KR20090078977A - 차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법 - Google Patents

차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방을 위한 제어 방법에 있어서, 차량이 전방 장애물과의 충돌시 목표 호스트 차량 속도로 제어하기까지의 총 예상거리를 감속 프로파일에 의해 계산하며, 상기 총 예상 주행거리를 장애물과의 충돌 거리와 비교하여, 상기 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 짧을 때 경보 제어를 수행하고 자동 제동 제어를 수행하는 차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법을 제공한다.

Description

차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법{Control method for warning and preventing collision in vehicle}
도 1은 본 발명이 적용되는 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법에 적용되는 감속 증가시 충돌까지의 호스트 차량 속도와 주행거리를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법에 적용되는 감속 감소 프로파일에서 충돌까지의 호스트 차량 속도와 주행거리를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 방법에 적용되는 경보 시간을 포함하는 감속 프로파일을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법에 적용되는 각 경보 시간 및 감속 제어에 의한 총 예상 거리와 장애물과의 충돌거리를 비교한 제어 상태 천이를 나타내는 논리도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 제어부 20 : 전방감지 센서
30 : 속도센서 40 : 제동부
50 : 경고부
본 발명은 차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감속 프로파일(Deceleration profile)에 의해 충돌시 목표 호스트 차량 속도(Host Vehicle speed)로 제어하기까지의 총 예상거리를 계산하고 장애물과의 충돌 거리와 비교하여 경보 및 제동 제어를 수행하는 차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법에 관한 것이다.
현재 차량의 증가에 따라 차량 충돌에 의한 피해가 증가하고 있다. 이러한 피해를 줄이기 위해 전방에 레이다 센서를 장착하여 차량의 진행 방향에 장애물이 나타났을 때 운전자 부주의로 감속하지 않더라도 운전자에게 경고와 함께 자동으로 감속하는 장치 개발이 활발히 진행 중이다.
이와 같이 차량의 전방 장애물에 대한 경고와 감속하는 알고리즘에 대해서는 회사마다 다양한 방법을 제시하고 있다.
그런데, 이러한 종래 장치들은 전방 장애물과의 충돌에 대한 제어 효과가 높지 않다는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 감속 프로파일(Deceleration profile)에 의해 충돌시 목표 호스트 차량 속도(Host Vehicle speed)로 제어하기까지의 총 예상거리를 계산하고 장애물과의 충돌 거리와 비교하여 경보 및 제동 제어를 수행함으로써 전방 장애물과의 충돌에 대한 제어 효 과를 향상시킬 수 있는 차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량의 전방 충돌 경고 및 예방 제어 방법은, 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방을 위한 제어 방법에 있어서, 차량이 전방 장애물과의 충돌시 목표 호스트 차량 속도로 제어하기까지의 총 예상거리를 감속 프로파일에 의해 계산하며, 상기 총 예상 주행거리를 장애물과의 충돌 거리와 비교하여, 상기 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 짧을 때 먼저 경보 제어를 수행하고 자동 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 감속 프로파일로 자동 제동시 장애물과의 충돌까지의 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 길 때 감속 증가 프로파일(Deceleration Increase profile)에 의한 제동 제어를 수행한다.
그리고, 상기 감속 프로파일로 자동 제동시 장애물과의 충돌까지의 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 짧을 때 감속 감소 프로파일(Deceleration Decrease profile)에 의한 제동 제어를 수행한다.
또, 상기 제동 제어는, 정상상태(Normal State)에서 Dwarning(경보 시점에서 충돌까지의 총 예상 주행 거리)가 RCollision(장애물과의 충돌 거리)보다 작은 상태를 유지하면 제어는 정상 상태를 유지하고, Dwarning이 RCollision보다 크거나 같으면 제어는 경보 제어를 수행하는 경보 상태(Warning State)로 진행한다.
또한, 상기 경보 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 상기 정상 상태로 진행하는 한편, 상기 경보 상태에서 DDecel _Inc(감속 감소시 총 예상 주행 거리)가 RCollision보다 크거나 같은 상태로 되면 제어는 감속 증가 프로파일에 의한 감속 증가 제어를 수행하는 감속 증가 상태(Deceleration Increase State)로 진행한다.
또, 상기 감속 증가 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 상기 정상 상태로 진행하는 한편, 상기 감속 증가 상태에서 DDecel _ Dec(감속 감소시 총 예상 주행 거리)가 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 감속 감소 프로파일에 의한 감속 감소 제어를 수행하는 감속 감소 상태(Deceleration Decrease State)로 진행한다.
또한, 상기 감속 감소 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 상기 정상 상태로 진행하는 한편, 상기 감속 감소 상태에서 DDecel _Inc가 RCollision보다 크거나 같은 상태로 되면 제어는 상기 감속 증가 상태로 진행한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 전방 충돌 경고 및 예방 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다. 동 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 시스템은 전방감지 센서(20)와 속도센서(30), 제어부(10), 제동부(40) 및 경고부(50)를 포함한다.
상기 전방 감지 센서(20)는 다양한 공지 센서들로 구성되어 차량의 전방 물체(Object)를 감지하기 위한 것이고, 상기 속도센서(30)는 차량의 주행속도를 감지하기 위한 것이다.
상기 제어부(10)는 상기 전방 감지 센서(20)와 상기 속도센서(30)로부터의 감지 신호들을 입력받아 본 발명에 따른 전방 장애물 충돌 경고 및 제어 알고리즘을 실행하여, 충돌 가능 전방 장애물에 대한 경고 및 제동 제어를 수행한다.
상기 제동부(40)는 상기 제어부(10)의 제어에 따라 차량의 제동 구동을 실행하기 위한 것이고, 상기 경고부(50)는 상기 제어부(10)의 제어에 따라 운전자 등에게 보행자 등과의 충돌 위험을 경보하기 위한 것이다.
다음으로, 상기 제어부(10)에서의 전방 장애물 충돌 경고 및 제어 알고리즘에 대하여 설명한다.
먼저, 목표 호스트 차량으로 제어하기 위해 감속 프로파일(Deceleration profile)로 자동 제동시 충돌까지의 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 길 때 감속 증가 프로파일(Deceleration Increase profile)에 의한 제어를 수행한다.
도 2는 감속 증가시 충돌까지의 호스트 차량 속도와 주행거리를 나타낸 도면이다.
동 도면에서 a(t0)는 초기 감속을 나타내고, aMAX는 최대 감속(정상 제동이 -0.3g이고 긴급제동이 -0.7g임)을 나타내며, aRate는 감속도(벨트 착용시 -1g/s이고 벨트 미착용시 -0.5g/s임)를 나타내고, t1-t0는 감속 지연 시간을 나타내며, VTarget은 충돌시 목표 호스트 차량 속도를 나타내고, RCollision는 장애물과의 충돌 거리를 나타낸다.
또한, 자동 제어의 진입조건에 히스테리시스(Hysteresis)를 위해 목표 호스트 차량 속도로 제어하기 위한 감속 프로파일로 자동 제동시 충돌까지의 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌거리보다 짧을 때 감속 감소 프로파일(Deceleration Decrease profile)에 의한 제어를 수행한다.
도 3은 감속 감소 프로파일에서 충돌까지의 호스트 차량 속도와 주행거리를 나타낸 도면이다.
동 도면에서 a(t0)는 초기 감속을 나타내고, aMAX는 최대 감속(정상 제동이 -0.3g이고 긴급제동이 -0.7g임)을 나타내며, aRate는 감속도(벨트 착용시 -1g/s이고 벨트 미착용시 -0.5g/s임)를 나타내고, aD _Rate는 감속이 감소하는 감속도를 나타내며, aI_Rate는 감속이 증가하는 감속도를 나타내고, t1-t0는 감속 지연 시간을 나타내며, VTarget은 충돌시 목표 호스트 차량 속도를 나타내고, RCollision는 장애물과의 충돌 거리를 나타낸다.
또, 충돌 완화를 위한 자동 제동을 시작하기 전에 시간에 따라 단계적인 경보를 수행하게 된다. 경보 시간(Warning Time)을 포함한 감속 프로파일로 자동 제동시 충돌까지의 총 예상 주행거리를 계산하여 장애물과의 충돌 거리보다 짧을 때 경보를 수행한다.
도 4는 경보 시간을 포함하는 감속 프로파일을 나타낸 도면이다.
동 도면에서 a(t0)는 초기 감속을 나타내고, aMAX는 최대 감속(정상 제동이 -0.3g이고 긴급제동이 -0.7g임)을 나타내며, aRate는 감속도(벨트 착용시 -1g/s이고 벨트 미착용시 -0.5g/s임)를 나타내고, t1-t0는 감속 지연 시간을 나타내며, VTarget은 충돌시 목표 호스트 차량 속도를 나타내고, RCollision는 장애물과의 충돌 거리를 나타내고, Twarning은 자동 제동 시작 전에 경보를 위한 경보 시간을 나타낸다.
또한, 경고 및 감속 제어는 도 5에 도시한 논리도에 의하여 이루어진다.
도 5는 각 경보 시간 및 감속 제어에 의한 총 예상 거리와 장애물과의 충돌거리를 비교한 제어 상태 천이를 나타내는 논리도이다.
동 도면에서, RCollision은 장애물과의 충돌 거리를 나타내고, DWarning은 경보 시점에서 충돌까지의 총 예상 주행 거리를 나타내며, DDecel _Inc는 감속 증가시 총 예상 주행 거리를 나타내며, DDecel _ Dec는 감속 감소시 총 예상 주행 거리를 나타낸다. 여기서, 감속 증가와 감속 감소에의 총 예상 주행 거리차(DDecel _dec-DDecel _Inc)가 자동 제어 진입 조건의 히스테리시스(Hysteresis) 거리가 된다
동 도면을 보면, 정상상태(Normal State)에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태를 유지하면 제어는 정상 상태를 유지한다. 그후, Dwarning이 RCollision보다 크거나 같으면 제어는 경보 상태(Warning State)로 진행한다.
상기 경보 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 정상 상태로 진행한다. 한편, 경보 상태에서 DDecel _Inc가 RCollision보다 크거나 같은 상태로 되면 제어는 감속 증가 상태(Deceleration Increase State)로 진행한다.
상기 감속 증가 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 정상 상태로 진행한다. 한편, 감속 증가 상태에서 DDecel _ Dec가 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 감속 감소 상태(Deceleration Decrease State)로 진행한다.
상기 감속 감소 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 정상 상태로 진행한다. 한편, 상기 감속 감소 상태에서 DDecel _Inc가 RCollision보다 크거나 같은 상태로 되면 제어는 감속 증가 상태로 진행한다.
한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부하는 특허청구범위에 속하는 것이라면 본 발명에 포함되는 것임은 자명할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 감속 프로파일에 의해 충돌시 목표 호스트 차량 속도로 제어하기까지의 총 예상거리를 계산하고 장애물과의 충돌 거리와 비교하여 경보 및 제동 제어를 수행함으로써 전방 장애물과의 충돌에 대한 제어 효과를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방을 위한 제어 방법에 있어서,
    차량이 전방 장애물과의 충돌시 목표 호스트 차량 속도로 제어하기까지의 총 예상거리를 감속 프로파일에 의해 계산하고,
    상기 총 예상 주행거리와 장애물과의 충돌 거리를 비교하여, 상기 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 짧을 때 먼저 경보 제어를 수행하고 자동 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감속 프로파일로 자동 제동시 장애물과의 충돌까지의 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 길 때 감속 증가 프로파일(Deceleration Increase profile)에 의한 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감속 프로파일로 자동 제동시 장애물과의 충돌까지의 총 예상 주행거리가 장애물과의 충돌 거리보다 짧을 때 감속 감소 프로파일(Deceleration Decrease profile)에 의한 제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 장애물과 의 충돌 경고 및 예방 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제동 제어는, 정상상태(Normal State)에서 Dwarning(경보 시점에서 충돌까지의 총 예상 주행 거리)가 RCollision(장애물과의 충돌 거리)보다 작은 상태를 유지하면 제어는 정상 상태를 유지하고, Dwarning이 RCollision보다 크거나 같으면 제어는 경보 제어를 수행하는 경보 상태(Warning State)로 진행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 경보 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 상기 정상 상태로 진행하는 한편, 상기 경보 상태에서 DDecel _Inc(감속 감소시 총 예상 주행 거리)가 RCollision보다 크거나 같은 상태로 되면 제어는 감속 증가 프로파일에 의한 감속 증가 제어를 수행하는 감속 증가 상태(Deceleration Increase State)로 진행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감속 증가 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 상 기 정상 상태로 진행하는 한편, 상기 감속 증가 상태에서 DDecel _ Dec(감속 감소시 총 예상 주행 거리)가 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 감속 감소 프로파일에 의한 감속 감소 제어를 수행하는 감속 감소 상태(Deceleration Decrease State)로 진행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감속 감소 상태에서 Dwarning이 RCollision보다 작은 상태로 되면 제어는 상기 정상 상태로 진행하는 한편, 상기 감속 감소 상태에서 DDecel _Inc가 RCollision보다 크거나 같은 상태로 되면 제어는 상기 감속 증가 상태로 진행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 장애물과의 충돌 경고 및 예방 제어 방법.
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