KR100906667B1 - System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle - Google Patents

System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR100906667B1
KR100906667B1 KR1020070129231A KR20070129231A KR100906667B1 KR 100906667 B1 KR100906667 B1 KR 100906667B1 KR 1020070129231 A KR1020070129231 A KR 1020070129231A KR 20070129231 A KR20070129231 A KR 20070129231A KR 100906667 B1 KR100906667 B1 KR 100906667B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
target acceleration
vehicle speed
collision
index
Prior art date
Application number
KR1020070129231A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090062120A (en
Inventor
김종철
임형준
문일기
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020070129231A priority Critical patent/KR100906667B1/en
Publication of KR20090062120A publication Critical patent/KR20090062120A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100906667B1 publication Critical patent/KR100906667B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/143Speed control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/16Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/107Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408Radar; Laser, e.g. lidar
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/08Predicting or avoiding probable or impending collision
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/14Cruise control
    • B60Y2300/143Speed control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/14Cruise control
    • B60Y2300/16Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

차량 추돌 상황에서 운전자와 유사한 가속도로 차량의 종방향 차속을 자동제어할 수 있는 시스템이 소개된다. 그 시스템은, 차속 센서; 선행 차량과의 거리 계측이 가능한 레이더 센서; 및 상기 차속 센서 및 레이더 센서로로부터 신호를 입력받아 충돌경보지수(x) 및 역충돌시간(TTC-1)을 산출하고, 이들로부터 목표 가속도를 산출하여 그 목표 가속도에 따라 차속을 제어하는 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛;을 포함한다.In a vehicle crash situation, a system is introduced that can automatically control the longitudinal vehicle speed of a vehicle with similar acceleration to the driver. The system includes a vehicle speed sensor; A radar sensor capable of measuring a distance from a preceding vehicle; And an adapter for receiving a signal from the vehicle speed sensor and the radar sensor, calculating a collision warning index (x) and a reverse collision time (TTC- 1 ), calculating a target acceleration from these, and controlling the vehicle speed according to the target acceleration. Cruise control unit; includes.

종방향, 차속 제어, 어뎁티브 크루즈 컨트롤 Longitudinal, vehicle speed control, adaptive cruise control

Description

종방향 차속 자동제어시스템{System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle}System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle}

본 발명은 종방향 차속 자동제어시스템에 관한 것으로, 차량 추돌 상황에서 운전자와 유사한 가속도로 차량의 종방향 차속을 자동제어할 수 있는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic longitudinal vehicle speed control system, and more particularly to a system capable of automatically controlling the longitudinal vehicle speed of a vehicle with an acceleration similar to that of a driver in a vehicle crash situation.

운전자의 편의 증진 및 사고 방지를 위하여 지능형 운전보조/안전제어 시스템의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.In order to enhance the convenience of the driver and prevent accidents, the development of intelligent driving assistance / safety control systems has been actively conducted.

이러한 지능형 운전보조/안전제어 시스템은 어댑티브 크루즈 컨트롤(Adapted Cruise Control) 기술을 이용하며, 이러한 어댑티브 크루즈 컨트롤에 기초한 차량의 주행 제어에 의해 전방 차량과의 안전거리 확보 및 이를 통한 사고의 방지가 가능하다.The intelligent driving assistance / safety control system uses adaptive cruise control technology, and the driving control of the vehicle based on the adaptive cruise control can secure a safe distance from the vehicle ahead and prevent accidents. .

그런데, 종래의 어댑티브 크루즈 컨트롤을 이용한 차량 제어는 선행차량과의 상대거리에 따라 충돌을 회피할 수 있는 가속도로 일률적으로 차량을 감속시키는 방식으로 이루어지는 것이어서, 차량 제어의 시점이나 그 정도가 운전자에게 친숙하지 못하고 불안감을 일으키는 문제가 있다.However, the vehicle control using the conventional adaptive cruise control is made in such a way as to decelerate the vehicle uniformly with an acceleration that can avoid a collision depending on the relative distance to the preceding vehicle, so that the timing and the degree of vehicle control are familiar to the driver. There is a problem that causes anxiety.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다양한 주행 상황에 따른 운전자의 대응 방식을 데이터화하여, 차량 추돌 상황에서 운전자와 유사한 가속도로 차량을 제어하는 종방향 차속 자동제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve such a problem, and provides a longitudinal vehicle speed automatic control system for controlling the vehicle with acceleration similar to the driver in a vehicle crash situation by making data of the driver's response according to various driving conditions. There is this.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 종방향 차속 자동제어시스템은, 차속 센서; 선행 차량과의 거리 계측이 가능한 레이더 센서; 및 상기 차속 센서 및 레이더 센서로부터 신호를 입력받아 충돌경보지수(x) 및 역충돌시간(TTC-1)을 산출하고, 이들로부터 목표 가속도를 산출하여 그 목표 가속도에 따라 차속을 제어하는 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛;을 포함한다. A longitudinal vehicle speed automatic control system according to the present invention for achieving the above object, the vehicle speed sensor; A radar sensor capable of measuring a distance from a preceding vehicle; And an adaptive cruise that receives signals from the vehicle speed sensor and the radar sensor, calculates a collision alarm index (x) and a reverse collision time (TTC- 1 ), calculates a target acceleration from these, and controls the vehicle speed according to the target acceleration. And a control unit.

상기 충돌경보지수(x)는, 아래의 수식으로 표현된다.The collision alarm index x is represented by the following equation.

Figure 112007089441366-pat00001
Figure 112007089441366-pat00001

여기서, C는 선행차량과의 초기 거리, Db는 제어차량의 기계적인 딜레이를 고려한 제동 중 선행차량과 제어차량 간의 상대 이동거리, Dw는 Db에 휴먼 딜레이를 고려하여 미리 설정된 경보거리이다.Here, C is the initial distance from the preceding vehicle, D b is the relative moving distance between the preceding vehicle and the control vehicle during braking considering the mechanical delay of the control vehicle, D w is a predetermined alarm distance in consideration of the human delay in D b .

바람직하게는, 상기 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛은 충돌경보지수에 대한 제 1 목표 가속도가 매칭되고 역충돌시간에 대한 제2 목표 가속도가 매칭되어 있는 맵을 이용하여, 목표 가속도를 산출하되, 제어차량의 현재 차속에 따라 제1 목표 가속도 및 제2 목표 가속도에 대한 가중치를 각각 달리 부여하여 목표 가속도를 산출한다.Preferably, the adaptive cruise control unit calculates a target acceleration by using a map in which the first target acceleration with respect to the collision warning index is matched and the second target acceleration with respect to the reverse collision time is matched, but the The target acceleration is calculated by differently assigning weights to the first target acceleration and the second target acceleration according to the current vehicle speed.

또한 바람직하게는, 상기 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛은, 미리 설정된 기준 차속을 기준으로, 고속의 구간에서는 제2 목표 가속도에 가중치를 높게 부여하고 저속의 구간에서는 제1 목표 가속도에 가중치를 높게 부여한다.Also preferably, the adaptive cruise control unit assigns a high weight to the second target acceleration in the high-speed section and a high weight to the first target acceleration in the low-speed section based on the preset reference vehicle speed.

또한 바람직하게는 상기 맵은, 정상추종하는 선행차량을 여러 단계로 급감속시키는 다수의 실험을 통해 후행차량의 탑승자가 위험하다고 느끼는 시점들에서의 충돌경보지수(x), 역충돌시간(TTC-1) 및 후행차량의 감가속도 데이터를 기초로 구축된다.Also preferably, the map may include a collision warning index (x) and a reverse collision time (TTC ) at a time when the occupant of the trailing vehicle feels dangerous through a number of experiments that rapidly decelerate the preceding vehicle in various steps. 1 ) and deceleration data of the following vehicle.

또한 바람직하게는, 상기 맵에는, 상기 실험들에서의 각 주행상황에서 후행차량의 탑승자가 후행차량의 감가속도에 따라 느끼는 위험도가 반영된다.Also preferably, the map reflects the risk that the occupant of the trailing vehicle feels according to the deceleration speed of the trailing vehicle in each driving situation in the experiments.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 종방향 차속 자동제어시스템에 따르면, 충돌경보지수 및 역충돌시간을 변수로 하여 다양한 주행 상황에 따른 운전자의 대응 방식을 데이터화시킬 수 있으며, 이러한 데이터를 이용하여 차량 추돌 상황에서 운전자와 유사한 가속도로 차량의 종방향 속도를 제어할 수 있게 된다.According to the longitudinal vehicle speed automatic control system having the above-described structure, the driver's response method according to various driving conditions can be made into data by using the collision warning index and the reverse collision time as variables, and the vehicle collision situation can be used by using such data. In this way, it is possible to control the longitudinal speed of the vehicle with acceleration similar to that of the driver.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 종방향 차속 자동제어시스템에 대하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at with respect to the longitudinal vehicle speed automatic control system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에서 보듯이, 자동제어시스템은 크게 보아 차속센서, 레이더센서 및 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the automatic control system is largely comprised of a vehicle speed sensor, a radar sensor, and an adaptive cruise control unit.

차속센서는 통상의 휠센서이며, 레이더 센서는 어뎁티브 크루즈 컨트롤에서 통상적으로 사용되는 레이더 전파 이용 센서일 수 있다. 레이더 센서는 선행 차량과 제어 차량 간의 거리를 계측하여 이를 통해 선행차량의 속도를 산출한다.The vehicle speed sensor is a conventional wheel sensor, and the radar sensor may be a radar radio wave use sensor commonly used in adaptive cruise control. The radar sensor measures the distance between the preceding vehicle and the control vehicle to calculate the speed of the preceding vehicle.

어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛은 통상적으로, 선행 차량이 있는 경우에는 선행 차량과 일정한 차간 거리를 유지할 수 있도록 차량을 제어하고, 선행 차량이 없는 경우에는 정속 주행시키는 기능을 수행하는데, 특히, 실시예에 따르면, 차속 센서 및 레이더 센서로로부터 신호를 입력 받아 충돌경보지수(x) 및 역충돌시간(TTC-1)을 산출하고, 이들로부터 목표 가속도를 산출하여 충돌 상황에서 그 목표 가속도에 따라 차속을 제어한다. 이러한, 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛은 스로틀과 브레이크의 제어를 위해 엔진 제어유닛(Engine Control Unit: ECU)과 차량 자세 제어(Electronic Stability Control: ESC) 유닛에 연결된다.The adaptive cruise control unit typically controls the vehicle so as to maintain a constant distance between the preceding vehicle when the preceding vehicle is present and performs a constant speed driving when the preceding vehicle is absent. In particular, The vehicle receives the signals from the vehicle speed sensor and the radar sensor, calculates the collision warning index (x) and the reverse collision time (TTC- 1 ), calculates the target acceleration from them, and controls the vehicle speed according to the target acceleration in the collision situation. . The adaptive cruise control unit is connected to an engine control unit (ECU) and an electronic stability control (ESC) unit for controlling throttle and brake.

도 2 및 도 3을 참조하여 충돌경보지수(x)와 역충돌시간(TTC-1)에 대하여 살펴본다.The collision alarm index (x) and the reverse collision time (TTC -1 ) will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

먼저, 충돌경보지수(x)는 아래의 수식 1에 의해 정의된다.First, the collision alarm index x is defined by Equation 1 below.

[수식 1][Equation 1]

Figure 112007089441366-pat00002
Figure 112007089441366-pat00002

여기서, C는 선행차량과의 초기 거리, Db는 제어차량의 기계적인 딜레이를 고려한 제동 중 선행차량과 제어차량 간의 상대 이동거리, Dw는 휴먼 딜레이를 고려하여 미리 설정된 경보거리이다.Here, C is the initial distance from the preceding vehicle, D b is the relative moving distance between the preceding vehicle and the control vehicle during braking considering the mechanical delay of the control vehicle, D w is a predetermined alarm distance in consideration of the human delay.

도 2를 참조하여 충돌경보지수(x)의 산출방법을 살펴보면, 도 2에서 보듯이, 후행차량이 선행차량을 정상추종하던 중 선행차량이 급감속을 하고 그에 따라 후행차량도 급감속을 하게 되는 경우, Db는 아래의 수식 2와 같이 산출된다.Looking at the method of calculating the collision alarm index (x) with reference to Figure 2, as shown in Figure 2, while the following vehicle is normally following the preceding vehicle, the preceding vehicle decelerates rapidly and accordingly the following vehicle is rapidly decelerated In this case, D b is calculated as in Equation 2 below.

[수식 2][Formula 2]

Figure 112007089441366-pat00003
Figure 112007089441366-pat00003

여기서, Vs는 후행차량 속도, Vp는 선행차량 속도, as는 후행차량의 감가속도, ap는 선행차량의 감가속도, T1은 브레이크 릴레이의 반응속도 등 기계적인 딜레이시간이다. as와 ap 차량의 최대 감가속도(약 -8 ~ 10㎨ 범위를 갖는 것으로 나타났다)로 설정될 수도 있다.Here, Vs is a mechanical delay time such as a following vehicle speed, Vp is a preceding vehicle speed, a s is a deceleration speed of a following vehicle, a p is a deceleration speed of a preceding vehicle, and T 1 is a reaction speed of a brake relay. It can also be set to the maximum deceleration of the a s and a p vehicles (appeared to range from about -8 to 10 kHz).

선행차량과 후행차량의 초기 거리(C), 감속 후 최종거리(C') 및 Db는 아래의 수식 3의 관계를 갖는다.The initial distance C of the preceding vehicle and the following vehicle, the final distance C ′ after deceleration, and D b have a relationship of Equation 3 below.

[수식 3][Equation 3]

C' = C - Db C '= C-D b

경보거리(Dw)는 차량 추돌을 회피하기 위해 휴먼 딜레이를 고려하여 설정된 경보거리로서, Db에 인간의 인지시점부터 브레이크를 밟게 되는 행동시점까지의 시간차로 인한 딜레이 거리가 부가된 것이다. 어뎁티브 컨트롤 유닛에서 통상적으로 입력값으로 사용되는 용어로 Db와 Dw을 표현하면, 아래의 수식 4와 같이 나타낼 수 있다.The alarm distance D w is an alarm distance set in consideration of a human delay in order to avoid a vehicle collision, and is a delay distance due to a time difference from a human recognition point to an action point at which a brake is applied to D b . When D b and D w are expressed as terms commonly used as input values in the adaptive control unit, Equation 4 below may be used.

[수식 4][Equation 4]

Figure 112007089441366-pat00004
Figure 112007089441366-pat00004

여기서, tsystem - delay는 t1에 해당하며, thuman - delay는 휴먼 딜레이 시간이며, f(μ)는 면과 차량 바퀴 간의 마찰력, μ는 마찰계수이다.Here, t system - delay corresponds to t1, t human - delay is the human delay time, f (μ) is the friction force between the surface and the wheel of the vehicle, μ is the coefficient of friction.

한편, 역충돌시간(TTC-1)은 일정 가속도로 감속을 하여 선행차량과 후행차량이 충돌하게 될 때까지의 시간의 역수로서, 이러한 역충돌시간(TTC-1)은 또 다른 방식에 의해 표현 가능할 것이나, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 차량 탑승자가 추돌상황에서 루밍 이펙트에 의해 시각적으로 느끼는 위험의 형태로 아래의 수식 5와 같이 표현될 수 있다.On the other hand, the reverse collision time (TTC -1 ) is the inverse of the time until the deceleration with a constant acceleration and the preceding vehicle collides with the reverse collision time (TTC -1 ) is expressed in another way It may be possible, but as shown in FIG. 3, the vehicle occupant may be expressed as Equation 5 below in the form of a risk that the vehicle occupant is visually felt by the roaming effect in a crash situation.

[수식 5][Equation 5]

Figure 112007089441366-pat00005
Figure 112007089441366-pat00005

여기서, w는 차폭, R은 후행차량의 탑승자의 위치로부터 선행차량까지의 거리, θ는 차폭에 대한 시야각, R°는 (Vp-Vs)이다.Where w is the vehicle width, R is the distance from the occupant's position of the trailing vehicle to the preceding vehicle, θ is the viewing angle with respect to the vehicle width, and R ° is (Vp-Vs).

도 4를 참조하여 충돌경보지수(x)와 역충돌시간(TTC-1) 데이터의 추출 방법을 살펴본다.A method of extracting the collision alarm index (x) and the reverse collision time (TTC- 1 ) data will be described with reference to FIG. 4.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 급감속 상황에서 운전자의 감속 시점을 파악하기 위하여 차량 2대를 이용하여 운전자가 큰 감가속도를 사용하는 다양한 주행 상황을 반복적으로 재현한다. 즉, 다양한 속도로 후행차량이 선행차량을 정속추종하는 상황을 만들고, 각 상황 마다 선행차량의 감속 정도를 단계화하여 예고 없이 감속을 진행하여 후행차량의 탑승자가 불안/위험을 인지하는 시점 및 그 때의 후행차량의 감가속도를 기록한다. 이를 위해 후행 차량에는 탑승자가 위험 인지시 누를 수 있도록 버튼을 마련해 두고, 그 버튼을 누를 때 차량의 감가속도 및/또는 브레이크 량을 검출할 수 있는 장치를 마련한다. 이러한 급감속 주행 실험의 결과 데이터의 일례가 도 5에 도시되어 있다.As shown in FIG. 4, in order to grasp the deceleration time of the driver in the sudden deceleration situation, two vehicles are repeatedly used to reproduce various driving situations in which the driver uses a large deceleration rate. In other words, a situation where a trailing vehicle follows the preceding vehicle at various speeds is constant, and the deceleration of the preceding vehicle is phased in each situation, and the vehicle decelerates without notice, and the time when the occupant of the trailing vehicle perceives anxiety / risk and Record the deceleration of the trailing vehicle. To this end, a trailing vehicle is provided with a button so that the occupant can press when aware of a danger, and a device capable of detecting the deceleration and / or the brake amount of the vehicle when the button is pressed. An example of the data of the result of such a rapid deceleration driving experiment is shown in FIG. 5.

도 6 및 도 7에는 상기한 바와 같은 실험 결과 데이터를 가속도 구간으로 분류하여 해당되는 데이터의 5~95%에 속하는 데이터를 그래프로 나타낸 것이다. 도 6 은 가속도와 충돌경보지수(x)의 관계가 도시되어 있고, 도 7에는 가속도와 역충돌시간(TTC-1)과의 관계가 도시되어 있다.6 and 7 are graphs showing data belonging to 5 to 95% of the corresponding data by classifying the experimental result data as the acceleration section as described above. FIG. 6 shows the relationship between the acceleration and the collision alarm index x, and FIG. 7 shows the relationship between the acceleration and the reverse collision time (TTC- 1 ).

도 6에서 보듯이, 충돌경보지수(x)는 a>-4㎨인 경우 대체적으로 '1' 이상의 값을 유지하며, a<-4㎨ 경우에는 '1' 보다 작은 값을 보인다. 전체적으로 감가속도의 크기가 커짐에 따라 충돌경보지수는 점차 감소되는 경향을 보였다. 특히, 감가속도가 -6㎨인 영역에서 충돌경보지수의 평균값은 0.13 정도임로서, 급감속 또는 충돌회피 상황에서의 안전성 확보를 위한 평가기준으로 사용될 수 있음을 확인하였다.As shown in FIG. 6, the collision alarm index x generally maintains a value greater than or equal to '1' in the case of a> -4 μs, and shows a value smaller than '1' in the case of a <-4 μs. Overall, as the magnitude of deceleration increased, the crash alarm index tended to decrease gradually. In particular, the average value of the collision warning index in the region of deceleration of -6㎨ is about 0.13, which confirms that it can be used as an evaluation standard to secure safety in a sudden deceleration or collision avoidance situation.

도 7에서 보듯이, 역충돌시간(TTC-1)도 a>-2㎨인 일반적인 상황에서는 거의 '0'에 근접한 수치를 보이고 있으나, 감가속도의 크기가 커짐에 따라 역충돌시간이 증가하고 있음을 확인할 수 있었다. 특히 감가속도가 -6㎨ 이하의 영역에서는 평균값이 1.13 정도로서, 이와 같은 인덱스 범위는 제어기 평가시 급감속 상황 또는 충돌회피가 필요한 상황에서 안전성 확보를 위한 평가기준으로 사용될 수 있는 것이라 평가된다.As shown in FIG. 7, in the general situation in which the reverse collision time (TTC -1 ) is also a> -2㎨, the value is almost '0', but as the magnitude of the acceleration increases, the reverse collision time increases. Could confirm. In particular, in the area of deceleration less than -6㎨, the average value is about 1.13, and such an index range can be used as an evaluation standard for securing safety in situations where sudden deceleration or collision avoidance is required in evaluating the controller.

한편, 상술한 바와 같은 실험과정에서, 급감속 주행 실험을 한 후, 차량 감가속도와 탑승자의 감성도 간의 관계를 조사하기 위하여 탑승자에 대하여 주행상황에 대한 설문조사를 실시하였다. 설문은 감속 인지를 '0', 불안을 '2.5', 매우 위험을 '5'로 하는 5단계 항목을 준비하였고, 그 결과로서 도 8 및 도 9에서 볼 수 있는 바와 같은 감가속도에 대한 운전석과 조수석 탑승자의 감성도를 그래프를 얻 을 수 있었다. 도 8 및 도 9에서 보듯이, 감가속도가 커질수도록 탑승자는 점차 심한 불안감과 위험을 인식하는 것으로 분석된다.On the other hand, in the experiment process as described above, after the rapid deceleration driving experiment, to investigate the relationship between the vehicle deceleration and the sensitivity of the occupants, a questionnaire about the driving situation was carried out for the occupants. The questionnaire prepared five-step items with '0' for deceleration perception, '2.5' for anxiety, and '5' for high risk, and as a result, the driver's seat for deceleration as shown in Figs. The passenger's sensitivity was obtained. As shown in Figures 8 and 9, the passengers are analyzed to gradually recognize the severe anxiety and risk so that the deceleration increases.

도 10에서 보듯이, 인덱스를 기초로 한 위험도(안전/위험 간의 인덱스 경계값은, 일례로, 도 6 및 도 7에서의 평균값을 기준으로 설정될 수 있음) 분류와, 감가속도에 대한 탑승자의 감성도를 이용한 위험도 분류(위험/안전 간의 가속도 경계값은, 일례로, 앞서 설문에서의 2.5를 기준으로 할 수 있을 것임)는 서로 유사성을 갖는다. 따라서, 인덱스를 이용하여 위험 상황의 분류가 가능함을 알 수 있다. 다만, 차량 주행 중 인덱스를 이용한 위험 상황 예측이 탑승자가 실제로 느끼는 위험상황에 근접할 수 있도록, 가속도와 인덱스간의 매칭이 보다 정확한 영역을 선정하고, 그러한 영역 내의 가속도와 인덱스 맵을 이용하여 목표 감가속도를 추출하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 10, the index-based risk (index boundary between safety / risk can be set, for example, based on average values in FIGS. 6 and 7) classification and deceleration of the occupant. Risk classification using sensitivity (acceleration threshold between risk / safety, for example, may be based on 2.5 in the questionnaire above) is similar to each other. Therefore, it can be seen that it is possible to classify the risk situation using the index. However, in order to predict the dangerous situation using the index while driving the vehicle, the area between the acceleration and the index is more precisely selected, and the target acceleration / deceleration may be selected using the acceleration and the index map in such an area. It is preferable to extract.

도 11은 가속도와 인덱스간의 매칭이 보다 정확한 영역을 선정하기 위하여, 인덱스를 기초로 한 위험도 및 감가속도에 대한 탑승자의 감성도를 이용한 위험도를 안전/위험을 분류하여, 각각 컨퓨전 행렬(Confusion Matrix)로 구성한 것이 도시되어 있다. 도 11에서 A,B,C,D는 상기된 주행 실험 결과 데이터에서 해당 영역에 포함되는 샘플 데이터 개수를 의미한다. 컨퓨전 행렬법에서는 실제와 예측 분류 간의 유사성 정도를 판단하기 위하여 아래의 수식 6에서 볼 수 있는 바와 같은 gmean1이라는 수치를 이용한다.FIG. 11 classifies the safety / hazard risks using the risk based on the index and the sensitivity of the occupant to deceleration in order to select a region in which the acceleration and the index are more accurate. Is shown. In FIG. 11, A, B, C, and D denote the number of sample data included in the corresponding area in the driving test result data. In the convergence matrix method, g mean1 as shown in Equation 6 below is used to determine the degree of similarity between actual and predicted classification.

[수식 6][Equation 6]

Figure 112007089441366-pat00006
Figure 112007089441366-pat00006

Figure 112007089441366-pat00007
Figure 112007089441366-pat00007

gmean1이 클수록 두 가지 분류 결과가 유사함을 나타내며, 위 수식 6에서, TP는 실제 위험상황 중에서 올바르게 예측된 위험상황 비율을 나타내며, P는 예측된 위험상황에서 실제 위험상황 비율을 의미한다. 따라서, 상기 실험 결과에 따른 주행 데이터를 기반으로, 특정한 가속도와 다양한 범위의 인덱스에 대한 각각의 컨퓨전 행렬을 구하고, 이 행렬 가운데 gmean1이 최대일 때의 인덱스가 특정 감가속도에 가장 잘 매칭되는 인덱스 값으로 선정된다.The larger g mean1 indicates that the two classification results are similar.In Equation 6, TP represents a correctly predicted risk situation among actual risk situations, and P represents a real risk situation ratio in the predicted risk situation. Therefore, based on the driving data according to the experimental results, each convergence matrix for a specific acceleration and a wide range of indices is obtained, and the index when g mean1 is the maximum among these matrices best matches a specific deceleration rate. Selected by index value.

한편, 위와 같이 인덱스, 즉 충돌경보지수(x) 및 역충돌시간(TTC-1)과, 가속도 간의 매칭(이는 맵으로 구성된다)이 이루어진 경우, 이를 이용하여 충돌 위험상황에서 목표 가속도를 도출한다. 다만, 충돌경보지수는 고속 상황에서 위험 상태에 잘 반응하고, 역충돌시간은 저속 상황에서 위험 상태에 잘 반응하는 바, 현재 차속을 고려하여 충돌경보지수와 역충돌시간에 각각 가중치를 달리 부여하여 목표 가속도를 계산한다. 즉, 도 12에서 보듯이, 제어차량과 선행차량의 차속 및 차간 거리가 입력되면, 이로부터 충돌경보지수(x) 및 역충돌시간(TTC-1)을 산출하여, 맵을 이용하여 각각의 충돌경보지수에 대응하는 제1 목표 가속도(a1)와 역충돌시간에 대응 하는 제2 목표 가속도(a2) 얻고, 여기에 차량의 속도에 따라 제1, 제2 목표 가속도에 가중치를 부여하여 최종의 목표 가속도(ad)를 산출한다. 이때, 미리 설정된 기준 차속 보다 고속의 구간에서는 제2 목표 가속도에 가중치를 높게 부여하고, 기준 차속 보다 저속인 구간에서는 제1 목표 가속도에 가중치를 높게 부여하며, 기준 차속과 차속에 따른 가중치의 정도는 실험 및 시뮬레이션을 통하여 보다 정확하게 도출될 수 있을 것이다.On the other hand, when the index, that is, the collision warning index (x) and the reverse collision time (TTC- 1 ) and the acceleration (which consists of a map) is made as described above, the target acceleration is derived from the collision risk situation using the index. . However, the collision warning index responds well to dangerous conditions at high speeds, and the reverse collision time responds well to dangerous conditions at low speeds. Calculate the target acceleration. That is, as shown in Figure 12, when the vehicle speed and the distance between the control vehicle and the preceding vehicle is input, the collision alarm index (x) and the reverse collision time (TTC- 1 ) is calculated from this, each collision using a map Obtain the first target acceleration a 1 corresponding to the alarm index and the second target acceleration a 2 corresponding to the reverse collision time, and weight the first and second target accelerations according to the speed of the vehicle to obtain the final target acceleration a 1. The target acceleration a d of is calculated. In this case, the weight is given to the second target acceleration higher in the section higher than the preset reference vehicle speed, and the weight is given to the first target acceleration higher in the section lower than the reference vehicle speed, and the degree of the weight according to the reference vehicle speed and the vehicle speed is It can be derived more accurately through experiments and simulations.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성도,1 is a schematic structural diagram of a system according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충돌경보지수에 대한 설명을 위한 도면,2 is a view for explaining a collision alarm index according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 역충돌시간에 대한 설명을 위한 도면,3 is a view for explaining a reverse collision time according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 충돌경보지수 및 역충돌시간의 도출을 위한 실험과정의 설명을 위한 도면,4 is a view for explaining an experimental process for deriving a collision alarm index and a reverse collision time according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4에서와 같은 실험 결과 데이터의 일례,5 is an example of experimental result data as in FIG. 4;

도 6은 도 4에서와 같은 실험 결과를 기초로 작성된 충돌경보지수와 가속도 간의 관계 그래프,FIG. 6 is a graph illustrating a relationship between the collision warning index and the acceleration based on the experimental results as shown in FIG. 4;

도 7은 도 4에서와 가은 실험 결과를 기초로 작성된 역충돌시간과 가속도 간의 관계 그래프,FIG. 7 is a graph illustrating a relationship between the impact time of the reverse collision and the acceleration created based on the experimental results of FIG. 4 and FIG.

도 8 및 도 9는 도 4에서와 같은 실험 결과를 기초로 작성된 후행차량 탑승자의 감성도와 가속도 간의 관계 그래프,8 and 9 are graphs showing the relationship between the sensitivity and the acceleration of the trailing vehicle occupant based on the experimental results as shown in FIG.

도 10은 도 4에서와 같은 실험 결과를 기초로 작성된 가속도에 따른 위험도와 인덱스에 따른 위험도 간의 상관관계를 나타낸 그래프,FIG. 10 is a graph showing a correlation between the risk according to the acceleration and the risk according to the index, created based on the experimental results as shown in FIG. 4;

도 11은 본 발명의 실시예에 따라 가속도와 인덱스간의 매칭이 보다 정확한 영역을 선정을 위한 컨퓨전 행렬 구성도,11 is a constitution matrix diagram for selecting a region where a match between acceleration and an index is more accurate according to an embodiment of the present invention;

도 12는 본 발명의 실시예에 따라 충돌경보지수와 역충돌시간을 이용하여 가속도를 계산하는 과정을 도시한 도면이다.12 is a diagram illustrating a process of calculating acceleration using a collision alarm index and a collision time according to an embodiment of the present invention.

Claims (5)

차속 센서;Vehicle speed sensor; 선행 차량과의 거리 계측이 가능한 레이더 센서; 및A radar sensor capable of measuring a distance from a preceding vehicle; And 상기 차속 센서 및 레이더 센서로부터 신호를 입력받아 충돌경보지수(x) 및 역충돌시간(TTC-1)을 산출하고, 이들로부터 목표 가속도를 산출하여 그 목표 가속도에 따라 차속을 제어하는 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛;을 포함하며,Adaptive cruise control that receives signals from the vehicle speed sensor and the radar sensor, calculates the collision alarm index (x) and the reverse collision time (TTC- 1 ), calculates the target acceleration from these, and controls the vehicle speed according to the target acceleration. A unit; 상기 충돌경보지수(x)는,The collision alarm index (x) is,
Figure 112009024991592-pat00008
Figure 112009024991592-pat00008
여기서, C는 선행차량과의 초기 거리, Db는 제어차량의 기계적인 딜레이를 고려한 제동 중 선행차량과 제어차량 간의 상대 이동거리, Dw는 Db에 휴먼 딜레이를 고려하여 미리 설정된 경보거리임을 특징으로 하는 종방향 차속 자동제어시스템.Where C is the initial distance from the preceding vehicle, D b is the relative movement distance between the preceding vehicle and the control vehicle during braking considering the mechanical delay of the control vehicle, and D w is the preset alarm distance in consideration of the human delay in D b . Longitudinal vehicle speed automatic control system.
청구항 1에 있어서, 상기 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛은 충돌경보지수에 대한 제1 목표 가속도가 매칭되고 역충돌시간에 대한 제2 목표 가속도가 매칭되어 있는 맵을 이용하여, 목표 가속도를 산출하되, 제어차량의 현재 차속에 따라 제1 목표 가속도 및 제2 목표 가속도에 대한 가중치를 각각 달리 부여하여 목표 가속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 종방향 차속 자동제어시스템.The control vehicle of claim 1, wherein the adaptive cruise control unit calculates a target acceleration by using a map in which the first target acceleration with respect to the collision warning index is matched and the second target acceleration with respect to the reverse collision time is matched. And a target acceleration is calculated by differently assigning weights to the first target acceleration and the second target acceleration in accordance with the current vehicle speed. 청구항 2에 있어서, 상기 어뎁티브 크루즈 컨트롤 유닛은, 미리 설정된 기준 차속을 기준으로, 고속의 구간에서는 제2 목표 가속도에 가중치를 높게 부여하고 저속의 구간에서는 제1 목표 가속도에 가중치를 높게 부여하는 것을 특징으로 하는 종방향 차속 자동제어시스템.The method according to claim 2, wherein the adaptive cruise control unit, based on a predetermined reference vehicle speed, to give a high weight to the second target acceleration in the high-speed section, and to give a high weight to the first target acceleration in the low-speed section. Longitudinal vehicle speed automatic control system. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서, 상기 맵은, 정상추종하는 선행차량을 여러 단계로 급감속시키는 다수의 실험을 통해 후행차량의 탑승자가 위험하다고 느끼는 시점들에서의 충돌경보지수(x), 역충돌시간(TTC-1) 및 후행차량의 감가속도 데이터를 기초로 구축되는 것을 특징으로 하는 종방향 차속 자동제어시스템.4. The collision warning index (x) according to claim 2 or 3, wherein the map is a collision warning index (x) at times when the occupant of the trailing vehicle feels dangerous through a number of experiments that rapidly decelerate the preceding vehicle in several steps. A longitudinal vehicle speed automatic control system, characterized in that it is built on the basis of the time (TTC- 1 ) and the deceleration data of the following vehicle. 청구항 4에서, 상기 맵에는, 상기 실험들에서의 각 주행상황에서 후행차량의 탑승자가 후행차량의 감가속도에 따라 느끼는 위험도가 반영되는 것을 특징으로 하는 종방향 차속 자동제어시스템.5. The longitudinal vehicle speed automatic control system according to claim 4, wherein the map reflects a risk that the occupant of the trailing vehicle feels according to the deceleration speed of the trailing vehicle in each driving situation in the experiments.
KR1020070129231A 2007-12-12 2007-12-12 System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle KR100906667B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070129231A KR100906667B1 (en) 2007-12-12 2007-12-12 System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070129231A KR100906667B1 (en) 2007-12-12 2007-12-12 System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090062120A KR20090062120A (en) 2009-06-17
KR100906667B1 true KR100906667B1 (en) 2009-07-07

Family

ID=40991404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070129231A KR100906667B1 (en) 2007-12-12 2007-12-12 System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100906667B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101376209B1 (en) 2012-05-23 2014-03-21 현대모비스 주식회사 Control System and Method for Stopping Vehicle
KR102303227B1 (en) * 2014-12-05 2021-09-16 현대모비스 주식회사 Smart crusie control system and information display method thereof
CN115359682B (en) * 2022-08-09 2024-02-13 上汽通用五菱汽车股份有限公司 Collision early warning method and device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000019318A (en) * 1998-09-10 2000-04-06 류정열 Alarming method of distance between vehicles by distance selection of driver
KR20000033971A (en) * 1998-11-26 2000-06-15 윤종용 Method and device of collision alarm
KR100527708B1 (en) 2003-04-22 2005-11-09 현대자동차주식회사 Distance Between Cars Control Method For Automobile
KR20080052739A (en) * 2006-12-08 2008-06-12 현대자동차주식회사 Controlling apparatus for distance between cars, collision reduction and collision prevention and controlling method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000019318A (en) * 1998-09-10 2000-04-06 류정열 Alarming method of distance between vehicles by distance selection of driver
KR20000033971A (en) * 1998-11-26 2000-06-15 윤종용 Method and device of collision alarm
KR100527708B1 (en) 2003-04-22 2005-11-09 현대자동차주식회사 Distance Between Cars Control Method For Automobile
KR20080052739A (en) * 2006-12-08 2008-06-12 현대자동차주식회사 Controlling apparatus for distance between cars, collision reduction and collision prevention and controlling method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090062120A (en) 2009-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109910879B (en) Vehicle safety anti-collision control method combining safe distance and collision time
Moon et al. Design, tuning, and evaluation of a full-range adaptive cruise control system with collision avoidance
KR101661047B1 (en) Method for Determining an Emergency Braking Situation of a Vehicle
EP3156298B1 (en) Driving aid arrangement, a vehicle and a method of controlling a longitudinal velocity of a vehicle
CN103370238B (en) Detect the method and the method for avoiding collision of the critical travel situations of truck or passenger vehicle
US7447592B2 (en) Path estimation and confidence level determination system for a vehicle
US7873473B2 (en) Motor vehicle having a preventive protection system
US8457359B2 (en) Method and assistance system for detecting objects in the surrounding area of a vehicle
US6725141B2 (en) Method of triggering restraint means in a motor vehicle
US9428189B2 (en) Vehicle running control apparatus and program therefor
US11427167B2 (en) Method for performing emergency braking in a motor vehicle and emergency braking system for performing the method
US20100007728A1 (en) System for Determining Objects
US20040102901A1 (en) Method and system for vehicle impact assessment using driver braking estimation
JP4942642B2 (en) Method and configuration for controlling safety measures in a vehicle
US20070296564A1 (en) Rear collision warning system
DE102004051365A1 (en) Collision prediction unit for a vehicle
CN108466618B (en) Adaptive cruise control method and system
CN107128307A (en) Vehicle cruise control method and device and automobile
CN111169462B (en) Safe distance calculation module and calculation method thereof
KR101897466B1 (en) Auto Emergency Braking Method Using Road Friction Coefficient
KR20220026005A (en) System for collision risk prediction of lane change based on radar sensors and method thereof
CN109177976A (en) Self-adapting cruise control method and system
CN105480225B (en) Vehicle post-impact forward motion mitigation
KR100906667B1 (en) System for Automatic Controlling Longitudinal Speed of a Vehicle
CN110435614A (en) A kind of vehicle drive control method based on the judgement of barrier sound state

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130627

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150630

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee