KR102137933B1 - Method for controlling cornering of vehicle and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
차량 코너링 제어 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 코너링 제어 방법은 미리 결정된 미리보기 거리(preview distance) 내의 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득하는 단계; 상기 획득하는 단계 결과로, 상기 미리보기 거리 내에 곡선 도로가 파악된 경우 미리보기 점(preview point)을 상기 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 선정하는 단계; 및 상기 선정된 상기 미리보기 점을 반영하여 제어 점을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 곡선 도로가 파악된 경우 차량의 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 변화를 이용하여 차량의 제한 속도를 설정하는 단계; 및 상기 제한 속도가 설정되면 미리 결정된 운동방정식과 상기 제한 속도에 기초하여 가감속 제어시점 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A vehicle cornering control method and an apparatus thereof are disclosed. A vehicle cornering control method according to an embodiment of the present invention includes: obtaining surrounding events and circuit information within a predetermined preview distance; Selecting a preview point according to a change in curvature of the curved road when a curved road is identified within the preview distance as a result of the acquiring step; And determining a control point by reflecting the selected preview point, and setting the speed limit of the vehicle using a change in the lateral acceleration and yaw rate of the vehicle when the curved road is identified. step; And when the speed limit is set, determining an acceleration/deceleration control time point based on a predetermined motion equation and the speed limit.
Description
본 발명은 차량 코너링 제어에 대한 것으로, 상세하게는 차량의 자율 주행 시스템(autonomous travelling system)을 이용한 주행에서 곡선 주행 성능을 향상시킬 수 있는 차량 코너링 제어 방법 및 그 장치에 대한 것이다. The present invention relates to a vehicle cornering control, and more particularly, to a vehicle cornering control method and apparatus capable of improving curved driving performance in driving using an autonomous traveling system.
일반적으로 차량에는 운전자 및 탑승자 보호와 운행 보조 및 승차감의 향상을 위한 다양한 시스템이 탑재되어 있다.In general, vehicles are equipped with various systems for protecting drivers and passengers, assisting in driving, and improving ride comfort.
여러 가지 시스템 중 자율 주행 시스템은 카메라를 이용하여 차선을 인식하고 자동 조향을 행하는 기술이다.Among various systems, the autonomous driving system is a technology that recognizes lanes and performs automatic steering using a camera.
자율 주행 시스템은 액츄에이터로 MDPS(motor driven power steering), ESC, EMS, TCU를 사용하며, 차량의 위치 파악을 위해서 GPS, 주변 환경 분석 및 주변 차량 주행 사항을 분석하기 위해 라이다(Lidar), 전후방 레이더, 전방 카메라, 초음파 센서 등이 장착되고, 네비게이션, ITS(intelligent transport system), V2X(vehicle to everything) 등과 결합되어 승객이 원하는 위치까지 자율적으로 이동할 수 있는 시스템이다.The autonomous driving system uses MDPS (motor driven power steering), ESC, EMS, and TCU as actuators, and uses GPS, surrounding environment analysis, and lidar to analyze the surrounding vehicle driving information to locate the vehicle. It is equipped with a radar, front camera, ultrasonic sensor, etc., and is a system that can be autonomously moved to a desired position by passengers in combination with navigation, intelligent transport system (ITS), vehicle to everything (V2X), and the like.
하지만, 자율 주행 시스템을 이용한 곡선 주행(코너링) 주행 중 네비게이션 위치정보에 따라서 부적절한 위치를 차량 운행 목표 지점으로 파악하는 경우 차량이 노면에서 이탈되거나 차선에서 이탈하게 되는 문제점이 있다.However, in the case of determining an improper position as a vehicle driving target point according to navigation location information during a curved driving (cornering) driving using an autonomous driving system, there is a problem that the vehicle deviates from the road surface or deviates from the lane.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 차량의 자율 주행 시스템(autonomous travelling system)을 이용한 곡선 주행 성능을 향상시키고, 이를 통해 차량이 노면에서 이탈되거나 차선에서 이탈되는 것을 방지할 수 있는 차량 코너링 제어 방법 및 그 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been derived to solve the problems of the prior art as described above, and improves the curve driving performance using an autonomous traveling system of the vehicle, thereby preventing the vehicle from leaving the road or leaving the lane. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for controlling vehicle cornering.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 코너링 제어 방법은 미리 결정된 미리보기 거리(preview distance) 내의 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득하는 단계; 상기 획득하는 단계 결과로, 상기 미리보기 거리 내에 곡선 도로가 파악된 경우 미리보기 점(preview point)을 상기 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 선정하는 단계; 및 상기 선정된 상기 미리보기 점을 반영하여 제어 점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a vehicle cornering control method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of obtaining surrounding events and circuit information within a predetermined preview distance; Selecting a preview point according to a change in curvature of the curved road when a curved road is identified within the preview distance as a result of the acquiring step; And determining a control point by reflecting the selected preview point.
상기 제어 점을 결정하는 단계는 상기 미리보기 점을 이용하여 형성된 상기 미리보기 점을 포함하는 원과 도로 면이 만나는 점을 상기 제어 점으로 결정할 수 있다.In the determining of the control point, a point at which a circle and a road surface including the preview point formed using the preview point meet may be determined as the control point.
상기 미리보기 점을 상기 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 선정하는 단계는 곡률 변화가 불연속적인 경우 상기 미리보기 점을 일정 범위 내에서 고정시키고, 곡률 변화가 연속적인 경우 상기 미리보기 점을 주행 거리에 따라 가변적으로 변경할 수 있다.The step of selecting the preview point according to the curvature change of the curved road is to fix the preview point within a certain range when the curvature change is discontinuous, and if the curvature change is continuous, the preview point is adjusted according to the driving distance. It can be changed variably.
나아가, 본 발명에 따른 방법은 상기 곡선 도로가 파악된 경우 차량의 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 변화를 이용하여 차량의 제한 속도를 설정하는 단계; 및 상기 제한 속도가 설정되면 미리 결정된 운동방정식과 상기 제한 속도에 기초하여 가감속 제어시점 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the method according to the present invention comprises the steps of setting a speed limit of a vehicle using a change in lateral acceleration and yaw rate of the vehicle when the curved road is identified; And when the speed limit is set, determining an acceleration/deceleration control time point based on a predetermined motion equation and the speed limit.
상기 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득하는 단계는 목표 지점까지의 네비게이션 운행 정보, V2X(vehicle to everything)와 지능형 교통 시스템(ITS)으로부터 획득한 데이터를 포함하는 상기 목표 지점까지의 주행 도로 환경 정보, 차량의 주변 정보 중 하나 이상을 고려하여 상기 미리보기 거리(preview distance) 내의 상기 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득할 수 있다.The obtaining of the surrounding events and circuit information includes navigation driving information to a target point, environment information of a driving road to the target point including data obtained from a vehicle to everything (V2X) and an intelligent transportation system (ITS), The surrounding event and circuit information within the preview distance may be obtained by considering one or more of surrounding information of the vehicle.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 코너링 제어 장치는 미리 결정된 미리보기 거리(preview distance) 내의 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득하는 정보 획득부; 상기 정보 획득부에 의해, 상기 미리보기 거리 내에 곡선 도로가 파악된 경우 미리보기 점(preview point)을 상기 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 선정하는 미리보기 점 선정부; 및 상기 선정된 상기 미리보기 점을 반영하여 제어 점을 결정하는 제어 점 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Vehicle cornering control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an information acquisition unit for acquiring surrounding events and circuit information within a predetermined preview distance; A preview point selection unit selecting a preview point according to a change in curvature of the curved road when a curved road is identified within the preview distance by the information acquisition unit; And a control point determination unit for determining a control point by reflecting the selected preview point.
상기 제어 점 결정부는 상기 미리보기 점을 이용하여 형성된 상기 미리보기 점을 포함하는 원과 도로면이 만나는 점을 상기 제어 점으로 결정할 수 있다.The control point determination unit may determine, as the control point, a point where a circle and a road surface including the preview point formed by using the preview point meet.
상기 미리보기 점 선정부는 곡률 변화가 불연속적인 경우 상기 미리보기 점을 일정 범위 내에서 고정시키고, 곡률 변화가 연속적인 경우 상기 미리보기 점을 주행 거리에 따라 가변적으로 변경할 수 있다.The preview point selection unit may fix the preview point within a predetermined range when the curvature change is discontinuous, and change the preview point variably according to the driving distance when the curvature change is continuous.
나아가, 본 발명에 따른 장치는 상기 곡선 도로가 파악된 경우 차량의 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 변화를 이용하여 차량의 제한 속도를 설정하는 제한속도 설정부; 및 상기 제한 속도가 설정되면 미리 결정된 운동방정식과 상기 제한 속도에 기초하여 가감속 제어시점 결정하는 제어시점 결정부를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the apparatus according to the present invention includes a speed limit setting unit for setting a speed limit of a vehicle using a change in lateral acceleration and yaw rate of the vehicle when the curved road is identified; And when the speed limit is set may further include a control point determination unit for determining the acceleration/deceleration control time point based on a predetermined motion equation and the speed limit.
본 발명에 따르면, 차량의 자율 주행 시스템(autonomous travelling system)을 이용한 곡선 주행 성능을 향상시킴으로써, 차량이 노면에서 이탈되거나 차선에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, by improving the curved driving performance using the vehicle's autonomous traveling system, it is possible to prevent the vehicle from leaving the road surface or from the lane.
또한, 본 발명에 따른 자율 주행 시스템의 곡선 주행 능력을 향상시킴으로써, 자율 주행 시스템을 탑재한 차량에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 해당 차량의 경쟁력 또한 향상시킬 수 있다.In addition, by improving the curved driving capability of the autonomous driving system according to the present invention, reliability of a vehicle equipped with the autonomous driving system can be improved, thereby improving the competitiveness of the vehicle.
도 1은 차량의 자율 주행 시스템에 대한 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 곡선 도로에서의 차량 이탈에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 코너링 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 4는 미리보기 거리에 대한 예시도를 나타낸 것이다.
도 5는 미리보기 점을 이용하여 곡선 도로 상에서의 제어 점을 결정하는 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 6은 비연속 곡률과 연속 곡률에서 미리보기 점을 선정하는 방법을 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 7은 이벤트 발생 시점의 제한 속도에 따른 차량의 가감속 제어시점에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 코너링 제어 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.1 shows a structure of a vehicle's autonomous driving system.
2 shows an exemplary diagram for vehicle departure on a curved road.
3 is a flowchart illustrating an operation of a vehicle cornering control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows an exemplary view of the preview distance.
5 shows an example of determining a control point on a curved road using a preview point.
6 illustrates an exemplary view for explaining a method of selecting a preview point from discontinuous curvature and continuous curvature.
7 shows an exemplary view of an acceleration/deceleration control time point of a vehicle according to a speed limit at the time of event occurrence.
8 illustrates a configuration for a vehicle cornering control device according to an embodiment of the present invention.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above object will be apparent through the description of the embodiment with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known configurations or functions may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. The same reference numerals in each drawing denote the same members.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 코너링 제어 방법 및 그 장치를 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a vehicle cornering control method and an apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.
자율 주행 시스템은 액츄에이터로 MDPS(motor driven power steering), ESC, EMS, TCU를 사용하며, 차량의 위치 파악을 위해서 GPS, 주변 환경 분석 및 주변 차량 주행 사항을 분석하기 위해 라이다(Lidar), 전후방 레이더, 전방 카메라, 초음파 센서 등이 장착되고, 네비게이션, ITS(intelligent transport system), V2X(vehicle to everything) 등과 결합되어 승객이 원하는 위치까지 자율적으로 이동할 수 있는 시스템이다.The autonomous driving system uses MDPS (motor driven power steering), ESC, EMS, and TCU as actuators, and uses GPS, surrounding environment analysis, and lidar to analyze the surrounding vehicle driving information to locate the vehicle. It is equipped with a radar, front camera, ultrasonic sensor, etc., and is a system that can be autonomously moved to a desired position by passengers in combination with navigation, intelligent transport system (ITS), vehicle to everything (V2X), and the like.
본 발명은 이런 자율 주행 시스템을 이용한 주행에서 곡선 주행 성능을 향상시키는 것을 그 요지로 한다.The present invention aims to improve curved driving performance in driving using such an autonomous driving system.
도 1은 차량의 자율 주행 시스템에 대한 구조를 나타낸 것으로, 본 발명은 자율 주행 제어 부분에 대한 것이다. 따라서, 주변의 센서부 및 액츄에이터에 대한 설명은 생략한다.1 shows a structure for an autonomous driving system of a vehicle, and the present invention relates to an autonomous driving control part. Therefore, the description of the surrounding sensor unit and actuator is omitted.
도 1을 참조하여, 자율 주행 제어 부분에 대해 설명하면, Road Condition은 주행 도로환경에 대해 현재 및 주행하고자 하는 방향에 대한 정보를 예측하고 연산하는 부분으로, 직선/곡선로, 등판로/강판로, 주행 제한 속도 등을 네비게이션 및 V2X, ITS를 통해 얻은 데이터를 분석한다.Referring to FIG. 1, when the autonomous driving control part is described, the Road Condition is a part that predicts and calculates information about a current and desired direction for a driving road environment, such as a straight/curved road, a back road/steel road Analyze data obtained through navigation and V2X, ITS, speed limit, etc.
여기서, V2X(vehicle to everything)는 차량이 주행하면서 주행, 도로환경 등을 자동 인식하여 운전자에게 제공하는 등 차량의 자동제어 및 안전운전을 지원하는 기술을 의미하고, ITS(Intelligent Transportation Systems)는 지능형 교통 시스템으로, 신속, 안전, 쾌적한 차세대 교통체계를 구현하는데 목적을 두고 있는 서비스로, ATMS(Advanced Traffic Management System), ATIS(Advanced Traveler Information System), APTS(Advanced Public Transportation System), CVO(Commercial Vehicle Operation), AVHS(Advanced Vehicle and Highway System) 등이 있을 수 있다.Here, V2X (vehicle to everything) means technology that supports automatic control and safe driving of vehicles, such as automatically recognizing driving and road environments while the vehicle is driving, and providing it to drivers, and ITS (Intelligent Transportation Systems) As a transportation system, it is a service aimed at realizing a rapid, safe, and comfortable next-generation transportation system.It is an ATMS (Advanced Traffic Management System), an ATIS (Advanced Traveler Information System), an APTS (Advanced Public Transportation System), and a CVO (Commercial Vehicle). Operation, AVHS (Advanced Vehicle and Highway System).
Environment Analysis는 차량 주변을 인지하는 부분으로 주변 차량, 보행자 인지, 이동속도, 이동경로 예측, 교차로, 현재 차선 등의 정보를 분석하는 부분이고, Driving Mode Determination은 차량의 주행 패턴을 결정하는 부분으로 주행을 진행 할 것인지 파킹을 할 것인지, 전방차량을 회피할 것인지를 판단하는 부분이다.Environment Analysis is a part that recognizes the surroundings of a vehicle and analyzes information such as surrounding vehicles, pedestrian recognition, moving speed, moving route prediction, intersections, and current lanes. Driving Mode Determination is a part that determines the driving pattern of the vehicle. It is the part to decide whether to proceed, park, or avoid the vehicle in front.
Control Position Determination은 네비게이션에서 나온 운행 정보를 이용하여, 차량의 진행방향 위치를 결정하는 부분이고, Driving Path Generation은 현 차량의 위치에서 제어위치까지의 주행 궤적을 생성하는 부분이다.Control Position Determination is a part that determines the moving direction position of a vehicle using driving information from navigation, and Driving Path Generation is a part that generates a driving trajectory from a current vehicle position to a control position.
Driving Force Allocation, Steering, Decel/Accel Control은 주행궤적에 따른 차량의 동적 거동을 이용하여 조향 및 가감속 제어를 진행하는 부분이다.Driving Force Allocation, Steering, and Decel/Accel Control are parts that perform steering and acceleration/deceleration control using the dynamic behavior of the vehicle according to the driving trajectory.
본 발명은 이런 자율 주행 시스템에서 주행 중 곡선 주행 즉, 코너링 성능을 향상시키기 위한 것으로, Control Position Determination 부분에 대한 것이다.The present invention is to improve curved driving, that is, cornering performance during driving in such an autonomous driving system, and relates to a Control Position Determination part.
Control Position Determination 부분에서, 주행 중 네비게이션 위치정보에 따라서 부적절한 위치를 차량 운행 목표 지점으로 파악하게 되면 도 2에 도시된 일 예와 같이, 차량이 노면에서 이탈되거나 차선에서 이탈하게 되는데, 본 발명은 이와 같은 문제점을 방지하기 위한 것이다. 도 2에 도시된 way point는 네비게이션으로부터 수신되는 노면 위치 정보를 의미한다.In the Control Position Determination part, if an inappropriate position is identified as a vehicle driving target point according to the navigation location information during driving, as shown in one example shown in FIG. 2, the vehicle is deviated from the road surface or deviated from the lane. This is to prevent the same problem. The way point illustrated in FIG. 2 means road surface location information received from navigation.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 코너링 제어 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.3 is a flowchart illustrating an operation of a vehicle cornering control method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 미리 결정된 미리보기 거리(preview distance, 즉 차량으로부터 미리 결정된 기준거리) 내의 차량 주변의 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득한다(S310).Referring to FIG. 3, information about surrounding events and circuits around a vehicle in a predetermined preview distance (ie, a predetermined reference distance from the vehicle) is obtained (S310 ).
여기서, 단계 S310은 목표 지점까지의 네비게이션 운행 정보, V2X(vehicle to everything)와 지능형 교통 시스템(ITS)으로부터 획득한 데이터를 포함하는 목표 지점까지의 주행 도로 환경 정보, 차량의 주변 정보 중 하나 이상을 고려하여 미리보기 거리 내의 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득할 수 있다.Here, in step S310, one or more of navigation environment information to a target point, environment information of a driving road to a target point including data obtained from a vehicle to everything (V2X) and an intelligent transportation system (ITS), and surrounding information of a vehicle Considering it, it is possible to obtain information about surrounding events and circuits within the preview distance.
물론, 단계 S310의 주변 이벤트와 선회로 정보를 획득하는 방법은 상술한 것으로 한정되지 않으며 주변 이벤트와 선회로 정보를 획득할 수 있는 모든 방법에 의해 획득할 수 있다. 예를 들어, 차량의 센서부에 구비된 전방 카메라 등을 이용하여 획득할 수도 있다.Of course, the method of acquiring the peripheral event and the circuit information in step S310 is not limited to the above, and can be obtained by any method capable of acquiring the peripheral event and circuit information. For example, it may be obtained by using a front camera or the like provided in the sensor part of the vehicle.
단계 S310에 의해 미리보기 거리 내의 주변 이벤트 및 선회로 정보가 획득되면, 획득된 정보에 기초하여 곡선 도로가 파악되었는지 판단한다(S320).When the surrounding events and turning circuit information within the preview distance are obtained by step S310, it is determined whether a curved road is identified based on the obtained information (S320).
예컨대, 도 4에 도시된 일 예와 같이, 단계 S310에서 획득된 정보에 기초하여 차량의 미리보기 거리 내에 주변 이벤트 및 선회로 정보가 있는지 판단할 수 있다. 이 때, 미리보기 거리는 주변 환경 예를 들어, 맑음, 안개, 비, 눈 등의 날씨 상태, 노면 상태, 낮과 밤 등의 주행 시간 등을 고려하여 변경될 수 있으며, 미리보기 거리를 결정할 수 있는 조건은 상술한 내용으로 한정되지 않으며, 주행에 영향을 미칠 수 있는 모든 조건을 포함할 수 있다.For example, as in the example illustrated in FIG. 4, it may be determined whether there are surrounding events and circuit information within the preview distance of the vehicle based on the information obtained in step S310. At this time, the preview distance may be changed in consideration of the surrounding environment, for example, weather conditions such as sunny, fog, rain, and snow, road conditions, and driving time such as day and night, and the preview distance may be determined. The conditions are not limited to the above, and may include all conditions that may affect driving.
단계 S320 판단 결과, 곡선 도로가 파악된 경우 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 미리보기 점(preview point, 즉 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 차량으로부터 다른 거리에 해당하는 위치에서의 기준점)를 선정한다(S330).As a result of the determination of step S320, if a curved road is identified, a preview point is selected according to a change in curvature of the curved road (that is, a reference point at a position corresponding to a different distance from the vehicle according to the change in curvature of the curved road) (S330). ).
이 때, 미리보기 점이 크고 도로 반경이 작으면서 반복적인 곡선 도로인 경우에는 도로 곡률 조건을 적절히 반영 못하고 차선이탈이 발생하기 때문에 단계 S330은 곡률 반경이 작은 곡선 도로의 경우 미리보기 점을 작게(또는 가까운 위치) 선정하고, 직선 도로와 같은 경우 미리보기 점을 크게 또는 넓게(또는 먼 위치) 선정할 수 있다. 물론, 선정되는 미리보기 점의 크기는 곡선 도로의 경우 곡률 변화에 따라 상이하게 설정될 수 있으며, 직선 도로의 경우에는 차량 속도, 차로 수, 주변 환경 등을 고려하여 결정된 미리 정해진 값을 미리보기 점의 크기로 선정할 수 있다.At this time, if the preview point is large and the road radius is small and the road curve is repetitive, the road curvature conditions cannot be properly reflected and lane departure occurs, so the step S330 makes the preview point small (or Close location), and in the case of a straight road, the preview point can be selected as large or wide (or distant). Of course, the size of the selected preview point may be set differently according to a change in curvature in the case of a curved road, and in the case of a straight road, a predetermined point determined in consideration of vehicle speed, number of lanes, surrounding environment, etc. Can be selected as the size.
그 다음, 단계 S330에 의해 선정된 미리보기 점을 반영하여 차량의 조향 제어를 위한 제어 점(control point)를 결정한다(S340).Then, a control point for steering control of the vehicle is determined by reflecting the preview point selected in step S330 (S340).
이 때, 단계 S340은 단계 S330에 의해 선정된 미리보기 점을 이용하여 형성된 미리보기 점을 포함하는 원과 곡선 도로의 도로 면이 만나는 점을 제어 점으로 결정할 수 있다.At this time, step S340 may determine, as a control point, a point where a road surface of a curved road and a circle including a preview point formed by using the preview point selected in step S330.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 단계 S330에 의해 미리보기 점이 선정되고, 선정된 미리보기 점에 의해 원(510)이 형성되면, 형성된 원(510)과 곡선 도로가 만나는 점(520)을 조향 제어를 위한 제어 점으로 결정한다.For example, as illustrated in FIG. 5, when a preview point is selected by step S330 and a
물론, 미리보기 점이 더 작게 선정된 경우에는 형성되는 원의 크기가 작아지고 따라서 곡선 도로 상에서 제어 점(530)은 제어 점(520)보다 조금 더 앞 쪽에 결정되고, 미리보기 점이 더 크게 선정된 경우에는 형성되는 원의 크기가 커지고 따라서 곡선 도로 상에서 제어 점(540)은 제어 점(520)보다 조금 더 뒤 쪽에 결정된다.Of course, when the preview point is selected smaller, the size of the formed circle becomes smaller, and thus the
또한 비록 도시하진 않았지만, 곡선 도로의 곡률 변화가 불연속적인 경우와 연속적인 경우에 따라 선정되는 미리보기 점이 상이할 수 있다.Also, although not shown, the preview point may be different depending on whether the curvature of the curved road is discontinuous or continuous.
예를 들어, 도 6에 도시된 일 예와 같이, 곡선 도로의 곡률 변화가 불연속적인 경우(비연속 곡률) 미리보기 점을 일정 범위 내에서 고정시키고, 곡선 도로의 곡률 변화가 연속적인 경우(정상 곡률) 미리보기 점을 주행 거리에 따라 가변적으로 변경한다.For example, as in the example shown in FIG. 6, when the curvature change of the curved road is discontinuous (non-continuous curvature), the preview point is fixed within a certain range, and the curvature change of the curved road is continuous (normal) Curvature) The preview point is variably changed according to the driving distance.
이 때, 곡률 변화가 연속적인 경우 미리보기 점을 주행 거리에 따라 가변적으로 변경하는 것은 미리보기 점 변경 시 조향 진동을 막기 위한 것이다.At this time, if the curvature change is continuous, the variably changing the preview point according to the driving distance is to prevent steering vibration when the preview point is changed.
이와 같이 제어 점이 결정되면, 차량의 현재 위치에서 제어 점으로 조향 제어를 수행함으로써, 곡선 도로 상에서의 주행을 용이하게 수행할 수 있고, 따라서 곡선 주행에서 차량이 노면에서 이탈되거나 차선에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.When the control point is determined in this way, it is possible to easily perform driving on the curved road by performing steering control from the current position of the vehicle to the control point, thus preventing the vehicle from escaping from the road surface or from the lane during curved driving. can do.
제어 점을 이용한 조향 제어는 차량의 현재 위치, 제어 점의 위치, 차량 속도, 곡선 도로의 곡률 등 곡선 주행에 영향을 줄 수 있는 다양한 정보를 자율 주행 시스템에 반영함으로써, 곡선 도로에서의 코너링을 제어할 수 있다.Steering control using a control point controls cornering on a curved road by reflecting various information that can affect the driving of the curve, such as the current position of the vehicle, the position of the control point, the vehicle speed, and the curvature of the curved road. can do.
또한, 곡선 주행을 수행하기 위해서는 곡선 주행 시 차량 속도를 제어하는 것이 필요하며 이에 대해 S320, S350 및 S360을 이용하여 설명한다.In addition, in order to perform curved driving, it is necessary to control the vehicle speed during curved driving, and this will be described using S320, S350, and S360.
단계 S320에서, 단계 S310에 의해 미리보기 거리 내의 차량 주변의 주변 이벤트 및 선회로 정보가 획득되면, 획득된 정보에 기초하여 곡선 도로가 파악되었는지 판단한다(S320).In step S320, when the surrounding events and turning circuit information around the vehicle within the preview distance are obtained by step S310, it is determined whether a curved road is identified based on the obtained information (S320).
단계 S320 판단 결과, 곡선 도로가 파악된 경우 곡선 도로의 곡률에 따른 제한 속도를 설정한다(S350).As a result of the determination of step S320, if a curved road is identified, a speed limit according to the curvature of the curved road is set (S350).
여기서, 제한 속도는 목표 속도를 의미하는 것으로, 차량의 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 변화를 이용하여 설정할 수 있다.Here, the speed limit means a target speed, and may be set using a change in the lateral acceleration and yaw rate of the vehicle.
단계 S350에 의해 제한 속도가 설정되면, 미리 결정된 운동 방정식에 기초하여 가감속을 제어하기 위한 가감속 제어시점을 결정한다(S360).When the speed limit is set in step S350, an acceleration/deceleration control time point for controlling acceleration/deceleration is determined based on a predetermined motion equation (S360).
이 때, 가감속 제어시점은 단계 S3250에 의해 설정된 제한 속도를 더 반영함으로써, 결정될 수도 있다.At this time, the acceleration/deceleration control time point may be determined by further reflecting the speed limit set by step S3250.
단계 S360에 의해 가감속 제어시점이 결정되면, 결정된 가감속 제어시점에서 가감속을 제어함으로써, 곡선 도로에서 목표 속도로 주행할 수 있도록 한다.When the acceleration/deceleration control time is determined by step S360, the acceleration/deceleration is controlled at the determined acceleration/deceleration control time so that the vehicle can travel at a target speed on a curved road.
예를 들어, 도 7은 차량의 감속을 제어하는 경우를 도시한 것으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 이벤트 발생 위치(event start distance)가 파악되면, 차량의 목표 속도에 따라 차량의 속도(VehSpd)를 감속하는 시점이 상이한 것을 알 수 있으며, 도 7에 도시된 거리에 따른 차량의 감속 그래프는 목표 속도는 상이하고 감속 비율은 동일하게 적용된 것으로, 목표 속도가 상이하기 때문에 감속을 제어하는 그 시점이 상이하게 된다.For example, FIG. 7 illustrates a case in which the deceleration of a vehicle is controlled. As illustrated in FIG. 7, when an event start distance is determined, the vehicle speed (VehSpd) according to the target speed of the vehicle It can be seen that the timing of deceleration is different, and the deceleration graph of the vehicle according to the distance shown in FIG. 7 is that the target speed is different and the deceleration ratio is applied equally, and that is the time to control the deceleration because the target speed is different This is different.
또한, 다른 이벤트 예를 들어, 횡단보도 및 교차로의 경우 1차로 목표속도를 '0'으로 설정하며, 신호등 점멸시간 정보를 이용하여 목표속도를 '0'에서 향상되도록 설정할 수도 있다. 이 때, 목표 속도의 향상 정도는 일정 비율로 높아질 수도 있지만, 이에 한정되지 않고 거리에 따른 향상 정도가 미리 설정될 수도 있다.In addition, for other events, for example, in the case of a pedestrian crossing and an intersection, the target speed may be primarily set to '0', and the target speed may be set to be improved from '0' using traffic light blinking time information. At this time, the degree of improvement of the target speed may be increased at a predetermined rate, but is not limited thereto, and the degree of improvement according to the distance may be preset.
가감속 제어시점을 이용한 주행 제어는 차량의 현재 위치, 제한속도, 차량 속도, 곡선 도로의 곡률 등의 다양한 정보를 자율 주행 시스템에 반영함으로써, 곡선 도로에서 코너링을 수행할 때 차량의 속도를 제어할 수 있다.The driving control using the acceleration/deceleration control point reflects various information such as the current position of the vehicle, the speed limit, the vehicle speed, and the curvature of the curved road in the autonomous driving system, thereby controlling the speed of the vehicle when cornering on the curved road. Can.
이와 같이, 본 발명에 따른 차량 코너링 제어 방법은 차량 주변의 이벤트와 곡선 도로를 파악하고, 이를 통해 곡선 도로에서의 주행 방향을 결정하는 제어 점을 결정하며, 가감속을 위한 제한 속도를 설정한 후 차량을 주행함으로써, 곡선 도로에서의 곡선 주행 성능을 향상시키고, 이를 통해 차량이 노면에서 이탈되거나 차선에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the vehicle cornering control method according to the present invention identifies events and curve roads around the vehicle, thereby determining control points for determining the driving direction on the curve road, and after setting the speed limit for acceleration/deceleration By driving the vehicle, it is possible to improve the curve driving performance on a curved road, and thereby prevent the vehicle from leaving the road surface or from the lane.
또한, 본 발명은 곡선 도로에서의 주행 성능을 향상시킴으로써, 본 발명이 적용된 자율 주행 시스템이 탑재된 차량에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve the reliability of a vehicle equipped with an autonomous driving system to which the present invention is applied by improving driving performance on a curved road.
비록, 도 3에서 조향 방향을 제어하는 과정과 차량의 가감속 제어를 수행하는 과정을 병렬적으로 처리하는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하지 않고, 두 제어 과정이 순차적으로 수행될 수도 있고, 복합적으로 수행될 수도 있다.Although the process of controlling the steering direction in FIG. 3 and the process of performing acceleration/deceleration control of the vehicle are shown in parallel, the present invention is not limited thereto, and the two control processes may be performed sequentially or in combination. It may be.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 코너링 제어 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.8 illustrates a configuration for a vehicle cornering control device according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(800)는 정보 획득부(810), 미리보기 점 선정부(820), 제어 점 결정부(830), 제한속도 설정부(840) 및 제어시점 결정부(850)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the
정보 획득부(810)는 미리 결정된 미리보기 거리(preview distance) 내의 차량 주변의 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득한다.The
이 때, 정보 획득부(810)는 목표 지점까지의 네비게이션 운행 정보, V2X(vehicle to everything)와 지능형 교통 시스템(ITS)으로부터 획득한 데이터를 포함하는 목표 지점까지의 주행 도로 환경 정보, 차량의 주변 정보 중 하나 이상을 고려하여 미리보기 거리 내의 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득할 수 있으며, 추가적으로 차량에 구비된 전방 카메라 등을 이용하여 추가적인 정보를 획득할 수도 있다.At this time, the
미리보기 점 선정부(820)는 정보 획득부(810)에 의해, 미리보기 거리 내에 곡선 도로가 파악된 경우 미리보기 점(preview point)을 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 선정한다.The preview
이 때, 미리보기 점 선정부(820)는 미리보기 점이 크고 도로 반경이 작으면서 반복적인 곡선 도로인 경우에는 도로 곡률 조건을 적절히 반영 못하고 차선이탈이 발생하기 때문에 곡률 반경이 작은 곡선 도로의 경우 미리보기 점을 작게 선정하고, 직선 도로와 같은 경우 미리보기 점을 크게 또는 넓게 선정할 수 있다. 물론, 미리보기 점 선정부에 의해 선정되는 미리보기 점의 크기는 곡선 도로의 경우 곡률 변화에 따라 상이하게 설정될 수 있으며, 직선 도로의 경우에는 차량 속도, 차로 수, 주변 환경 등을 고려하여 결정된 미리 정해진 값을 미리보기 점의 크기로 선정할 수도 있다.At this time, the preview
또한, 미리보기 점 선정부(820)는 곡선 도로의 곡률 변화가 불연속적인 경우 미리보기 점을 일정 범위 내에서 고정시켜 선정하고, 곡선 도로의 곡률 변화가 연속적인 경우 미리보기 점을 주행 거리에 따라 가변적으로 변경하여 선정할 수 있다.In addition, the preview
제어 점 결정부(830)는 미리보기 점 선정부(820)에 의해 선정된 미리보기 점을 반영하여 곡선 도로 상의 제어 점을 결정한다.The control
이 때, 제어 점 결정부(830)는 미리보기 점을 이용하여 형성된 미리보기 점을 포함하는 원과 곡선 도로 상의 노면과 만나는 점을 제어 점으로 결정할 수 있다.At this time, the control
제한속도 설정부(840)는 정보 획득부(810)에 의해, 미리보기 거리 내에 곡선 도로가 파악된 경우 곡선 도로의 곡률에 따른 차량의 제한속도를 설정한다.The speed
이 때, 제한속도 설정부(840)는 차량의 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 변화를 이용하여 곡선 도로에서의 제한속도를 설정할 수 있다.At this time, the speed
또한, 제한속도 설정부(840)는 곡선 도로 뿐만 아니라 횡단보도 및 교차로 등에서도 제한속도를 설정할 수 있으며, 예를 들어, 횡단보도 및 교차로의 경우 1차로 목표속도를 '0'으로 설정하고, 신호등 점멸시간 정보를 이용하여 목표속도를 '0'에서 향상되도록 설정할 수도 있다.In addition, the speed
제어시점 결정부(850)는 제한속도 설정부(840)에 의해 제한 속도가 설정되면 미리 결정된 운동방정식과 제한 속도에 기초하여 가감속 제어시점 결정한다.When the speed limit is set by the speed
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. As described above, the present invention has been described by specific matters such as specific components, etc., and by limited embodiments and drawings, which are provided to help the overall understanding of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiments , Anyone having ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and should not be determined, and all claims that are equivalent to or equivalent to the claims, as well as the claims to be described later, belong to the scope of the spirit of the present invention. .
Claims (9)
상기 획득하는 단계 결과로, 상기 기준거리 내에 곡선 도로가 파악된 경우, 상기 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 차량으로부터 다른 거리에 해당하는 위치에서 기준점을 선정하는 단계; 및
상기 선정된 상기 기준점을 반영하여 차량의 조향 제어를 위한 제어 점을 결정하는 단계
를 포함하는 차량 코너링 제어 방법.Obtaining peripheral events and turning information within a predetermined reference distance from the vehicle;
As a result of the acquiring step, when a curved road is identified within the reference distance, selecting a reference point at a position corresponding to a different distance from the vehicle according to a change in curvature of the curved road; And
Determining a control point for steering control of the vehicle by reflecting the selected reference point
Vehicle cornering control method comprising a.
상기 제어 점을 결정하는 단계는
상기 기준점을 이용하여 형성된 상기 기준점을 포함하는 원과 도로면이 만나는 점을 상기 제어 점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 코너링 제어 방법.According to claim 1,
Determining the control point is
Vehicle cornering control method, characterized in that for determining the point where the circle and the road surface including the reference point formed by using the reference point as the control point.
상기 기준점을 선정하는 단계는
곡률 변화가 불연속적인 경우 상기 기준점을 일정 범위 내에서 고정시키고, 곡률 변화가 연속적인 경우 상기 기준점을 주행 거리에 따라 가변적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 코너링 제어 방법. According to claim 1,
The step of selecting the reference point
A vehicle cornering control method characterized in that when the curvature change is discontinuous, the reference point is fixed within a certain range, and when the curvature change is continuous, the reference point is variably changed according to the driving distance.
상기 곡선 도로가 파악된 경우 차량의 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 변화를 이용하여 차량의 제한 속도를 설정하는 단계; 및
상기 제한 속도가 설정되면 미리 결정된 운동방정식과 상기 제한 속도에 기초하여 가감속 제어시점 결정하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 코너링 제어 방법.According to claim 1,
Setting the speed limit of the vehicle using the lateral acceleration and yaw rate changes of the vehicle when the curved road is identified; And
Determining the acceleration/deceleration control time point based on a predetermined motion equation and the speed limit when the speed limit is set
Vehicle cornering control method further comprising a.
상기 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득하는 단계는
목표 지점까지의 네비게이션 운행 정보, V2X(vehicle to everything)와 지능형 교통 시스템(ITS)으로부터 획득한 데이터를 포함하는 상기 목표 지점까지의 주행 도로 환경 정보, 차량의 주변 정보 중 하나 이상을 고려하여 상기 기준거리 내의 상기 주변 이벤트 및 선회로 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 차량 코너링 제어 방법.According to claim 1,
The step of acquiring the surrounding events and circuit information is
The above criteria in consideration of one or more of driving environment information to the target point including the driving information to the target point, vehicle to everything (V2X) and data obtained from the intelligent transportation system (ITS), and surrounding information of the vehicle Vehicle cornering control method, characterized in that to obtain the surrounding events and circuit information within the distance.
상기 정보 획득부에 의해 상기 기준거리 내에 곡선 도로가 파악된 경우, 상기 곡선 도로의 곡률 변화에 따라 차량으로부터 다른 거리에 해당하는 위치에서 기준점을 선정하는 기준점 선정부; 및
상기 선정된 상기 기준점을 반영하여 차량의 조향 제어를 위한 제어 점을 결정하는 제어 점 결정부
를 포함하는 차량 코너링 제어 장치.An information acquiring unit that acquires information on surrounding events and circuits within a predetermined reference distance from the vehicle;
A reference point selection unit selecting a reference point at a position corresponding to a different distance from the vehicle according to a change in curvature of the curved road when the curved road is identified within the reference distance by the information acquisition unit; And
A control point determination unit for determining a control point for steering control of the vehicle by reflecting the selected reference point
Vehicle cornering control device comprising a.
상기 제어 점 결정부는
상기 기준점을 이용하여 형성된 상기 기준점을 포함하는 원과 도로면이 만나는 점을 상기 제어 점으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 코너링 제어 장치.The method of claim 6,
The control point determination unit
Vehicle cornering control device, characterized in that for determining the point where the circle and the road surface including the reference point formed by using the reference point as the control point.
상기 기준점 선정부는
곡률 변화가 불연속적인 경우 상기 기준점을 일정 범위 내에서 고정시키고, 곡률 변화가 연속적인 경우 상기 기준점을 주행 거리에 따라 가변적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량 코너링 제어 장치. The method of claim 6,
The reference point selection unit
A vehicle cornering control device characterized in that when the curvature change is discontinuous, the reference point is fixed within a certain range, and when the curvature change is continuous, the reference point is variably changed according to the driving distance.
상기 곡선 도로가 파악된 경우 차량의 횡가속도 및 요레이트(yaw rate) 변화를 이용하여 차량의 제한 속도를 설정하는 제한속도 설정부; 및
상기 제한 속도가 설정되면 미리 결정된 운동방정식과 상기 제한 속도에 기초하여 가감속 제어시점 결정하는 제어시점 결정부
를 더 포함하는 특징으로 하는 차량 코너링 제어 장치.The method of claim 6,
A speed limiting unit configured to set a speed limit of the vehicle using a change in lateral acceleration and yaw rate of the vehicle when the curved road is identified; And
When the speed limit is set, a control time determination unit for determining an acceleration/deceleration control time point based on a predetermined motion equation and the speed limit
Vehicle cornering control device further comprising a.
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