KR102251575B1 - 후방 충돌 회피 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 시스템이 제공된다. 제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 시스템으로서, 자차의 전방의 주행 환경 정보를 감지하는 제1센서; 자차의 후방에 접근하는 타차량의 정보를 감지하는 제2센서 및 주행 환경 정보 및 타차량의 정보를 수신하여 자차와 타차량의 충돌 위험을 판단하고, 상기 제동 명령을 해제 또는 유지하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

후방 충돌 회피 시스템 및 방법{REAR COLLISION AVOIDANCE SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 후방 충돌 회피 시스템 및 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는 제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 차량의 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 시스템 및 방법에 대한 것이다.

근래에는 차량의 안전과 편의성 향상을 위해 다양한 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)이 개발되고 있다. 예를 들면, 주차 시 또는 후진 주행을 돕기 위하여 레이더, 라이다 센서 또는 초음파 센서를 이용하여 거리정보를 운전자에게 알려주는 주차 보조 시스템(PAS: Parking Assitance System)과 레이더, 라이다 센서 또는 카메라 센서를 이용하여 차량의 후방 영상을 보여주는 후방 모니터링 시스템(RVM: Rear View Monitor) 등이 차량에 적용되고 있다.

또한, 소리, 디스플레이 등을 통한 경고와 같은 수동적인 수준에서 더 나아가 초음파 또는 영상 정보를 분석하여 차량의 이동 경로 상에 충돌 가능한 물체가 존재할 경우 사고를 방지하기 위해 적극적으로 차량을 자동 제어하는 방향으로 관련 기술이 발전하고 있다.

그러나, 대다수의 첨단 운전자 보조 시스템은 후방에서 충돌이 예상되는 타차량의 정보를 고려하지 않고, 전방의 교통 신호 또는 장애물 정보만을 근거로 하여 제동 여부를 판단하고 있는 실정이다. 따라서 뒤따르는 차량의 크기, 상대속도 또는 거리 등의 정보도 고려하여 차량 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 시스템 및 방법의 개발이 요구된다.

본 발명의 일 실시예는 뒤따르는 차량의 크기 정보를 고려하여 후방 충돌 위험을 판단하는 후방 충돌 회피 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 뒤따르는 차량의 크기를 인식하여 충돌시 충격량을 추정함으로써 후방 충돌 위험의 정도를 판단하는 후방 충돌 회피 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 주행시 기상 정보를 고려하여 후방 충돌 위험을 판단하는 후방 충돌 회피 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 시스템으로서, 상기 자차의 전방의 주행 환경 정보를 감지하는 제1센서; 상기 자차의 후방에 접근하는 타차량의 정보를 감지하는 제2센서 및 상기 주행 환경 정보 및 상기 타차량의 정보를 수신하여 상기 자차와 상기 타차량의 충돌 위험을 판단하고, 상기 제동 명령을 해제 또는 유지하는 제어부를 포함하는, 후방 충돌 회피 시스템이 제공된다.

이때, 상기 주행 환경 정보는 교통 신호를 포함할 수 있다.

이때, 상기 타차량의 정보는 상기 타차량의 속력, 크기 및 상기 자차와 타차량 사이의 거리 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 자차에 대한 상기 타차량의 상대속도를 상기 자차와 타차량 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상인 경우 상기 자차와 상기 타차량의 충돌 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.

이때, 상기 한계속도는 상기 타차량의 제동에 따른 정지거리를 고려하였을 때 충돌 위험이 있을 것으로 추정되는 속도일 수 있다.

이때, 상기 한계속도는 상기 타차량의 크기에 따라 달리 설정될 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 충돌 위험이 있는 것으로 판단되는 경우 상기 제1센서에 의해 황색 신호가 감지되더라도 제동 명령을 해제할 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 충돌 위험이 있는 것으로 판단되면, 추가적으로 상기 충돌에 따른 충격량을 산출 후 미리 설정된 한계충격량과 비교하여 상기 제동 명령을 해제 또는 유지할 수 있다.

이때, 기상 정보를 감지하는 제3센서를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 자차에 대한 상기 타차량의 상대속도를 상기 자차와 타차량 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상인 경우 상기 자차와 상기 타차량의 충돌 위험이 있는 것으로 판단하되, 상기 한계속도는 상기 기상 정보에 따른 가중치를 고려하여 계산될 수 있다.

이때, 상기 제어부는, 상기 충돌 위험이 있는 것으로 판단되면 추가적으로 상기 충돌에 따른 충격량을 산출 후 미리 설정된 한계충격량과 비교하여 상기 제동 명령을 해제 또는 유지하되, 상기 한계충격량은 상기 기상 정보에 따른 가중치를 고려하여 계산될 수 있다.

이때, 상기 한계속도 및 상기 한계충격량 중 적어도 하나는 상기 기상 정보에 따른 가중치를 고려하여 계산될 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 방법으로서, 전방의 주행 환경 정보를 감지하는 단계; 상기 자차의 후방에 타차량이 존재하는지 확인하는 단계; 상기 타차량의 크기를 확인하는 단계; 상기 자차에 대한 상기 타차량의 상대속도를 상기 자차와 타차량 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상인지 판단하는 단계 및 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상일 경우 제동 명령을 해제하고 주행 결정을 하는 단계를 포함하는, 후방 충돌 회피 방법이 제공된다.

이때, 기상 환경 종류를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 타차량의 크기를 확인하는 단계는, 상기 타차량의 크기가 대형인지 확인하는 단계 및 상기 타차량의 크기가 대형이 아닌 경우 상기 타차량의 크기가 중형인지 확인하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상일 경우 추가적으로 상기 충돌에 따른 충격량을 산출 후 미리 설정된 한계충격량과 비교하여 제동 명령 해제 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템 및 방법은 차량의 후방에 접근하는 타차량의 크기에 따라 충돌 위험을 판단하여 제동 명령을 해제 또는 유지하므로 신뢰성 있는 후방 충돌 회피가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템 및 방법은 후방 충돌이 예상되는 경우 충격량을 계산하여 제동 명령을 해제 또는 유지하므로 실효성 있는 후방 충돌 회피가 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템 및 방법은 기상 환경 정보를 고려한 충돌 위험을 판단이 가능하므로 신뢰성 있는 후방 충돌 회피가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템이 장착된 차량을 나타낸 도면이다.
도 3은 자차의 후방에 접근하는 타차량의 크기에 따른 제동거리 차이를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템이 타차량에 의한 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템이 자차의 후방에 접근하는 타차량의 크기에 따라 거리별 한계속도를 달리 적용하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법의 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템의 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템이 장착된 차량을 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템은 제동 명령 입력시 자차(1)의 후방에 접근하는 타차량(2)의 충돌 위험을 판단하여 상기 제동 명령을 해제 또는 유지함으로써 후방 충돌을 회피할 수 있는 시스템이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템은 제1센서(10), 제2센서(20), 제3센서(30) 및 제어부(40)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제1센서(10)는 차량(1)에 설치되어 전방의 주행 환경 정보를 감지할 수 있다. 이때, 주행 환경 정보는 전측방 장애물의 종류, 장애물까지의 거리, 차선 정보, 교차로 존재 여부 또는 교통신호 정보 등 차량(1)의 안전 주행을 위해 필요로 하는 다양한 정보를 포함한다.

제1센서(10)는 레이저 센서, 적외선 센서, 레이더(Radar), 라이다(LiDAR) 센서, 초음파 센서와 같이 일정시간 간격으로 물체까지의 거리를 측정하는 센서를 적어도 하나 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1센서(10)는 적어도 하나의 이미지 센서 포함할 있다. 이때, 이미지 센서는 차량의 전방에 설치되어 주변 환경 정보와 관련된 이미지 데이터를 생성한다. 일례로 차량(1)의 전방에 설치된 카메라로 구성될 수 있으며, 이때 차량(1) 주위 일정 영역을 촬영할 수 있는 화각(FOV: Field of View)을 가질 수 있다. 또한 이미지 센서는 상술한 거리를 측정하는 센서로부터 수신된 거리 정보를 이용하여 이미지 데이터를 생성할 수도 있다.

제1센서(10)는 전방에 교차로 내 신호등(50)이 나타내는 교통 신호를 감지할 수 있다. 즉, 적색, 황색, 초록색으로 구성된 교통 신호와 관련된 이미지를 감지하여 후술될 제어부(40)에 전달할 수 있다. 따라서 제어부(40)는 적색 또는 황색 신호를 인식하는 경우, 이에 기초하여 제동 명령을 내릴 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제1센서(10)의 종류가 상술된 센서로 제한되는 것은 아니며, 주행 환경 정보를 획득하기 센서라면 다양한 종류의 센서가 차량(1)에 설치될 수 있다. 또한 제1센서(10)의 차량 내 설치 위치의 제한은 없으나, 전방 및 전측방에 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제2센서(20)는 자차(1)의 후방에 접근하는 타차량(2)의 정보를 감지할 수 있다. 이때, 타차량의 정보는 자차의 후방 또는 후측방에서 접근하는 타차량(2)의 주행 속도, 타차량의 크기 및 자차와 타차량 사이의 거리를 포함할 수 있다.

제2센서(20)는 상술한 제1센서(10)와 마찬가지로 레이저 센서, 적외선 센서, 레이더(Radar), 라이다(LiDAR) 센서, 초음파 센서와 같이 일정시간 간격으로 물체까지의 거리를 측정하는 센서 및 이미지 데이터를 생성할 수 있는 이미지 센서를 포함할 수도 있다. 이때, 제2센서(20)는 차량(1)의 후방 또는 후측방에 설치될 수 있으며, 종류 또는 개수의 제한 없이 다양하게 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제3센서(30)는 기상 정보를 감지할 수 있다. 이때, 기상 정보는 강설, 강우 여부, 기온의 정도, 바람의 정도 또는 습도의 정도 등과 같이 대기 중에서 일어나는 다양한 물리적인 현상으로서 차량(1)의 주행에 영향을 미칠 수 있는 정보를 포함할 수 있다.

상세하게, 제3센서(30)는 차량(1) 주위에 강우, 강설 여부를 판별하는 레인 센서를 포함할 수 있다. 이때 제3센서(30)는 차량 와이퍼 또는 보닛에 설치될 수 있다. 그러나 제3센서(30)의 설치 위치가 이에 제한되는 것은 아니다.

또한 제3센서(30)는 차량(1) 외부의 습도를 측정할 수 있는 습도 센서를 포함할 수 있다. 그러나, 제3센서(30)의 예가 이에 제한되는 것은 아니며, 운행에 영향을 미칠 수 있는 기상 현상 측정을 위해 다양한 종류의 센서가 차량(1)에 설치될 수 있다.

도 2를 참조하면, 도면에 도시된 제1센서(10), 제2센서(20) 및 제3센서(30)의 설치 위치 및 개수는 일례에 불과하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 센서 설치 위치 및 개수는 이에 제한되지 않고 다양하게 채택될 수 있음을 밝혀둔다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제어부(40)는 제1센서(10)에 의해 획득된 주행 환경 정보, 제2센서(20)에 의해 획득된 타차량 정보 및 제3센서(30)에 의해 획득된 기상 정보 중 적어도 하나를 수신하여 자차(1)와 타차량(20)의 충돌 위험을 판단한다. 또한 충돌 위험 판단에 기초하여 자차(1)의 제동 제어를 수행할 수 있다.

이때 제어부(40)는 차량에 설치되고, 상술한 제1센서(10), 제2센서(20) 또는 제3센서(30) 중 적어도 하나와 연결된 하나의 전자제어유닛(Electronic Control Unit)으로 구현될 수 있다. 이와 달리 제어부(40)는 분산된 여러 개의 전자제어유닛으로 구현될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)에 의한 충돌 위험 판단은 타차량(2)의 제동에 따른 정지거리를 추정하고 이를 자차(1)와 타차량(2) 사이의 거리와 비교함으로써 수행될 수 있다. 상세하게, 타차량(2)의 제동에 따른 정지거리가 자차(1)와 타차량(2) 사이의 거리 이상일 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(40)는 충돌 위험이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

다만, 자차(1)가 이동하고 있는 경우에는 자차(1)와 타차량(2) 사이의 거리와 타차량(2)이 정지할 때까지 자차(1)가 이동하는 거리도 함께 고려되어야 한다. 즉, 자차(1)와 타차량(2) 사이의 상대속도 개념이 고려되어야 하는데, 자세한 내용은 후술하기로 한다.

이때, 타차량(2)의 제동에 따른 정지거리(d)는 타차량(2)의 운전자가 충돌 위험을 느끼고 브레이크를 밟을 때까지 시간(t)동안 주행속도(v)로 진행한 거리를 의미하는 공주거리(d1)와 브레이크가 작동한 순간부터 타차량(2)이 멈출 때까지 진행한 거리를 의미하는 제동거리(d2)를 합산한 거리를 의미한다.

본 발명의 일 실시예에서, 정지거리는 사전에 실험에 의해 얻어진 경험식을 통해 추정될 수 있다. 즉, 미리 실험을 수행하여 귀납적으로 도출된 것으로서, 타차량(2)의 주행속도(v)와 정지거리 간의 상관관계를 분석하여 획득된 경험식에 타차량(2)의 주행속도(v)를 대입함으로써 정지거리가 추정될 수 있다.

도 3은 자차의 후방에 접근하는 타차량의 크기에 따른 제동거리 차이를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템이 타차량에 의한 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 것을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템이 자차의 후방에 접근하는 타차량의 크기에 따라 거리별 한계속도를 달리 적용하는 것을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 타차량의 정지거리는 타차량(2)의 크기에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로 차량의 크기가 클수록 정지거리가 길어진다. 따라서 정지거리를 차량의 크기와 관계없이 일률적으로 추정할 경우, 실제 정지거리와의 불일치가 존재할 수 있다. 이러한 불일치를 감소시키고 보다 정확한 정지거리를 추정하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제어부(40)는 타차량(2)의 크기를 고려하여 충돌 위험을 판단한다.

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 상기와 같은 충돌 위험 판단 결과에 따라 제동 명령을 해제 또는 유지할 수 있다.

보다 상세히, 자차(1)의 운전자 또는 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)은 임의의 주행 상황에 기초하여 제동 명령을 입력할 수 있다. 일례로, 운전자 또는 운전자 보조 시스템은 전방의 황색신호를 감지하고 제동 명령을 입력할 수 있다.

이때, 도 4를 참조하면, 제어부(40)는 상술한 충돌 위험 판단에 따라 상기 제동 명령을 유지할 수도 있고, 해제할 수도 있다. 충돌 위험 판단 결과 충돌하지 않을 것으로 예상되는 경우는 제동 명령을 유지하며, 자차(1)와 타차량(20)이 충돌할 것으로 예상되는 경우에는 미리 입력된 제동 명령에도 불구하고 상기 제동 명령을 해제할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 제어부(40)는 제동 명령을 해제할 경우 해제 순간의 주행속도를 유지할 수도 있고, 또는 가속 명령을 입력할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제어부(40)는 자차(1)에 대한 타차량(2)의 상대속도를 상기 자차(1)와 타차량(2) 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 충돌 위험을 판단할 수 있다.

이때 한계속도는 자차(1)와 타차량(2) 사이의 거리와 두 차량(1, 2)간 상대속도를 고려하였을 때 충돌 위험이 있을 것으로 추정되는 타차량(2)의 속도이다. 이때 상대속도를 한계속도와 비교하는 것은 상술한 정지거리 외에 이동하는 자차(1)의 이동거리를 함께 고려하기 위함이다. 즉, 자차(1)가 정지하고 있는 경우에는 타차량(20)의 속도만을 고려해도 무방하나, 자차(1)가 이동하고 있는 경우에는 타차량(20)이 정지하는 동안 자차(1)가 이동하는 거리도 함께 고려되어야 하므로 상대속도 개념이 적용되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 한계속도는 전술한 정지거리와 마찬가지로 미리 수행된 실험에 의해 귀납적으로 도출될 수 있다. 즉, 실험을 통해 타차량(20)의 충돌 위험에 영향을 미칠 수 있는 타차량(2)의 크기, 속도 또는 자차(1)와의 거리 등을 달리하여 이들 변수(타차량의 크기, 속도 또는 자차(1)와의 거리 등)와 충돌 위험 간의 상관관계가 사전에 규명될 수 있다. 이러한 상관관계에 기초하여 개별적인 주행 상황 하의 충돌 위험이 효과적으로 판단될 수 있다.

제어부(40)는 이와 같이 얻어진 한계속도와 자차(1)에 대한 타차량(2)의 상대속도를 비교하여 상대속도가 한계속도 이상일 경우 충돌 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.

이때, 제어부(40)는 충돌 위험이 있는 것으로 판단되는 경우 미리 입력된 제동 명령을 해제할 수 있다. 또한 충돌 위험이 없는 것으로 판단되는 경우 미리 입력된 제동 명령을 유지할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제어부(40)는 차량의 크기에 따라 한계속도를 달리 설정할 수 있다. 이것은 전술한 바와 같이 차량의 크기에 따라 정지거리가 달라질 수 있기 때문이다. 이때, 차량(2)의 크기가 클수록 정지거리가 길어지므로, 한계속도는 반대로 작을 수 있다. 즉 차량(2)의 크기가 크면 작은 속도에도 정지거리가 길어지므로, 충돌의 기준이 되는 한계속도는 작아지는 것이다. 이 때, 차량의 크기는 제2센서(20)에 의해 감지되어 제어부(40)로 전달될 수 있다.

일례로, 제어부(40)는 차량의 크기를 3등급으로 나누어 타차량(2)의 크기별 한계속도(Cnl, CnM, CnS)를 설정할 수 있다. 자차(1)와 타차량(20) 사이의 거리가 Xn m 인 경우 가장 큰 타차량은 CnL, 중간 크기의 타차량은 CnM, 가장 작은 타차량은 CnS 의 한계속도를 가질 수 있다. 이때, 각 한계속도의 크기 관계는 CnL < CnM < CnS 일 수 있다.

그러나, 본 발명의 일 실시예에서, 한계속도는 3등급으로 나누는 것으로 제한되지 않으며, 다양한 등급으로 세분화 될 수 있다. 또한 등급별 세분화 없이 타차량(2)의 크기에 대하여 한계속도가 연속적으로 정해질 수도 있다.

다시 도 5를 참조하면, 제어부(40)는 특정 크기의 차량에 대하여 자차(1)와 타차량(20) 사이의 거리(이하 '상대거리')에 따라 한계속도를 달리 설정할 수 있다.

일례로 크기가 L인 차량의 상대거리가 X1 m 인 경우 한계속도는 C1L 이며, X2 m 인 경우 C2L, ??, Xn m 인 경우 CnS 일 수 있다. 이때, 각 한계속도의 크기 관계는 C1L < C2L < C3L 일 수 있다. 각 상대거리(Xn m)에 따른 한계속도는 세부 등급으로 나뉘어 불연속적인 값을 가질 수 있으며, 이와는 달리 연속적인 값을 가질 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제어부(40)는 충돌 위험이 있는 것으로 판단되면 추가적으로 상기 충돌에 따른 충격량을 산출할 수 있다. 이를 미리 설정된 한계충격량과 비교하여 상기 제동 명령을 해제 또는 유지할 수 있다.

이때 충격량은 타차량(2)의 후방 충돌에 의하여 자차(1)에 전달되는 충격의 양을 산술적으로 계산한 물리량이다. 따라서 충격량이 클수록 자차(1)에 가해지는 충격의 정도가 클 수 있다. 충격량은 타차량(20)의 중량 및 제동시의 속도에 따라 개별적인 값을 가질 수 있다.

이때 한계충격량은 충격량에 따른 제동 명령 해제 판단 시 기준이 되는 값으로서, 자차(1)의 충돌 제원, 크기, 속도 등에 따라 달리 정해질 수 있다. 또한 운전자의 요구 또는 기호에 따라 달리 정해질 수 있다. 즉, 제어부(40)는 계산된 충격량이 한계충격량 이상인 경우 기 입력된 제동 명령을 해제하고, 계산된 충격량이 한계충격량 보다 작은 경우 제동 명령을 유지하여 충돌을 허용할 수 있다.

이와 같이 충격량을 고려하는 것은 충돌 시의 충격이 경미하다면 제동 명령을 해제하여 주행을 계속하는 것보다 제동을 통해 충돌하는 것이 보다 안전할 수 있기 때문이다. 즉, 충격량을 고려할 경우 보다 현실적이고 정밀한 제동 제어가 가능할 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)의 제어부(40)는 전술한 한계속도와 한계충격량 설정시, 제3센서(30)로부터 수신된 기상 정보에 따른 가중치를 고려하여 설정할 수 있다.

일례로, 제3센서(30)에 의하여 주행 중 강우가 확인되면 기존 한계속도 및 한계충격량에 1보다 작은 가중치가 적용될 수 있다. 즉, 강우 시에는 노면 마찰력이 감소하여 보다 긴 제동거리가 예상되므로, 제어부(40)는 이에 따라 한계속도와 한계충격량을 보다 보수적으로 설정할 수 있다.

강우 상황은 기상 정보의 일례에 불과하며, 안개(습도), 강설 또는 빙설에 따른 마찰력 감소 등이 고려될 수도 있을 것이다.

이하, 도면을 달리하여 제어부(40)를 이용하여 후방 충돌 회피 시스템(100)이 제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 방법을 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법의 순서도이다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법의 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법은 전방의 주행 환경 정보를 감지하는 단계(S10); 자차의 후방에 타차량이 존재하는지 확인하는 단계(S20); 기상 환경 종류를 확인하는 단계(S30); 타차량의 크기를 확인하는 단계(S40); 후방 충돌 위험을 판단하는 단계(S50) 및 충돌 위험이 있을 경우 제동 명령을 해제하고 주행 결정을 하는 단계(S71)와 충돌 위험이 없는 경우 제동 명령을 유지하는 단계(S72)를 포함할 수 있다.

이때, 전방의 주행 환경 정보를 감지하는 단계(S10)에서는 제1센서(10)를 통해 자차(1)의 주행에 영향을 미치는 주행 환경 정보가 존재하는지 감지한다. 일례로 교차로 신호등(50)의 교통신호 정보 또는 자차(1)의 전방에서 주행하는 차량의 속도정보 등을 감지할 수 있다. 이와 같이 감지된 정보가 제어부(40)로 전달되어 제동 명령이 입력될 수 있다.

자차(1)의 후방에 타차량이 존재하는지 확인하는 단계(S20)에서는 제2센서(20)를 통해 상기 제동 명령을 유지할 경우 충돌이 예상되는 차량(2)이 후방에 존재하는지 감지한다. 또한 타차량(2)의 존재 여부뿐만 아니라, 만약 존재한다면 타차량(20)의 속도, 상대거리 등의 정보가 수집될 수 있다. 이때 타차량(2)이 존재하지 않는다면, 후방 충돌 위험을 고려할 필요 없이 제동 명령을 유지하게 된다.(S72)

기상 환경 종류를 확인하는 단계(S30)에서는 제3센서(30)를 통해 타차량(2)의 정지거리에 영향을 미칠 수 있는 기상 환경 종류를 감지한다. 이것은 상술한 바와 같이 제어부(40)의 한계속도 또는 한계충격량 설정시 기상 환경에 따른 가중치를 고려하기 위한 것이다.

타차량(2)의 크기를 확인하는 단계(S40)에서는 제2센서(20)에 의하여 타차량(2)의 크기가 감지된다. 이때 거리센서 또는 이미지센서가 활용될 수 있다. 차량의 크기 정보는 제어부(40)의 거리별 한계속도 설정시 이용된다.

충돌 위험을 판단하는 단계(S50)에서는 자차(1)에 대한 타차량(2)의 상대속도를 자차(1)와 타차량(2) 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 상대속도가 한계속도 이상인지 판단할 수 있다. 이때, 한계속도는 차량의 크기, 상대거리 또는 기상 환경 종류에 따라 달리 정해질 수 있음은 물론이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 타차량(2)의 크기를 확인하는 단계(S40)와 충돌 위험을 판단하는 단계(S50)는 차량의 등급에 따라 보다 세분화 될 수 있다. 일례로, 타차량의 크기가 대형인지 여부를 판단하여(S41) 대형이 아닌 경우, 타차량의 크기가 중형인지 여부를 판단(S42)함으로써, 차량 크기에 따라 한계속도를 달리 설정하여 상대속도와 비교할 수 있다.(S51, S52, S53)

제어부(40)는 후방 충돌 위험 판단에 따라 상대속도가 한계속도 이상인 경우 충돌 위험이 있는 것으로 판단하고 후방 충돌을 회피하기 위해 제동 명령을 해제하고 주행을 결정한다.(S71) 그러나 상대속도가 한계속도 보다 작은 경우 기존 제동 명령을 유지한다.(S72)

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법의 순서도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 방법은 충돌 위험이 있는 것으로 판단되는 경우, 추정된 충돌량(I2)이 한계충돌량(In) 이상인지 판단하는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다.

충돌이 예상되는 경우에도 충격량이 한계충격량 이상일 경우에만 제동 명령을 해제하며,(S71) 충돌에 의해 예상되는 충격량이 경미한 경우에는 제동 명령을 계속 유지할 수 있다.(S72) 이를 통해 보다 구체적인 제동 제어가 가능함은 물론이다.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 후방 충돌 회피 시스템(100)은 제동 명령에도 불구하고 후방의 타차량에 의해 발생할 수 있는 충돌 위험을 고려하여 충돌 위험이 예상되는 경우 제동 명령을 해제시킴으로써 충돌 위험을 회피할 수 있는 장점이 있다.

특히 자차(1)의 운전자 또는 운전자 보조 시스템이 전방의 황색 신호를 감지하여 제동 명령을 입력한 후에도 후방 충돌 위험 또는 충격량을 추가적으로 판단하여 제동 명령 판단을 유지할 지 여부를 결정하므로 보다 효과적으로 제동 제어가 가능하다.

또한 충돌 위험을 계산하는 과정에서, 타차량(2)의 크기, 상대 속도 또는 상대 거리를 반영함으로써 보다 정확하게 충돌 위험을 판단할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1 자차 2 타차량
2L 최고 등급 크기의 타차량 2M 중간 등급 크기의 타차량
2S 최저 등급 크기의 타차량 10 제1센서
20 제2센서 30 제3센서
40 제어부 50 신호등
100 후방 충돌 회피 시스템 Cn 한계속도
V1 자차 속도 V2 타차량 속도

Claims (15)

1. 제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 시스템으로서,
   상기 자차의 전방의 주행 환경 정보를 감지하는 제1센서;
   상기 자차의 후방에 접근하는 타차량의 정보를 감지하는 제2센서 및
   상기 주행 환경 정보 및 상기 타차량의 정보를 수신하여 상기 자차와 상기 타차량의 충돌 위험을 판단하고, 상기 제동 명령을 해제 또는 유지하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 충돌 위험이 있는 것으로 판단되면, 상기 충돌에 따른 충격량을 산출 후 미리 설정된 한계충격량과 비교하여 상기 충돌에 따른 충격량이 상기 한계충격량 이상인 경우 기 입력된 상기 제동 명령을 해제하고, 상기 충돌에 따른 충격량이 상기 한계충격량 보다 작은 경우 상기 제동 명령을 유지하여 충돌을 허용하는, 후방 충돌 회피 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주행 환경 정보는 교통 신호를 포함하는, 후방 충돌 회피 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 타차량의 정보는 상기 타차량의 속력, 크기 및 상기 자차와 타차량 사이의 거리 중 하나 이상을 포함하는, 후방 충돌 회피 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 자차에 대한 상기 타차량의 상대속도를 상기 자차와 타차량 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상인 경우 상기 자차와 상기 타차량의 충돌 위험이 있는 것으로 판단하는, 후방 충돌 회피 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 한계속도는 상기 타차량의 제동에 따른 정지거리를 고려하였을 때 충돌 위험이 있을 것으로 추정되는 속도인, 후방 충돌 회피 시스템.
6. 제4항에 있어서,
   상기 한계속도는 상기 타차량의 크기에 따라 달리 설정되는, 후방 충돌 회피 시스템.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 충돌 위험이 있는 것으로 판단되는 경우 상기 제1센서에 의해 황색 신호가 감지되더라도 제동 명령을 해제하는, 후방 충돌 회피 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 충돌 위험이 있는 것으로 판단되면, 추가적으로 상기 충돌에 따른 충격량을 산출 후 미리 설정된 한계충격량과 비교하여 상기 제동 명령을 해제 또는 유지하는, 후방 충돌 회피 시스템.
9. 제1항에 있어서,
   기상 정보를 감지하는 제3센서를 더 포함하는, 후방 충돌 회피 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 자차에 대한 상기 타차량의 상대속도를 상기 자차와 타차량 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상인 경우 상기 자차와 상기 타차량의 충돌 위험이 있는 것으로 판단하되, 상기 한계속도는 상기 기상 정보에 따른 가중치를 고려하여 계산되는, 후방 충돌 회피 시스템.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 충돌 위험이 있는 것으로 판단되면 추가적으로 상기 충돌에 따른 충격량을 산출 후 미리 설정된 한계충격량과 비교하여 상기 제동 명령을 해제 또는 유지하되, 상기 한계충격량은 상기 기상 정보에 따른 가중치를 고려하여 계산되는, 후방 충돌 회피 시스템.
12. 제동 명령 입력 시 후방 충돌 위험을 판단하여 자차의 제동 제어를 수행하는 후방 충돌 회피 방법으로서,
    전방의 주행 환경 정보를 감지하는 단계;
    상기 자차의 후방에 타차량이 존재하는지 확인하는 단계;
    상기 타차량의 크기를 확인하는 단계;
    상기 자차에 대한 상기 타차량의 상대속도를 상기 자차와 타차량 사이의 거리에 따라 미리 설정된 한계속도와 서로 비교하여 상기 상대속도가 상기 한계속도 이상인지 판단하는 단계;
    상기 상대속도가 상기 한계속도 이상일 경우, 충돌에 따른 충격량을 산출 후 미리 설정된 한계충격량과 비교하는 단계;
    상기 충돌에 따른 충격량이 상기 한계충격량 이상일 경우 상기 제동 명령을 해제하는 단계 및
    상기 충돌에 따른 충격량이 상기 한계충격량 보다 작을 경우 상기 제동 명령을 유지하여 충돌을 허용하는 단계를 포함하는, 후방 충돌 회피 방법.
13. 제12항에 있어서,
    기상 환경 종류를 확인하는 단계를 더 포함하는, 후방 충돌 회피 방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 타차량의 크기를 확인하는 단계는,
    상기 타차량의 크기가 대형인지 확인하는 단계 및
    상기 타차량의 크기가 대형이 아닌 경우 상기 타차량의 크기가 중형인지 확인하는 단계를 포함하는, 후방 충돌 회피 방법.
15. 삭제

Images