KR20120046565A - Control system and the method for preventing side impact of automatic driving vehicle - Google Patents

Control system and the method for preventing side impact of automatic driving vehicle Download PDF

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KR20120046565A
KR20120046565A KR1020100108285A KR20100108285A KR20120046565A KR 20120046565 A KR20120046565 A KR 20120046565A KR 1020100108285 A KR1020100108285 A KR 1020100108285A KR 20100108285 A KR20100108285 A KR 20100108285A KR 20120046565 A KR20120046565 A KR 20120046565A
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Abstract

PURPOSE: A control system and a method for preventing side impact of automatic driving vehicle are provided to select final command by calculating and comparing steering angle and critical steering angle, thereby preventing side impact due to projected obstacles from side. CONSTITUTION: A control system for preventing side impact of automatic driving vehicle comprises a distance sensing unit(120), a steering angle sensing means(130), and a controller(140). The distance sensing unit is installed the side of a vehicle, and senses gap between the side of a vehicle and a side obstacle. The distance sensing unit comprises ultrasonic sensors. The steering angle sensing means calculates the steering angle of a vehicle steering unit(110). The steering angle sensing means comprises steering angle sensors. The controller uses gap information input from the distance sensing unit, and steering angle information input from the steering angle sensing means. The controller decides a final control command for steering system control.

Description

자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템 및 방법 { Control system and the method for preventing side impact of automatic driving vehicle }Control system and method for preventing side impact of automatic driving vehicle

본 발명은 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 자동운전차량이 정거장에 진입시에 차량의 바퀴 또는 차량 측면이 정거장이나 측면 돌출물 등과 접촉하여 파손되는 것을 방지할 수 있도록 차량 조향장치를 제어하는 시스템 및 그와 같은 조향 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a steering control system and method for preventing collision of the autonomous vehicle, and more particularly, when the autonomous vehicle enters the station, the wheel or the side of the vehicle may be prevented from being damaged by contact with the station or the side protrusion. The present invention relates to a system for controlling a vehicle steering device and a steering control method as such.

일반적으로 버스와 같은 대중교통수단의 경우 가능하면 정거장 승강단에 가까이 접근할수록 승객의 승하차를 편리하게 할 수 있다. In general, in the case of public transportation such as buses, the closer to the stop platform as possible, the more convenient it is for passengers to get on and off.

그러나, 이와 같은 차량이 정거장에 정차할 경우 운전자는 차량의 우측면과 정거장과의 측면 간격을 시각적으로 확인하기 어려워, 차량 바퀴나 측면이 정거장에 접촉할 우려가 있다. However, when such a vehicle stops at the station, it is difficult for the driver to visually check the lateral spacing between the right side of the vehicle and the station, which may cause the vehicle wheel or side to contact the station.

한편, 전동차 등의 자동운전차량에 대해 국내외에서 연구개발이 수행되고 있고 이미 상용화된 차량도 운행되고 있는데, 이와 같은 자동운전차량의 경우 차량과 정거장 간의 간격이 최소 5㎝ 이내로 근접해야 휠체어, 유모차, 노약자 등 승객의 안전 및 편리 보장할 수 있다. On the other hand, research and development has been carried out at home and abroad for automatic driving vehicles such as electric cars, and commercialized vehicles are also being operated. In the case of such automatic driving vehicles, the distance between the vehicle and the station must be at least 5 cm, so that wheelchairs, strollers, To ensure the safety and convenience of passengers, including the elderly.

이 경우 차량이 정거장에 접근시에 차량 및 정거장의 파손을 방지하기 위한 제어시스템에 필요하다. In this case, it is necessary for the control system to prevent the damage of the vehicle and the station when the vehicle approaches the station.

그런데, 종래의 자동운전차량은 정차를 위해 정거장에 접근시 측면 접촉이나충돌을 방지하기 위한 제어시스템이 구축되지 않아 자동운전 상태에서 차량의 정렬이 어긋나는 경우, 제어가 원활하지 못한 경우, 차량이 정거장과 근접하여 정차하는 경우, 바퀴 또는 차량측면이 정거장과 접촉하는 경우 등이 발생하였다. However, the conventional autonomous vehicle has a control system for preventing side contact or collision when approaching the station for stopping, and when the vehicle is misaligned in the autonomous driving state, when the control is not smooth, the vehicle stops. In the case of stopping near the vehicle, the wheel or the vehicle side is in contact with the station.

또한, 차량이 진입하는 정거장 측면에 승객 또는 낙하물 등의 지장물을 운전자가 미처 발견하지 못할 경우 자동운전차량과 접촉할 수 있는 여지가 있었다.
In addition, there is room for contact with the autonomous vehicle when the driver does not find obstacles such as passengers or falling objects on the side of the station where the vehicle enters.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 자동운전차량이 정거장에 진입시에 차량의 바퀴 또는 차량 측면이 정거장이나 측면 돌출물 등과 접촉하여 파손되는 것을 방지할 수 있도록 자동운전차량을 제어하는 시스템 및 그와 같은 조향 제어 방법을 제공하는데 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve these problems, the object of which is to control the autonomous vehicle so that when the autonomous vehicle enters the station, the wheel or the side of the vehicle is prevented from being damaged by contact with the station or the side protrusion. To provide a system and such a steering control method.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention to solve this technical problem;

차량의 측면에 설치되어 차량 측면과 정거장 또는 측면 지장물 사이의 간격을 감지하는 거리감지수단과, 차량 조향장치의 조향각을 계측하는 조향각감지수단과, 상기 거리감지수단으로부터 입력되는 간격정보와 상기 조향각감지수단으로부터 입력되는 조향각 정보를 이용하여 조향장치 제어를 위한 최종제어지령을 결정하는 제어기로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템을 제공한다.Distance sensing means for detecting the distance between the vehicle side and the station or side obstacles, steering angle sensing means for measuring the steering angle of the vehicle steering apparatus, the interval information input from the distance sensing means and the steering angle The present invention provides a steering control system for auto collision vehicle comprising: a controller configured to determine a final control command for steering device control by using steering angle information input from the sensing means.

이때, 상기 거리감지수단은 초음파센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the distance detecting means is characterized in that consisting of an ultrasonic sensor.

그리고, 상기 조향각감지수단은 조향각센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.And, the steering angle detection means is characterized by consisting of a steering angle sensor.

또한, 상기 제어기는; In addition, the controller;

조향각(theta) 대 바퀴의 돌출거리(gab)를 차량설계시 계산되는 Steering angle (theta) versus wheel gab calculated during vehicle design

Figure pat00001
과
Figure pat00001
and

Figure pat00002
값을 이용해,
Figure pat00002
Using the value,

선형 근사방정식인Linear approximation

Figure pat00003
와
Figure pat00003
Wow

Figure pat00004
을 정의하고;
Figure pat00004
To define;

선형이득(a1)을 적용한 Linear gain (a1)

Figure pat00005
, 접촉여유간격(gm)과
Figure pat00005
, Contact clearances (gm)

Figure pat00006
을 이용해 조향제한각(theta_Limit)을 결정하고;
Figure pat00006
Determine the steering limit (theta_Limit) using;

상기 조향제한각(theta_Limit)과 계산된 조향각지령(theta_con)을 비교하여 작은 값을 조향장치 제어를 위한 최종제어지령으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
The steering limit angle (theta_Limit) and the calculated steering angle command (theta_con) are compared to output a small value as a final control command for steering device control.

또한, 본 발명은;The present invention also provides

자동운전차량의 주행 중에 거리감지수단을 통해 차량의 측면에 설치되어 차량 측면과 정거장 또는 측면 지장물 사이의 간격을 감지하며, 차량 조향장치의 조향각을 감지하는 제1단계;A first step of detecting a distance between a vehicle side and a station or a side obstacle through a distance sensing means while detecting the steering angle of the vehicle steering apparatus during a driving of the autonomous driving vehicle;

상기 거리감지수단으로부터 입력되는 간격정보와 상기 조향각감지수단으로부터 입력되는 조향각정보를 이용해 차량의 측면 충돌을 방지하기 위한 조향장치를 제어하기 위한 최종제어지령을 결정하는 제2단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 방법도 제공한다.And a second step of determining a final control command for controlling a steering apparatus for preventing a side collision of the vehicle by using the interval information input from the distance sensing means and the steering angle information input from the steering angle sensing means. It also provides a steering control method to prevent the collision of automatic driving vehicle.

이때, 상기 제2단계는,At this time, the second step,

조향각(theta) 대 바퀴의 돌출거리(gab)를 차량설계시 계산되는 Steering angle (theta) versus wheel gab calculated during vehicle design

Figure pat00007
과
Figure pat00007
and

Figure pat00008
값을 이용해,
Figure pat00008
Using the value,

선형 근사방정식인Linear approximation

Figure pat00009
와
Figure pat00009
Wow

Figure pat00010
을 정의하고;
Figure pat00010
To define;

선형이득(a1)을 적용한 Linear gain (a1)

Figure pat00011
, 접촉여유간격(gm)과
Figure pat00011
, Contact clearances (gm)

Figure pat00012
을 이용해 조향제한각(theta_Limit)을 결정하고;
Figure pat00012
Determine the steering limit (theta_Limit) using;

상기 조향제한각(theta_Limit)과 계산된 조향각지령(theta_con)을 비교하여 작은 값을 조향장치 제어를 위한 최종제어지령으로 결정하는 단계인 것을 특징으로 한다.
And comparing the steering limit angle (theta_Limit) with the calculated steering angle command (theta_con) to determine a small value as the final control command for steering device control.

본 발명에 따르면, 자동운전차량이 정거장 정차시 차량 측면이 정거장 측면이나 지장물 또는 승객 등과 충돌을 방지하기 위해 조향장치 제어를 위한 조향각 지령을 조향각한계 값을 연산 및 비교하여 최종 지령을 선택함으로써, 차량의 이상, 제어오류 및 지장물(인)의 개입 등에 대해 자동운전 중 발생할 수 있는 차량 및 정거장의 파손 및 인적상해를 방지하는 효과가 있다.
According to the present invention, when the autonomous vehicle stops at the station, the steering angle command for steering device control is calculated and compared to the steering angle limit value to prevent the vehicle side from colliding with the station side, obstacle, or passenger, thereby selecting the final command. There is an effect of preventing damage and personal injury of the vehicle and the station that can occur during the automatic operation against the vehicle abnormality, control error and interference of the obstacles (person).

도 1은 본 발명에 따른 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 차량 내 감지용 초음파센서 및 조향각센서의 설치도이다.
도 3은 본 발명의 차량 바퀴와 정거장 간의 간섭 여부를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 자동운전차량 측면충돌 방지를 위한 조향각 제한 곡선을 도시한 그래프이다.1 is a block diagram of a side collision avoidance steering control system for an automatic driving vehicle according to the present invention.
Figure 2 is an installation of the ultrasonic sensor and the steering angle sensor for detecting in-vehicle of the present invention.
3 is a view showing for explaining whether the interference between the vehicle wheel and the station of the present invention.
4 is a graph illustrating a steering angle limit curve for preventing a side collision of the autonomous vehicle.

본 발명에 따른 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, an autonomous vehicle side collision prevention steering control system according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

도 1은 본 발명에 따른 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 차량 내 감지용 초음파센서 및 조향각센서의 설치도이고, 도 3은 본 발명의 차량 바퀴와 정거장 간의 간섭 여부를 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 4는 자동운전차량 측면충돌 방지를 위한 조향각 제한 곡선을 도시한 그래프이다.1 is a block diagram of a side collision avoidance steering control system for an automatic driving vehicle according to the present invention, Figure 2 is an installation of the ultrasonic sensor and the steering angle sensor for detecting in-vehicle of the present invention, Figure 3 is a vehicle wheel of the present invention FIG. 4 is a diagram illustrating the interference between stations, and FIG. 4 is a graph illustrating a steering angle limit curve for preventing a side collision of the autonomous vehicle.

도 1 내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템은 자동운전차량(100)이 정거장(1)에 정차하기 위해 진입시에 차량(100)의 바퀴(102) 또는 차량 측면(101)이 정거장 또는 측면 지장물(10) 등과 접촉하여 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 차량(100)에 장착된 다수의 감지 수단을 이용하여 자동운전차량(100)의 차량 측면(101)과 정거장 또는 측면 지장물(10)간의 거리를 계측하고, 자동운전차량(100)의 조향각을 계측하여 자동운전차량의 조향장치(110)를 제어하여 바퀴(102)의 조향각을 조정한다.
1 to 4, the autonomous vehicle side collision prevention steering control system according to the present invention includes a wheel 102 or a vehicle of the vehicle 100 when the autonomous vehicle 100 enters to stop at the station 1. In order to prevent the side surface 101 from being damaged in contact with the station or the side obstacle 10, etc., the vehicle side 101 of the autonomous vehicle 100 using a plurality of sensing means mounted on the vehicle 100. The distance between the stop or side obstacle 10 is measured, the steering angle of the autonomous vehicle 100 is measured, and the steering apparatus 110 of the autonomous vehicle is controlled to adjust the steering angle of the wheel 102.

이와 같은 본 발명에 따른 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템은 차량(100)의 측면에 설치되어 차량 측면(101)과 정거장 또는 측면 지장물(10) 사이의 간격을 감지하는 거리감지수단(120)과, 차량(100) 조향장치(110)의 조향각을 계측하는 조향각감지수단(130)과, 상기 거리감지수단(120)으로부터 입력되는 간격정보와 상기 조향각감지수단(130)으로부터 입력되는 조향각 정보를 이용하여 조향각 지령정보를 계산하여 상기 차량(100)의 조향각을 조절하도록 상기 조향장치(110)를 제어하는 제어기(140)로 구성된다.The automatic collision vehicle side collision steering control system according to the present invention is installed on the side of the vehicle 100 to detect the distance between the vehicle side 101 and the station or side obstacles (10) ), Steering angle sensing means 130 for measuring the steering angle of the steering apparatus 110 of the vehicle 100, interval information input from the distance sensing means 120 and steering angle information input from the steering angle sensing means 130; The controller 140 is configured to control the steering apparatus 110 to adjust the steering angle of the vehicle 100 by calculating steering angle command information.

이때, 상기 거리감지수단(120)은 초음파센서를 이용하여 차량 측면(101)과 정거장 또는 측면 지장물(10) 사이의 간격을 감지하고, 상기 조향각감지수단(130)은 조향각센서를 이용하여 상기 바퀴(102)의 조향각을 감지한다. 물론, 상기 거리감지수단(120)과 조향각감지수단(130)은 초음파센서나 조향각센서 이외에 다양한 종류의 센서를 선택하여 사용할 수 있음은 당연하다.In this case, the distance detecting means 120 detects a distance between the vehicle side 101 and the station or side obstacle 10 by using an ultrasonic sensor, and the steering angle detecting means 130 uses the steering angle sensor. The steering angle of the wheel 102 is sensed. Of course, the distance detecting means 120 and the steering angle detecting means 130 can be used to select a variety of sensors in addition to the ultrasonic sensor or the steering angle sensor.

즉, 본 발명은 차량(100) 바퀴(102)의 조향각에 따른 바퀴(102)의 측면 돌출길이와, 차량 측면(101)과 정거장(1) 간의 간격을 알 수 있다면, 현재 차량 측면(101)의 간격조건에서 측면 접촉 없는 조향각 허용 한계를 결정할 수 있다. That is, the present invention, if the side protrusion length of the wheel 102 and the distance between the vehicle side 101 and the station 1 according to the steering angle of the wheel 100 of the vehicle 100 can be known, the current vehicle side 101 At clearance intervals the steering angle tolerance without side contact can be determined.

따라서, 바퀴(102)의 조향각 한계가 결정되면 제어기(140)에서 발생한 지령 조향각을 허용 조향각 내로 제한함으로써 차량 측면 충돌을 방지할 수 있다.
Therefore, when the steering angle limit of the wheel 102 is determined, the vehicle side collision can be prevented by limiting the command steering angle generated by the controller 140 to the allowable steering angle.

이와 같이 차량(100)의 바퀴(102)가 조향될 때 바퀴(102)는 차량(100) 측면으로 돌출된다. 조향각(theta) 대 바퀴의 돌출거리는 차량설계시 계산되고 차량 완성상태에서 측정하여 사용할 수 있다.As such, when the wheels 102 of the vehicle 100 are steered, the wheels 102 protrude toward the side of the vehicle 100. Steering angle (theta) versus wheel extrusion distance is calculated during vehicle design and can be measured and used at vehicle completion.

이때, 차량(100) 바퀴 조향각(theta)에 따른 바퀴(102)의 돌출거리가 결정되면, 이를 이용하여 임의 차량 측면간격(gab) 조건에서 허용 가능한 조향각 계산식을 구할 수 있다. In this case, when the protrusion distance of the wheel 102 according to the wheel steering angle (theta) of the vehicle 100 is determined, an allowable steering angle calculation formula may be obtained under any vehicle side gap (gab) conditions.

우선 조향각(theta) 대 바퀴의 돌출거리는 차량설계시 계산되는 것으로, 우선 구해진 아래의 식(1) 및 식(2)의 자료를 이용한다.
First of all, the steering angle (theta) versus the protrusion distance of the wheel are calculated during vehicle design. First, the data of the following equations (1) and (2) are used.

Figure pat00013
(1)
Figure pat00013
(One)

Figure pat00014
(2)
Figure pat00014
(2)

상기 식(1) 및 식(2)의 자료를 이용하여 선형 근사방정식을 아래의 식(4)와 같이 구할 수 있다. Using the data of Equations (1) and (2), a linear approximation equation can be obtained as in Equation (4) below.

이때, 정거장에 근접할 때 급격한 조향각(theta)이 적용되지 않으므로 10[deg] 이내의 값을 이용한다. 식(4)는 식(3)과 같은 선형관계식(비례식)을 정리하여 얻어진다.
At this time, since the steer angle (theta) is not applied when approaching the station, a value within 10 [deg] is used. Equation (4) is obtained by arranging a linear relational expression (proportional expression) as in Equation (3).

Figure pat00015
(3)
Figure pat00015
(3)

Figure pat00016
(4)
Figure pat00016
(4)

이상의 식(4)에서 선형계수비가 결정되면 접촉여유간격(gm)을 고려한 선형이득(a1)이 아래의 식(5)와 같이 결정된다. 그리고 상기 식(5)의 선형이득(a1)을 적용한 조향제한각은 식(6)으로 결정된다.
When the linear coefficient ratio is determined in Equation (4), the linear gain (a1) considering the contact margin (gm) is determined as in Equation (5) below. The steering limit angle to which the linear gain a1 of Equation (5) is applied is determined by Equation (6).

Figure pat00017
(5)
Figure pat00017
(5)

Figure pat00018
(6)
Figure pat00018
(6)

즉, 예를 들어 상기 식(6)에 식(5)를 적용하고 접촉여유간격 gm=20[mm]으로 정하였을 때 차량측면 검출간격(gab)인 gab=62.26[mm]인 경우를 가정하면 조향 제한각은 7.57[deg]로 계산된다. That is, for example, suppose that when the equation (5) is applied to the equation (6) and the contact clearance interval gm = 20 [mm], the gab = 62.26 [mm], which is the detection interval (gab) of the vehicle side, is assumed. The steering limit angle is calculated as 7.57 [deg].

이와 같이 차량(100)의 정거장(1) 진입 및 진출시 조향각 제한값(조향제한각; theta_Limit)을 그래프로 정리하면 도 4와 같다. As described above, a steering angle limit value (steering limit angle; theta_Limit) when entering and exiting the station 1 of the vehicle 100 is arranged as a graph.

이때, 진입 및 진출시의 직선 기울기는 상기 식(5)에 의해 결정된다. 그래프상의 'g1'은 측면 허용 최소 간격으로 결정할 수 있는 것으로 예를 들면 3cm이다. At this time, the slope of the straight line at the time of entry and exit is determined by the above equation (5). 'G1' on the graph can be determined at the minimum allowable side interval, for example 3cm.

즉, 차량(100)의 정거장 진입 시 차량(100)과 정거장(1) 간의 간격이 측면 허용 최소 간격(g1) 이하이면 조향각 제한값(조향제한각; theta_Limit)은 “0”으로 제한된다.That is, when the vehicle 100 enters the station, if the distance between the vehicle 100 and the station 1 is less than the side allowable minimum distance g1, the steering angle limit value (the steering limit angle; theta_Limit) is limited to “0”.

차량(100)의 정거장(1) 진입시 더 이상의 측면 접근을 차단하기 위한 위함이다.This is to block further side access when entering the station 1 of the vehicle 100.

한편, 차량(100)의 정거장(1) 진출 시에는 기울기에 의해서만 조향각이 제한된다. 진입시와 같은 제한곡선을 사용하면 진출시 긴 거리의 직선정거장이 요구된다.
On the other hand, the steering angle is limited only by the slope when the vehicle 100 enters the stop 1. Using the same limiting curve as on entry requires a long distance straight stop on exit.

도 4를 조건식으로 정리하면 아래와 같다. 근접간격에 따른 허용 조향각한계(theta_Limit)가 결정되면 제어기(140)에서 계산된 조향각 지령(theta_con)과 비교하여 작은 값이 최종제어지령으로 아래와 같은 식(7)과 같은 루틴을 수행함으로써 결정된다.
4 is summarized as follows. When the allowable steering angle limit (theta_Limit) according to the proximity interval is determined, a smaller value is determined by performing a routine as shown in Equation (7) below as a final control command compared to the steering angle command (theta_con) calculated by the controller 140.

Figure pat00019
(7)
Figure pat00019
(7)

이 경우, 상기 최종제어지령은 계산된 조향각 지령(theta_con)의 부호(+,-,0 중에 어느 하나)값에 조향각한계(theta_Limit)와 조향각 지령(theta_con)의 절대값 중에 작은 값을 곱해줌으로써 선택된다.
In this case, the final control command is selected by multiplying the calculated sign of the steering angle command (theta_con) by one of the absolute value of the steering angle limit (theta_Limit) and the steering angle command (theta_con). do.

이하, 도 1 내지 도 4를 참고로 본 발명에 따른 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 과정을 설명한다.Hereinafter, the steering control process of the side collision avoidance of the autonomous vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

먼저, 자동운전차량의 측면 충돌을 방지하기 위해 차량(100)의 주행 중에 거리감지수단(120)을 통해 차량(100)의 측면에 설치되어 차량 측면(101)과 정거장 또는 측면 지장물(10) 사이의 간격을 감지하며, 차량(100) 조향장치(110)의 조향각을 감지한다.First, the vehicle side 101 and the station or side obstacle 10 is installed on the side of the vehicle 100 through the distance detecting means 120 during the driving of the vehicle 100 to prevent the side collision of the automatic driving vehicle. Sensing the gap between, and detects the steering angle of the steering apparatus 110 of the vehicle (100).

상기 거리감지수단(120)으로부터 입력되는 간격정보와 상기 조향각감지수단(130)으로부터 입력되는 조향각 정보는 조향장치(110)에서 연산과정을 거쳐 차량(100)의 정거장에서의 측면 층돌을 방지하기 위한 최종제어지령인 조향각 지령을 출력하여 조향장치(110)를 제어한다.The interval information input from the distance detecting means 120 and the steering angle information input from the steering angle detecting means 130 are operated by the steering apparatus 110 to prevent lateral struts at the station of the vehicle 100. The steering device 110 is controlled by outputting a steering angle command which is a final control command.

좀 더 상세하게 살펴보면 조향각(theta) 대 바퀴의 돌출거리에 관한 차량설계시 계산된 식(1) 및 식(2)을 이용해 선형 근사방정식인 식(4)를 유도하여 선형계수비를 결정한다.In more detail, the linear coefficient ratio is determined by deriving the linear approximation equation (4) using the equations (1) and (2) calculated during the vehicle design for the steering angle (theta) versus the protrusion distance of the wheels.

그리고, 접촉여유(gm)를 고려한 선형이득(a1)을 식(5)와 같이 결정하고, 얻어진 선형이득(a1)을 적용한 조향제한각(theta_Limit)을 계산한다.Then, the linear gain (a1) considering the contact margin (gm) is determined as in Equation (5), and the steering limit angle (theta_Limit) to which the obtained linear gain (a1) is applied is calculated.

이와 같은 차량의 근접간격에 따른 허용 조향각한계(theta_Limit)가 결정되면, 제어기(140)에서 운전 제어를 위해 계산된 조향각 지령(theta_con)과 비교한다.When the allowable steering angle limit (theta_Limit) according to the proximity distance of the vehicle is determined, the controller 140 compares the steering angle command (theta_con) calculated for driving control.

이때, 운전제어를 위한 조향각 지령(theta_con)이 조향각한계(theta_Limit)보다 큰 경우에는 차량 측면이 정거장 또는 측면 지장물(10)과 충돌을 일으킬 수 있으므로 제어기(140)에서 발생한 지령 조향각을 허용 조향각 내로 제한한다. At this time, when the steering angle command (theta_con) for the driving control is larger than the steering angle limit (theta_Limit), since the vehicle side may collide with the station or the side obstacle 10, the command steering angle generated by the controller 140 may be adjusted into the allowable steering angle. Restrict.

즉, 제어기(140)는 결정된 조향각한계(theta_Limit) 범위 내에서 조향각 지령(theta_con)이 존재하는 경우에는 조향각 지령(theta_con)을 출력하여 조향장치를 제어하지만, 조향각 지령(theta_con)이 조향각한계(theta_Limit)의 범위를 벗어나는 경우에는 차량 측면 충돌 방지를 위해 조향각한계(theta_Limit)값을 최종 지령으로 선택한다.
That is, when the steering angle command theta_con exists within the determined steering angle limit theta_Limit, the controller 140 controls the steering device by outputting the steering angle command theta_con, but the steering angle command theta_con controls the steering angle limit theta_Limit. If outside the range of), the steering angle limit (theta_Limit) is selected as the final command to prevent vehicle side collision.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope of the present invention to be substantially equivalent to the embodiment of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

1: 정거장 100: 자동운전차량
101: 차량 측면 102: 바퀴
110: 조향장치 120: 거리감지수단
130: 조향각감지수단 140: 제어기1: stop 100: automatic driving vehicle
101: vehicle side 102: wheels
110: steering device 120: distance detection means
130: steering angle detection means 140: controller

Claims (6)

차량의 측면에 설치되어 차량 측면과 정거장 또는 측면 지장물 사이의 간격을 감지하는 거리감지수단과;
차량 조향장치의 조향각을 계측하는 조향각감지수단과;
상기 거리감지수단으로부터 입력되는 간격정보와 상기 조향각감지수단으로부터 입력되는 조향각 정보를 이용하여 조향장치 제어를 위한 최종제어지령을 결정하는 제어기;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템.
Distance sensing means installed on a side of the vehicle and detecting a distance between the vehicle side and a station or side obstacle;
Steering angle detection means for measuring a steering angle of the vehicle steering apparatus;
And a controller configured to determine a final control command for steering apparatus control by using the interval information input from the distance sensing means and the steering angle information input from the steering angle sensing means. system.
제 1항에 있어서,
상기 거리감지수단은 초음파센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템.
The method of claim 1,
The distance detecting means is a steering control system for preventing side collision collision of the autonomous vehicle, characterized in that consisting of an ultrasonic sensor.
제 1항에 있어서,
상기 조향각감지수단은 조향각센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템.
The method of claim 1,
The steering angle detection means is a steering control system, characterized in that the steering angle sensor comprises a steering vehicle.
제 1항에 있어서, 상기 제어기는;
조향각(theta) 대 바퀴의 돌출거리(gab)를 차량설계시 계산되는
Figure pat00020
과
Figure pat00021
값을 이용해,
선형 근사방정식인
Figure pat00022
와
Figure pat00023
을 정의하고;
선형이득(a1)을 적용한
Figure pat00024
, 접촉여유간격(gm)과
Figure pat00025
을 이용해 조향제한각(theta_Limit)을 결정하고;
상기 조향제한각(theta_Limit)과 계산된 조향각지령(theta_con)을 비교하여 작은 값을 조향장치 제어를 위한 최종제어지령으로 출력하는 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 시스템.
The system of claim 1, wherein the controller;
Steering angle (theta) versus wheel gab calculated during vehicle design
Figure pat00020
and
Figure pat00021
Using the value,
Linear approximation
Figure pat00022
Wow
Figure pat00023
To define;
Linear gain (a1)
Figure pat00024
, Contact clearances (gm)
Figure pat00025
Determine the steering limit (theta_Limit) using;
And comparing the steering limit angle (theta_Limit) with the calculated steering angle command (theta_con) and outputting a small value as a final control command for steering device control.
자동운전차량의 주행 중에 거리감지수단을 통해 차량의 측면에 설치되어 차량 측면과 정거장 또는 측면 지장물 사이의 간격을 감지하며, 차량 조향장치의 조향각을 감지하는 제1단계;
상기 거리감지수단으로부터 입력되는 간격정보와 상기 조향각감지수단으로부터 입력되는 조향각정보를 이용해 차량의 측면 층돌을 방지하기 위한 조향장치를 제어하기 위한 최종제어지령을 결정하는 제2단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 방법.
A first step of detecting a distance between a vehicle side and a station or a side obstacle through a distance sensing means while detecting the steering angle of the vehicle steering apparatus during a driving of the autonomous driving vehicle;
And a second step of determining a final control command for controlling a steering apparatus for preventing a side stone stratification of a vehicle by using the interval information input from the distance sensing means and the steering angle information input from the steering angle sensing means. Side collision avoidance steering control method using automatic driving vehicle.
제 5항에 있어서, 상기 제2단계는,
조향각(theta) 대 바퀴의 돌출거리(gab)를 차량설계시 계산되는
Figure pat00026
과
Figure pat00027
값을 이용해,
선형 근사방정식인
Figure pat00028
와
Figure pat00029
을 정의하고;
선형이득(a1)을 적용한
Figure pat00030
, 접촉여유간격(gm)과
Figure pat00031
을 이용해 조향제한각(theta_Limit)을 결정하고;
상기 조향제한각(theta_Limit)과 계산된 조향각지령(theta_con)을 비교하여 작은 값을 조향장치 제어를 위한 최종제어지령으로 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 자동운전차량 측면충돌 방지 조향 제어 방법.The method of claim 5, wherein the second step,
Steering angle (theta) versus wheel gab calculated during vehicle design
Figure pat00026
and
Figure pat00027
Using the value,
Linear approximation
Figure pat00028
Wow
Figure pat00029
To define;
Linear gain (a1)
Figure pat00030
, Contact clearances (gm)
Figure pat00031
Determine the steering limit (theta_Limit) using;
And comparing the steering limit angle (theta_Limit) and the calculated steering angle command (theta_con) to determine a small value as a final control command for steering device control.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017196962A (en) * 2016-04-26 2017-11-02 日野自動車株式会社 bus
CN109849913A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 奥迪股份公司 Assist system and method for the vehicle parking in curb
CN110182207A (en) * 2019-05-20 2019-08-30 北京汽车股份有限公司 The detection method and device of vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002120679A (en) 2000-10-18 2002-04-23 Nissan Motor Co Ltd Vehicular contact estimation system
DE10128792B4 (en) 2001-05-08 2005-06-09 Daimlerchrysler Ag Collision protection for vehicles

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017196962A (en) * 2016-04-26 2017-11-02 日野自動車株式会社 bus
CN109849913A (en) * 2017-11-29 2019-06-07 奥迪股份公司 Assist system and method for the vehicle parking in curb
CN109849913B (en) * 2017-11-29 2022-07-22 奥迪股份公司 System and method for assisting parking of vehicle on curb
CN110182207A (en) * 2019-05-20 2019-08-30 北京汽车股份有限公司 The detection method and device of vehicle
CN110182207B (en) * 2019-05-20 2021-03-23 北京汽车股份有限公司 Vehicle detection method and device

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