KR20210008981A - 차량의 주행 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 주행 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 장치는, 전방의 선행차량을 검출하는 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터에서 소정 크기 값을 갖는 기준 구간의 위치 변화를 확인하고 상기 기준 구간의 위치 변화에 따라 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 판단부, 상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면 상기 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정하는 보정부, 및 상기 보정된 파워스펙트럼에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 주행 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING CONTROL OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 주행 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
ASCC는 선행차량과의 간격을 고려하여 주행 속도를 자동으로 조절하는 주행 편의 시스템 중 하나다. 이러한 ASCC는 운전자가 별도의 조작을 하지 않아도 선행차량과 일정 간격을 유지하며 주행을 하기 때문에 운전자는 주행 중에 맘놓고 있을 수 있게 된다.
하지만, 이러한 주행 편의 시스템이 오동작 혹은 오판단하는 경우에는 운전자가 대처하지 못하고 사고로 이어질 수 있다.
일반적으로 ASCC는 레이더를 통해 선행차량을 인식하게 되는데, 자차량과 선행차량 간 고도차이가 발생하는 경우에는 레이더로 선행차량을 감지하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우에는 자차량의 전방에 선행차량이 존재함에도 불구하고 선행차량이 존재하지 않는 것으로 잘못 판단할 수 있다.
ASCC는 선행차량이 존재하지 않는 경우 운전자가 설정한 속도를 중심으로 주행 제어를 수행하기 때문에 선행차량을 인식하지 못하고 속도 중심 제어를 수행하는 경우에 사고가 발생할 수도 있다.
본 발명의 목적은, 선행차량과의 고도 차이를 고려하여 차속을 제어함으로써 선행차량 미인식으로 인해 안전사고가 발생하는 것을 방지하도록 한, 차량 주행 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
특히, 본 발명의 목적은 레이더의 파워스펙트럼을 이용하여 고도 차이를 감지하고 가상 레이어를 생성하여 파워스펙트럼을 보정함으로써 오판단을 최소화하도록 한, 차량 주행 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치는, 전방의 선행차량을 검출하는 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터에서 소정 크기 값을 갖는 기준 구간의 위치 변화를 확인하고 상기 기준 구간의 위치 변화에 따라 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 판단부, 상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면 상기 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정하는 보정부, 및 상기 보정된 파워스펙트럼에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 장치는, 상기 파워스펙트럼 데이터에 대응되는 가상 레이어를 생성하는 레이어 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가상 레이어는, 자차량이 평지 주행 시에 수신된 파워스펙트럼 데이터에 대응하여 생성된 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 가상 레이어를 기준으로 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터에서의 기준 구간의 위치가 상향 또는 하향으로 이동하는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 기준 구간의 위치가 상향 또는 하향으로 이동하는 경우 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 보정부는, 상기 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 보정부는, 가상 레이어의 기준 위치를 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 기준 구간에 대응되도록 위치를 보상하고, 상기 기준 구간을 제외한 구간에 기 설정된 보정치를 삽입하여 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 보정치는, 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 MAX 값을 기준으로 MAX × α% 값에 해당되는 값으로 설정된 것을 특징으로 한다.
상기 기준 구간은, 파워스펙트럼 데이터의 MAX 값을 기준으로 MAX 내지 MAX × α% 값에 해당되는 구간인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 장치는, 상기 레이더 센서 및 전방 카메라를 포함하는 센서부를 더 포함하고, 상기 판단부는 상기 레이더 센서의 파워스펙트럼 데이터 및 상기 전방 카메라의 상/하 움직임 포착 정보를 조합하여 상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면, 자차량의 차체 자세 제어 시스템, 내비게이션 및 차속 센서 중 적어도 하나로부터 수신된 정보에 기초하여 자차량의 경사로 주행 상황을 검증하는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 전체 크기 또는 MAX 값이 감소한 것으로 확인되면 상기 자차량과 선행차량 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 자차량과 선행차량 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 확인되면 상기 자차량의 현재 속도에 따라 주행을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 자차량의 현재 속도가 설정 속도 미만이면 가속 제어를 수행하고 그렇지 않으면 상기 선행차량에 대한 추종 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법은, 전방의 선행차량을 검출하는 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터에서 소정 크기 값을 갖는 기준 구간의 위치 변화를 확인하고 상기 기준 구간의 위치 변화에 따라 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 단계, 상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면 상기 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정하는 단계, 및 상기 보정된 파워스펙트럼에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 선행차량과의 고도 차이를 고려하여 차속을 제어함으로써 선행차량 미인식으로 인해 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 레이더의 파워스펙트럼을 이용하여 고도 차이를 감지하고 가상 레이어를 생성하여 파워스펙트럼을 보정함으로써 오판단을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3a, 3b, 4a, 4b 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치가 적용된 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량 주행 제어 장치(100)는 파워스펙트럼의 크기 변화에 기초하여 자차량(10)과 선행차량(20) 간 거리 차이, 고도 차이 등을 판단하고, 판단 결과에 따라 차량의 주행을 제어한다. 이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 자차량(10)과 선행차량(20) 간 고도 차이가 발생한 것으로 확인되면 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정한 후에 보정된 파워스펙트럼을 기준으로 자차량(10)과 선행차량(20) 간 거리를 판단하여 주행을 제어함으로써 오판단으로 인한 사고 발생을 최소화하도록 한다.
이에, 차량 주행 제어 장치(100)의 세부 구성 및 동작에 대한 설명은 도 2의 실시예를 참조하도록 한다.
본 발명에 따른 차량 주행 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 주행 제어 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 센서부(130), 통신부(140), 저장부(150), 판단부(170), 레이어 생성부(180) 및 보정부(190)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 장치(100)의 제어부(110), 판단부(170), 레이어 생성부(180) 및 보정부(190)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.
제어부(110)는 장치(100)의 각 구성요소들 간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
인터페이스부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.
이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서부(130)는 차량 주변에 위치한 장애물, 예를 들어, 선행차량(20)을 탐지하고 선행차량(20)과의 거리를 측정하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 일 예로, 센서부(130)는 레이더 센서를 포함할 수 있다.
한편, 센서부(130)는 차량의 주행 상태를 측정하는 하나 이상의 센서를 더 포함할 수도 있다. 일 예로, 센서부(130)는 차속 센서, 카메라 센서 등을 포함할 수 있다.
통신부(140)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 차량 네트워크 통신을 위한 통신모듈을 포함할 수 있다. 통신모듈은 차량에 구비된 내비게이션과 통신 연결되어 내비게이션으로부터 자차 위치 정보, 도로 정보, 예를 들어, 도로의 고도 정보 등을 수신할 수 있다. 또한, 통신모듈은 차량에 구비된 차체 자세 제어 시스템과 통신 연결되어 차체 자세 제어 시스템에 의해 검출된 차량의 자세 정보를 수신할 수도 있다.
여기서, 차량 네트워크 통신 기술로는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등이 포함될 수 있다.
또한, 통신모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등이 포함될 수 있다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.
저장부(150)는 차량 주행 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
저장부(150)는 센서부(130)에 의해 검출된 정보가 저장될 수 있으며, 통신부(140)를 통해 내비게이션 및/또는 차체 자세 제어 시스템 등으로부터 수신된 정보가 저장될 수도 있다.
또한, 저장부(150)는 센서부(130)에 의해 검출된 레이더 파워스펙트럼을 기준으로 강도 분포를 분석하여 선행차량(20)과의 고도 차이를 확인하고, 레이더 파워스펙트럼의 가상 레이어를 생성하여 고도 차이에 따른 레이더 파워스펙트럼을 보정하고, 레이더 파워스펙트럼의 강도 분포를 기준으로 차량 주행을 제어하기 위한 명령 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수도 있다.
여기서, 저장부(150)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.
모니터부(160)는 차량이 주행하는 동안에 센서부(130)로부터 수신되는 레이더 센서의 파워스펙트럼 데이터의 크기 변화를 모니터링 한다. 이때, 모니터부(160)는 파워스펙트럼 데이터의 수직 방향에 대한 크기 변화를 모니터링 한다.
레이어 생성부(180)는 센서부(130)로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터에 대응되는 가상 레이어를 생성할 수 있다. 여기서, 가상 레이어는 일반 주행 상황, 예를 들어, 평지 주행 시 수신된 파워스펙트럼 데이터를 기준으로 생성될 수 있다.
여기서, 모니터부(160)는 레이더 센서에 의해 수신된 파워스펙트럼 데이터와 사전에 레이더 생성부(180)에 의해 생성된 가상 레이어를 비교하고, 가상 레이어를 기준으로 파워스펙트럼 데이터의 크기 변화를 모니터링 할 수 있다.
판단부(170)는 모니터부(160)의 모니터링 결과에 기초하여 자차량(10)과 선행차량(20) 간 거리 차이가 발생하는지를 판단할 수 있다.
일 예로, 자차량(10)과 선행차량(20) 간의 간격이 멀어지거나, 선행차량(20)이 차선 혹은 도로 변경으로 전방에서 사라지는 경우 파워스펙트럼의 전체 크기 및 Max값은 낮아지게 된다.
따라서, 판단부(170)는 모니터부(160)의 모니터링 결과에 기초하여 파워스펙트럼 데이터의 수직 방향으로 전체 영역에 대한 크기 값이 감소하거나, 파워스펙트럼의 최대값(MAX)이 감소한 것으로 확인되면, 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 제어부(110)는 차속 정보에 기초하여 차량의 주행을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어부(110)는 차량의 현재속도가 설정속도 미만이면 차량이 설정속도로 주행할 수 있도록 가속 제어를 수행할 수 있다. 한편, 제어부(110)는 차량의 현재속도가 설정속도 이상인 것으로 확인되면 선행차량(20) 추종 제어를 수행할 수 있다.
또한, 판단부(170)는 모니터부(160)의 모니터링 결과에 기초하여 자차량(10)과 선행차량(20) 간 고도 차이가 발생하는지를 판단할 수 있다.
일 예로, 판단부(170)는 모니터부(160)의 모니터링 결과에 기초하여 파워스펙트럼 데이터에서 소정 크기 값을 갖는 기준 구간의 위치가 수직 방향으로 이동한 것으로 확인되면 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 기준 구간은 자차량(10)과 선행차량(20) 간의 고도 차이를 판단하기 위한 기준 파워 범위로서, 수신된 파워스펙트럼 데이터의 최대값(MAX)을 기준으로 MAX 내지 MAX × α% 값에 해당되는 구간이 기준 범위로 설정될 수 있다.
자차량(10)이 오르막길을 주행하거나 혹은 내리막길을 주행하는 경우에 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생할 수 있으며, 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생하면 파워스펙트럼의 크기 또한 변경될 수 있다.
일 예로, 자차량(10)이 오르막길을 주행하는 경우에는 선행차량(20)이 자차량(10) 보다 높은 쪽에 위치하기 때문에 파워스펙트럼 데이터에서 기준 구간의 위치가 상향으로 이동할 수 있다. 한편, 자차량(10)이 내리막길을 주행하는 경우에는 선행차량(20)이 자차량(10) 보다 낮은 쪽에 위치하기 때문에 파워스펙트럼 데이터에서 기준 구간의 위치가 하향으로 이동할 수 있다.
따라서, 판단부(170)는 수신된 파워스펙트럼 데이터 중 MAX 값 내지 MAX × α% 값에 해당되는 기준 구간의 위치가 상향 또는 하향 이동하면 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이때, 판단부(170)는 전방 카메라, 차체 자세 제어 시스템, 내비게이션 등으로부터 수신된 데이터에 기초하여 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 일정 이상의 고도 차이가 발생하는지를 검증할 수 있다.
일 예로, 전방 카메라에서 추종 중인 그래픽 이미지가 View vector에서 상/하 움직임을 포착하면(좌/우 움직임은 무시), 판단부(170)는 전방 카메라에 의해 포착된 조건과 레이더 센서의 측정 데이터를 참고하여 고도 차이가 발생하는지를 검증할 수 있다. 이때, 판단부는 선행차량이 영상에서 상/하로 움직이는 속도를 통해 실제 오르막/내리막으로 진입하는지를 검증할 수도 있다.
또한, 판단부(170)는 맵데이터, ESC 센서, 차량 RPM 및 속도 등의 정보를 통해 자차량의 기울기, 오르막 혹은 내리막 주행 상황을 판단함으로써 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생하는지를 검증할 수도 있다.
자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생한 상태에서 수신된 레이더 센서의 파워스펙트럼 데이터는 일부 구간의 파워가 급격히 감소하기 때문에, 해당 파워스펙트럼을 기준으로 선행차량(20) 간 거리를 판단하는 경우 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 일정 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이는 고도 차이에 의해 오판단한 것으로, 오판단으로 인해 자칫 사고가 발생할 수 있다.
이를 위해, 보정부(190)는 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생한 것으로 확인되면, 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터를 대신하여 레이어 생성부(180)에 의해 생성된 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼 데이터를 보정한다.
이때, 보정부(190)는 가상 레이어의 파워스펙트럼을 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼의 기준 구간에 맞추어 위치를 보상한다. 또한, 보정부(190)는 위치 보상된 파워스펙트럼 중 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터에서 MAX × α% 이하의 값을 갖는 구간에 대응되는 위치에 대해서는 MAX × α% 값 혹은 정해진 보정값을 갖도록 보정한다.
파워스펙트럼을 보정하는 동작에 대한 세부 설명은 도 5의 실시예를 참조하도록 한다.
판단부(170)는 보정된 파워스펙트럼 데이터를 기준으로 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생하는지를 판단할 수 있다.
여기서, 제어부(110)는 판단부(170)의 판단 결과에 따라 설정속도를 기준으로 차량의 속도 제어를 수행하거나, 선행차량(20)을 기준으로 추종 제어를 수행할 수 있다.
이때, 판단부(170)에 의해 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 판단된 경우, 제어부(110)는 바로 속도 제어를 수행하지 않고 소정 시간 동안에는 현재 속도를 기준으로 정속 주행을 하거나 선행차량(20)을 기준으로 추종 제어를 수행하다가 소정 시간이 경과한 후에 속도 제어를 수행할 수도 있다.
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치(100)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 자차량이 일반 도로, 즉, 평지를 주행하는 경우의 실시예를 나타낸 것이다.
도 3a를 참조하면, 평지(311)에서 자차량(10)은 레이더 센서를 이용하여 선행차량(20)을 검출할 수 있다. 이때, 레이더 센서에 의해 수신된 파워스펙트럼은 도 3b와 같다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 평지(311) 주행 상황에서 레이더 센서에 의해 수신된 파워스펙트럼은 선행차량(20)의 차체에 반사되는 위치인 중간 위치에서 가장 큰 값을 가지며, 중간 위치를 기준으로 상부 및 하부로 갈수록 크기가 점점 작아지는 형태를 갖는다.
도 4a 및 도 4b는 자차량이 고도 차이가 있는 도로, 즉, 오르막길을 주행하는 경우의 실시예를 나타낸 것이다.
도 4a를 참조하면, 오르막길(411)에서 자차량(10)은 레이더 센서를 이용하여 선행차량(20)을 검출할 수 있다. 이때, 레이더 센서에 의해 수신된 파워스펙트럼은 도 4b와 같다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 오르막길(411) 주행 상황에서 레이더 센서에 의해 수신된 파워스펙트럼은 선행차량(20)의 차체에 반사되는 위치인 아래 위치에서 가장 큰 값을 가지며, 위로 갈수록 크기가 점점 작아지는 형태를 갖는다. 이 경우, 파워스펙트럼의 위쪽은 그 크기가 급격히 감소하기 때문에, 자차량(10)은 이 경우 선행차량(20)이 점점 멀어지는 것으로 잘못 판단할 수 있다.
이를 위해, 차량 주행 제어 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 파워스펙트럼 데이터를 보정하고, 보정된 파워스펙트럼 데이터를 이용하여 선행차량(20)을 판단할 수 있다.
도 5를 참조하면, 오르막 주행 시에 레이더 센서에 의해 수신된 파워스펙트럼(511)의 기준 구간(MAX ~ MAX × α%)을 구분하기 위한 기준선(515)이 아래쪽으로 치우쳐져 있고, 기준선(515)의 위쪽으로는 파워의 크기가 급격이 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
이를 위해 차량 주행 제어 장치(100)는 평지 주행 상황에서 수신된 파워스펙트럼(도 3b 참조)을 기준으로 가상 레이어(521)를 생성한다. 이때 생성된 가상 레이어는 기준 구간(MAX ~ MAX × α%)이 파워스펙트럼의 가운데 부분에 위치하고 있고 기준 구간(MAX ~ MAX × α%)을 구분하기 위한 기준선(525)이 위/아래 방향에 각각 위치한 것을 확인할 수 있다.
차량 주행 제어 장치(100)는 생성된 가상 레이어(521)의 기준 구간을 파워스펙트럼(511)의 기준 구간(MAX ~ MAX × α%) 위치에 맞게 위치를 보상하고, 이때 파워스펙트럼(511)에서 기준선(515)의 위쪽과 같이 파워의 크기가 급격히 줄어드는 구간에 대해서는 도면부호 535와 같이 정해진 보정값에 대응되는 크기의 스펙트럼을 삽입한다.
이와 같이, 보정된 파워스펙트럼(531)은 기준 구간의 위치는 파워스펙트럼(511)과 유사하지만, 기준 구간 외의 구간은 소정 수준의 보정값을 갖는다. 따라서, 오르막길 혹은 내리막길과 같이 고도 차이가 있는 도로를 주행하는 상황에서는 차량 주행 제어 장치(100)가 보정된 파워스펙트럼(531)을 기준으로 선행차량(20)과의 거리 판단 시 자차량(10)과 선행차량(20)이 멀어지거나 선행차량(20)이 사라진 것으로 잘못 판단하는 것을 최소화할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 주행 제어 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 차량 주행 제어 장치(100)는 차량 주행 시 레이더 센서를 이용하여 전방의 선행차량(20)을 향해 레이더를 방사하고, 이때 선행차량(20)에 의해 반사되어 수신된 레이더 데이터, 즉 파워스펙트럼 데이터를 모니터링 한다(S110).
차량 주행 제어 장치(100)는 주행 초기의 일반 평지 수행 상황에서 수신된 파워스펙트럼을 기준으로 가상 레이어를 생성하고, 파워스펙트럼에 대한 고도 차이를 판단하기 위한 기준 구간(MAX ~ MAX × α%)을 설정할 수도 있다(S120).
차량 주행 제어 장치(100)는 차량이 주행하는 동안 파워스펙트럼 데이터의 모니터링 결과를 토대로 파워스펙트럼의 전체 크기가 변화한 것으로 확인되면(S130), 차량과 전행차량 간 거리차이가 발생한 것으로 판단한다(S200). 도 6에는 도시하지 않았으나, 파워스펙트럼의 최대값(MAX)이 감소한 경우에도 차량과 전행차량 간 거리차이가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 차량 주행 제어 장치(100)는 차량의 현재속도가 설정속도 미만이면 차량이 설정속도로 주행할 수 있도록 가속 제어를 수행하고(S220), 그렇지 않으면 선행차량(20) 추종 제어를 수행하도록 한다(S230).
한편, 차량 주행 제어 장치(100)는 파워스펙트럼에서 소정 크기 값을 갖는 기준 구간의 위치가 수직 방향으로 이동한 것으로 확인되면(S140), 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단할 수 있다(S150).
이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 전방 카메라, 차체 자세 제어 시스템, 내비게이션 등으로부터 수신된 데이터에 기초하여 자차량(10)과 선행차량(20) 간에 일정 이상의 고도 차이가 발생하는지를 검증할 수 있다.
검증 결과, 차량과 선행차량(20) 간 고도차이가 기준치(x)를 초과하는 것으로 확인되면(S160), 차량 주행 제어 장치(100)는 파워스펙트럼의 기준 구간(MAX ~ MAX × α%)을 제외한 나머지 구간, 즉, 파워스펙트럼에서 'MAX × α%' 이하 값을 갖는 구간을 보정한다(S170). 파워스펙트럼을 보정하는 동작에 대한 세부 설명은 도 5의 실시예를 참조하도록 한다.
차량 주행 제어 장치(100)는 'S170' 과정에서 보정된 파워스펙트럼을 기준으로 파워스펙트럼의 전체 크기가 감소하거나, 혹은 최대값이 감소한 것으로 확인되면 소정 시간, 예를 들어, N초 간 가속하지 않고 정속 또는 선행차 추종 제어를 수행하고, N초 후에 속도 기반 가속 제어를 수행할 수 있다.
이후, 차량 주행 제어 장치(100)는 'S130' 내지 'S230' 과정을 반복하여 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 7을 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 대해 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)(1310) 및 RAM(Random Access Memory)(1320)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.
10: 자차량 20: 선행차량
100: 차량 주행 제어 장치 110: 제어부
120: 인터페이스부 130: 센서부
140: 통신부 150: 저장부
160: 모니터부 170: 판단부
180: 레이어 생성부 190: 보정부

Claims (22)

  1. 전방의 선행차량을 검출하는 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터에서 소정 크기 값을 갖는 기준 구간의 위치 변화를 확인하고 상기 기준 구간의 위치 변화에 따라 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 판단부;
    상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면 상기 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정하는 보정부; 및
    상기 보정된 파워스펙트럼에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파워스펙트럼 데이터에 대응되는 가상 레이어를 생성하는 레이어 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가상 레이어는,
    자차량이 평지 주행 시에 수신된 파워스펙트럼 데이터에 대응하여 생성된 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 가상 레이어를 기준으로 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터에서의 기준 구간의 위치가 상향 또는 하향으로 이동하는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 기준 구간의 위치가 상향 또는 하향으로 이동하는 경우 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 보정부는,
    상기 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 보정부는,
    가상 레이어의 기준 위치를 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 기준 구간에 대응되도록 위치를 보상하고, 상기 기준 구간을 제외한 구간에 기 설정된 보정치를 삽입하여 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 보정치는,
    상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 MAX 값을 기준으로 MAX × α% 값에 해당되는 값으로 설정된 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 기준 구간은,
    파워스펙트럼 데이터의 최대값(MAX)을 기준으로 MAX 내지 MAX × α% 값에 해당되는 구간인 것을 특징으로 하는 차량의 주행 제어 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이더 센서 및 전방 카메라를 포함하는 센서부를 더 포함하고,
    상기 판단부는,
    상기 레이더 센서의 파워스펙트럼 데이터 및 상기 전방 카메라의 상/하 움직임 포착 정보를 조합하여 상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면, 자차량의 차체 자세 제어 시스템, 내비게이션 및 차속 센서 중 적어도 하나로부터 수신된 정보에 기초하여 자차량의 경사로 주행 상황을 검증하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 전체 크기 또는 MAX 값이 감소한 것으로 확인되면 상기 자차량과 선행차량 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자차량과 선행차량 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 확인되면 상기 자차량의 현재 속도에 따라 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 자차량의 현재 속도가 설정 속도 미만이면 가속 제어를 수행하고 그렇지 않으면 상기 선행차량에 대한 추종 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  15. 전방의 선행차량을 검출하는 레이더 센서로부터 수신된 파워스펙트럼 데이터에서 소정 크기 값을 갖는 기준 구간의 위치 변화를 확인하고 상기 기준 구간의 위치 변화에 따라 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 단계;
    상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면 상기 가상 레이어를 이용하여 파워스펙트럼을 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 파워스펙트럼에 기초하여 차량의 주행을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    평지 주행 시에 수신된 파워스펙트럼 데이터에 대응되는 가상 레이어를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 가상 레이어를 기준으로 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터에서의 기준 구간의 위치가 상향 또는 하향으로 이동하는지를 판단하는 단계; 및
    상기 기준 구간의 위치가 상향 또는 하향으로 이동하는 경우 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 보정하는 단계는,
    상기 가상 레이어의 기준 위치를 상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 기준 구간에 대응되도록 위치를 보상하는 단계; 및
    상기 기준 구간을 제외한 구간에 기 설정된 보정치를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 레이더 센서의 파워스펙트럼 데이터 및 상기 전방 카메라의 상/하 움직임 포착 정보를 조합하여 상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생하는지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 자차량과 선행차량 간에 고도 차이가 발생한 것으로 판단되면, 자차량의 차체 자세 제어 시스템, 내비게이션 및 차속 센서 중 적어도 하나로부터 수신된 정보에 기초하여 자차량의 경사로 주행 상황을 검증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  21. 청구항 15에 있어서,
    상기 수신된 파워스펙트럼 데이터의 전체 크기 또는 MAX 값이 감소한 것으로 확인되면 상기 자차량과 선행차량 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 차량의 주행을 제어하는 단계는,
    상기 자차량과 선행차량 간에 기준치 이상의 거리 차이가 발생한 것으로 확인되면 상기 자차량의 현재 속도와 설정 속도를 비교하는 단계;
    상기 자차량의 현재 속도가 설정 속도 미만이면 가속 제어를 수행하고 그렇지 않으면 상기 선행차량에 대한 추종 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
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