KR101811435B1 - 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 충돌회피 보조 장치는 차량의 주행 상황을 반영하여 운전자의 충돌 회피 조향 의지를 판단하기 위해 차량의 주행 상황에 따라 기준 임계치를 변경하고, 변경된 기준 임계치를 근거로 차량 충돌을 회피하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 회피 조향 및 제동 통합제어를 통한 차량 충돌 회피 성능을 향상시킬 수 있고, 특히 운전자의 차량 충돌 회피 조향 의지를 정확하게 판단하여 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 운전자의 차량 충돌 회피 조향 의지를 정확하게 판단할 수 있어서 안전 운전을 유도할 수 있다.

Description

제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치 및 그 방법{Collision Avoidance Apparatus Setting Control Reference Value And Method Thereof}

본 발명은 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 충돌을 회피하기 위해 제어 개입 기준을 변경할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 충돌회피 보조 장치는 제어기 내부에서 차량의 충돌 가능성을 판단하여 먼저 급제동 제어를 하고, 급제동 중 옆 차선이 비어있다고 판단되면 조향각 제어를 통해 차량 충돌을 회피하였다.

예컨대, 차량의 조향 및 제동을 통해 장애물과의 충돌 회피 및 방지하는 충돌회피 보조 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 카메라, 레이더, 또는 이들의 센서 퓨전 시스템을 이용하여, 도 2에 도시된 바와 같이 충돌이 예측되면 적절한 목표 회피궤적을 생성하고, 이를 토대로 자동 조향 또는 제동을 수행하였다. 이때, 충돌 여부와 동작 시작시점에 대한 판단은 제어부가 하였다.

즉, 운전자의 회피 조향 의지를 판단함에 있어서, 운전자의 회피 조향 의지를 판단하는 가장 지배적인 요소는 조향컬럼 토크(St_tq)이므로, 조향컬럼 토크값이 일정한 값 이상으로 감지되면, 운전자의 의지가 차량의 횡방향 거동에 반영될 수 있도록 제어기가 차량의 충돌 회피를 위해 조향 및 제동 시스템에 제어명령을 인가하였다.

그러나, 직진을 유지하기 위한 조향컬럼 토크는 주행상황에 따라서 변경되기 때문에, 이러한 주행 상황을 판단하여 회피 조향 의지를 판단하는 조향컬럼 토크 threshold를 가변해야하나, 가변하지 않는 조향컬럼 토크 threshold를 기준으로 가변할 경우, 운전자의 의지를 오인한 충돌회피 제어시스템이 오작동하여 운전자의 의지와 관계없이 차량을 제어하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 차량의 주행 상황을 반영하여 운전자의 충돌 회피 조향 의지를 판단하기 위해 차량의 주행 상황에 따라 기준 임계치를 변경하고, 변경된 기준 임계치를 근거로 차량 충돌을 회피하는 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치 및 그 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 충돌회피 보조 장치는 차량에 장착된 센서들을 포함하고, 각 센서로부터 감지된 정보를 전달하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 전달된 정보를 토대로 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지하고, 인지된 정보에 따라 기설정된 기준 토크값의 재설정 여부를 결정하며, 재설정으로 결정되면 인지된 상기 정보를 기설정된 상기 기준 토크값에 반영하여 상기 기준 토크값을 재설정하고, 재설정된 상기 기준 토크값을 토대로 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하며, 판단된 방향으로 상기 차량이 진행하도록 제어명령을 출력하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 다른 면에 따른 충돌회피 방법은 차량에 장착된 센서들로부터 감지된 정보를 전달받고, 전달된 정보를 토대로 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지하는 단계; 인지된 정보에 따라 기설정된 기준 토크값의 재설정 여부를 결정하고, 재설정으로 결정되면, 인지된 상기 정보를 기설정된 상기 기준 토크값에 반영하여 상기 기준 토크값을 재설정하는 단계; 및 재설정된 상기 기준 토크값을 토대로 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하여 판단된 방향으로 상기 차량이 진행하도록 제어명령을 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 회피 조향 및 제동 통합제어를 통한 차량 충돌 회피 성능을 향상시킬 수 있다.

특히 운전자의 차량 충돌 회피 조향 의지를 정확하게 판단하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 운전자의 차량 충돌 회피 조향 의지를 정확하게 판단할 수 있어서 안전 운전을 유도할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치를 설명하기 위한 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 도 4를 설명하기 위한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명은 장애물을 감지하여 차량 충돌이 예상되는 경우, 차량 충돌 회피를 위한 운전자의 의지 판단시 운전자의 의지를 조향컬럼 토크를 기준으로 판단하되, 차량의 주행상황에 따라 조향컬럼 토크의 기준 설정값(threshold)을 가변하고, 가변된 조향컬럼 토크의 기준 설정값으로 차량 충돌 회피를 위한 운전자의 의지를 판단함으로써, 운전자의 의지를 정확하게 반영하여 차량 충돌을 회피할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치는 감지부(110), 제어부(120) 및 구동부(130)를 포함한다.

감지부(110)는 차량에 장착된 각종 센서들, 즉 토크 센서, 횡가속 센서, 차속 센서, 조향각 센서 등을 포함하고, 각 센서에 의해 감지된 정보, 즉 토크, 횡가속도, 차속, 조향각 등의 정보를 전달한다.

제어부(120)는 감지부(110)로부터 전달된 정보를 토대로 차량 상태와 차량의 주행 상황을 인지하고, 인지된 정보가 운전자의 충돌 회피 의지를 판단하는데 반영되도록 함으로써, 운전자의 충돌 회피 의지 오인식으로 인해 운전자의 의지와 무관하게 차량을 제어하는 것을 방지한다.

즉, 제어부(120)는 감지부(110)로부터 전달된 정보를 토대로 차량이 주행 중인 노면 상태를 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(120)는 타이어 상태 정보 등을 토대로 마찰 계수를 측정하여 차량 전방 도로의 노면 상태가 편평한 노면인지 울퉁불퉁한 노면인지 등을 판단할 수 있다.

또한, 제어부(120)는 감지부(110)로부터 전달된 정보를 토대로 차량의 주행이 직진인지 여부와 타이어의 얼라이닝이 틀어져 있는지 여부를 판단한다. 예컨대, 제어부(120)는 차량의 타이어에 발생하는 반력(Reaction Force)을 추정하고, 추정된 반력을 이용하여 차량의 주행이 진직인지 여부를 판단할 수 있고, 셀프 얼라이닝 토크값을 계산하여 계산된 셀프 얼라이닝 토그값을 토대로 타이어 방향이 차량의 주행 방향을 기준으로 틀어져 있는지 여부를 판단할 수 있다.

이하에서 제어부(120)의 동작을 보다 구체적으로 설명하면, 제어부(120)는 차량 전방에 장애물이 감지되고, 감지된 장애물과 차량 충돌이 예측될 경우, 차량이 주행중인 노면 상태와, 차량 주행의 직진 여부, 타이어 방향과 주행 방향의 일치 여부 등을 판단한다.

예컨대, 운전자의 회피 조향 의지를 판단하는 근거가 되는 정보는 조향컬럼 토크(St_tq)값이고, 차량이 주행중인 노면의 상태가 편평하고, 차량의 주행이 직진이며, 타이어 방향이 주행방향과 일치할 경우, 운전자에 의한 핸들 조작은 미비하여 토크 센서가 운전자의 조작에 따른 토크를 감지하지 못하므로, 운전자의 조작에 따른 조향컬럼 토크값은 제어부(120)에 입력되지 않는다.

또한, 차량이 주행중인 노면의 상태가 울퉁불퉁하고 차량의 주행이 직진일 경우, 차량의 직진 주행을 위해 운전자에 의해 핸들이 조작되어 토크 센서가 운전자의 조작에 따른 토크를 감지할 수 있으므로, 토크 센서에 의해 감지된(운전자의 조작에 따른) 조향컬럼 토크값은 제어부(120)에 입력된다.

차량의 얼라이닝이 틀어져 있는 경우 직진 주행을 유지하기 위해 운전자는 특정 방향으로 핸들을 조작하므로, 토크 센서에 의해 감지된 조향컬럼 토크값은 특정값으로 제어부(120)에 입력된다.

즉, 제어부(120)는 입력된 조향컬럼 토크값만으로 운전자의 충돌 회피 조향 의지를 판단할 경우 운전자의 조향 의지를 오인식할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 차량 상태와 차량의 주행 상황을 인식하고, 이를 토대로 입력된 조향컬럼 토크값을 판단함으로써, 운전자의 조향 의지를 정확하게 판단할 수 있다.

예컨대, 제어부(120)는 차량이 주행중인 노면의 상태가 편평하고, 차량의 주행이 직진이며, 타이어 방향이 주행방향과 일치할 경우, 조향컬럼 토크값이 입력될 경우, 입력된 조향컬럼 토크값을 운전자의 충돌 회피 조향 의지인 것으로 판단하고, 기설정된 기준 토크값과 비교하여 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하며, 판단된 방향으로 차량이 진행하도록 차량의 충돌 회피를 위한 제어명령을 구동부(130)에 전달한다.

그러나, 제어부(120)는 차량이 주행중인 노면의 상태가 울퉁불퉁하고 차량의 주행이 직진이며 타이어 방향이 주행방향과 일치할 경우, 조향컬럼 토크값이 입력될 경우, 타이어 상태 정보 등을 토대로 측정된 마찰 계수와, 계산된 셀프 얼라이닝 토그값을 반영하여 기준 토크값을 재설정하고, 재설정된 기준 토크값과 입력된 조향컬럼 토크값을 비교하여 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하며, 판단된 방향으로 차량이 진행하도록 차량의 충돌 회피를 위한 제어명령을 구동부(130)에 전달한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 회피 조향 및 제동 통합제어를 통한 차량 충돌 회피 성능을 향상시킬 수 있고, 특히 운전자의 차량 충돌 회피 조향 의지를 정확하게 판단하여 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 운전자의 차량 충돌 회피 조향 의지를 정확하게 판단할 수 있어서 안전 운전을 유도할 수 있다.

이상, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 보조 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 개입 기준 변경 가능한 충돌회피 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 5는 도 4를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 타이어 상태 정보 등을 토대로 마찰 계수를 측정하여 차량 전방 도로의 노면 상태가 편평한 노면인지 울퉁불퉁한 노면인지 등을 판단할 수 있다.

또한, 차량이 직진 주행하는지 여부를 판단한다(S400). 예컨대, 차량의 타이어에 발생하는 반력(Reaction Force)을 추정하고, 추정된 반력을 이용하여 차량의 주행이 진직인지 여부를 판단한다.

차량이 직진 주행일 경우, 셀프 얼라이닝 토크값을 계산하고, 운전자의 핸들 조작이 감지되면(S401), 감지된 운전자의 조작에 따른 조향컬럼 토크 값을 전달받는다.

계산된 셀프 얼라이닝 토그값을 토대로 타이어 방향이 차량의 주행 방향을 기준으로 틀어져 있는지 여부를 판단하고, 판단결과, 타이어 방향이 차량의 주행 방향을 기준으로 틀어져 있을 경우, 및 차량 전방 도로의 노면 상태가 울퉁불퉁할 경우 중 적어도 한 경우일 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 타이어 상태 정보 등을 토대로 측정된 마찰 계수와, 계산된 셀프 얼라이닝 토그값을 반영하여 기준 조향컬럼 토크값을 재설정(변경)하고(S402), 재설정된 기준 토크값과 입력된 조향컬럼 토크값(ST_tq)을 비교하여 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하며, 판단된 방향으로 차량이 진행하도록 제어한다(S403).

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110 : 감지부 120 : 제어부
130 : 구동부

Claims (6)

1. 차량에 장착된 센서들을 포함하고, 각 센서로부터 감지된 정보를 전달하는 감지부; 및
   상기 감지부로부터 전달된 정보를 토대로 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지하고, 인지된 정보에 따라 기설정된 기준 토크값의 재설정 여부를 결정하며, 재설정으로 결정되면 인지된 상기 정보를 기설정된 상기 기준 토크값에 반영하여 상기 기준 토크값을 재설정하고, 재설정된 상기 기준 토크값을 토대로 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하며, 판단된 방향으로 상기 차량이 진행하도록 제어명령을 출력하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는 타이어의 상태 정보 등을 토대로 마찰 계수를 측정하여 차량 전방 도로의 노면 상태가 편평한 노면인지 울퉁불퉁한 노면인지를 판단하고, 상기 타이어에 발생하는 반력(Reaction Force)을 추정하여 상기 차량의 주행이 직진인지 여부를 판단하며, 셀프 얼라이닝 토크값을 계산하여 상기 타이어의 방향이 상기 차량의 주행 방향을 기준으로 틀어져 있는지 여부를 판단하여 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지하며,
   상기 제어부는 상기 차량이 주행중인 노면의 상태가 편평하고, 상기 차량의 주행이 직진이며, 상기 타이어의 방향이 주행방향과 일치하는 것으로 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지한 경우, 기설정된 상기 기준 토크값을 재설정하지 않는 것으로 결정하고, 기설정된 상기 기준 토크값과 상기 감지부로부터 전달된 상기 운전자의 핸들 조작에 따른 조향컬럼 토크 값을 비교하여 상기 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하는 것인 제어 개입 기준 변경이 가능한 충돌회피 보조 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 차량에 장착된 센서들로부터 감지된 정보를 전달받고, 전달된 정보를 토대로 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지하는 단계;
   인지된 정보에 따라 기설정된 기준 토크값의 재설정 여부를 결정하고, 재설정으로 결정되면, 인지된 상기 정보를 기설정된 상기 기준 토크값에 반영하여 상기 기준 토크값을 재설정하는 단계; 및
   재설정된 상기 기준 토크값을 토대로 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하여 판단된 방향으로 상기 차량이 진행하도록 제어명령을 출력하는 단계를 포함하고,
   상기 인지하는 단계는,
   타이어의 상태 정보 등을 토대로 마찰 계수를 측정하여 차량 전방 도로의 노면 상태가 편평한 노면인지 울퉁불퉁한 노면인지를 판단하는 단계;
   상기 타이어에 발생하는 반력(Reaction Force)을 추정하여 상기 차량의 주행이 직진인지 여부를 판단하는 단계; 및
   셀프 얼라이닝 토크값을 계산하여 상기 타이어의 방향이 상기 차량의 주행 방향을 기준으로 틀어져 있는지 여부를 판단하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 통해 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지하는 단계를 포함하고,
   상기 재설정하는 단계는,
   상기 차량이 주행중인 노면의 상태가 편평하고, 상기 차량의 주행이 직진이며, 상기 타이어의 방향이 주행방향과 일치하는 것으로 상기 차량의 상태와 주행 상황을 인지한 경우, 기설정된 상기 기준 토크값을 재설정하지 않는 것으로 결정하는 단계를 포함하고,
   상기 출력하는 단계는,
   기설정된 상기 기준 토크값과 감지부로부터 전달된 상기 운전자의 핸들 조작에 따른 조향컬럼 토크 값을 비교하여 상기 운전자의 충돌 회피 조향 의지 방향을 판단하는 단계를 포함하는 것인 제어 개입 기준 변경이 가능한 충돌회피 방법.
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