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KR20190070001A - 능동형 충돌 회피 제어 기반 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

능동형 충돌 회피 제어 기반 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR20190070001A
KR20190070001A KR1020170170438A KR20170170438A KR20190070001A KR 20190070001 A KR20190070001 A KR 20190070001A KR 1020170170438 A KR1020170170438 A KR 1020170170438A KR 20170170438 A KR20170170438 A KR 20170170438A KR 20190070001 A KR20190070001 A KR 20190070001A
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KR
South Korea
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vehicle
collision avoidance
collision
control
head
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Application number
KR1020170170438A
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English (en)
Inventor
김동혁
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
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Priority to US15/918,568 priority patent/US11450211B2/en
Priority to CN201810300163.XA priority patent/CN109910874B/zh
Publication of KR20190070001A publication Critical patent/KR20190070001A/ko
Priority to US17/886,335 priority patent/US11928968B2/en
Priority to US17/886,326 priority patent/US11967241B2/en
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Abstract

본 발명은 능동형 충돌 회피 판단 제어 기반 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 장치는 선두 차량과 적어도 하나 이상의 추종 차량이 군집 주행 중 자차량이 상기 추종 차량인 경우, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 충돌 회피 판단부; 상기 자차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하는 충돌 회피 경로 생성부; 및 상기 충돌 회피 경로로 상기 자차량이 주행하도록 제어하는 충돌 회피 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

능동형 충돌 회피 제어 기반 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for controlling platooning based-on avoid actively, system having the same and method thereof}
본 발명은 능동형 충돌 회피 판단 제어 기반 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 군집 주행 중 긴급 상황 발생 시 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 충돌 회피 가능 여부에 따라 추종 차량이 독립적인 횡방향 제어를 수행하여 능동적으로 충돌 회피 제어를 수행할 수 있는 기술에 관한 것이다.
군집 주행(Platooning)은 선행차량의 뒤를 추종 차량이 따르는 방식으로 주행하는 경우로서, 군집 내 차량들은 V2V 통신을 통해 각종 주행 정보를 송수신하고 차량의 속도, 차량 간격 등을 제어함으로써, 차량 간에 일정간격을 유지하면서 주행할 수 있도록 한다.
군집 주행 중에 선두 차량이 주행 차선에서의 장애물을 감지하면, 선두 차량이 충돌 회피 대책을 마련하고 이에 따른 조향 제어 및 브레이크 제어 요청을 군집 내 추종 차량들에게 전송함으로써 군집 주행 차량들이 장애물과의 충돌을 회피하게 된다.
그러나 최전방의 선두 차량이 모든 제어 권한을 가지고 있어, 긴급 상황이 발생하더라도 추종 차량은 선두 차량의 제어 명령을 따라서 동작하게 되어, 선두 차량의 충돌 회피 대책이 후방의 추종 차량에 전달되기 전에 장애물이 움직이는 등 횡방향 조건이 실시간으로 가변되는 특성을 고려하지 못하여 위급한 상황에 제대로 대처하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 군집 주행 중 긴급 상황 발생 시 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 추종 차량이 독립적인 횡방향 제어를 수행하여 능동적으로 충돌 회피 제어를 수행할 수 있는 능동형 충돌 회피 제어 기반 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 장치는 선두 차량과 적어도 하나 이상의 추종 차량이 군집 주행 중 자차량이 상기 추종 차량인 경우, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 충돌 회피 판단부; 상기 자차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하는 충돌 회피 경로 생성부; 및 상기 충돌 회피 경로로 상기 자차량이 주행하도록 제어하는 충돌 회피 제어부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌이 발생 가능한 경우, 상기 충돌 회피 제어부는, 상기 자차량을 종방향으로 풀 제동 제어하고, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 가능한 경우, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하고, 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우, 적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능한 경우, 상기 충돌 회피 제어부는, 상기 자차량을 상기 선두 차량과 동일한 종방향 제어를 수행하고, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 상기 선두 차량의 상기 전방 차량과의 회피 제어가 가능한 경우, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하고, 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우, 적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 선두 차량으로부터 수신한 상기 선두 차량의 종방향 감속도 프로파일, 상기 선두 차량의 횡방향 경로를 이용하여 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 장치는 선두 차량과 적어도 하나 이상의 추종 차량이 군집 주행 중 자차량이 상기 선두 차량인 경우, 상기 자차량의 전방 차량과의 충돌 위험을 판단하고, 상기 자차량의 충돌 위험이 있으면 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 가능한지를 판단하고, 상기 군집 대열 내의 상기 적어도 하나 이상의 추종 차량의 충돌 여부를 판단하는 충돌 위험 판단부; 상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 충돌 회피 판단부; 상기 자차량의 종방향 감속도 프로파일을 생성하는 종방향 감속도 프로파일 생성부; 및 상기 자차량의 충돌회피를 위한 횡방향 경로를 생성하는 충돌 회피 경로 생성부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 충돌 회피 판단부는, 상기 자차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부와 상관없이, 상기 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 시스템은 군집 주행 중 군집 대열 중 최전방의 선두 차량에 위치하며, 상기 선두 차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부 및 상기 선두 차량의 풀 제동 시 충돌이 발생할 것으로 판단된 경우 충돌 회피 가능 여부를 판단하여, 상기 선두 차량의 차량 종방향 감속도 프로파일, 상기 선두 차량의 횡방향 경로, 상기 군집 대열 중 상기 선두 차량을 추종하는 추종 차량들에 대한 충돌여부를 산출하여 상기 추종 차량들에게 전송하는 제 1 군집 주행 제어 장치; 및 상기 군집 대열 중 후방의 추종 차량에 위치하며, 상기 제 1 군집 주행 제어 장치로부터 수신한 상기 선두 차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부, 상기 회피 가능 여부에 따라 상기 추종 차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하여 상기 선두 차량을 추종하거나 상기 선두 차량과 별개로 충돌 회피 제어를 수행하는 제 2 군집 주행 제어 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 방법은 선두 차량과 적어도 하나 이상의 추종 차량이 군집 주행 중 자차량이 상기 추종 차량인 경우, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계; 상기 자차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하는 단계; 및 상기 충돌 회피 경로로 상기 자차량이 주행하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌이 발생 가능한 경우, 상기 자차량을 종방향으로 풀 제동 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계는, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 가능한 경우, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계는, 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 단계; 및 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자차량이 주행하도록 제어하는 단계는, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우, 적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능한 경우, 상기 자차량을 상기 선두 차량과 동일한 종방향 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계는, 상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 상기 선두 차량의 상기 전방 차량과의 회피 제어가 가능한 경우, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
본 기술은 군집 주행 중 긴급 상황 발생 시 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 추종 차량이 독립적인 횡방향 제어를 수행하여 능동적으로 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 장치의 세부 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 충돌 회피 불가능한 경우의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 충돌 회피 가능한 경우의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 추종 차량의 능동형 충돌 회피 제어를 위한 군집 주행 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 가능하고 충돌 회피 가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 가능하고 충돌 회피 불가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 불가능하고 충돌 회피 가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 불가능하고 충돌 회피 불가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 추종 차량의 능동형 충돌 회피 제어를 위한 군집 주행 제어 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 선두 차량과 선두 차량을 추종하는 복수의 추종 차량이 군집 대열을 형성하여 군집 주행 시 전방의 선행 차량(전방 차량)과의 충돌 위험이 발생하면, 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 선두 차량의 충돌 회피제어와 무관하게 추종 차량이 독립적으로 능동적인 충돌 회피 제어를 수행할 수 있는 구성을 개시한다.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 시스템의 구성도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 장치의 세부 구성도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 충돌 회피 불가능한 경우의 예시도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 충돌 회피 가능한 경우의 예시도이다.
도 1을 참조하면 복수개의 차량이 일정 간격을 유지하며 군집을 이루어 주행하는 것을 군집 주행이라고 한다. 이때 선두에서 주행하는 차량을 선두 차량(LV; Leading Vehicle), 선두 차량의 뒤를 추종하는 차량을 추종 차량(FV; Following Vehicle)이라고 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 시스템은 GPS 수신 장치(110), 감지 장치(120), 통신 장치(130), 운전자 스위치(140), 군집 주행 제어 장치(200), 램프 구동부(310), 엔진 장치(320), 제동 장치(330), 디스플레이 장치(340)를 포함할 수 있다.
GPS 수신 장치(110)는 GPS 정보를 수신하여 군집 주행 제어 장치(200)로 제공함으로써 군집 주행 제어 장치(200)가 자차량의 위치를 파악할 수 있다.
감지 장치(120)는 주변 차량의 위치, 주변 차량의 속도, 자차량 주변의 차선 정보, 차선 변경 가능한 공간 등을 감지하여 군집 주행 제어 장치(200)로 제공할 수 있고, 카메라(121), 레이더(122)를 포함한다.
통신 장치(130)는 차량 간 통신(V2V; Vehicle-to-vehicle)을 수행할 수 있다. 본 발명에서 통신 장치(130)는 군집 대열 내 차량 간의 통신을 수행하며, 선두 차량의 통신 장치(130)는 추종 차량들의 차량 충돌 여부 정보, 선두 차량 종방향 감속도 프로파일, 선두 차량 횡방향 경로를 추종 차량들로 송신한다.
운전자 스위치(140)는 군집 요청 및 수락 등을 알리기 위해 운전자가 온오프시키며, 선두 차량으로부터 군집 주행 레벨, 군집 주행 순서 등 군집 주행 관련 동의 요청을 받으면 운전자가 운전자 스위치(140)를 온오프시켜 의견을 제공할 수 있다. 운전자 스위치(140)를 온 시키면 군집 주행을 수락한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 군집 주행 제어 장치(200)로 차량 적재함 관련 정보, 지도 및 교통 상황 정보가 입력될 수 있다.
램프 구동부(310)는 군집 주행 제어 장치(200)로부터 군집 제어를 위한 램프 구동을 명령 받으면 차량 램프를 구동한다. 즉 램프 구동부(310)는 턴 시그널, 정지신호, 군집 주행 모드 신호 등에 해당하는 램프를 구동할 수 있다.
엔진 장치(320)는 군집 주행 제어 장치(200)로부터 가속 명령을 받으면 차량의 가속을 수행한다.
제동 장치(330)는 군집 주행 제어 장치(200)로부터 감속 명령을 받으면 차량의 감속을 수행한다.
디스플레이 장치(340)는 군집 생성여부, 선두 차량 정보, 차간 거리 정보, 선두 차량의 충돌 회피 경로, 선두 차량의 종방향 감속도 프로파일, 자차량의 충돌 회피 경로 등의 군집 주행 상황 정보를 표시할 수 있으며, 클러스터(cluster), 헤드업(headup) 디스플레이, 네비게이션 단말, AVN(audio, video, navigation)등을 포함할 수 있다. 도 2에서는 군집 주행 제어장치(200)와 별도로 구성된 디스플레이 장치(340)에 군집 주행 상황 정보를 표시하는 구성을 예로 개시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 군집 주행 제어 장치(200) 내에 표시부를 구비하여 군집 주행 상황 정보를 표시할 수도 있다. 디스플레이 장치(340)는 액정 디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD, Thin Film Transistor-LCD), 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode), 유기 발광 다이오드(OLED, Organic LED), 능동형 OLED(AMOLED, Active Matrix OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 벤디드 디스플레이(bended display), 그리고 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이들 중 일부 디스플레이는 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투명형으로 구성되는 투명 디스플레이(transparent display)로 구현될 수 있다
군집 주행 제어 장치(200)는 자차량이 선두 차량인 경우, 선두 차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부 및 선두 차량의 풀 제동 시 충돌이 발생할 것으로 판단된 경우 충돌 회피 가능 여부를 판단하여, 선두 차량의 차량 종방향 감속도 프로파일, 자차량의 횡방향 경로, 군집 대열 중 선두 차량을 추종하는 추종 차량들에 대한 충돌여부를 산출하여 추종 차량들에게 전송한다.
군집 주행 제어 장치(200)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량으로부터 수신한 선두 차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부, 충돌 회피 가능 여부에 따라 추종 차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하고 충돌 회피 제어를 수행한다.
도 3을 참조하면, 군집 주행 제어 장치(200)는 통신부(210), 저장부(220), 제어부(230), 충돌 위험 판단부(240), 충돌 회피 판단부(250), 추종 차량 충돌 판단부(260), 종방향 감속도 프로파일 생성부(270), 충돌 회피 경로 생성부(280), 충돌 회피 제어부(290)를 포함한다.
통신부(210)는 차량 내 장치와 캔 통신 등을 수행한다.
저장부(220)는 차량 간 통신을 통해 송수신한 정보, 군집 주행 제어 장치(200) 내에서 산출된 정보 등을 저장한다. 저장부(220)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
제어부(230)는 군집 주행 제어 장치(200)의 각 구성요소의 전반적인 동작을 제어한다.
충돌 위험 판단부(240)는 자차량이 선두 차량인 경우, 선두 차량인 자차량의 전방 차량과의 충돌 위험을 판단하고, 선두 차량인 자차량의 충돌 위험이 있으면 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 가능한지를 판단하고, 군집 대열 내의 상기 적어도 하나 이상의 추종 차량의 충돌 여부를 판단한다.
충돌 위험 판단부(240)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 종방향 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 추종 차량인 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단한다.
충돌 회피 판단부(250)는 자차량이 선두 차량인 경우, 선두 차량인 자차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부와 상관없이, 선두 차량인 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단한다.
충돌 회피 판단부(250)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 가능한 경우, 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단한다. 즉, 선두 차량이 충돌 회피를 위해 차선을 변경한 후에도 변경된 차선의 전방에 위치하는 전방차량과 충돌하는 것을 회피하기 위해 제동하는 경우인지를 판단한다. 이때, 충돌 회피 판단부(250)는 선두 차량으로부터 수신한 선두 차량 감속도 프로파일을 이용하여 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동 발생을 판단할 수 있다. 충돌 회피 판단부(250)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 선두 차량이 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하고, 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 선두 차량이 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 추종 차량인 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어한다. 도 5는 선두 차량의 양옆 차선이 비어 있어 회피 제어가 가능한 경우를 도시한다.
충돌 회피 판단부(250)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우, 적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 추종 차량인 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어한다. 도 4는 선두 차량의 양 옆차선에 모두 차량(11)이 있어, 회피 불가능 한 경우의 예시도이다.
충돌 회피 판단부(250)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 선두 차량의 전방 차량과의 회피 제어가 가능한 경우, 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단할 수 있다. 이에, 충돌 회피 판단부(250)는 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 선두 차량이 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 추종 차량인 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하고, 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 선두 차량이 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 추종 차량인 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어할 수 있다.
충돌 회피 판단부(250)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우, 적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어한다. 이때, 충돌 회피 판단부(250)는 선두 차량으로부터 수신한 선두 차량의 종방향 감속도 프로파일, 선두 차량의 횡방향 경로를 이용하여 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단할 수 있다.
추종 차량 충돌 판단부(260)는 자차량이 선두 차량인 경우, 선두 차량을 추종하는 추종 차량의 충돌 가능성을 판단한다.
종방향 감속도 프로파일 생성부(270)는 자차량이 선두 차량인 경우, 선두 차량의 충돌 회피를 위한 종방향 감속도 프로파일을 생성한다. 종방향 감속도 프로파일은 군집 주행을 위한 경로 상의 차속 정보를 포함한다. 이에, 종방향 감속도 프로파일을 통해 선두 차량이 회피 제어에 의해 차선 변경 후의 속도 정보 또는 제동 여부를 확인할 수 있다.
충돌 회피 경로 생성부(280)는 자차량이 선두 차량인 경우, 충돌 회피를 위한 충돌 회피 경로를 생성한다. 이때, 충돌 회피 경로는 횡방향 경로로서, 선두 차량이 회피 제어를 위해 차선 변경하는 정보를 포함한다.
충돌 회피 제어부(290)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌이 발생 가능한 경우, 우선적으로 추종 차량인 자차량을 종방향으로 풀 제동 제어한 후, 충돌 회피 경로로 추종 차량인 자차량이 주행하도록 제어한다.
충돌 회피 제어부(290)는 자차량이 추종 차량인 경우, 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌 발생이 불가능한 경우, 추종 차량인 자차량을 선두 차량과 동일한 종방향 제어를 수행한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명은 추종 차량이 단순히 선두 차량으로부터 수신한 제어 명령에 따라 추종 주행하지 않고, 긴급 상황 발생 시, 선두 차량의 상황(종방향 풀 제동 시 충돌 여부, 충돌 회피 가능 여부)에 따라 선두 차량과 독립적으로 횡방향 제어 또는 종방향 제어를 수행할 수 있도록 한다. 이에, 본 발명은 횡방향 조건이 실시간으로 가변되는 상황에서 긴급 상황 발생 시 추종 차량이 유연하게 대처할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 추종 차량의 능동형 충돌 회피 제어를 위한 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 추종 차량의 능동형 충돌 회피 제어를 위한 군집 주행 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 이때, 도 1과 같이 군집 대열의 가장 앞에서 주행하는 선두 차량(LV), 선두 차량(LV)을 추종하는 후방의 추종 차량(FV1, FV2)이 있다고 가정하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 군집 대열 내 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 전방 충돌 위험이 있는지를 판단한다(S101). 이때, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 레이더, 카메라와 같은 감지장치로부터 획득된 정보를 기반으로 전방의 장애물(선행 차량, 전방 차량)과의 충돌 여부를 판단할 수 있다.
이후, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 횡제어 없이 풀제동(정차) 시 전방의 장애물과의 충돌여부를 판단한다(S102). 즉, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 전방의 충돌 위험이 있는 것으로 판단한 직후 풀제동(풀 브레이킹)을 수행하여 차량이 정차하는 경우 전방의 장애물과 충돌하는지를 판단한다.
풀제동 시 전방의 장애물과 충돌할 수 있다고 판단한 경우, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 충돌 회피 가능 여부를 판단한다(S103). 즉 군집 주행 제어 장치(200)는 자차량의 속도, 자차선 및 옆차선 전후방 차량의 속도, 차간 거리, 사이드 레이더를 통한 옆 차선 공간 등을 고려하여 차량의 횡제어를 통해 회피가 가능한지를 판단한다.
이에 충돌 회피가 가능하다고 판단된 경우, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 추종 차량(FV1, FV2) 각각에 대한 충돌 여부를 산출하고, 선두 차량(현재 자차량)의 종방향 감속도 프로파일을 생성하고, 충돌 회피를 위한 선두 차량(현재 자차량) 횡방향 경로를 생성하고 각 추종 차량(FV1, FV2)로 전송한다(S104).
이어, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량 충돌여부 정보를 수신한 즉시 풀 제동을 수행하고, 선두 차량의 충돌 회피 제어 방향에 따라 자차량(추종 차량)의 충돌 회피 제어를 수행한다(S105)(A). 이는 추후 도 7을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 상기 과정 S103에서 충돌 회피가 불가능하다고 판단한 경우, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 추종 차량(FV1, FV2) 각각에 대한 충돌 여부를 산출하고, 선두 차량(현재 자차량)의 종방향 감속도 프로파일을 생성하고, 충돌 회피를 위한 선두 차량(현재 자차량) 횡방향 경로를 생성하고 각 추종 차량(FV1, FV2)로 전송한다(S106).
이어, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량 충돌여부 정보를 수신한 즉시 풀 제동을 수행하고, 선두 차량(LV)은 충돌 회피 제어를 수행하지 않으므로 선두 차량의 회피 제어와 상관없이 충돌 회피를 판단하여 충돌 회피 제어를 수행한다(S107)(B). 이는 추후 도 8을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 상기 과정 S102에서 선두 차량이 풀 제동 시 전방 충돌이 발생하지 않을 것으로 판단된 경우, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 충돌 회피 가능 여부를 판단한다(S108).
이에 충돌 회피가 가능하다고 판단된 경우, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 추종 차량(FV1, FV2) 각각에 대한 충돌 여부를 산출하고, 선두 차량(현재 자차량)의 종방향 감속도 프로파일을 생성하고, 충돌 회피를 위한 선두 차량(현재 자차량) 횡방향 경로를 생성하고 각 추종 차량(FV1, FV2)로 전송한다(S109).
이어, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량 충돌여부 정보를 수신한 즉시 선두 차량(LV)과 동일한 종방향 제어를 수행한 후(예, 감속 등), 선두 차량의 충돌 회피 제어 방향에 따라 자차량(추종 차량)의 충돌 회피 제어를 수행한다(S110)(C). 이는 추후 도 9를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 상기 과정 S108에서 충돌 회피가 불가능하다고 판단한 경우, 선두 차량의 군집 주행 제어 장치(200)는 추종 차량(FV1, FV2) 각각에 대한 충돌 여부를 산출하고, 선두 차량(현재 자차량)의 종방향 감속도 프로파일을 생성하고, 충돌 회피를 위한 선두 차량(현재 자차량) 횡방향 경로를 생성하고 각 추종 차량(FV1, FV2)로 전송한다(S111).
이어, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량 충돌여부 정보를 수신한 즉시 선두 차량(LV)과 동일한 종방향 제어를 수행한 후(예, 감속 등), 선두 차량(LV)은 충돌 회피 제어를 수행하지 않으므로 선두 차량의 회피 제어와 상관없이 충돌 회피를 판단하여 충돌 회피 제어를 수행한다(S112)(D). 이는 추후 도 10을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 가능하고 충돌 회피 가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 가능하고 충돌 회피 가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량의 충돌 가능 여부 등 정보를 수신하면 즉시 종방향의 풀 제동 제어를 수행한다(S201).
추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 전방의 장애물 또는 전방 차량과의 충돌 회피 가능 여부를 판단하고(S202), 추종 차량의 충돌 회피가 불가능 한 경우, 회피할 수가 없으므로 차선을 유지한다(S203).
한편, 추종 차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하고 충돌 회피 경로(예, 좌우 차선)가 1개를 초과하는지를 판단하여(S204), 충돌 회피 경로가 1개이면 그 충돌 회피 경로로 차선을 변경하여 충돌 회피 제어를 수행한다(S205). 반면 충돌 회피 경로가 2개이면 선두 차량이 충돌 회피 제어 후 계속 제동을 하였는지를 판단한다(S206). 이때, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량으로부터 수신한 감속도 프로파일로부터 선두 차량의 회피 제어 후 제동을 하였는지를 판단할 수 있다.
이에 선두 차량이 충돌 회피 제어 후 계속 제동한 경우, 즉 선두 차량이 충돌 회피를 위해 차선을 변경한 후에도 계속 제동을 하였다면 회피한 차선의 전방에 장애물이 또 존재하는 것을 의미하므로, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량과 반대 방향으로 충돌 회피를 제어한다(S208).
반면 선두 차량이 충돌 회피 제어 후 계속 제동을 하지 않은 경우 선두 차량이 충돌 회피를 위해 변경한 차선 전방에 장애물이 존재하지 않는 것이므로 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량과 동일한 방향으로 충돌 회피를 제어한다(S207).
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 가능하고 충돌 회피 불가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 가능하고 충돌 회피 불가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량의 충돌 가능 여부 등 정보를 수신하면 즉시 종방향의 풀 제동 제어를 수행한다(S301).
추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 전방의 장애물 또는 전방 차량과의 충돌 회피 가능 여부를 판단하고(S302), 추종 차량의 충돌 회피가 불가능 한 경우, 회피할 수가 없으므로 차선을 유지한다(S303).
한편, 추종 차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하고 충돌 회피 경로(예, 좌우 차선)가 1개를 초과하는지를 판단하여(S304), 충돌 회피 경로가 1개이면 그 충돌 회피 경로로 차선을 변경하여 충돌 회피 제어를 수행한다(S305). 반면 충돌 회피 경로가 2개이면 2개의 회피 경로 중 좌측방향이 추월차선이므로 좌측 방향으로 충돌 회피 제어를 수행한다(S306). 이때, 선두 차량의 충돌 회피 제어를 수행하지 않은 경우이므로 선두 차량 충돌 회피 후 계속 제동을 하였는지 등 선두 차량의 회피와 상관없이 추종 차량의 회피를 독립적으로 제어한다.
이하, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 불가능하고 충돌 회피 가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 불가능하고 충돌 회피 가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량의 충돌 가능 여부 등 정보를 수신하면 즉시 선두 차량과 동일한 종방향 제어를 수행한다(S401). 예를 들어, 선두 차량이 차속을 감속한 경우, 추종 차량도 동일한 속도로 감속한다.
추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 전방의 장애물 또는 전방 차량과의 충돌 회피 가능 여부를 판단하고(S402), 추종 차량의 충돌 회피가 불가능 한 경우, 회피할 수가 없으므로 차선을 유지한다(S403).
한편, 추종 차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하고 충돌 회피 경로(예, 좌우 차선)가 1개를 초과하는지를 판단하여(S404), 충돌 회피 경로가 1개이면 그 충돌 회피 경로로 차선을 변경하여 충돌 회피 제어를 수행한다(S405). 반면 충돌 회피 경로가 2개이면 선두 차량이 충돌 회피 제어 후 계속 제동을 하였는지를 판단한다(S406). 이때, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량으로부터 수신한 감속도 프로파일로부터 선두 차량의 회피 제어 후 제동을 하였는지를 판단할 수 있다.
이에 선두 차량이 충돌 회피 제어 후 계속 제동한 경우, 즉 선두 차량이 충돌 회피를 위해 차선을 변경한 후에도 계속 제동을 하였다면 회피한 차선의 전방에 장애물이 또 존재하는 것을 의미하므로, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량과 반대 방향으로 충돌 회피를 제어한다(S408).
반면 선두 차량이 충돌 회피 제어 후 계속 제동을 하지 않은 경우 선두 차량이 충돌 회피를 위해 변경한 차선 전방에 장애물이 존재하지 않는 것이므로 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량과 동일한 방향으로 충돌 회피를 제어한다(S407).
이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 불가능하고 충돌 회피 불가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 충돌 불가능하고 충돌 회피 불가능한 경우 추종 차량의 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 선두 차량(LV)로부터 추종 차량의 충돌 가능 여부 등 정보를 수신하면 즉시 선두 차량과 동일한 종방향 제어를 수행한다(S501). 예를 들어, 선두 차량이 차속을 감속한 경우, 추종 차량도 동일한 속도로 감속한다.
추종 차량(FV1, FV2)의 군집 주행 제어 장치(200)는 전방의 장애물 또는 전방 차량과의 충돌 회피 가능 여부를 판단하고(S502), 추종 차량의 충돌 회피가 불가능 한 경우, 회피할 수가 없으므로 차선을 유지한다(S503).
한편, 추종 차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하고 충돌 회피 경로(예, 좌우 차선)가 1개를 초과하는지를 판단하여(S504), 충돌 회피 경로가 1개이면 그 충돌 회피 경로로 차선을 변경하여 충돌 회피 제어를 수행한다(S505). 반면 충돌 회피 경로가 2개이면 2개의 회피 경로 중 좌측방향이 추월차선이므로 좌측 방향으로 충돌 회피 제어를 수행한다(S506). 이때, 선두 차량의 충돌 회피 제어를 수행하지 않은 경우이므로 선두 차량 충돌 회피 후 계속 제동을 하였는지 등 선두 차량의 회피와 상관없이 추종 차량의 회피를 독립적으로 제어한다.
이와 같이, 본 발명은 군집 주행 중 선두 차량에 의해 전방의 장애물과의 충돌여부가 판단되면, 선두 차량의 종방향 풀제동 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 선두 차량의 회피제어를 고려하거나 선두 차량의 회피 제어와 무관하게 추종 차량이 독립적으로 능동적인 회피 제어를 수행할 수 있다. 즉 선두 차량은 종방향 충돌 회피 가능 여부 상황에 따라 종방향 및 횡방향 제어를 수행하고, 추종 차량은 선두 차량으로부터 수신한 정보를 기반으로, 선두 차량을 추종하거나 독립적으로 상황에 맞게 횡방향 제어를 수행하도록 할 수 있다. 이에 횡방향 조건이 실시간으로 가변되는 특성을 고려하여 제어 함으로써 잘못된 제어를 방지하여 안전한 군집 주행을 유도할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 추종 차량의 능동형 충돌 회피 제어를 위한 군집 주행 제어 방법을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다. 도 11을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 군집 주행 제어 장치
400 : 관제 센터
110 : GPS 수신 장치
120 : 감지 장치
130 : 통신 장치
140 : 운전자 스위치
210 : 통신부
220 : 저장부
230 : 제어부
240 : 충돌 위험 판단부
250 : 충돌 회피 판단부
260 : 추종 차량 충돌 판단부
270 : 종방향 감속도 프로파일 생성부
280 : 횡방향 경로 생성부
290 : 충돌 회피 제어부

Claims (20)

  1. 선두 차량과 적어도 하나 이상의 추종 차량이 군집 주행 중 자차량이 상기 추종 차량인 경우,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 충돌 회피 판단부;
    상기 자차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하는 충돌 회피 경로 생성부; 및
    상기 충돌 회피 경로로 상기 자차량이 주행하도록 제어하는 충돌 회피 제어부;
    를 포함하는 군집 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌이 발생 가능한 경우,
    상기 충돌 회피 제어부는, 상기 자차량을 종방향으로 풀 제동 제어하고,
    상기 충돌 회피 판단부는, 상기 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 가능한 경우,
    상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하고,
    상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우,
    적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌 발생이 불가능한 경우,
    상기 충돌 회피 제어부는, 상기 자차량을 상기 선두 차량과 동일한 종방향 제어를 수행하고,
    상기 충돌 회피 판단부는, 상기 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 상기 선두 차량의 상기 전방 차량과의 회피 제어가 가능한 경우,
    상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하고,
    상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우,
    적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 선두 차량으로부터 수신한 상기 선두 차량의 종방향 감속도 프로파일, 상기 선두 차량의 횡방향 경로를 이용하여 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  11. 선두 차량과 적어도 하나 이상의 추종 차량이 군집 주행 중 자차량이 상기 선두 차량인 경우,
    상기 자차량의 전방 차량과의 충돌 위험을 판단하고, 상기 자차량의 충돌 위험이 있으면 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 가능한지를 판단하고, 상기 군집 대열 내의 상기 적어도 하나 이상의 추종 차량의 충돌 여부를 판단하는 충돌 위험 판단부;
    상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 충돌 회피 판단부;
    상기 자차량의 종방향 감속도 프로파일을 생성하는 종방향 감속도 프로파일 생성부; 및
    상기 자차량의 충돌회피를 위한 횡방향 경로를 생성하는 충돌 회피 경로 생성부;를 포함하는 군집 주행 제어 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 충돌 회피 판단부는,
    상기 자차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부와 상관없이, 상기 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
  13. 군집 주행 중 군집 대열 중 최전방의 선두 차량에 위치하며, 상기 선두 차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부 및 상기 선두 차량의 풀 제동 시 충돌이 발생할 것으로 판단된 경우 충돌 회피 가능 여부를 판단하여, 상기 선두 차량의 차량 종방향 감속도 프로파일, 상기 선두 차량의 횡방향 경로, 상기 군집 대열 중 상기 선두 차량을 추종하는 추종 차량들에 대한 충돌여부를 산출하여 상기 추종 차량들에게 전송하는 제 1 군집 주행 제어 장치; 및
    상기 군집 대열 중 후방의 추종 차량에 위치하며, 상기 제 1 군집 주행 제어 장치로부터 수신한 상기 선두 차량의 풀 제동 시 충돌 가능 여부, 상기 회피 가능 여부에 따라 상기 추종 차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하여 상기 선두 차량을 추종하거나 상기 선두 차량과 별개로 충돌 회피 제어를 수행하는 제 2 군집 주행 제어 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 시스템.
  14. 선두 차량과 적어도 하나 이상의 추종 차량이 군집 주행 중 자차량이 상기 추종 차량인 경우,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동(Full-Breaking) 시 충돌 여부 및 종방향 충돌 회피 가능 여부에 따라 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계;
    상기 자차량의 충돌 회피가 가능한 경우 충돌 회피 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 충돌 회피 경로로 상기 자차량이 주행하도록 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌이 발생 가능한 경우, 상기 자차량을 종방향으로 풀 제동 제어하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계는,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 가능한 경우,
    상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계는,
    상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생한 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향과 반대 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 단계; 및
    상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하지 않은 경우, 상기 선두 차량이 상기 충돌 회피 제어에 의해 차선 변경한 방향의 경로로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 자차량이 주행하도록 제어하는 단계는,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌이 발생 가능하고 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어가 불가능한 경우,
    적어도 하나 이상의 충돌 회피 경로 중 좌측 방향의 추월 차선으로 상기 자차량이 차선 변경하도록 회피 제어하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 전방 차량과 충돌 발생이 불가능한 경우, 상기 자차량을 상기 선두 차량과 동일한 종방향 제어를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 자차량의 충돌 회피 가능 여부를 판단하는 단계는,
    상기 선두 차량의 종방향 풀 제동 시 상기 전방 차량과 충돌 발생이 불가능하고 상기 선두 차량의 상기 전방 차량과의 회피 제어가 가능한 경우,
    상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 큰 지를 판단하고, 상기 충돌 회피 경로의 수가 1개보다 크면 상기 선두 차량의 충돌 회피 제어 후 계속 제동이 발생하였는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
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