KR101292606B1 - Cruise control apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
차량의 자동 운행 제어 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명은 ACC 기능을 구비하는 차량의 거리 센서가 곡선 도로에서 가드레일과 같은 동일 형상이 반복되는 구조물들을 정지 물체로 정확하게 인식함으로써 신뢰할 수 있는 자동 주행 제어가 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명은, 차량과 전방의 물체 사이의 상대 속도를 검출하는 전방 감시 장치와, 차량의 자차 속도를 검출하는 차량 속도 센서와, 전방 감시 장치와 차량 속도 센서로부터의 차량 주행 정보에 기초하여 차량의 자동 주행 제어를 실시하는 자동 주행 제어 시스템을 포함하고, 상대 속도와 자차 속도를 검출하고; 전방 감시 장치에 감지되는 물체가 일정 거리 내에 선형적으로 일정 개수(N)가 분포되는지를 판단하며; 상대 속도와 자차 속도의 합이 0보다 크고, 전방 감시 장치에 감지되는 물체가 일정 거리 내에 선형적으로 일정 개수(N)가 분포되는 것으로 판단되면 전방의 물체를 선행 차량이 아닌 정지 물체로 인정한다.Disclosed are a vehicle automatic driving control apparatus and method. It is an object of the present invention to enable reliable automatic driving control by accurately detecting structures having the same shape as a guardrail on a curved road as a stationary object by a distance sensor of a vehicle having an ACC function. To this end, the present invention is based on the front monitoring device for detecting the relative speed between the vehicle and the object in front of the vehicle, the vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed of the vehicle, and based on the vehicle driving information from the front monitoring device and the vehicle speed sensor An automatic travel control system for performing automatic travel control of the vehicle, the relative speed and the own vehicle speed being detected; Determining whether an object detected by the front monitoring apparatus is linearly distributed with a certain number N within a certain distance; If the sum of the relative speed and the own vehicle speed is greater than zero, and the object detected by the front monitoring device is determined to be linearly distributed within a certain distance (N), the object in front of the vehicle is recognized as a stationary object, not a preceding vehicle. .
ACC, cruise control, 차량 제어 ACC, cruise control
Description
본 발명은 차량의 자동 제어에 관한 것으로, 특히 적응형 자동 주행 제어(Adaptive Cruise Control)(이하 ACC) 기능을 구비하는 차량의 자동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to automatic control of a vehicle, and more particularly, to an automatic control apparatus and a method of a vehicle having an adaptive cruise control (ACC) function.
차량의 자동 주행 기능은 운전자가 가속 페달을 사용하지 않는 상태에서 운전자가 설정한 소정 속도로 일정하게 주행하도록 차량을 제어하는 기능을 의미한다. 즉, 운전자가 가속 페달을 이용하여 차량을 소정 속도로 주행시킨 상태에서 자동 주행 모드 설정 키 등을 이용하여 자동 주행 모드를 설정하면, 운전자가 가속 페달을 사용하지 않더라도 차량은 자동 주행 모드가 설정되었을 때의 속도를 유지하면서 주행한다.The automatic driving function of the vehicle refers to a function of controlling the vehicle to constantly travel at a predetermined speed set by the driver without using the accelerator pedal. That is, when the driver sets the auto driving mode by using the auto driving mode setting key, etc. while driving the vehicle at a predetermined speed using the accelerator pedal, the vehicle may be set even if the driver does not use the accelerator pedal. Drive while maintaining the speed of time.
이와 같이 자동 주행 기능은 차량 속도를 일정하게 유지시키므로 운전자가 가속, 감속 페달을 사용하지 않고도 차량을 원하는 속도로 주행시킬 수 있다는 편리성을 제공한다. 그러나 자동 주행 모드로 차량을 주행시키는 경우에 전방의 차량의 존재 여부에 관계없이 차량은 일정 속도를 유지하므로 교통사고를 유발할 수 있 다는 문제가 발생한다.As such, the automatic driving function keeps the vehicle speed constant, providing the convenience that the driver can drive the vehicle at a desired speed without using the acceleration and deceleration pedals. However, when driving the vehicle in the autonomous driving mode, the vehicle maintains a constant speed regardless of the presence of the vehicle ahead, which may cause a traffic accident.
이와 같은 문제를 방지하기 위하여 제안된 것이 ACC(Adaptive Cruise Control)이다. ACC는 자동 주행 제어(Cruise Control) 기능에 정 간격 주행 기능을 추가한 것이다. 즉, ACC에서는 차량을 일정 속도로 유지시키는 기능 외에 전방 차량에 대해 안전거리를 유지할 수 있도록 함으로써 운전자의 편의와 안전에 모두 기여한다.Proposed to prevent this problem is the Adaptive Cruise Control (ACC). ACC adds the regular interval driving function to the cruise control function. In other words, the ACC contributes to both the convenience and safety of the driver by allowing the vehicle to maintain a safe distance in front of the vehicle in addition to the function of maintaining the vehicle at a constant speed.
ACC 기능을 구비하는 차량의 경우, 거리 센서(laser 또는 radar)를 이용하여 전방의 다른 차량들의 움직임을 파악하여 상황에 따라 자동으로 가속 및 감속을 수행하게 된다. 이를 위해서는, 감지된 전방의 물체들 중에서 앞쪽에서 같은 방향으로 주행하는 선행 차량을 구분하고 또 현재 주행 중인 차선을 정확히 예측하는 것이 중요하다.In the case of a vehicle having an ACC function, acceleration and deceleration are automatically performed according to a situation by detecting a movement of other vehicles ahead using a distance sensor (laser or radar). To this end, it is important to distinguish the preceding vehicle traveling in the same direction from the front among the detected front objects and to accurately predict the current driving lane.
일반적으로 전방의 감지된 물체들을 반대편에서 다가오는 차량과, 정지 물체(도로 주변에 설치된 구조물 등), 선행 차량 등으로 구분할 수 있다. 이 경우, 곡선 도로에서 거리 센서가 가드레일(guard rail)과 같은 구조물들은 동일 형상이 반복되는 특징 때문에 정지 물체가 아닌 선행 차량으로 잘 못 인식하는 문제가 발생할 수 있다.Generally, the detected objects in front may be classified into a vehicle approaching from the opposite side, a stationary object (such as a structure installed around a road), a preceding vehicle, and the like. In this case, a structure in which a distance sensor is such as a guard rail on a curved road may have a problem in that it is incorrectly recognized as a preceding vehicle rather than a stationary object because of the same repeating feature.
본 발명은 ACC 기능을 구비하는 차량의 거리 센서가 곡선 도로에서 가드레일과 같은 동일 형상이 반복되는 구조물들을 정지 물체로 정확하게 인식함으로써 신 뢰할 수 있는 자동 주행 제어가 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to enable a reliable automatic driving control by the distance sensor of the vehicle having the ACC function accurately recognizes the structure of the same shape, such as the guard rail on the curved road as a stationary object.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 차량의 자동 운행 제어 방법은, 차량과 전방의 물체 사이의 상대 속도를 검출하는 전방 감시 장치와, 차량의 자차 속도를 검출하는 차량 속도 센서와, 전방 감시 장치와 차량 속도 센서로부터의 차량 주행 정보에 기초하여 차량의 자동 주행 제어를 실시하는 자동 주행 제어 시스템을 포함하고, 상대 속도와 자차 속도를 검출하고; 전방 감시 장치에 감지되는 물체가 일정 거리 내에 선형적으로 일정 개수(N)가 분포되는지를 판단하며; 상대 속도와 자차 속도의 합이 0보다 크고, 전방 감시 장치에 감지되는 물체가 일정 거리 내에 선형적으로 일정 개수(N)가 분포되는 것으로 판단되면 전방의 물체를 선행 차량이 아닌 정지 물체로 인정한다.An automatic driving control method for a vehicle according to the present invention for this purpose includes a front monitoring device for detecting a relative speed between a vehicle and an object in front of the vehicle, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed of the vehicle, a front monitoring device, and a vehicle An automatic travel control system for performing automatic travel control of the vehicle based on the vehicle travel information from the speed sensor, the relative speed and the own vehicle speed being detected; Determining whether an object detected by the front monitoring apparatus is linearly distributed with a certain number N within a certain distance; If the sum of the relative speed and the own vehicle speed is greater than zero, and the object detected by the front monitoring device is determined to be linearly distributed within a certain distance (N), the object in front of the vehicle is recognized as a stationary object, not a preceding vehicle. .
여기서, 상술한 정지 물체는 동일 형태를 갖고 일정 간격으로 선형적 설치 분포를 갖는 구조물로 인정한다.Here, the above-mentioned stationary object is recognized as a structure having the same shape and linear installation distribution at regular intervals.
또한, 상술한 상대 속도와 자차 속도의 합이 0보다 크고, 전방 감시 장치에 감지되는 물체가 일정 거리 내에 선형적으로 일정 개수(N)가 분포되지 않는 것으로 판단되면 전방의 물체를 선행 차량으로 인정하는 것을 더 포함한다.In addition, if the sum of the above-described relative speed and the host vehicle speed is greater than zero, and the object detected by the front monitoring device is determined not to be linearly distributed in a predetermined number N within a predetermined distance, the object in front of the vehicle is recognized as a preceding vehicle. More to do.
또한, 상대 속도와 자차 속도의 합이 0에 매우 근접하면 전방의 물체를 정지 물체로 인정하는 것을 더 포함한다.In addition, if the sum of the relative speed and the host vehicle speed is very close to zero, further including the object in front of the stationary object.
또한, 상대 속도와 자차 속도의 합이 0보다 작으면 전방의 물체를 마주 오는 차량으로 인정하는 것을 더 포함한다.In addition, when the sum of the relative speed and the host vehicle speed is less than zero, further comprising acknowledging the object in front of the vehicle coming.
상술한 목적의 본 발명에 따른 차량의 자동 운행 제어 장치는, 차량과 전방의 물체 사이의 상대 속도를 검출하는 전방 감시 장치와; 차량의 자차 속도를 검출하는 차량 속도 센서와; 상대 속도와 자차 속도의 합이 0보다 크고 전방 감시 장치에 감지되는 물체가 일정 거리 내에 선형적으로 일정 개수(N)가 분포되는 것으로 판단되면 전방의 물체를 선행 차량이 아닌 정지 물체로 인정하는 자동 주행 제어 시스템을 포함한다.An automatic driving control apparatus for a vehicle according to the present invention for the above-described object, the front monitoring device for detecting the relative speed between the vehicle and the object in front; A vehicle speed sensor detecting a vehicle speed of the vehicle; If the sum of the relative speed and the own vehicle speed is greater than 0, and the object detected by the front monitoring device is determined to be linearly distributed within a certain distance (N), the automatic recognition of the object in front of the vehicle as a stationary object instead of the preceding vehicle. A travel control system.
본 발명은 ACC 기능을 구비하는 차량의 거리 센서가 곡선 도로에서 가드레일과 같은 동일 형상이 반복되는 구조물들을 정지 물체로 정확하게 인식함으로써 신뢰할 수 있는 자동 주행 제어가 이루어질 수 있도록 한다.The present invention enables reliable automatic driving control by accurately detecting structures having the same shape as a guardrail on a curved road as a stationary object by a distance sensor of a vehicle having an ACC function.
본 발명에 따른 차량의 자동 운행 제어 장치 및 방법의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 자동 주행 장치를 구비하는 차량의 제어 계통을 나타낸 블록도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 전방 감시 장치(11)는 주파수 변조 연속파(FM-CW) 레이더로 전방의 물체를 감지하여 차량(10)과 전방의 물체 사이의 상대 속도(Vr)와 거리, 이동 방향 등을 감시한다. 조향 센서(12)는 운전자에 의해 조작된 핸들의 동작을 검출하고, 차량 속도 센서(14)는 차량(10)의 주행 속도 즉 자차 속도(Vs)를 검출한다.A preferred embodiment of the automatic driving control apparatus and method of the vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 is a block diagram illustrating a control system of a vehicle including an adaptive automatic driving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
ACC 시스템(13)은 전방 감시 장치(11), 조향 센서(12) 및 차량 속도 센 서(14)로부터의 차량 주행 정보에 기초하여 커브 반경 등을 포괄적으로 판단하고, 차량이 선행 차량을 추종할 수 있게 하는 적절한 명령을 발생시켜 전방 감시 장치(11)와 엔진, 브레이크 등을 구동하는 구동 제어부(15)에 전달한다. 조향 센서(12) 대신에 차량(10)의 회전 속도를 검출하는 요 레이트(yaw rate) 센서를 사용할 수도 있다.The
이와 같이, 전방 감시 장치(11)를 아용하여 전방의 물체 즉 선행 차량이나 정지 물체, 마주 오는 차량 등을 인식하기 위해 차량(10)과 전방의 물체 사이의 상대 속도(Vr)와 차량(10)의 주행 속도 즉 자차 속도(Vs)를 이용한다. 상대 속도(Vr)의 방향은 다가오는 물체에 대해서는 음의 값을 갖고, 멀어지는 물체에 대해서는 양의 값을 갖는다. 따라서 상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0보다 크면(Vr+Vs>0) 전방의 물체가 차량(10)과 동일한 방향과 속도로 이동하는 것으로 볼 수 있으므로 이 경우에는 전방의 물체를 차량(10)의 전방에서 같은 방향으로 주행하는 선행 차량으로 인정한다. 이와 달리 상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0에 매우 근접하면(Vr+Vs≒0) 전방의 물체가 정지해 있는 상태에서 차량만이 이동하는 것이므로 이 경우 전방의 물체를 정지 물체로 인정한다. 또 다른 경우로서 상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0보다 작으면(Vr+Vs<0) 전방의 물체도 차량(10)을 향해 이동하고 있는 경우이므로 이 경우 전방의 물체를 마주 오는 차량으로 인정한다.In this way, the relative speed Vr between the
다만, 도로 양 옆에 설치되는 가드레일의 경우에는 동일한 형상이 비교적 좁은 간격으로 다수 설치되기 때문에 자칫 가드레일을 선행 차량으로 인식하여 잘못 된 주행 제어가 이루어질 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 곡선 도로에서의 정지 물체 인식 개념을 나타낸 도면으로서, 본 발명에서는 도 2에 나타낸 바와 같이, 도로 주변에 설치되는 가드레일들(202)이 서로 비슷한 형상을 갖고 일정한 간격으로 선형적으로 설치되는 점에 착안하여 차량(10)의 전방 감시 장치(11)에 감지되는 물체가 일정 거리(D) 내에 선형적으로 일정 개수(N) 분포되는 것으로 판단되면, 이 물체를 가드레일과 같은 정지 물체로 인정하여 이를 고려한 자동 주행 제어를 실시한다.However, in the case of the guard rails installed on both sides of the road, since the same shape is installed at a relatively narrow interval, the guardrail may be recognized as a preceding vehicle, and thus incorrect driving control may be performed. FIG. 2 is a diagram illustrating a concept of recognizing a stationary object on a curved road according to an exemplary embodiment of the present invention. In the present invention, as shown in FIG. 2,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 곡선 도로에서의 정지 물체 인식 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 먼저 전방 감시 장치(11)를 통해 차량(10)과 전방의 물체 사이의 상대 속도(Vr)와 거리, 이동 방향 등을 검출하고, 차량 속도 센서(14)를 통해 차량(10)의 자차 속도(Vs)를 검출하여, 두 속도 정보(Vr, Vs)를 비교한다(302).3 is a flowchart illustrating a method for recognizing a stationary object on a curved road according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, first, the relative speed Vr and the distance between the
상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0보다 크면(Vr+Vs>0) 기본적으로 전방의 물체가 선행 차량인 것으로 인정할 수 있으나, 전방의 물체가 가드레일과 같은 정지 물체임에도 불구하고 선행 차량으로 잘못 인식되는 것을 방지하기 위해 차량(10)의 전방 감시 장치(11)에 감지되는 물체가 일정 거리(D) 내에 선형적으로 일정 개수(N) 분포되는지를 판단한다(304). 만약, 상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0보다 크고(Vr+Vs>0) 전방 감시 장치(11)에 감지되는 물체가 일정 거리(D) 내에 선형적으로 일정 개수(N) 분포되지 않는 경우에는(304의 아니오) 전방의 물체를 선행 차량으로 인정한다(306). 반대로 상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0보 다 크더라도(Vr+Vs>0) 차량(10)의 전방 감시 장치(11)에 감지되는 물체가 일정 거리(D) 내에 선형적으로 일정 개수(N) 분포되는 경우에는(304의 예) 전방의 물체가 정지 물체이되 가드레일과 같은 동일 형태를 갖고 일정 간격으로 선형적 설치 분포를 갖는 구조물로 인정한다(308).If the sum of the relative speed (Vr) and the host vehicle speed (Vs) is greater than zero (Vr + Vs> 0), the object in front of the vehicle is basically a preceding vehicle, but the object in front of it is a stationary object such as a guard rail In
상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0에 매우 근접하면(Vr+Vs≒0) 전방의 물체를 정지 물체로 인정한다(310). 또 다른 경우로서 상대 속도(Vr)와 자차 속도(Vs)의 합이 0보다 작으면(Vr+Vs<0) 전방의 물체도 차량(10)을 향해 이동하고 있는 경우이므로 이 경우 전방의 물체를 마주 오는 차량으로 인정한다(312).If the sum of the relative speed Vr and the host vehicle speed Vs is very close to zero (Vr + Vs ≒ 0), the object in front is recognized as a stationary object (310). In another case, if the sum of the relative speed Vr and the host vehicle speed Vs is less than zero (Vr + Vs <0), the object in front of the vehicle is also moving toward the
이와 같이, 전방의 물체가 선행 차량이나 가드레일과 같은 정지 물체, 그 밖의 일반적인 정치 물체, 마주 오는 차량 등으로 구분되면, 각각의 상황에 맞는 안전한 주행을 위한 자동 주행 제어를 실시한다(314).As described above, when an object in front of the vehicle is classified into a preceding vehicle, a stationary object such as a guard rail, another general stationary object, an oncoming vehicle, and the like, automatic driving control for safe driving for each situation is performed (314).
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 적응형 자동 주행 장치를 구비하는 차량의 제어 계통을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a control system of a vehicle having an adaptive automatic driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 곡선 도로에서의 정지 물체 인식 개념을 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a still object recognition concept in a curved road according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 곡선 도로에서의 정지 물체 인식 방법을 나타낸 순서도.3 is a flowchart illustrating a method for recognizing a stationary object on a curved road according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
10 : 차량10: vehicle
11 : 전방 감시 장치11: front monitoring device
12 : 스티어링 센서12: steering sensor
13 : ACC 시스템13: ACC system
14 : 차량 속도 센서14: vehicle speed sensor
15 : 구동 제어부15: drive control unit
202 : 가드레일202: guardrail
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