KR102310536B1

KR102310536B1 - 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102310536B1
Application number: KR1020170118394A
Authority: KR
Inventors: 김재윤; 지용관
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2017-09-15
Publication date: 2021-10-08
Also published as: KR20190030858A

Abstract

본 발명은 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 차량의 중량을 검출하는 차량중량 검출부; 주행 노면의 마찰계수를 산출하는 마찰계수 산출부; 가속도 센서를 통해 검출된 정보에 휠 속도 센서 통해 검출된 차량 실제 가속도 정보를 반영하여 노면 경사에 따른 가속도 보정값을 노면의 경사 정보로서 산출하는 경사도 산출부; 및 상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영한 보상 값을 산출하여, FCA 명령을 보상하고, 상기 보상한 FCA 명령에 의한 제동 시 차량의 피칭을 고려하여 센서 지향각을 보정하는 제어부;를 포함한다.

Description

전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING FCA SYSTEM}

본 발명은 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행 노면의 상태 및 차량의 중량을 고려하여 AEB(Autonomous Emergency Braking) 제동 제어량 및 제동 시점을 조절하고, 또한 FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 제동 시 피칭모션(Pitching Motion)에 의한 타겟로스트(Target Lost) 현상을 극복하여 충돌을 회피하거나 충돌 속도를 감소시킴으로써, 사고를 방지하거나 사고 피해를 최소화시킬 수 있도록 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량의 전방 충돌 방지보조(FCA : Forward Collision-Avoidance Assist) 시스템은 감지 센서를 이용해 전방 차량을 인식하여, 충돌이 예상되는 경우 운전자에게 경고하고 긴급 상황에서는 브레이크를 자동으로 작동시켜 충돌을 회피하거나 피해를 경감시키는 장치로서, AEB(Autonomous Emergency Brake)로도 불린다.

상기 감지 센서로는 레이더나 카메라가 사용되며, 두 센서가 동시에 적용된 일부 전방 충돌 방지보조 시스템의 경우 보행자까지 감지함으로써 인명 사고를 예방할 수도 있다.

따라서 상기 전방 충돌 방지보조(FCA) 시스템은, 이상적으로는 어떠한 주행 상황에서도 차량을 안정적으로 제동하여 충돌을 방지해야 하지만, 실제 주행상황에서는 주행 노면의 상태(예 : 경사, 마찰계수) 및 차량의 중량이 다양하기 때문에 만약 이를 고려하지 않고 모든 주행 상황에서 일률적으로 제동 제어를 수행할 경우에는 전방 충돌 방지보조(FCA) 시스템의 효과가 떨어지는 문제점이 있다.

또한 전방 차량을 모니터링하기 위한 센서모듈의 장착위치는, 카메라나 라이다의 경우 윈드실드 상부이며, 레이다의 경우 차량의 상하단 그릴 부분이다.

여기서 상기 레이다 센서를 이용한 상기 전방 충돌 방지보조(FCA) 시스템의 경우 상기 센서모듈의 장착 위치에 따라 동작의 성능에 많은 영향이 존재하게 된다. 특히 차량 모션(특히 피칭모션)에 의한 검지성능의 저하가 일어난다.

가령 상기 전방 충돌 방지보조(FCA) 시스템의 전방 센서가 위험차량을 모니터링 중 충돌이 가시화되었을 때 FCA 동작에 의하여 제동력이 발생하게 된다. 이때 발생하는 제동력으로 인하여 차량에 피칭모션(예 : 제동과 제동해제 시 차량의 좌우축을 기준으로 차량의 전면부가 상하로 들썩이는 동작)이 발생하게 되는데, 이때 차량의 전면부가 지면을 향하여 기울어지게 되므로, 전방 센서(예 : 레이다 센서)의 방향도 지면쪽으로 기울어지는 현상이 발생하게 된다. 이러한 기울어짐으로 인하여 전방 레이다 센서가 위험차량을 놓치게 되며, 이에 따라 상기 전방 충돌 방지보조(FCA) 시스템은 전방의 충돌 위험상황이 종료된 것으로 잘못 판단할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2016-0033513호(2016.03.28. 공개, 차량의 자동긴급제동시스템 및 자동긴급제동방법)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 주행 노면의 상태 및 차량의 중량을 고려하여 AEB(Autonomous Emergency Braking) 제동 제어량 및 제동 시점을 조절하고, 또한 FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 제동 시 피칭모션(Pitching Motion)에 의한 타겟로스트(Target Lost) 현상을 극복하여 충돌을 회피하거나 충돌 속도를 감소시킴으로써, 사고를 방지하거나 사고 피해를 최소화시킬 수 있도록 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치는, 차량의 중량을 검출하는 차량중량 검출부; 주행 노면의 마찰계수를 산출하는 마찰계수 산출부; 가속도 센서를 통해 검출된 정보에 휠 속도 센서 통해 검출된 차량 실제 가속도 정보를 반영하여 노면 경사에 따른 가속도 보정값을 노면의 경사 정보로서 산출하는 경사도 산출부; 및 상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영한 보상 값을 산출하여, FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 명령을 보상하고, 상기 보상한 FCA 명령에 의한 제동 시 차량의 피칭을 고려하여 센서 지향각을 보정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제동 시, 상기 차량에 발생하는 피치 값을 검출하거나 산출하는 피치 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 피칭 검출부는, 가속도 센서와 자이로 센서를 이용하여 차량에서 발생하는 피치 값을 검출하거나, 또는 차량의 주행속도에 기초하여 브레이크 페달의 시간당 답력에 따라 피치 값을 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 경사도 산출부는, 노면의 경사에 의해 발생하는 가속도 차이로서, 가속도 센서에 의한 가속도 값 및 차량 실제 가속도 값의 차이를 바탕으로 경사도를 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 보상된 FCA 명령을 브레이크 제동부에 출력하여, 목표 제동 제어량 및 목표 제동 시점을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영하여 산출한 보상 값을 이용해 상기 FCA 명령을 보상하되, 보상된 FCA 명령(cmd_new)은, 기존 FCA 명령(cmd_old)에 보상 값(α*노면경사각 + β*차량중량 + γ*노면마찰계수)을 합산하여 산출하며, 상기α, β, γ는 각 파라메터별 가중치인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 평지에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 증가시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한 평지에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 시점을 감소시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 시점을 증가시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 제어량을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한 기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 기준인 일반 중량에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 제어량을 더 증가시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한 기준인 일반 중량에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 중량보다 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법은, 차량중량 검출부를 통해 차량의 중량을 검출하는 단계; 마찰계수 산출부를 통해 주행 노면의 마찰계수를 산출하는 단계; 경사도 산출부가 가속도 센서를 통해 검출된 정보에 휠 속도 센서 통해 검출된 차량 실제 가속도 정보를 반영하여 노면 경사에 따른 가속도 보정값을 노면의 경사 정보로서 산출하는 단계; 및 제어부가 상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영한 보상 값을 산출하여, FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 명령을 보상하고, 상기 보상한 FCA 명령에 의한 제동 시 차량의 피칭을 고려하여 센서 지향각을 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 센서 지향각을 보정하는 단계에서, 상기 제어부는, 피치 검출부를 통해 상기 차량에 발생하는 피치 값을 검출하거나 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 노면의 경사 정보를 산출하기 위하여, 상기 경사도 산출부는, 노면의 경사에 의해 발생하는 가속도 차이로서, 가속도 센서에 의한 가속도 값 및 차량 실제 가속도 값의 차이를 바탕으로 경사도를 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 FCA 명령을 보상한 후, 상기 제어부는, 상기 보상된 FCA 명령을 브레이크 제동부에 출력하여, 목표 제동 제어량 및 목표 제동 시점을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 FCA 명령을 보상하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영하여 산출한 보상 값을 이용해 상기 FCA 명령을 보상하되, 보상된 FCA 명령(cmd_new)은, 기존 FCA 명령(cmd_old)에 보상 값(α*노면경사각 + β*차량중량 + γ*노면마찰계수)을 합산하여 산출하며, 상기α, β, γ는 각 파라메터별 가중치인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 상기 제어부는, 평지에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 증가시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한 평지에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 시점을 감소시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 시점을 증가시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 상기 제어부는, 기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 제어량을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한 기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 상기 제어부는, 기준인 일반 중량에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 제어량을 더 증가시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한 기준인 일반 중량에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 중량보다 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 주행 노면의 상태 및 차량의 중량을 고려하여 AEB(Autonomous Emergency Braking) 제동 제어량 및 제동 시점을 조절하고, 또한 FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 제동 시 피칭모션(Pitching Motion)에 의한 타겟로스트(Target Lost) 현상을 극복하여 충돌을 회피하거나 충돌 속도를 감소시킴으로써, 사고를 방지하거나 사고 피해를 최소화시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 경사도 산출부의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 상기 도 1에 있어서, 제어부가 FCA 명령의 보상량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 4 내지 도 6은 상기 도 1에 있어서, 주행 노면의 상태 및 차량의 중량을 반영하여 보상된 FCA 명령을 기존의 FCA 명령과 비교하여 그 차이를 설명하기 위한 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FCA 명령에 의한 비상 제동 시 센서 지향각을 조정하는 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치는, 경사도 산출부(110), 마찰계수 산출부(120), 차량중량 검출부(130), 제어부(140), 및 브레이크 제동부(150)를 포함한다.

상기 경사도 산출부(110)는 제1 차량 센서(예 : 가속도 센서)를 통해 검출된 정보(예 : 가속도 정보)에 제2 차량 센서(예 : 휠 속도 센서)를 통해 검출된 정보(예 : 차량 실제 가속도 정보)를 반영하여 보정된 경사도(즉, 노면 경사)를 산출하거나 추정한다(도 3 참조).

여기서 상기 제1 차량 센서(예 : 가속도 센서) 값은 CAN(Controller Area Network) 통신으로 제공받을 수 있으며, 상기 차량 실제 가속도 정보는 상기 제2 차량 센서(예 : 휠 속도 센서) 값을 미분하여 구할 수 있다.

이에 따라 상기 경사도 산출부(110)는 노면의 경사에 의해 발생하는 가속도 차이(즉, 가속도 센서에 의한 가속도 값 및 차량 실제 가속도 값의 차이)에 의해 경사도를 산출(또는 추정)할 수 있게 된다.

도 2는 상기 도 1에 있어서, 경사도 산출부의 동작을 설명하기 위한 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 경사도 산출부(110)는 노면의 경사에 따른 가속도 보정값(즉, g(중력 가속도) * sin(경사각))을 산출(또는 추정)하여, 즉, 보정된 경사도(즉, 노면 경사)를 상기 제어부(140)에 출력한다(도 3 참조).

상기 마찰계수 산출부(120)는 노면의 마찰계수(μMg)를 산출(또는 추정)한다. 예컨대 상기 마찰계수 산출부(120)는 차량의 휠 속도 센서 값과 엔진 ECU(Engine Control Unit)에서 제공되는 엔진 토크 값을 이용하여 노면의 마찰계수를 산출(또는 추정)할 수 있다. 다만 상기 노면의 마찰계수를 산출하거나 추정하는 방식은 다양하게 공지되어 있으므로, 이를 이용하여 산출(또는 추정)할 수도 있다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 차량중량 검출부(130)는 차량에 장착된 센서(예 : 중량 센서)를 이용하여 차량의 중량(예 : 탑승자와 차량에 실린 물체의 총 중량)을 검출(또는 측정)한다.

상기 제어부(140)는 상기 경사도 산출부(110), 마찰계수 산출부(120), 및 차량중량 검출부(130)를 통해 산출되거나 검출된, 노면 경사, 차량 중량, 및 노면 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영한 보상 값을 산출하여, FCA 명령(즉, 목표 제동 제어량 및 제동 시점)을 보상한다(도 3 참조).

그리고 상기 제어부(140)는 상기 보상된(또는 보상 계산된) FCA 명령(즉, 목표 제동 제어량 및 제동 시점에 대한 명령)을 상기 브레이크 제동부(150)에 출력한다.

상기 피칭 검출부(160)는 차량의 제동 시 발생할 수 있는 피칭모션의 크기를 검출한다. 상기 피칭 검출부(160)는 가속도 센서와 자이로 센서를 조합 적용하여 차량에서 발생하는 피치 값(즉, 차량의 전면부가 지면을 향하여 기울어지는 값)을 계산할 수 있다.

다만 상기 피칭 검출부(160)가 상기 두 센서(예 : 가속도 센서, 자이로 센서)를 이용하지 않더라도, 차량의 ECU(Electronic Control Unit)(미도시)와 통신하여 차량 주행속도 정보를 인지하고, 상기 차량 주행속도에 기초하여 브레이크 페달의 시간당 답력(즉, 누르는 힘)에 따라 피치 값을 산출할 수도 있다.

가령 두 차량이 동일한 주행속도로 주행하다가 동일한 위치에서 제동을 시작한다고 가정할 때, 브레이크 페달의 시간당 답력이 클수록(즉, 급제동일수록) 피치 값이 커지는 원리를 이용하여 제동시의 피치 값을 산출할 수도 있다. 이와 마찬가지 원리로 상기 제어부(140)는 가속 페달의 시간당 답력에 따라 제동시의 반대 방향으로 피치 값이 커지는 원리를 이용하여 가속시의 피치 값을 산출할 수도 있다.

또는 상기 두 센서를 이용하여 피치 값을 검출하는 방식과 상기 차량 주행속도에 따른 시간당 답력(예 : 브레이크 페달 또는 가속 페달의 시간당 답력)을 이용하여 피치 값을 산출하는 방식을 조합할 수도 있다.

상기 피칭 검출부(160)에서 검출하거나 산출한 피치 값은 상기 제어부(140)로 전달된다. 이에 따라 상기 제어부(140)는 상기 피치 값에 대응하여 전방 차량을 감시하는 센서모듈(또는 센서)(미도시)의 지향각을 보정한다(도 7 참조).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FCA 명령에 의한 비상 제동 시 센서 지향각을 조정하는 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 가령 차량이 제동과 가속을 반복한다고 가정할 경우, 상기 제어부(140)는 제동시에는 상기 검출하거나 산출한 피치 값에 기초하여 상기 센서모듈(또는 센서)(미도시)의 지향각을 상향 조정하고(도 7의 (a) → (b) 참조), 반대로 가속시에는 상기 검출하거나 산출한 피치 값에 기초하여 상기 센서모듈(또는 센서)(미도시)의 지향각을 하향 조정(도 7의 (b) → (a) 참조)한다.

이때 상기 센서모듈(또는 센서)(미도시)의 지향각 조정(또는 보정, 보상)은, 이하 본 실시예에서 설명하는 FCA 명령이 출력되는 시점(즉, 제동이 느려지거나 빨라지는 시점)에 연동된다. 즉, 제동이 빨라지면 센서 지향각도 빠르게 조정되며 제동이 느려지면 센서 지향각도 느리게 조정되는 것이다.

상기 제어부(140)의 동작을 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 상기 도 1에 있어서, 제어부가 FCA 명령의 보상량을 산출하는 과정을 설명하기 위한 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(140)는 물체 정보(즉, 상대거리, 상대속도), 자차량 속도, 및 기 설정된 목표 정지거리를 바탕으로 FCA 명령(즉, 목표 제동 제어량, 및 제동 시점)을 계산한다(S101).

또한 상기 제어부(140)는 차량에 장착된 복수의 차량 센서(예 : 가속도 센서, 휠 속도 센서, 중량 센서 등)를 통해 검출된 센싱 정보에 기초하여, 도로 경사, 차량 중량, 또는 도로(노면) 마찰계수 정보를 바탕으로 상기 FCA 명령을 보상하기 위한 보상 값을 산출(또는 추정)한다(S102).

그리고 상기 제어부(140)는 상기 S101 단계에서 계산된 FCA 명령에 상기 S102 단계에서 산출(또는 추정)된 노면 경사(g * sinθ), 차량 중량(M), 또는 노면 마찰계수(μMg)를 반영하여 상기 FCA 명령(즉, 목표 제동 제어량 및 제동 시점에 대한 명령)을 보상한다(S103).

예컨대 상기 S103 단계에서 보상된 FCA 명령(cmd_new)은, 상기 S101 단계에서 계산된 기존 FCA 명령(cmd_old)에 상기 노면 경사(gsinθ), 차량 중량(M), 또는 노면 마찰계수(μMg)를 반영한 값(α(gsinθ)+β(M)+γ(μMg))을 합산하여 산출할 수 있다. 여기서 상기α, β, γ는 각 파라메터(예 : 노면 경사, 차량 중량, 노면 마찰계수)별 가중치, θ는 노면 경사각, M은 차량중량, μ는 노면마찰계수, g는 중력가속도를 의미한다.

그리고 상기 제어부(140)는 상기 보상된 FCA 명령(cmd_new = cmd_old + α(gsinθ)+β(M)+γ(μMg))을 상기 브레이크 제동부(150)에 출력한다.

도 4 내지 도 6은 상기 도 1에 있어서, 주행 노면의 상태 및 차량의 중량을 반영하여 보상된 FCA 명령을 기존의 FCA 명령과 비교하여 그 차이를 설명하기 위한 예시도이다.

먼저 도 4의 (a)는 노면 경사를 반영하여 FCA 명령의 목표 제동 제어량을 보상할 경우의 예시도로서, 도 4의 (a)에 도시된 평지에서의 목표 제어량(제동 제어량)을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제어량을 증가시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제어량을 감소시킨 FCA 명령을 출력한다.

또한 도 4의 (b)는 노면 경사를 반영하여 FCA 명령의 목표 제동 시점을 보상할 경우의 예시도로서, 도 4의 (b)에 도시된 평지에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 시점을 감소시킨 FCA 명령을 출력하고(즉, 제동시점이 빨라지고), 상경사일 경우에는 목표 제동 시점을 증가시킨 FCA 명령을 출력한다(즉, 제동시점이 느려진다).

이에 따라 상경사와 하경사로 인한 목표 정지거리의 편차를 최소화시키고 운전자의 위화감을 감소시키는 효과가 있다.

다음 도 5의 (a)는 노면 마찰계수를 반영하여 FCA 명령의 목표 제동 제어량을 보상할 경우의 예시도로서, 도 5의 (a)에 도시된 일반 마찰계수(예 : 기준 마찰계수)에서의 목표 제어량(제동 제어량)을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록(일반u > Low u1 > Low u2) 목표 제어량을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력한다.

또한 도 5의 (b)는 노면 마찰계수를 반영하여 FCA 명령의 목표 제동 시점을 보상할 경우의 예시도로서, 도 5의 (b)에 도시된 일반 마찰계수(예 : 기준 마찰계수)에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록(일반u > Low u1 > Low u2) 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력한다(즉, 제동시점이 점점 빨라진다).

이에 따라 차량의 미끄러짐을 방지하면서 제동거리를 증가시키는 방식으로 안전성을 향상시키는 효과가 있다.

다음 도 6의 (a)는 차량 중량을 반영하여 FCA 명령의 목표 제동 제어량을 보상할 경우의 예시도로서, 도 6의 (a)에 도시된 일반 중량(예 : 기준 중량)에서의 목표 제어량(제동 제어량)을 기준으로, 차량 중량이 증가할수록(일반 중량 < 중량1 < 중량2) 목표 제어량을 더 증가시킨 FCA 명령을 출력한다.

또한 도 6의 (b)는 차량 중량을 반영하여 FCA 명령의 목표 제동 시점을 보상할 경우의 예시도로서, 도 6의 (b)에 도시된 일반 중량에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 중량보다 차량 중량이 증가할수록(일반 중량 < 중량1 < 중량2) 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력한다(즉, 제동시점이 점점 빨라진다).

이에 따라 차량 중량으로 인한 목표 정지거리의 편차를 최소화시키고 운전자의 위화감을 감소시키는 효과가 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 노면 경사, 차량 중량, 및 노면 마찰계수 중 적어도 하나 이상의 검출(또는 추정)이 완료될 경우(S201의 예), 상기 검출(또는 추정)된 적어도 하나 이상의 정보(예 : 노면 경사, 차량 중량, 노면 마찰계수)를 반영한 보상 값을 산출하여, FCA 명령(즉, 목표 제동 제어량 및 제동 시점)을 보상한다(S202).

다음 상기 제어부(140)는 상기 보상된 FCA 명령(즉, 목표 제동 제어량 및 제동 시점에 대한 명령)을 브레이크 제동부(150)에 출력하여 제동 제어를 실시한다(S204).

이때 본 실시예에서는 상기 제동 제어를 실시하는 단계(S204)에서, 즉, 상기 제어부(140)가 제동 경보를 출력하고, 아울러 상기 보상된 FCA 명령을 브레이크 제동부(150)에 출력하여 제동 제어(또는 비상 제어)를 실시하는 단계(S204)의 시작 시, 센서 지향각을 보정(예 : 센서 지향각의 상향 조정)한다(S203).

다만 상기 FCA 명령을 보상할 적어도 하나 이상의 정보(예 : 노면 경사, 차량 중량, 노면 마찰계수)가 검출되지 않을 경우(S201의 아니오)에는 기존에 물체 정보(즉, 상대거리, 상대속도), 자차량 속도, 및 기 설정된 목표 정지거리를 바탕으로 계산된(즉, 보상되지 않은) FCA 명령(즉, 목표 제동 제어량, 및 제동 시점)을 상기 브레이크 제동부(150)에 출력하여 제동 제어를 실시한다(S206).

이 경우에도 본 실시예에서는 상기 제동 제어를 실시하는 단계(S206)에서, 즉, 상기 제어부(140)가 제동 경보를 출력하고, 아울러 상기 보상되지 않은 FCA 명령을 브레이크 제동부(150)에 출력하여 제동 제어(또는 비상 제어)를 실시하는 단계(S206)의 시작 시, 센서 지향각을 보정(예 : 센서 지향각의 상향 조정)한다(S205).

상기와 같이 본 실시예는 FCA 제동 시 피칭모션(Pitching Motion)에 의한 타겟로스트(Target Lost) 현상을 극복하고, 또한 주행 노면의 상태 및 차량의 중량을 고려하여 AEB 제동 제어량 및 제동 시점을 조절하여 충돌을 회피하거나 충돌 속도를 감소시킴으로써, 사고를 방지하거나 사고 피해를 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

110 : 경사도 산출부 120 : 마찰계수 산출부
130 : 차량중량 검출부 140 : 제어부
150 : 브레이크 제동부

Claims

차량의 중량을 검출하는 차량중량 검출부;
주행 노면의 마찰계수를 산출하는 마찰계수 산출부;
가속도 센서를 통해 검출된 정보에 휠 속도 센서 통해 검출된 차량 실제 가속도 정보를 반영하여 노면 경사에 따른 가속도 보정값을 노면의 경사 정보로서 산출하는 경사도 산출부; 및
상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영한 보상 값을 산출하여, FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 명령을 보상하고, 상기 보상한 FCA 명령에 의한 제동 시 차량의 피칭을 고려하여 센서 지향각을 보정하는 제어부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영하여 산출한 보상 값을 이용해 상기 FCA 명령을 보상하되,
보상된 FCA 명령(cmd_new)은, 기존 FCA 명령(cmd_old)에 보상 값(α*노면경사각 + β*차량중량 + γ*노면마찰계수)을 합산하여 산출하며,
상기α, β, γ는 각 파라메터별 가중치인 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제동 시,
상기 차량에 발생하는 피치 값을 검출하거나 산출하는 피칭 검출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
제 2항에 있어서, 상기 피칭 검출부는,
가속도 센서와 자이로 센서를 이용하여 차량에서 발생하는 피치 값을 검출하거나, 또는 차량의 주행속도에 기초하여 브레이크 페달의 시간당 답력에 따라 피치 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 경사도 산출부는,
노면의 경사에 의해 발생하는 가속도 차이로서, 가속도 센서에 의한 가속도 값 및 차량 실제 가속도 값의 차이를 바탕으로 경사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 보상된 FCA 명령을 브레이크 제동부에 출력하여,
목표 제동 제어량 및 목표 제동 시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
삭제
제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 평지에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 증가시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한
평지에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 시점을 감소시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 시점을 증가시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서, 기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 제어량을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한
기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서,
기준인 일반 중량에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 제어량을 더 증가시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한
기준인 일반 중량에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 중량보다 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 장치.
차량중량 검출부를 통해 차량의 중량을 검출하는 단계;
마찰계수 산출부를 통해 주행 노면의 마찰계수를 산출하는 단계;
경사도 산출부가 가속도 센서를 통해 검출된 정보에 휠 속도 센서 통해 검출된 차량 실제 가속도 정보를 반영하여 노면 경사에 따른 가속도 보정값을 노면의 경사 정보로서 산출하는 단계; 및
제어부가 상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영한 보상 값을 산출하여, FCA(Forward Collision-Avoidance Assist) 명령을 보상하고, 상기 보상한 FCA 명령에 의한 제동 시 차량의 피칭을 고려하여 센서 지향각을 보정하는 단계;를 포함하되,
상기 FCA 명령을 보상하는 단계에서,
상기 제어부는,
상기 노면의 경사, 차량의 중량, 및 노면의 마찰계수 중 적어도 하나 이상을 반영하여 산출한 보상 값을 이용해 상기 FCA 명령을 보상하되,
보상된 FCA 명령(cmd_new)은, 기존 FCA 명령(cmd_old)에 보상 값(α*노면경사각 + β*차량중량 + γ*노면마찰계수)을 합산하여 산출하며,
상기α, β, γ는 각 파라메터별 가중치인 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.
제 10항에 있어서, 상기 센서 지향각을 보정하는 단계에서,
상기 제어부는,
피칭 검출부를 통해 상기 차량에 발생하는 피치 값을 검출하거나 산출하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.
제 11항에 있어서, 상기 피칭 검출부는,
가속도 센서와 자이로 센서를 이용하여 차량에서 발생하는 피치 값을 검출하거나, 또는 차량의 주행속도에 기초하여 브레이크 페달의 시간당 답력에 따라 피치 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.
제 10항에 있어서, 상기 노면의 경사 정보를 산출하기 위하여,
상기 경사도 산출부는,
노면의 경사에 의해 발생하는 가속도 차이로서, 가속도 센서에 의한 가속도 값 및 차량 실제 가속도 값의 차이를 바탕으로 경사도를 산출하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.
제 10항에 있어서, 상기 FCA 명령을 보상한 후,
상기 제어부는,
상기 보상된 FCA 명령을 브레이크 제동부에 출력하여,
목표 제동 제어량 및 목표 제동 시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.
삭제
제 14항에 있어서, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서,
상기 제어부는,
평지에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 증가시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 제어량을 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한
평지에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 하경사일 경우에는 목표 제동 시점을 감소시킨 FCA 명령을 출력하고, 상경사일 경우에는 목표 제동 시점을 증가시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.
제 14항에 있어서, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서,
상기 제어부는,
기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 제어량을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한
기준인 일반 마찰계수에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 마찰계수보다 노면 마찰계수가 작아질수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.
제 14항에 있어서, 상기 보상된 FCA 명령을 출력함에 있어서,
상기 제어부는,
기준인 일반 중량에서의 목표 제동 제어량을 기준으로, 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 제어량을 더 증가시킨 FCA 명령을 출력하며, 또한
기준인 일반 중량에서의 목표 제동 시점을 기준으로, 일반 중량보다 차량 중량이 증가할수록 목표 제동 시점을 더 감소시킨 FCA 명령을 출력하는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 방지보조 시스템의 제어 방법.