KR20170018697A - 안전 운전 지원 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치는 타이어에 가해지는 횡력, 종력 및 수직 항력을 측정하는 타이어 측정부, 전방 차량으로부터 전방 도로의 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하는 수신부, 차량이 주행 중인 차선의 휘어진 정도를 나타내는 차선 곡률을 측정하는 차선 곡률 측정부, 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 측정하는 전방 차량 측정부, 상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수, 상기 차선 곡률 및 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도를 이용하여 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출부 및 상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리 및 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어하는 차량 제어부를 포함할 수 있다.

Description

안전 운전 지원 장치 및 방법 {Apparatus and method for supporting safe driving}
본 발명은 안전 운전 지원 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주행 중 도로면의 마찰 계수 및 타이어가 받는 힘 등을 측정하여 전방 차량과의 충돌을 방지하는 발명에 대한 것이다.
최근에 많은 자동차 교통 사고가 발생함에 따라 이러한 교통사고를 방지하기 위한 여러가지 기술들이 있다.
기존에 교통 사고를 방지하기 위한 기술로써 전방 차량과의 상대거리를 안전한 거리로 유지하는 기술이나, 차량이 커브하는 과정에서 미끄러지지 않도록 제어하는 기술 등이 있다.
이러한 기존의 기술들은 반응 속도가 빠르지 않아서 순간적으로 발생하는 사고에 대비하기 어렵고, 사고에 대비하여 차량을 정밀하게 제어하기에 곤란한 점이 있다.
최근, 자동차 교통 사고에 대비하여 빠르고 정확하게 사고에 대비하는 기술이 연구 중이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 도로면과 차량의 타이어 간에 작용하는 힘과 커브길의 곡률을 측정하여 차량이 도로에서 미끄러지지 않도록 하여 더욱 정확한 사고 예방이 가능한 발명을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 복수의 차량에 본 발명을 적용하여 복수의 차량 간에 노면의 상태를 공유하고 각각의 상대 속도 등을 측정하여 안정적인 크루즈 컨트롤 및 차선 유지 기능을 제공함에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치는 타이어에 가해지는 횡력, 종력 및 수직 항력을 측정하는 타이어 측정부, 전방 차량으로부터 전방 도로의 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하는 수신부, 차량이 주행 중인 차선의 휘어진 정도를 나타내는 차선 곡률을 측정하는 차선 곡률 측정부, 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 측정하는 전방 차량 측정부, 상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수, 상기 차선 곡률 및 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도를 이용하여 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출부 및 상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리 및 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어하는 차량 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 안전 운전 지원 방법은 타이어에 가해지는 횡력, 종력 및 수직 항력을 측정하는 타이어 측정 단계, 전방 차량으로부터 전방 도로의 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하는 수신 단계, 차량이 주행 중인 차선의 휘어진 정도를 나타내는 차선 곡률을 측정하는 차선 곡률 측정 단계, 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 측정하는 전방 차량 측정 단계, 상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수, 상기 차선 곡률 및 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도를 이용하여 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출 단계 및 상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리 및 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어하는 차량 제어 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　타이어에 작용하는 힘, 전방 도로면의 마찰 계수, 차선의 곡률, 전방 차량과의 상대 속도 및 거리 등 다양한 변수를 감안하여 효율적인 안전 운전을 지원한다.
둘째,　차량 간의 통신을 이용하여 전방의 도로 상태를 미리 파악한 후 대응할 수 있어 신속하고 정확한 사고 예방이 가능하다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치를 이용하여 차량을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 차량이 주행 중인 도로의 노면 마찰 계수에 따라 타이어의 종력(Fx) 및 횡력(Fy)이 변화하는 것을 나타낸 그림이다.
도 4는 차선 곡률 정보(곡률반경)에 따른 목표 속도 상수(
Figure pat00001
)의 변화를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치 및 방법을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1과 같이 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치는 타이어 측정부(110), 수신부(120), 차선 곡률 측정부(130), 전방 차량 측정부(140), 가속도 산출부(150), 차량 제어부(160), 마찰 계수 산출부(170), 송신부(180)를 포함할 수 있다. 이하 각 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치는 타이어에 가해지는 횡력, 종력 및 수직 항력을 측정하는 타이어 측정부(110), 전방 차량으로부터 전방 도로의 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하는 수신부(120), 차량이 주행 중인 차선의 휘어진 정도를 나타내는 차선 곡률을 측정하는 차선 곡률 측정부(130), 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 측정하는 전방 차량 측정부(140), 상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수, 상기 차선 곡률 및 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도를 이용하여 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출부(150) 및 상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리 및 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어하는 차량 제어부(160)를 포함할 수 있다.
타이어 측정부(110)는 압전 센서 등 타이어에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 수단을 포함할 수 있다. 타이어 측정부(110)는 타이어 내부, 타이어의 표면, 서스펜션, 횔 등에 구비될 수 있고, 타이어 측정부의 위치는 타이어에 가해지는 힘을 측정할 수 있는 위치이면 족하고, 이외 다른 한정을 두지 않는다.
수신부(120)와 송신부(180)는 주행 중인 차량 간 신호를 송수신할 수 있는 것이면 족하고, 유무선이나 신호의 종류에는 별도의 한정을 두지 않는다.
차선 곡률 측정부(130)는 차선을 감지하기 위한 센서나 차선을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다. 센서나 카메라가 차선을 감지하거나 촬영하면 이를 이용하여 차선의 곡률이 얼마인지 알 수 있다. 상기 센서나 카메라에 있어서, 차량에서 주행 중인 차선을 감지할 수 있으면 족하고, 이외의 한정을 두지 않는다.
전방 차량 측정부(140)는 전방 차량을 감지하는 레이저 센서나 라이다 센서 등을 포함할 수 있다. 전방 차량의 속도를 측정하고, 자 차량의 속도를 측정하여 두 차량 간의 상대 속도를 얻을 수 있고, 거리를 측정하는 센서를 이용하여 전방 차량과 자 차량의 상대 거리를 측정할 수 있다.
이하 설명에서 전방 차량과 후방 차량은 동일한 차선에서 주행 중인 차량들이고, 두 차량 모두 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치를 구비함을 전제로 한다.
차량 주행 중 타이어에 가해지는 종, 횡 및 수직 방향의 힘을 측정하여 주행 중인 도로의 노면 상태를 측정할 수 있다. 본 발명을 활용하는 일 실시예로 타이어 측정부(110)가 구비된 전방 차량에서 측정된 노면 마찰 계수를 V2V(Vehicle-to-Vehicle)통신을 통해 후방 차량에 전달함으로써 운전자가 주행 중 상황 판단을 할 수 있도록 돕고, 안전 운전 할 수 있도록 지원하는 시스템을 구현할 수 있게 된다.
본 발명의 전방 차량 측정부(140)의 일 실시예인 Laser Scanner를 통해 후방 차량과 전방 차량 간의 상대 거리와 상대 속도 측정하고, 상기 상대 거리 및 속도를 기반으로 후방 차량이 도달해야 하는 차량의 가속도인 목표 가속도를 산출하며, 이를 통해 전방 차량에 대한 후방 차량의 움직임을 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 차선 곡률 측정부(130)의 일 실시예인 카메라로 촬영되는 주행 도로의 곡률 정보와 타이어 측정부(110)에서 측정된 타이어의 횡력을 이용하여 차량이 주행 중인 차선을 유지하면서 운행될 수 있게 상기 차량을 제어하는 안정적인 LKAS(Lane Keeping Assist System) 기능을 구현할 수 있다.
이 밖에도 HMI(Humon Machine Interface)를 통해 현재 노면의 상태 및 주의 사항이 나타난 주행 상황을 운전자에게 전달할 수 있다. 차량에 구비될 수 있는 스피커, 모니터, 진동 시트 등을 통해서 운전자에게 위험 상황에 대해서 경고를 하거나, 충돌 사고를 방지하기 위한 정보를 제시할 수 있다.
본 발명에 따른 일 실시예로 안전 운전 지원 장치 및 방법을 적용하여 개선된 SCC(smart cruise control)는, 동일한 차선을 주행 중인 두 차량 중 후방 차량은 V2V통신을 통해 전방 차량에서 감지된 노면 상태의 변화를 고려할 수 있고, 이에 따라 후방 차량은 전방 차량과의 거리를 조절할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 일 실시예로 안전 운전 지원 장치 및 방법을 적용하여 개선된 LKAS는 주행 중인 도로에 대한 차선 곡률 정보와 노면 정보를 활용하여 차량의 안정적인 횡거동을 도모할 수 있다.
이하 전방 차량이 노면 마찰 계수를 산출하여 후방 차량에 전송하는 일 실시예를 설명한다.
전방 차량은 타이어 측정부(110)로 종, 횡 및 수직 방향의 힘을 측정 한다. 상기 측정된 타이어의 종 및 횡 방향 힘 크기와 수직 방향의 힘 크기의 비를 통해 노면과 타이어의 마찰 계수를 측정할 수 있다.
다음은 상기 노면 마찰 계수를 산출하는 수식의 일 실시예이다.
Figure pat00002
(?g는 노면 마찰 계수, Fx, Fy 및 Fz는 타이어의 횡력, 종력 및 수직항력이다.)
전방 차량에서 산출된 노면 마찰 계수는 V2V통신을 통해 후방 차량에 송신되고, 후방 차량은 이를 수신한다.
이하 후방 차량이 최종 목표 가속도를 산출하는 과정의 일 실시예를 설명한다.
우선, 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출부(150)를 설명한다.
가속도 산출부(150)는, 상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수 및 상기 차선 곡률을 이용하여 제1 목표 가속도를 산출하는 제1 산출부(151), 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도와 상기 노면 마찰 계수를 이용하여 제2 목표 가속도를 산출하는 제2 산출부(152) 및 제1 목표 가속도와 제2 목표 가속도를 비교하여 큰 값을 최종 목표 가속도로 정하는 비교부(153)를 포함할 수 있다.
제1 산출부(151)는, 상기 노면 마찰 계수에 따른 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력을 산출하고, 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력과 상기 차선 곡률에 따라 상기 차량이 상기 전방 차량과 충돌을 방지하는 거리를 유지하면서 주행하는 가속도인 제1 목표 가속도를 산출할 수 있다.
이하 제1 목표 가속도를 산출하는 과정의 일 실시예를 설명한다.
노면 마찰 계수에 따라 타이어가 낼 수 있는 종력과 횡력이 달라질 수 있다. 마찬가지로, 차량의 제동과 조향이 동시에 발생하는 경우, 노면 마찰 계수에 따라 종력과 횡력이 달라질 수 있다.
도 3은 차량이 주행 중인 도로의 노면 마찰 계수에 따라 타이어의 종력 및 횡력이 변화하는 것을 나타낸 그림이다.
구체적으로, 도 3은 선회 상태인 타이어의 진행 방향과 상기 타이어의 중심 면이 이루는 각도인 슬립각을 -20도에서 20도까지 변화시킬 때, 주행 중인 도로가 건조한 아스팔트 일 경우와 젖은 아스팔트의 경우, 타이어의 종력과 횡력을 비교한 그림이다.
이와 같은 노면 마찰 계수에 따른 타이어의 최대 횡력 또는 종력은 여러 실험에 따라 그 결과 값이 정해질 수 있고, 이를 미리 저장하여 본 발명에 활용할 수도 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예로 노면 마찰 계수에 따른 타이어의 최대 횡력을 산출한 경우, 이 최대 횡력을 아래의 수식에 대입하여 제1 목표 속도를 산출한다.
Figure pat00003
Vdes는 제1 목표 속도, Fymax는 타이어의 최대 횡력,
Figure pat00004
는 횡가속도, m은 차량의 질량,
Figure pat00005
는 요 레이트(yaw rate, 자동차 중심을 통하는 수직선 주위의 회전각(요각)이 변하는 속도)이다.
도 4는 차선 곡률 정보(곡률반경)에 따른 목표 속도 상수(
Figure pat00006
)의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4의 그래프를 기반으로 차선 곡률 측정부(130)가 측정한 차선 곡률 정보에 따른 목표 속도 상수를 결정할 수 있다.
지금까지 산출된 상기 제1 목표 속도, 상기 목표 속도 상수, 현재 차량의 속도를 이용하여 제1 목표 가속도를 산출할 수 있다. 이에 대한 일 실시예로 아래의 수식을 이용할 수 있다.
Figure pat00007
Vdes는 제1 목표 속도, Vx는 현재 차량의 속도,
Figure pat00008
는 목표 속도 상수,
Figure pat00009
는 제1 목표 가속도이다.
상기 제2 산출부(152)는, 상기 노면 마찰 계수에 따른 전방 도로의 상태를 판단하고, 상기 전방 도로의 상태와 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도에 따른 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 충돌을 방지하는 거리인 목표 차간거리를 산출하여, 상기 차량이 상기 목표 차간거리에 도달하기 위한 가속도인 제2 목표 가속도를 산출할 수 있다.
이하 제2 목표 가속도를 산출하는 과정의 일 실시예를 설명한다.
상기 제2 목표 가속도는 차량의 제동시 차량이 이동하는 거리인 제동 거리를 감안하여 산출될 수 있다. 노면 마찰 계수에 따라 도로가 얼어있는 상태로 판단되면 제동 거리가 길어질 것이고, 도로가 건조한 상태로 판단되어 제동 거리가 짧아질 것이고, 도로가 젖어있는 상태로 판단되면 제동 거리가 도로가 얼어있는 상태일 때보다는 짧고 건조한 상태일 때보다는 길 것이다.
이에 따라 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 및 상기 노면 마찰 계수를 이용하면 상기 제동 거리를 산출할 수 있을 것이고, 상기 목표 차간거리를 상기 제동 거리 이상의 값으로 본다면, 상기 목표 차간거리는 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 충돌을 방지하는 거리일 것이다.
상기 목표 차간거리가 산출되면, 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 거리가 상기 목표 차간거리가 되게 하는 가속도인 제2 목표 가속도를 산출할 수 있다.
비교부(153)는 상기 제1 목표 가속도와 상기 제2 목표 가속도를 비교하여 큰 값을 최종 목표 가속도로 정할 수 있다.
차량 제어부(160)는, 상기 차량이 상기 최종 목표 가속도로 주행되도록 상기 차량의 가속 및 제동을 제어할 수 있다.
또한, 차량 제어부(160)는, 상기 차선 곡률 및 상기 노면 마찰 계수에 따라 상기 차량이 주행 중인 차선을 유지하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
위의 경우, 차량 제어부(160)는 미끄러운 노면 등에서 곡률이 큰 차선을 주행한다면, 주행 차량이 미끄러질 수 있으므로, 상기 차량이 느리게 주행되도록 제어할 것이다.
본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치는 상기 타이어의 횡력, 종력 및 수직 항력을 이용하여 상기 차량이 주행 중인 도로의 노면 마찰 계수 산출하는 마찰 계수 산출부(170) 및 상기 노면 마찰 계수를 포함한 신호를 후방 차량에 송신하는 송신부(180)를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치를 이용하여 차량을 제어하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참고하여 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치를 이용하여 차량을 제어하는 과정을 설명한다.
전방 차량과 후방 차량은 동일한 차선에서 주행 중인 차량들이고, 두 차량 모두 본 발명에 따른 안전 운전 지원 장치를 구비함을 전제로 한다.
상기 전방 차량의, 타이어 측정부(110)는 타이어에 가해지는 종력, 횡력 및 수직항력을 측정하고, 마찰 계수 산출부(170)는 상기 측정된 힘들을 이용하여 노면 마찰 계수를 산출하고, 송신부(180)는 상기 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 상기 후방 차량에 송신한다(S110).
상기 후방 차량의, 수신부(120)는 상기 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하고, 타이어 측정부(110)는 타이어에 가해지는 종력 및 횡력을 별도로 측정한다(S120).
상기 후방 차량의, 차선 곡률 측정부(130)는 현재 주행 중인 차선의 곡률을 측정하고(S130), 전방 차량 측정부(140)는 상기 전방 차량과의 상대 속도 및 거리를 측정한다(S140).
상기 후방 차량의 제1 산출부(151)는 상기 노면 마찰 계수와 상기 측정된 타이어의 종력 또는 횡력을 이용하여 상기 노면 마찰 계수에 따른 타이어의 최대 종력 또는 횡력을 산출하고(S150), 상기 산출된 타이어의 최대 종력 또는 횡력과 상기 차선 곡률을 이용하여 제1 목표 가속도를 산출한다(S160).
제2 목표 가속도의 산출은 제1 목표 가속도의 산출과 동시에 이루어질 수 있다. 상기 후방 차량의 제2 산출부(152)는 상기 노면 마찰 계수에 따른 전방 도로의 상태를 결정하고(S170), 상기 전방 도로의 상태와 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도에 따른 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 충돌을 방지하는 거리인 목표 차간거리를 산출하여(S180), 상기 목표 차간거리에 따른 제2 목표 가속도를 산출한다(S190).
상기 후방 차량의 비교부(153)는 상기 제1 목표 가속도와 상기 제2 목표 가속도를 비교하여 큰 값을 최종 목표 가속도로 산출하고(S200), 차량 제어부(160)는 상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리를 유지하고 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어한다(S210).
본 발명에 따른 안전 운전 지원 방법은 타이어에 가해지는 횡력, 종력 및 수직 항력을 측정하는 타이어 측정 단계, 전방 차량으로부터 전방 도로의 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하는 수신 단계, 차량이 주행 중인 차선의 휘어진 정도를 나타내는 차선 곡률을 측정하는 차선 곡률 측정 단계, 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 측정하는 전방 차량 측정 단계, 상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수, 상기 차선 곡률 및 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도를 이용하여 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출 단계 및 상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리 및 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어하는 차량 제어 단계를 포함할 수 있다.
상기 가속도 산출 단계는, 상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수 및 상기 차선 곡률을 이용하여 제1 목표 가속도를 산출하고, 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도와 상기 노면 마찰 계수를 이용하여 제2 목표 가속도를 산출하고, 상기 제1 목표 가속도와 상기 제2 목표 가속도를 비교하여 큰 값을 최종 목표 가속도로 산출할 수 있다.
상기 가속도 산출 단계는, 상기 노면 마찰 계수에 따른 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력을 산출하고, 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력과 상기 차선 곡률에 따라 상기 차량이 상기 전방 차량과 충돌을 방지하는 거리를 유지하면서 주행하는 가속도인 제1 목표 가속도를 산출할 수 있다.
상기 가속도 산출 단계는, 상기 노면 마찰 계수에 따른 전방 도로의 상태를 결정하고, 상기 전방 도로의 상태와 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도에 따른 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 충돌을 방지하는 거리인 목표 차간거리를 산출하여, 상기 차량이 상기 목표 차간거리에 도달하기 위한 가속도인 제2 목표 가속도를 산출할 수 있다.
상기 차량 제어 단계는, 상기 차량이 상기 최종 목표 가속도로 주행되도록 상기 차량의 가속 및 제동을 제어할 수 있다.
상기 차량 제어 단계는, 상기 차선 곡률 및 상기 노면 마찰 계수에 따라 상기 차량이 주행 중인 차선을 유지하도록 상기 차량을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 안전 운전 지원 방법은 상기 타이어의 횡력, 종력 및 수직 항력을 이용하여 상기 차량이 주행 중인 도로의 노면 마찰 계수 산출하는 마찰 계수 산출단계 및 상기 노면 마찰 계수를 포함한 신호를 후방 차량에 송신하는 송신 단계를 더 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
타이어 측정부 110
수신부 120
차선 곡률 측정부 130
전방 차량 측정부 140
가속도 산출부 150
제1 산출부 151
제2 산출부 152
비교부 153
차량 제어부 160
마찰 계수 산출부 170
송신부 180

Claims (12)

  1. 타이어에 가해지는 횡력, 종력 및 수직 항력을 측정하는 타이어 측정부;
    전방 차량으로부터 전방 도로의 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하는 수신부;
    차량이 주행 중인 차선의 휘어진 정도를 나타내는 차선 곡률을 측정하는 차선 곡률 측정부;
    상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 측정하는 전방 차량 측정부;
    상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수, 상기 차선 곡률 및 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도를 이용하여 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출부; 및
    상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리 및 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어하는 차량 제어부; 를 포함하는 안전 운전 지원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가속도 산출부는,
    상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수 및 상기 차선 곡률을 이용하여 제1 목표 가속도를 산출하는 제1 산출부;
    상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도와 상기 노면 마찰 계수를 이용하여 제2 목표 가속도를 산출하는 제2 산출부; 및
    상기 제1 목표 가속도와 상기 제2 목표 가속도를 비교하여 큰 값을 최종 목표 가속도로 정하는 비교부; 를 포함하는 안전 운전 지원 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 산출부는,
    상기 노면 마찰 계수에 따른 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력을 산출하고, 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력과 상기 차선 곡률에 따라 상기 차량이 상기 전방 차량과 충돌을 방지하는 거리를 유지하면서 주행하는 가속도인 상기 제1 목표 가속도를 산출하고,
    상기 제2 산출부는,
    상기 노면 마찰 계수에 따른 전방 도로의 상태를 판단하고, 상기 전방 도로의 상태와 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도에 따른 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 충돌을 방지하는 거리인 목표 차간거리를 산출하여, 상기 차량이 상기 목표 차간거리에 도달하기 위한 가속도인 상기 제2 목표 가속도를 산출하는 안전 운전 지원 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제어부는,
    상기 차량이 상기 최종 목표 가속도로 주행되도록 상기 차량의 가속 및 제동을 제어하는 안전 운전 지원 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이어의 횡력, 종력 및 수직 항력을 이용하여 상기 차량이 주행 중인 도로의 노면 마찰 계수 산출하는 마찰 계수 산출부; 및
    상기 노면 마찰 계수를 포함한 신호를 후방 차량에 송신하는 송신부; 를 더 포함하는 안전 운전 지원 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제어부는,
    상기 차선 곡률 및 상기 노면 마찰 계수에 따라 상기 차량이 주행 중인 차선을 유지하도록 상기 차량을 제어하는 안전 운전 지원 장치.
  7. 타이어에 가해지는 횡력, 종력 및 수직 항력을 측정하는 타이어 측정 단계;
    전방 차량으로부터 전방 도로의 노면 마찰 계수가 포함된 신호를 수신하는 수신 단계;
    차량이 주행 중인 차선의 휘어진 정도를 나타내는 차선 곡률을 측정하는 차선 곡률 측정 단계;
    상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도 측정하는 전방 차량 측정 단계;
    상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수, 상기 차선 곡률 및 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도를 이용하여 최종 목표 가속도를 산출하는 가속도 산출 단계; 및
    상기 최종 목표 가속도에 따라, 상기 차량이 상기 전방 차량과의 충돌을 방지하는 거리 및 주행 중인 차선을 유지하면서 운행되도록 제어하는 차량 제어 단계; 를 포함하는 안전 운전 지원 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가속도 산출 단계는,
    상기 타이어의 횡력 또는 종력, 상기 노면 마찰 계수 및 상기 차선 곡률을 이용하여 제1 목표 가속도를 산출하고,
    상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도와 상기 노면 마찰 계수를 이용하여 제2 목표 가속도를 산출하고,
    상기 제1 목표 가속도와 상기 제2 목표 가속도를 비교하여 큰 값을 최종 목표 가속도로 산출하는 안전 운전 지원 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가속도 산출 단계는,
    상기 노면 마찰 계수에 따른 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력을 산출하고, 상기 타이어의 최대 횡력 또는 종력과 상기 차선 곡률에 따라 상기 차량이 상기 전방 차량과 충돌을 방지하는 거리를 유지하면서 주행하는 가속도인 상기 제1 목표 가속도를 산출하고,
    상기 노면 마찰 계수에 따른 전방 도로의 상태를 결정하고, 상기 전방 도로의 상태와 상기 전방 차량과의 상대 거리 및 속도에 따른 상기 차량과 상기 전방 차량 간의 충돌을 방지하는 거리인 목표 차간거리를 산출하여, 상기 차량이 상기 목표 차간거리에 도달하기 위한 가속도인 상기 제2 목표 가속도를 산출하는 안전 운전 지원 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 차량 제어 단계는,
    상기 차량이 상기 최종 목표 가속도로 주행되도록 상기 차량의 가속 및 제동을 제어하는 안전 운전 지원 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 타이어의 횡력, 종력 및 수직 항력을 이용하여 상기 차량이 주행 중인 도로의 노면 마찰 계수 산출하는 마찰 계수 산출단계; 및
    상기 노면 마찰 계수를 포함한 신호를 후방 차량에 송신하는 송신 단계; 를 더 포함하는 안전 운전 지원 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 차량 제어 단계는,
    상기 차선 곡률 및 상기 노면 마찰 계수에 따라 상기 차량이 주행 중인 차선을 유지하도록 상기 차량을 제어하는 안전 운전 지원 장치.
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