KR102557831B1 - 차량 주행 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

차량 주행 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량 주행 제어 장치는 전방 물체를 감지하는 전방 물체 감지부; 도로를 감지하는 도로 감지부; 차량의 조향 상태 정보를 감지하는 조향 감지부; 전방 물체 감지부에 의해 감지된 물체 감지 정보로 전방 물체와의 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하고, 도로 감지부에 의해 감지된 도로 정보로 도로 형상을 검출하며, 조향 감지부에 의해 감지된 조향 상태 정보로 차량의 예상 주행 궤적을 검출한 후, 전방 물체 중 충돌 예상 물체가 존재하는지에 따라, 예상 주행 궤적상에 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하는 지를 토대로 차량의 주행 모드를 결정하는 주행 모드 결정부; 및 주행 모드 결정부에 의해 결정된 주행 모드에 따라 차량 주행을 제어하는 주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 주행 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVING OF VEHICLE}
본 발명은 차량 주행 제어 장치 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 전방 물체와의 충돌 위험 판단시, 예상 주행 궤적상에 물체가 존재하거나 예상 주행 궤적이 도로를 이탈할 위험성이 존재하는지에 따라 긴급 제동 모드와 조향 회피 모드 중 어느 하나를 선택적으로 수행하여 전방 물체와의 충돌을 회피하거나 이 과정에서의 도로 이탈을 방지하는 차량 주행 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량 주행중 운전자의 전방 주시 소홀이나 선행 차량의 급정거 등에 의해 선행 차량과의 충돌 사고가 빈번하게 발생하고 있다. 이러한 충돌 사고를 줄이기 위해 AEB(Autonomous Emergency Braking)이나 PCS(Pre Crash Safety System)와 같은 충돌 예방 시스템이 개발되었다.
충돌 예방 시스템은 레이더를 이용하여 전방의 위험물체를 감지하여 운전자에게 충돌을 경보하고, 그 위험도에 따라 전자제동시스템이 운전자의 제동시간을 단축시키거나 또는 자동으로 제동력을 발생시킨다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-2018-0078363호(2018.07.10)의 '차량 간 충돌 방지 방법 및 장치'에 개시되어 있다.
종래의 충돌 예방 시스템은 위험상황시 충돌 회피를 위한 급격한 스티어링 조작으로 인해 차량이 비정상적으로 주행하거나, 또는 도로 형상과 반대 방향으로 조향하여 차량이 도로를 탈선하여 추가적인 충돌 또는 전복, 낙하 등의 위험성이 있었다.
게다가, 종래의 충돌 예방 시스템은 조향 회피시 미처 감지하지 못한 물체가 존재할 경우 추가적인 충돌 위험성이 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 전방 물체와의 충돌 위험 판단시, 예상 주행 궤적상에 물체가 존재하거나 예상 주행 궤적이 도로를 이탈할 위험성이 존재하는지에 따라 긴급 제동 모드와 조향 회피 모드 중 어느 하나를 선택적으로 수행하여 전방 물체와의 충돌을 회피하거나 이 과정에서의 도로 이탈을 방지하는, 차량 주행 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 주행 제어 장치는 전방 물체를 감지하는 전방 물체 감지부; 도로를 감지하는 도로 감지부; 차량의 조향 상태 정보를 감지하는 조향 감지부; 상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 물체 감지 정보로 전방 물체와의 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하고, 상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로 정보로 도로 형상을 검출하며, 상기 조향 감지부에 의해 감지된 조향 상태 정보로 차량의 예상 주행 궤적을 검출한 후, 전방 물체 중 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지에 따라 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는 지를 토대로 차량의 주행 모드를 결정하는 주행 모드 결정부; 및 상기 주행 모드 결정부에 의해 결정된 상기 주행 모드에 따라 차량 주행을 제어하는 주행 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하지 않으면 상기 주행 모드를 조향 회피 모드로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드 결정부는 상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 각 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류 중 적어도 하나를 통해 전방 물체 각각에 대해 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하는 충돌 예상 물체 검출부; 상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로의 곡률과 구배 중 적어도 하나를 이용하여 도로 형상을 검출하는 도로 형상 검출부; 상기 조향 감지부에 의해 감지된 요레이트와 스티어링 각도 중 적어도 하나를 이용하여 차량의 예상 주행 궤적을 검출하는 예상 주행 궤적 검출부; 및 전방 물체 중 상기 충돌 예상 물체가 존재하면, 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 판단하여 판단 결과에 따라 상기 주행 모드를 결정하는 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 주행 제어 방법은 전방 물체 감지부가 전방 물체를 감지하는 단계; 도로 감지부가 도로를 감지하는 단계; 조향 감지부가 차량의 조향 상태 정보를 감지하는 단계; 주행 모드 결정부가 상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 물체 감지 정보로 전방 물체와의 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하고, 상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로 정보로 도로 형상을 검출하며, 상기 조향 감지부에 의해 감지된 조향 상태 정보로 차량의 예상 주행 궤적을 검출한 후, 전방 물체 중 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지에 따라, 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 토대로 차량의 주행 모드를 결정하는 단계; 및 주행 제어부가 상기 주행 모드 결정부에 의해 결정된 상기 주행 모드에 따라 차량 주행을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드를 결정하는 단계에서, 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드를 결정하는 단계에서, 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드를 결정하는 단계에서, 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하지 않으면 상기 주행 모드를 조향 회피 모드로 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 주행 모드를 결정하는 단계는, 상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 각 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류 중 적어도 하나를 이용하여 전방 물체 각각에 대해 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하는 단계; 상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로의 곡률과 구배 중 적어도 하나를 이용하여 도로 형상을 검출하는 단계; 상기 조향 감지부에 의해 감지된 요레이트와 스티어링 각도 중 적어도 하나를 이용하여 차량의 예상 주행 궤적을 검출하는 단계; 및 전방 물체 중 상기 충돌 예상 물체가 존재하면, 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 판단하여 판단 결과에 따라 상기 주행 모드를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 주행 제어 장치 및 방법은 전방 물체와의 충돌 위험 판단시, 예상 주행 궤적상에 물체가 존재하거나 예상 주행 궤적이 도로를 이탈할 위험성이 존재하는지에 따라 긴급 제동 모드와 조향 회피 모드 중 어느 하나를 선택적으로 수행하여 전방 물체와의 충돌을 회피하거나 이 과정에서의 도로 이탈을 방지한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량 주행 제어 장치 및 방법은 조향 회피 진입전에 도로 이탈 및 추가 물체를 미리 감지하여 차량 제동을 통해 충돌을 회피할 수 있고, 이를 통해 과도한 횡방향 조작으로 발생하는 차체 또는 샤시 부품의 뒤틀림, 및 충돌로 인한 부품과 차체 파괴를 방지하여 차량의 내구 수명이 향상될 수 있도록 한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 차량 주행 제어 장치 및 방법은 조향 회피 진입전에 도로 이탈 및 추가 물체를 미리 감지하고 제동을 통해 충돌을 회피함으로써, 탑승자의 안전을 확보할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적인 물체와의 충돌 위험시의 긴급 제동을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 이탈 위험시의 긴급 제동을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법의 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 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 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 추가적인 물체와의 충돌 위험시의 긴급 제동을 나타낸 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로 이탈 위험시의 긴급 제동을 나타낸 도면이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치는 전방 물체 감지부(10), 도로 감지부(20), 조향 감지부(30), 주행 모드 결정부(40) 및 주행 제어부(50)를 포함한다.
전방 물체 감지부(10)는 차량의 전방에 있는 적어도 하나 이상의 전방 물체를 감지하여 물체 감지 정보를 획득하는 것으로써, 예를 들어 전방 물체 각각에 대해 전방 물체와의 상대속도, 상대거리 및 전방 물체 종류를 검출한다. 전방 물체 감지부(10)에 의해 감지된 상대속도, 상대거리 및 전방 물체 종류는 전방 물체 각각에 대한 충돌 위험성을 검출하는데 이용될 수 있다.
전방 물체 감지부(10)로는 레이더 센서, 카메라 및 레이저 스캐너 등이 채용될 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 전방 물체 감지부(10)에 의해 상대속도, 상대거리및 전방 물체 종류가 감지되는 것을 예시로 설명하였으나, 전방 물체 감지부(10)에 의해 감지된 물체 감지 정보는 이에 한정되는 것은 아니며 각 전방 물체에 대해 충돌 위험성을 검출하는데 사용되는 것이라면 다양한 감지 정보가 더 포함될 수 있다.
도로 감지부(20)는 차량이 주행하는 도로 정보를 감지하는 것으로써, 예를 들어 도로의 곡률 및 구배를 감지한다. 도로 감지부(20)에 의해 감지된 도로의 곡률 및 구배는 도로 형상을 검출하는데 이용된다.
도로 감지부(20)로는 카메라, 레이저 스캐너 및 내비게이션 등이 채용될 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 도로 감지부(20)에 의해 도로의 곡률 및 구배가 감지되는 것을 예시로 설명하였으나, 도로 감지부(20)에 의해 감지된 도로 정보는 이에 한정되는 것은 아니며 도로 형상을 검출하는데 사용되는 것이라면 다양한 감지 정보가 더 포함될 수 있다.
조향 감지부(30)는 차량의 조향 상태를 감지하는 것으로써, 예를 들어 차량의 요레이트 및 스티어링 각도를 감지한다. 조향 감지부(30)에 의해 감지된 감지 정보는 차량의 예상 주행 궤적을 검출하는데 사용된다.
조향 감지부(30)로는 요레이트 센서, 스티어링 각도 센서 등이 채용될 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 조향 감지부(30)에 의해 요레이트 및 스티어링 각도가 감지되는 것을 예시로 설명하였으나, 조향 감지부(30)에 의해 감지된 조향 정보는 이에 한정되는 것은 아니며 예상 주행 궤적을 검출하는데 사용되는 것이라면 다양한 감지 정보가 더 포함될 수 있다.
주행 모드 결정부(40)는 상기한 전방 물체 감지부(10), 도로 감지부(20) 및 조향 감지부(30)에 의해 각각 감지된 감지 정보를 토대로 차량의 주행 모드를 결정하는 것으로써, 전방 물체 감지부(10)에 의해 감지된 물체 감지 정보로 전방 물체와의 충돌 위험성을 검출하여 전방 물체 중 어느 하나 이상에 대한 충돌 예상 물체를 검출하고, 도로 감지부(20)에 의해 감지된 도로 정보로 도로 형상을 검출하며, 조향 감지부(30)에 의해 감지된 조향 상태 정보로 차량의 예상 주행 궤적을 검출한다. 이와 같이, 충돌 예상 물체와 도로 형상 및 예상 주행 궤적이 검출됨에 따라, 주향 모드 결정부(40)는 전방 물체 중 충돌 예상 물체가 존재하는지를 토대로 예상 주행 궤적상에 충돌 예상 물체가 존재하거나 또는 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하는지를 토대로 차량의 주행 모드를 결정한다.
즉, 주행 모드 결정부(40)는 충돌 예상 물체 검출부(41), 도로 형상 검출부(42), 예상 주행 궤적 검출부(43) 및 판단부(44)를 포함한다.
충돌 예상 물체 검출부(41)는 전방 물체 감지부(10)에 의해 감지된 각 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류 중 적어도 하나를 이용하여 전방 물체 각각에 대해 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출한다. 즉, 충돌 예상 물체 검출부(41)는 전방 물체 감지부(10)에 의해 감지된 각 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류 등을 이용하여 충돌까지의 시간을 산출하고, 산출된 충돌까지의 시간을 이용하여 충돌 위험성을 검출한다.
도로 형상 검출부(42)는 도로 감지부(20)에 의해 감지된 도로의 곡률과 구배 중 적어도 하나를 이용하여 도로 형상을 검출한다.
예상 주행 궤적 검출부(43)는 조향 감지부(30)에 의해 감지된 요레이트와 스티어링 각도를 이용하여 차량의 예상 주행 궤적을 검출한다.
판단부(44)는 충돌 예상 물체 검출부(41)에 의해 검출된 충돌 예상 물체, 도로 형상 검출부(42)에 의해 검출된 도로 형상, 및 예상 주행 궤적 검출부(43)에 의해 검출된 예상 주행 궤적을 이용하여 차량의 주행 모드를 결정한다.
차량의 주행 모드로는 차량을 제동시키기 위한 긴급 제동 모드 및 차량이 충돌 예상 물체를 회피하도록 하기 위한 조향 회피 모드가 포함될 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 판단부(44)는 충돌 예상 물체 검출부(41)에 의해 검출된 충돌 예상 물체의 위치와 예상 주행 궤적 검출부(43)에 의해 검출된 예상 주행 궤적을 이용하여 충돌 예상 물체 중 적어도 하나가 예상 주행 궤적상에 존재하는지를 판단한다.
판단 결과, 충돌 예상 물체 중 적어도 하나가 예상 주행 궤적상에 존재하는 것으로 판단되면, 판단부(44)는 도 2 에 도시된 바와 같이 차량의 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정한다. 즉, 예상 주행 궤적상에 충돌 예상 물체가 존재하면 실제 충돌이 발생할 수 있으므로, 판단부(44)는 이러한 충돌을 방지하기 위해 차량의 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하여 차량 충돌을 방지한다.
또한, 판단부(44)는 충돌 예상 물체 중 적어도 하나가 예상 주행 궤적상에 존재하는지를 판단한 결과 충돌 예상 물체가 예상 주행 궤적상에 존재하지 않으면, 예상 주행 궤적 검출부(43)에 의해 검출된 예상 주행 궤적과 도로 형상 검출부(42)에 의해 검출된 도로 형상을 이용하여 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하는지를 판단한다.
판단 결과, 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하는 것으로 판단되면, 판단부(44)는 도 3 에 도시된 바와 같이 차량의 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정한다. 즉, 충돌 예상 물체가 예상 주행 궤적상에 존재하지 않더라도 차량이 도로를 이탈할 수 있으므로, 판단부(44)는 이러한 도로 이탈을 방지하기 위해 차량의 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하여 차량의 도로 이탈을 방지한다.
일 예로, 판단부(44)는 차량의 충돌 위험성 및 도로 이탈 위험을 아래의 수학식 1을 통해 검출할 수 있다.
즉, 판단부(44)는 스티어링 각도와 요레이트 및 무게 팩터(weight factor)를 이용하여 곡률게인을 산출한다. 이어 판단부(44)는 곡률게인의 절대값에서 위험도 판단 게인의 절대값과 상수(k)의 곱을 차감하여 그 값이 기준값(0)보다 큰지 또는 작은지에 따라 충돌 예상 물체가 예상 주행 궤적상에 존재하여 충돌할 위험성이 있는지, 및 차량이 도로를 이탈할 위험이 있는지를 판단할 수 있다.
한편, 판단부(44)는 충돌 예상 물체가 예상 주행 궤적상에 존재하지 않을 뿐만 아니라 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하지 않는 것으로 판단되면, 차량의 주행 모드를 조향 회피 모드로 결정한다.
즉, 차량이 예상 주행 궤적에 따라 주행하더라도 충돌이 발생하지 않고 도로도 이탈하지 않으므로, 판단부(44)는 차량의 주행 모드를 조향 회피 모드로 결정함으로써, 차량이 충돌 및 도로 이탈없이 안전하게 주행할 수 있도록 한다.
주행 제어부(50)는 주행 모드 결정부(40)에 의해 결정된 주행 모드에 따라 차량의 주행을 제어한다.
즉, 판단부(44)의 판단 결과 차량의 주행 모드가 긴급 제동 모드로 결정되면, 주행 제어부(50)는 해당 긴급 제동 모드에 따라 차량에 구비된 각종 제동 장치를 제어하여 차량을 긴급 제동시킨다.
또한, 판단부(44)의 판단 결과 차량의 주행 모드가 조향 회피 모드로 결정되면, 주행 제어부(50)는 해당 조향 제동 모드에 따라 차량에 구비된 각종 조향 장치를 제어하여 회피 조향한다.
이하, 도 4 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법을 상세하게 설명한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법의 순서도이다.
도 4 를 참조하면, 전방 물체 감지부(10)는 차량의 전방에 있는 적어도 하나 이상의 전방 물체 각각에 대해 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류를 검출한다(S10).
전방 물체 감지부(10)에 의해 전방 물체가 감지됨에 따라, 충돌 예상 물체 검출부(41)는 전방 물체 감지부(10)에 의해 감지된 각 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류 중 적어도 하나를 이용하여 전방 물체 각각에 대해 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출한다(S20).
도로 감지부(20)는 차량이 주행하는 도로 정보, 예를 들어 도로의 곡률 및 구배를 감지한다(S30).
도로 감지부(20)에 의해 도로가 감지됨에 따라, 도로 형상 검출부(42)는 도로 감지부(20)에 의해 감지된 도로의 곡률과 구배 중 적어도 하나를 이용하여 도로 형상을 검출한다(S40).
조향 감지부(30)는 차량의 조향 상태, 차량의 요레이트 및 스티어링 각도를 감지한다(S50).
조향 감지부(30)에 의해 차량의 조향 상태가 감지됨에 따라, 예상 주행 궤적 검출부(43)는 조향 감지부(30)에 의해 감지된 요레이트와 스티어링 각도를 이용하여 차량의 예상 주행 궤적을 검출한다(S60).
이와 같이 충돌 예상 물체와 도로 형상 및 예상 주행 궤적이 검출됨에 따라, 판단부(44)는 전방 물체 중 충돌 예상 물체가 존재하는지에 따라 예상 주행 궤적상에 충돌 예상 물체가 존재하거나 또는 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하는 지를 토대로 차량의 주행 모드를 결정한다.
즉, 판단부(44)는 충돌 예상 물체 검출부(41)에 의해 검출된 충돌 예상 물체의 위치와 예상 주행 궤적 검출부(43)에 의해 검출된 예상 주행 궤적을 이용하여 충돌 예상 물체 중 적어도 하나가 예상 주행 궤적상에 존재하는지를 판단한다(S70).
단계(S70)에서의 판단 결과, 충돌 예상 물체 중 적어도 하나가 예상 주행 궤적상에 존재하는 것으로 판단되면, 판단부(44)는 차량의 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정한다(S90). 이에 따라 주행 제어부(50)는 해당 긴급 제동 모드에 따라 차량 주행을 제어한다.
반면에, 단계(S70)에서의 판단 결과, 충돌 예상 물체가 예상 주행 궤적상에 존재하지 않으면, 판단부(44)는 예상 주행 궤적 검출부(43)에 의해 검출된 예상 주행 궤적과 도로 형상 검출부(42)에 의해 검출된 도로 형상을 이용하여 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하는지를 판단한다(S80).
단계(S80)에서의 판단 결과, 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하는 것으로 판단되면, 판단부(44)는 차량의 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정한다(S90). 이에 따라 주행 제어부(50)는 해당 긴급 제동 모드에 따라 차량 주행을 제어한다.
한편, 단계(S80)에서의 판단 결과, 예상 주행 궤적이 도로 형상을 이탈하지 않는 것으로 판단되면, 차량의 주행 모드를 조향 회피 모드로 결정한다(S100). 이에 따라 주행 제어부(50)는 해당 조향 회피 모드에 따라 차량 주행을 제어한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치 및 방법은 전방 물체와의 충돌 위험 판단시, 예상 주행 궤적상에 물체가 존재하거나 예상 주행 궤적이 도로를 이탈할 위험성이 존재하는지에 따라 긴급 제동 모드와 조향 회피 모드 중 어느 하나를 선택적으로 수행하여 전방 물체와의 충돌을 회피하거나 이 과정에서의 도로 이탈을 방지한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치 및 방법은 조향 회피 진입전에 도로 이탈 및 추가 물체를 미리 감지하여 차량 제동을 통해 충돌을 회피할 수 있고, 이를 통해 과도한 횡방향 조작으로 발생하는 차체 또는 샤시 부품의 뒤틀림, 및 충돌로 인한 부품과 차체 파괴를 방지하여 차량의 내구 수명이 향상될 수 있도록 한다.
게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치 및 방법은 조향 회피 진입전에 도로 이탈 및 추가 물체를 미리 감지하고 제동을 통해 충돌을 회피함으로써, 탑승자의 안전을 확보할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 전방 물체 감지부
20: 도로 감지부
30: 조향 감지부
40: 주행 모드 결정부
41: 충돌 예상 물체 검출부
42: 도로 형상 검출부
43: 예상 주행 궤적 검출부
44: 판단부
50: 주행 제어부

Claims (10)

  1. 전방 물체를 감지하는 전방 물체 감지부;
    도로를 감지하는 도로 감지부;
    차량의 조향 상태 정보를 감지하는 조향 감지부;
    상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 물체 감지 정보로 전방 물체와의 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하고, 상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로 정보로 도로 형상을 검출하며, 상기 조향 감지부에 의해 감지된 조향 상태 정보로 차량의 예상 주행 궤적을 검출한 후, 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는 지를 토대로 차량의 주행 모드를 결정하는 주행 모드 결정부; 및
    상기 주행 모드 결정부에 의해 결정된 상기 주행 모드에 따라 차량 주행을 제어하는 주행 제어부를 포함하고,
    상기 주행 모드 결정부는 전방 물체 중 상기 충돌 예상 물체가 존재하면, 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 판단하여 판단 결과에 따라 상기 주행 모드를 결정하는 판단부를 포함하며,
    상기 판단부는 스티어링 각도와 요레이트 및 무게 팩터(weight factor) 중 적어도 하나를 이용하여 곡률게인을 산출하고, 상기 곡률게인의 절대값에서 위험도 판단 게인의 절대값과 상수의 곱을 차감한 값이 기준값보다 큰지 또는 작은지에 따라 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하지 않으면 상기 주행 모드를 조향 회피 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 주행 모드 결정부는
    상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 각 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류 중 적어도 하나를 통해 전방 물체 각각에 대해 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하는 충돌 예상 물체 검출부;
    상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로의 곡률과 구배 중 적어도 하나를 이용하여 도로 형상을 검출하는 도로 형상 검출부; 및
    상기 조향 감지부에 의해 감지된 요레이트와 스티어링 각도 중 적어도 하나를 이용하여 차량의 예상 주행 궤적을 검출하는 예상 주행 궤적 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  6. 전방 물체 감지부가 전방 물체를 감지하는 단계;
    도로 감지부가 도로를 감지하는 단계;
    조향 감지부가 차량의 조향 상태 정보를 감지하는 단계;
    주행 모드 결정부가 상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 물체 감지 정보로 전방 물체와의 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하고, 상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로 정보로 도로 형상을 검출하며, 상기 조향 감지부에 의해 감지된 조향 상태 정보로 차량의 예상 주행 궤적을 검출한 후, 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 토대로 차량의 주행 모드를 결정하는 단계; 및
    주행 제어부가 상기 주행 모드 결정부에 의해 결정된 상기 주행 모드에 따라 차량 주행을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 주행 모드를 결정하는 단계는, 전방 물체 중 상기 충돌 예상 물체가 존재하면, 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 판단하여 판단 결과에 따라 상기 주행 모드를 결정하고,
    상기 주행 모드를 결정하는 단계는, 스티어링 각도와 요레이트 및 무게 팩터(weight factor) 중 적어도 하나를 이용하여 곡률게인을 산출하고, 상기 곡률게인의 절대값에서 위험도 판단 게인의 절대값과 상수의 곱을 차감한 값이 기준값보다 큰지 또는 작은지에 따라 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하는지 또는 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 주행 모드를 결정하는 단계에서,
    상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 주행 모드를 결정하는 단계에서,
    상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하면 상기 주행 모드를 긴급 제동 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 주행 모드를 결정하는 단계에서,
    상기 주행 모드 결정부는 상기 예상 주행 궤적상에 상기 충돌 예상 물체가 존재하지 않고, 상기 예상 주행 궤적이 상기 도로 형상을 이탈하지 않으면 상기 주행 모드를 조향 회피 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 주행 모드를 결정하는 단계는,
    상기 전방 물체 감지부에 의해 감지된 각 전방 물체와의 상대속도와 상대거리 및 전방 물체 종류 중 적어도 하나를 이용하여 전방 물체 각각에 대해 충돌 위험성을 검출하여 충돌 예상 물체를 검출하는 단계;
    상기 도로 감지부에 의해 감지된 도로의 곡률과 구배 중 적어도 하나를 이용하여 도로 형상을 검출하는 단계; 및
    상기 조향 감지부에 의해 감지된 요레이트와 스티어링 각도 중 적어도 하나를 이용하여 차량의 예상 주행 궤적을 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
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