KR20140084960A - 차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 장치는, 차량의 측면 방향에서 접근하는 측면접근차량으로부터 수집된 정보에 근거하여 상기 측면접근차량에 대한 위험상황을 판별하는 위험상황 판별부, 상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 차선유지보조시스템(Lane Keeping Assist System)에 적용되는 제어영역을 연산하는 LKAS 제어영역 연산부, 상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템에 적용되는 제어값을 연산하는 SCC 제어값 연산부, 및 상기 연산 결과에 따라 상기 차선유지보조시스템 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 중 적어도 하나로 제어신호를 출력하는 구동 제어부를 포함한다.

Description

차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling crash prevention of vehicle}
본 발명은 차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차선유지보조시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS) 및 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템과 연동하여 차량의 측면 방향에서 접근하는 차량과의 충돌을 방지하도록 하는 기술에 관한 것이다.
차선유지보조시스템은 차량 주행시에 자동으로 차선을 벗어나지 못하게 해주는 시스템으로, 차선을 벗어날 경우 핸들의 진동이나 경고음 등을 통해 운전자에게 차선 이탈을 알리고, 자동으로 핸들을 조향하여 차선을 유지하도록 한다.
한편, 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은 차량 전방에 장착된 센서를 이용하여 선행차량과의 적절한 거리를 자동으로 유지하도록 하는 시스템으로, 선행차량이 없으면 전속주행하다가 선행차량이 나타나면 설정된 차간거리를 유지하도록 한다.
상술한 차선유지보조시스템 및 스마트 크루즈 컨트롤 시스템은 차량 주행 시 동시에 작동할 수는 있으나, 차량간 충돌을 회피함에 있어서 차선유지보조시스템 및 스마트 크루즈 컨트롤 시스템을 종합적으로 적용하여 회피 제어하는 기능은 고려되지 않고 있다.
본 발명의 목적은, 차선유지보조시스템 및 스마트 크루즈 컨트롤 시스템과 연동하여 차량의 측면 방향에서 접근하는 차량과의 충돌을 방지하도록 하는 차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
특히, 본 발명의 목적은, 측면접근차량과의 충돌을 방지하기 위해 차선유지보조시스템 및 스마트 크루즈 컨트롤 시스템을 모두 적용하여 현재 차량이 주행중인 차선을 유지한 채 횡방향 제어 및 종방향 제어가 동시에 이루어지도록 함으로써 측면접근차량에 대한 충돌회피주행이 이루어지도록 하는 차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치는, 차량의 측면 방향에서 접근하는 측면접근차량으로부터 수집된 정보에 근거하여 상기 측면접근차량에 대한 위험상황을 판별하는 위험상황 판별부, 상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 차선유지보조시스템(Lane Keeping Assist System)에 적용되는 제어영역을 연산하는 LKAS 제어영역 연산부, 상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템에 적용되는 제어값을 연산하는 SCC 제어값 연산부, 및 상기 연산 결과에 따라 상기 차량의 구동수단으로 제어신호를 출력하는 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 LKAS 제어영역 연산부 및 상기 SCC 제어값 연산부는, 상기 차량의 종속도, 상기 위험차량의 횡방향 상대거리 및 횡방향 상대속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 제어영역 및 상기 제어값을 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 LKAS 제어영역 연산부는, 현재 차선을 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 차량에 대한 제어영역을 확장하는 것을 특징으로 한다.
상기 LKAS 제어영역 연산부는, 상기 위험차량이 접근하는 방향의 제어영역을 확장하고, 상기 위험차량이 접근하지 않는 방향의 제어영역을 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 SCC 제어값 연산부는, 상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 SCC 설정속도를 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 한다.
상기 SCC 제어값 연산부는, 상기 차량의 전방 측면 방향에서 상기 위험차량이 접근하는 경우에 상기 SCC 설정속도를 감소하고, 상기 차량의 후방 측면 방향에서 상기 위험차량의 접근하는 경우에 상기 SCC 설정속도를 증가하는 것을 특징으로 한다.
상기 SCC 제어값 연산부는, 상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 선행차간 유지거리를 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 한다.
상기 SCC 제어값 연산부는, 상기 차량의 전방 측면 방향에서 상기 위험차량이 접근하는 경우에 상기 선행차간 유지거리를 증가하고, 상기 차량의 후방 측면 방향에서 상기 위험차량이 접근하는 경우에 상기 선행차간 유지거리를 감소하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동 제어부는, 상기 위험차량의 접근위험정도에 따라 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 대해 연산된 제어값 중 적어도 하나를 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동 제어부는, 상기 위험차량의 접근위험도가 기준치 이하인 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역을 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동 제어부는, 상기 위험차량의 접근위험도가 기준치를 초과한 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 대해 연산된 제어값을 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 방법은, 차량의 측면 방향에서 접근하는 측면접근차량으로부터 수집된 정보에 근거하여 상기 측면접근차량에 대한 위험상황을 판별하는 단계, 상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 차선유지보조시스템(Lane Keeping Assist System)에 적용되는 제어영역 및 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템에 적용되는 제어값을 연산하는 단계, 및 상기 연산 결과에 따라 상기 차량의 구동수단으로 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연산하는 단계는, 상기 차량의 종속도, 상기 위험차량의 횡방향 상대거리 및 횡방향 상대속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 제어영역 및 상기 제어값을 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 연산하는 단계는, 상기 차량이 현재 차선을 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 차선유지보조시스템의 제어영역을 확장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연산하는 단계는, 상기 위험차량이 접근하는 방향의 제어영역을 확장하고, 상기 위험차량이 접근하지 않는 방향의 제어영역을 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 연산하는 단계는, 상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 SCC 설정속도를 증가 또는 감소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연산하는 단계는, 상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 선행차간 유지거리를 증가 또는 감소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어신호를 출력하는 단계는, 상기 위험차량의 접근위험도가 기준치 이하인 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역을 기준으로 상기 제어신호를 출력하고, 상기 위험차량의 접근위험도가 기준치를 초과한 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 대해 연산된 제어값을 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 측면접근차량과의 충돌을 방지하기 위해 차선유지보조시스템 및 스마트 크루즈 컨트롤 시스템을 모두 적용하여 횡방향 제어 및 종방향 제어가 동시에 이루어지도록 함으로써 측면접근차량에 대한 충돌회피주행이 가능하도록 하는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 측면접근차량과의 충돌을 방지하기 위해 회피주행을 함에 있어서 현재 차량이 주행중인 차선을 유지한 채 횡방향 및 종방향으로의 회피주행을 시도하기 때문에 다른 차선에서 주행하는 차량과의 충돌사고를 방지할 수 있어 회피주행에 따른 안전성이 증대되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치가 적용된 시스템 구성을 도시한 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치의 동작 설명에 참조되는 예시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치가 적용된 시스템 구성을 도시한 도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치(이하, '제어 장치'라 칭한다.)(100)는 초음파 센서(10) 및 AVM(Around View Monitor) 시스템과 연계되어, 초음파 센서(10)로부터 입력되는 센서 측정값 및 AVM 시스템(20)으로부터 입력되는 AVM 영상에 근거하여 차량 주변에서 해당 차량에 접근하는 접근 차량을 감지한다. 특히, 제어 장치(100)는 차량의 측면 방향에서 접근하는 측면접근차량을 감지한다.
이때, 제어 장치(100)는 측면접근차량이 감지되면, 측면접근차량의 정보에 근거하여 측면접근차량을 회피하여 주행하도록 제어한다.
한편, 제어 장치(100)는 차선유지보조시스템(Lane Keeping Assist System, 이하 'LKAS'라 칭한다.)(30) 및 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, 이하 'SCC'라 칭한다.)(40) 시스템과 연계된다. 여기서, 제어 장치(100)는 LKAS(30) 및 SCC 시스템(40)이 모두 구동되는 상태에서 동작하는 것이 바람직하다.
이때, 제어 장치(100)는 초음파 센서(10)의 센서 측정값 및 AVM 시스템(20)의 AVM 영상에 근거하여 측면접근차량이 감지되면 LKAS(30) 및 SCC 시스템(40)을 통해 측면접근차량을 회피하여 주행하도록 제어한다.
특히, 제어 장치(100)는 LKAS(30)에 근거하여 차량이 현재 차선을 유지한 상태에서 측면접근차량을 회피하여 주행하도록 제어한다.
이에, 본 발명의 제어 장치(100)의 구성에 대한 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제어 장치(100)는 주변차량 검출부(110), 정보 분석부(120), 위험상황 판별부(130), LKAS 제어영역 연산부(140), SCC 제어값 연산부(150) 및 구동 제어부(160)를 포함한다.
먼저, 주변차량 검출부(110)는 도 1의 초음파 센서(10) 및 AVM 시스템(20)과 연결되어, 초음파 센서(10)로부터의 센서 측정값 및 AVM 시스템(20)으로부터의 AVM 영상을 입력 받는다. 이때, 주변차량 검출부(110)는 입력된 센서 측정값 및 AVM 영상으로부터 차량 주변의 일정영역 내에 위치한 주변차량을 검출한다. 이때, 주변차량 검출부(110)는 주변차량이 검출되면, 센서 측정값 및 AVM 영상을 정보 분석부(120)로 전달한다. 특히, 주변차량 검출부(110)는 차량의 측면 방향에서 주변차량이 검출되면, 센서 측정값 및 AVM 영상을 정보 분석부(120)로 전달한다.
정보 분석부(120)는 주변차량 검출부(110)로부터 입력된 센서 측정값 및 AVM 영상을 분석한다. 이때, 정보 분석부(120)는 주변차량 검출부(110)에 의해 검출된 주변차량에 대한 종방향 상대속도, 횡방향 상대거리 및 상대속도 등을 분석할 수 있다. 이때, 정보 분석부(120)는 주변차량에 대한 정보 분석 결과를 위험상황 판별부(130)로 전달한다.
위험상황 판별부(130)는 정보 분석부(120)의 정보 분석 결과를 토대로 측면접근차량을 확인하고, 측면접근차량의 정보 및 자차의 정보를 비교하여 측면접근차량에 대한 위험상황을 판별한다. 이때, 위험상황 판별부(130)는 측면접근차량이 위험차량인 것으로 확인되면, 판별 결과를 LKAS 제어영역 연산부(140) 및 SCC 제어값 연산부(150)로 전달한다.
여기서, 위험상황 판별부(130)는 위험차량의 접근위험정도를 판별하여, 접근위험정도에 따라 LKAS 제어영역 연산부(140) 및 SCC 제어값 연산부(150) 중 어느 하나로만 판별 결과를 전달할 수도 있다.
LKAS 제어영역 연산부(140)는 LKAS(30)와 연계된다. LKAS 제어영역 연산부(140)는 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, LKAS(30)의 제어 정보를 토대로 LKAS(30)에 적용되는 제어영역을 연산한다. 이때, LKAS 제어영역 연산부(140)는 자차의 종속도, 위험차량의 횡방향 상대거리 및 횡방향 상대속도 중 적어도 하나에 근거하여 LKAS(30)에 적용되는 제어영역을 연산할 수 있다.
특히, LKAS 제어영역 연산부(140)는 현재 차선을 벗어나지 않는 범위 내에서 자차에 대한 제어영역을 확장하도록 한다. 이때, LKAS 제어영역 연산부(140)는 위험차량이 접근하는 방향의 제어영역은 확장하고, 위험차량이 접근하지 않는 방향의 제어영역은 기존의 설정값을 유지하는 것으로 한다.
LKAS 제어영역 연산부(140)는 LKAS(30)에 대한 제어영역 연산 결과를 구동 제어부(160)로 출력한다.
SCC 제어값 연산부(150)는 SCC 시스템(40)과 연계된다. SCC 제어값 연산부(150)는 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, SCC 시스템(40)의 제어 정보를 토대로 SCC 시스템(40)에 적용되는 제어값을 연산한다. 이때, SCC 제어값 연산부(150)는 자차의 종속도, 위험차량의 횡방향 상대거리 및 횡방향 상대속도 중 적어도 하나에 근거하여 SCC 시스템(40)에 적용되는 제어값을 연산할 수 있다.
여기서, SCC 제어값 연산부(150)는 위험차량의 접근 방향에 따라 자차에 대한 SCC 설정속도를 증가 또는 감소하거나, 선행차간 유지거리를 증가 또는 감소할 수 있다.
만일, 위험차량의 접근 방향에 따라 자차에 대한 SCC 설정속도를 연산하는 경우, SCC 제어값 연산부(150)는 자차의 전방 측면 방향에서 위험차량이 접근하면 SCC 설정속도를 감소하고, 상기 차량의 후방 측면 방향에서 상기 위험차량의 접근하면 SCC 설정속도를 증가하는 것으로 한다.
한편, 위험차량의 접근 방향에 따라 자차에 대한 선행차간 유지거리를 연산하는 경우, SCC 제어값 연산부(150)는 자차의 전방 측면 방향에서 상기 위험차량이 접근하면 선행차간 유지거리를 증가하고, 자차의 후방 측면 방향에서 위험차량이 접근하면 선행차간 유지거리를 감소하는 것으로 한다.
SCC 제어값 연산부(150)는 SCC 시스템(40)에 대한 제어영역 연산 결과를 구동 제어부(160)로 출력한다.
구동 제어부(160)는 LKAS 제어영역 연산부(140) 및 SCC 제어값 연산부(150)로부터의 연산 결과에 따라 LKAS(30) 및 SCC 시스템(40) 중 적어도 하나로 제어신호를 출력한다.
여기서, 구동 제어부(160)는 위험차량의 접근위험정도에 따라 제어신호를 출력할 수 있다. 일 예로서, 구동 제어부(160)는 위험차량의 접근위험정도가 기준치 이하인 경우 LKAS(30)에 대해 연산된 제어영역을 기준으로 제어신호를 LKAS(30)로 출력할 수 있다. 한편, 구동 제어부(160)는 위험차량의 접근위험정도가 기준치를 초과한 경우에는 LKAS(30)에 대해 연산된 제어영역 및 SCC 시스템(40)에 대해 연산된 제어값을 기준으로 제어신호를 LKAS(30) 및 SCC 시스템(40)으로 출력할 수 있다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치의 동작 설명에 참조되는 예시도이다.
먼저, 도 3은 LKAS의 제어영역을 확장하는 동작을 나타낸 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제어 장치는 자차의 측면 방향에서 위험차량이 접근하는 경우에 기존에 설정된 LKAS 제어영역을 확장한다. 이때, 제어 장치는 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 위험차량이 접근하는 방향의 제어영역을 확장하고, 위험차량이 접근하지 않는 반대 방향의 제어영역은 기존의 설정값을 유지하도록 한다.
이로써, 제어 차량은 자차가 차선을 벗어나지 않도록 하면서 측면에서 접근하는 위험차량을 회피할 수 있도록 한다.
도 4는 도 3과 같이 LKAS 제어영역을 확장함에 있어서 제어영역의 확장값을 결정하는 동작을 설명하기 위한 그래프를 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제어 장치는 LKAS 제어영역을 확장하기 위해 자차의 종속도(Vy), 측면에서 접근하는 위험차량의 횡방향 상대거리(x) 및 횡방향 상대속도(Vx)를 고려한다.
이때, 제어 장치에서 LKAS 제어영역을 연산함에 있어서 자차의 속도(Vy)에 따른 LKAS 제어영역의 확장량(δ) 그래프는 도 4의 (a)와 같다. 즉, 자차의 속도(Vy)가 기준치를 초과하면 LKAS 제어영역의 확장량(δ)은 자차의 속도(Vy)에 비례하여 증가한다.
또한, 제어 장치에서 LKAS 제어영역을 연산함에 있어서 위험차량의 횡방향 상대거리(x)에 따른 LKAS 제어영역의 확장량(δ) 그래프는 도 4의 (b)와 같다. 즉, 'P'와 같이 위험차량의 횡방향 상대거리(x)가 최저 기준치 이하이면 SCC 제어값과 함께 가속 또는 감속 제어하게 되며, 최고 기준치를 초과하면 LKAS 제어영역의 확장량(δ)은 일정값을 유지하도록 한다. 한편, 위험차량의 횡방향 상대거리(x)가 최저 기준치를 초과하고 최고 기준이 이하이면 LKAS 제어영역의 확장량(δ)은 위험차량의 횡방향 상대거리(x)에 반비례하여 감소한다.
또한, 제어 장치에서 LKAS 제어영역을 연산함에 있어서 위험차량의 횡방향 상대속도(Vx)에 따른 LKAS 제어영역의 확장량(δ) 그래프는 도 4의 (c)와 같다. 즉, 위험차량의 횡방향 상대속도(Vx)가 기준치 이하가 되는 범위에서 LKAS 제어영역의 확장량(δ)은 위험차량의 횡방향 상대속도(Vx)에 비례하여 증가한다. 한편, 상대속도(Vx)가 기준이를 초과하는 경우에는 'P'와 같이 SCC 제어값과 함께 가속 또는 감속 제어하게 된다.
도 5는 SCC 시스템 제어에 있어서 차속에 따른 선행차와의 차간거리그래프를 나타낸 것이다. 본 발명에 적용되는 SCC 시스템은 도 5에 도시된 Q1과 같은 그래프로 SCC 제어를 수행한다.
또한, 본 발명의 제어 장치는 SCC 제어 중 위험차량이 전방 측면 방향에서 접근하는 경우, 도 5의 Q3과 같이 선행차와의 차간거리를 증가시킨다. 따라서, SCC 시스템은 Q3에 도시된 그래프에 따라 SCC 제어를 수행함으로써 자차의 속도를 감속하여 전방 측면 방향에서 접근하는 위험차량을 회피하게 된다.
또한, 본 발명의 제어 장치는 SCC 제어 중 위험차량이 후방 측면 방향에서 접근하는 경우, 도 5의 Q2와 같이 선행차와의 차간거리를 감소시킨다. 따라서, SCC 시스템은 Q2에 도시된 그래프에 따라 SCC 제어를 수행함으로써 자차의 속도를 가속하여 후방 측면 방향에서 접근하는 위험차량을 회피하게 된다.
한편, 본 발명의 제어 장치는 자차의 전방에 선행차가 존재하지 않는 경우 도 5와 같이 선행차와의 차간거리를 조정하는 것이 아니라, 자차의 SCC 설정속도를 조정할 수도 있다.
도 6은 LKAS 조향 제어 동작을 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제어 장치는 자차가 LKAS 제어영역 내에 있는 경우에 자차에 대한 레퍼런스(Reference)를 생성할 수 있다. 이 경우, 레퍼런스는 제어영역에서 차량 너비(w)의 1/2, 즉, w/2 안쪽으로 생성될 수 있다.
이 경우, LKAS는 생성된 레퍼런스를 기준으로 도 6에 도시된 α 및 ε에 대한 PID 피드백(feedback) 제어를 수행할 수 있으며, 도로 곡률이 존재하는 경우에는 곡률 정보를 피드포워드(feedforward)로 제공할 수 있다. 이 경우, LKAS는 LKAS 제어로 인해 차량이 제어영역을 벗어나면 ε에 대한 PID 피드백(feedback) 제어를 중지하고, α에 대한 PID 피드백(feedback) 제어는 차량 방향이 안정화될 때까지 지속하도록 한다.
한편, 본 발명의 제어 장치는 제어영역을 수정한 경우, 수정된 제어영역에서 자차에 대한 레퍼런스(Reference) 또한 수정할 수 있다. 따라서, LKAS는 수정된 제어영역에서 수정된 레퍼런스를 기준으로 α 및 ε에 대한 PID 피드백(feedback) 제어를 수행하게 된다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 제어장치에 의해 연산된 LKAS 제어영역 및 SCC 제어값에 따라 LKAS 및 SCC 시스템에서 차량 회피주행을 수행하는 실시예를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, (a)는 접근위험정도가 낮은 위험차량이 자차 방향으로 접근하는 경우의 회피주행을 나타낸 것이고, (b)는 접근위험정도가 높은 위험차량이 자차 방향으로 접근하는 경우의 회피주행을 나타낸 것이다.
도 7의 (a)와 같이, 접근위험정도가 낮은 위험차량이 자차 방향으로 접근하는 경우, 제어 장치는 LKAS 제어영역을 연산하여 LKAS로 제공할 수 있다. 이에 따라, LKAS는 연산된 제어영역을 기준으로 자차를 측면이동하여 위험차량을 회피할 수 있다. 한편, 도 7의 (b)와 같이접근위험도가 높은 위험차량이 자차 방향으로 접근하는 경우, 제어 장치는 LKAS 제어영역 및 SCC 제어값을 연산하여 LKAS 및 SCC 시스템으로 각각 제공할 수 있다. 이에 따라, LKAS는 연산된 제어영역을 기준으로 자차를 측면이동하고, SCC 시스템은 연산된 제어값을 기준으로 자차의 SCC 설정속도를 감소하거나 선행차와의 차간거리를 증가시킴으로써 위험차량을 회피할 수 있다.
도 8은 위험차량이 자차의 전방 측면 방향에서 접근하는 경우의 회피주행을 나타낸 것이다. 도 8과 같이, 위험차량이 자차의 전방 측면 방향에서 접근하는 경우, 제어장치는 LKAS 제어영역을 확장하고, SCC 설정속도를 감소하거나 선행차와의 차간거리를 증가시켜 LKAS 및 SCC 시스템으로 각각 제공할 수 있다.
이에 따라, LKAS는 연산된 제어영역을 기준으로 자차를 측면이동하고, SCC 시스템은 연산된 제어값을 기준으로 자차의 SCC 설정속도를 감소하거나 선행차와의 차간거리를 증가시킴으로써 위험차량을 회피할 수 있다.
한편, 도 9는 위험차량이 자차의 후방 측면 방향에서 접근하는 경우의 회피주행을 나타낸 것이다. 도 9와 같이, 위험차량이 자차의 후방 측면 방향에서 접근하는 경우, 제어장치는 LKAS 제어영역을 확장하고, SCC 설정속도를 증가하거나 선행차와의 차간거리를 감소시켜 LKAS 및 SCC 시스템으로 각각 제공할 수 있다.
이에 따라, LKAS는 연산된 제어영역을 기준으로 자차를 측면이동하고, SCC 시스템은 연산된 제어값을 기준으로 자차의 SCC 설정속도를 증가시키거나 선행차와의 차간거리를 감소시킴으로써 위험차량을 회피할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 충돌방지 제어 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명에 따른 제어 장치의 충돌방지 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다. 도 10을 참조하면, 제어 장치는 LKAS 및 SCC 시스템이 온(ON) 된 상태에서(S100), 초음파 센서로부터의 센서값 및 AVM 시스템으로부터의 AVM 영상을 입력 받는다(S110). 이때, 제어 장치는 'S110' 과정에서 입력된 센서값 및 AVM 영상에 근거하여 주변차량을 검출하고(S120), 검출된 주변차량의 위치 및 속도를 확인한다(S130).
제어 장치는 'S130' 과정에서 확인된 주변차량의 위치 및 속도에 근거하여 주변차량이 측면 방향에서 접근하는 것에 따른 위험상황을 판별한다(S140). 'S140' 과정의 판별 결과 차량의 측면 방향에서 접근하는 주변차량이 위험차량인 것으로 확인되면, 제어 장치는 위험차량의 접근 상태를 확인하여 접근위험정도를 판별할 수 있다.
또한, 제어 장치는 'S140' 및 'S150' 과정의 결과에 근거하여 LKAS 제어영역 및 SCC 제어값을 연산하고(S160), 'S160' 과정의 연산 결과를 LKAS 및 SCC 시스템으로 제공함으로써 LKAS 및 SCC 제어를 수행하도록 한다(S170).
여기서, LKAS 제어영역 및 SCC 제어값을 연산하고, 그에 따라 LKAS 및 SCC 제어를 수행하는 동작에 대한 구체적인 설명은 도 3 내지 도 9의 실시예를 참조하도록 한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 차량의 충돌방지 제어 장치 및 방법은 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
10: 초음파 센서 20: AVM 시스템
30: LKAS 40: SCC 시스템
100: 충돌방지 제어 장치 110: 주변차량 검출부
120: 정보 분석부 130: 위험상황 판별부
140: LKAS 제어영역 연산부 150: SCC 제어값 연산부
160: 구동 제어부

Claims (17)

  1. 차량의 측면 방향에서 접근하는 측면접근차량으로부터 수집된 정보에 근거하여 상기 측면접근차량에 대한 위험상황을 판별하는 위험상황 판별부;
    상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 차선유지보조시스템(Lane Keeping Assist System)에 적용되는 제어영역을 연산하는 LKAS 제어영역 연산부;
    상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템에 적용되는 제어값을 연산하는 SCC 제어값 연산부; 및
    상기 연산 결과에 따라 상기 차선유지보조시스템 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 중 적어도 하나로 제어신호를 출력하는 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 LKAS 제어영역 연산부 및 상기 SCC 제어값 연산부는,
    상기 차량의 종속도, 상기 위험차량의 횡방향 상대거리 및 횡방향 상대속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 제어영역 및 상기 제어값을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 LKAS 제어영역 연산부는,
    현재 차선을 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 차량에 대한 제어영역을 확장하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 LKAS 제어영역 연산부는,
    상기 위험차량이 접근하는 방향의 제어영역을 확장하고, 상기 위험차량이 접근하지 않는 방향의 제어영역을 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 SCC 제어값 연산부는,
    상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 SCC 설정속도를 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 SCC 제어값 연산부는,
    상기 차량의 전방 측면 방향에서 상기 위험차량이 접근하는 경우에 상기 SCC 설정속도를 감소하고, 상기 차량의 후방 측면 방향에서 상기 위험차량의 접근하는 경우에 상기 SCC 설정속도를 증가하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 SCC 제어값 연산부는
    상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 선행차간 유지거리를 증가 또는 감소하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 SCC 제어값 연산부는,
    상기 차량의 전방 측면 방향에서 상기 위험차량이 접근하는 경우에 상기 선행차간 유지거리를 증가하고, 상기 차량의 후방 측면 방향에서 상기 위험차량이 접근하는 경우에 상기 선행차간 유지거리를 감소하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동 제어부는,
    상기 위험차량의 접근위험정도가 기준치 이하인 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역을 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동 제어부는,
    상기 위험차량의 접근위험정도가 기준치를 초과한 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 대해 연산된 제어값을 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 장치.
  11. 차량의 측면 방향에서 접근하는 측면접근차량으로부터 수집된 정보에 근거하여 상기 측면접근차량에 대한 위험상황을 판별하는 단계;
    상기 판별 결과에 따라 상기 측면접근차량이 위험차량인 것으로 판별되면, 상기 위험차량을 회피하도록 차선유지보조시스템(Lane Keeping Assist System)에 적용되는 제어영역 및 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템에 적용되는 제어값을 연산하는 단계; 및
    상기 연산 결과에 따라 상기 차선유지보조시스템 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 중 적어도 하나로 제어신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 연산하는 단계는,
    상기 차량의 종속도, 상기 위험차량의 횡방향 상대거리 및 횡방향 상대속도 중 적어도 하나에 근거하여 상기 제어영역 및 상기 제어값을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 연산하는 단계는,
    상기 차량이 현재 차선을 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 차선유지보조시스템의 제어영역을 확장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 연산하는 단계는,
    상기 위험차량이 접근하는 방향의 제어영역을 확장하고, 상기 위험차량이 접근하지 않는 방향의 제어영역을 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 연산하는 단계는,
    상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 SCC 설정속도를 증가 또는 감소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 연산하는 단계는,
    상기 위험차량의 접근 방향에 따라 상기 차량에 대한 선행차간 유지거리를 증가 또는 감소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어신호를 출력하는 단계는,
    상기 위험차량의 접근위험도가 기준치 이하인 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역을 기준으로 상기 제어신호를 출력하고, 상기 위험차량의 접근위험도가 기준치를 초과한 경우에는 상기 차선유지보조시스템에 대해 연산된 제어영역 및 상기 스마트 크루즈 컨트롤 시스템에 대해 연산된 제어값을 기준으로 상기 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌방지 제어 방법.
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