KR102031619B1 - 자율 주행 차량의 조향 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 가속도 센서, 조향각 센서 및 요레이트 센서를 포함하는 센서부와, 차량 자세 제어 장치의 고장 정보 및 상기 가속도 센서로부터 수신된 차량 가속도 정보를 이용해 차량의 위험 상황을 판단하는 위험 상황 판단부와, 상기 차량의 위험 상황으로 판단되면 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 조향 상태 판단부와, 상기 오버 스티어 또는 상기 언더 스티어로 판단되면 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 조향 제어부를 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 장치를 제공한다.
이를 통해, 자율 주행 차량의 위험 상황에서 차량 자세 제어 장치가 고장이 난 경우 차량 자세 제어 장치를 대신해 조향 제어 장치가 오버 스티어 또는 언더 스티어 발생 시 자율 주행 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있고, 이를 통해 차량 탑승자의 안전을 보장할 수 있다.

Description

자율 주행 차량의 조향 제어 장치 및 방법{Apparatus And Method For Steering Control Of Autonomous Vehicle}
본 발명은 자율 주행 차량의 조향 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 차량 자세 제어 장치가 고장이 난 경우 자율 주행 차량의 위험 상황 시 조향 제어 장치를 통해 자율 주행 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있는 자율 주행 차량의 조향 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차는 운전자에게 보다 편안하고 안전한 주행 환경을 제공하기 위해 개발되어왔다. 하지만, 인구 증가와 함께 자동차 밀도의 급진적인 증가로 인하여 교통 사고가 증가하고, 운전자에게 안전한 주행 환경을 제공하는 일은 결코 쉽지는 않다.
최근 운전자의 안전 및 편의를 향상시키기 위한 안전 제어 시스템들이 개발되고 있다. 또한, 운전자에게 보다 안락하고 안전한 주행환경을 제공하기 위한 지능형 운전자 지원 시스템에 대한 연구 역시 활발하게 진행되고 있으며 궁극적으로는 자율 주행 제어 시스템에 대한 연구로 확대되어가는 추세이다.
자율 주행 시스템은 무인 자율 주행 자동차와는 달리 운전자라는 주체가 존재하며, 제어 시스템에 의해 운전자와 주행 상황에 따라 차량의 횡방향과 종방향 제어를 동시에 하는 시스템이다
차량 자세 제어 장치는 차량의 주행 안정성을 확보하기 위한 장치로서, 차량의 지나친 플로우(Plow)(차량이 원하는 주행코스보다 바깥쪽으로 밀려나가는 현상)나, 스핀 아웃(Spin Out)(차량의 원하지 않는 선회 속도 증가로 인하여 선회 반경이 급격히 줄어들면서 차량 안정성을 잃어버리는 현상)을 방지하는데, 이를 위하여 제동력 및 구동력을 제어하여 원하지 않은 차량 선회 모멘트를 보상할 수 있다.
그러나, 이와 같은 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나게 되면 위험 상황에서 차량의 주행 안전성을 확보하기 어려우며, 특히 자율 주행 차량의 경우 차량 탑승자의 안전을 보장하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은, 자율 주행 차량의 위험 상황에서 차량 자세 제어 장치가 고장이 난 경우 차량 자세 제어 장치를 대신해 조향 제어 장치가 오버 스티어 또는 언더 스티어 발생 시 자율 주행 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있고, 이를 통해 차량 탑승자의 안전을 보장할 수 있는 자율 주행 차량의 조향 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 가속도 센서, 조향각 센서 및 요레이트 센서를 포함하는 센서부와, 차량 자세 제어 장치의 고장 정보 및 가속도 센서로부터 수신된 차량 가속도 정보를 이용해 차량의 위험 상황을 판단하는 위험 상황 판단부와, 차량의 위험 상황으로 판단되면 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 조향 상태 판단부와, 오버 스티어 또는 상기 언더 스티어로 판단되면 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 조향 제어부를 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 장치를 제공한다.
여기서, 위험 상황 판단부는 차량 자세 제어 장치가 고장이 나고 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 차량의 위험 상황으로 판단할 수 있다.
또한, 조향 상태 판단부는 조향각 센서로부터 수신된 조향각 및 요레이트 센서로부터 수신된 요레이트를 이용하여 전륜 슬립각 및 후륜 슬립각을 연산하고, 전륜 슬립각 및 후륜 슬립각을 비교하여 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단할 수 있다.
또한, 조향 상태 판단부는 전륜 슬립각이 후륜 슬립각 보다 크면 오버 스티어로 판단하고, 전륜 슬립각이 후륜 슬립각 보다 작으면 언더 스티어로 판단할 수 있다.
또한, 조향 제어부는 전륜 슬립각 및 후륜 슬립각의 차이에 해당하는 슬립량을 연산하는 슬립량 연산부를 포함할 수 있다.
또한, 조향 제어부는 슬립량을 기초로 보상 조향각를 연산하고, 보상 조향각에 대응되는 보상 전류를 연산하는 보상 전류 연산부를 더 포함할 수 있다.
또한, 보상 전류 연산부는 슬립량이 기준 슬립량 미만이면 슬립량에 따라 보상 전류가 증가되도록 설정하고, 슬립량이 기준 슬립량이 되면 보상 전류가 최대가 되도록 설정할 수 있다.
또한, 조향 제어부는 조향 모터에 인가되는 모터 전류를 피드백 받아 모터 전류에 보상 전류를 반영한 목표 전류를 생성하여 조향 모터에 인가할 수 있다.
또한, 차량 자세 제어 장치의 고장 정보 및 차량 가속도 정보를 이용해 차량의 위험 상황을 판단하는 단계와, 차량의 위험 상황으로 판단되면 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계와, 오버 스티어 또는 언더 스티어로 판단되면 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계를 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 방법을 제공한다.
여기서, 위험 상황을 판단하는 단계는 차량 자세 제어 장치가 고장이 나고 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 차량의 위험 상황으로 판단하는 단계일 수 있다.
또한, 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계는 조향각 및 요레이트를 이용하여 전륜 슬립각 및 후륜 슬립각을 연산하고, 전륜 슬립각이 후륜 슬립각 보다 크면 오버 스티어로 판단하고, 전륜 슬립각이 후륜 슬립각 보다 작으면 언더 스티어로 판단하는 단계일 수 있다.
또한, 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계는 전륜 슬립각 및 후륜 슬립각의 차이에 해당하는 슬립량을 연산하는 단계와, 슬립량을 기초로 보상 조향각를 연산하고, 보상 조향각에 대응되는 보상 전류를 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 보상 전류를 연산하는 단계는 슬립량이 기준 슬립량 미만이면 슬립량에 따라 보상 전류가 증가되도록 설정하고, 슬립량이 기준 슬립량이 되면 보상 전류가 최대가 되도록 설정하는 단계일 수 있다.
또한, 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계는 조향 모터에 인가되는 모터 전류를 피드백 받아 모터 전류에 보상 전류를 반영한 목표 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계일 수 있다.
본 발명에 따르면, 자율 주행 차량의 위험 상황에서 차량 자세 제어 장치가 고장이 난 경우 차량 자세 제어 장치를 대신해 조향 제어 장치가 오버 스티어 또는 언더 스티어 발생 시 자율 주행 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있고, 이를 통해 차량 탑승자의 안전을 보장할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1의 조향 제어부의 구체적인 블록도이다.
도 3은 도 1의 조향 상태 판단부가 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2의 보상 전류 연산부가 보상 전류를 연산하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 방법의 흐름도이다.
도 6은 도 5의 위험 상황을 판단하는 단계의 구체적인 흐름도이다.
도 7은 도 5의 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계의 구체적인 흐름도이다.
도 8은 도 5의 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계의 구체적인 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 조향 제어부의 구체적인 블록도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 장치는 센서부(110), 위험 상황 판단부(120), 조향 제어 상태 판단부(130) 및 조향 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
센서부(110)는 차속 센서(미도시), 가속도 센서(111), 조향각 센서(112) 및 요레이트 센서(113)를 포함할 수 있다.
여기서, 차속 센서(미도시)는 차량의 속도를 센싱하는 센서이고, 가속도 센서(111)는 차량의 가속도를 센싱하는 센서이고, 조향각 센서(112)는 조향 휠 또는 조향 휠에 연결된 조향 축의 회전 각도를 센싱하는 센서이고, 요레이트 센서(113)는 차량의 요 각도(Yaw Angle) 또는 요 각도(Yaw Angle)의 시간 변화량인 요레이트(Yaw Rate)를 센싱하는 센서이다.
이와 같은 센서부(110)는 위험 상황 판단부(120) 또는 조향 상태 판단부(130)의 요청이 있는 경우 또는 주기적으로 차량의 속도, 가속도, 조향각 및 요레이트 등의 센싱 정보를 위험 상황 판단부(120) 또는 조향 상태 판단부(130)로 전송할 수 있다.
위험 상황 판단부(120)는 차량 자세 제어 장치(미도시)의 고장 정보 및 가속도 센서(111)로부터 수신된 차량 가속도 정보를 이용해 차량의 위험 상황을 판단한다.
여기서, 차량 자세 제어 장치(미도시)는 차량의 주행 안정성을 확보하기 위한 장치로서, 차량의 지나친 플로우(Plow)(차량이 원하는 주행코스보다 바깥쪽으로 밀려나가는 현상)나, 스핀 아웃(Spin Out)(차량의 원하지 않는 선회 속도 증가로 인하여 선회 반경이 급격히 줄어들면서 차량 안정성을 잃어버리는 현상)을 방지하는데, 이를 위하여 제동력 및 구동력을 제어하여 원하지 않은 차량 선회 모멘트를 보상할 수 있다.
그러나, 이와 같은 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나게 되면 위험 상황에서 차량의 주행 안전성을 확보하기 어려우며, 특히 자율 주행 차량의 경우 차량 탑승자의 안전을 보장하기 어렵게 된다.
이에 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 장치는 전술한 위험 상황에서 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 난 경우 차량 자세 제어 장치(미도시)를 대신해 조향 제어 장치가 오버 스티어 또는 언더 스티어 발생 시 차량 주행 안정성을 확보할 수 있게 된다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하겠다.
위험 상황 판단부(120)는 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나고 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 차량의 위험 상황으로 판단한다.
구체적으로, 위험 상황 판단부(120)는 차량 자세 제어 장치(미도시)로부터 고장 정보를 제공 받아 고장 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 가속도 센서(111)로부터 차량 가속도 정보를 제공 받아 이 차량 가속도의 절대값을 미리 설정된 기준 가속도와 비교하여 차량의 위험 상황을 판단할 수 있다.
여기서, 차량의 급제동 및 급발진 여부를 판단하기 위하여, 차량 가속도에 절대값을 취하여 기준 가속도와 비교한다.
위험 상황 판단부(120)는 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나고 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 차량의 위험 상황으로 판단하지만, 차량 자세 제어 장치(미도시)가 정상이거나 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나더라도 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 미만이면 위험 상황으로 판단하지 않는다.
조향 상태 판단부(130)는 위험 상황 판단부(120)에 의해 차량의 위험 상황으로 판단되면 오버 스티어(Over Steer) 및 언더 스티어(Under Steer) 발생 여부를 판단한다.
여기서, 오버 스티어는 차량의 후륜에서 먼저 타이어와 노면 사이의 접착 한계에 도달했을 때 발생되는 스핀 아웃(Spin Out) 현상을 의미하고, 언더 스티어는 차량의 전륜에서 먼저 타이어와 노면의 접착 한계에 도달하여 발생되는 드리프트(Drift) 현상을 의미한다.
이와 같은 오버 스티어 및 언더 스티어는 측정 요레이트와 목표 요레이트의 차이인 요레이트의 오차로부터 결정되는데, 이러한 요레이트의 오차를 보상하여 차량의 전륜 및 후륜 하중 이동에 따른 오버 스티어 및 언더 스티어의 발생을 방지하도록 하는 것이 중요하다.
도 3은 도 1의 조향 상태 판단부가 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 조향 상태 판단부(130)는 조향각 센서(112)로부터 수신된 조향각(δ) 및 요레이트 센서(113)로부터 수신된 요레이트를 이용하여 전륜 슬립각(αf) 및 후륜 슬립각(αr)을 연산하고, 전륜 슬립각(αf) 및 후륜 슬립각(αr)을 비교하여 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단한다.
구체적으로, 조향 상태 판단부(130)는 전륜 슬립각(αf)이 후륜 슬립각(αr) 보다 크면(αf＞αr)오버 스티어로 판단하고, 전륜 슬립각(αf)이 후륜 슬립각(αr) 보다 작으면(αf＜αr) 언더 스티어로 판단한다.
조향 제어부(140)는 조향 상태 판단부(130)에 의해 오버 스티어 또는 언더 스티어로 판단되면 보상 전류를 생성하여 조향 모터(150)에 인가한다.
구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 조향 제어부(140)는 슬립량 연산부(141) 및 보상 전류 연산부(142)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 슬립량 연산부(141)는 전륜 슬립각(αf) 및 후륜 슬립각(αr)의 차이에 해당하는 슬립량을 연산한다.
보상 전류 연산부(142)는 슬립량 연산부(141)에 의해 연산된 슬립량을 기초로 현재 조향각을 보상하기 위한 보상 조향각를 연산하고, 이 보상 조향각에 대응되는 보상 전류를 연산한다.
도 4는 도 2의 보상 전류 연산부가 보상 전류를 연산하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 보상 전류 연산부(142)는 슬립량 연산부(141)에 의해 연산된 슬립량이 미리 설정된 기준 슬립량(Pref)(예컨대, 차량의 최대 슬립량의 2/3) 미만이면 연산된 슬립량에 따라 보상 전류가 증가되도록 설정하고, 연산된 슬립량이 미리 설정된 기준 슬립량(Pref)이 되면 보상 전류가 최대가 되도록 설정할 수 있다.
여기서, 보상 전류 연산부(142)는 연산된 슬립량에 따라 보상 전류가 매칭된 룩업 테이블을 이용해 보상 전류를 연산할 수 있고, 연산된 슬립량이 기준 슬립량(Pref) 이상이면 룩업 테이블과 상관없이 보상 전류가 최대가 되도록 연산할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 조향 제어부(140)는 조향 모터(150)에 인가되는 모터 전류를 피드백 받아 모터 전류에 보상 전류 연산부(142)에 의해 연산된 보상 전류를 반영한 목표 전류를 생성하여 조향 모터(150)에 인가한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 장치는 자율 주행 차량의 위험 상황에서 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 난 경우 차량 자세 제어 장치(미도시)를 대신해 조향 제어 장치가 오버 스티어 또는 언더 스티어 발생 시 자율 주행 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있고, 이를 통해 차량 탑승자의 안전을 보장할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 방법의 흐름도이고, 도 6은 도 5의 위험 상황을 판단하는 단계의 구체적인 흐름도이고, 도 7은 도 5의 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계의 구체적인 흐름도이고, 도 8은 도 5의 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계의 구체적인 흐름도이다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 방법을 설명하되, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 장치와 동일한 내용에 대해서는 생략하겠다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 방법은, 차량 자세 제어 장치의 고장 정보 및 차량 가속도 정보를 이용해 차량의 위험 상황을 판단하는 단계(S10)와, 차량의 위험 상황으로 판단되면 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계(S20)와, 오버 스티어 또는 언더 스티어로 판단되면 보상 전류를 생성하여 조향 모터(150)에 인가하는 단계(S30)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 위험 상황을 판단하는 단계(S10)는 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나고 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 차량의 위험 상황으로 판단하는 단계이다.
구체적으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 위험 상황을 판단하는 단계(S10)는 차량 자세 제어 장치(미도시)로부터 고장 정보를 제공 받아 고장 여부를 판단할 수 있다(S11). 그리고, 가속도 센서(111)로부터 차량 가속도 정보를 제공 받아 이 차량 가속도의 절대값을 미리 설정된 기준 가속도와 비교하여 차량의 위험 상황을 판단할 수 있다(S12).
또한, 위험 상황을 판단하는 단계(S10)는 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나고 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 차량의 위험 상황으로 판단하지만(S13), 차량 자세 제어 장치(미도시)가 정상이거나 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 나더라도 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 미만이면 위험 상황으로 판단하지 않는다.
도 7에 도시한 바와 같이, 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계(S20)는 조향각(δ) 및 요레이트를 이용하여 전륜 슬립각(αr) 및 후륜 슬립각(αr)을 연산하고(S21), 연산된 전륜 슬립각(αr) 및 후륜 슬립각(αr)을 비교한다(S22, S24). 여기서, 전륜 슬립각(αf)이 후륜 슬립각(αr) 보다 크면(αf＞αr) 오버 스티어로 판단하고(S23), 전륜 슬립각(αf)이 후륜 슬립각(αr) 보다 작으면(αf＜αr) 언더 스티어로 판단한다(S25).
도 8에 도시한 바와 같이, 보상 전류를 생성하여 조향 모터(150)에 인가하는 단계(S30)는 전륜 슬립각(αf) 및 후륜 슬립각(αr)의 차이에 해당하는 슬립량을 연산하는 단계(S31)와, 슬립량을 기초로 조향각를 연산하고(S32), 보상 조향각에 대응되는 보상 전류를 연산하는 단계(S33)를 포함할 수 있다.
여기서, 보상 전류를 연산하는 단계(S33)는 슬립량이 기준 슬립량(Pref) 미만이면 슬립량에 따라 보상 전류가 증가되도록 설정하고, 슬립량이 기준 슬립량(Pref)이 되면 보상 전류가 최대가 되도록 설정하는 단계이다.
또한, 보상 전류를 연산하는 단계(S33)는 연산된 슬립량이 기준 슬립량(Pref) 미만이면 연산된 슬립량에 따라 보상 전류가 매칭된 룩업 테이블을 이용해 보상 전류를 연산할 수 있고, 연산된 슬립량이 기준 슬립량(Pref) 이상이면 룩업 테이블과 상관없이 보상 전류가 최대가 되도록 연산할 수 있다.
보상 전류를 생성하여 조향 모터(150)에 인가하는 단계(S30)는 조향 모터(150)에 인가되는 모터 전류를 피드백 받아 모터 전류에 보상 전류를 반영한 목표 전류를 생성하여 조향 모터(150)에 인가하는 단계이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 차량의 조향 제어 방법은 자율 주행 차량의 위험 상황에서 차량 자세 제어 장치(미도시)가 고장이 난 경우 차량 자세 제어 장치(미도시)를 대신해 조향 제어 장치가 오버 스티어 또는 언더 스티어 발생 시 자율 주행 차량의 주행 안정성을 확보할 수 있고, 이를 통해 차량 탑승자의 안전을 보장할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
110: 센서부
120: 위험 상황 판단부
130: 조향 상태 판단부
140: 조향 제어부
150: 조향 모터

Claims (14)

  1. 가속도 센서, 조향각 센서 및 요레이트 센서를 포함하는 센서부;
    차량 자세 제어 장치의 고장 정보 및 상기 가속도 센서로부터 수신된 차량 가속도 정보를 이용해 차량의 위험 상황을 판단하는 위험 상황 판단부;
    상기 차량의 위험 상황으로 판단되면 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 조향 상태 판단부; 및
    상기 오버 스티어 또는 상기 언더 스티어로 판단되면 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 조향 제어부
    를 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위험 상황 판단부는
    상기 차량 자세 제어 장치가 고장이 나고 상기 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 상기 차량의 위험 상황으로 판단하는
    자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조향 상태 판단부는
    상기 조향각 센서로부터 수신된 조향각 및 상기 요레이트 센서로부터 수신된 요레이트를 이용하여 전륜 슬립각 및 후륜 슬립각을 연산하고, 상기 전륜 슬립각 및 상기 후륜 슬립각을 비교하여 상기 오버 스티어 및 상기 언더 스티어 발생 여부를 판단하는
    자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 조향 상태 판단부는
    상기 전륜 슬립각이 상기 후륜 슬립각 보다 크면 상기 오버 스티어로 판단하고, 상기 전륜 슬립각이 상기 후륜 슬립각 보다 작으면 상기 언더 스티어로 판단하는
    자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 조향 제어부는
    상기 전륜 슬립각 및 상기 후륜 슬립각의 차이에 해당하는 슬립량을 연산하는 슬립량 연산부
    를 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 조향 제어부는
    상기 슬립량을 기초로 보상 조향각을 연산하고, 상기 보상 조향각에 대응되는 보상 전류를 연산하는 보상 전류 연산부
    를 더 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상 전류 연산부는
    상기 슬립량이 기준 슬립량 미만이면 상기 슬립량에 따라 상기 보상 전류가 증가되도록 설정하고, 상기 슬립량이 기준 슬립량이 되면 상기 보상 전류가 최대가 되도록 설정하는
    자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조향 제어부는
    상기 조향 모터에 인가되는 모터 전류를 피드백 받아 상기 모터 전류에 상기 보상 전류를 반영한 목표 전류를 생성하여 상기 조향 모터에 인가하는
    자율 주행 차량의 조향 제어 장치.
  9. 차량 자세 제어 장치의 고장 정보 및 차량 가속도 정보를 이용해 차량의 위험 상황을 판단하는 단계;
    상기 차량의 위험 상황으로 판단되면 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 오버 스티어 또는 상기 언더 스티어로 판단되면 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계
    를 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위험 상황을 판단하는 단계는
    상기 차량 자세 제어 장치가 고장이 나고 상기 차량 가속도의 절대값이 기준 가속도 이상이면 상기 차량의 위험 상황으로 판단하는 단계인
    자율 주행 차량의 조향 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 오버 스티어 및 언더 스티어 발생 여부를 판단하는 단계는
    조향각 및 요레이트를 이용하여 전륜 슬립각 및 후륜 슬립각을 연산하고, 상기 전륜 슬립각이 상기 후륜 슬립각 보다 크면 상기 오버 스티어로 판단하고, 상기 전륜 슬립각이 상기 후륜 슬립각 보다 작으면 상기 언더 스티어로 판단하는 단계인
    자율 주행 차량의 조향 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계는
    상기 전륜 슬립각 및 상기 후륜 슬립각의 차이에 해당하는 슬립량을 연산하는 단계; 및
    상기 슬립량을 기초로 보상 조향각을 연산하고, 상기 보상 조향각에 대응되는 보상 전류를 연산하는 단계
    를 포함하는 자율 주행 차량의 조향 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 보상 전류를 연산하는 단계는
    상기 슬립량이 기준 슬립량 미만이면 상기 슬립량에 따라 상기 보상 전류가 증가되도록 설정하고, 상기 슬립량이 기준 슬립량이 되면 상기 보상 전류가 최대가 되도록 설정하는 단계인
    자율 주행 차량의 조향 제어 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 보상 전류를 생성하여 조향 모터에 인가하는 단계는
    상기 조향 모터에 인가되는 모터 전류를 피드백 받아 상기 모터 전류에 상기 보상 전류를 반영한 목표 전류를 생성하여 상기 조향 모터에 인가하는 단계인
    자율 주행 차량의 조향 제어 방법.
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