KR102658055B1 - 조향 회피 경로를 고려한 적응형 aeb 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

조향 회피 경로를 고려한 적응형 aeb 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

적응형 AEB 제어 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 적응형 AEB 제어방법은 전방관측 센서를 통해 획득한 전방관측 정보를 기초로 회피고려 전방차량을 식별하는 단계, 자차의 속도 정보 및 횡가속도 정보에 기초해서 조향회피 가능영역을 설정하는 단계, 상기 설정된 조향회피 가능영역에의 차량 존재 여부에 기초하여 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계 및 상기 적응적으로 결정된 AEB 가동 시점에 기초하여 AEB 가동을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

조향 회피 경로를 고려한 적응형 AEB 시스템 및 그 제어 방법{ADAPTIVE AEB SYSTEM CONSIDERING STEERABLE PATH AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 자동비상제동(AEB: Autonomous Emergency Braking) 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 자차의 주변 상황을 고려하는 적응형 AEB 시스템 및 이를 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
운전보조시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)은 차량 내 설치된 다양한 센서(카메라, 환경 센서, 감지센서 포함)를 이용하여 충돌 위험을 감지하여 운전자에게 사고 위험을 경고하거나 자동으로 전방/측면 충돌 회피를 위한 속도 감속 및 긴급 제동을 수행하거나, 차선 이탈 경고, 사각지대 감시, 향상된 후방감시 등을 수행하는 자동차 안전 시스템으로서 시장에 빠르게 보급되고 있다.
관련 시스템인 AEB 시스템 역시 연구와 상용차에의 적용이 빠르게 진행되고 있다. AEB 시스템은 운전자 주행안전 보조장치 중의 하나로서 운전자가 전방의 충돌위험을 인지하지 못하거나 돌발 상황이 발생하여 충돌(충돌 및 추돌 포함)이 임박한 상황이 되었을 때, 운전자에게 경보 및 적절한 제동제어를 제공함으로써 충돌피해를 경감해 주는 시스템이다.
종래의 AEB 시스템의 기본 동작은, 전방 카메라 및 레이더와 같은 환경 센서들을 통하여 전방의 차량 또는 경우에 따라 보행자를 인식하고, 검지된 타겟과 잠재된 충돌위험이 판별되면, 청각 및 시각 등의 HMI를 통하여 운전자에게 주의를 환기시키며, 충돌이 임박한 상황으로 진행되었을 경우에 경고레벨 상향 및 적절한 제동명령을 통하여 전방물체와의 충돌을 회피하거나 충돌속도를 경감시킨다.
그러나, 도1에 도시된 바와 같은 종래 기술에 따른 AEB 시스템은 주행 경로 전방에 위치하는 차량 및/또는 보행자의 존재 여부만을 대상으로 비상 제동 여부를 판단하고, 주행 경로의 좌우 경로에 존재하는 차량을 고려하지 않고 따라서 일반 운전자가 조향 조작으로도 회피할 수 있는 상황에서 AEB 제동이 개입할 수 있으므로 민감 동작 또는 오동작 확률이 증가하게 되어 시스템의 신뢰성에 큰 영향을 줄 수 있는 문제점이 있다.
아울러, 좌우 차선의 전방에 다른 차량이 있거나 끼어드는 경우 등 조향회피가 불가능하거나 하지 말아야 되는 상황에 대한 구별이 불가능하여 사고 위험성이 상존하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 주행 경로 상의 전방 차량뿐만이 아니라 좌/우 일정 거리 내의 인접차선에의 차량 유무도 고려하는 AEB 시스템 및 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 주행 경로 상의 전방 차량뿐만이 아니라 좌/우 일정 거리 내의 인접차선에의 차량 유무와 함께 운전자 상태도 고려하는 AEB 시스템 및 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법은, 전방관측 센서를 통해 획득한 전방관측 정보 에 기초하여 주행 차선 전방에의 회피고려 전방차량을 식별하는 단계; 자차의 속도 정보 및 횡가속도 정보에 기초해서 조향회피 가능영역을 설정하는 단계; 상기 설정된 조향회피 가능영역에의 전방차량 존재 여부에 기초하여 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계; 및 상기 적응적으로 결정된 AEB 가동 시점에 기초하여 AEB 가동을 제어하는 단계를 포함한다.
회피고려 전방차량을 식별하는 단계는 환경센서로부터의 차량상태정보를 더 고려하여 회피고려 전방차량을 식별하며, 상기 차량상태 정보는 차량의 속도, 가속도, 및 조향 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계는 상기 설정된 조향회피 가능영역에 차량이 존재하면 상기 AEB 가동 시점을 조기화하도록 결정하고, 상기 설정된 조향회피 가능영역에 차량이 존재하지 않는 경우에는 상기 AEB 가동 시점을 표준 상태로 두거나 늦추도록 결정한다.
조향회피 가능영역의 설정은, 안전한 조향 가능영역을 설정하는 단계와, 자차의 주행예측경로를 판단하는 단계와, 상기 안전한 조향 가능영역에서 상기 주행예측경로상의 영역을 제외한 부분을 조향회피 가능영역으로 설정하는 단계를 수행하여 행할 수 있다.
본 발명의 다른 면에 따른 적응형 AEB 시스템은 전방관측 센서로부터의 전방관측 정보 및 환경 센서로부터의 차량상태 정보에 기초하여 회피고려 전방차량을 식별하는 전방차량 결정부; 상기 전방관측 센서로부터의 전방관측 정보와 상기 환경 센서로부터의 차량상태 정보를 기초로 조향회피 가능여부를 판단하는 조향회피 판단부; 및 상기 전방차량 결정부로부터의 회피고려 전방차량 정보 및 상기 조향회피 판단부로부터의 조향회피가능 판단정보에 기초하여 AEB제어를 결정하는 AEB제어부를 포함한다.
AEB 제어부는 상기 전방차량 결정부로부터의 회피고려 전방차량과 연관된 상기 조향회피 가능판단 정보가 조향회피 가능을 지시하는 경우 표준시점 AEB 가동을 지시하는 AEB 제어명령을 차량 제동부로 전달한다.
전방차량 결정부는 AEB 차량의 조향각 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나로부터 차량의 헤딩각의 변화를 파악하여 이를 고려하여 전방차량을 결정하는 것인 적응형 AEB 제어시스템.
상기 환경 센서는 차량의 속도, 가속도, 및 조향 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전방 관측 센서는 레이더, 카메라 및 상기 레이더 및 카메라의 퓨젼(fusion)을 포함한다.
상기 조향회피 판단부는 운전자 상태에 대한 정보를 제공하는 내부 카메라 및 생체신호 센서 중 적어도 하나로부터 운전자 상태 정보를 전달받아 조향회피 가능여부를 판단한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라서, 전방 관측 센서를 통해 획득한 전방관측 정보에 기초하여 주행 차선 전방에 회피고려 전방차량을 식별하는 단계; AEB 차량의 속도 정보 및 횡가속도 정보에 기초해서 조향회피 가능영역을 설정하는 단계; 내부 카메라 및 생체신호 센서 중 적어도 하나를 이용해서 운전자 상태 정보를 획득하여 상기 운전자의 정상제동 수행가능 여부를 판단하는 단계; 상기 설정된 조향회피 가능영역에의 차량 존재 여부, 상기 상대 속도, 및 상기 운전자의 정상제동 수행가능 여부 판단에 기초하여 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계; 및 상기 적응적으로 결정된 AEB 가동 시점에 기초하여 AEB 가동을 제어하는 단계를 포함하는 적응형 AEB 제어방법이 제공된다.
상기 운전자 상태 정보는 운전자의 졸음 운전 여부, 운전자의 시선 방향, 및 운전 조작 가능 여부 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 의하면, 주행 경로 상의 전방 차량뿐만이 아니라 일정 거리 내의 인접차선에의 차량 유무 및/또는 운전자의 상태를 고려하여 AEB 제어 시점을 가변적으로 결정함을 통해 운전 중 돌발 상황에서의 사고 발생 가능성을 경감시켜 운전자 안전을 더욱 확보할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 AEB 시스템을 설명하는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적응형 AEB 시스템을 설명하는 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법을 설명하는 순서도.
도 4a는 본 발명에 따른 AEB 시스템이 적용되는 일 시나리오를 설명하기 위한 개념도.
도 4b는 본 발명에 따른 AEB 시스템이 적용되는 다른 시나리오를 설명하기 위한 개념도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조향회피 모니터링 구간을 설명하는 개념도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법을 설명하는 순서도.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 몇몇 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 권리범위는 실시예들로부터 관념되는 본 발명의 기술적 사상에 속하는 모든 변경, 변형, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에만, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 제시되는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 특별히 정하지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있으며, 이상적이거나 과도하게 축소된 형식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이며, 본 명세서에서 어떤 용어의 의미를 정의할 경우 해 용어는 그 정의된 대로 해석되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
전술한 바와 같이 AEB 기능은 AEB시스템을 탑재한 차량(이하 AEB 차량이라 칭함)이 주행 중인 차선(이하 주행차선이라 칭함)의 전방에 위치한 자동차(이하 전방차량이라 칭함)와의 충돌 가능성을 감지하여 운전자에게 경고를 주고, 운전자로부터의 관련 반응이 없거나 전방차량과의 충돌이 불가피하다고 판단되는 경우, 충돌 사고를 완화 및 회피시킬 목적으로 AEB 차량을 자동으로 제동하는 시스템이다.
종래 기술에 따른 AEB시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 전방 관측을 위한 카메라 및 레이더(Radar)와 같은 전방관측 센서(환경 센서라고도 칭함)들을 통하여 전방차량 및/또는 보행자를 인식한다
AEB 차량이 인식된 전방차량과의 충돌 가능성이 높다고 판단되면, 청각 및 시각 등의 HMI(human machine interface)를 통하여 운전자에게 주의를 환기시키며, 충돌이 임박한 것으로 판별하게 되면 해당 AEB 차량의 운전자에게의 경고 레벨 상향 및 적절한 제동 명령을 통하여 전방차량과의 충돌을 회피하려 하거나, 충돌방지 및 충격완화를 위한 속도 경감 및/또는 제동을 수행한다. 이와 관련하여 전방차량과의 충돌 위험을 판단하기 위해서는, 예측 주행경로 기반의 전방차량 주행경로 침범여부 판단 및 제동 시점 결정과 관련된 TTC(Time to Collision, 잔여충돌시간)와 같은 지수에 대한 연산이 필요하다.
한편, AEB의 성능 및 안전성 향상을 위하여 고속도로나 일반도로의 병목구간, 고속 구간 진입로나 회전구간과 같이 중-고속영역(전방차량과의 상대 속도 차가 60kph 이상인 구간)구간에서 운행 중인 경우, 저속 운행 또는 정지 중인 전방차량과의 충돌을 회피하거나 차량 피해를 최소화하도록 하기 위한 AEB 기술이 필요하다.
그런데 이러한 중-고속영역에서의 충돌 회피 등을 위해 단순히 TTC의 조기화만을 고려하는 경우, AEB 차량 운전자의 조향 조작만으로도 전방차량과의 충돌을 회피할 수 있는 상황에서도 AEB시스템에 의한 자동 제동이 수행될 수 있다. 이와 같은 AEB시스템의 민감한 동작으로 인해 AEB시스템의 오동작 확률이 증가하게 되어 AEB시스템의 신뢰성에 큰 영향을 줄 수 있다.
그러므로 AEB시스템의 신뢰성을 유지하면서도 중-고속영역에서의 원활한 AEB 동작을 위해서는 차량의 전방뿐만 아니라 주행차선 좌측면 인접차선 및 우측면 인접차선으로의 조향 조작으로 인한 인접차선 차량(이를 인접차량이라 칭함)과의 충돌위험에 대한 모니터링이 필요하다. 다음으로 AEB시스템의 신뢰성을 유지하면서도 중-고속영역에서의 원활한 AEB 동작을 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB시스템에 대해 설명한다.
한편, 본 발명에 따른 AEB 시스템과 종래 기술의 AEB 시스템과의 큰 차이점은, 종래 기술의 AEB 시스템은 자차 주행차로의 전방에 위치한 차량을 판단 대상으로 삼는데 반하여, 본 발명에 따른 AEB 시스템은 주행차선뿐 아니라 좌/우 인접차로의 차량과 보행자를 모두 판단 대상으로 삼는 데 있다.
따라서 본 발명에 따른 이하의 각 실시예 및 특허청구범위에서 전방차량이라고 함은 주행차로의 전방에 위치한 차량뿐 아니라 좌/우 인접차로의 전방에 위치한 차량과 보행자를 모두 아우르는 의미를 가진다. 또한 좌/우 인접차로라는 용어는 주행차선의 바로 옆 좌/우 차로만을 의미하는 것이 아니라, 그 옆 좌/우 차로 또는 그 다음의 좌/우 옆 차로을 포함하는 등 어떤 시점의 자차의 속도와 횡가속도에 따라 결정되는 조향 회피 가능 경로에 포함되는 좌/우 차로를 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적응형 AEB시스템을 설명하는 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB시스템(200)은 전방관측 정보 및/또는 차량상태 정보에 기초하여 전방차량을 식별(결정, 인식 등 포함)하는 전방차량 결정부(210), 전방관측 정보 및 차량상태 정보에 기초하여 조향회피 가능여부를 판단하는 조향회피 판단부(220), 그리고 전방차량 결정부(210) 및 조향회피 판단부(220)로부터의 정보에 기초하여 AEB 구동시점을 적응적(가변적 포함)으로 결정해서 제동부를 제어하기 위한 AEB 제어명령을 생성하는 AEB 제어부(230)를 포함한다.
전방차량 결정부(210)는 차량 내 설치된 전방관측 센서(미도시)로부터 전방관측 정보를 전달받아 전방차량을 식별(결정)한다.
또한, 주행 중인 자차(이하, AEB 차량이라 칭함)는 레이다, 카메라와 같은 전방관측 센서뿐 아니라 및 조향각 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 위치 센서, 차간격 센서와 같은 환경 센서를 이용해 예상 주행 경로상에 전방차량(보행자나 물체 등 포함)이 존재하는지 여부를 판단하면 더 정확한 전방차량 존재여부를 판정할 수 있다. 예컨대 조향각 센서, 자이로 센서 등의 환경 센서를 통하여 차량이 좌회전을 하고 있는 경우라고 판단하면 현 시점의 차량 헤딩각의 정면 방향이 전방이 아니라 차량의 좌향 전방에 위치하는 차량이나 보행자가 전방차량이 될 것이다.
전방차량이 존재한다면 해당 차량과의 상대 속도, 상대거리를 파악한다. 전방차량의 진입 진출을 판단하기 위하여 전방차량의 횡가속도까지 파악하면 더 좋다(이러한 과정을 전방차량을 식별 또는 결정한다고 칭함).
한편, 본 발명의 각 실시예들에서는 편의상 전방관측 센서와 환경 센서를 구별하였으며 그 용어에 의해 역할이나 기능이 한정되는 것은 아니며, 또한 전방관측 센서는 단일 레이더/단일 카메라 기반으로 이루어질 수 있으나 복수의 레이더/카메라를 배제하는 것은 아니며, 또한 레이더, 라이더, 카메라가 융합된 형태로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전방관측 정보는 전방관측 센서를 통해 전달받는 전방차량에 대한 정보로서 전방차량의 영상정보(자동차, 트럭 등 차량 종류나 대상을 식별하기 위함)와 인식된 전방차량의 상대속도, 상대거리, 횡가속도 등을 식별할 수 있는 정보를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량상태 정보는 AEB 차량의 속도, 조향방향, 가속도(종가속도, 횡가속도 포함) 등을 포함하며 전방차량 결정부(210)는 이러한 전방관측 정보 및 차량상태 정보에 기초하여 전방차량을 식별하고, 그와의 상대속도, 상대거리, 횡가속도 등을 도출(파악, 인식 등 포함)한다.
만약 전방차량이 미리 정한 소정 거리 이내에 위치하거나 속도가 늦어 AEB 차량과의 거리가 급격히 좁아지거나, 인접차선에서 진입하는 등의 경우 회피고려 전방차량으로 분류한다.
전술한 바와 같이, 본 명세서에서 전방차량이라는 용어는 주행차로 상의 앞 차량뿐 아니라 좌/우 인접차로(즉, 조향 회피 가능 경로상의 차로) 상의 앞 차량이나 보행자 등의 물체를 의미한다.
전방차량 결정부(210)는 회피고려 전방차량 정보를 AEB제어부(230)로 전달한다. 회피고려 전방차량 정보는 인식된 전방차량의 종류, 전방차량과의 상대속도, 상대 거리, 횡가속도 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조향회피 판단부(220)는 전방관측 센서로부터의 전방관측 정보 및/또는 환경 센서로부터의 차량상태정보를 전달받아 전방차량에 대해 AEB 차량 조향 회피가 가능한 지를 판별한다. 조향 회피는 충돌, 추돌을 피하기 위해 차량을 좌우 방향으로 조향하여 충돌을 회피하는 것을 의미한다.
즉, 조향회피 판단부(220)는 전방관측 센서로부터의 전방관측 정보와 상기 환경 센서로부터의 차량상태 정보에서 도출된 상기 회피고려 전방차량과의 상대속도와 전방차량들의 위치에 기초해서 AEB 차량 운전자가 정상적으로 조향 회피를 할 수 있을지에 대해 판단한다.
구체적으로는, 우선 본 발명의 일 실시예에 따른 조향회피 판단부(220)는 수학식1에 나타내어진 바와 같이 AEB 차량의 현재 속도 및 이에 대한 안전한 주행이 보장되는 횡가속도를 고려하여 조향 가능한 영역AEB 차량(주행차선과의 일정거리(일례로 +/- 3m) 내 좌우측면 인접차선)을 결정한다.
수학식 1의 SR(steerable radius)은 조기 AEB 제어를 수행할 지를 결정하기 위한 조향회피 가능 영역을 의미하고, Vs는 AEB 차량의 속도이고, Lat_accel은 AEB 차량의 속도에 대해서 차량의 주행 안정성을 고려한 허용 가능 범위의 횡가속도를 의미한다.
위 수학식 1에 의하여 계산된 안전한 조향 가능영역은 도 5에 예시된 바와 같다.
조향회피 가능영역은 도 5에 예시된 안전한 조향 가능영역에서 AEB 차량의 주행예측경로 상의 영역을 제외한 영역이 된다.
주행예측경로는 조향각 센서, 자이로 센서등의 환경센서를 통하여 차량이 직선 주행인지, 회전을 하거나 또는 차선변경 중인지를 파악하고, 이로부터 근미래의 다음 순간의 주행경로를 예측하여 판단한다.
대체의 경우 AEB 차량 헤딩각의 정면 영역이 주행예측경로가 되고, 따라서 조향회피 가능영역은 좌/우 차로의 전방영역이 될 것이나, 예컨대 차량이 회전을 하고 있는 경우이거나 차선을 변경하는 중이라고 판단하면 차량의 좌/우측방향 전방의 경로가 주행예측경로가 되고, 따라서 조향회피 가능영역은 경우에 따라서 AEB 차량이 현재 위치한 차로가 될 수도 있다.
전술한 과정을 거쳐 조향회피 가능영역을 설정한 다음, 조향회피 가능영역 내에 회피고려 전방차량의 존재여부에 따라 조향회피 가능판단 정보를 생성한다.
조향회피 판단부(220)는 도출된 조향회피 가능영역에 차량이 존재한다면, 조향회피가 바람직하지 않은 경우이므로, 조향회피가능 판단정보를 AEB 제어부(230)로 전달한다(일례로 flag = 0으로 설정가능).
만약, 조향회피 가능영역에 차량이 존재하지 않는다면, 조향회피가 가능함을 나타내도록 조향회피가능 판단정보를 AEB 제어부(230)로 전달한다(예컨대, flag = 1로 설정).
구체적인 시나리오를 예시하자면, 도 4a에 도시된 경우처럼 인접차선의 차량(420,430)이 바로 앞 차량(440)보다 뒤에 있는 경우에는 조향회피를 할 경우 인접차량과의 충돌 위험이 가장 높다고 판단할 수 있고 이런 경우에는 곧바로 조향회피 불가로 판단한다. 그런데, 도 4b에 도시된 경우처럼 인접차선의 차량(470,480)이 바로 앞 차량(460)보다 앞에 있는 경우에는 조향 회피를 할 때 인접차량의 속도에 따라서 충돌위험도가 다르게 판단될 수 있다. 예컨대, 도 4b의 경우에는 인접차량(470, 480)이 바로 앞 차량(460)보다 빠른 속도로 운행 중이면 조향회피 가능한 경우로 판단할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향회피 판단부(220)는 조향회피 가능 영역을 결정하거나 또는 조향회피 가능 여부를 판단함에 있어서 수학식 2에 나타내어진 바와 같이 운전자 상태 정보도 같이 반영하여 결정할 수 있다.
운전자 상태는 차량 내부에 설치된 카메라나 생체신호 센서 등을 통해 인식되는 운전자의 상태(졸음 정도, 시선 방향, 몸짓 등)를 의미한다. 조향회피 판단부(220)에서는 이러한 내부 카메라 및 생체신호 센서로부터 운전자 상태를 나타내는 정보를 포함하는 운전자 상태 정보를 전방관측 정보 및 차량상태 정보와 함께 고려하여 조향회피가능 판단정보를 도출할 수 있다. 예컨대, 운전자 상태가 양호하면 조향회피 가능영역을 더 넓게 설정하거나 또는 도 4b와 같은 경우에 조향회피 가능성을 더 높게 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 AEB제어부(230)는 전방차량 결정부(210)으로부터의 회피고려 전방차량 정보와 조향회피 판단부(220)으로부터의 조향회피가능 판단정보를 수신하여 AEB 가동 시점을 결정하여 적절한 AEB 제어시점에 AEB 제어명령을 제동부(미도시됨)로 전송한다.
즉, 조향회피가능 판단정보가 조향회피가 가능하여 조기 AEB 제어가 필요하지 않다 지시하는 경우(예컨대, 조향회피가능 판단정보 관련 플래그가 1로 설정된 경우), 표준(정규, 정상, 기준 등으로 칭해질 수 있음)적인 AEB 제동시점에 제동을 하도록 지시하는 AEB 제어명령을 제동부(미도시)로 출력한다. 또는 AEB의 개입을 억제하기 위하여 제동 시점을 늦추도록 AEB 제어를 할 수도 있다.
반면에, 조향회피가능 판단정보가 조향회피가 불가능하다고 나타내는 경우(조향회피가능 판단정보 관련 플래그가 0으로 설정된 경우), 표준적인 AEB 제동시점보다 이른 시점에 AEB 제동을 하거나, 및/또는 통상의 제동보다 강력하게 제동을 하도록 지시하는 AEB 제어명령을 제동부로 전송한다.
이와 함께 법규가 허용한다면 운전자의 오판에 의한 조향회피를 억제하기 위하여 조향장치를 잠그는 것도 가능할 수 있을 것이다.
다른 일 실시예로서, 조향회피 판단부(220)는 좌/우 차로의 조향회피 가능 여부를 구분하여 조향회피가능 판단정보를 구성하고, 운전자에게 가능한 방향의 차로로 조향안내를 하거나, 조향제어부(미도시)로 조향회피 가능판단 정보를 전달하여 조향제어부가 좌 또는 우로 조향하여 충돌을 방지하도록 할 수 있다. 이 경우에 조향회피가능 판단정보(플래그)는 예컨대, 11(좌우 방향 조향가능), 10(좌방으로 조향가능), 01(우방으로 조향가능), 00(조향불가)의 4경우 중 하나가 될 수 있다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법에 대해 설명한다.
도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법은 도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어시스템을 이용한 적응형 AEB 제어방법의 일 실시예에 대한 것이다.
회피고려 전방 차량의 존재에 대해 식별한다(S310). 구체적으로는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 AEB 차량(410,450)이 주행을 하면서 전방관측 센서와 환경 센서를 이용해 전방에 충돌 등의 위험이 있는 물체가 존재하는지를 확인하는데 이때 전방에 차량(440)이 존재하면, 해당 전방차량(440,460)의 종류(자동차, 버스, 보행자 등 식별)를 식별하고 그와의 상대 거리, 상대 속도를 판단하다. 추가로 자차의 속도, 종가속도, 횡가속도 등을 판단할 수 있다.
단계(S310) 이후, 또는 병행하여 조향회피 가능영역을 설정한다(S320). 즉, 전방관측 센서 및/또는 환경 센서로부터의 정보(전방관측정보, 차량상태정보)에 기초하여 도 5에 예시된 바와 같이 AEB 차량의 조향회피 가능영역을 설정한다.
아울러, 환경 센서 및 전방관측 센서를 이용해 전방차량(520)과의 상대속도, 상대거리 및 전방차량과 자차의 횡가속도를 파악하고, 환경 센서를 통해 AEB 차량(510)의 조향방향을 파악하여 전방차량(520)과의 충돌가능 경로(540)와 충돌 회피 경로(550)을 파악하여, 이들 정보를 토대로 조향회피 가능 여부를 판단하여 조향회피가능 판단정보를 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법에서는 이러한 주행차선 상의 충돌 회피 경로(550)뿐만이 아니라 주행차선과 일정 거리 내의 인접차선에 차량 존재 유무도 함께 고려하여 AEB 가동시점을 적응적으로 결정할 수 있다. 위와 같은 방법으로 설정된 조향회피 가능영역에 차량이 존재하는 지와 회피고려 전방차량과의 상대 거리, 상대 속도 등에 따라 AEB 가동시점을 적응적으로 결정한다(S330).
조향회피 경로 상의 인접차선에 차량이 존재하여 조향회피가 어렵다고 판단되면 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어시스템이 AEB 제동을 표준 제어시점보다 빨리 수행하도록 결정할 수 있다.
또한 인접 전방차량과 바로 앞 전방차량과의 선후 관계와 인접 전방차량의 속도, AEB 차량과의 상대 속도, 상대 거리 등도 적응형 AEB 제어시점 판단에 고려될 수 있고, 인접 전방차량의 차로 변경 상황을 나타내는 횡가속도가 함께 고려될 수 있다. 이와 같은 방법으로 결정된 AEB 제어시점에 따라 AEB 가동을 제어한다(S340). 다음으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법을 설명하는 순서도이다.
도 6에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어방법은 도 2의 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 AEB 제어시스템을 이용한 적응형 AEB 제어방법의 다른 실시예에 대한 것으로서 운전자 상태 정보도 같이 고려하는 적응형 AEB 제어방법에 대한 것이다.
먼저 회피고려 전방 차량의 존재에 대해 식별한다(S610). 구체적으로는, AEB 차량이 주행을 하면서 전방관측 센서와 환경 센서를 이용해 전방에 충돌 등의 위험이 있는 물체가 존재하는지를 확인하는데 이때 전방에 차량이 존재하면, 해당 전방차량를 식별하고 그와의 상대 거리, 상대 속도 및 자신의 속도, 종가속도, 횡가속도 등을 판단한다.
이후 조향회피 가능영역을 설정한다(S620). 즉, 전방관측 센서와 환경 센서로부터의 정보(전방관측정보, 차량상태정보)에 기초하여 AEB 차량의 조향회피 가능영역을 설정한다. 다음으로 내부 카메라나 생체신호 센서로부터의 운전자 상태 정보에 기초하여 운전자의 상태를 파악한다(S630). 운전자 상태로부터 정상적인 제동을 스스로 하기 어렵거나 또는 조향 조작이 미숙할 것으로 예상되는지 여부를 판단한다.
전방차량과의 상대속도 및 횡가속도 외에도 운전자 상태 정보에 포함되는 운전자의 시선이나 안구 움직임 등으로부터 파악된 졸음운전 여부 및 시선 이탈 등도 같이 고려하여 AEB 가동시점을 적응적으로 결정한다(S640). 이후 이와 같은 절차를 통해 결정된 AEB 가동시점에 따라 적응적으로 AEB 가동을 제어한다(650).
예컨대, 운전자의 상태를 추가로 파악하여 전방차량과의 충돌 회피를 위해 운전자 스스로 제동을 하기 어렵다고 판단되거나, 조향 조작 미숙이 예상되어 인접차량과의 충돌 사고 발생 가능성이 높다고 판단된 경우에도 AEB 제동 시점과 제동력을 통상의 경우보다 빠르고 강하게 제동하도록 결정할 수 있다.
전술한 각 구성은 각각이 별도의 장치로 설명되었으나, 이는 설명의 편의와 이해의 증진을 위한 예시적 설명에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 전방차량 결정부(210)와 조향회피 판단부(220)는 하나의 모듈로 통합되어 구현될 수도 있고, 둘이나 그 이상의 장치로 분할하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성에 대하여 상세히 설명하였다. 그러나 전술한 실시예는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다. 본 발명의 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서의 교시와 시사로부터 본 발명의 기술적 사상의 범주내의 다양한 변형과 변경이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여짐이 마땅하다.

Claims (16)

  1. 전방관측 센서를 통해 획득한 전방관측 정보 에 기초하여 주행 차선 전방에의 회피고려 전방차량을 식별하는 단계;
    자차의 속도 정보 및 횡가속도 정보에 기초해서 조향회피 가능영역을 설정하는 단계;
    상기 설정된 조향회피 가능영역에의 전방차량 존재 여부에 기초하여 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계; 및
    상기 적응적으로 결정된 AEB 가동 시점에 기초하여 AEB 가동을 제어하는 단계를 포함하는 적응형 AEB 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회피고려 전방차량을 식별하는 단계는 환경센서로부터의 차량상태정보를 더 고려하여 회피고려 전방차량을 식별하는 것인 적응형 AEB 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차량상태 정보는 차량의 속도, 가속도, 및 조향 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 적응형 AEB 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계는 상기 설정된 조향회피 가능영역에 차량이 존재하면 상기 AEB 가동 시점을 조기화하도록 결정하는 단계를 포함하는, 적응형 AEB 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계는 상기 설정된 조향회피 가능영역에 차량이 존재하지 않는 경우, 상기 AEB 가동 시점을 늦추도록 결정하는 단계를 포함하는, 적응형 AEB 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조향회피 가능영역을 설정하는 단계는,
    안전한 조향 가능영역을 설정하는 단계와,
    자차의 주행예측경로를 판단하는 단계와,
    상기 안전한 조향 가능영역에서 상기 주행예측경로상의 영역을 제외한 부분을 조향회피 가능영역으로 설정하는 단계를 포함하는 것인 적응형 AEB 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 주행예측경로를 판단하는 단계는, 자이로 센서 및 조향각 센서 중 적어도 하나를 이용하여 차량의 진행방향을 파악하고 이로부터 다음 순간의 주행경로를 예측하는 과정을 수행하는 것인 적응형 AEB 제어방법.
  8. 제4항에 있어서,
    자차의 조향장치를 잠그는 단계를 더 포함하는 적응형 AEB 제어방법.
  9. 전방관측 센서로부터의 전방관측 정보 및 환경 센서로부터의 차량상태 정보에 기초하여 회피고려 전방차량을 식별하는 전방차량 결정부;
    상기 전방관측 센서로부터의 전방관측 정보와 상기 환경 센서로부터의 차량상태 정보를 기초로 조향회피 가능여부를 판단하는 조향회피 판단부; 및
    상기 전방차량 결정부로부터의 회피고려 전방차량 정보 및 상기 조향회피 판단부로부터의 조향회피가능 판단정보에 기초하여 AEB제어를 결정하는 AEB제어부를 포함하고,
    상기 조향 회피 판단부는,
    자차의 속도 정보 및 횡가속도 정보에 기초해서 조향회피 가능영역을 설정하도록 더 구성되는 것을 특징으로 하는 적응형 AEB 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 AEB 제어부는 상기 전방차량 결정부로부터의 회피고려 전방차량과 연관된 상기 조향회피 가능판단 정보가 조향회피 불가능을 지시하는 경우 조기시점 AEB 가동을 지시하는 AEB 제어명령을 차량 제동부로 전달하는, 적응형 AEB 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 AEB 제어부는 상기 전방차량 결정부로부터의 회피고려 전방차량과 연관된 상기 조향회피 가능판단 정보가 조향회피 가능을 지시하는 경우 표준시점 AEB 가동을 지시하는 AEB 제어명령을 차량 제동부로 전달하는, 적응형 AEB 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 전방차량 결정부는 AEB 차량의 조향각 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나로부터 차량의 헤딩각의 변화를 파악하여 이를 고려하여 전방차량을 결정하는 것인 적응형 AEB 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 환경 센서는 차량의 속도, 가속도, 및 조향 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 전방 관측 센서는 레이더, 카메라 및 상기 레이더 및 카메라의 퓨젼(fusion)을 검출하는, 적응형 AEB 시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 조향회피 판단부는 운전자 상태에 대한 정보를 제공하는 내부 카메라 및 생체신호 센서 중 적어도 하나로부터 운전자 상태 정보를 전달받아 조향회피 가능여부를 판단하는, 적응형 AEB 시스템.
  15. 전방 관측 센서를 통해 획득한 전방관측 정보에 기초하여 주행 차선 전방에 회피고려 전방차량을 식별하는 단계;
    AEB 차량의 속도 정보 및 횡가속도 정보에 기초해서 조향회피 가능영역을 설정하는 단계;
    내부 카메라 및 생체신호 센서 중 적어도 하나를 이용해서 운전자 상태 정보를 획득하여 상기 운전자의 정상제동 수행가능 여부를 판단하는 단계;
    상기 설정된 조향회피 가능영역에의 차량 존재 여부, 상기 회피고려 전방 차량의 상대 속도, 및 상기 운전자의 정상제동 수행가능 여부 판단에 기초하여 AEB 가동 시점을 적응적으로 결정하는 단계; 및
    상기 적응적으로 결정된 AEB 가동 시점에 기초하여 AEB 가동을 제어하는 단계를 포함하는 적응형 AEB 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 운전자 상태 정보는 운전자의 졸음 운전 여부, 운전자의 시선 방향, 및 운전 조작 가능 여부 중 적어도 하나를 포함하는, 적응형 AEB 제어방법.
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