KR20210130556A - 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치는 군집 주행 제어를 수행하는 프로세서; 및 전방 차량으로부터 GPS (Global positioning System) 원시 데이터를 수신하는 통신부를 포함하고, 상기 프로세서는, 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 상기 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하고 상기 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원할 수 있다.

Description

군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for controlling platooning, system having the same and method thereof}

본 발명은 군집 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전방 차량으로부터 수신한 정보를 기반으로 전방의 차선을 정확히 인식할 수 있는 기술에 관한 것이다.

군집 주행(platooning)은 다수의 차량이 지정된 간격으로 일렬로 배치된 상태에서 자율 주행을 수행하는 기술이다. 군집 주행을 수행하는 동안 군집 주행 대열의 최전방에 위치된 차량인 선두 차량(leading vehicle)은 선두 차량을 따르는 하나 이상의 추종 차량(following vehicle)을 제어할 수 있다. 선두 차량은 군집 주행 대열에 포함된 복수의 차량 사이의 간격을 유지할 수 있고, 군집 주행 대열에 포함된 복수의 차량의 거동 및 상황 정보를 차량 간 통신을 이용하여 교환할 수 있다. 군집 주행 그룹에 포함된 차량들 사이의 간격은 운전자의 의도에 따라 주행 중에 조절될 수도 있다.

종래에는 군집 주행 시 전방 차량과 추종 차량 간의 차간 거리가 미리 정한 거리 이내로 근접해지는 경우 전방 차량이 추종 차량의 전방 시야를 가려서 차선 인식이 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 군집 주행 중 차간 거리가 좁아져 전방 차량에 의해 전방 차선이 가려지는 경우 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 기반으로 차선을 복원하고 차선 인식 정확도를 증대시킬 수 있는 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 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치는 군집 주행 제어를 수행하는 프로세서; 및 전방 차량으로부터 GPS (Global positioning System) 원시 데이터를 수신하는 통신부를 포함하고, 상기 프로세서는, 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 상기 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하고 상기 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 전방 차량의 GPS 원시 데이터와 자차의 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 이용하여 상기 전방 차량의 GPS 좌표를 산출하고, 자차의 GPS 원시 데이터를 이용하여 자차의 GPS 좌표를 산출하고, 상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점에서 상기 자차의 GPS 좌표 지점까지의 거리를 상기 차간 거리로 산출하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 수신한 GPS 위성으로부터 자차의 GPS 원시 데이터를 수신하도록 상기 GPS 조건을 상기 전방 차량과 동일하게 설정하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점을 차선의 중심점으로 선정하고 차선의 중심점과 지도 정보의 변곡점을 기반으로 주행중인 도로의 곡률 정보를 파악하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차선의 중심점과 상기 도로의 곡률 정보를 기반으로 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 복원된 차선을 기반으로 전방에 소실점을 선정하고, 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점을 비교하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하면, 자차가 정상 주행 상태인 것으로 판단하고, 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면, 자차가 차선 이탈 상태인 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면 차선 이탈 경고를 수행하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량 시스템은 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 상기 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하고 상기 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 군집 주행 제어 장치; 및 상기 복원된 차선을 화면에 표시하는 인터페이스 장치;를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 위성으로 GPS 원시 데이터를 수신하는 GPS 수신 장치;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 군집 주행 제어 방법은 전방 차량으로부터 GPS (Global positioning System) 원시 데이터를 수신하는 단계; 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 상기 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하는 단계; 및 상기 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차간 거리를 산출하는 단계는, 상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 수신한 GPS 위성으로부터 자차의 GPS 원시 데이터를 수신하도록 상기 GPS 조건을 상기 전방 차량과 동일하게 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차간 거리를 산출하는 단계는, 상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 이용하여 상기 전방 차량의 GPS 좌표를 산출하는 단계; 자차의 GPS 원시 데이터를 이용하여 자차의 GPS 좌표를 산출하는 단계; 및 상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점에서 상기 자차의 GPS 좌표 지점까지의 거리를 상기 차간 거리로 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차선을 복원하는 단계는, 상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점을 차선의 중심점으로 선정하고 차선의 중심점과 지도 정보의 변곡점을 기반으로 주행중인 도로의 곡률 정보를 파악하는 단계; 및 상기 차선의 중심점과 상기 도로의 곡률 정보를 기반으로 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 복원된 차선을 화면에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 복원된 차선을 기반으로 전방에 소실점을 선정하고, 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점을 비교하는 단계; 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하면, 자차가 정상 주행 상태인 것으로 판단하는 단계; 및 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면, 자차가 차선 이탈 상태인 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 기술은 군집 주행 중 차간 거리가 좁아져 전방 차량에 의해 전방 차선이 가려지는 경우 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 기반으로 차선을 복원하고 차선 인식 정확도를 증대시켜 군집 차량의 횡방향 제어를 안전하게 수행할 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 군집 주행(platooning)을 위한 동작 환경의 예시 화면을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치의 전방 차선 인식을 위한 예시 화면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치의 전방 차선 인식을 위한 예시 화면을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소실점 선정 과정을 구체적으로 설명하기 위한 예시 화면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.

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.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 군집 주행(platooning)을 위한 동작 환경의 예시 화면을 나타내는 도면이다.

군집 주행 그룹에 포함된 선두 차량(LV: leading vehicle) 및 추종 차량(FV: following vehicle)은 도로 상에서 군집 주행을 수행할 수 있다. 선두 차량(LV)과 추종 차량(FV)은 지정된 거리를 유지하면서 주행할 수 있다. 주행하는 동안, 선두 차량(LV) 또는 추종 차량(FV)은 선두 차량(LV)과 추종 차량(FV) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 선두 차량(LV) 또는 추종 차량(FV)은 운전자의 조작에 따라 차간 거리를 증가시킬 수도 있고, 감소시킬 수도 있다. 선두 차량(LV) 및 추종 차량(FV)은 서로 간의 통신을 통해 차량 정보를 공유할 수 있으며, 군집 주행 대열 내의 각 차량은 수신한 차량 정보를 이용하여 차간 거리 및 차속을 조절할 수 있으며, 횡방향 제어를 수행할 수 있다.

본 발명에서는 군집 주행 중 전방 차량과 후방 차량 간의 간격이 좁아지면 후방 차량에서 전방을 볼 때 전방 차량에 의해 차선이 가려져 횡방향 제어가 불가능한 경우 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하여 가상 차선을 생성하고, 가상 차선을 기반으로 횡방향 제어를 수행할 수 있는 기술을 개시한다.

도 1을 참조하면, 차량 시스템은 군집 주행 제어 장치(100), 센싱 장치(200), GPS(Global positioning System) 수신 장치(300), 인터페이스 장치(400), 조향 제어 장치(500), 제동 제어 장치(600), 및 엔진 제어 장치(700)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 군집 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.

군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 중 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하여 가상 차선으로 표시하고 가상 차선을 기반으로 횡방향 제어를 수행할 수 있다.

군집 주행 제어 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 및 프로세서(processor;130)를 포함할 수 있다.

통신부(110)는 무선 또는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 본 발명에서는 차량 내 네트워크 통신 기술, 차량 외부의 서버, 인프라, 타 차량 등과 무선 인터넷 접속 또는 근거리 통신(Short Range Communication) 기술을 이용하여 V2I 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크 통신 기술로는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등을 통해 차량 내 통신을 수행할 수 있다. 또한, 무선 통신 기술로는 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.

일 예로서, 통신부(110)는 군집 대열 내 차량들 간에 군집 주행 정보를 공유할 수 있다. 이때, 군집 주행 정보는 GPS 원시 데이터(GPS raw data), 차량의 위치, 속도, 목적지 정보 등을 포함할 수 있다. 이때, GPS 원시 데이터를 위성으로부터 수신한 초기 데이터이며, 추후 GPS 원시 데이터를 기반으로 GPS 좌표를 산출할 수 있다. 도 2와 같이, 전방 차량(10)은 후방 차량(20)으로 자신의 차량 정보와 GPS 원시 데이터를 전송한다.

저장부(120)는 센싱 장치(200)의 센싱 결과, 통신부(110)에 의해 수신한 군집 대열 내 차량들의 차량 정보, 및 프로세서(130)에 의해 획득된 데이터, 저장부(150)는 군집 주행 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.

일 예로서, 저장부(120)는 내비게이션 등을 통해 수신된 차량의 위치 정보 및 전방 도로의 정보, 전방 신호등의 위치 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(120)는 V2X 통신을 통해 수신된 전방 차량의 측위 정보, 차량 속도 정보 등이 저장될 수도 있다. 또한, 저장부(120)는 센싱 장치(200)에 의해 검출된 전방 장애물, 예를 들어, 전방 차량의 정보가 저장될 수도 있다.

또한, 저장부(120)는 프로세서(130)에 의해 파악된 도로 곡률 정보, 가상 차선 정보 등의 획득을 위한 명령 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수도 있다.

저장부(120)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.

프로세서(130)는 통신부(110), 저장부(120) 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(130)는 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(electronic control unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어기일 수 있다.

프로세서(130)는 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하고 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원할 수 있다. 프로세서(130)는 복원된 차선을 인터페이스 장치(400)의 출력수단을 통해 표시하도록 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(130)는 전방 카메라에 의해 촬영된 전방의 영상 데이터 상에 복원된 차선이 가상 차선으로 표시되도록 제어할 수 있다.

프로세서(130)는 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 전방 차량의 GPS 원시 데이터와 자차의 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출할 수 있다.

즉 프로세서(130)는 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 이용하여 전방 차량의 GPS 좌표를 산출하고, 자차의 GPS 원시 데이터를 이용하여 자차의 GPS 좌표를 산출하고, 전방 차량의 GPS 좌표 지점에서 자차의 GPS 좌표 지점까지의 거리를 차간 거리로 산출할 수 있다.

프로세서(130)는 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 수신한 GPS 위성으로부터 자차의 GPS 원시 데이터를 수신하도록 GPS 조건을 전방 차량과 동일하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 전방 차량이 1번 위성, 2번 위성, 3번 위성으로부터 GPS 원시 신호를 수신하여 자신의 위치를 산출하는 경우, 후방 차량도 1번 위성, 2번 위성, 3번 위성으로부터 GPS 원시 신호를 수신하여 자신의 위치를 산출할 수 있다. 이처럼 GPS 조건을 동일하게 적용하는 경우, 전방 차량의 GPS 정보의 오차와 후방 차량의 GPS 정보의 오차가 같아지므로, 상대 거리 산출에 유리하다.

프로세서(130)는 전방 차량의 GPS 좌표 지점을 차선의 중심점으로 선정하고 차선의 중심점과 지도 정보의 변곡점을 기반으로 주행중인 도로의 곡률 정보를 파악할 수 있다. 이때, 지도 정보의 변곡점만 이용하기 보다는 GPS 좌표를 통한 차선의 중심점과 함께 도로의 곡률을 판단함으로써 정확도를 증대시킬 수 있다. 또한, 프로세서(130)는 도로의 곡률을 판단하기 위해 전방 차량으로부터 수신한 전방 차량의 조향 정보를 더 이용할 수 있다. 이때, 지도 정보는 운전자 보조 시스템(ADAS; advanced driver assistance system) 시스템의 지도 정보를 포함할 수 있다.

프로세서(130)는 차선의 중심점과 도로의 곡률 정보를 기반으로 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원할 수 있다. 프로세서(130)는 복원된 차선을 전방의 영상 데이터에 머지(merge)하여, 표시하도록 제어함으로써, 사용자가 전방 차량에 의해 전방 시야가 가려져 차선을 확인할 수 없는 상태에서도 차량 내의 표시 장치를 통해 전방 차선을 확인할 수 있도록 하여 사용자의 불안감을 감소시킬 수 있다.

프로세서(130)는 복원된 차선을 기반으로 전방에 소실점을 선정하고, 소실점과 전방 차량의 중심점을 비교할 수 있다. 이때, 소실점은 양쪽 차선으로부터 차량 중심점을 향해 연장한 선이 만나는 점으로서 결정되는데, 통상의 다양한 소실점을 선정하는 방식을 이용할 수 있다.

프로세서(130)는 소실점과 전방 차량의 중심점이 일치하면, 자차가 정상 주행 상태인 것으로 판단하고, 소실점과 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면, 자차가 차선 이탈 상태인 것으로 판단하고, 소실점과 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면 차선 이탈 경고를 수행할 수 있다. 이때, 프로세서(130)는 인터페이스 장치(400)를 통해 차선 이탈 경고 문구 또는 차선 이탈 경고음 등을 출력할 수 있으며 별도의 경고 장치를 구비하여 경고를 수행할 수 있다.

센싱 장치(200)는 차량 주변에 위치한 장애물, 예를 들어, 전방 차량을 탐지하고, 전방 차량과의 거리 및/또는 상대 속도를 측정하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 또한 센싱 장치(200)는 전방을 촬영할 수 있다.

센싱 장치(200)는 초음파 센서, 레이더, 카메라, 레이저 스캐너 및/또는 코너 레이더, 라이다, 가속도 센서, 요레이트 센서, 토크 측정 센서 및/또는 휠스피드 센서, 조향각 센서 등을 더 포함할 수 있다.

인터페이스 장치(400)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 군집 주행 승인, 해제 등의 군집 주행 관련 정보를 표시할 수 있다. 또한, 출력수단은 전방 차량에 의해 가려진 전방 도로의 차선이 복원된 가상 차선, 차선 이탈 경고 문구, 경고등 등을 표시할 수 있다.

이를 위해 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.

조향 제어 장치(500)는 차량의 조향각을 제어하도록 구성될 수 있으며, 스티어링 휠, 스티어링 휠와 연동된 액츄에이터 및 액츄에이터를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

제동 제어 장치(600)는 차량의 제동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 브레이크를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

엔진 제어 장치(700)는 차량의 엔진 구동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 차량의 속도를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하에서는 도 1의 군집 주행 제어 장치(100)가 도 3의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 3의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 군집 주행 제어 장치(100)의 프로세서(130)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 도 4 내지 도 6의 예시 화면을 참조하여 군집 주행 제어 방법을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 주행 제어 장치의 전방 차선 인식을 위한 예시 화면을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소실점 선정 과정을 구체적으로 설명하기 위한 예시 화면을 나타내는 도면이다.

먼저 도 3을 참조하면 군집 주행 제어 장치(100)는 전방 차량으로부터 차량 정보를 수신할 수 있다(S101). 전방 차량으로부터 수신한 차량 정보는 전방 차량의 GPS 원시 데이터(GPS raw data), 전방 차량이 센싱한 정보(예, 조향 정보, 차속 등)를 포함할 수 있다. 도 4와 같이, 후방 차량(20)은 전방 차량(10) 으로부터 전방 차량(10)의 GPS 원시 데이터를 수신한다.

군집 주행 제어 장치(100)는 군집 주행 제어 장치(100)는 자차의 GPS 원시 데이터를 수신한다(S102). 이때, GPS 원시 데이터는 광역 측위 시스템(Global Positioning System, 이하 'GPS'라 함)을 통해 수신한 초기 데이터로서, GPS 수신 장치(300)는 이러한 GPS 원시 데이터를 수신하여 GPS 좌표를 산출할 수 있다. GPS 수신장치(300)는 3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 의하여 현 위치를 정확히 계산할 수 있다. 이때, GPS 수신 장치(300)마다 복수개의 위성 중 이용하는 위성이 다를 수 있다. 예를 들어, 위성이 1번부터 10번까지 존재할 때, 제 1 GPS 수신장치는 위성 1번부터 위성 3번으로부터 GPS 원시 데이터를 수신할 수 있고 제 2 GPS 수신 장치는 위성 5번부터 위성 8번까지로부터 GPS 원시 데이터를 수신할 수 있다. 이때 이용하는 위성에 따라 그 오차가 다를 수 있다.

군집 주행 제어 장치(100)는 전방 차량의 GPS 조건과 동일하게 자차량의 GPS 조건을 동일하게 설정한다(S103). 여기서 GPS 조건은 전방 차량과 동일한 위성으로부터 GPS 원시 데이터를 수신하도록 설정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전방 차량의 GPS 수신 장치가 위성 1번부터 위성 3번으로부터 GPS 원 시 데이터를 수신하는 경우, 자차량의 GPS 수신 장치가 위성 1번부터 위성 3번으로부터 GPS 원시 데이터를 수신하도록 설정한다. 이에 위성마다 발생할 수 있는 오차를 동일하게 만들 수 있다. 예를 들어, 전방 차량이 위성 1번부터 위성 3번으로부터 GPS 원시 데이터를 수신하는 경우, 좌측 방향으로 1미터의 오차가 발생할 수 있고 후방 차량이 위성 4번부터 위성 6번으로부터 GPS 원시 데이터를 수신하는 경우 우측 방향으로 1미터의 오차가 발생할 수 있다. 이에 전방 차량과 후방 차량의 오차를 동일한 조건으로 만들어 주기 위해, 후방 차량의 GPS 수신을 위한 위성을 전방 차량과 동일하게 설정할 수 있다.

이처럼 GPS 조건을 전방 차량과 동일하게 설정한 후, 군집 주행 제어 장치(100)는 전방차량으로부터 수신한 GPS 원시 데이터를 이용하여 전방 차량의 GPS 좌표를 산출하고, 자차의 GPS 수신 장치가 수신한 GPS 원시 데이터를 이용하여 자차의 GPS 좌표를 산출할 수 있다(S103).

이에 군집 주행 제어 장치(100)는 전방 차량의 GPS 좌표와 자차의 GPS 좌표를 기반으로 전방 차량과 자차와의 차간 거리를 산출할 수 있다(S105).

즉 군집 주행 제어 장치(100)는 전방 차량의 GPS 좌표의 지점과 자차의 GPS 좌표의 지점 사이의 거리를 이용하여 전방 차량과 자차와의 차간 거리를 산출할 수 있다. 도 5를 참조하면 전방 차량의 GPS 좌표 지점(11)과 후방 차량의 GPS 좌표 지점(21) 사이의 거리가 D2라고 할 때 D2에서 전방 차량의 길이를 차감하면 차간 거리 D1이 산출될 수 있다. 이때 D1이 미리 정한 거리보다 짧으면 즉 전방 차량(10)과 후방 차량(20)의 거리가 가까우면 전방 차량(10)에 의해 전방 차선이 가려질 수 있다.

이어 군집 주행 제어 장치(100)는 전방 차량의 GPS 좌표의 지점을 차선의 중심점으로 판단하고, 차선의 중심점과 지도 정보의 변곡점을 기반으로 전방 차량과 후방 차량간 도로의 곡률 정보를 파악한다(S105). 이때, 지도 정보는 운전자 보조 시스템(ADAS; advanced driver assistance system) 시스템의 지도 정보일 수 있으며 도로에 굴곡이 있을 때 마다 ADAS 시스템에 의해 곡률 정보가 송출될 수 있다.

군집 주행 제어 장치(100)는 차선 중심점과 도로 곡률 정보를 기반으로 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하여 가상 차선을 생성한다(S106). 이렇게 생성된 가상 차선은 후방 차량의 표시 장치에 표시되어 운전자가 전방의 가상 차선을 확인할 수 있도록 할 수 있다.

군집 주행 제어 장치(100)는 복원된 가상 차선을 기반으로 소실점을 선정한다. 도 6 과 같이, 소실점은 후방 차량(20)의 양쪽 차선에서 전방 차량(10)의 중심점을 향해 연장된 두 선이 만나는 지점으로서, 소실점의 선정은 통상의 기술을 이용할 수 있다.

군집 주행 제어 장치(100)는 소실점의 위치가 전방 차량의 중심점과 소실점의 위치가 일치하는 지를 판단한다(S107).

소실점의 위치가 전방 차량의 중심점과 일치하면 군집 주행 제어 장치(100)는 자차가 정상 주행 상태로 판단하고(S108), 소실점의 위치가 전방 차량의 중심점과 일치하지 않으면 군집 주행 제어 장치(100)는 자차가 차선 이탈 상태로 판단하여 경고를 수행한다(S109). 이때, 전방 차량(10)의 중심점은 전방 차량(10)으로부터 수신하여 저장하거나, GPS 좌표 또는 센서의 감지결과를 이용하여 산출될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 군집 주행 중 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하여 주행 차선을 정확히 인식함으로써 군집 주행 시스템의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하여 화면에 표시함으로써 운전자의 불안감 등을 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.

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 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.

Claims (17)

1. 군집 주행 제어를 수행하는 프로세서; 및
   전방 차량으로부터 GPS (Global positioning System) 원시 데이터를 수신하는 통신부를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 상기 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하고 상기 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 전방 차량의 GPS 원시 데이터와 자차의 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 이용하여 상기 전방 차량의 GPS 좌표를 산출하고, 자차의 GPS 원시 데이터를 이용하여 자차의 GPS 좌표를 산출하고, 상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점에서 상기 자차의 GPS 좌표 지점까지의 거리를 상기 차간 거리로 산출하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 수신한 GPS 위성으로부터 자차의 GPS 원시 데이터를 수신하도록 상기 GPS 조건을 상기 전방 차량과 동일하게 설정하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점을 차선의 중심점으로 선정하고 차선의 중심점과 지도 정보의 변곡점을 기반으로 주행중인 도로의 곡률 정보를 파악하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 차선의 중심점과 상기 도로의 곡률 정보를 기반으로 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 복원된 차선을 기반으로 전방에 소실점을 선정하고, 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점을 비교하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하면, 자차가 정상 주행 상태인 것으로 판단하고,
   상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면, 자차가 차선 이탈 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면 차선 이탈 경고를 수행하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 장치.
10. 전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 상기 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하고 상기 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 군집 주행 제어 장치; 및
    상기 복원된 차선을 화면에 표시하는 인터페이스 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
11. 청구항 10에 있어서,
    위성으로 GPS 원시 데이터를 수신하는 GPS 수신 장치;
    를 더 포함하는 차량 시스템.
12. 전방 차량으로부터 GPS (Global positioning System) 원시 데이터를 수신하는 단계;
    전방 차량과 동일한 GPS 조건에서의 상기 GPS 원시 데이터를 기반으로 차간 거리를 산출하는 단계; 및
    상기 차간 거리가 미리 정한 거리 이내인 경우 상기 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 차간 거리를 산출하는 단계는,
    상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 수신한 GPS 위성으로부터 자차의 GPS 원시 데이터를 수신하도록 상기 GPS 조건을 상기 전방 차량과 동일하게 설정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 차간 거리를 산출하는 단계는,
    상기 전방 차량의 GPS 원시 데이터를 이용하여 상기 전방 차량의 GPS 좌표를 산출하는 단계;
    자차의 GPS 원시 데이터를 이용하여 자차의 GPS 좌표를 산출하는 단계; 및
    상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점에서 상기 자차의 GPS 좌표 지점까지의 거리를 상기 차간 거리로 산출하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
15. 청구항 12에 있어서,
    상기 차선을 복원하는 단계는,
    상기 전방 차량의 GPS 좌표 지점을 차선의 중심점으로 선정하고 차선의 중심점과 지도 정보의 변곡점을 기반으로 주행중인 도로의 곡률 정보를 파악하는 단계; 및
    상기 차선의 중심점과 상기 도로의 곡률 정보를 기반으로 전방 차량에 의해 가려진 차선을 복원하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
16. 청구항 12에 있어서,
    상기 복원된 차선을 화면에 표시하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
17. 청구항 12에 있어서,
    상기 복원된 차선을 기반으로 전방에 소실점을 선정하고, 상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점을 비교하는 단계;
    상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하면, 자차가 정상 주행 상태인 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 소실점과 상기 전방 차량의 중심점이 일치하지 않으면, 자차가 차선 이탈 상태인 것으로 판단하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 군집 주행 제어 방법.
    

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