KR102418030B1 - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량은 트랙터에 장착되어 트레일러의 각도를 감지하는 감지부와 트랙터의 속도 및 방향을 측정하는 속도 감지부 및 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트레일러의 각도를 산출하고, 상기 산출된 트레일러의 각도와 감지된 트레일러의 각도의 오차가 제 1 임계값보다 크면 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 운전자의 편의성과 안전성을 고려하여 다양한 차량 부가 서비스 장치를 개발 및 장착하고 있는 추세이다. 일 예로, 차량에는 탑승자 보호, 운행 보조 및 승차감의 향상을 위한 다양한 장치들이 탑재되어 있다.
또한 차량은 기본적인 주행 기능 외에도 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능, 공조 제어, 시트 제어, 조명 제어 등의 사용자 편의를 위한 부가적인 기능을 더 수행한다.
이러한 차량에는 내비게이션 기능, 오디오 기능 및 비디오 기능이 통합된 AVN 장치가 마련될 수 있다.
여기서 내비게이션 기능을 수행하는 내비게이션 모드는 다수의 위성위치확인시스템(Global Positioning System: 이하 "GPS"라 함)을 통해 위성들로부터 위치 정보를 각각 제공받아 현재 차량의 위치를 계산하고, 계산된 위치를 지도에 맵 매칭(Map Matching)시켜 표시하고, 사용자로부터 목적지를 입력받아 미리 설정된 경로탐색 알고리즘에 따라 계산된 현재 위치부터 목적지까지의 경로탐색을 수행하고, 탐색된 경로를 지도에 매칭시켜 표시하고, 경로를 따라 사용자를 목적지까지 안내하는 기능이다.
특히, 차량은 내비게이션 기능과 장애물 인식 기능을 이용하여 목적지까지 자동으로 이동하는 자율 주행을 수행한다.
다만, 상술한 차량은 승용차와 같이 주로 6명 이하의 적은 수의 사람이 탑승하는 것을 목적으로 하는 것도 있지만, 다른 예로 트랙터와 물건 등을 실을 수 있는 트레일러로 이루어진 형태도 제공되고 있다.
이러한 트랙터와 트레일러로 구성된 대형 차량은 차량의 본체가 승용차에 비해 길고 여러 부분으로 구분되는 구조이기 때문에, 일반 도로를 주행하는 데 있어서 트레일러의 차선 침범 현상일 발생할 수 있다.
따라서, 자율 주행을 기초로 트랙터와 트레일러로 구성된 대형 차량을 주행시키는 경우, 차량의 자세 제어 방법과 차선 침범 현상 등을 방지하기 위한 제어 방법 등에 대한 기술 개발이 지속적으로 진행되고 있다.
개시된 실시 예는 트랙터와 트레일러로 구성된 대형 차량의 자율 주행 시, 트레일러의 각도를 추정하여 위험 상황을 미연에 방지하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 차량은 트랙터에 장착되어 트레일러의 각도를 감지하는 감지부;와 상기 트랙터의 속도 및 방향을 측정하는 속도 감지부; 및 상기 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트레일러의 각도를 산출하고, 상기 산출된 트레일러의 각도와 감지된 트레일러의 각도의 오차가 제 1 임계값보다 크면 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단하는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트랙터와 상기 트레일러 사이각을 산출하고, 상기 사이각을 기초로 상기 트레일러의 각속도를 산출하고, 상기 트레일러의 각속도를 적분하여 상기 트레일러의 각도를 산출할 수 있다.
또한, 감지부는 상기 트레일러의 각속도를 더 감지하고, 상기 제어부는 상기 감지된 각속도와 상기 산출된 각속도의 오차가 제 2 임계값보다 크면, 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 산출된 트레일러의 각도 및 상기 감지된 트레일러의 각도를 저장하고, 미리 설정한 시간 동안 산출된 트레일러의 평균 각도 및 감지된 트레일러의 평균 각도를 산출하고, 상기 산출된 트레일러의 평균 각도 및 감지된 트레일러의 평균 각도의 오차가 미리 설정한 제 3 임계값보다 크면, 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 감지된 각속도 및 상기 산출된 각속도를 저장하고, 미리 설정한 시간 동안 산출된 평균 각속도 및 감지된 평균 각속도를 산출하고, 상기 산출된 평균 각속도와 감지된 평균 각속도의 오차가 미리 설정한 제 4 임계값보다 크면, 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 트랙터의 속도 및 상기 트레일러의 각도를 기초로 상기 트레일러의 예측 주행 궤적을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 차선으로부터 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 감지부는, 상기 차량 주변의 장애물을 감지하고, 상기 제어부는, 상기 차량 주변의 장애물 감지 시, 상기 트레일러가 상기 제 1 기준 거리 보다 큰 제 2 기준 거리 이내로 침범하면 위험상황으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 제 1 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 트레일러의 감속도가 제 1 감속도보다 크면, 상기 제 1 임계 시간보다 짧은 제 2 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 트레일러의 이동 방향과 상기 트레일러 주축과의 사이 각인 트레일러의 각도를 감지하는 단계;와 트랙터의 속도 및 방향을 측정하는 단계; 와 상기 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트레일러의 각도를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 트레일러의 각도와 감지된 트레일러의 각도의 오차가 제 1 임계값보다 크면 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단하는 차량 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트레일러의 각도를 산출하는 단계;는 상기 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트랙터와 상기 트레일러 사이각을 산출하고, 상기 사이각을 기초로 상기 트레일러의 각속도를 산출하고, 상기 트레일러의 각속도를 적분하여 상기 트레일러의 각도를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 트레일러의 각속도를 감지하는 단계;를 더 포함하고, 상기 감지된 각속도와 상기 산출된 각속도의 오차가 제 2 임계값보다 크면, 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 산출된 트레일러의 각도 및 상기 감지된 트레일러의 각도를 저장하고, 미리 설정한 시간 동안 산출된 트레일러의 평균 각도 및 감지된 트레일러의 평균 각도를 산출하고, 상기 산출된 트레일러의 평균 각도 및 감지된 트레일러의 평균 각도의 오차가 미리 설정한 제 3 임계값보다 크면, 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지된 각속도 및 상기 산출된 각속도를 저장하고, 미리 설정한 시간 동안 산출된 평균 각속도 및 감지된 평균 각속도를 산출하고, 상기 산출된 평균 각속도와 감지된 평균 각속도의 오차가 미리 설정한 제 4 임계값보다 크면, 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 트랙터의 속도 및 상기 트레일러의 각도를 기초로 상기 트레일러의 예측 주행 궤적을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 차선으로부터 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량 주변의 장애물을 감지하는 단계; 및 상기 차량 주변의 장애물 감지 시, 상기 트레일러가 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 제 1 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 트레일러의 감속도가 제 1 감속도보다 크면, 상기 제 1 임계 시간보다 짧은 제 2 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 개시된 실시 예는 트랙터와 트레일러로 구성된 대형 차량의 자율 주행 시, 트레일러의 각도를 추정하여 위험 상황을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 차량의 외관 예시도이다.
도 2는 실시예에 따른 차량의 내부 예시도이다.
도 3은 실시예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도4는 실시예에 따른 차량의 외관에 설치된 센서의 위치를 나타낸 개략도이다.
도 5는 실시예에 따른 트랙터와 트레일러의 연결 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 차량의 예측 주행 궤적을 산출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 다른 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대해 설명한다.
도 1은 차량의 외관을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)의 외관은 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(10), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(13), 차량(1) 후방 및 측면의 시야를 제공하는 웨스트 코스트 미러(14), 차량의 전방인 트랙터(11)에 위치하는 앞바퀴(17)와 차량의 후방인 트레일러(12)에 위치하는 뒷바퀴(18)를 포함하여 차량(1)을 이동시키기 위한 바퀴(17, 18)를 포함할 수 있다.
본체(10)는 트랙터(tractor)(11)와 트랙터에 연결된 트레일러(trailer)(12)를 포함할 수 있다. 트랙터(11)는 트레일러(12), 건설 기계, 농업용 기계 등을 견인하는 원동력 차량을 의미하는 것으로서, 동력부와 조종석으로 구성되어 있고, 바퀴(17)는 고무타이어로 된 것과 캐터필러(무한궤도)식으로 된 것을 구비할 수 있다. 트레일러(12)는 동력없이 원동력 차량에 연결되어 짐이나 사람을 실어 나르는 차량을 의미하는 것이다.
도어(13)는 본체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다.
웨스트 코스트 미러(west coast mirror)(14)는 운전자가 고개를 돌리지 않고도 차량(1)의 후방과 측면을 볼 수 있도록 탑승자 칸 외부에 고정된 거울이다.
차량(1)은 상술한 구성 이외에도 바퀴(17, 18)를 회전시키는 동력 장치(미도시), 차량(1)의 이동 방향을 변경하는 조향 장치(미도시), 바퀴의 이동을 정지시키는 제동 장치(미도시), 흙받이(mud flap)(15) 및 계단(16)을 포함할 수 있다.
상기 동력 장치(미도시)는 본체가 전방 또는 후방으로 이동하도록 앞바퀴(17) 또는 뒷바퀴(18)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 동력 장치는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 포함할 수 있다.
조향 장치는 운전자로부터 주행 방향을 입력받는 스티어링 휠(steering wheel)(도 2의 27), 스티어링 휠(27)의 회전 운동을 왕복 운동으로 전환하는 조향 기어(미도시), 조향 기어(미도시)의 왕복 운동을 앞바퀴(17)에 전달하는 조향 링크(미도시)를 포함할 수 있다. 이와 같은 조향 장치는 바퀴의 회전축의 방향을 변경함으로써 차량(1)의 주행 방향을 변경할 수 있다.
제동 장치는 제동 페달(미도시), 바퀴(17, 18)와 결합된 브레이크 드럼(미도시), 마찰력을 이용하여 브레이크 드럼(미도시)의 회전을 제동시키는 브레이크 슈(미도시) 등을 포함할 수 있다. 이와 같은 제어부(도 3의 180)가 제동이 요구되는 상황을 판단한 경우에 제동 장치는 바퀴(17, 18)의 회전을 정지시킴으로써 차량(1)의 주행을 제동할 수 있다.
흙받이(15)는 흙이 튀지 않도록 바퀴(17)의 뒤쪽에 부착된 구성으로서, 고무나 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
계단(16)은 운전석을 비롯한 좌석에 오르고 내릴 때 도움이 되도록 본체(10)에 구비된 구성으로서, 디딤판이나 디딤 계단의 형태로 구현될 수 있다.
추가로, 차량(1)은 트레일러 감지부(도 3의 175)를 포함하는 데, 카메라 센서(예를 들어, 어라운드 뷰 모니터(Around View Monitor: AVM) 카메라)와 같은 카메라 센서(177)를 구비하여 교차로 상에서 보행자, 이륜차, 시설물 등을 감지할 수 있다. 이때, 트레일러 감지부(175)에 포함되는 각종 센서의 장착 위치는 도 4에서 자세히 설명하나, 장애물 기타 대상물을 감지하는 것이 가능하다면 도 4에 도시된 차량(1)의 어느 위치라도 설치 가능하다고 할 것이다.
도 2는 차량의 내부를 나타내는 도면이다.
차량(1)의 내부는 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 윈드 스크린(windscreen)(21), 운전자가 차량(1)을 조작하기 위한 각종 기기가 설치되는 대시 보드(dashboard)(23), 차량(1)의 운전자가 착석하기 위한 운전석(25), 운전자로부터 주행 방향을 입력받는 스티어링 휠(steering wheel)(27), 차량(1)의 동작 정보 등을 표시하는 클러스터 표시부(29, 31), 운전자의 조작 명령에 따라 경로 안내 정보를 제공하는 길 안내 기능뿐만 아니라 오디오 및 비디오 기능까지 제공하는 내비게이션(navigation)(70)을 포함할 수 있다.
윈드 스크린(21)은 본체(도 1의 10)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
대시 보드(23)는 윈드 스크린(21)의 하부로부터 운전자를 향하여 돌출되게 마련되며, 운전자가 전방을 주시한 상태로 대시 보드(23)에 설치된 각종 기기를 조작할 수 있도록 한다.
운전석(25)은 대시 보드(23)의 후방에 마련되어 운전자가 안정적인 자세로 차량(1)의 전방과 대시 보드(23)의 각종 기기를 주시하며 차량(1)을 운행할 수 있도록 한다.
클러스터 표시부(29, 31)는 대시 보드(23)의 운전석 측에 마련되며, 차량(1)의 운행 속도를 표시하는 주행 속도 게이지(29), 동력 장치(미도시)의 회전 속도를 표시하는 rpm 게이지(31)를 포함할 수 있다.
내비게이션(70)은 차량(1)이 주행하는 도로의 정보 또는 운전자가 도달하고자 하는 목적지까지의 경로를 표시하는 디스플레이 및 운전자의 조작 명령에 따라 음향을 출력하는 스피커(33)를 포함할 수 있다. 최근에는 오디오 장치, 비디오 장치 및 내비게이션 장치가 일체화된 AVN(Audio Video Navigation) 장치가 차량에 설치되고 있는 추세이다.
상기 내비게이션(70)은 센터페시아(center fascia)에 설치될 수 있다. 이때, 센터페시아는 대시 보드(23) 중에서 운전석과 조수석 사이에 있는 컨트롤 패널 부분을 의미하는 것으로, 대시 보드(23)와 시프트레버가 수직으로 만나는 영역이며, 이곳에는 내비게이션(70)을 비롯하여 에어콘, 히터의 컨트롤러, 송풍구, 시거잭과 재떨이, 컵홀더 등을 설치할 수 있다. 또한, 센터페시아는 센터콘솔과 함께 운전석과 조수석을 구분하는 역할도 할 수 있다.
도 3은 차량의 구성을 상세하게 나타내는 제어 블록도이다.
차량(1)은 도 3에 도시된 바와 같이 각종 전자 장치를 포함한다.
먼저, 제동 장치(161)는 오토 홀드(Auto Hold) 기능을 수행할 수 있다.
여기서 오토 홀드 기능은 변속 레버의 위치가 드라이브 단(D단)인 상태에서 일시 정차 시(예, 신호 대기) 브레이크 페달에 인가되는 압력이 해제되어도 제동력이 유지되어 차량이 갑자기 주행하지 않도록 차륜을 잡아주는 기능으로, 엑셀러레이터 페달이 가압되면 기능이 해제되고 일정 이상의 경사도의 도로에서 차량이 밀리지 않도록 차륜에 제동력을 인가한다.
현가 장치(162)는 차량의 차대에 차륜을 고정시키고, 노면으로부터의 충격 및 진동을 완화시키는 장치로, 노면이 울퉁불퉁한 도로에서는 차량의 높이를 높여 차체를 보호하고, 고속도로와 같이 고속 주행이 가능한 도로에서는 차 높이를 낮추어 공기 저항을 줄여 줌으로써 주행 안정성을 높일 수 있도록 한다.
현가 장치(162)는 노면이 불규칙하면 댐퍼의 감쇠력을 낮추고, 노면이 규칙적이면 댐퍼의 감쇠력을 높인다.
아울러 현가 장치(162)는 주행 속도가 빠르면 감쇠력을 높이고, 주행 속도가 느리면 감쇠력을 낮추며, 굴곡이 많은 도로에서 감쇠력을 높이고, 직선 도로에서 감쇠력을 낮추며, 언더 스티어 시 전방 댐퍼의 감쇠력은 낮추고 후방 댐퍼의 감쇠력은 높이며 오버 스티어 시 전방 댐퍼의 감쇠력은 높이고 후방 댐퍼의 감쇠력은 낮춘다.
이러한 현가 장치(162)는 댐퍼의 감쇠력을 높일 때 운전자에게 딱딱한 느낌을 주며, 댐퍼의 감쇠력을 낮출 때 운전자에게 부드러운 느낌을 줄 수 있다.
현가 장치의 종류로는 유압식과 공기압식 등이 있다.
엔진 제어 장치(164)는 엔진의 구동을 온, 오프 시킨다. 이러한 엔진 제어 장치(164)는 아이들 스탑 앤 고(ISG: Idle Stop and Go) 기능을 수행한다.
여기서 아이들 스탑 앤 고 기능은 신호 대기 등을 위해 정지를 할 때 자동으로 엔진의 구동을 오프시키고, 출발 시 브레이크 페달에 인가된 압력을 해제하거나 엑셀러레이터 페달에 압력을 인가 또는 변속 레버의 위치를 드라이브 단(D단)으로 이동시키면 자동으로 엔진의 구동을 온(즉 시동 온) 시키는 기능이다.
차량의 도어에 마련된 창문(117)을 이동시켜 창문이 개방 또는 폐쇄되도록 하는 개폐 장치(163), 엔진(164a)을 자동으로 온오프 시키는 엔진 제어장치(164), 차량의 주행 방향을 변경하는 조향 장치(165), 및 차량 내부의 온도를 조절하기 위한 공조 장치(166) 등을 더 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 차량(1)은 경고 장치(167)를 더 포함하는 것으로, 본 발명에 따른 차량(1)의 이상 거동이 감지된 경우이거나, 차선을 이탈하는 것과 같은 위험 상황이 판단된 경우 경고 및 알림을 수행하는 경고 장치(167)를 포함할 수 있다.
다음으로, 차량(1)은 각종 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(131)를 더 포함할 수 있다.
입력부(131)는 헤드 유닛(125) 및 센터페시아(124)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다.
입력부(131)는 차량용 단말기(130)의 표시부에 일체로 마련된 터치 패널을 포함할 수 있다. 이러한 입력부(131)는 단말기(130)의 표시부에 표시된 버튼의 위치 정보를 입력받는다.
입력부(131)는 차량용 단말기(130)의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼 또는 터치 패드를 더 포함하는 것도 가능하다.
여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다.
차량(1)은 헤드 유닛에 마련되고, 차량에서 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 표시부(132)를 더 포함할 수 있다.
표시부(132)는 오토 홀드 기능의 선택 정보 및 수행 정보, 자율 주행 모드의 선택 정보 및 수행 정보, 아이들 스탑 앤 고 기능의 선택 정보 및 수행 정보, 고속도로 주행 모드의 선택 및 수행 정보 등을 표시할 수 있다.
표시부(132)는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
차량은 라디오 모드, 오디오 모드, 비디오 모드, DMB 모드, 내비게이션 모드 및 자율 주행 모드에 대한 정보를 입력 받고, 수행 중인 정보를 표시하는 차량용 단말기(130)를 더 포함할 수 있다.
차량용 단말기(130)는 자율 주행 모드 시 전후좌우 방향의 영상을 표시하는 것도 가능하고, 내비게이션 모드와 연동하여 지도 정도 및 길 안내 정보를 표시하는 것도 가능하다.
이러한 차량용 단말기(130)는 대시 보드 상에 거치식으로 설치될 수도 있고 센터 페시아 상에 매립식으로 설치될 수도 있다.
단말기(130)의 표시부는 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 것도 가능하다.
차량(1)은 센터페시아(124)에 마련되고 조작 위치를 입력받는 변속 레버(140)와, 변속 레버(140)의 주변 또는 헤드 유닛(125)에 위치하고 전자식 주차 브레이크 장치(미도시)의 동작 명령을 입력받는 주차 버튼(EPB 버튼)을 더 포함한다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 위치 수신부(173), 속도 검출부(174), 트레일러 감지부(175), 제어부(181) 및 저장부(182)를 포함한다. 여기서 제어부(181)와 저장부(182)는 차량의 자율 주행을 위한 자율 주행 제어 장치(180)일 수 있다.
이러한 단말기(130)는 터치 패널과 디스플레이 패널이 일체화된 터치 스크린으로 마련될 수 있다.
아울러 단말기(130)는 표시부인 디스플레이 패널만을 포함하는 것도 가능하고, 이때 차량의 센터페시아에 마련된 입력부(127)를 통해 동작 정보 및 동작 명령을 입력받는 것도 가능하다.
단말기의 입력부(131)는 자율 주행 모드의 선택 명령을 수신한다. 아울러 단말기의 입력부(131)는 운전자의 조작 정보에 기초하여 주행하는 수동 주행 모드의 선택 명령을 수신하는 것도 가능하다.
단말기의 입력부(131)는 내비게이션 모드의 선택 명령 및 목적지를 입력받는 것도 가능하다.
단말기의 입력부(131)는 오토 홀드 기능, 아이들 스탑 앤 고(ISG) 기능, 고속도로 주행 모드의 선택 및 해제 명령을 입력받는 것도 가능하다.
단말기의 표시부(132)는 자율 주행 모드의 수행 및 해제의 정보를 표시하는 것도 가능하다.
단말기의 표시부(132)는 지도 정보를 표시하고, 경로가 매칭된 지도 정보와 주행 궤적 등을 표시하는 것도 가능하다.
위치 수신부(173)는 자 차량의 위치를 수신한다.
위치 수신부(173)는 복수 개의 위성과 통신을 수행하여 자 차량의 위치를 계산하는 GPS(Global Positioning System) 수신기를 포함할 수 있다.
속도 검출부(174)는 차량의 주행 속도를 검출한다.
이러한 속도 검출부(174)는 전후좌우의 차륜에 마련된 휠 속도 센서 또는 차량의 가속도를 검출하는 가속도 센서일 수 있다.
다음으로, 트레일러 감지부(175)는 주변의 타 차량 및 장애물과의 거리를 검출하기 위한 거리 검출부(171) 및 도로의 영상을 획득하기 위한 영상 획득부(172)와 차량의 조향각을 측정하기 위한 각도 검출부(179) 속에 포함된 각종 센서들을 포함할 수 있다.
일 예로, 거리 검출부(171)는 주변의 타 차량 및 장애물과의 거리를 검출한다. 이러한 거리 검출부(171)는 차량의 외장의 전후좌우에 각각 마련될 수 있다.
이러한 거리 검출부(171)는 라이더 센서를 포함한다.
라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging)센서는 레이저 레이다(Laser Radar) 원리를 이용한 비접촉식 거리 검출 센서이다.
라이다 센서는 레이저를 송신하는 송신부와, 센서 범위 내에 존재하는 물체의 표면에서 반사되어 돌아오는 레이저를 수신하는 수신부를 포함할 수 있다.
여기서 레이저는 단일레이저 펄스일 수 있다.
거리 검출부(171)는 초음파 센서 또는 레이더 센서를 포함할 수도 있다.
초음파 센서는 초음파를 일정시간 발생시킨 뒤 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 검출한다.
초음파 센서는 근거리 범위 내에서 보행자 등의 장애물의 유무를 판별하는데 사용될 수 있다.
레이더(Radar) 센서는 발신 및 수신을 같은 장소에서 행할 때, 전파의 방사에 의하여 생긴 반사파를 이용하여 물체의 위치를 탐지하는 장치이다.
이러한 레이더 센서는 송신한 전파와 수신되는 전파가 겹쳐서 구별이 곤란하게 되는 것을 방지하기 위하여 도플러 효과를 이용하거나 송신전파의 주파수를 시간에 따라 변경하거나 송신전파로 펄스파를 출력하기도 한다.
참고로, 라이다 센서는 레이더(RaDAR: Radio Detecting And Ranging) 센서에 비해 횡방향에 대한 감지 정확도가 높기 때문에 전방에 통로가 존재하는지 판단하는 과정의 정확도를 높일 수 있다.
다음으로, 영상 획득부(172)는 도로의 영상을 획득하고, 획득된 영상을 제어부(181)에 전송한다. 여기서 도로의 영상은 자 차량의 주행 방향을 기준으로 전진 방향의 도로의 영상일 수 있다.
영상 획득부(172)는 카메라로, CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있다.
영상 획득부(172)는 전면의 윈도우 글래스에 마련되되 차량 내부의 윈도 글래스에 마련될 수도 있고, 차량 내부의 룸 미러에 마련될 수도 있으며, 루프 패널(113)의 마련되되 외부로 노출되도록 마련될 수도 있다.
아울러 차량은 각도 검출부(179)에 차량의 조향각을 검출하기 위한 스티어링 휠의 각속도를 검출하는 각속도 검출과, 차량의 요 모멘트를 검출하는 요레이트 검출부에 포함된 각도 센서(179)를 추가적으로 포함할 수 있다.
즉, 트레일러 감지부(175)에 포함된 각종 센서들은 트랙터(도 4a의 A)와 트레일러(도 4a의 B)의 연결 상태와, 트레일러(B)의 궤적을 산출하기 위하여, 라이더 센서 및 카메라 센서(177)가 트랙터(A)의 뒷면에 장착되어 트레일러(B)의 횡방향 진동 등을 감지 및 촬영할 수 있으며, 또는, 카메라 센서(177)가 좌측 또는 우측 미러에 설치되어 트레일러(B)의 엣지(Edge)를 검출하여 트레일러의 위치를 인식하거나, 트레일러(B)의 도색된 패턴을 인지할 수도 있다.
또한, 트레일러 감지부(175)에 포함된 라이더 센서의 경우 도시되지는 않았으나, 장착 위치에 따라 인지 가능한 트레일러(B)의 전면부 또는 측면부를 인지하여 제어부(181)에서 회전 각도를 산출할 수도 있다.
따라서, 트레일러 감지부(175)에 포함된 각종 센서로부터 트레일러의 각도 및 회전 속도를 측정할 수 있다.
제어부(181)는 차량에 마련되고 차량에 마련된 각종 구동 장치와 부가 장치를 제어한다.
이러한 제어부(181)는 자율 주행을 위한 자율 주행 제어 장치(180)에 마련된 것일 수도 있다. 즉,
자율 주행 제어 장치(180)는 입력부(131)의 입력 정보, 속도 검출부(174)의 속도 정보, 위치 수신부(173)의 위치 정보 및 트레일러 감지부(175)의 감지 정보에 기초하여 차량의 자율 주행을 제어한다.
자율 주행 제어 장치(180)는 제어부(181) 외에 저장부(182)를 더 포함하고, 위치 수신부(173), 속도 검출부(174) 및 트레일러 감지부(175)로부터 정보를 수신하기 위한 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
여기서 통신부는 차량 내의 각종 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(181)는 도 5에 도시된 바에 따라, 트레일러의 각도와 각속도를 계산하여 트레일러의 이상 거동 상태를 판단한다.
먼저, 도 5에 대하여 살펴보면, A는 트랙터를 B는 트레일러를 나타내며, V는 구동 장치를 가진 트랙터(A)의 주행 방향 벡터를 의미하고, l1은 트랙터(A)의 종방향 길이, l2는 트레일러(B)의 종방향 길이를 의미하고, θ1은 주행 방향 벡터 V와 트랙터(A)의 중심축 방향 사이의 각도를, θ2는 트랙터(A)의 중심축 방향과 트레일러(B)의 중심축 방향 사이의 각도를, θ3는 산출하고자 하는 트레일러의 각도를 의미한다.
이 때, 제어부(181)는 하기 [수식 1] 및 [수식 2]로 저장부(182)에 미리 저장된 트레일러 각도 모델에 기초하여 θ3의 각속도 및 θ2의 각속도를 산출하고, 산출된 각속도를 적분하여, θ3를 산출할 수 있다.
[수식 1]
Figure 112017129448077-pat00001
[수식 2]
Figure 112017129448077-pat00002
다음으로, 제어부(181)는 트레일러 감지부(175)를 통하여 감지된 트레일러의 각도가 [수식 1]과 [수식 2]에 기초하여 산출된 트레일러 각도와 차이가 크게 발생하는 경우, 트레일러(B)의 이상 거동으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 제어부(181)는 k 시점에서 감지된 트레일러 각도와 산출된 트레일러 각도의 오차가 미리 설정한 제 1 임계값보다 크거나 또는 k 시점에서 미리 설정한 n[sec]시간 동안 감지된 트레일러 각도의 평균과 산출된 트레일러 각도의 평균의 오차가 미리 설정한 제 2 임계값보다 큰지 비교한다.
또한, 제어부(181)는 k 시점에서 감지된 트레일러 각속도와 산출된 트레일러 각속도의 오차가 미리 설정한 제 3 임계값보다 크거나 또는 k 시점에서 미리 설정한 n[sec]시간 동안 감지된 트레일러 각속도의 평균과 산출된 트레일러 각속도의 평균의 오차가 미리 설정한 제 4 임계값보다 큰지 비교한다.
따라서, 제어부(181)는 k 시점에서 감지된 트레일러 각도와 산출된 트레일러 각도의 오차가 미리 설정한 제 1 임계값보다 크고, 상기 k 시점에서 감지된 트레일러 각속도와 산출된 트레일러 각속도의 오차가 미리 설정한 제 3 임계값보다 크면, 트레일러(B)의 이상 거동 상태로 판단할 수 있다.
또는, 제어부(181)는 k 시점에서 미리 설정한 n[sec]시간 동안 감지된 트레일러 각도의 평균과 산출된 트레일러 각도의 평균의 오차가 미리 설정한 제 2 임계값보다 크고, k 시점에서 미리 설정한 n[sec]시간 동안 감지된 트레일러 각속도의 평균과 산출된 트레일러 각속도의 평균의 오차가 미리 설정한 제 4 임계값보다 크면, 트레일러(B)의 이상 거동 상태로 판단할 수 있다.
이와 같이, 도 6은 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에 있어서, 트레일러의 이상 거동 상태로 판단하는 방법에 대하여 설명한 순서도이다.
먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 트레일러의 각도를 감지하고(600), 각도 및 각속도를 산출한다(610). 구체적으로, 차량(1) 내 트레일러 감지부(175)를 통하여 트레일러의 각도를 감지할 수 있으며, 제어부(181)가 각도, 및 각속도를 산출할 때, 미리 저장부(182)에 저장되어 있던 트레일러 각도 모델을 나타내는 [수식 1] 및 [수식 2]에 기초하여 산출할 수 있다.
이후, 제어부(181)는 미리 설정한 시간(n초) 동안의 트레일러의 각도 및 각속도 정보의 평균값을 산출한다(630). 이 때, 제어부(181)는 트레일러 감지부(175)를 통하여 감지한 트레일러의 각도를 기초로 평균값을 산출할 수도 있으며, 트레일러 각도 모델을 기초로 산출한 트레일러의 각도를 기초로 평균값을 산출할 수도 있다.
이 때, 제어부(181)는 트레일러가 이상 거동 상태인지를 판단하기 위하여 산출된 트레일러 평균 각도와 감지된 트레일러 평균 각도의 오차와, 산출된 트레일러 평균 각속도와 감지된 트레일러 평균 각속도의 오차를 각각의 임계값(임계 평균 각도, 및 임계 평균 각속도)와 비교하여, 임계값보다 크면(640의 예, 650의 예), 트레일러 이상 거동으로 판단한다(660).
따라서, 제어부(181)는 경고 장치(167)에 트레일러 이상 거동 상태임을 알린다(670).
또한, 제어부(181)는 후술하는 도 7 내지 도 8에 도시된 바에 따라, 트레일러의 위험 상황 판단을 수행할 수도 있다. 위험 상황이란, 차선 침범이 예측되거나, 가드레일 충돌이 예측되는 상황을 예로 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 도 7은 차량의 위험 상황을 판단하기 위하여 트레일러의 예측 주행 궤적을 나타낸 예시도이며, 도 8은 트레일러의 예측 주행 궤적 산출에 따른 위험 상황 시 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
구체적으로, 도 7은 트레일러(B)의 궤적을 추정한 것으로, 굵은 실선은 예측된 트레일러의 궤적(BTL)을 나타낸 것이고, b는 현재 트레일러의 위치, b'는 제 1 시간 이후 트레일러의 예상 위치를 b''는 제 1 시간보다 긴 제 2 시간 이후의 트레일러의 예상 위치를 의미한다.
이 때, 제어부(181)는 후술하는 [수식 3] 내지 [수식 4]로 구성된 트레일러 궤적 모델과 [수식 1] 및 [수식 2]의 트레일러 각도를 산출하기 위한 트레일러 각도 모델 기초로 트레일러의 궤적 (x, y, θ)를 산출할 수 있다. 단, 트레일러의 주행 방향을 x축, 주행 방향과 수직인 방향을 y 축으로 하며, θ는 트레일러의 이동 각도를 의미한다.
[수식 3]
Figure 112017129448077-pat00003
[수식 4]
Figure 112017129448077-pat00004
단, 트레일러의 속도인 v가 일정하다고 가정하고, [수식 3] 및 [수식 4]에 기초하여 트레일러 궤적을 적분을 통해 산출할 수 있다.
따라서, 제어부(181)는 산출된 트레일러의 궤적과 트레일러의 길이(l2)를 고려하여, 트레일러의 측면의 끝부분이 예측 주행 궤적에서 차선과의 기준 거리 내에 침범하는 등과 같은 위험 상황을 판단할 수 있다.
예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이, 위치 수신부(173)로부터 획득한 차선 정보와, [수식 3] 및 [수식 4]에 기초하여 산출한 트레일러의 예측 주행 궤적을 기초로, 트레일러의 일부가 차선으로부터 미리 설정한 임계 거리에 위치하는 임계 차선(Lthr1)을 침범하는 경우, 제어부(181)는 트레일러(181)가 위험 상황에 있는 것으로 판단할 수 있다.
다른 일 예로, 도 8b에 도시된 바와 같이, 위치 수신부(173)로부터 획득한 차선 정보와, [수식 3] 및 [수식 4]에 기초하여 산출한 트레일러의 예측 주행 궤적을 기초로, 일정 시간(m[sec])내에 미리 설정한 임계 거리에 위치하는 임계 차선(Lthr1)을 침범할 것이 예측되는 경우, 제어부(181)는 트레일러(181)가 위험 상황에 있는 것으로 판단할 수 있다.
다른 일 예로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 위치 수신부(173)로부터 획득한 차선 정보와, 거리 검출부(171) 또는 영상 획득부(172)를 통하여 장애물이 감지되면, 미리 설정한 임계 거리에 위치하는 임계 차선(Lthr1) 보다, 더 큰 임계 거리에 위치하는 임계 차선 (Lthr2)를 트레일러가 침범할 것이 예측되는 경우, 제어부(181)는 트레일러(181)가 위험 상황에 있는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 제어부(181)는, 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 제 1 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하고,
트레일러의 감속도가 제 1 감속도보다 크면, 상기 제 1 임계 시간보다 짧은 제 2 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단할 수도 있다.
이와 같이, 도 9는 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에 있어서, 트레일러의 위험 상황을 판단하는 방법에 대하여 설명한 순서도이다.
먼저, 차량(1)은 트레일러의 주행 궤적을 산출한다(900). 구체적으로, 제어부(181)는 [수식 3] 및 [수식 4]에 기초하여 트레일러의 X축 방향 속도 및 Y 축 방향 속도를 산출하고, 산출된 속도를 기초로 트랙터(A)의 차속이 일정하다는 가정 하에 트레일러의 궤적(x,y, θ)를 산출할 수 있다.
또한, 제어부(181)는 차량에 설치된 거리 검출부(171)의 레이더 센서 또는 라이더 센서, 및 영상 획득부(172)의 카메라 센서를 통하여 감지된 정보를 기초로 인접 차선에 장애물로서 차량 또는 가드레일이 존재하는지를 판단한다(910).
장애물이 존재하지 않으면(910의 예), 제어부(181)는 산출된 궤적을 기초로 트레일러가 인접한 차선으로부터 설정한 제 1 기준거리를 침범하였는지 여부를 판단한다(930). 따라서, 트레일러가 제 1 기준거리 침범 시(930의 예), 제어부(181)는 트레일러가 위험 상황인 것으로 판단하고(960), 트레일러가 제 1 기준거리를 침범하지 않으면(930의 아니오), 제어부(181)는 트레일러가 안전 주행 상태인 것으로 판단한다.
단, 제어부(181)는 현재 트레일러가 안전 주행인 것과 무관하게, 미리 설정한 임계 시간 내, 산출된 트레일러의 궤적 상 트레일러가 제 1 기준거리를 침범할 것으로 판단되면, 트레일러가 위험 상황인 것으로 판단할 수도 있다.
다음으로, 장애물이 존재하면(910의 아니오), 제어부(1481)는 인접한 차선으로부터 설정한 제 1 기준거리를 제 2 기준거리로 증가시킨다(920). 이는 타 장애물과의 충돌을 미연에 방지하기 위함이다. 따라서, 트레일러가 제 2 기준거리 침범 시(950의 예), 제어부(181)는 트레일러가 위험 상황인 것으로 판단하고(960), 트레일러가 제 2 기준거리를 침범하지 않으면(930의 아니오), 제어부(181)는 트레일러가 안전 주행 상태인 것으로 판단한다(970).
이상에서는 제어부(181)의 판단 방법에 대하여 구체적으로 설명하였다.
이러한 제어부(181)는 CPU 또는 MCU일 수 있고, 프로세서일 수 있다.
제어부(181)는 차량 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
저장부(182)는 지도 정보, 지도 내 도로 명칭, 도로 종류, 도로의 노선 번호 및 도로의 위치 정보를 저장하고, 미리 설정된 위치의 위치 정보를 저장하고 미리 설정된 위치의 영상 정보를 저장한다.
여기서 미리 설정된 위치는 톨게이트일 수 있고, 미리 설정된 곡률 이상의 곡률을 갖는 곡선 도로일 수 있고, 과속 방지턱이나 스쿨 존일 수도 있다.
저장부(182)는 목적지의 위치 정보를 저장하고 목적지 인근을 판단하기 위한 기준 거리를 저장하는 것도 가능하다.
저장부(182)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부는 제어부와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시 예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시 예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량　　 　　171: 거리 검출부
172: 영상 획득부 173: 위치 수신부
174: 속도 검출부

Claims (20)

  1. 트랙터에 장착되어 트레일러의 각도 및 상기 트레일러의 각속도를 감지하는 감지부;
    상기 트랙터의 속도 및 방향을 측정하는 속도 감지부; 및
    상기 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트랙터와 상기 트레일러 사이의 사이각을 산출하고, 상기 사이각에 기초하여 상기 트레일러의 각속도를 산출하고, 상기 트레일러의 각속도에 기초하여 상기 트레일러의 각도를 산출하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    미리 설정된 시간 동안 감지된 상기 트레일러의 각도의 평균 값에 해당하는 제1 평균 각도와 상기 미리 설정된 시간 동안 산출된 상기 트레일러의 각도의 평균 값에 해당하는 제2 평균 각도를 결정하고,
    상기 미리 설정된 시간 동안 감지된 상기 트레일러의 각속도의 평균 값에 해당하는 제1 평균 각속도와 상기 미리 설정된 시간 동안 산출된 상기 트레일러의 각속도의 평균 값에 해당하는 제2 평균 각속도를 결정하고,
    상기 제1 평균 각도와 상기 제2 평균 각도 사이의 차이 값이 임계 평균 각도보다 크고 상기 제1 평균 각속도와 상기 제2 평균 각속도 사이의 차이 값이 임계 평균 각속도보다 크면 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 트랙터의 속도 및 상기 트레일러의 각도를 기초로 상기 트레일러의 예측 주행 궤적을 산출하는 차량.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 차선으로부터 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 차량.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 감지부는, 상기 차량 주변의 장애물을 감지하고,
    상기 제어부는, 상기 차량 주변의 장애물 감지 시, 상기 트레일러가 상기 제 1 기준 거리 보다 큰 제 2 기준 거리 이내로 침범하면 위험상황으로 판단하는 차량.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 제 1 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 차량.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 트레일러의 감속도가 제 1 감속도보다 크면, 상기 제 1 임계 시간보다 짧은 제 2 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 차량.
  11. 트레일러의 이동 방향과 상기 트레일러 주축과의 사이 각인 트레일러의 각도와 상기 트레일러의 각속도를 감지하는 단계;
    트랙터의 속도 및 방향을 측정하는 단계;
    상기 트랙터의 속도 및 방향을 기초로 상기 트랙터와 상기 트레일러 사이의 사이각을 산출하는 단계;
    상기 사이각에 기초하여 상기 트레일러의 각속도를 산출하는 단계;
    상기 트레일러의 각속도에 기초하여 상기 트레일러의 각도를 산출하는 단계;
    미리 설정된 시간 동안 감지된 상기 트레일러의 각도의 평균 값에 해당하는 제1 평균 각도와 상기 미리 설정된 시간 동안 산출된 상기 트레일러의 각도의 평균 값에 해당하는 제2 평균 각도를 결정하는 단계;
    상기 미리 설정된 시간 동안 감지된 상기 트레일러의 각속도의 평균 값에 해당하는 제1 평균 각속도와 상기 미리 설정된 시간 동안 산출된 상기 트레일러의 각속도의 평균 값에 해당하는 제2 평균 각속도를 결정하는 단계;
    상기 제1 평균 각도와 상기 제2 평균 각도 사이의 차이 값이 임계 평균 각도보다 크고 상기 제1 평균 각속도와 상기 제2 평균 각속도 사이의 차이 값이 임계 평균 각속도보다 크면 상기 트레일러의 이상 거동으로 판단하는 단계;를 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 트랙터의 속도 및 상기 트레일러의 각도를 기초로 상기 트레일러의 예측 주행 궤적을 산출하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 차선으로부터 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 차량 주변의 장애물을 감지하는 단계; 및
    상기 차량 주변의 장애물 감지 시, 상기 트레일러가 상기 제 1 기준 거리 보다 큰 제2 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 예측 주행 궤적 상의 트레일러가 제 1 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 트레일러의 감속도가 제 1 감속도보다 크면, 상기 제 1 임계 시간보다 짧은 제 2 임계 시간 내에 상기 제 1 기준 거리 이내로 침범하면 위험 상황으로 판단하는 단계;를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113049846A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 伟摩有限责任公司 用于测量拖车车轮转速的系统和方法
KR102145902B1 (ko) * 2020-02-18 2020-08-21 충남대학교산학협력단 자율주행 작업차량을 위한 지능형 주행 시스템
CN112937588B (zh) * 2021-04-01 2022-03-25 吉林大学 一种冰雪车辙路况的车辆稳定性分析方法
CN113819880A (zh) * 2021-09-27 2021-12-21 江苏星图智能科技有限公司 牵引挂车夹角实时获取方法
CN117922560A (zh) * 2024-03-25 2024-04-26 天津所托瑞安汽车科技有限公司 半挂车侧面盲区的预警制动方法、装置、设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001206211A (ja) * 2000-01-27 2001-07-31 Nissan Diesel Motor Co Ltd 車両挙動制御装置
JP2009060499A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Sanyo Electric Co Ltd 運転支援システム及び連結車両
JP2010536632A (ja) * 2007-08-15 2010-12-02 ボルボ テクノロジー コーポレイション 車両の車線維持補助のための運転制御方法及びシステム
JP5660634B2 (ja) * 2009-12-04 2015-01-28 国立大学法人東京海洋大学 傾斜角演算装置および重心位置検出装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001206211A (ja) * 2000-01-27 2001-07-31 Nissan Diesel Motor Co Ltd 車両挙動制御装置
JP2010536632A (ja) * 2007-08-15 2010-12-02 ボルボ テクノロジー コーポレイション 車両の車線維持補助のための運転制御方法及びシステム
JP2009060499A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Sanyo Electric Co Ltd 運転支援システム及び連結車両
JP5660634B2 (ja) * 2009-12-04 2015-01-28 国立大学法人東京海洋大学 傾斜角演算装置および重心位置検出装置

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