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KR102288799B1 - 군집주행 제어 장치 및 방법 - Google Patents

군집주행 제어 장치 및 방법 Download PDF

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KR102288799B1
KR102288799B1 KR1020170125517A KR20170125517A KR102288799B1 KR 102288799 B1 KR102288799 B1 KR 102288799B1 KR 1020170125517 A KR1020170125517 A KR 1020170125517A KR 20170125517 A KR20170125517 A KR 20170125517A KR 102288799 B1 KR102288799 B1 KR 102288799B1
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platooning group
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목동훈
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현대모비스 주식회사
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Abstract

군집주행 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 군집주행 제어 장치는 운전자가 설정한 목적지로 자차의 주행 경로를 안내하는 내비게이션부; 자차를 주행시키는 주행 모듈; 및 내비게이션부에 설정된 목적지를 토대로 군집주행 그룹을 1차로 선택하고 1차 선택된 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 분석하여 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 결정한 후, 주행 모듈을 제어하여 군집주행 그룹에 합류하도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

군집주행 제어 장치 및 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING GROUP DRIVING AND METHOD THEREOF}
본 발명은 군집주행 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에 자차의 군집주행으로의 합류 및 탈퇴를 제어하는 군집주행 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 군집주행이란 하나의 그룹으로 묶인 복수의 차량들이 상호 간에 주행 정보를 공유하고 외부 환경을 고려하면서, 도로를 주행하는 것을 의미한다.
하나의 군집에는 리더 차량 및 팔로워 차량이 포함된다. 리더 차량은 군집의 가장 선두에서 군집을 이끄는 차량이고, 팔로워 차량은 리더 차량을 추종하는 차량이다.
군집의 팔로워 차량은 차량 간 통신 방식 등을 통해, 전송되는 리더 차량의 주행 정보(예, GPS 좌표, 속도, 경로, 방향, 브레이크 밟는 정보)를 이용하여, 리더 차량에 대한 추종을 유지할 수 있다. 이에 따라, 팔로워 차량의 운전자는 실내에서 운전 외의 다른 행동(예, 스마트폰 조작, 취침)을 자유롭게 행할 수 있다. 이러한 군집주행에 의해 운전자의 편의가 증대되고, 수송의 효율성이 높아질 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0957137호(2010.05.03)의 '군집주행 제어 시스템 및 방법'에 개시되어 있다.
그러나, 종래의 군집주행 기술은 처음부터 군집주행을 같이 주행해야 하며, 중간에 합류하는 경우는 어려움이 있다. 특히 군집주행 차량과 출발지가 다른 경우 어느지점에서 합류를 해야하는지 알기 어려우며, 군집주행 차량들은 반드시 자율주행모드에서만 고려가 되었다.
또한, 종래의 군집주행 기술은 군집 내 모든 차량이 오로지 일렬로 정렬되어 주행해야 한다는 한계가 있다. 예컨대, 도로에 비어 있는 차로가 있더라도, 군집의 팔로워 차량은 리더 차량과 동일한 차로 내에서만 리더 차량을 추종해야 한다. 타차량이 군집 내로 끼어드는 경우, 해당 타차량 후방의 팔로워 차량은 리더 차량을 제대로 추종할 수 없게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 복수 개의 군집주행 그룹 중 자차의 주행 상태에 가장 적합한 군집주행 그룹을 선택하여 해당 군집주행 그룹에 합류하거나 탈퇴할 수 있도록 하는, 군집주행 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 군집주행 제어 장치는 운전자가 설정한 목적지로 자차의 주행 경로를 안내하는 내비게이션부; 자차를 주행시키는 주행 모듈; 및 상기 내비게이션부에 설정된 목적지를 토대로 군집주행 그룹을 1차로 선택하고 1차 선택된 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 분석하여 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 결정한 후, 상기 주행 모듈을 제어하여 최종 결정된 상기 군집주행 그룹에 상기 자차가 합류하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 가장 근접한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 리더 차량의 군집주행 누적 거리 중 적어도 하나에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 리더 차량의 군집주행 누적 거리를 사용자 인터페이스부를 통해 출력하고 운전자의 선택에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 자차의 위치와 상기 군집주행 그룹의 군집주행궤적에 따라 상기 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 합류 지점이 복수 개이면, 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류 지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 중 적어도 하나에 따라 상기 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류 지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 각각에 가중치를 부여하여 상기 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 합류 지점 각각에 대해 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류 지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 중 적어도 하나를 사용자 인터페이스부를 통해 출력하고 운전자의 선택에 따라 상기 합류 지점을 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 자차가 자율주행이 가능하면 상기 군집주행 그룹 내 리더 차량의 후미에 합류하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 기 설정된 탈퇴지점에 도착하기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 탈퇴지점을 안내하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 탈퇴지점은 사고 위험도에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 군집주행 제어 방법은 제어부가 내비게이션부에 설정된 목적지를 토대로 군집주행 그룹을 1차로 선택하는 단계; 상기 제어부가 상기 1차 선택된 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 분석하여 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 최종 결정하는 단계; 및 상기 제어부가 주행 모듈을 제어하여 최종 선택된 상기 군집주행 그룹에 합류하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 가장 근접한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 최종 결정하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 군집주행 그룹 내 리더 차량의 군집주행 누적 거리 중 적어도 하나에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 최종 결정하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 군집주행 그룹 내 리더 차량의 군집주행 누적 거리를 사용자 인터페이스부를 통해 출력하고 운전자의 선택에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 군집주행 그룹에 자차가 합류하도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 자차의 위치와 상기 군집주행 그룹의 군집주행궤적에 따라 상기 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 합류 지점이 복수 개이면, 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 중 적어도 하나에 따라 상기 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류 지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 각각에 가중치를 부여하여 상기 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 합류 지점 각각에 대해 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류 지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 중 적어도 하나를 사용자 인터페이스부를 통해 출력하고 운전자의 선택에 따라 상기 합류 지점을 최종 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 최종 선택된 군집주행 그룹에 합류하여 주행하도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 자차가 자율주행이 가능하면 상기 군집주행 그룹 내 리더 차량의 후미에 합류하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 제어부가 기 설정된 탈퇴지점에 도착하기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 탈퇴지점을 안내하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 탈퇴지점은 사고 위험도에 따라 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 군집주행 제어 장치 및 방법은 복수 개의 군집주행 그룹 중 자차의 주행 상태에 가장 적합한 군집주행 그룹을 선택하여 해당 군집주행 그룹에 합류하거나 탈퇴할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 군집주행 제어 장치 및 방법은 군집 주행 선택시 내비게이션, 스마트폰 및 V2X 등을 활용하여 운전자에게 여러 선택권을 제시하고, 군집주행 그룹에 대한 합류 및 탈퇴시 주행 상황을 고려하여 자차의 안전성과 편의성을 확보할 수 있도록 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 군집주행 제어 장치 및 방법은 군집주행 그룹의 리더 차량을 다른 차로에서도 추종할 수 있도록 함으로써, 자차와 리더 차량 간의 거리를 최소화하여 도로의 효율성이 증대시키고, 리터 차량에 대한 추종성을 향상시킨다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치의 동작 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행모듈의 블럭 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 방법의 순서도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 그룹 합류 방법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치의 동작 개념도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치(100)는 자차(10) 내부에 설치되어 통신망을 통해 군집주행 그룹의 리더 차량(20)과 연결된다. 군집주행 그룹은 도시된 바와 같이 복수 개가 존재할 수 있는 바, 군집주행 제어 장치(100)는 각 군집주행 그룹의 리더 차량(20)들 중 적어도 하나와 각종 정보를 송수신할 수 있다.
군집주행 제어 장치(100)는 통신망을 통해 군집주행을 제어 및 관리하는 서버와 연결되어 각종 정보를 송수신한다. 이러한 서버로는 군집주행 그룹 내 리더 차량(20)과 팔로워 차량(30)에게 목적지까지의 경로를 안내하는 경로 안내 서버, 및 군집주행에 따른 요금을 산정 및 관리하는 요금 관리 서버 등과 같이 군집주행을 관리하고 관여하는 다양한 장치나 시스템 및 데이터베이스가 모두 포함될 수 있다.
여기서, 군집주행 제어 장치(100)가 리더 차량(20) 또는 서버와 송수신하는 정보에 대해서는 후술한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행모듈의 블럭 구성도이다.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치(100)는 통신부(110), 사용자 인터페이스부(120), 내비게이션부(130), 주행 모듈(140), 승인 처리부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
통신부(110)는 리더 차량(20) 또는 서버와 통신망을 통해 정보를 송수신한다. 통신부(110)는 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity)Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 중 적어도 하나를 통해 리더 차량(20) 또는 서버와 통신한다.
또한 통신부(110)는 리더 차량(20)과는 근거리 통신을 수행할 수도 있다. 즉, 자차(10)가 군집주행 그룹에 합류하면 리더 차량(20)과 근거리에 위치하게 되는 바, 통신부(110)는 근거리 무선 통신으로 군집주행 그룹 내 리더 차량(20)과 각종 정보를 송수신하여 자차(10)가 군집주행을 수행할 수 있게 된다.
이 경우, 통신부(110)는 블루투스(Bluetooth, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 등을 통해 리더 차량(20)과 통신할 수 있다.
게다가, 통신부(110)는 운전자의 휴대 단말과도 근거리 통신을 수행하여 운전자의 설정 명령 등을 입력받아 제어부(160)에 전달할 수 있다.
사용자 인터페이스부(120)는 운전자에 대해 사용자 인터페이스를 제공한다.
사용자 인터페이스부(120)는 운전자로부터 정보를 입력받아 제어부(160)에 입력하거나, 동작에 따른 결과를 출력할 수 있다.
예를 들어, 사용자 인터페이스부(120)는 운전자로부터 목적지를 입력받거나 내비게이션부(130)의 동작에 따른 목적지까지의 경로 등을 출력할 수 있으며, 이 경우 내비게이션부(130)에 설정된 POI(Point Of Interest) 등에 대한 정보를 제공하거나 내비게이션의 각종 메뉴를 출력할 수 있다.
사용자 인터페이스부(120)는 목적지를 토대로 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량(20)의 차량 정보 및 리더 차량(20)의 군집주행 누적 거리를 출력하고, 운전자의 선택을 입력받아 군집주행 그룹을 최종 결정할 수 있도록 한다. 여기서, 1차 선택된 군집주행 그룹과 최종 선택된 군집주행 그룹에 대해서는 후술한다.
사용자 인터페이스부(120)는 자차(10)가 군집주행 그룹에 합류하는 합류 지점에 대한 정보를 표시함과 더불어, 운전자로부터 합류 지점을 선택받아 제어부(160)에 입력한다. 여기서, 합류 지점에 대한 정보에는 합류 지점의 위치 정보, 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금 등이 포함될 수 있다. 합류 지점에 대한 정보에 대해서는 후술한다.
사용자 인터페이스부(120)는 자차(10)가 군집주행 그룹에 합류한 후 목적지에 자차(10)가 도착하기 전에 탈퇴지점을 안내한다.
이외에도 사용자 인터페이스부(120)는 자차(10)가 군집주행 그룹에 합류 및 탈퇴하는 일련의 과정에서 운전자에게 각종 정보를 제공하고, 운전자로부터 각종 제어 명령을 입력받는 등, 운전자에게 군집주행 관련된 사용자 인터페이스를 제공한다.
내비게이션부(130)는 지도상에 자차(10)의 위치를 표시하고 목적지까지의 경로 등을 안내한다. 아울러, 내비게이션부(130)는 자차(10)의 위치를 감지하여 제어부(160)에 입력한다.
주행 모듈(140)은 운전자의 조작 또는 자율 주행 기능을 토대로 자차(10)를 주행시킨다.
도 3 을 참조하면, 주행 모듈(140)은 운전자의 조작을 입력받는 조작부(141), 자차(10)의 주행 상태와 주변 상황 등을 감지하는 센싱부(142), 및 자차(10)를 구동시키는 구동부(143)를 포함한다.
조작부(141)는 자차(10) 주행을 위한 운전자의 조작을 입력받는다.
조작부(141)에는 운전자로부터 자차(10) 조향을 위한 조향 명령을 입력받는 스티어링 휠이나, 자차(10)의 기어 조작을 입력받는 기어 입력부, 운전자의 가속 명령을 입력받는 가속 페달, 및 운전자로부터 감속 명령을 입력받는 브레이크 페달 등이 포함될 수 있다.
센싱부(142)는 자차(10)의 주행과 주변 상황을 감지한다. 자차(10)의 주행 상태를 감지하는 센싱부(142)로는 충돌 센서, 스티어링 센서, 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서, 요 센서, 자이로 센서, 포지션 모듈 센서, 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서 등이 포함될 수 있으며, 이들을 토대로 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등을 획득할 수 있도록 한다.
자차(10)의 주변 상황을 감지하는 센싱부(142)로는 카메라, 초음파 센서, 적외선 센서, 레이더 및 라이다 중 적어도 하나가 포함될 수 있으며, 이들을 토대로 주행 중인 자차(10) 주변에 위치하는 각종 오브젝트나 장애물과 관련된 주변 상황 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 주변 상황 정보에는 장애물의 위치, 장애물의 수, 장애물까지의 거리, 장애물의 크기, 장애물의 유형, 주변 차량, 주변 시설물, 교통안전 표시판 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.
특히, 카메라는 자차(10) 주변의 영상을 촬영하여 신호등, 교통 표지판, 보행자, 주변 차량 및 노면 중 적어도 하나에 대한 정보를 획득할 수 있도록 한다.
구동부(143)는 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 구동부(143)는 자차(10)를 주행시키는 엔진이나 변속기 등의 주행부, 자차(10)를 조향시키는 조향부, 자차(10)를 정지시키는 브레이크부, 자차(10)의 주행 상태나 주행 방향을 안내하는 램프 구동부(143) 등이 포함될 수 있다.
한편, 상기한 주행 모듈(140)은 예시적으로 제시한 것으로써, 주행 모듈(140)에는 상기한 조작부(141), 센싱부(142), 및 구동부(143) 이외에도 자차(10)의 주행과 관련된 것이라면 다양한 시스템 및 장치가 더 포함될 수 있다.
승인 처리부(150)는 자차(10)가 군집주행에 합류하는 것에 대한 요금을 결제하여 해당 군집주행 그룹의 리더 차량(20)에게 군집주행 그룹에 합류하는 것에 대한 승인을 요청한다.
제어부(160)는 통신부(110)를 제어하여 통신망을 통해 서버 또는 군집주행 그룹의 리더 차량(20)으로부터 군집주행 그룹의 목적지를 요청한다.
제어부(160)는 통신망을 통해 군집주행 그룹의 목적지가 전달되면, 내비게이션부(130)를 통해 감지된 자차(10)의 목적지와 군집주행 그룹의 목적지를 비교하여 자차(10)의 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹이 존재하는지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 해당 군집주행 그룹을 1차적으로 선택한다.
반면에, 판단 결과 자차(10)의 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹이 존재하지 않으면, 제어부(160)는 자차(10)의 목적지와 상대적으로 가장 근접한 목적지의 군집주행 그룹을 1차적으로 선택한다.
이 경우, 1차적으로 선택된 군집주행 그룹은 복수 개가 선택될 수 있다.
자차(10)의 목적지와 군집주행 그룹의 목적지를 기반으로 1차적으로 군집주행 그룹이 선택되면, 제어부(160)는 통신부(110)를 통해 서버 또는 해당 1차적으로 선택된 군집주행 그룹의 리더 차량(20) 각각으로부터 해당 군집주행 그룹의 리더 차량(20)에 대한 군집주행 정보를 요청한다.
군집주행 정보에는 군집주행 그룹의 리더 차량(20)의 차량 정보 및 리더 차량(20)의 군집주행 누적 거리가 포함하며, 군집주행 정보는 해당 군집주행 그룹의 리더 차량(20)에 대한 신뢰성을 확보하는 기초 정보가 된다.
여기서, 리더 차량(20)의 차량 정보에는 차종, 센서 모델, 카메라 모델, 센서의 수, 카메라 수, 주요 탑재 기능 등이 포함될 수 있다.
리더 차량(20)의 군집주행 누적 거리는 해당 리더 차량(20)이 현재까지 주행한 군집주행한 거리를 총 합산한 거리이다.
한편, 군집주행 정보가 전달되면, 제어부(160)는 이들 군집주행 정보를 분석하여 군집주행 그룹을 최종적으로 결정한다.
여기서, 자차(10)의 목적지와 군집주행 그룹의 목적지를 기반으로 1차적으로 선택된 군집주행 그룹이 1개이면, 제어부(160)는 해당 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 사용자 인터페이스부(120)를 통해 출력하고 해당 군집주행 그룹을 합류할 최종 군집주행 그룹으로 결정한다.
이 경우, 운전자는 상기한 군집차량 정보를 인지하고 제어부(160)에 의해 결정된 최종 군집주행 그룹에 동의하거나, 해당 군집주행 그룹으로의 합류를 포기할 수 있다.
반면에, 자차(10)의 목적지와 군집주행 그룹의 목적지를 기반으로 1차적으로 선택된 군집주행 그룹이 복수 개이면, 제어부(160)는 각 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 사용자 인터페이스부(120)를 통해 출력하고, 이들 각 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 분석하여 분석 결과를 토대로 어느 하나의 군집주행 그룹을 결정한다.
이 경우, 운전자는 각 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 인지하고, 제어부(160)에 의해 결정된 군집주행 그룹에 동의하거나, 다른 군집주행 그룹 중 어느 하나를 임의로 선택할 수 있다. 이에 제어부(160)는 운전자의 선택에 따라 군집주행 그룹을 최종 결정한다.
한편, 상기한 바와 같이 군집주행 그룹이 결정되면, 제어부(160)는 자차(10)의 위치를 기반으로 해당 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정한다.
이를 위해, 제어부(160)는 내비게이션부(130)를 통해 자차(10)의 위치를 검출하고, 해당 군집그룹의 리더 차량(20)으로부터 군집주행궤적을 전달받고, 자차(10)의 위치와 군집주행 그룹의 군집주행궤적에 따라 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정한다.
이 경우, 합류 지점은 자차(10)의 위치와 군집주행 그룹의 군집주행궤적에 따라 복수 개가 검색될 수 있다.
합류 지점이 복수 개일 경우, 제어부(160)는 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금 중 적어도 하나에 따라 합류 지점을 결정한다.
즉, 제어부(160)는 합류 지점이 복수 개일 경우, 내비게이션부(130)를 제어하여 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금을 검출하고, 이들 중 적어도 하나에 따라 합류 지점을 최종적으로 결정한다.
이 경우, 제어부(160)는 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금 각각에 가중치를 부여하고, 합류 지점 각각의 가중치에 따라 어느 하나의 합류 지점을 결정할 수 있다.
이어 제어부(160)는 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금을 사용자 인터페이스부(120)를 통해 출력하고 합류 지점을 출력한다.
이때, 운전자는 결정된 합류 지점에 대해 동의할 수 있으나, 동의하지 않고 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금을 참고하여 합류 지점을 직접 결정할 수 있으며, 이 경우에는 제어부(160)는 운전자의 선택에 따라 합류 지점을 최종 결정한다.
자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금 각각의 가중치는 운전자의 선호도에 따라 사전에 설정될 수 있다.
합류 지점이 결정되면, 제어부(160)는 주행 모듈(140)을 제어하여 자차(10)가 합류 지점까지 주행하도록 한다.
이 경우, 주행 모듈(140)은 사용자의 조작에 따라 자차(10)가 합류 지점까지 주행하도록 하고, 자차(10)가 자율 주행 기능을 탑재하여 자율 주행이 가능할 경우 자차(10)가 합류 지점까지 자율 주행 방식으로 주행할 수 있도록 한다.
합류 지점에 도착한 후, 자차(10)가 군집주행 그룹의 리더 차량(20)과 근거리 통신이 가능한 범위 이내에 도달하면, 제어부(160)는 승인 처리부(150)를 제어하여 군집주행에 대한 요금을 결제하고 해당 군집주행 그룹의 리더 차량(20)에 대해 군집주행 그룹에 합류할 수 있도록 승인 처리하도록 한다.
이어 제어부(160)는 자차(10)가 자율 주행이 가능한 경우에는 자율 주행 방식으로 해당 군집주행 그룹의 후미에 합류하거나, 또는 운전자의 선택에 따른 군집주행 그룹 내 위치로 자차(10)가 합류하도록 한다.
반면에, 자차(10)가 자율 주행이 가능하지 않으면, 제어부(160)는 사용자 인터페이스부(120)를 제어하여 수동 합류 방식과 자동 합류 방식 중 어느 하나를 선택하도록 한다.
이때 수동 합류 방식이 선택되면, 운전자의 의지에 따라 주행 모듈(140)이 구동하여 운전자의 의지에 군집주행 그룹 내 위치로 합류한다. 이어 제어부(160)는 주행 보조 기능, 예를 들어 SCC(Smart cruise control), LKA(Lane Keeping Assistance) 및 ACC(Atto cruise control) 등을 턴온시킨다.
반면에 자동 합류 방식이 선택되면, 제어부(160)는 주행 모듈(140)을 제어하여 상기한 주행 보조 기능을 턴온시키고, 반자율 주행을 구동시켜 군집주행 그룹 내 최후미 위치로 합류한다.
한편, 상기한 바와 같이 자차(10)가 군집주행 그룹에 합류하면, 제어부(160)는 탈퇴지점을 검출한다.
탈퇴지점은 군집주행 그룹에서 탈퇴할 지점이며, 지리적 위치나 도로 구조 등에 따라 탈퇴한 지점이 복수 개일 경우, 제어부(160)는 내비게이션부(130)를 제어하여 이들 탈퇴 지점 중 상대적으로 사고 위험도가 낮은 지점을 탈퇴 지점으로 설정한다.
제어부(160)는 군집주행 중에 내비게이션부(130)를 제어하여 자차(10)가 탈퇴지점으로부터 설정거리이내에 도달하거나, 또는 탈퇴지점에 도착할 예상시간으로부터 설정시간 이내가 되는지 여부를 확인한다.
이 경우, 자차(10)가 탈퇴지점으로부터 설정거리 이내에 도달하거나 또는 탈퇴지점에 도착할 예상시간으로부터 설정시간 이내가 되면, 제어부(160)는 사용자 인터페이스부(120)를 통해 탈퇴 지점에 곧 도착함을 안내하고, 탈퇴 지점에서 자차(10)가 군집주행 그룹으로부터 탈퇴할 수 있도록 한다.
한편, 상기한 과정에서 자차(10)가 군집주행 그룹에 합류 또는 탈퇴할 경우, 과속 차량이나 위험 장애물 등이 존재할 경우, 제어부(160)는 자차(10) 합류 또는 탈퇴를 제한할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 방법을 도 4 및 도 5 를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 방법의 순서도이고, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 그룹 합류 방법의 순서도이다.
도 4 를 참조하면, 제어부(160)는 통신부(110)를 통해 서버 또는 군집주행 그룹의 리더 차량(20)으로부터 군집주행 그룹의 목적지를 요청하여 군집주행 그룹의 목적지를 수집한다(S100).
군집주행 그룹의 목적지가 수집되면, 제어부(160)는 내비게이션부(130)에 설정된 자차(10)의 목적지와 군집주행 그룹의 목적지를 비교하여 자차(10)의 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹이 존재하는지 여부를 판단(S200)함으로써, 자차(10)의 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹을 1차적으로 선택한다.
반면에 단계(S200)에서의 판단 결과 자차(10)의 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹이 존재하지 않으면, 제어부(160)는 자차(10)의 목적지와 상대적으로 가장 근접한 목적지의 군집주행 그룹을 1차적으로 선택한다(S300).
상기한 바와 같이 1차적으로 군집주행 그룹이 선택되면, 제어부(160)는 통신부(110)를 통해 서버 또는 해당 1차 군집주행 그룹의 리더 차량(20)으로부터 해당 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 요청한다. 여기서, 군집주행 정보에는 군집주행 그룹의 리더 차량(20)의 차량 정보 및 리더 차량(20)의 군집주행 누적 거리가 포함될 수 있다.
군집주행 정보가 전달됨에 따라, 제어부(160)는 이들 군집주행 정보를 분석하여 군집주행 그룹을 최종적으로 결정한다(S400,S500).
예를 들어, 자차(10)의 목적지와 군집주행 그룹의 목적지를 기반으로 1차적으로 선택된 군집주행 그룹이 1개이면, 제어부(160)는 해당 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 사용자 인터페이스부(120)를 통해 출력하고 해당 군집주행 그룹을 합류할 최종 군집주행 그룹으로 결정할 수 있으며, 이 경우, 운전자는 상기한 군집차량 정보를 인지하고 해당 군집주행 그룹에 합류할 지 여부를 최종적으로 결정할 수 있다.
반면에, 자차(10)의 목적지와 군집주행 그룹의 목적지를 기반으로 1차적으로 선택된 군집주행 그룹이 복수 개이면, 제어부(160)는 각 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 사용자 인터페이스부(120)를 통해 출력하고, 이들 각 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 분석하여 분석 결과를 토대로 어느 하나의 군집주행 그룹을 결정한다.
이 경우, 운전자는 각 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 인지하고, 제어부(160)에 의해 결정된 군집주행 그룹에 동의하거나, 다른 군집주행 그룹 중 어느 하나를 임의로 선택할 수 있다. 이에 제어부(160)는 운전자의 선택에 따라 군집주행 그룹을 최종 결정한다.
상기한 바와 같이 군집주행 그룹이 결정됨에 따라, 제어부(160)는 자차(10)의 위치를 기반으로 해당 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정한다(S600).
즉, 제어부(160)는 내비게이션부(130)를 통해 자차(10)의 위치를 검출하고, 해당 군집그룹의 리더 차량(20)으로부터 군집주행궤적을 전달받으며, 자차(10)의 위치와 군집주행 그룹의 군집주행궤적에 따라 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정한다.
이때, 합류 지점이 복수 개이면, 제어부(160)는 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금 중 적어도 하나에 따라 합류 지점을 결정할 수 있는데, 이들 각각의 가중치에 따라 합류 지점을 최종적으로 결정할 수 있다.
아울러, 제어부(160)는 자차(10)의 위치로부터 합류 지점까지의 거리, 합류 지점의 교통 상황 정보, 합류 지점의 사고 위험도 및 합류 지점까지의 요금을 사용자 인터페이스부(120)를 통해 출력하고 합류 지점을 출력할 수 있다. 이때 제어부(160)는 가중치를 토대로 결정된 합류 지점 이외에 운전자의 선택에 따라 합류 지점을 최종 결정할 수도 있다.
합류 지점이 결정되면, 제어부(160)는 주행 모듈(140)을 제어하여 자차(10)가 합류 지점까지 주행하도록 한다. 합류 지점에 도착한 후, 자차(10)가 군집주행 그룹의 리더 차량(20)과 근거리 통신이 가능한 범위 이내에 도달하면, 제어부(160)는 승인 처리부(150)를 제어하여 군집주행에 대한 요금을 결제하고 해당 군집주행 그룹의 리더 차량(20)에 대해 군집주행 그룹에 합류할 수 있도록 승인 처리하도록 한다.
또한, 제어부(160)는 군집주행 그룹 내 자차(10)의 위치를 결정하고 해당 위치에서 합류할 수 있도록 한다(S700). 이를 도 5 를 참조하여 설명한다.
먼저, 제어부(160)는 자차(10)가 자율 주행이 가능한 지 여부를 판단하며(S710), 판단 결과 자차(10)가 자율 주행이 가능하면, 자율 주행 방식으로 해당 군집주행 그룹의 후미에 합류하거나, 또는 운전자에 의해 선택된 군집주행 그룹 내 위치로 자차(10)가 합류하도록 한다(S720).
반면에, 단계(S710)에서의 판단 결과 자차(10)가 자율 주행이 가능하지 않으면, 제어부(160)는 사용자 인터페이스부(120)를 제어하여 수동 합류 방식과 자동 합류 방식 중 어느 하나를 선택하도록 한다(S730).
이때 수동 합류 방식이 선택되면, 제어부(160)는 운전자의 의지에 따라 주행 모듈(140)이 구동하여 운전자의 의지에 따라 군집주행 그룹 내 위치로 합류(S740)하도록 하고, 주행 보조 기능을 턴온시킨다(S750).
반면에 자동 합류 방식이 선택되면, 제어부(160)는 주행 모듈(140)을 제어하여 상기한 주행 보조 기능을 턴온시키고(S760), 반자율 주행을 구동시켜 군집주행 그룹 내 최후미 위치로 자동 합류한다(S770).
한편, 상기한 바와 같이 자차(10)가 군집주행 그룹에 합류하면, 제어부(160)는 군집주행 그룹에서 탈퇴할 지점을 검출하며, 자차(10)가 탈퇴지점으로부터 설정거리이내에 도달하거나, 또는 탈퇴지점에 도착할 예상시간으로부터 설정시간 이내가 되는지 여부를 판단한다(S800).
판단 결과 자차(10)가 탈퇴지점으로부터 설정거리 이내에 도달하거나, 또는 탈퇴지점에 도착할 예상시간으로부터 설정시간 이내가 되면, 제어부(160)는 사용자 인터페이스부(120)를 통해 탈퇴 지점에 곧 도착함을 안내(S900)하고, 탈퇴 지점에서 자차(10)가 군집주행 그룹으로부터 탈퇴할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치 및 방법은 복수 개의 군집주행 그룹 중 자차(10)의 주행 상태에 가장 적합한 군집주행 그룹을 선택하여 해당 군집주행 그룹에 합류하거나 탈퇴할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치 및 방법은 군집 주행 선택시 내비게이션, 스마트폰 및 V2X 등을 활용하여 운전자에게 다양한 선택권 제시하고, 군집주행 그룹에 대한 합류 및 탈퇴시 다양한 주행 상황을 고려하여 자차(10)의 안전성과 편의성을 확보할 수 있도록 한다.
게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 군집주행 제어 장치 및 방법은 군집주행 그룹의 리더 차량(20)을 다른 차로에서도 추종할 수 있도록 함으로써, 자차(10)와 리더 차량(20) 간의 거리를 최소화하여 도로의 효율성이 증대시키고, 리터 차량에 대한 추종성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 자차
20: 리더 차량
30: 팔로워 차량
100: 군집주행 제어 장치
110: 통신부
120: 사용자 인터페이스부
130: 내비게이션부
140: 주행 모듈
141: 조작부
142: 센싱부
143: 구동부
150: 승인 처리부
160: 제어부

Claims (24)

  1. 운전자가 설정한 목적지로 자차의 주행 경로를 안내하는 내비게이션부;
    자차를 주행시키는 주행 모듈; 및
    상기 내비게이션부에 설정된 목적지를 토대로 군집주행 그룹을 1차로 선택하고 1차 선택된 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 분석하여 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 결정한 후, 상기 주행 모듈을 제어하여 최종 결정된 상기 군집주행 그룹에 합류하도록 하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 자차의 위치와 상기 군집주행 그룹의 군집주행궤적에 따라 상기 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정하고,
    상기 합류 지점이 복수 개이면, 상기 제어부는 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류 지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 각각에 가중치를 부여하여 상기 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 가장 근접한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 리더 차량의 군집주행 누적 거리 중 적어도 하나에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 리더 차량의 군집주행 누적 거리를 사용자 인터페이스부를 통해 출력하고 운전자의 선택에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 자차가 자율주행이 가능하면 상기 군집주행 그룹 내 리더 차량의 후미에 합류하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 기 설정된 탈퇴지점에 도착하기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 탈퇴지점을 안내하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 탈퇴지점은 사고 위험도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 장치.
  13. 제어부가 내비게이션부에 설정된 목적지를 토대로 군집주행 그룹을 1차로 선택하는 단계;
    상기 제어부가 상기 1차 선택된 군집주행 그룹의 군집주행 정보를 분석하여 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 최종 결정하는 단계; 및
    상기 제어부가 주행 모듈을 제어하여 최종 선택된 상기 군집주행 그룹에 자차가 합류하도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 군집주행 그룹에 자차가 합류하도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는 상기 자차의 위치와 상기 군집주행 그룹의 군집주행궤적에 따라 상기 군집주행 그룹에 합류할 합류 지점을 결정하며,
    상기 합류 지점이 복수 개이면, 상기 제어부는 상기 자차의 위치로부터 상기 합류 지점까지의 거리, 상기 합류 지점의 교통 상황 정보, 상기 합류 지점의 사고 위험도 및 상기 합류 지점까지의 요금 각각에 가중치를 부여하여 상기 합류 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 동일한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 1차 선택된 군집주행 그룹은 상기 내비게이션부에 설정된 목적지와 가장 근접한 목적지의 군집주행 그룹인 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 최종 결정하는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 군집주행 그룹 내 리더 차량의 군집주행 누적 거리 중 적어도 하나에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
  17. 제 13 항에 있어서, 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 중 어느 하나를 군집주행 그룹으로 최종 결정하는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 1차 선택된 군집주행 그룹 내 리더 차량의 차량 정보 및 군집주행 그룹 내 리더 차량의 군집주행 누적 거리를 사용자 인터페이스부를 통해 출력하고 운전자의 선택에 따라 상기 군집주행 그룹을 최종 결정하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 13 항에 있어서, 상기 최종 선택된 군집주행 그룹에 합류하여 주행하도록 제어하는 단계에서,
    상기 제어부는 상기 자차가 자율주행이 가능하면 상기 군집주행 그룹 내 리더 차량의 후미에 합류하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
  23. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부가 기 설정된 탈퇴지점에 도착하기 사용자 인터페이스부를 통해 상기 탈퇴지점을 안내하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 탈퇴지점은 사고 위험도에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 군집주행 제어 방법.
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