KR20170074544A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량은 차대; 차대의 방향을 조절하는 조향부; 차대의 제동력을 조절하는 제동부; 차대의 이동 정보를 검출하는 검출부; 검출된 이동 정보에 기초하여 차대의 이동의 변화율을 확인하고 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 조향부와 제동부의 동작을 자동 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 충돌이 발생하면 운전자를 대신해 조향 제어, 편 제동 제어, 댐핑 제어 및 적어도 하나의 제어를 자동으로 수행함으로써 2차 충돌을 방지할 수 있고 추가적인 상해 발생률을 줄일 수 있으며, 보다 안정적으로 차량을 감속 또는 정지시킬 수 있고, 안전한 차로로 이동시킬 수 있어 차량의 안정화 시점을 단축시킬 수 있다.

Description

차량 및 그 제어 방법{Vehicle and method for controlling the same}
본 발명은 충돌을 방지하기 위한 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량은 사람 또는 화물을 운송할 목적으로 차륜을 구동시켜 주행하는 기계로, 도로 위를 이동한다.
이러한 차량은 자체의 고장에 의해 사고를 발생시키거나, 타 차량의 과실이나 도로 상태에 의해 사고가 발생될 수 있다.
최근, 차량의 사고를 방지하기 위한 다양한 기술들이 개발되었다.
일 예는 차량에 거리감지센서를 장착하여 차량 주변의 장애물을 감지하고, 이를 운전자에게 경고하는 기술이다. 이를 통해 사고가 미연에 방지될 수 있도록 하였다.
다른 예는 차량의 범퍼에 전자석을 장착시키고 타 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 충돌 상황으로 판단하여 전자석에 전원을 공급함으로써 자력이 발생되도록 하는 기술이다. 이로 인해 차량이 충돌 상황 시에 제동될 수 있도록 하였다.
이는 한국공개특허공보 제2004-0040771호에 개시되어 있다.
그러나 이 경우 충돌 상황에 존재하는 제1 차량들의 전자석의 장착여부를 확인하는 과정없이 자력을 발생시키기 때문에 전자석이 장착되지 않은 제1 차량과의 충돌 상황 시에 자력에 의해 보다 큰 사고를 유발하는 문제가 있다.
또한 다른 예의 경우, 자 차량과 제1 차량 사이의 거리가 가까워질 수록 더 큰 반발 자기력이 발생하여 자 차량의 진행과 반대방향으로 큰 힘의 반발력을 유발한다. 이에 따라 충격량의 많은 변화로 운전자에게 강한 충격을 줄 수 있으며, 제2차량과의 이차 충돌 가능이 발생하는 문제가 있다.
차량이 주행하던 주변의 제1차량과 충돌하는 경우에, 자 차량의 급제동상태 및 충돌사고로 제동되는 상태를 제2 차량의 운전자가 판단하여 인지하기까지 다소의 시간이 소요되기 때문에 제2 차량도 연쇄충돌사고를 초래하게 되는 문제가 있다.
또한, 사고를 당한 차량의 운전자가 부상으로 인하여 비상등을 켜지 못해 경고 신호를 하지 못하는 경우에, 주변의 제2 차량의 운전자가 이를 인식하지 못하여 더 큰 2차 사고를 유발하게 되는 문제가 있다.
이와 같이 차량 충돌 후 외력에 의해서 발생되는 추가 2차 충돌로 인한 많은 피해가 발생되고 있다.
또한 충돌 순간에 운전자는 충격으로 인하여 즉각적인 회피 또는 안전 상태로 진입하기 위한 차량의 조향 및 제동 등이 불가능하고 이때 차량이 원하지 않는 가속 및 방향으로 움직여 보행자에게 상해를 가할 수 있다.
일 측면은 외력에 의한 이동량을 검출하고 검출된 이동량에 기초하여 조향, 제동 및 댐핑을 자동 제어하는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
다른 측면은 자동 제어 중 사용자의 명령이 수신되면 조향, 제동 및 댐핑의 자동 제어를 해제하고 사용자의 명령이 수신되지 않으면 비상등을 점등시키는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 측면에 따른 차량은 차대; 차대의 방향을 조절하는 조향부; 차대의 제동력을 조절하는 제동부; 차대의 이동 정보를 검출하는 검출부; 검출된 이동 정보에 기초하여 차대의 이동의 변화율을 확인하고 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 조향부와 제동부의 동작을 자동 제어하는 제어부를 포함한다.
일 측면에 따른 차량은 차대에 마련된 차체; 차체의 진동을 흡수하는 현가부를 더 포함하고, 제어부는, 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 현가부를 하드 제어하는 것을 더 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 검출부는, 차대의 회전 이동에 대응하는 요 레이트를 검출하는 요 레이트 검출부와, 차대의 측방 이동에 대응하는 횡 가속도를 검출하는 횡 가속도 검출부를 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 검출된 이동 정보에 기초하여 제동부의 편제동을 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 이동 정보 중 요레이트를 확인하고 확인된 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 확인하며 확인된 요레이트와 회전 방향에 기초하여 조향부의 조향각을 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량은 사용자의 제동 명령을 입력받는 브레이크 페달과, 사용자의 조향 명령을 입력받는 스티어링 휠을 더 포함하고, 제어부는 제동 명령 및 조향 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되면 자동 제어를 해제하고, 수신된 적어도 하나의 명령에 기초하여 제동부 및 조향부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량은 비상등을 더 포함하고, 제어부는, 자동 제어가 수행되면 비상등의 점등을 제어하는 것을 더 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 자동 제어 중 적어도 하나의 명령이 미수신되면 비상등의 점등을 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 자동 제어 중 적어도 하나의 명령이 미수신되면 감속 또는 정지되도록 제동부를 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량은 경고음을 출력하는 경고부를 더 포함하고, 제어부는, 자동 제어가 수행되면 경고부의 동작을 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 자동 제어 중 차대의 이동 정보를 검출하고, 검출된 이동 정보에 대응하는 변화율에 기초하여 자동 제어를 완료하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 자동 제어 중 차선 인식을 수행하고, 인식된 차선의 정보에 기초하여 차로 주행을 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량의 제어부는, 자동 제어 중 차대의 이동의 변화율이 감소되면 차선 인식을 수행하고, 인식된 차선의 정보에 기초하여 차선의 이탈 여부를 판단하고, 차선을 이탈한 상태이면 조향각 및 제동력을 다시 제어하는 것을 포함한다.
일 측면에 따른 차량은 도로의 영상을 검출하는 영상 검출부를 더 포함하고, 제어부는, 검출된 도로의 영상을 영상 처리하여 차선을 인식하는 것을 포함한다.
다른 측면에 따른 차량의 제어 방법은 차량의 휠 속도와 조향각을 검출하고, 검출된 휠 속도와 조향각에 기초하여 차량의 이동의 변화율을 예측하고, 차량의 요레이트 및 횡가속도를 검출하고, 검출된 요레이트 및 횡가속도에 기초하여 차량의 실제 이동의 변화율을 확인하고, 예측된 변화율과 확인된 실제 이동의 변화율에 기초하여 충돌 여부를 판단하고, 충돌로 판단되면 조향 및 제동을 자동 제어한다.
충돌 여부를 판단하는 것은, 검출된 휠 속도와 조향각에 기초하여 차량의 요레이트 및 횡 가속도를 예측하고, 예측된 요레이트 및 횡 가속도에 대응하는 기준 범위를 확인하고, 차량의 실제 이동의 변화율이 기준 범위를 벗어나면 충돌로 판단하는 것을 포함한다.
차량의 제어 방법은 차량의 실제 이동의 변화율이 기준 범위를 벗어나면 현가부를 하드 제어하는 것을 더 포함한다.
조향 및 제동을 제어하는 것은, 실제 이동의 변화율에 제동부의 편제동 및 제동력을 제어하고, 차량의 실제 이동의 변화율이 기준 범위를 벗어나면 검출된 요레이트를 확인하고 확인된 요레이트에 기초하여 차량의 회전 방향을 확인하며 확인된 요레이트와 회전 방향에 기초하여 조향부의 조향각을 제어하는 것을 포함한다.
차량의 제어 방법은 자동 제어가 수행되면 경고음이 발생되도록 경고부의 동작을 제어하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은 브레이크 페달을 통한 제동 명령 및 스티어링 휠을 통한 조향 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되면 자동 제어를 해제하고,수신된 적어도 하나의 명령에 기초하여 제동부 및 조향부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은 자동 제어가 시작된 시점부터 미리 설정된 시간이 경과하면 적어도 하나의 명령이 수신되었는지 판단하고, 적어도 하나의 명령이 미수신되면 비상등의 점등을 제어하고, 차량이 감속 또는 정지되도록 제동부를 제어하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은 자동 제어 중 차대의 이동의 변화율을 확인하고, 확인된 변화율에 기초하여 자동 제어를 완료하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은 자동 제어 중 차선 인식을 수행하고, 인식된 차선의 정보에 기초하여 차로 주행을 제어하는 것을 더 포함한다.
차량의 제어 방법은, 자동 제어 중 실제 이동의 변화율이 감소되면 차선 인식을 수행하고, 인식된 차선의 정보에 기초하여 차선의 이탈 여부를 판단하고, 차선을 이탈한 상태이면 조향 및 제동을 다시 제어하는 것을 포함한다.
또 다른 측면에 따른 차량은 복수의 휠 및 스티어링 휠이 마련된 차대; 차대의 방향을 조절하는 조향부; 차대의 제동력을 조절하는 제동부; 차체의 진동을 흡수하는 현가부; 복수의 휠의 속도를 검출하고 스티어링 휠의 조향각을 검출하는 제1검출부; 차대의 요 레이트 및 횡 가속도를 검출하는 제2검출부; 검출된 휠 속도와 조향각에 기초하여 차대의 이동의 변화율을 예측하고, 검출된 요 레이트 및 횡 가속도에 기초하여 차대의 실제 변화율을 확인하고, 확인된 변화율과 예측된 변화율에 기초하여 충돌 여부를 판단하고, 충돌이라고 판단되면 조향부, 제동부 및 현가부 중 적어도 하나의 동작을 자동 제어하는 제어부를 포함한다.
또 다른 측면에 따른 차량은 사용자의 제동 명령을 입력받는 브레이크 페달과, 사용자의 조향 명령을 입력받는 스티어링 휠을 더 포함하고, 제어부는, 제동 명령 및 조향 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되면 자동 제어를 해제하고, 수신된 적어도 하나의 명령에 기초하여 제동부 및 조향부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 포함한다.
본 발명은 충돌이 발생하면 운전자를 대신해 조향 제어, 편 제동 제어, 댐핑 제어 및 적어도 하나의 제어를 자동으로 수행함으로써 2차 충돌을 방지할 수 있고 추가적인 상해 발생률을 줄일 수 있으며, 보다 안정적으로 차량을 감속 또는 정지시킬 수 있고, 안전한 차로로 이동시킬 수 있어 차량의 안정화 시점을 단축시킬 수 있다.
또한 본 발명은 경고음 발생을 통해 운전자에게 자동 제어 상태를 알릴 수 있고, 자동 제어 중지 여부를 운전자가 지각할 수 있도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 안정화 상태로 차량을 자동 제어한 후 운전자에 의해 차량이 조작되면 자동 제어를 해제함으로써 운전자가 원하는 시점에 차량을 직접 제어하도록 할 수 있다.
또한 본 발명은 운전자가 의식이 없어 조작이 이루어 지지 않을 경우 비상등이 자동으로 점멸되도록 함으로써 다른 차량의 운전자를 경각시켜 연쇄충돌사고 및 2차 충돌사고를 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 운전자가 의식이 없어 조작이 이루어 지지 않을 경우, 차량을 감속 후 정지시킬 수 있고, 안전한 장소로 차량을 이동시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명은 2차 충돌을 방지하는 기능을 가진 차량의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 있고 나아가 사용자의 만족도를 높일 수 있으며 사용자의 편리성 및 차량의 안전성을 향상시킬 수 있고 제품의 경쟁력을 확보할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관 예시도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 내부 예시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 차량의 충돌에 의한 이동 예시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 차량의 2차 충돌을 방지하기 위한 자동 제어 예시도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 차량의 2차 충돌을 방지하기 위한 자동 제어 시의 편제동 예시도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 차량의 2차 충돌을 방지하기 위한 자동 제어 예시도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 차량의 2차 충돌을 방지하기 위한 자동 제어 예시도이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량의 외관예시도이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 내부 예시도이다.
차량(1)은 내장과 외장을 갖는 차체(Body, 1a)와, 차체를 제외한 나머지 부분으로 주행에 필요한 엔진부, 동력 전달부, 현가부, 조향부 및 제동부 등의 기계 장치가 설치되는 차대(Chassis, 1b)를 포함한다.
도 1 에 도시된 바와 같이 차체의 외장(110)은 프론트 패널(111), 본네트(112), 루프 패널(113), 리어 패널(114), 트렁크(115), 전후좌우 도어(116), 전후좌우 도어(116)에 개폐 가능하게 마련된 윈도우 글래스(117)를 포함한다.
그리고 차체의 외장은 프론트 패널, 본네트, 루프 패널, 리어 패널, 트렁크, 전후좌우 도어의 윈도우 글래스 사이의 경계에 마련된 필러(118)와, 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(119)를 더 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차체의 내장(140)은 탑승자가 앉는 시트(121)와, 대시 보드(122)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 자동변속 선택레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 123)과, 실내등, 실내등의 온오프 버튼, 도어 개폐 버튼 등이 마련된 오버헤드 콘솔(124)과, 공기조화기의 송풍구와 조절판이 배치되고 오디오 기기가 배치된 센터 페시아(125)를 포함한다.
시트(121)는 운전자가 앉는 운전석(121a), 동승자가 앉는 조수석(121b), 차량 내 후방에 위치하는 뒷좌석을 포함한다.
센터 페시아(125)에는 오디오 장치, 공기 조화기 및 히터를 제어하기 위한 헤드 유닛(126)과, 송풍구, 시거잭, 멀티단자(127) 등이 설치될 수 있다.
여기서 멀티단자(127)는 헤드 유닛(126)과 인접한 위치에 배치될 수 있고, USB 포트, AUX단자를 포함하고, SD슬롯을 더 포함할 수 있다.
차량(1)은 각종 기능의 동작 명령을 입력받기 위한 입력부(128)를 더 포함할 수 있다.
입력부(128)는 헤드 유닛(126) 및 센터페시아(125)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다.
이러한 입력부(128)는 버튼의 조작 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 또는 차량용 단말기에 전송할 수 있다.
입력부(128)는 차량용 단말기의 표시부에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드를 더 포함하는 것도 가능하다.
이러한 입력부(128)는 조그 다이얼의 조작신호 또는 터치 패드에 터치된 터치 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 내의 제어부 또는 차량용 단말기에 전송할 수 있다.
차량(1)은 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시하는 표시부(129)를 더 포함할 수 있다.
아울러 차량(1)은 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 단말기에 표시하는 것도 가능하다.
이러한 차량용 단말기는 대시 보드 상에 거치식으로 설치될 수도 있다.
차량용 단말기는 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능, DMB 기능, 라디오 기능을 수행하고, 자율 주행 모드 시 전후좌우 방향의 영상을 표시하는 것도 가능하다.
또한 차량(1)의 내부에는 핸즈프리 장치, GPS 수신기, 오디오 기기 및 블루투스 장치, 후방 카메라, 사용자용 단말기의 충전 장치, 하이패스 장치 등의 전자 장치가 운전자의 편의를 위해 설치될 수 있다.
이러한 차량(1)은 시동모터(미도시)에 동작 명령을 입력하기 위한 시동 버튼을 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 차량의 차대는 내부에 마련되고 사용자에 의해 조작되며 차량 방향을 조절하는 스티어링 휠(130)과, 차량의 제동을 조절하는 브레이크 페달(131)과, 차량의 가속을 조절하는 엑셀러레이터 페달(132)과, 기어박스의 작동을 조절하기 위해 사용자에 의해 주차(P), 전진 주행(D), 후진 주행(R) 및 중립(N) 중 어느 하나로 조작되는 변속레버(133)를 포함한다.
여기서 기어 박스는 엔진의 회전 속도와 전진 기어 휠 속도 사이의 비율을 바꾸거나 후진 기어의 회전을 바꾸는 장치이다.
스티어링 휠(130)은 차량(1)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 사용자(즉, 운전자)에 의해 파지되는 림 및 차량(1)의 조향부와 연결되고 림과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크를 포함할 수 있다.
아울러 스포크에는 차량(1) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 입력부(미도시)가 마련될 수 있다.
차량의 차대는 동력 발생부, 동력 전달부, 조향부, 제동부, 현가부, 변속부, 연료부와, 이들에 의해 발생되는 구동력과 제동력에 의해 회전 또는 정지하는 전후좌우 차륜 등을 포함한다.
차량(1)의 차대에는 전후좌우 휠의 속도를 검출하는 휠 속도 검출부와, 차량의 종 가속도를 검출하는 종 가속도 검출부와, 차량의 횡 가속도를 검출하는 횡 가속도 검출부와, 차량의 조향각을 검출하는 조향각 검출부와, 차량의 요 레이트를 검출하는 요 레이트 검출부 등의 검출부가 마련될 수 있다.
또한 차량(1)은 차체의 외장에 마련되고, 전후좌우 방향의 주변의 물체와의 거리를 검출하는 거리 검출부와, 전후좌우 방향의 주변의 영상을 검출하는 영상 검출부와, 강수 여부 및 강수량을 검출하는 레인 검출부를 선택적으로 포함할 수 있다.
여기서 거리 검출부는 레이더(radar) 센서 또는 라이다(Light detection and Ranging, Lidar) 센서를 포함할 수 있다.
거리 검출부는 프론트 패널(111)의 중앙에 하나가 마련되거나, 프론트 패널(111)의 좌측, 우측 및 중앙에 세 개가 마련될 수도 있다.
영상 검출부는 카메라로, CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있다.
영상 검출부는 전면의 윈도우 글래스에 마련되되 차량 내부의 윈도 글래스에 마련될 수도 있고, 차량 내부의 룸 미러에 마련될 수도 있으며, 루프 패널(113)의 마련되되 외부로 노출되도록 마련될 수도 있다.
또한 차량에는 운전자 및 탑승자의 안전을 위하여 여러 가지 안전장치들이 마련될 수 있다.
차량의 안정장치로는 차량 충돌 시 운전자 등 탑승자의 안전을 목적으로 하는 에어백 제어 장치와, 차량의 가속 또는 코너링 시 차량의 자세를 제어하는 차량 자세 안정 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control) 등 여러 종류의 안전장치들이 있다.
차량은 구동부와 여러 가지 안전 장치 및 각종 검출부들의 구동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함한다.
또한 차량(1)은 내부의 각종 전자 장치들 사이의 통신 및 외부 단말기인 사용자용 단말기 및 서버와 통신을 위한 통신부를 더 포함할 수 있다.
통신부는 캔 통신 모듈, 와이파이 통신 모듈, USB 통신 모듈 및 블루투스 통신 모듈을 포함할 수 있다.
또한 통신부는 위성으로부터 위치 정보를 획득하기 위한 GPS 수신 모듈을 더 포함할 수 있고, DMB 등의 TPEG, SXM, RDS와 같은 브로드캐스팅 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
자 차량은 1차 충돌이 발생하면 또 다른 차량이나 장애물과의 2차 충돌을 방지하기 위해, 사용자에 의해 운전되기 전에 차체가 안정화된 상태가 되도록 운전을 자동 제어한다.
1차 충돌이 발생한 타 차량을 제1차량, 2차 충돌의 발생이 가능한 타 차량을 제2차량으로 기재하도록 한다.
이러한 차량(1)은 스티어링 휠(130), 브레이크 페달(131), 검출부(140), 제어부(150), 저장부(151) 및 복수의 구동부(161, 162, 163, 164, 165)를 포함한다.
스티어링 휠(130)은 차량의 전방의 좌우 휠을 좌우로 움직여 차량의 진행 방향을 변경하는데 사용되는 것으로, 운전자의 의도가 직접적으로 반영되는 조작부다.
스티어링 휠은 유압, 공기압 등을 이용하여 사용자에 의한 조작이 용이하도록 한 파워 스티어링 휠일 수 있다.
이러한 파워 스티어링 휠은 엔진으로 유압 펌프를 구동해서 리저버에 유압을 축적하고, 가 회전하면 의 단부에 장착된 유압 밸브가 개방되어 피스톤이 전륜을 돌리는 힘을 보조하도록 한다.
브레이크 페달(131)은 사용자에 의해 가압되면 푸시 로드에 작용하는 힘이 마스터 실린더의 피스톤을 밀어 유압이 발생되도록 하는 조작부이다.
검출부(140)는 차량의 이동 정보를 검출하는 것으로, 차대(1b) 또는 차체(1a)에 마련될 수 있다.
이러한 검출부(140)는 사용자의 명령에 의한 차량의 이동 정보를 검출하는 제1검출부(140a)와, 외부적 요인에 의한 차량의 이동 정보를 검출하는 제2검출부(140b)를 포함한다.
여기서 외부적 요인은 노면의 상태, 장애물과의 충돌일 수 있다.
제1검출부(140a)는 전후좌우 휠의 휠 속도를 검출하는 휠 속도 검출부와, 차량의 종 가속도를 검출하는 종 가속도 검출부와, 차량의 조향각을 검출하는 조향각 검출부를 포함한다.
이러한 제1검출부(140a)는 차량의 이동 정보로, 차량의 이동 속도 및 이동 방향을 검출한다.
제2검출부(140b)는 차량의 요 레이트인 차량의 수직 축(즉, 중력 방향의 축)에 대한 회전각이 변하는 속도(각속도)를 검출하는 요 레이트 검출부와, 차량의 횡 가속도를 검출하는 횡 가속도 검출부를 포함한다.
요 레이트 검출부와 횡가속도 검출부는 일체로 마련될 수도 있고, 별도로 마련될 수도 있다.
제2검출부(140b)는 차량의 이동 정보로, 수직 축으로 회전 이동할 때의 각속도와, 주행 방향의 횡 방향으로 이동할 때의 가속도를 검출한다.
검출부는 거리 검출부와 영상 검출부를 더 포함할 수 있다.
거리 검출부는 차량의 외부에 위치하는 물체, 예를 들면 자 차량의 전방에서 주행하는 선행차량과, 도로 주변에 설치된 구조물 등과 같은 정지물체와, 반대 차선에서 다가오는 차량 등을 검출하기 위한 신호를 검출한다.
즉 거리 검출부는 자 차량의 현재 위치에서 자 차량의 전방, 좌우의 측방의 물체 검출에 대응하는 신호를 출력하되, 검출된 물체와의 거리에 대응하는 신호를 물체 인식장치의 제어부(150)에 전송한다.
이러한 거리 검출부는 라이더 센서, 초음파 센서 또는 레이더 센서를 포함할 수도 있다.
영상 검출부는 물체 정보를 검출하여 전기적인 영상 신호로 변환하는 장치로, 자 차량의 현재 위치에서 자 차량 외부의 환경, 특히 차량이 주행하는 도로 및 그 주변의 자 차량의 전방, 좌우의 측방의 물체 정보를 검출하고 검출된 물체의 영상 정보를 제어부(150)로 전송한다.
영상 검출부는 차량 전방의 영상을 획득하는 전방 카메라를 포함하고, 차량 좌우 측방의 영상을 획득하는 좌측 카메라와 우측 카메라, 차량 후방의 영상을 획득하는 후방 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 스티어링 휠(130), 브레이크 페달(131), 엑셀러레이터 페달(132) 및 변속레버(133) 중 적어도 하나로부터 조작 정보를 수신하고, 수신된 조작 정보에 기초하여 차량의 이동 방향 및 이동 속도를 제어한다.
좀 더 구체적으로, 제어부(150)는 변속레버(133)가 전진 주행(D) 또는 후진 주행(R)으로 조작된 상태이면 스티어링 휠(130)의 조작 정보에 기초하여 차량의 이동 방향을 제어하고, 브레이크 페달(131) 또는 엑셀러레이터 페달(132)의 조작 정보에 기초하여 차량의 복수의 휠의 회전 속도를 제어한다.
제어부(150)는 차량이 주정차 상태 또는 주행 상태에서 검출부(140)에서 검출된 이동 정보를 수신하고, 수신된 이동 정보에 기초하여 차량의 충돌 여부를 판단하고 충돌 여부에 기초하여 차량의 자동 제어의 수행을 제어한다.
좀 더 구체적으로 제어부(150)는 복수의 휠의 속도 정보 및 종 가속도 정보를 수신하고, 수신된 복수의 휠 속도 정보 중 전방의 좌우 휠의 속도 차이 정보와, 후방의 좌우 휠의 속도 차이 정보를 확인하고, 확인된 속도 차이 정보와 종 가속도 정보를 이용하여 차량의 요 레이트를 예측한다.
아울러 제어부(150)는 전후좌우의 휠 속도의 변화량에 기초하여 차량의 가속도를 획득하는 것도 가능하다.
제어부(150)는 수신된 복수의 휠의 속도 정보 및 조향각 정보에 기초하여 차량의 횡 가속도를 예측한다.
제어부(150)는 예측된 요 레이트와 예측된 횡 가속도에 기초하여 충돌 상태와 정상 상태를 구분하기 위한 기준 범위를 설정한다.
기준 범위는, 차량이 정상 상태일 때 차량의 요레이트 및 횡 가속도가 변화될 수 있는 변화율의 범위이다.
즉 기준 범위는 차량이 주행 상태일 때 조향각 및 휠 속도에 따라 요 레이트가 변화될 수 있는 요레이트의 변화율의 범위 및 횡 가속도가 변화될 수 있는 횡 가속도의 변화율의 범위를 포함하고, 차량이 주정차 상태일 때 요 레이트가 변화될 수 있는 요레이트의 변화율의 범위 및 횡 가속도가 변화될 수 있는 횡 가속도의 변화율의 범위를 포함한다.
제어부(150)는 제2검출부에서 검출된 요 레이트 정보와 횡 가속도 정보를 수신하고, 수신된 요레이트 정보 및 횡 가속도 정보에 기초하여 요 레이트의 변화율과 횡 가속도의 변화율을 확인하며, 확인된 요레이트의 변화율과 횡 가속도의 변화율 중 적어도 하나의 변화율이 기준 범위 이내인지 확인하여 충돌 여부를 판단한다.
이를 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량은 정상 상태에서 직진으로 주행하게 되면 수직축으로의 회전 및 횡방향으로의 이동이 거의 발생되지 않지 않지만, 충돌이 발생하면 수직축으로의 회전 및 횡방향으로의 이동 중 적어도 하나의 이동이 발생하게 된다.
차량은 정상 상태일 때 횡가속도 검출부에 의해 일정 크기 이하의 횡 가속도가 검출되거나 요레이트 검출부에 의해 일정 크기 이하의 요레이트(yr1)가 검출된다. 이러한 이동 정보들은 시간 변화에 따라 일정 크기 이하의 변화율을 갖게 된다.
하지만, 차량은 충돌이 발생하면 충돌에 의한 외력에 의해 이동하게 되는데 이때 수직축을 축으로 하여 회전하거나 측방으로의 이동하게 된다.
이때 충돌 위치 및 충돌하는 힘의 크기에 따라 수직 축에 대한 회전 방향, 회전 각, 측방으로 이동 방향 및 이동 거리가 달라지게 된다.
즉 차량은 충돌이 발생하면 횡가속도 및 요레이트(yr2) 중 적어도 하나의 변화율이 일정 크기 이상으로 커진다.
따라서 제어부(150)는 횡가속도 검출부 및 요레이트 검출부에 의해 검출된 정보를 이용하여 충돌 여부를 판단할 수 있다.
아울러, 요 레이트는 각속도로, 차량의 회전 속도, 회전 방향을 나타내는 벡터량을 갖는다. 즉, 제어부(150)는 제2검출부에서 검출된 이동 정보로부터 차대의 회전 방향도 획득할 수 있다.
제어부(150)는 확인된 요레이트의 변화율이 기준 범위를 벗어나거나, 확인된 횡 가속도의 변화율이 기준 범위를 벗어나면 충돌이 발생하였다고 판단하고 자동 제어를 수행한다.
여기서 자동 제어는, 차량이 안정된 상태가 되도록 조향부, 제동부 및 현가부를 자동으로 제어하는 것이다.
제어부(150)는 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 요레이트 검출부를 통해 검출된 요레이트를 확인하고 확인된 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 확인하며 확인된 요레이트와 회전 방향에 기초하여 조향부의 조향을 제어한다.
예를 들어, 제어부는 차체가 시계 방향으로 회전하고 있다고 판단되면 반시계 방향으로 휠의 회전 방향을 변경 제어하고, 좌측에 위치한 휠의 제동력을 우측에 위치한 휠의 제동력보다 크게 제어하며, 복수의 댐퍼를 하드하게 제어한다.
제어부(150)는 자동 제어 중 요레이트의 변화율과 횡 가속도의 변화율에 기초하여 제동력의 크기를 제어하거나 조향각의 크기를 제어할 수 있다.
제어부(150)는 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 경고부를 제어하여 경고음이 출력되도록 한다. 이를 통해 2차 충돌 방지를 위한 자동 제어가 수행 중임을 사용자가 인지하도록 할 수 있다.
제어부(150)는 자동 제어 중 사용자에 의해 스티어링 휠의 조작 명령 및 브레이크 페달의 조작 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되었는지 판단하고, 적어도 하나의 조작 명령이 수신되었다고 판단되면 자동 제어를 해제하고, 수신된 적어도 하나의 조작 명령에 기초하여 제동부 및 조향부를 제어한다.
제어부(150)는 자동 제어를 수행한 시작 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 적어도 하나의 조작 명령이 수신되지 않았다고 판단되면 비상등을 점등 제어한다.
이를 통해 다른 차량의 운전자가 비상 상황을 인지하도록 할 수 있다.
제어부(150)는 자동 제어를 수행한 시작 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 적어도 하나의 조작 명령이 수신되지 않았다고 판단되면 차량이 정지 또는 감속되도록 제동부를 제어한다.
제어부(150)는 자동 제어 중 차선을 인식하고 인식된 차선의 정보에 기초하여 차로로 주행할 수 있도록 제동부, 조향부를 제어하는 것도 가능하다.
여기서 차선을 인식하는 것은, 제2검출부를 통해 검출된 횡가속도와 요레이트의 변화율에 기초하여 차선의 이탈 여부를 인식하는 것을 포함한다.
또한 차선을 인식하는 것은, 영상 검출부를 통해 검출된 영상을 영상 처리하여 차선을 인식하는 것을 포함할 수 있다.
제어부(150)는 자동 제어 중 차량이 안정 상태인지 판단한다.
여기서 안정 상태를 판단하는 것은, 차량의 실제 이동의 변화율과, 차선 이탈 여부를 판단하는 것을 포함한다.
좀 더 구체적으로 제어부(150)는 자동 제어 중 제2검출부를 통해 검출된 이동 정보를 수신하고, 수신된 이동 정보에 기초하여 요레이트 및 횡가속도의 변화율을 확인하고 확인된 변화율이 미리 설정된 변화율 이하로 감소되면 자동 제어를 완료한다.
제어부(150)는 확인된 변화율이 미리 설정된 변화율 이하로 감소되면 차선 인식을 수행하고, 인식된 차선의 정보에 기초하여 차선의 이탈 여부를 판단하고, 차선을 이탈한 상태라고 판단되면 조향 및 제동을 다시 제어한다.
이를 통해 사용자가 운전 가능한 상태로 차량의 자세를 제어할 수 있다.
제어부(150)는 차선 이탈로 판단되면 안전 지대로 차량의 이동을 제어하는 것도 가능하다.
제어부(150)는 예측된 횡가속도와 요레이트의 변화율과, 충돌에 의한 횡가속도와 요레이트의 변화율을 각각 비교하여 횡가속도와 요레이트의 변화율의 차이를 각각 산출하고, 산출된 각각의 차이의 감소에 기초하여 차량이 안정 상태인지를 판단하는 것도 가능하다.
즉, 제어부(150)는 횡가속도 변화율의 차이 감소와, 요레이트 변화율의 차이 감소 여부에 기초하여 차량의 안정 상태를 판단할 수 있다.
제어부(150)는 복수의 휠 속도에 기초하여 현재의 차량의 속도를 획득하고, 획득된 차량의 속도와, 엑셀러레이트 페달의 조작 정보에 기초하여 차량의 종 가속도를 예측하고, 예측된 종가속도와 종 가속도 검출부에서 검출된 종 가속도 정보에 기초하여 충돌 여부를 판단하는 것도 가능하다.
제어부(150)는 충돌 판단 시점의 거리 검출부 및 영상 검출부의 검출 정보에 기초하여 안전 지대를 판단할 수 있다.
또한 제어부(150)는 충돌 판단 시점의 거리 검출부 및 영상 검출부의 검출 정보에 기초하여 자 차로 및 주변 차로의 타 차량의 주행 여부를 인식한 후 조향각과 제동력을 제어하는 것도 가능하다. 이를 통해 차량이 안전한 차로로 이동하여 주행하도록 할 수 있다.
제어부(150)는 검출된 횡가속도와 요레이트의 변화량에 기초하여 자동 제어의 필요 여부를 판단하는 것도 가능하다.
즉, 검출된 횡가속도와 요레이트의 변화량이 기준 범위를 벗어나도 횡가속도와 요레이트의 변화량이 제1범위에 속하면 충돌 정보만을 출력하도록 제어하고, 횡가속도와 요레이트의 변화량이 제1범위 보다 큰 제2범위에 속하면 자동 제어가 필요하다고 판단하여 자동 제어를 수행하는 것도 가능하다.
저장부(151)는 비상등을 점등하기 위한 미리 설정된 시간의 정보를 저장한다.
저장부(151)는 예측된 횡가속도와 요레이트의 변화량에 대응하는 기준 범위, 검출된 횡가속도와 요레이트의 변화량에 대응하는 제동력, 조향각, 댐핑 제어 정보를 저장할 수 있다.
복수의 구동부(161, 162, 163, 164, 165)는 2차 충돌을 방지하기 위해 차량의 차체의 상태를 안정화시키는 것으로, 경고부(161), 제동부(162), 조향부(163), 현가부(164) 및 비상등(165)을 포함한다.
경고부(161)는 제어부(150)의 명령에 기초하여 경고음을 출력한다.
이러한 경고부(161)는 차량의 내부에 마련된 스피커를 포함할 수 있다.
제동부(162)는 제어부(150)의 명령에 기초하여 복수의 휠에 제동력이 각각 발생되도록 한다.
제동부(162)는 마스터 실린더, 휠 실린더 및 브레이크 슈나 패드를 포함할 수 있다.
제동부(162)는 마스터 실린더에서 발생된 유압을 각 휠 실린더에 일정하게 전달하고, 휠 실린더를 이용하여 브레이크 슈나 패드로 유압을 전달하여 드럼이나 디스크에 압착시킴으로써 브레이크 슈나 패드의 내부 또는 외부를 마찰시켜 제동력을 발생시킨다.
조향부(163)는 제어부(150)의 명령에 기초하여 복수의 휠을 각각 회전시킨다.
조향부(163)는 복수의 휠 중 전방 좌우의 휠만을 회전시킨다.
조향부(163)는 전후좌우의 모든 휠을 회전시키는 것도 가능하다.
조향부는 조향력의 방향을 바꾸어 줌과 동시에 회전력을 증대시켜 준다.
현가부(164)는 진동을 흡수하는 댐퍼로, 노면에서 발생하는 충격이 차체나 탑승자에게 직접적으로 전해지지 않게 충격을 흡수하는 기능과 를 노면에 확실하게 접지시키는 기능을 수행한다.
현가부(164)는 전방의 좌우 휠과 차체 사이에 마련되거나, 후방의 좌우 휠과 차체 사이에 마련될 수 있고, 차체와 전후좌우의 휠 사이에 각각 마련될 수 있다.
현가부(164)는 제어부(150)의 명령에 기초하여 각 댐퍼를 하드하게 또는 소프트하게 조절한다.
비상등(165)은 차량의 외부에 마련된 램프로, 제어부(150)의 명령에 따라 점등될 수 있다. 이를 통해 외부의 사람들에게 비상 상황을 알릴 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 순서도이다. 이를 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명한다.
차량은 변속레버(133)가 전진 주행(D) 또는 후진 주행(R)으로 조작된 상태이면 스티어링 휠(130)의 조작 정보에 기초하여 차량의 이동 방향을 제어하고, 브레이크 페달(131) 또는 엑셀러레이터 페달(132)의 조작 정보에 기초하여 차량의 복수의 휠의 회전 속도를 제어하면서 주행을 수행한다.
차량은 차량이 주정차 상태 또는 주행 상태에서 검출부(140)에서 검출된 이동 정보를 확인(201)하고 확인된 이동 정보에 기초하여 차량의 상태를 판단한다.
차량은 제1검출부에서 검출된 복수의 휠 속도 정보 중 전방의 좌우 휠의 속도 차이 정보와, 후방의 좌우 휠의 속도 차이 정보를 확인하고, 확인된 속도 차이 정보와 종 가속도 정보를 이용하여 차량의 요 레이트를 예측하고, 복수의 휠의 속도 정보 및 조향각 정보에 기초하여 차량의 횡 가속도를 예측한다.
차량은 예측된 요 레이트와 예측된 횡 가속도에 기초하여 충돌 상태와 정상 상태를 구분하기 위한 기준 범위를 설정한다.
기준 범위는 차량이 주행 상태일 때 조향각 및 휠 속도에 따라 요 레이트가 변화될 수 있는 요레이트의 변화율의 범위 및 횡 가속도가 변화될 수 있는 횡 가속도의 변화율의 범위를 포함하고, 차량이 주정차 상태일 때 요 레이트가 변화될 수 있는 요레이트의 변화율의 범위 및 횡 가속도가 변화될 수 있는 횡 가속도의 변화율의 범위를 포함한다.
차량은 제2검출부에서 검출된 요 레이트 정보와 횡 가속도 정보에 기초하여 요 레이트의 변화율과 횡 가속도의 변화율을 확인하고, 확인된 요레이트의 변화율과 횡 가속도의 변화율 중 적어도 하나의 변화율이 기준 범위 이내인지 확인하여 충돌 여부를 판단(202)한다.
차량은 확인된 요레이트의 변화율이 기준 범위를 벗어나거나, 확인된 횡 가속도의 변화율이 기준 범위를 벗어나면 충돌이 발생하였다고 판단하고, 차량이 안정된 상태가 되도록 조향부, 제동부 및 현가부를 자동 제어(203)한다.
차량은 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 요레이트 검출부를 통해 검출된 요레이트를 확인하고 확인된 요레이트에 기초하여 차체의 회전 방향을 확인하며 확인된 요레이트와 회전 방향에 기초하여 조향부의 조향각을 제어한다.
즉 차량은 휠의 회전 방향을 변경한다.
차량은 요레이트 검출부를 통해 검출된 요레이트와, 횡 가속도 검출부를 통해 검출된 횡가속도에 기초하여 복수의 휠의 제동력을 제어하고, 복수의 휠에 연결된 댐퍼를 제어한다.
차량은 요레이트의 변화율과 횡 가속도의 변화율에 기초하여 제동력의 크기를 제어하거나 조향각의 크기를 제어할 수 있다.
차량은 자동 제어 중 경고음을 출력한다. 이를 통해 2차 충돌 방지를 위한 자동 제어가 수행 중임을 사용자가 인지하도록 할 수 있다.
이를 도 6을 참조하여 설명한다.
차량(1)은 제2 차량(2)과 충돌이 발생하면 충돌에 의한 외력으로 사용자의 의도와 다른 위치(a1)로 이동한다.
차량(1)은 외력에 의해 오른쪽 방향으로 이동한 상태가 되면 조향 방향을 왼쪽으로 변경하고, 좌측의 휠의 제동력을 우측의 휠의 제동력보다 크게 제어함으로써 차체가 왼쪽으로 이동될 수 있도록 한다.
이때 차량은 제동력을 보조하기 위해 현가부를 하드하게 조절할 수 있다.
즉 차량이 외력에 의해 제1위치(a1)로 이동하게 되면 자동 제어를 통해 차량이 제2위치(a2)로 이동될 수 있도록 함으로써 주행 중이던 차로를 유지하도록 할 수 있고 제3차량과의 2차 충돌을 방지할 수 있다.
차량(1)은 제2 차량(2)과 충돌이 발생했을 때 충돌에 의한 외력이 커서 다른 차로나 차선의 제3위치(a3)로 이동하는 경우, 주변 차로의 타 차량의 주행 정보에 기초하여 자동 제어를 수행함으로써 제2위치(a2) 또는 제4위치(a4)로 이동하는 것도 가능하다.
즉 차량은 거리 검출부 또는 영상 검출부의 정보에 기초하여 현재 주행 중인 차로와 인접한 차로에 다른 차량이 주행하고 있는지 판단하고, 현재 주행 중인 차로와 인접한 차로에 다른 차량이 주행하고 있다고 판단되면 현재 주행 중인 차로에 위치하도록 자동 제어하고, 현재 주행 중인 차로와 인접한 차로에 다른 차량이 없다고 판단되면 다른 차로에 위치하도록 자동 제어한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 외력에 의해 오른쪽 방향으로 이동한 상태가 되면 조향 방향을 왼쪽으로 변경하고, 좌측의 휠(h11, h21)의 제동력을 우측의 휠(h12, h22)의 제동력보다 크게 제어함으로써 차체가 왼쪽으로 이동될 수 있도록 하되, 제2위치(a2) 또는 제 4위치(a4)인지에 따라 조향 각의 크기, 제동력의 크기를 조절하고, 조향 각의 크기 및 제동력의 크기의 조절 시점을 제어한다.
이때 차량은 제동력을 보조하기 위해 현가부를 하드하게 조절할 수 있다.
아울러, 주행 중이던 차로 이탈 가능성을 판단하기 위한 요레이트 및 횡가속도의 변화율은 실험에 의해 획득되어 미리 설정될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 차량은 다른 차량과의 충돌에 의해 차체가 회전하여 주행 방향과 반대 방향으로 위치(b2)하게 되면 충격에 의한 이동 방향과 동일 방향으로 이동하는 것도 가능하다.
예를 들어, 차량은 차체가 시계 방향으로 180도 회전하였다고 판단되면 시계 방향으로 휠의 회전 방향을 제어하고, 우측에 위치한 휠의 제동력을 좌측에 위치한 휠의 제동력보다 크게 제어하며, 복수의 댐퍼를 하드하게 제어하는 것도 가능하다.
즉 충돌 후 차량의 위치에 따라 제동력, 조향각을 다르게 제어할 수 있다.
차량은 자동 제어 중 차량이 안정 상태인지 판단(204)하고, 안정 상태가 아니라고 판단되면 조향부, 제동부, 현가부를 다시 제어한다.
여기서 안정 상태를 판단하는 것은, 차량의 실제 이동의 변화율과, 차선 이탈 여부를 판단하는 것을 포함한다.
즉 차량은 자동 제어 중 제2검출부를 통해 검출된 이동 정보를 수신하고, 수신된 이동 정보에 기초하여 요레이트 및 횡가속도의 변화율을 확인하고 확인된 변화율이 미리 설정된 변화율 이하로 감소되면 차선 인식을 수행한다.
이때 차량은 인식된 차선의 정보에 기초하여 차선의 이탈 여부를 판단하고, 차선 이탈이 아니면 안정상태라고 판단하고 차선을 이탈한 상태라고 판단되면 불안정 상태로 판단하여 조향 및 제동을 다시 제어하여 주행 가능한 차로로 차량이 이동할 수 있도록 한다.
이를 통해 사용자가 운전 가능한 상태로 차량의 자세를 제어할 수 있다.
차선을 인식하는 것은, 영상 검출부를 통해 검출된 영상을 영상 처리하여 차선을 인식하는 것을 포함할 수 있다.
차량은 안정 상태라고 판단된 상태에서 사용자에 의해 스티어링 휠의 조작 명령 및 브레이크 페달의 조작 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되었는지 판단(205)한다.
차량은 안정 상태라고 판단된 시점부터 미리 설정된 시간 내에 적어도 하나의 조작 명령이 수신되지 않았다고 판단되면 비상등을 점등(206)시킨다.
아울러 차량은 자동 제어를 수행한 시작 시점으로부터 미리 설정된 시간 내에 적어도 하나의 조작 명령이 수신되지 않았다고 판단되면 비상등을 점등시키는 것도 가능하다.
이를 통해 다른 차량의 운전자가 비상 상황을 인지하도록 할 수 있다.
차량은 적어도 하나의 조작 명령이 수신되지 않았다고 판단되면 차량이 정지 또는 감속되도록 제동부를 제어할 수 있다.
차량은 안정 상태라고 판단된 후 적어도 하나의 조작 명령이 수신되었다고 판단되면 자동 제어를 해제(207)하고, 수신된 적어도 하나의 조작 명령에 기초하여 제동부 및 조향부를 제어(208)함으로써 사용자의 의도에 따라 주행한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1차량(1)에게 외력을 인가한 제2차량(2)의 경우, 횡가속도 및 요레이트의 변화율이 기준 범위를 벗어나서 제1위치(c1) 또는 제2위치(c2)로 이동하게 되면 검출된 횡가속도 및 요레이트의 변화율에 기초하여 제동부, 현가부, 조향부를 제어함으로써 주행하고자 하는 차로의 위치(c3)로 이동되도록 할 수 있다.
제1차량(1)에게 외력을 인가한 제2차량(2)의 경우, 거리 검출부 및 영상 검출부 중 적어도 하나의 검출부에서 검출된 정보에 기초하여 주행하고자 하는 차로의 위치를 결정하고 결정된 위치로 이동되도록 제동부, 조향부 및 현가부를 제어하는 것도 가능하다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도로, 다른 실시 예의 차량은 스티어링 휠(130), 브레이크 페달(131), 검출부(140), 제어부(152), 저장부(151) 및 복수의 구동부(161, 162, 163, 164, 165)를 포함하고, 입력부(128)와 통신부(170)를 더 포함한다.
다른 실시 예의 스티어링 휠(130), 브레이크 페달(131), 검출부(140), 저장부(151) 및 복수의 구동부(161, 162, 163, 164, 165)는 일 실시 예와 동일하여 설명을 생략한다.
다른 실시 예의 제어부의 경우, 일 실시 예와 동일 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
입력부(128)는 다른 차량, 서버와의 통신을 수행하기 위한 통신 명령을 입력받는다.
입력부(128)는 2차 충돌을 방지하기 위한 자동 제어 모드를 입력받는 것도 가능하다.
제어부(152)는 주행 또는 주정차 상태에서 다른 차량 및 서버와의 통신을 제어한다.
제어부(152)는 충돌이 발생하면 2차 충돌을 방지하기 위해 자동 제어를 수행하면서 통신부(170)를 제어하여 사고 정보가 전송되도록 한다.
제어부(152)는 충돌이 발생하면 다른 차량 및 서버와의 통신을 통해 주변의 다른 차량의 위치 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여 자동 제어를 제어하는 것도 가능하다.
또한 제어부(152)는 검출된 횡가속도와 요레이트의 변화량이 기준 범위를 벗어나도 횡가속도와 요레이트의 변화량이 제1범위에 속하면 충돌 정보만을 출력하도록 제어하고, 또한 통신부를 통해 사고 정보의 전송을 제어하며, 횡가속도와 요레이트의 변화량이 제1범위 보다 큰 제2범위에 속하면 자동 제어가 필요하다고 판단하여 자동 제어를 수행하는 것도 가능하다.
통신부(170)는 다른 차량 및 서버와 무선 통신을 수행하는 것으로, 다른 차량 및 서버로부터 도로 환경 정보를 수신하고, 제어부의 명령에 따라 자 차량의 정보를 송신한다.
1: 자 차량 2: 제1차량
3: 제2차량 140: 검출부
150, 152: 제어부

Claims (26)

  1. 차대;
    상기 차대의 방향을 조절하는 조향부;
    상기 차대의 제동력을 조절하는 제동부;
    상기 차대의 이동 정보를 검출하는 검출부;
    상기 검출된 이동 정보에 기초하여 상기 차대의 이동의 변화율을 확인하고 상기 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 상기 조향부와 상기 제동부의 동작을 자동 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차대에 마련된 차체;
    상기 차체의 진동을 흡수하는 현가부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 상기 현가부를 하드 제어하는 것을 더 포함하는 차량.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 검출부는,
    상기 차대의 회전 이동에 대응하는 요 레이트를 검출하는 요 레이트 검출부와, 상기 차대의 측방 이동에 대응하는 횡 가속도를 검출하는 횡 가속도 검출부를 포함하는 차량.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 상기 검출된 이동 정보에 기초하여 상기 제동부의 편제동을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 확인된 변화율이 기준 범위를 벗어나면 상기 이동 정보 중 요레이트를 확인하고 상기 확인된 요레이트에 기초하여 상기 차대의 회전 방향을 확인하며 상기 확인된 요레이트와 회전 방향에 기초하여 상기 조향부의 조향각을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  6. 제 1항에 있어서,
    사용자의 제동 명령을 입력받는 브레이크 페달과, 상기 사용자의 조향 명령을 입력받는 스티어링 휠을 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제동 명령 및 조향 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되면 상기 자동 제어를 해제하고, 상기 수신된 적어도 하나의 명령에 기초하여 상기 제동부 및 상기 조향부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 포함하는 차량.
  7. 제 6 항에 있어서,
    비상등을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 자동 제어가 수행되면 상기 비상등의 점등을 제어하는 것을 더 포함하는 차량.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동 제어 중 상기 적어도 하나의 명령이 미수신되면 상기 비상등의 점등을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동 제어 중 상기 적어도 하나의 명령이 미수신되면 감속 또는 정지되도록 상기 제동부를 제어하는 것을 포함하는 차량.
  10. 제 1항에 있어서,
    경고음을 출력하는 경고부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 자동 제어가 수행되면 상기 경고부의 동작을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동 제어 중 상기 차대의 이동 정보를 검출하고, 상기 검출된 이동 정보에 대응하는 변화율에 기초하여 자동 제어를 완료하는 것을 포함하는 차량.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동 제어 중 차선 인식을 수행하고, 인식된 차선의 정보에 기초하여 차로 주행을 제어하는 것을 포함하는 차량.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 자동 제어 중 상기 차대의 이동의 변화율이 감소되면 차선 인식을 수행하고, 상기 인식된 차선의 정보에 기초하여 차선의 이탈 여부를 판단하고, 상기 차선을 이탈한 상태이면 조향각 및 제동력을 다시 제어하는 것을 포함하는 차량.
  14. 제 12항 또는 제13항에 있어서,
    도로의 영상을 검출하는 영상 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 검출된 도로의 영상을 영상 처리하여 차선을 인식하는 것을 포함하는 차량.
  15. 차량의 휠 속도와 조향각을 검출하고,
    상기 검출된 휠 속도와 조향각에 기초하여 상기 차량의 이동의 변화율을 예측하고,
    상기 차량의 요레이트 및 횡가속도를 검출하고,
    상기 검출된 요레이트 및 횡가속도에 기초하여 상기 차량의 실제 이동의 변화율을 확인하고,
    상기 예측된 변화율과 상기 확인된 실제 이동의 변화율에 기초하여 충돌 여부를 판단하고, 충돌로 판단되면 조향 및 제동을 자동 제어하는 차량의 제어 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 충돌 여부를 판단하는 것은,
    상기 검출된 휠 속도와 조향각에 기초하여 상기 차량의 요레이트 및 횡 가속도를 예측하고,
    상기 예측된 요레이트 및 횡 가속도에 대응하는 기준 범위를 확인하고,
    상기 차량의 실제 이동의 변화율이 상기 기준 범위를 벗어나면 충돌로 판단하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 차량의 실제 이동의 변화율이 상기 기준 범위를 벗어나면 현가부를 하드 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 조향 및 제동을 제어하는 것은,
    상기 실제 이동의 변화율에 제동부의 편제동 및 제동력을 제어하고,
    상기 차량의 실제 이동의 변화율이 상기 기준 범위를 벗어나면 상기 검출된 요레이트를 확인하고 상기 확인된 요레이트에 기초하여 상기 차량의 회전 방향을 확인하며 상기 확인된 요레이트와 회전 방향에 기초하여 조향부의 조향각을 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 자동 제어가 수행되면 경고음이 발생되도록 경고부의 동작을 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    브레이크 페달을 통한 제동 명령 및 스티어링 휠을 통한 조향 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되면 상기 자동 제어를 해제하고,
    상기 수신된 적어도 하나의 명령에 기초하여 제동부 및 조향부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 자동 제어가 시작된 시점부터 미리 설정된 시간이 경과하면 상기 적어도 하나의 명령이 수신되었는지 판단하고,
    상기 적어도 하나의 명령이 미수신되면 비상등의 점등을 제어하고,
    상기 차량이 감속 또는 정지되도록 상기 제동부를 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 자동 제어 중 차대의 이동의 변화율을 확인하고,
    상기 확인된 변화율에 기초하여 자동 제어를 완료하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  23. 제 15 항에 있어서,
    상기 자동 제어 중 차선 인식을 수행하고,
    상기 인식된 차선의 정보에 기초하여 차로 주행을 제어하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  24. 제 15항에 있어서,
    상기 자동 제어 중 상기 실제 이동의 변화율이 감소되면 차선 인식을 수행하고,
    상기 인식된 차선의 정보에 기초하여 차선의 이탈 여부를 판단하고,
    상기 차선을 이탈한 상태이면 조향 및 제동을 다시 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  25. 복수의 휠 및 스티어링 휠이 마련된 차대;
    상기 차대의 방향을 조절하는 조향부;
    상기 차대의 제동력을 조절하는 제동부;
    상기 차체의 진동을 흡수하는 현가부;
    상기 복수의 휠의 속도를 검출하고 상기 스티어링 휠의 조향각을 검출하는 제1검출부;
    상기 차대의 요 레이트 및 횡 가속도를 검출하는 제2검출부;
    상기 검출된 휠 속도와 조향각에 기초하여 상기 차대의 이동의 변화율을 예측하고, 상기 검출된 요 레이트 및 횡 가속도에 기초하여 상기 차대의 실제 변화율을 확인하고, 상기 확인된 변화율과 상기 예측된 변화율에 기초하여 충돌 여부를 판단하고, 충돌이라고 판단되면 상기 조향부, 상기 제동부 및 상기 현가부 중 적어도 하나의 동작을 자동 제어하는 제어부를 포함하는 차량.
  26. 제 25 항에 있어서,
    사용자의 제동 명령을 입력받는 브레이크 페달과, 상기 사용자의 조향 명령을 입력받는 스티어링 휠을 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제동 명령 및 조향 명령 중 적어도 하나의 명령이 수신되면 상기 자동 제어를 해제하고, 상기 수신된 적어도 하나의 명령에 기초하여 상기 제동부 및 상기 조향부 중 적어도 하나를 제어하는 것을 포함하는 차량.
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