KR102448102B1 - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량은 다수의 제동 관련 시스템으로부터 출력되는 복수의 제동 신호를 통합하기 위해, 물체를 감지하여 감지 신호 및 상기 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 출력하는 복수의 센서 장치; 상기 복수의 제동 신호를 수신하고, 상기 복수의 제동 신호를 통합하여 통합 제동 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 통합 제동 신호를 수신하여 차량의 제동 장치를 구동시키는 제동 장치 구동부;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE, AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
동일 종류의 제어 신호를 출력하는 복수의 시스템들에 대한 중재 및 통합 제어를 제공하는 차량 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 구체적으로 복수의 제동 시스템이 출력하는 복수의 제동 신호를 중재하고 통합하여 출력하는 차량 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래 차량에 구비되는 센서 장치들은 각각이 하나의 기능을 수행하였으나, 기술의 발전에 따라 안전 시스템, 편의 시스템을 포함하는 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)과 같은, 차량에 적용되는 시스템이 늘어나면서 하나의 센서 장치가 다수의 기능을 수행하기도 한다.
그런데 하나의 센서 장치가 다수의 기능을 수행하게 되고 차량에 적용되는 시스템이 늘어나게 되면서 사양 관리와 품질 관리가 힘들어지고, 복수의 시스템에 의한 기능들의 제어가 어려워지는 문제가 있었다.
또한, 종래에는 각각의 시스템에 적용되는 센서 장치가 각각 제어 신호를 출력하였기 때문에, 동일한 종류의 제어 신호가 중복되는 경우에 시스템 간 충돌이 발생하는 문제가 있었다.
예를 들면, 안전 시스템 중 제동에 관련된 시스템에서 동시에 서로 다른 제동 신호를 출력하는 경우, 각 제동 신호가 충돌하는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 복수의 제동 신호를 중재하거나 통합하는 기술이 필요하다.
일 측면은, 다수의 제동 관련 시스템으로부터 출력되는 복수의 제동 신호를 통합하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
다른 측면은, 다수의 제동 관련 시스템으로부터 출력되는 복수의 제동 신호가 중첩되는 영역에서 제동 신호의 변환 또는 천이가 필요할 때, 제동 신호의 변환이 자연스럽게 이루어져 제동에 대한 이질감을 감소시키는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 일 측면에 따른 차량은, 물체를 감지하여 감지 신호 및 상기 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 출력하는 복수의 센서 장치; 상기 복수의 제동 신호를 수신하고, 상기 복수의 제동 신호를 통합하여 통합 제동 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 통합 제동 신호를 수신하여 차량의 제동 장치를 구동시키는 제동 장치 구동부;를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 센서 장치에 의해 감지된 물체가 복수인 경우, 상기 센서 장치에 의해 감지된 물체가 복수인 경우, 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제2 제동량을 비교하고, 상기 제1 제동량 또는 제2 제동량 중 더 큰 제동량에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 센서 장치에 의해 감지된 물체가 복수인 경우로서, 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제2 제동량을 비교하여 제1 제동량과 제2 제동량이 같은 경우, 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준을 비교하고, 상기 제1 위험수준 또는 제2 위험수준 중 더 높은 위험수준에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준이 같은 경우, 제1 물체 및 제2 물체에 대한 우선순위를 판단하여 선순위 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 선순위 물체에 대한 감지 신호가 수신되지 않는 경우, 후순위 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 후순위 물체에 대한 감지 신호도 수신되지 않는 경우, 통합 제동 신호를 출력하지 않을 수 있다.
또한, 선순위 물체에 대한 제동 신호가 출력되지 않는 경우, 상기 통합 제동 신호를 후순위 물체에 대한 제동 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 1차 저역 통과 필터(Low pass filter)를 이용하여 상기 통합 제동 신호를 변환할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 레이트 리미터(Rate Limiter)를 이용하여 상기 통합 제동 신호의 변화율을 제한할 수 있다.
다른 측면에 따른 차량의 제어방법은, 물체를 감지하여 감지 신호 및 상기 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 출력하는 단계; 상기 복수의 제동 신호를 수신하고, 상기 복수의 제동 신호를 통합하여 통합 제동 신호를 출력하는 단계; 및 상기 통합 제동 신호를 수신하여 차량의 제동 장치를 구동시키는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 감지된 물체가 복수인 경우, 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제 2제동량을 비교하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제1 제동량 또는 제2 제동량 중 더 큰 제동량에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 감지된 물체가 복수인 경우로서, 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제2 제동량을 비교하여 제1 제동량과 제2 제동량이 같은 경우, 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준을 비교하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제1 위험수준 또는 제2 위험수준 중 더 높은 위험수준에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 상기 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준이 같은 경우, 물체의 종류 및 물체가 감지된 순서를 바탕으로 제1 물체 및 제2 물체에 대한 우선순위를 판단하는 단계;를 더 포함하고, 선순위 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 상기 선순위 물체에 대한 감지 신호가 수신되지 않는 경우, 후순위 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 상기 후순위 물체에 대한 감지 신호도 수신되지 않는 경우, 통합 제동 신호를 출력하지 않을 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 선순위 물체에 대한 제동 신호가 출력되지 않는 경우, 상기 통합 제동 신호를 후순위 물체에 대한 제동 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 1차 저역 통과 필터(Low pass filter)를 이용하여 상기 통합 제동 신호를 변환할 수 있다.
또한, 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는, 레이트 리미터(Rate Limiter)를 이용하여 상기 통합 제동 신호의 변화율을 제한할 수 있다.
일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 따르면, 다수의 제동 관련 시스템으로부터 출력되는 복수의 제동 신호를 통합할 수 있다.
다른 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 따르면, 다수의 제동 관련 시스템으로부터 출력되는 복수의 제동 신호가 중첩되는 영역에서 제동 신호의 변환 또는 천이가 필요할 때, 제동 신호의 변환이 자연스럽게 이루어져 제동에 대한 이질감을 감소시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도3및 도 4는 일 실시예에 따른 차량이 복수의 센서 장치로부터 신호를 수신하여 통합 제어하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 차량 제어방법의 흐름도이다.
도 7내지 도 9는 일 실시예에 따른 차량이 복수의 물체를 감지한 경우 복수의 제동 신호를 통합하여 출력하는 예시를 나타내는 도면이다.
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, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
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.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
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 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량 외관을 도시한 도면이고, 도 2는 일 실시예에 의한 차량 내부를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)의 외관은 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(10), 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 윈드 스크린(windscreen)(11), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(12), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(13) 및 차량(1)의 전방에 위치하는 앞바퀴(21), 차량(1)의 후방에 위치하는 뒷바퀴(22)를 포함할 수 있고, 이러한 앞바퀴(21), 뒷바퀴(22)를 통틀어 차륜이라고 할 수 있다.
윈드 스크린(11)은 본체(10)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다. 또한, 사이드 미러(12)는 본체(10)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러를 포함하며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
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.
또한, 차량(1)은 차량 전방 또는 후방에 위치하는 물체를 감지하는 센서 장치(200)를 포함할 수 있다. 센서 장치(200)는 차량(1)의 전면 라디에이터 그릴 내 또는 전면 헤드램프 내에 장착될 수 있고, 루프 패널(15)의 후방 측, 즉 리어 윈도 글래스(16)의 상측에 열선과 함께 일체형으로 구현되는 것도 가능하며, 그 위치에 제한이 없다.
도 2를 참조하면, 차체의 내장(120)은 탑승자가 앉는 시트(121: 121a, 121b)와, 대시 보드(122)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 자동변속 선택레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 123)과, 차량의 진행 방향을 조작하는 스티어링 휠(124)과, 오디오 장치와 공기 조화 장치의 조절판이 있는 센터 페시아(125)를 포함한다.
시트(121)는 운전자가 앉는 운전석(121a), 동승자가 앉는 조수석(121b), 차량 내 후방에 위치하는 뒷좌석을 포함한다.
클러스터(123)는 디지털 방식으로 구현할 수 있다. 이러한 디지털 방식의 클러스터는 차량 정보 및 주행 정보를 영상으로 표시한다.
센터 페시아(125)는 대시 보드(122) 중에서 운전석(121a)과 조수석(121b) 사이에 위치하고, 오디오 장치, 공기 조화 장치 및 시트의 열선을 제어하는 헤드 유닛(126)을 포함한다.
여기서 헤드 유닛(126)은 오디오 장치, 공기 조화 장치 및 시트의 열선의 동작 명령을 입력받기 위한 복수의 버튼부를 포함할 수 있다.
센터 페시아(125)에는 송풍구, 시거잭 등이 설치될 수 있고 멀티단자(127) 등이 설치될 수 있다.
여기서 멀티단자(127)는 헤드 유닛(126)과 인접한 위치에 배치될 수 있고, USB 포트, AUX단자를 포함하고, SD슬롯을 더 포함할 수 있다.
차량(1)은 각종 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(128)를 더 포함할 수 있고 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 표시부(129)를 더 포함할 수 있다.
이러한 표시부(129)의 표시 패널은 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 또는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 패널 등을 채용할 수 있다
입력부(128)는 헤드 유닛(126) 및 센터페시아(125)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다.
이러한 입력부(128)는 버튼의 조작 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 내의 제어부(300) 또는 AVN 장치(130)에 전송할 수 있다.
입력부(128)는 AVN 장치(130)의 표시부에 일체로 마련된 터치 패널을 포함할 수 있다. 이러한 입력부(128)는 AVN 장치(130)의 표시부에 버튼 형상으로 활성화되어 표시될 수 있고 이때 표시된 버튼의 위치 정보를 입력 받는다.
입력부(128)는 AVN 장치(130)의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드를 더 포함하는 것도 가능하다. 여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다.
구체적으로 입력부(128)는 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동 주행 모드와 자율 주행 모드 중 어느 하나를 입력 받는 것도 가능하고, 자율 주행 모드가 입력되면 자율 주행 모드의 입력 신호를 제어부(300)에 전송한다.
제어부(300)는 차량(1) 내 장치로 신호 분배 역할 뿐만 아니라 차량(1) 내 장치에 대한 제어명령에 대한 신호를 각 장치로 전달할 수 있다. 비록 제어부(300)라고 표현하였으나, 이는 넓은 의미로 해석되기 위한 표현일 뿐 이에 제한되지 않는다.
또한, 입력부(128)는 내비게이션 기능 선택 시 목적지의 정보를 입력 받고 입력된 목적지의 정보를 AVN 장치(130)에 전송하며, DMB 기능 선택 시 채널 및 음량 정보를 입력 받고 입력된 채널 및 음량 정보를 AVN 장치(130)에 전송한다.
센터 페시아(125)에는 사용자로부터 정보를 입력 받고 입력된 정보에 대응하는 결과를 출력하는 AVN 장치(130)가 마련될 수 있다.
AVN 장치(130)는 내비게이션 기능, 디엠비 기능, 오디오 기능, 비디오 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행하고 자율 주행 모드 시 도로의 환경 정보 및 주행 정보 등을 표시할 수 있다.
이러한 AVN 장치(130)는 대시 보드 상에 거치식으로 설치될 수도 있다.
차량의 차대는 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 전후좌우의 휠 등을 더 포함한다. 또한, 차량은 운전자 및 탑승자의 안전을 위한 여러 가지 안전장치들을 더 포함한다.
차량의 안정장치로는 차량 충돌 시 운전자 등 탑승자의 안전을 목적으로 하는 에어백 제어 장치와, 차량의 가속 또는 코너링 시 차량의 자세를 차량자세 안정 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control) 등 여러 종류의 안전장치들이 있다.
이외에도 차량(1)은 후방 또는 측방의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접센서 장치, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서 장치, 차량의 휠의 속도를 검출하는 휠 속도 센서 장치, 차량의 횡 가속도를 검출하는 횡가속도 센서 장치, 차량의 각속도의 변화를 검출하는 요레이트 센서 장치, 자이로 센서 장치, 차량의 스티어링 휠의 회전을 검출하는 조향각 센서 장치 등의 검출 장치를 더 포함하는 것도 가능하다.
이러한 차량(1)은 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 여러 가지 안전 장치 및 각종 센서 장치들의 구동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함한다.
또한 차량(1)은 운전자의 편의를 위해 설치된 핸즈프리 장치, GPS, 오디오 기기 및 블루투스 장치, 후방 카메라, 단말 장치 충전 장치, 하이패스 장치 등의 전자 장치를 선택적으로 포함할 수 있다.
이러한 차량(1)은 시동모터(미도시)에 동작 명령을 입력하기 위한 시동 버튼을 더 포함할 수 있다.
즉 차량(1)은 시동 버튼이 온 되면 시동모터(미도시)를 동작시키고 시동 모터의 동작을 통해 동력 발생장치인 엔진(미도시)을 구동시킨다.
차량(1)은 단말 장치, 오디오 기기, 실내 등, 시동 모터, 그 외 전자장치들에 전기적으로 연결되어 구동 전력을 공급하는 배터리(미도시)를 더 포함한다. 이러한 배터리는 주행 중 자체 발전기 또는 엔진의 동력을 이용하여 충전을 수행한다.
도3및 도 4는 일 실시예에 따른 차량이 복수의 센서 장치로부터 신호를 수신하여 통합 제어하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량(1)은 복수의 센서 장치(200), 제어부(300), 제동 장치 구동부(400)를 포함한다.
복수의 센서 장치(200)에는 전방/후방 센서 장치, 전방/후방 카메라, 전측방 센서 장치, 후측방 센서 장치 등 물체를 감지하거나 인식할 수 있는 다양한 장치가 포함될 수 있다. 복수의 센서 장치(200)는 물체를 감지한 경우 각각 서로 다른 감지 신호를 발생시켜 출력한다. 또한, 복수의 센서 장치(200)는 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
이러한 복수의 센서 장치(200)는 차량(1)에 탑재된 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)에 활용될 수 있다. 구체적으로, 운전자 보조 시스템(ADAS)은 차량(1)의 주행을 보조하며, 전방 충돌 회피 기능, 차선 이탈 경고 기능, 사각 지대 감시 기능, 후방 감시 기능 등을 수행할 수 있다.
운전자 보조 시스템은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통해 연결된 복수의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템은 전방 충돌 경고 장치(Forward Collision Warning System, FCW), 자동 비상 제동 장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS), 적응 순항 제어 장치(Adaptive Cruise Control, ACC), 차선 이탈 경고 장치(Lane Departure Warning System, LDWS), 차선 유지 보조 장치(Lane Keeping Assist System, LKAS), 시각지대 감시 장치(Blind Spot Detection, BSD), 후방 충동 경고 장치(Rear-end Collision Warning System, RCW) 등을 포함할 수 있다.
차량(1) 포함된 장치들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 차량용 통신 네트워크(NT)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대 10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지 3.7Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 이와 같은 차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플레스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.
제어부(300)는 복수의 센서 장치(200)로부터 수신되는 복수의 제동 신호를 통합하여 통합 제동 신호를 출력할 수 있다.
제동 장치 구동부(400)는 제어부(300)로부터 통합 제동 신호를 수신하여 차량의 제동 장치를 구동시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 센서 장치(200)는 복수의 물체를 감지한 경우 각 물체에 대한 감지 신호 및 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 생성하여 출력한다. 제동 신호에는 각각의 물체에 대한 제동량, 각각의 물체에 대한 위험수준이 포함될 수 있다. 도 4에서는 복수의 물체를 제1 물체 또는 제2 물체로 나누고, 센서 장치(200)가 제1 감지 신호, 제2 감지 신호, 제1 제동량, 제2 제동량, 제1 위험수준, 제2 위험수준을 출력하는 것으로 표시하였다.
제어부(300)는 복수의 센서 장치(200)로부터 수신되는 복수의 제동 신호를 통합하여 통합 제동 신호를 출력할 수 있다. 제어부(300)가 통합 제동 신호를 출력하는 방법에 대해서는 이하 도 5 내지 도 9를 통해 설명한다.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 차량 제어방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 센서 장치(200)에 의해 출력되는 복수의 물체에 대한 감지 신호 및 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 제어부(300)에서 통합하고, 통합 제동 신호를 출력하여 제동 장치를 구동시킨다.
먼저, 제어부(300)는 제1 물체에 대한 제1 감지 신호 및 제2 물체에 대한 제2 감지 신호의 출력을 확인한다(510).
제1 감지 신호는 출력되나 제2 감지 신호는 출력되지 않는 경우, 제어부(300)는 제1 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하여 제동 장치 구동부(400)에 전송함으로써 차량(1)의 제동을 수행한다(520).
센서 장치(200)에서 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호가 모두 출력되지 않는 경우(530), 제어부(300)는 제동 신호를 출력하지 않고, 따라서 제동이 수행되지 않는다(540).
센서 장치(200)에서 제1 감지 신호가 출력되지 않으나, 제2 감지 신호는 출력되는 경우, 제어부(300)는 제1 감지 신호가 출력되는지 다시 확인하고(550), 제1 감지 신호가 출력되지 않으면 제2 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력한다(560).
제어부(300)는 센서 장치(200)에 의해 감지된 물체가 복수인 경우, 각 물체에 대한 제동 신호에 포함된 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제2 제동량을 비교하고(570), 더 큰 제동량에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력한다.
즉, 제1 감지 신호 및 제2 감지 신호가 모두 출력되는 경우, 제어부(300)는 제1 제동량과 제2 제동량의 크기를 비교하여 더 큰 제동량에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력한다(580). 제1 제동량이 제2 제동량보다 큰 경우 제1 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하고(590), 제2 제동량이 제1 제동량보다 큰 경우 제2 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력한다(600).
여기서 물체에 대한 제동량은 물체의 종류마다 다르게 설정될 수 있다. 예를 들면, 물체는 보행자, 자전거, 차량일 수 있다. 이 경우, 보행자에 대한 제동량은 자전거에 대한 제동량보다 크고, 자전거에 대한 제동량은 차량에 대한 제동량보다 크게 설정된다.
또한, 먼저 감지된 물체에 대한 제동량이 나중에 감지된 물체에 대한 제동량보다 크게 설정될 수 있고, 위험수준이 높은 물체에 대한 제동량이 위험 수준이 낮은 물체에 대한 제동량보다 더 크게 설정될 수 있다.
제동량은 일정한 값으로 설정되는 것이 아니라 그래프 상에서 곡선을 이루는 값으로 설정될 수 있다. 제동량은 물체의 종류, 물체가 감지된 순서, 물체에 대한 위험수준, 물체의 이동 상태 등에 따라 달라지기 때문이다.
제어부(300)는 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제2 제동량을 비교하여(570) 제동량이 같은 경우, 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준을 비교하고(610), 제1 위험수준 또는 제2 위험수준 중 더 높은 위험수준에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
즉, 제어부(300)는 제1 위험수준이 제2 위험수준보다 높은 경우(620) 제1 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하고(630), 제2 위험수준이 더 높은 경우에는 제2 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력한다(640).
위험수준은 경고 수준, 부분 제동 수준, 완전 제동 수준으로 구분될 수 있다. 경고 수준은 차량(1)의 전방에 위치하는 물체가 감지되었으나, 물체가 차량(1)으로부터 일정 거리 이상에 위치하여 충돌 위험이 낮은 경우로서, 경고만 출력되고 제동 신호는 출력되지 않는 수준을 말한다.
부분 제동 수준은 물체가 차량(1)으로부터 일정 거리 이하에 위치하여 충돌 위험이 존재하는 경우로서, 부분 제동 신호가 출력되는 경우를 말한다.
완전 제동 수준은 물체가 차량(1)과 근접하여 충돌 위험이 높은 경우로서, 완전 제동 신호가 출력되는 경우를 말한다.
제어부(300)는 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준이 같은 경우, 제1 물체 및 제2 물체에 대한 우선순위를 판단하여 우선순위가 높은 선순위 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력할 수 있다.
제어부(300)는 선순위 물체에 대한 감지 신호가 유지되는 경우 선순위 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하여 차량(1)의 제동을 수행한다. 제어부(300)는 선순위 물체에 대한 감지 신호가 수신되지 않는 경우에 후순위 물체에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하며, 후순위 물체에 대한 감지 신호도 수신되지 않는 경우에는 통합 제동 신호를 출력하지 않는다.
제1 물체와 제2 물체에 대한 감지 신호가 지속적으로 출력되지 않는 경우를 예로 들면, 물체가 갑자기 다른 방향으로 이동하여 센서 장치(200)의 측정 범위로부터 벗어나는 경우가 있다. 이 경우 감지 신호는 출력되지 않을 것이다.
도 6에는 제어부(300)가 제1 물체가 제2 물체보다 선순위인 것으로 판단하여 제1 감지 신호가 유지되면(650) 제1 물체에 대한 제동을 수행하고(660), 제1 감지 신호가 수신되지 않으면 제2 감지 신호의 유지 여부를 확인하여(670) 제2 감지 신호가 유지되면 제2 물체에 대한 제동을 수행(680)하는 것으로 나타나 있다. 제어부(300)는 제2 감지 신호도 수신되지 않는 경우에는 통합 제동 신호를 출력하지 않는다(690).
물체에 대한 우선순위는 물체의 종류 및 물체가 감지된 순서를 바탕으로 판단될 수 있다. 예를 들면, 물체에는 보행자, 자전거, 차량이 포함될 수 있는데, 보행자의 우선순위가 가장 높고, 자전거, 차량 순으로 우선순위가 정해진다. 물체의 종류가 같은 경우에는 먼저 감지된 물체의 우선순위가 높다. 먼저 감지된 물체에 대한 충돌 위험이 더 크다고 할 수 있기 때문이다.
즉, 자전거와 차량이 동시에 감지된 경우, 자전거가 차량에 우선하므로, 자전거에 대한 제동 신호가 우선하여 차량(1)의 제동이 수행된다. 같은 종류의 물체가 복수 개 감지된 경우에는, 먼저 감지된 물체에 대한 제동 신호가 우선하여 차량(1)의 제동이 수행될 수 있다.
한편, 제어부(300)는 선순위 물체에 대한 위험이 사라져 해당 물체에 대한 제동 신호가 출력되지 않는 경우, 상기 통합 제동 신호를 후순위 물체에 대한 제동 신호로 변환하여 출력한다.
제1 물체와 제2 물체에 대한 감지 신호가 모두 유지되고 있는 경우라도, 어떤 물체가 충돌 범위 밖에서 멈춘 경우에는 해당 물체에 대한 위험이 사라졌다고 할 수 있다. 이 경우 해당 물체에 대한 제동 신호는 더 이상 출력되지 않는다. 이 때, 제어부(300)는 통합 제동 신호를 후순위 물체에 대한 제동 신호로 변환하여 출력한다. 이에 대해서는 이하 도 7 내지 도 9를 통해 구체적으로 설명한다.
도 7내지 도 9는 일 실시예에 따른 차량이 복수의 물체를 감지한 경우 복수의 제동 신호를 통합하여 출력하는 예시를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 차량(1)이 주행 중, 센서 장치(200)가 교차로에서 횡방향으로 이동 중인 차량(500)을 감지하면, 센서 장치(200)는 횡방향으로 이동 중인 차량(500)에 대한 제동 신호를 출력하고, 제어부(300)는 이동 중인 차량(500)에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하여 제동 장치 구동부(400)가 제동을 수행하도록 한다.
그래프의 ① 구간을 보면, 차량(1)과 횡방향으로 이동 중인 차량(500)의 거리가 점점 가까워지고 있으므로, 제동 신호에 포함된 제동량은 점점 증가한다.
이후, 차량(10)의 센서 장치(200)는 횡방향으로 이동 중인 차량보다 가까운 거리에서 근접하는 자전거(600)를 감지하고, 자전거(600)에 대한 제동 신호를 출력한다.
그래프의 ② 구간을 보면, 자전거(600)에 대한 위험수준 및 자전거(600)의 우선순위가 횡방향으로 이동 중인 차량(500)보다 높지만, 차량(500)이 먼저 감지되어 제동량이 더 높은 상태이므로, 제어부(300)는 차량(500)에 대한 제동 신호를 우선하여 통합 제동 신호를 출력한다.
이후, 횡방향으로 이동 중인 차량(500)에 대한 제동량과 자전거(600)에 대한 제동량이 같아지면, 제어부(300)는 더 가까운 위치에 있는 자전거(600)에 대한 위험수준 및 우선순위를 더 높은 것으로 판단하고, 자전거(600)에 대한 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력한다.
그 후, 자전거(600)가 멈춘 경우, 자전거(600)에 대한 위험이 사라진 상태이므로, 센서 장치(200)는 자전거(600)에 대한 제동 신호를 출력하지 않는다. 따라서 그래프의 ③ 구간과 같이, 제어부(300)는 통합 제동 신호를 횡방향으로 이동 중인 차량(500)에 대한 제동 신호로 변환하여 출력한다.
그래프 ③ 구간의 (a) 영역은 통합 제동 신호가 자전거(600)에 대한 제동 신호에서 차량(500)에 대한 제동 신호로 천이되는 영역이다. 이 때, 제어부(300)는 통합 제동 신호를 자전거(600)에 대한 제동 신호에서 차량(500)에 대한 제동 신호로 급격히 변환하는 것이 아니라 부드럽게 변환하여 제동의 이질감을 최소화시킨다. 통합 제동 신호를 급격히 변환하면 운전자가 제동의 이질감을 느껴 불편함을 느낄 수 있기 때문이다.
제동의 이질감을 최소화 시키는 방법으로는 제동 신호 간 변환 시 1차 저역 통과 필터(Low Pass Filter)를 이용하는 방법이 있다. 1차 저역 통과 필터는 아래 수학식1과 같이 1차 전달함수를 갖는다.
Figure 112017120986615-pat00001
제어부(300)는 통합 제동 신호 변환 시 1차 전달함수를 갖는 저역 통과 필터를 이용함으로써 오버슈팅(Overshooting)이 발생하지 않도록 할 수 있고, 시정수(τ)를 크게 하여 출력 응답을 느리게 할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 레이트 리미터(Rate Limiter)를 이용하여 통합 제동 신호의 변화율을 제한할 수 있다. 레이트 리미터(Rate Limiter)는 신호의 변화율을 제한한다. 레이트 리미터(Rate Limiter)는 통과하는 신호의 1 차 미분을 제한하여 출력이 지정된 제한보다 빠르게 변경되지 않도록 한다. 신호 변화율의 상한은 미리 설정될 수 있다.
즉, 제어부(300)는 1차 저역 통과 필터 및 레이트 리미터를 이용하여 통합 제동 신호 곡선의 변화를 느리게 함으로써, 운전자가 느끼는 제동 이질감을 최소화 할 수 있다.
도 8은 자전거(600)의 움직임이 멈춘 이후에 횡방향으로 이동 중이던 차량(500)의 움직임도 멈춘 경우 통합 제동 신호의 변화를 보여준다.
도 8을 참조하면, 그래프의 (a) 구간까지는 도 7과 동일하다. 자전거(600)에 대한 위험이 사라진 이후 차량(500)에 대한 위험이 사라진 상태이므로, 차량(500)에 대한 제동 신호도 출력되지 않는다. 따라서, (a) 구간 이후, 통합 제동 신호는 점점 작아지다가 소멸한다.
도 9는 도 7, 도 8과는 다르게, 횡방향으로 이동 중인 차량(500)이 멈추고, 자전거(600)가 계속 움직여 충돌 위험수준이 더 높아지는 경우 통합 제동 신호의 변화를 보여준다.
도 9를 참조하면, 그래프의 ② 구간까지 통합 제동 신호의 변화는 도 7, 도 8과 동일하다. 그러나 (a) 구간 이후를 보면, 통합 제동 신호가 자전거(600)에 대한 제동 신호와 동일한 것을 알 수 있다. 차량(500)에 대한 충돌 위험이 사라져 자전거(600)에 대한 제동 신호만 출력되는 상황이므로, 통합 제동 신호는 자전거(600)에 대한 제동 신호와 동일하게 출력된다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 차량(1) 및 그 제어방법은, 다수의 제동 관련 시스템으로부터 출력되는 복수의 제동 신호를 중재하거나 통합하여 출력함으로써 제동 신호 간의 혼선이나 충돌을 회피할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 일 실시예에 따른 차량(1) 및 그 제어방법은, 다수의 제동 관련 시스템으로부터 출력되는 복수의 제동 신호가 중첩되는 영역에서 제동 신호의 변환 또는 천이가 필요할 때, 제동 신호의 변환이 자연스럽게 이루어져 제동에 대한 이질감을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 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 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량
200: 센서 장치
300: 제어부
400: 제동 장치 구동부

Claims (18)

  1. 물체를 감지하여 감지 신호 및 상기 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 출력하는 복수의 센서 장치;
    상기 복수의 제동 신호를 수신하고, 상기 복수의 제동 신호를 통합하여 통합 제동 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 통합 제동 신호를 수신하여 차량의 제동 장치를 구동시키는 제동 장치 구동부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서 장치에 의해 감지된 물체가 복수인 경우로서, 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제2 제동량을 비교하여 제1 제동량과 제2 제동량이 같은 경우, 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준을 비교하고, 상기 제1 위험수준 또는 제2 위험수준 중 더 높은 위험수준에 대응하는 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하고,
    상기 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준이 같은 경우, 제1 물체 및 제2 물체에 대한 우선순위를 판단하여 선순위 물체에 대한 제1 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하고,
    상기 선순위 물체에 대한 제1 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하는 중에 상기 선순위 물체에 대한 감지 신호가 수신되지 않거나 상기 선순위 물체에 대한 제1 제동 신호가 출력되지 않는 경우, 후순위 물체에 대한 제2 제동 신호에 기초하여 상기 통합 제동 신호를 출력하되,
    상기 제2 제동 신호에 기초하여 상기 통합 제동 신호를 출력하는 것은,
    1차 저역 통과 필터(Low pass filter)를 통과한 상기 제2 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하는 것 또는 상기 제2 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하되 레이트 리미터(Rate Limiter)를 이용하여 상기 통합 제동 신호의 변화율을 제한하는 것을 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 제동량 및 상기 제2 제동량이 상이한 경우 상기 제1 제동량 또는 제2 제동량 중 더 큰 제동량에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하는 차량.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 후순위 물체에 대한 감지 신호도 수신되지 않는 경우, 통합 제동 신호를 출력하지 않는 차량.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 물체를 감지하여 감지 신호 및 상기 감지 신호에 따른 복수의 제동 신호를 출력하는 단계;
    상기 복수의 제동 신호를 수신하고, 상기 복수의 제동 신호를 통합하여 통합 제동 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 통합 제동 신호를 수신하여 차량의 제동 장치를 구동시키는 단계;를 포함하고,
    상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는,
    감지된 물체가 복수인 경우로서, 제1 물체에 대한 제1 제동량 및 제2 물체에 대한 제2 제동량을 비교하여 제1 제동량과 제2 제동량이 같은 경우, 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준을 비교하는 단계;
    상기 제1 위험수준 또는 제2 위험수준 중 더 높은 위험수준에 대응하는 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하는 단계;
    상기 제1 물체에 대한 제1 위험수준 및 제2 물체에 대한 제2 위험수준이 같은 경우, 제1 물체 및 제2 물체에 대한 우선순위를 판단하는 단계;
    선순위 물체에 대한 제1 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하는 단계; 및
    상기 선순위 물체에 대한 제1 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하는 중에 상기 선순위 물체에 대한 감지 신호가 수신되지 않거나 상기 선순위 물체에 대한 제1 제동 신호가 출력되지 않는 경우, 후순위 물체에 대한 제2 제동 신호에 기초하여 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 제2 제동 신호에 기초하여 상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는,
    1차 저역 통과 필터(Low pass filter)를 통과한 상기 제2 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하는 단계 또는 상기 제2 제동 신호를 상기 통합 제동 신호로 출력하되 레이트 리미터(Rate Limiter)를 이용하여 상기 통합 제동 신호의 변화율을 제한하는 단계를 포함하는 차량의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는,
    상기 제1 제동량 및 상기 제2 제동량이 상이한 경우 상기 제1 제동량 또는 제2 제동량 중 더 큰 제동량에 대응하는 제동 신호를 통합 제동 신호로 출력하는 차량의 제어방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 통합 제동 신호를 출력하는 단계는,
    상기 후순위 물체에 대한 감지 신호도 수신되지 않는 경우, 통합 제동 신호를 출력하지 않는 차량의 제어방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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