KR20160050736A - 차량 속도 제어 장치 및 차량 속도 제어 방법 - Google Patents

차량 속도 제어 장치 및 차량 속도 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력하는 전방정보출력부, 상기 속도값 및 상기 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하며 상기 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값 출력하는 과속방지턱예측부, 상기 검출된 과속방지턱과 상기 차량 사이의 거리값을 고려하여 상기 차량의 속도를 줄이는 요구가속도값에 의해 상기 차량의 속도를 변화시키는 차속제어부 및 상기 검출된 과속방지턱에서 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 상기 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단하는 과속방지턱판단부를 포함하는 차속 제어 장치에 관한 것이다.

Description

차량 속도 제어 장치 및 차량 속도 제어 방법{Apparatus and method for velocity control of vehicle}
본 발명은 차량 속도 제어 장치 및 차량 속도 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 전방에 운행 중인 전방차량의 속도와 위치를 검출하여 과속방지턱을 검출하고, 과속방지턱과 차량 사이의 거리값을 고려하여 차량의 속도를 변화시키며, 차량의 과속방지턱 통과 시 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단하고 차량의 후륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 차량의 과속방지턱 통과 여부를 판단하는 차량 속도 제어 장치 및 차량 속도 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스마트 크루즈 콘트롤(Smart Cruise Control) 시스템을 장착한 차량은 전방차량의 위치와 속도 정보를 이용하여 차량간의 간격을 일정하게 유지하도록 제어하며 운전자에게 편의성을 제공한다. 그런데 추적 중인 전방차량이 과속방지턱을 통과하는 경우 전방차량을 따라가는 차량은 과속방지턱을 검출하지 못하여 과속방지턱을 통과할 때 속도를 줄이지 못하고 통과하는 상황이 발생할 수 있다. 이에 운전자는 차량 운행시 위화감과 불편함을 느끼게 된다.
이러한 문제로 인해 최근에 선행 차량의 정보를 이용하여 차량이 과속방지턱을 통과할 때 운전자가 위화감과 불편함을 느끼지 않도록 하는 기술이 연구 중에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보다 상세하게는 차량 전방에 운행 중인 전방차량의 속도와 위치를 검출하여 과속방지턱을 검출하고, 과속방지턱과 차량 사이의 거리값을 고려하여 차량의 속도를 변화시키며, 차량의 과속방지턱 통과 시 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단하고 차량의 후륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 차량의 과속방지턱 통과 여부를 판단하는 차량 속도 제어 장치 및 차량 속도 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량 속도 제어 장치는, 차량 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력하는 전방정보출력부, 상기 속도값 및 상기 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하며 상기 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값 출력하는 과속방지턱예측부, 상기 검출된 과속방지턱과 상기 차량 사이의 거리값을 고려하여 상기 차량의 속도를 줄이는 요구가속도값에 의해 상기 차량의 속도를 변화시키는 차속제어부 및 상기 검출된 과속방지턱에서 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 상기 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단하는 과속방지턱판단부를 포함한다.
상기 과속방지턱예측부는 상기 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하로 감소될 때부터 상기 설정된 속도값을 초과할 때까지 상기 전방차량이 이동한 거리값을 산출하여 상기 과속방지턱을 검출한다.
상기 과속방지턱판단부는 상기 차량의 상기 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하면 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과하는 것으로 판단한다.
상기 과속방지턱판단부는 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하고 상기 차량의 후륜 서스펜션의 높이가 상기 설정된 기준 변화율을 초과할 때 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과한 것으로 판단한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량 속도 제어 방법은, 차량 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력하는 단계, 상기 속도값 및 상기 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하며 상기 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값을 출력하는 단계, 상기 검출된 과속방지턱과 상기 차량 사이의 거리값을 고려하여 상기 차량의 속도를 줄이는 요구가속도값에 의해 상기 차량의 속도를 변화시키는 단계 및 상기 검출된 과속방지턱에서 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 상기 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값 출력단계는 상기 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하로 감소될 때부터 상기 설정된 속도값을 초과할 때까지 상기 전방차량이 이동한 거리값을 산출하여 상기 과속방지턱을 검출한다.
상기 과속방지턱 진위 여부 판단 단계는 상기 차량의 상기 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하면 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과하는 것으로 판단한다.
상기 과속방지턱 진위 여부 판단 단계는 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하고 상기 차량의 후륜 서스펜션의 높이가 상기 설정된 기준 변화율을 초과할 때 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과한 것으로 판단한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 차량 속도 제어 장치 및 차량 속도 제어 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　전방차량의 속도값 및 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하여 차량의 속도를 제어 함으로써 운전자에게 편한 승차감을 주는 장점이 있다.
둘째,　검출된 과속방지턱에서 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려함으로써 차량이 과속방지턱을 통과하는지 판단하는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 차속 제어 장치의 구성을 도시한 구성도 이다.
도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 차속 제어 방법의 제어 흐름을 나타낸 제어 흐름도이다.
도 3은 도 1의 구성 중 일실시례에 따른 과속방지턱예측부가 과속방지턱을 검출하는 과정을 나타낸 제어 흐름도이다.
도 4는 도 1의 구성 중 일실시례에 따른 과속방지턱판단부가 과속방지턱 진위 여부를 판단하는 과정을 나타낸 제어 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량 속도 제어 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 차속 제어 장치의 구성을 도시한 구성도 이다. 일실시례에 따른 차량 속도 제어 장치는 카메라(100), 속도센서(200), 전방정보출력부(300), 과속방지턱예측부(400), 차속제어부(500) 및 과속방지턱판단부(700)를 포함한다.
카메라(100)는 차량의 전방을 촬영한다. 카메라(100)는 차량의 전방 영상을 전방정보출력부(300)에 출력한다.
속도센서(200)는 현재 운행 차량의 속도값을 전방정보출력부(300)에 출력할 수 있다.
전방정보출력부(300)는 차량 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력한다. 전방정보출력부(300)는 카메라(100)가 출력한 차량 전방 영상을 수신한다. 전방정보출력부(300)는 차량 전방 영상에서 차량 전방에 운행되는 전방차량의 위치를 검출할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 차량 전방 영상에서 움직이는 물체의 특징점을 검출할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 차량 전방 영상에서 물체의 특징점을 검출하여 전방차량의 속도값을 산출할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 산출된 전방차량의 속도값을 과속방지턱예측부(400)에 출력할 수 있다.
전방정보출력부(300)는 레이더를 포함할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 지피에스(GPS, Global positioning system)를 포함할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 v2x(vehicle to vehicle, vehicle to infrastructure)통신 장치를 포함할 수 있다.
과속방지턱예측부(400)는 전방차량의 속도값 및 전방차량의 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하며 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값(BVD)을 출력한다. 과속방지턱예측부(400)는 전방차량의 위치의 변화를 고려하여 전방차량이 이동한 거리값을 산출한다. 과속방지턱예측부(400)는 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하로 감소될 때부터 설정된 속도값을 초과할 때까지 전방차량이 이동한 거리값을 산출하여 과속방지턱을 검출한다.
과속방지턱예측부(400)는 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 획득한다. 과속방지턱예측부(400)는 전방차량의 속도가 설정된 속도값 이상에서 감속하여 설정된 속도값 이하로 내려가서 차량이 일정거리를 이동한 후 다시 차량이 설정된 속도값 이상으로 초과하여 운행되면 과속방지턱을 통과한 것으로 판단한다. 과속방지턱예측부(400)에서 설정된 속도값은 일실시례에 따른 과속방지턱 안전 통과 속도값일 수 있다. 과속방지턱예측부(400)에서 설정된 속도값은 일실시례에 따른 과속방지턱 안전통과 속도의 임계값일 수도 있다.
차속제어부(500)는 검출된 과속방지턱과 차량 사이의 거리값(BVD)을 고려하여 차량의 속도를 줄이는 요구가속도값(NAV)에 의해 차량의 속도를 변화시킨다. 차속제어부(500)는 과속방지턱예측부(400)가 검출한 과속방지턱의 위치를 고려하여 차량의 가속 상황일 때에도 과속방지턱 위치에서는 요구가속도값(NAV)을 산출하여 차량의 속도가 느려지도록 한다. 차속제어부(500)는 차량의 속도값과 전방차량의 속도값을 이용하여 상대속도(V)를 산출한다. 차속제어부(500)는 (수학식 1)에 의해 요구가속도값(NAV)을 산출한다. 차속제어부(500)의 (수학식 1)에서 V는 전방차량과 차량의 상대속도를 뜻한다.
Figure pat00001
서스펜션부(600)는 과속방지턱판단부(700)에 서스펜션의 높이 변화를 출력한다. 서스펜션부(600)는 과속방지턱판단부(700)에 서스펜션의 높이 변화율을 출력할 수 있다.
과속방지턱판단부(700)는 검출된 과속방지턱에서 서스펜션부(600)가 출력한 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 상기 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단한다. 과속방지턱판단부(700)는 서스펜션부(600)가 출력한 차량의 상기 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하면 차량이 상기 과속방지턱을 통과하는 것으로 판단한다. 과속방지턱판단부(700)는 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하고 차량의 후륜 서스펜션의 높이가 설정된 기준 변화율을 초과할 때 차량이 과속방지턱을 통과한 것으로 판단한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 속도 제어 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다 도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 차속 제어 방법의 제어 흐름을 나타낸 제어 흐름도이다.
전방정보출력부(300)는 차량 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력한다(S100). 전방정보출력부(300)는 카메라(100)가 출력한 차량 전방 영상을 수신한다. 전방정보출력부(300)는 차량 전방 영상에서 차량 전방에 운행되는 전방차량의 위치를 검출할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 차량 전방 영상에서 움직이는 물체의 특징점을 검출할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 차량 전방 영상에서 물체의 특징점을 검출하여 차량 전방의 차량 속도를 산출할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 산출된 전방차량의 속도값을 과속방지턱예측부(400)에 출력할 수 있다.
전방정보출력부(300)는 레이더를 포함할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 지피에스(GPS, Global positioning system)를 포함할 수 있다. 전방정보출력부(300)는 v2x(vehicle to vehicle, vehicle to infrastructure)통신 장치를 포함할 수 있다.
과속방지턱예측부(400)는 속도값 및 상기 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하며 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값(BVD)을 출력한다(S110). 과속방지턱예측부(400)는 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값(BVD) 출력단계는 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하로 감소될 때부터 설정된 속도값을 초과할 때까지 전방차량이 이동한 거리값을 산출하여 과속방지턱을 검출한다.
과속방지턱예측부(400)는 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 획득한다. 과속방지턱예측부(400)는 전방차량의 속도가 설정된 속도값 이상에서 감속하여 설정된 속도값 이하로 내려가서 차량이 일정거리를 이동한 후 다시 차량이 설정된 속도값 이상으로 초과하여 운행되면 과속방지턱을 통과한 것으로 판단한다. 과속방지턱예측부(400)에서 설정된 속도값은 일실시례에 따른 과속방지턱 안전 통과 속도값일 수 있다. 과속방지턱예측부(400)에서 설정된 속도값은 일실시례에 따른 과속방지턱 안전통과 속도의 임계값일 수도 있다.
차속제어부(500)는 검출된 과속방지턱과 차량 사이의 거리값을 고려하여 차량의 속도를 줄이는 요구가속도값(NAV)에 의해 차량의 속도를 변화시킨다(S120). 차속제어부(500)가 위의 (수학식 1)을 이용하여 요구가속도값(NAV)를 구하는 과정은 위에서 설명하였다.
과속방지턱판단부(700)는 검출된 과속방지턱에서 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 상기 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단한다(S130). 과속방지턱판단부(700)는 차량의 상기 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하면 차량이 상기 과속방지턱을 통과하는 것으로 판단한다. 과속방지턱판단부(700)는 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하고 차량의 후륜 서스펜션의 높이가 설정된 기준 변화율을 초과할 때 차량이 과속방지턱을 통과한 것으로 판단한다.
도 3은 도 1의 구성 중 일실시례에 따른 과속방지턱예측부(400)가 과속방지턱을 검출하는 과정을 나타낸 제어 흐름도이다.
전방정보출력부(300)는 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력한다(S200).
과속방지턱예측부(400)는 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하인지 판단한다(S210).
과속방지턱예측부(400)가 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하인 것으로 판단하면 전방차량이 과속방지턱 구간 거리를 통과하는지 판단한다(S220).
과속방지턱예측부(400)가 전방차량이 과속방지턱 구간 거리를 통과하면 전방차량 속도값이 설정된 속도값 이상인지 판단한다(S230).
과속방지턱예측부(400)가 전방차량이 과속방지턱 구간 거리를 통과하여 전방차량 속도값이 설정된 속도값 이상인 것으로 판단하면 정방 차량이 과속방지턱을 완전히 통과한 것으로 판단한다.
도 4는 도 1의 구성 중 일실시례에 따른 과속방지턱판단부(700)가 과속방지턱 진위 여부를 판단하는 과정을 나타낸 제어 흐름도이다.
과속방지턱판단부(700)는 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 기준 변화율을 초과하는지 판단한다(S300). 과속방지턱판단부(700)는 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 급격하게 변화하면 차량이 과속방지턱에 진입한 것으로 판단한다. 과속방지턱판단부(700)는 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 기준 변화율을 초과하면 차량이 과속방지턱에 진입하는 것으로 판단한다.
과속방지턱판단부(700)는 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 기준 변화율을 초과하면 과속방지턱 진입 후 이동거리가 차량의 길이보다 작은지 판단한다(S310). 과속방지턱판단부(700)는 이동거리가 차량의 길이보다 작으면 차량이 아직 과속방지턱을 통과하지 않은 것으로 판단한다.
과속방지턱판단부(700)는 과속방지턱 진입 후 이동거리가 차량길이보다 작으면 차량의 후륜 서스펜션의 높이 변화율이 기준 변화율을 초과하는지 판단한다(S320). 과속방지턱판단부(700)는 차량이 과속방지턱에 진입한 이후에 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 급격하게 변화하면 차량이 과속방지턱에 진입한 것으로 판단한다. 과속방지턱판단부(700)는 차량의 후륜 서스펜션의 높이 변화율이 기준 변화율을 초과하면 차량이 과속방지턱을 통과한 것으로 판단한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 카메라
200 : 속도센서
300 : 전방정보출력부
400 : 과속방지턱예측부
500 : 차속제어부
600 : 과속방지턱판단부

Claims (8)

  1. 차량 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력하는 전방정보출력부;
    상기 속도값 및 상기 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하며 상기 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값 출력하는 과속방지턱예측부;
    상기 검출된 과속방지턱과 상기 차량 사이의 거리값을 고려하여 상기 차량의 속도를 줄이는 요구가속도값에 의해 상기 차량의 속도를 변화시키는 차속제어부; 및
    상기 검출된 과속방지턱에서 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 상기 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단하는 과속방지턱판단부; 를 포함하는 차속 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 과속방지턱예측부는 상기 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하로 감소될 때부터 상기 설정된 속도값을 초과할 때까지 상기 전방차량이 이동한 거리값을 산출하여 상기 과속방지턱을 검출하는 차속 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서
    상기 과속방지턱판단부는 상기 차량의 상기 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하면 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과하는 것으로 판단하는 차속 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서
    상기 과속방지턱판단부는 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하고 상기 차량의 후륜 서스펜션의 높이가 상기 설정된 기준 변화율을 초과할 때 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과한 것으로 판단하는 차속 제어 장치.
  5. 차량 전방에 운행되는 전방차량의 속도값 및 위치를 출력하는 단계;
    상기 속도값 및 상기 위치의 변화를 고려하여 과속방지턱을 검출하며 상기 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값을 출력하는 단계;
    상기 검출된 과속방지턱과 상기 차량 사이의 거리값을 고려하여 상기 차량의 속도를 줄이는 요구가속도값에 의해 상기 차량의 속도를 변화시키는 단계; 및
    상기 검출된 과속방지턱에서 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율을 고려하여 상기 검출된 과속방지턱의 진위 여부를 판단하는 단계; 를 포함하는 차속 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서
    상기 차량과 상기 과속방지턱 사이의 거리값 출력단계는 상기 전방차량의 속도값이 설정된 속도값 이하로 감소될 때부터 상기 설정된 속도값을 초과할 때까지 상기 전방차량이 이동한 거리값을 산출하여 상기 과속방지턱을 검출하는 차속 제어 방법.
  7. 제 5 항에 있어서
    상기 과속방지턱 진위 여부 판단 단계는 상기 차량의 상기 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하면 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과하는 것으로 판단하는 차속 제어 방법.
  8. 제 5 항에 있어서
    상기 과속방지턱 진위 여부 판단 단계는 상기 차량의 전륜 서스펜션의 높이 변화율이 설정된 기준 변화율을 초과하고 상기 차량의 후륜 서스펜션의 높이가 상기 설정된 기준 변화율을 초과할 때 상기 차량이 상기 과속방지턱을 통과한 것으로 판단하는 차속 제어 방법.
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