KR102244759B1 - Method and system for improving stalability of autonomous vehicle based on distributed control - Google Patents
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Abstract
분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 방법에 있어서, (a) 자율주행자동차의 센서들로부터 주행 환경 정보가 획득되면, 자율주행 컨트롤러가, 상기 주행 환경 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 주행 경로를 판단하며, 상기 주행 경로에 따라 상기 자율주행자동차가 주행하도록 제어하기 위한 목표 조향각 정보 및 목표 가감속 정보를 생성하는 단계; 및 (b) 상기 자율주행 컨트롤러가, 상기 목표 조향각 정보를 횡방향 컨트롤러에 전송하며, 상기 목표 가감속 정보를 종방향 컨트롤러에 전송함으로써, (i) 상기 횡방향 컨트롤러로 하여금 상기 목표 조향각 정보를 참조하도록 하여 상기 자율주행자동차의 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 조향 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 조향 제어 신호를 상기 조향 액츄에이터에 인가하도록 하며, (ii) 상기 종방향 컨트롤러로 하여금 상기 목표 가감속 정보를 참조하도록 하여 상기 자율주행자동차의 브레이크 액츄에이터 및 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하도록 하는 단계;를 포함하는 방법 및 이를 이용한 시스템이 개시된다.In the method for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control, (a) when driving environment information is obtained from sensors of the autonomous vehicle, the autonomous driving controller refers to the driving environment information to perform the autonomous driving. Determining a driving path of the vehicle and generating target steering angle information and target acceleration/deceleration information for controlling the autonomous vehicle to travel according to the driving path; And (b) the autonomous driving controller transmits the target steering angle information to the lateral controller, and transmits the target acceleration/deceleration information to the longitudinal controller, thereby causing the lateral controller to refer to the target steering angle information. To generate a steering control signal for controlling the steering actuator of the autonomous vehicle, and to apply the steering control signal to the steering actuator, and (ii) the longitudinal controller to refer to the target acceleration/deceleration information Generating an acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of a brake actuator and an accelerator actuator of the autonomous vehicle, and applying the acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator; A method and a system using the same are disclosed.
Description
본 발명은 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving the stability of an autonomous vehicle based on division control and a system using the same.
자동차 통행량이 폭발적으로 증가함에 따라 교통사고가 증가하고, 이와 동시에 운전자는 주행 환경을 스스로 컨트롤하는 일이 점점 어려워지고 있는 실정이다.With the explosive increase in automobile traffic, traffic accidents increase, and at the same time, it is becoming increasingly difficult for drivers to control their driving environment by themselves.
이에 따라 교통사고 발생률을 감소시키고 운전자의 편의를 향상시키기 위한 안전 제어 시스템들이 많이 개발되고 있으며, 특히 운전자의 직접적인 조작이 없이도 목적지까지 자율적으로 운행할 수 있는 자율주행자동차에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.Accordingly, many safety control systems are being developed to reduce the incidence of traffic accidents and improve the driver's convenience. In particular, research on autonomous vehicles that can autonomously travel to destinations without direct driver manipulation are being actively conducted. .
일반적으로 자율주행자동차는, 운전자의 조작이 없더라도 도로, 차량, 보행자 등의 주변 물체를 인식하여 설정된 목적지까지 자율적으로 운행할 수 있는 차량을 의미한다.In general, an autonomous vehicle refers to a vehicle capable of autonomously driving to a set destination by recognizing surrounding objects, such as roads, vehicles, and pedestrians, even without a driver's manipulation.
이러한, 자율주행을 위하여 제공되는 기술에는 GPS를 이용한 차량 항법 시스템이 있다. 차량 항법 시스템은 주행중인 자동차의 위치를 검색하고, 지리정보 등을 기록해 둔 기록매체로부터 자동차의 위치에 대응하는 전자지도를 재생하여 차량단말기를 통해 차량의 주행 궤적을 전자지도상에 표시하는 동작을 수행하게 된다. 또한, 차량 항법 시스템은 지구상에 배치된 GPS 위성으로부터 GPS 모듈을 통해서 위성신호를 수신하고, 자동차의 현재 위치, 진행방향을 파악하여 주행 궤적을 추적하여 목적지까지 자율주행으로 도달할 수 있다.As such, a technology provided for autonomous driving includes a vehicle navigation system using GPS. The vehicle navigation system searches for the location of the vehicle being driven, reproduces an electronic map corresponding to the location of the vehicle from a recording medium recording geographic information, etc., and displays the driving trajectory of the vehicle on the electronic map through the vehicle terminal. Will perform. In addition, the vehicle navigation system may receive a satellite signal from a GPS satellite disposed on the earth through a GPS module, track a driving trajectory by grasping a current position and a driving direction of a vehicle, and reach a destination by autonomous driving.
종래에는 단일 PC에 의해 자율주행자동차의 각각의 액츄에이터가 제어되고 있으나, 만약 해당 PC에 오류가 생겨서 동작 불능의 상태가 될 경우, 해당 PC가 제어하는 모든 액츄에이터에 대해 제어가 이루어지지 않게 되므로, 자율주행자동차의 안정성이 매우 떨어지게 되는 문제가 있다.Conventionally, each actuator of an autonomous vehicle is controlled by a single PC, but if an error occurs in the PC and becomes inoperable, control is not performed on all actuators controlled by the PC. There is a problem that the stability of the driving vehicle is very poor.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve all of the above-described problems.
또한, 본 발명은, 특정 컨트롤러에 오류가 발생하더라도 나머지 컨트롤러들이 정상적으로 동작함으로써 자율주행차량의 전체적인 안정성을 향상시키는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to improve the overall stability of an autonomous vehicle by operating the remaining controllers normally even if an error occurs in a specific controller.
또한, 본 발명은, 종방향 컨트롤러와 횡방향 컨트롤러를 분리함으로써 복수의 컨트롤러 중 적어도 일부에 오류가 발생하더라도 오류 상황에 대처할 수 있는 방안을 다각도로 마련하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, it is another object of the present invention to provide a method for coping with an error situation from various angles even if an error occurs in at least some of the plurality of controllers by separating the longitudinal controller and the transverse controller.
또한, 본 발명은, 복수의 컨트롤러로 구성됨으로써, 각각의 컨트롤러에 발생한 오류를 명확하게 파악할 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to make it possible to clearly grasp an error occurring in each controller by being configured with a plurality of controllers.
또한, 본 발명은, 특정 주행 상황에 따라 가속도 또는 속도 값을 보상함으로써 다양한 자율주행 환경에 대해 유연하게 대응하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to flexibly respond to various autonomous driving environments by compensating for an acceleration or speed value according to a specific driving situation.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 다음과 같다.A characteristic configuration of the present invention for achieving the object of the present invention as described above and realizing the characteristic effects of the present invention to be described later is as follows.
본 발명의 일 태양에 따르면, 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 방법에 있어서, (a) 자율주행자동차의 센서들로부터 주행 환경 정보가 획득되면, 자율주행 컨트롤러가, 상기 주행 환경 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 주행 경로를 판단하며, 상기 주행 경로에 따라 상기 자율주행자동차가 주행하도록 제어하기 위한 목표 조향각 정보 및 목표 가감속 정보를 생성하는 단계; 및 (b) 상기 자율주행 컨트롤러가, 상기 목표 조향각 정보를 횡방향 컨트롤러에 전송하며, 상기 목표 가감속 정보를 종방향 컨트롤러에 전송함으로써, (i) 상기 횡방향 컨트롤러로 하여금 상기 목표 조향각 정보를 참조하도록 하여 상기 자율주행자동차의 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 조향 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 조향 제어 신호를 상기 조향 액츄에이터에 인가하도록 하며, (ii) 상기 종방향 컨트롤러로 하여금 상기 목표 가감속 정보를 참조하도록 하여 상기 자율주행자동차의 브레이크 액츄에이터 및 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하도록 하는 단계;를 포함하는 방법이 개시된다.According to an aspect of the present invention, in a method for improving the stability of an autonomous vehicle based on division control, (a) when driving environment information is obtained from sensors of the autonomous vehicle, the autonomous driving controller Determining a driving path of the autonomous vehicle with reference to environmental information, and generating target steering angle information and target acceleration/deceleration information for controlling the autonomous vehicle to travel according to the driving path; And (b) the autonomous driving controller transmits the target steering angle information to the lateral controller, and transmits the target acceleration/deceleration information to the longitudinal controller, thereby causing the lateral controller to refer to the target steering angle information. To generate a steering control signal for controlling the steering actuator of the autonomous vehicle, and to apply the steering control signal to the steering actuator, and (ii) the longitudinal controller to refer to the target acceleration/deceleration information Generating an acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of a brake actuator and an accelerator actuator of the autonomous vehicle, and applying the acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator; A method comprising a is disclosed.
일례로서, 상기 (b) 단계에서, 상기 자율주행 컨트롤러가, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 상기 목표 가감속 정보에 대응되는 목표 가속도 값과 상기 자율주행자동차의 가속도 센서에 의해 획득되는 계측 가속도 값을 비교하도록 하고, 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값이 동일하지 않을 경우 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값의 차이값에 대응되는 오차 가감속 정보를 산출하도록 하며, 상기 오차 가감속 정보를 참조하도록 하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 수정 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 수정 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, in the step (b), the autonomous driving controller allows the longitudinal controller to calculate a target acceleration value corresponding to the target acceleration/deceleration information and a measured acceleration value obtained by an acceleration sensor of the autonomous driving vehicle. If the target acceleration value and the measured acceleration value are not the same, calculate error acceleration/deceleration information corresponding to the difference value between the target acceleration value and the measured acceleration value, and refer to the error acceleration/deceleration information. Thereby generating a corrected acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of the brake actuator and the accelerator actuator, and applying the corrected acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator. The method is disclosed.
일례로서, 상기 (b) 단계에서, 상기 자율주행 컨트롤러가, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 상기 자율주행자동차가 주행하는 도로의 경사각이 제1 임계범위의 경사각을 만족하는 것으로 판단되면, 상기 가감속 제어 신호에 대응되는 목표 속도와 상기 자율주행자동차의 속도 센서에 의해 획득되는 계측 속도를 비교하도록 하고, 상기 목표 속도와 상기 계측 속도 사이의 오차 속도를 산출하도록 하며, 상기 오차 속도를 참조하도록 하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 보상 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 보상 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, in step (b), when the autonomous driving controller determines that the vertical direction controller satisfies the inclination angle of the road on which the autonomous driving vehicle is running satisfies the inclination angle of the first critical range, the acceleration/deceleration The target speed corresponding to the control signal is compared with the measured speed obtained by the speed sensor of the autonomous vehicle, and an error speed between the target speed and the measured speed is calculated, and the error speed is referred to the A method comprising generating a compensation acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of a brake actuator and the accelerator actuator, and applying the compensation acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator. Is initiated.
일례로서, 상기 자율주행 컨트롤러, 상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 중 적어도 하나의 컨트롤러는, 다른 컨트롤러로부터의 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 경보 장치를 통해 상기 자율주행자동차의 운전자가 상기 컨트롤러 오류 정보를 인지할 수 있도록 경보하여 주는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, at least one controller of the autonomous driving controller, the lateral controller, and the vertical controller, when controller error information from another controller is obtained, the driver of the autonomous driving vehicle through an alarm device sends the controller error information. Disclosed is a method characterized in that the alarm is given so that it can be recognized.
일례로서, 상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 각각은, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하며, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, each of the lateral controller and the longitudinal controller, when the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller is obtained, maintains the steering control signal applied to the steering actuator in the current state, and the current state In the disclosed method, the acceleration/deceleration control signal applied to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator is maintained.
일례로서, 상기 종방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, when at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the lateral controller error information from the lateral controller is obtained, the longitudinal controller is selected from among the brake actuator and the accelerator actuator in a current state. Disclosed is a method characterized in that at least one applied acceleration/deceleration control signal is maintained.
일례로서, 상기 횡방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, when at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the longitudinal controller error information from the longitudinal controller is obtained, the lateral controller is applied to the steering actuator in the current state. A method is disclosed, characterized in that the control signal is maintained.
일례로서, 상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 상기 목표 조향각 정보를 참조하여 상기 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 상기 조향 제어 신호를 생성하여 상기 조향 액츄에이터에 인가하는 프로세스 및 상기 목표 가감속 정보를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 상기 가감속 제어 신호를 생성하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 프로세스 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, when at least one of the longitudinal controller error information from the longitudinal controller and the transverse controller error information from the lateral controller is obtained, the autonomous driving controller refers to the target steering angle information to determine the steering actuator. The process of generating the steering control signal for controlling and applying it to the steering actuator and generating the acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of the brake actuator and the accelerator actuator with reference to the target acceleration/deceleration information and the brake Disclosed is a method comprising performing at least one of a process of applying to at least one of an actuator and the accelerator actuator.
일례로서, 상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 긴급 제동 신호가 획득되면, 상기 긴급 제동 신호에 대응하여 상기 자율주행자동차의 긴급 제동 스위치를 온하여 상기 자율주행자동차의 주행을 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시된다.As an example, the autonomous driving controller, when the emergency braking signal is obtained, causes the longitudinal controller to turn on the emergency braking switch of the autonomous driving vehicle in response to the emergency braking signal to stop the driving of the autonomous driving vehicle. Disclosed is a method characterized in that.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템에 있어서, 자율주행자동차의 센서들로부터 주행 환경 정보가 획득되면, 상기 주행 환경 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 주행 경로를 판단하며, 상기 주행 경로에 따라 상기 자율주행자동차가 주행하도록 제어하기 위한 목표 조향각 정보 및 목표 가감속 정보를 생성하는 자율주행 컨트롤러; 상기 자율주행 컨트롤러로부터 상기 목표 조향각 정보가 전송되면, 상기 목표 조향각 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 조향 제어 신호를 생성하고, 상기 조향 제어 신호를 상기 조향 액츄에이터에 인가하는 횡방향 컨트롤러; 및 상기 자율주행 컨트롤러로부터 상기 목표 가감속 정보가 전송되면, 상기 목표 가감속 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 브레이크 액츄에이터 및 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 가감속 제어 신호를 생성하고, 상기 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 종방향 컨트롤러;를 포함하는 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템이 개시된다.According to another aspect of the present invention, in a system for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control, when driving environment information is obtained from sensors of the autonomous vehicle, the autonomous driving is performed by referring to the driving environment information. An autonomous driving controller that determines a driving path of the vehicle and generates target steering angle information and target acceleration/deceleration information for controlling the autonomous driving vehicle to travel according to the driving path; When the target steering angle information is transmitted from the autonomous driving controller, a steering control signal for controlling the steering actuator of the autonomous vehicle is generated by referring to the target steering angle information, and the steering control signal is applied to the steering actuator. Direction controller; And when the target acceleration/deceleration information is transmitted from the autonomous driving controller, generating an acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of a brake actuator and an accelerator actuator of the autonomous vehicle with reference to the target acceleration/deceleration information, and the acceleration/deceleration Disclosed is a system for improving the stability of an autonomous vehicle based on divisional control including a longitudinal controller that applies a speed control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator.
일례로서, 상기 종방향 컨트롤러가, 상기 목표 가감속 정보에 대응되는 목표 가속도 값과 상기 자율주행자동차의 가속도 센서에 의해 획득되는 계측 가속도 값을 비교하고, 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값이 동일하지 않을 경우 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값의 차이값에 대응되는 오차 가감속 정보를 산출하며, 상기 오차 가감속 정보를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 수정 가감속 제어 신호를 생성하고, 상기 수정 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, the longitudinal controller compares a target acceleration value corresponding to the target acceleration/deceleration information with a measured acceleration value obtained by an acceleration sensor of the autonomous vehicle, and the target acceleration value and the measured acceleration value are the same. If not, the error acceleration/deceleration information corresponding to the difference value between the target acceleration value and the measured acceleration value is calculated, and correction acceleration/deceleration to control at least one of the brake actuator and the accelerator actuator by referring to the error acceleration/deceleration information A system is disclosed, comprising generating a speed control signal and applying the corrected acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator.
일례로서, 상기 (b) 단계에서, 상기 종방향 컨트롤러가, 상기 자율주행자동차가 주행하는 도로의 경사각이 제1 임계범위의 경사각을 만족하는 것으로 판단되면, 상기 가감속 제어 신호에 대응되는 목표 속도와 상기 자율주행자동차의 속도 센서에 의해 획득되는 계측 속도를 비교하고, 상기 목표 속도와 상기 계측 속도 사이의 오차 속도를 산출하며, 상기 오차 속도를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 보상 가감속 제어 신호를 생성하고, 상기 보상 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, in step (b), if the longitudinal controller determines that the inclination angle of the road on which the autonomous vehicle is traveling satisfies the inclination angle of the first threshold range, the target speed corresponding to the acceleration/deceleration control signal The measured speed obtained by the speed sensor of the autonomous vehicle is compared, an error speed between the target speed and the measured speed is calculated, and at least one of the brake actuator and the accelerator actuator is determined with reference to the error speed. A system is disclosed, comprising generating a compensation acceleration/deceleration control signal for controlling and applying the compensation acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator.
일례로서, 상기 자율주행 컨트롤러, 상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 중 적어도 하나의 컨트롤러는, 다른 컨트롤러로부터의 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 경보 장치를 통해 상기 자율주행자동차의 운전자가 상기 컨트롤러 오류 정보를 인지할 수 있도록 경보하여 주는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, at least one controller of the autonomous driving controller, the lateral controller, and the vertical controller, when controller error information from another controller is obtained, the driver of the autonomous driving vehicle through an alarm device sends the controller error information. Disclosed is a system characterized in that the alarm is given so that it can be recognized.
일례로서, 상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 각각은, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하며, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, each of the lateral controller and the longitudinal controller, when the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller is obtained, maintains the steering control signal applied to the steering actuator in the current state, and the current state In the disclosed system, the acceleration/deceleration control signal applied to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator is maintained.
일례로서, 상기 종방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, when at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the lateral controller error information from the lateral controller is obtained, the longitudinal controller is selected from among the brake actuator and the accelerator actuator in a current state. A system is disclosed, wherein at least one applied acceleration/deceleration control signal is maintained.
일례로서, 상기 횡방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, when at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the longitudinal controller error information from the longitudinal controller is obtained, the lateral controller is applied to the steering actuator in the current state. A system is disclosed, characterized in that the control signal is maintained.
일례로서, 상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 상기 목표 조향각 정보를 참조하여 상기 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 상기 조향 제어 신호를 생성하여 상기 조향 액츄에이터에 인가하는 프로세스 및 상기 목표 가감속 정보를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 상기 가감속 제어 신호를 생성하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 프로세스 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, when at least one of the longitudinal controller error information from the longitudinal controller and the transverse controller error information from the lateral controller is obtained, the autonomous driving controller refers to the target steering angle information to determine the steering actuator. The process of generating the steering control signal for controlling and applying it to the steering actuator and generating the acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of the brake actuator and the accelerator actuator with reference to the target acceleration/deceleration information and the brake Disclosed is a system comprising performing at least one of an actuator and a process of applying to at least one of the accelerator actuator.
일례로서, 상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 긴급 제동 신호가 획득되면, 상기 긴급 제동 신호에 대응하여 상기 자율주행자동차의 긴급 제동 스위치를 온하여 상기 자율주행자동차의 주행을 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템이 개시된다.As an example, the autonomous driving controller, when the emergency braking signal is obtained, causes the longitudinal controller to turn on the emergency braking switch of the autonomous driving vehicle in response to the emergency braking signal to stop the driving of the autonomous driving vehicle. Disclosed is a system, characterized in that.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the following effects are obtained.
본 발명은, 특정 컨트롤러에 오류가 발생하더라도 나머지 컨트롤러들이 정상적으로 동작함으로써 자율주행자동차의 전체적인 안정성을 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, even if an error occurs in a specific controller, the remaining controllers operate normally, thereby improving the overall stability of the autonomous vehicle.
또한, 본 발명은, 종방향 컨트롤러와 횡방향 컨트롤러를 분리함으로써 복수의 컨트롤러 중 적어도 일부에 오류가 발생하더라도 오류 상황에 대처할 수 있는 방안을 다각도로 마련할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by separating the longitudinal controller and the transverse controller, even if an error occurs in at least some of the plurality of controllers, it is possible to provide a plan for coping with the error situation from various angles.
또한, 본 발명은, 각각의 기능에 대응되는 각각의 컨트롤러로 구성됨으로써, 각각의 컨트롤러에 발생한 오류를 명확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of being able to clearly grasp an error occurring in each controller by being configured with each controller corresponding to each function.
또한, 본 발명은, 특정 주행 환경에 따라 가속도 또는 속도 값을 보상함으로써 다양한 주행 환경에 대해 유연하게 대응하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of flexibly responding to various driving environments by compensating for an acceleration or speed value according to a specific driving environment.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템을 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템에 있어 오차를 바탕으로 수정 가감속 제어 신호를 생성하는 과정을 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템에 있어 도로의 경사각을 참조로 하여 보상 가감속 제어 신호를 생성하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a system for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control according to an embodiment of the present invention,
2 schematically shows a process of generating a corrected acceleration/deceleration control signal based on an error in a system for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 schematically illustrates a process of generating a compensation acceleration/deceleration control signal with reference to an inclination angle of a road in a system for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control according to an embodiment of the present invention. .
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The detailed description of the present invention described below refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.
도 1은 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템을 개략적으로 도시한 것으로, 도 1을 참조하면, 시스템은 자율주행 컨트롤러(100), 횡방향 컨트롤러(200) 및 종방향 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.1 schematically shows a system for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control. Referring to FIG. 1, the system includes an
먼저, 자율주행 컨트롤러(100), 횡방향 컨트롤러(200) 및 종방향 컨트롤러(300) 각각은 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 각각의 인스트럭션들이 저장된 각각의 메모리들(110, 210, 310) 및 각각의 메모리들(110, 210, 310)에 저장된 각각의 인스트럭션들에 따른 동작을 수행하는 각각의 프로세서들(120, 220, 320)을 포함할 수 있다. 본 발명의 방법이 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어의 조합을 활용하여 구현될 것이라는 점은 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.First, the
자율주행 컨트롤러(100)의 메모리(110), 횡방향 컨트롤러(200)의 메모리(210) 및 종방향 컨트롤러(300)의 메모리(310)는 인스트럭션들을 저장할 수 있는데, 구체적으로, 인스트럭션들은 자율주행 컨트롤러(100)로 하여금 특정의 방식으로 기능하게 하기 위한 컴퓨터 소프트웨어로서, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장될 수 있다. 인스트럭션들은 도면에 도시된 기능들을 실행하기 위한 프로세스들을 수행하는 것도 가능하다.The
또한, 자율주행 컨트롤러(100)의 프로세서(120), 횡방향 컨트롤러(200)의 프로세서(220) 및 종방향 컨트롤러(300)의 프로세서(320)는 MPU(Micro Processing Unit) 또는 CPU(Central Processing Unit), 캐쉬 메모리(Cache Memory), 데이터 버스(Data Bus) 등의 하드웨어 구성을 포함할 수 있다. 또한, 운영체제, 특정 목적을 수행하는 애플리케이션의 소프트웨어 구성을 더 포함할 수도 있다.In addition, the
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템을 이용하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키는 방법을 설명하면 아래와 같다.A method of improving the stability of the autonomous vehicle using a system for improving the stability of the autonomous vehicle based on the divided control according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described as follows.
먼저, 자율주행자동차의 센서들로부터 주행 환경 정보가 획득되면, 자율주행 컨트롤러(100)가, 주행 환경 정보를 참조하여 자율주행자동차의 주행 경로를 판단하며, 주행 경로에 따라 자율주행자동차가 주행하도록 제어하기 위한 목표 조향각 정보 및 목표 가감속 정보를 생성할 수 있다.First, when driving environment information is obtained from the sensors of the autonomous vehicle, the
여기서, 주행 환경 정보란, 자율주행자동차로부터 일정 반경 내의 도로에 대한 교통 상황, 자율주행자동차 주변 지형 지물 정보, 자율주행자동차의 현재 차량 상태 등을 포함할 수 있다. 이때, 자율주행자동차의 센서들은 라이다, 레이더, 카메라 등과 같이 자율주행자동차의 주변 정보를 획득하는 센서들 및 자율주행자동차의 속도, 가속도, 조향각 등과 같이 자율주행자동차의 차량 상태를 획득하는 센서들을 포함할 수 있다.Here, the driving environment information may include traffic conditions for a road within a certain radius from the autonomous vehicle, information on topographic features around the autonomous vehicle, and a current vehicle state of the autonomous vehicle. At this time, the sensors of the autonomous vehicle include sensors that acquire information about the surroundings of the autonomous vehicle, such as lidar, radar, and camera, and sensors that acquire the vehicle status of the autonomous vehicle such as speed, acceleration, and steering angle of the autonomous vehicle. Can include.
또한, 목표 조향각 정보란 자율주행 컨트롤러(100)가 자율주행자동차로 하여금 특정 방향을 향하도록 하기 위한 정보이며, 목표 가감속 정보란 자율주행 컨트롤러(100)가 자율주행자동차로 하여금 특정 속도에서 주행할 수 있도록 속도를 증감하기 위한 정보이다. In addition, the target steering angle information is information for the
그리고, 자율주행 컨트롤러(100)가, 목표 조향각 정보를 횡방향 컨트롤러(200)에 전송하며, 목표 가감속 정보를 종방향 컨트롤러(300)에 전송함으로써, (i) 횡방향 컨트롤러(200)로 하여금 목표 조향각 정보를 참조하도록 하여 자율주행자동차의 조향 액츄에이터(400)를 제어하기 위한 조향 제어 신호를 생성하도록 하고, 조향 제어 신호를 조향 액츄에이터(400)에 인가하도록 하며, (ii) 종방향 컨트롤러(300)로 하여금 목표 가감속 정보를 참조하도록 하여 자율주행자동차의 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 가감속 제어 신호를 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나에 인가하도록 할 수 있다.And, the
일례로, 자율주행 컨트롤러(100)가, 목표 조향각 정보를 횡방향 컨트롤러(200)로 전송함으로써, 횡방향 컨트롤러(200)로 하여금 목표 조향각 정보를 참조하도록 하여 조향 제어 신호를 생성하도록 하고, 조향 제어 신호에 대응되는 전압 값을 조향 액츄에이터(400)에 인가하도록 하여 조향 액츄에이터(400)가 동작하도록 할 수 있다. 그러면, 조향 액츄에이터(400)의 동작에 연동되어 자율주행자동차의 조향휠이 목표 조향각 정보에 대응되도록 회전하게 되며, 그에 따라 자율주행자동차가 주행 경로에 대응되는 방향으로 주행하게 된다.As an example, the
또한, 자율주행 컨트롤러(100)가, 목표 가감속 정보를 종방향 컨트롤러(300)로 전송함으로써, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금 목표 가감속 정보를 참조하도록 하여 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 가감속 제어 신호에 대응되는 페달 전압 값 또는 페달 위치 값을 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나에 인가하도록 할 수 있다. 그러면, 브레이크 액츄에이터(500)의 동작에 연동되어 자율주행자동차의 브레이크 페달이 동작되거나 엑셀러레이터 액츄에이터(600)의 동작에 연동되어 자율주행자동차의 엑셀러레이터 페달이 동작되어 자율주행자동차의 가감속이 이루어지게 된다.In addition, the
일례로, 종전까지 자율주행자동차가 2m/s2으로 가속하던 상황에서 4m/s2으로 더 가속하고자 할 경우, 자율주행 컨트롤러(100)는, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금 4m/s2의 가속도 값에 대응되는 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 가감속 제어 신호에 대응되는 페달 전압 값 또는 페달 위치 값을 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 및 브레이크 액츄에이터(500) 중 적어도 하나에 인가하도록 할 수 있다.For example, in a situation in which an autonomous vehicle has been accelerating to 2 m/s 2 in the past, and a further acceleration to 4 m/s 2 is desired, the
다른 예로, 종전까지 자율주행자동차가 3m/s2으로 가속하던 상황에서 0m/s2, 즉 등속으로 주행하고자 할 경우, 자율주행 컨트롤러(100)는, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금 0m/s2의 가속도 값에 대응되는 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 가감속 제어 신호에 대응되는 페달 전압 값 또는 페달 위치 값을 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 및 브레이크 액츄에이터(500) 중 적어도 하나에 인가하도록 할 수 있다. 구체적으로는, 자율주행 컨트롤러(100)는, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금 노면과 자율주행자동차의 바퀴의 마찰을 고려하여 액셀러레이터 액츄에이터에 소정의 페달 전압 값 또는 소정의 페달 위치 값을 인가하도록 할 수 있다.As another example, in a situation where the autonomous vehicle was accelerating to 3 m/s 2 until before, when the autonomous vehicle is to be driven at 0 m/s 2 , that is, at a constant speed, the
또 다른 예로, 종전까지 자율주행자동차가 4m/s2으로 가속하던 상황에서 -2m/s2, 즉 감속하고자 할 경우, 자율주행 컨트롤러(100)는, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금 -2m/s2의 가속도 값에 대응되는 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 가감속 제어 신호에 대응되는 페달 전압 값 또는 페달 위치 값을 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 및 브레이크 액츄에이터(500) 중 적어도 하나에 인가하도록 할 수 있다. As another example, in a situation where the autonomous vehicle was accelerating to 4 m/s 2 until the previous time, in the case of -2 m/s 2 , that is, to decelerate, the
또한, 가감속 제어 신호는 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 또는 브레이크 액츄에이터(500) 중 어느 하나에 인가될 수도 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 두 액츄에이터 모두에 인가될 수도 있을 것이다.In addition, the acceleration/deceleration control signal may be applied to either the
한편, 가속도를 제어함에 있어, 앞서 말한 바와 같이 노면과의 마찰뿐만 아니라 기타 여러 가지 요인으로 인하여 자율주행 컨트롤러(100)가 목표로 하는 가속도 값과 실제로 계측되는 가속도 값이 동일하지 않을 수 있다. 이와 같은 경우, 실제 계측되는 자율주행자동차의 가속도 값이 목표 가속도 값에 이르도록 제어하는 과정이 필요할 수 있다.Meanwhile, in controlling the acceleration, as described above, the acceleration value targeted by the
도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면, 자율주행 컨트롤러(100)가, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금, 목표 가감속 정보에 대응되는 목표 가속도 값과 자율주행자동차의 가속도 센서에 의해 획득되는 계측 가속도 값을 비교하도록 하고, 목표 가속도 값과 계측 가속도 값이 동일하지 않을 경우 목표 가속도 값과 계측 가속도 값의 차이값에 대응되는 오차 가감속 정보를 산출하도록 하며, 오차 가감속 정보를 참조하도록 하여 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 수정 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 수정 가감속 제어 신호를 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나에 인가하도록 할 수 있다.When described in detail with reference to FIG. 2, the
일례로, 목표 가속도 값과 계측 가속도 값의 차이값에 대응되는 오차 가감속 정보를 입력으로 하는 비례 제어기(proportional controller)를 통해 수정 가감속 제어 신호를 생성할 수 있다. 다만, 목표 가속도 값과 계측 가속도 값의 차이를 줄이기 위한 제어 방법은 비례 제어기에 한정되지 않으며, 가령, 비례-적분 제어기(proportional-integral controller), 또는 비례-적분-미분 제어기(proportional-integral-differential controller) 등을 통해서도 수정 가감속 제어 신호를 생성할 수 있다.For example, a corrected acceleration/deceleration control signal may be generated through a proportional controller that inputs error acceleration/deceleration information corresponding to a difference value between a target acceleration value and a measured acceleration value. However, the control method for reducing the difference between the target acceleration value and the measured acceleration value is not limited to the proportional controller, for example, a proportional-integral controller, or a proportional-integral-differential controller. controller), etc., can also generate a modified acceleration/deceleration control signal.
한편, 도로의 경사 등으로 인해서 가속도 값의 보상이 필요한 경우가 있을 수 있다.On the other hand, there may be a case where it is necessary to compensate for the acceleration value due to the slope of the road.
즉, 자율주행 컨트롤러(100)가, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금, 자율주행자동차가 주행하는 도로의 경사각이 제1 임계범위의 경사각을 만족하는 것으로 판단되면, 가감속 제어 신호에 대응되는 목표 속도와 자율주행자동차의 속도 센서에 의해 획득되는 계측 속도를 비교하도록 하고, 목표 속도와 계측 속도 사이의 오차 속도를 산출하도록 하며, 오차 속도를 참조하도록 하여 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 보상 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 보상 가감속 제어 신호를 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나에 인가하도록 할 수 있다.That is, when the
도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 자율주행자동차가 평지에서 목표 가속도 값인 1m/s2의 가속도로 정지상태에서 출발할 수 있도록 엑셀러레이터 액츄에이터(600)가 동작한다고 할 때, 경사가 심한 도로에서는 엑셀러레이터 액츄에이터(600)가 동일한 동작을 하더라도 자율주행자동차가 동일하게 목표 가속도 값인 1m/s2의 가속도로 출발할 수 없을 것이며 심지어 움직이지 않고 제 자리에 정지한 채로 있는 상황도 발생할 수 있다.When described in detail with reference to FIG. 3, when the
위와 같은 상황에서, 자율주행자동차의 주행 목표 속도 값이 5m/s라고 할 때, 자율주행 컨트롤러(100)는, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금 제 자리에 정지한 채로 서 있는 자율주행자동차의 계측 속도 값인 0m/s와 목표 속도 값인 5m/s를 비교하도록 하고, 오차 속도 5m/s를 산출하도록 하고, 오차 속도를 참조하도록 하여 보상 가감속 제어 신호를 생성하도록 할 수 있다. 즉, 기존의 목표 가속도 값인 1m/s2에 대응되는 가감속 제어 신호로는 자율주행자동차가 움직이지 않으므로, 보상 가감속 제어 신호에 대응되는 가속도 값이 3m/s2의 값을 갖도록 할 수 있다.In the above situation, when the driving target speed value of the autonomous vehicle is 5 m/s, the
또한, 자율주행자동차가, 경사가 있는 도로를 올라갈 때에는 등판저항에 의해 자율주행자동차의 속도가 평지에 비하여 더 많이 감속되며, 자율주행자동차가 경사로를 내려올 때에는 관성력에 의해 자율주행자동차의 속도가 평지에 비하여 더 많이 가속된다. 따라서, 경사가 있는 도로를 주행하는 자율주행자동차의 경우, 가속도 센서에서 획득되는 계측 가속도 값은 평지에 비하여 많은 차이를 가지게 되므로 상기에서와 같이 자율주행자동차의 속도를 이용하여 가감속 제어 신호를 보상하여 줄 수 있다.In addition, when the self-driving car goes up the sloped road, the speed of the self-driving car is slowed down more than that of the flat land due to the climbing resistance. It accelerates more than that. Therefore, in the case of an autonomous vehicle driving on an inclined road, the measured acceleration value obtained from the acceleration sensor has a large difference compared to the flat land, so the acceleration/deceleration control signal is compensated using the speed of the autonomous vehicle as described above. I can do it.
한편, 외부로부터의 충격으로 인한 단선, 노후화에 따른 기능 고장 등에 의해 자율주행 컨트롤러(100), 횡방향 컨트롤러(200) 및 종방향 컨트롤러(300) 중 적어도 하나의 컨트롤러에 오류가 발생할 수 있다.Meanwhile, an error may occur in at least one of the
이와 같은 상황에서, 자율주행 컨트롤러(100), 횡방향 컨트롤러(200) 및 종방향 컨트롤러(300) 중 적어도 하나의 컨트롤러는, 다른 컨트롤러로부터의 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 경보 장치를 통해 자율주행자동차의 운전자가 컨트롤러 오류 정보를 인지할 수 있도록 경보하여 줄 수 있다.In such a situation, at least one of the
일례로, 횡방향 컨트롤러(200)에 오류가 발생하여, 횡방향 컨트롤러(200)로 보낸 신호에 대해 소정의 시간동안 응답 신호가 획득되지 않을 경우, 자율주행 컨트롤러(100) 및 종방향 컨트롤러(300) 중 적어도 하나의 컨트롤러는, 디스플레이 장치를 통해 자율주행자동차의 운전자가 횡방향 컨트롤러(200)에 오류가 발생하였음을 인지할 수 있도록 알려줄 수 있다. 이를 통해, 운전자는 자율주행자동차를 매뉴얼 모드로 변경하여, 운전자가 직접 자율주행자동차를 운전할 수 있도록 할 수 있다.For example, when an error occurs in the
다른 예로, 종방향 컨트롤러(300)에 오류가 발생하여, 종방향 컨트롤러(300)로 보낸 신호에 대해 소정의 시간동안 응답 신호가 획득되지 않을 경우, 자율주행 컨트롤러(100) 및 횡방향 컨트롤러(200) 중 적어도 하나의 컨트롤러는 음성 출력 장치를 통해 자율주행자동차의 운전자가 종방향 컨트롤러(300)에 오류가 발생하였음을 인지할 수 있도록 알려줄 수 있다. 다만, 자율주행자동차의 운전자가 오류 정보를 인지할 수 있도록 알려주는 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 가령, 스티어링 휠의 진동 등을 통해서도 자율주행자동차의 운전자가 특정 컨트롤러의 오류 정보를 인지할 수 있도록 알려줄 수 있을 것이다.As another example, when an error occurs in the
한편, 횡방향 컨트롤러(200) 및 종방향 컨트롤러(300) 각각은, 자율주행 컨트롤러(100)로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 현재 상태에서 조향 액츄에이터(400)로 인가되는 조향 제어 신호가 유지되도록 하며, 현재 상태에서 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나로 인가되는 가감속 제어 신호가 유지되도록 할 수 있다.On the other hand, each of the
일례로, 횡방향 컨트롤러(200) 및 종방향 컨트롤러(300)에 목표 조향각 정보 또는 목표 가감속 정보 등을 전송함으로써 특정의 기능을 수행하도록 하는 자율주행 컨트롤러(100)에 오류가 발생할 경우, 자율주행 컨트롤러(100)로부터 정보를 전송받는 횡방향 컨트롤러(200) 및 종방향 컨트롤러(300)의 작동을 중지시킬 경우 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 임시적으로, 조향 액츄에이터(400)로 인가되는 조향 제어 신호가 유지되도록 하고, 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나로 인가되는 가감속 제어 신호가 현재 상태에서 유지되도록 함으로써, 자율주행자동차에 탑승한 운전자가 자율주행 컨트롤러(100)의 오류에 대처할 수 있는 여유 시간을 확보할 수 있다.For example, when an error occurs in the
한편, 종방향 컨트롤러(300)는, 자율주행 컨트롤러(100)로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 횡방향 컨트롤러(200)로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나로 인가되는 가감속 제어 신호가 유지되도록 할 수 있다.On the other hand, the
일례로, 자율주행 컨트롤러(100) 및 횡방향 컨트롤러(200)에 모두 오류가 발생한 경우, 종방향 컨트롤러(300)는, 임시적으로 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나로 인가되는 가감속 제어 신호가 유지되도록 함으로써, 가령, 고속도로에서 주행하는 자율주행자동차가 도로 한가운데에서 정차하는 위험 상황을 방지하고, 운전자로 하여금 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 여유 시간을 확보할 수 있다.As an example, when an error occurs in both the
한편, 횡방향 컨트롤러(200)는, 자율주행 컨트롤러(100)로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 종방향 컨트롤러(300)로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 조향 액츄에이터(400)로 인가되는 조향 제어 신호가 유지되도록 할 수 있다.On the other hand, the
이에 대해서는 종방향 컨트롤러(300)의 대처 방법을 통해 설명한 바와 유사하므로, 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since this is similar to that described through the coping method of the
한편, 자율주행 컨트롤러(100)는, 종방향 컨트롤러(300)로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 및 횡방향 컨트롤러(200)로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 목표 조향각 정보를 참조하여 조향 액츄에이터(400)를 제어하기 위한 조향 제어 신호를 생성하여 조향 액츄에이터(400)에 인가하는 프로세스 및 목표 가감속 정보를 참조하여 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 가감속 제어 신호를 생성하여 브레이크 액츄에이터(500) 및 엑셀러레이터 액츄에이터(600) 중 적어도 하나에 인가하는 프로세스 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.On the other hand, the
즉, 컨트롤러가 하나의 기기에 집약된 채로 액츄에이터 제어 기능을 수행하게 되면, 해당 기기에 오류가 발생할 경우 자율주행 자체가 불가능해지는 문제가 발생하게 된다. 일례로, 위와 같은 상황을 방지하기 위해, 중심적인 역할을 수행하는 자율주행 컨트롤러(100)의 일부 역할을 수행할 수 있는 종방향 컨트롤러(300) 및 횡방향 컨트롤러(200)들을 자율주행 컨트롤러(100)와 분리하여 구성할 수 있다. 만약, 자율주행 컨트롤러(100)의 일부 역할을 수행하기 위한 종방향 컨트롤러(300) 및 횡방향 컨트롤러(200)에 오류가 발생할 경우, 자율주행 컨트롤러(100)는 종방향 컨트롤러(300) 및 횡방향 컨트롤러(200)에 분담하였던 역할들을 자신이 직접 수행함으로써, 자율주행자동차의 안정성을 유지할 수 있게 된다.In other words, if the controller performs the actuator control function while being concentrated in one device, the problem that autonomous driving itself becomes impossible when an error occurs in the device occurs. As an example, in order to prevent the above situation, the
한편, 자율주행 컨트롤러(100)는, 종방향 컨트롤러(300)로 하여금, 긴급 제동 신호가 획득되면, 긴급 제동 신호에 대응하여 자율주행자동차의 긴급 제동 스위치를 온하여 자율주행자동차의 주행을 정지하도록 할 수 있다.On the other hand, the
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded in the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in the computer software field. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the processing according to the present invention, and vice versa.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.In the above, the present invention has been described by specific matters such as specific elements and limited embodiments and drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , Anyone having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the above-described embodiments and should not be defined, and all modifications that are equally or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. I would say.
Claims (18)
(a) 자율주행자동차의 센서들로부터 주행 환경 정보가 획득되면, 자율주행 컨트롤러가, 상기 주행 환경 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 주행 경로를 판단하며, 상기 주행 경로에 따라 상기 자율주행자동차가 주행하도록 제어하기 위한 목표 조향각 정보 및 목표 가감속 정보를 생성하는 단계; 및
(b) 상기 자율주행 컨트롤러가, 상기 목표 조향각 정보를 횡방향 컨트롤러에 전송하며, 상기 목표 가감속 정보를 종방향 컨트롤러에 전송함으로써, (i) 상기 횡방향 컨트롤러로 하여금 상기 목표 조향각 정보를 참조하도록 하여 상기 자율주행자동차의 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 조향 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 조향 제어 신호를 상기 조향 액츄에이터에 인가하도록 하며, (ii) 상기 종방향 컨트롤러로 하여금 상기 목표 가감속 정보를 참조하도록 하여 상기 자율주행자동차의 브레이크 액츄에이터 및 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하도록 하는 단계;
를 포함하되,
상기 (b) 단계에서,
상기 자율주행 컨트롤러가, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 상기 목표 가감속 정보에 대응되는 목표 가속도 값과 상기 자율주행자동차의 가속도 센서에 의해 획득되는 계측 가속도 값을 비교하도록 하고, 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값이 동일하지 않을 경우 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값의 차이값에 대응되는 오차 가감속 정보를 산출하도록 하며, 상기 오차 가감속 정보를 참조하도록 하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 수정 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 수정 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하도록 하고,
상기 (b) 단계에서,
상기 자율주행 컨트롤러가, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 상기 자율주행자동차가 주행하는 도로의 경사각이 제1 임계범위의 경사각을 만족하는 것으로 판단되면, 상기 가감속 제어 신호에 대응되는 목표 속도와 상기 자율주행자동차의 속도 센서에 의해 획득되는 계측 속도를 비교하도록 하고, 상기 목표 속도와 상기 계측 속도 사이의 오차 속도를 산출하도록 하며, 상기 오차 속도를 참조하도록 하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 보상 가감속 제어 신호를 생성하도록 하고, 상기 보상 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.In a method for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control,
(a) When driving environment information is obtained from sensors of the autonomous vehicle, the autonomous driving controller determines the driving path of the autonomous driving vehicle by referring to the driving environment information, and the autonomous driving vehicle is operated according to the driving path. Generating target steering angle information and target acceleration/deceleration information for controlling the vehicle to travel; And
(b) the autonomous driving controller transmits the target steering angle information to the lateral controller, and transmits the target acceleration/deceleration information to the longitudinal controller, so that (i) the lateral controller may refer to the target steering angle information. So that a steering control signal for controlling a steering actuator of the autonomous vehicle is generated, the steering control signal is applied to the steering actuator, and (ii) the longitudinal controller refers to the target acceleration/deceleration information. Generating an acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of a brake actuator and an accelerator actuator of the autonomous vehicle, and applying the acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator;
Including,
In step (b),
The autonomous driving controller causes the longitudinal controller to compare a target acceleration value corresponding to the target acceleration/deceleration information with a measured acceleration value obtained by an acceleration sensor of the autonomous vehicle, and the target acceleration value and the If the measured acceleration value is not the same, error acceleration/deceleration information corresponding to the difference value between the target acceleration value and the measured acceleration value is calculated, and at least one of the brake actuator and the accelerator actuator is referred to the error acceleration/deceleration information. Generating a correction acceleration/deceleration control signal for controlling one, and applying the correction acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator,
In step (b),
When the autonomous driving controller determines that the inclination angle of the road on which the autonomous driving vehicle is running satisfies the inclination angle of the first threshold range, the autonomous driving controller causes the target speed corresponding to the acceleration/deceleration control signal and the autonomous vehicle to Compare the measured speed obtained by the speed sensor of the traveling vehicle, calculate an error speed between the target speed and the measured speed, and refer to the error speed to determine at least one of the brake actuator and the accelerator actuator. And generating a compensation acceleration/deceleration control signal for controlling, and applying the compensation acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator.
상기 자율주행 컨트롤러, 상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 중 적어도 하나의 컨트롤러는, 다른 컨트롤러로부터의 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 경보 장치를 통해 상기 자율주행자동차의 운전자가 상기 컨트롤러 오류 정보를 인지할 수 있도록 경보하여 주는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1,
At least one of the autonomous driving controller, the lateral controller, and the vertical controller, when controller error information from another controller is obtained, allows the driver of the autonomous driving vehicle to recognize the controller error information through an alarm device. A method, characterized in that to give an alarm to be able to.
상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 각각은, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하며, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 4,
Each of the lateral controller and the longitudinal controller, when the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller is obtained, maintains the steering control signal applied to the steering actuator in the current state, and the brake in the current state The method of claim 1, wherein the acceleration/deceleration control signal applied to at least one of an actuator and the accelerator actuator is maintained.
상기 종방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 4,
When at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the lateral controller error information from the lateral controller is obtained, the longitudinal controller is applied to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator in a current state. The method of claim 1, wherein the acceleration/deceleration control signal is maintained.
상기 횡방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 4,
The lateral controller, when at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the longitudinal controller error information from the longitudinal controller is obtained, the steering control signal applied to the steering actuator in the current state is A method, characterized in that to be maintained.
상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 상기 목표 조향각 정보를 참조하여 상기 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 상기 조향 제어 신호를 생성하여 상기 조향 액츄에이터에 인가하는 프로세스 및 상기 목표 가감속 정보를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 상기 가감속 제어 신호를 생성하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 프로세스 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 4,
The autonomous driving controller is configured to control the steering actuator by referring to the target steering angle information when at least one of the vertical controller error information from the vertical controller and the horizontal controller error information from the horizontal controller is obtained. The process of generating the steering control signal and applying it to the steering actuator and generating the acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of the brake actuator and the accelerator actuator with reference to the target acceleration/deceleration information and the brake actuator and the A method comprising performing at least one of a process of applying to at least one of the accelerator actuators.
상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 긴급 제동 신호가 획득되면, 상기 긴급 제동 신호에 대응하여 상기 자율주행자동차의 긴급 제동 스위치를 온하여 상기 자율주행자동차의 주행을 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1,
The autonomous driving controller, when the emergency braking signal is obtained, causes the longitudinal controller to turn on the emergency braking switch of the autonomous driving vehicle in response to the emergency braking signal to stop the driving of the autonomous driving vehicle. How to do it.
자율주행자동차의 센서들로부터 주행 환경 정보가 획득되면, 상기 주행 환경 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 주행 경로를 판단하며, 상기 주행 경로에 따라 상기 자율주행자동차가 주행하도록 제어하기 위한 목표 조향각 정보 및 목표 가감속 정보를 생성하는 자율주행 컨트롤러;
상기 자율주행 컨트롤러로부터 상기 목표 조향각 정보가 전송되면, 상기 목표 조향각 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 조향 제어 신호를 생성하고, 상기 조향 제어 신호를 상기 조향 액츄에이터에 인가하는 횡방향 컨트롤러; 및
상기 자율주행 컨트롤러로부터 상기 목표 가감속 정보가 전송되면, 상기 목표 가감속 정보를 참조하여 상기 자율주행자동차의 브레이크 액츄에이터 및 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 가감속 제어 신호를 생성하고, 상기 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 종방향 컨트롤러;
를 포함하되,
상기 종방향 컨트롤러가, 상기 목표 가감속 정보에 대응되는 목표 가속도 값과 상기 자율주행자동차의 가속도 센서에 의해 획득되는 계측 가속도 값을 비교하고, 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값이 동일하지 않을 경우 상기 목표 가속도 값과 상기 계측 가속도 값의 차이값에 대응되는 오차 가감속 정보를 산출하며, 상기 오차 가감속 정보를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 수정 가감속 제어 신호를 생성하고, 상기 수정 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하고,
상기 종방향 컨트롤러가, 상기 자율주행자동차가 주행하는 도로의 경사각이 제1 임계범위의 경사각을 만족하는 것으로 판단되면, 상기 가감속 제어 신호에 대응되는 목표 속도와 상기 자율주행자동차의 속도 센서에 의해 획득되는 계측 속도를 비교하고, 상기 목표 속도와 상기 계측 속도 사이의 오차 속도를 산출하며, 상기 오차 속도를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 보상 가감속 제어 신호를 생성하고, 상기 보상 가감속 제어 신호를 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 것을 특징으로 하는 분할 제어에 기반하여 자율주행자동차의 안정성을 향상시키기 위한 시스템.In a system for improving the stability of an autonomous vehicle based on divided control,
When driving environment information is obtained from sensors of the autonomous vehicle, target steering angle information for determining the driving path of the autonomous vehicle by referring to the driving environment information, and controlling the autonomous driving vehicle to travel according to the driving path And an autonomous driving controller that generates target acceleration/deceleration information.
When the target steering angle information is transmitted from the autonomous driving controller, a steering control signal for controlling the steering actuator of the autonomous vehicle is generated by referring to the target steering angle information, and the steering control signal is applied to the steering actuator. Direction controller; And
When the target acceleration/deceleration information is transmitted from the autonomous driving controller, an acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of a brake actuator and an accelerator actuator of the autonomous vehicle is generated with reference to the target acceleration/deceleration information, and the acceleration/deceleration A longitudinal controller for applying a control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator;
Including,
When the longitudinal controller compares a target acceleration value corresponding to the target acceleration/deceleration information and a measured acceleration value obtained by an acceleration sensor of the autonomous vehicle, and the target acceleration value and the measured acceleration value are not the same A modified acceleration/deceleration control signal for calculating error acceleration/deceleration information corresponding to a difference value between the target acceleration value and the measured acceleration value, and controlling at least one of the brake actuator and the accelerator actuator with reference to the error acceleration/deceleration information And applying the corrected acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator,
When the longitudinal controller determines that the inclination angle of the road on which the autonomous vehicle runs satisfies the inclination angle of the first threshold range, the target speed corresponding to the acceleration/deceleration control signal and the speed sensor of the autonomous vehicle Comparing the obtained measured speed, calculating an error speed between the target speed and the measured speed, and generating a compensation acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of the brake actuator and the accelerator actuator with reference to the error speed And applying the compensation acceleration/deceleration control signal to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator.
상기 자율주행 컨트롤러, 상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 중 적어도 하나의 컨트롤러는, 다른 컨트롤러로부터의 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 경보 장치를 통해 상기 자율주행자동차의 운전자가 상기 컨트롤러 오류 정보를 인지할 수 있도록 경보하여 주는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 10,
At least one of the autonomous driving controller, the lateral controller, and the vertical controller, when controller error information from another controller is obtained, allows the driver of the autonomous driving vehicle to recognize the controller error information through an alarm device. A system, characterized in that it gives an alarm to be able to.
상기 횡방향 컨트롤러 및 상기 종방향 컨트롤러 각각은, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하며, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 13,
Each of the lateral controller and the longitudinal controller, when the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller is obtained, maintains the steering control signal applied to the steering actuator in the current state, and the brake in the current state And the acceleration/deceleration control signal applied to at least one of an actuator and the accelerator actuator is maintained.
상기 종방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나로 인가되는 상기 가감속 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 13,
When at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the lateral controller error information from the lateral controller is obtained, the longitudinal controller is applied to at least one of the brake actuator and the accelerator actuator in a current state. And the acceleration/deceleration control signal being maintained.
상기 횡방향 컨트롤러는, 상기 자율주행 컨트롤러로부터의 자율주행 컨트롤러 오류 정보 및 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 현재 상태에서 상기 조향 액츄에이터로 인가되는 상기 조향 제어 신호가 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 13,
The lateral controller, when at least one of the autonomous driving controller error information from the autonomous driving controller and the longitudinal controller error information from the longitudinal controller is obtained, the steering control signal applied to the steering actuator in the current state is A system, characterized in that to be maintained.
상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로부터의 종방향 컨트롤러 오류 정보 및 상기 횡방향 컨트롤러로부터의 횡방향 컨트롤러 오류 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 상기 목표 조향각 정보를 참조하여 상기 조향 액츄에이터를 제어하기 위한 상기 조향 제어 신호를 생성하여 상기 조향 액츄에이터에 인가하는 프로세스 및 상기 목표 가감속 정보를 참조하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나를 제어하기 위한 상기 가감속 제어 신호를 생성하여 상기 브레이크 액츄에이터 및 상기 엑셀러레이터 액츄에이터 중 적어도 하나에 인가하는 프로세스 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 13,
The autonomous driving controller is configured to control the steering actuator by referring to the target steering angle information when at least one of the vertical controller error information from the vertical controller and the horizontal controller error information from the horizontal controller is obtained. The process of generating the steering control signal and applying it to the steering actuator and generating the acceleration/deceleration control signal for controlling at least one of the brake actuator and the accelerator actuator with reference to the target acceleration/deceleration information and the brake actuator and the A system comprising performing at least one of a process of applying to at least one of the accelerator actuators.
상기 자율주행 컨트롤러는, 상기 종방향 컨트롤러로 하여금, 긴급 제동 신호가 획득되면, 상기 긴급 제동 신호에 대응하여 상기 자율주행자동차의 긴급 제동 스위치를 온하여 상기 자율주행자동차의 주행을 정지하도록 하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 10,
The autonomous driving controller, when the emergency braking signal is obtained, causes the longitudinal controller to turn on the emergency braking switch of the autonomous driving vehicle in response to the emergency braking signal to stop the driving of the autonomous driving vehicle. System.
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KR1020190124211A KR102244759B1 (en) | 2019-10-07 | 2019-10-07 | Method and system for improving stalability of autonomous vehicle based on distributed control |
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