KR20180029626A

KR20180029626A - 자동차 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20180029626A
Application number: KR1020160117948A
Authority: KR
Inventors: 박정호; 원영덕
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-09-13
Filing date: 2016-09-13
Publication date: 2018-03-21

Abstract

본 발명은 자동차 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 자동차가 주행하는 동안 타 자동차를 추월하거나 또는 타 자동차에 의해 피 추월되는 경우 미리 정해진 차선 유지 제어를 배제하고 타 자동차와의 간격을 안전한 수준으로 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 자동차는, 주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하기 위한 측정부와; 상대 거리 및 상대 속도로부터 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하고, 주행 중 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 타 자동차에 대한 상대 거리가 증가하도록 조향 제어를 실시하는 제어부를 포함한다.

Description

자동차 및 그 제어 방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차에 관한 것으로, 자동차의 주행 보조 장치 및 주행 보조 제어에 관한 것이다.

주행 조향 보조 시스템(LKAS, Lane Keeping Assist System)은 자동차에 장착된 카메라를 통해 차로의 좌측 및 우측의 차선을 감지하여, 자동차가 차선을 이탈하지 않고 차로의 중심을 추종하도록 하는 장치이다.

자동차가 이와 같은 주행 조향 보조 시스템의 제어에 따라 주행하는 동안 타 자동차를 추월하거나 또는 타 자동차에 의해 피 추월되는 경우 자동차와 타 자동차 사이의 간격이 안전하지 않은 정도로 좁아지는 상황이 발생할 수 있다. 그러나 차량 조향 보조 시스템은 자동차와 타 자동차 사이의 간격이 좁아지는 경우에도 여전히 차로의 중심을 추종하기 때문에 탑승자가 불안감을 느낄 수 있고 안전 운전을 방해하는 원인이 되기도 한다.

본 발명은 자동차가 주행하는 동안 타 자동차를 추월하거나 또는 타 자동차에 의해 피 추월되는 경우 미리 정해진 차선 유지 제어를 배제하고 타 자동차와의 간격을 안전한 수준으로 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차는, 주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하기 위한 측정부와; 상대 거리 및 상대 속도로부터 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하고, 주행 중 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 타 자동차에 대한 상대 거리가 증가하도록 조향 제어를 실시하는 제어부를 포함한다.

상술한 자동차에 있어서, 조향 제어는 자동차가 타 자동차로부터 미리 설정된 거리 이상의 간격을 유지하도록 자동차의 주행 방향을 제어하는 것을 포함한다.

상술한 자동차에 있어서, 주행 조향 보조 시스템의 제어를 통해 자동차가 주행 중인 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하도록 제어하는 것을 더 포함하고; 제어부는, 조향 제어 시 자동차가 차로의 중앙을 벗어나 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 목표 궤적을 변경하도록 주행 조향 보조 시스템을 제어한다.

상술한 자동차에 있어서, 조향 제어는 자동차의 스티어링 휠의 조향 토크를 증가시키는 것을 포함한다.

상술한 자동차에 있어서, 제어부는, 자동차가 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 더 강인한 조향이 이루어지도록 자동차의 조향 토크를 증가시킨다.

상술한 자동차에 있어서, 제어부는, 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 다음의 수식을 통해 획득한다.

Sy0 = Dyi / Vyi

이 식에서, Sy0는 충돌 예상 시간이고, Dyi는 y 방향의 상대 거리이며, Vyi는 y 방향의 상대 속도이다.

상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 제어 방법은, 주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하는 단계와; 상대 거리 및 상대 속도로부터 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하는 단계와; 주행 중 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 타 자동차에 대한 상대 거리가 증가하도록 조향 제어를 실시하는 단계를 포함한다.

상술한 자동차의 제어 방법에 있어서, 조향 제어는 자동차가 타 자동차로부터 미리 설정된 거리 이상의 간격을 유지하도록 자동차의 주행 방향을 제어하는 것을 포함한다.

상술한 자동차의 제어 방법에 있어서, 주행 조향 보조 시스템의 제어를 통해 자동차가 주행 중인 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하도록 제어하는 단계를 더 포함하고; 조향 제어 시 자동차가 차로의 중앙을 벗어나 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 목표 궤적을 변경하도록 주행 조향 보조 시스템을 제어한다.

상술한 자동차의 제어 방법에 있어서, 조향 제어는 자동차의 스티어링 휠의 조향 토크를 증가시키는 것을 포함한다.

상술한 자동차의 제어 방법에 있어서, 자동차가 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 더 강인한 조향이 이루어지도록 자동차의 조향 토크를 증가시킨다.

상술한 자동차의 제어 방법에 있어서, 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 다음의 수식을 통해 획득한다.

Sy0 = Dyi / Vyi

상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 자동차는, 주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하기 위한 측정부와; 상대 거리 및 상대 속도로부터 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하고, 주행 중 타 자동차를 추월하거나 타 자동차에 의해 피 추월될 때 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 타 자동차에 대한 측방향 상대 거리가 미리 설정된 거리 이상으로 증가하도록 조향 제어를 실시하는 제어부를 포함한다.

Sy0 = Dyi / Vyi

상술한 목적의 본 발명에 따른 자동차의 또 다른 제어 방법은, 주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하는 단계와; 상대 거리 및 상대 속도로부터 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하는 단계와; 타 자동차를 추월하거나 타 자동차에 의해 피 추월될 때 주행 중 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 타 자동차에 대한 측방향 상대 거리가 미리 설정된 거리 이상으로 증가하도록 조향 제어를 실시하는 단계를 포함한다.

Sy0 = Dyi / Vyi

본 발명은 자동차가 주행하는 동안 타 자동차를 추월하거나 또는 타 자동차에 의해 피 추월되는 경우 미리 정해진 차선 유지 제어를 배제하고 타 자동차와의 간격을 안전한 수준으로 확보할 수 있도록 함으로써 더욱 안전한 주행이 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 장치에 수반되는 측정 수단을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차가 전방 레이다와 카메라, 후방 레이다를 이용하여 주변의 타 자동차의 상태를 감지하는 상황을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 제어 계통을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어를 위한 주변의 타 자동차와의 상대 거리/속도 측정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어를 실시하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어를 실시하지 않는 경우를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 자동차(100)는 외형적으로 다음과 같은 구조를 갖는다.

윈드쉴드(112)는 본체(110)의 전방 상측에 마련되어 자동차(100) 내부의 탑승자에게 전방 시야를 제공하면서 바람으로부터 탑승자를 보호한다. 아웃사이드 미러(114)는 탑승자에게 자동차(100)의 측면 및 측후방의 시야를 제공한다. 아웃사이드 미러(114)는 좌측과 우측의 도어(190) 각각에 하나씩 마련될 수 있다.

도어(190)는 본체(110)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 탑승자의 출입이 가능하며, 폐쇄 시에 자동차(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(190)는 도어 시건 장치(192)를 이용하여 잠금/해제할 수 있다. 도어 시건 장치(192)의 잠금/해제는 사용자가 자동차(100)에 접근하여 도어 시건 장치(192)의 버튼이나 레버를 직접 조작하는 방법과 자동차(100)로부터 떨어진 위치에서 원격 제어기(Remote Controller) 등을 이용하여 원격으로 잠금/해제하는 방법이 있다.

안테나(152)는 텔레매틱스와 DMB, 디지털 TV, GPS 등의 방송/통신 신호 등을 수신하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 방송/통신 신호를 수신하는 다기능 안테나이거나 또는 어느 하나의 방송/통신 신호를 수신하기 위한 단일 기능 안테나일 수 있다.

전륜(122)과 후륜(124)은 각각 자동차(100)의 전방과 후방에 위치하며, 엔진(미도시)으로부터 동력을 제공받아 회전하도록 마련된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 장치에 수반되는 측정 수단을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 자동차(100)의 추월 보조 장치에 수반되는 측정 수단은, 전방 레이다(RADAR)(202)와 카메라(162), 한 쌍의 후방 레이다(RADAR)(204)를 포함한다. 전방 레이다(202)와 카메라(162)는 스마트 크루즈 콘트롤(SCC, Smart Cruise Control) 또는 주행 조향 보조 시스템(LKAS, Lane Keeping Asist System)을 구현하기 위한 것일 수 있다. 한 쌍의 후방 레이다(204)는 후측방 경보 시스템(BSD, Blind Spot Detection)을 구현하기 위한 것일 수 있다. 주행 조향 보조 시스템(LKAS)은 자동차(100)가 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행함으로써 자동차(100)가 운전자의 의지와 상관없이 차로를 벗어나는 일이 발생하지 않도록 제어하기 위한 것이다.

전방 레이다(202)는 자동차(100)의 전방의 공기 흡입구 또는 라디에이터 그릴 내에 설치된다. 전방 레이다(202)는 자동차(100)의 전방을 주행하는 타 자동차를 탐지하여 타 자동차의 주행 속도와, 타 자동차까지의 거리를 측정하는데 사용된다. 전방 레이다(202)의 좌우 상대 거리 측정 오차는 약 30cm 이내이다. 전방 탐지 거리는 약 8-180m이고, 탐지 각도는 자동차(100)의 정방향 중심을 기준으로 약 ±30°이다.

카메라(162)는 실내 탑승 공간 내의 룸 미러 근처에 설치되거나, 룸 미러 내부에 일체로 마련될 수도 있다. 카메라(162)의 좌우 상대 거리 측정 오차는 약 10cm 이내이다. 전방 탐지 거리는 약 10-90m이고, 탐지 각도는 자동차(100)의 정방향 중심을 기준으로 약 ±26°이다.

후방 레이다(204)는 자동차(100)의 후방의 범퍼 내부의 좌우 양 끝에 설치된다. 후방 레이다(204)는 자동차(100)의 후측방의 타 자동차의 접근을 감지하는데 사용된다.

후방 레이다(204)의 감지 거리는 자동차(100)의 B 필러를 기준으로 후방 약 70m 거리를 탐지할 수 있다. 또한 후방 레이다(204)의 감지 범위는 곡률 반경 100mR 이상이다.

본 발명의 실시 예에서, 카메라(162)는 자동차(100) 전방의 타 자동차들을 검출하고 전방의 타 자동차들의 횡 방향 위치 및 상대 속도를 측정하는데 사용된다. 또한, 전방 레이다(202)는 카메라(162)를 통해 감지된 타 자동차를 확인하고 타 자동차의 종 방향 상대 속도를 측정하며, 자동차(100) 전방의 교통 상황을 파악하는데 사용된다. 후방 레이다(204)는 자동차(100)의 후방의 타자동차의 접근 및 교통 상황을 파악하는데 사용된다.

본 발명의 실시 예에서는 필요한 경우 자동차(100) 주변의 타 자동차들의 상황에 따라 ECU(Electronic Control Unit)가 자동으로 스티어링 휠을 조작하여 자동차(100)의 주행 방향을 조정할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 스티어링 휠은 전동식 파워 스티어링(EPS, Electronic Power Steering) 방식일 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차가 전방 레이다와 카메라, 후방 레이다를 이용하여 주변의 타 자동차의 상태를 감지하는 상황을 나타낸 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 전방 레이다(202)와 카메라(162)를 이용하여 자동차(100)의 전방 일정 범위 내의 타 자동차(302)의 상황을 감지하고, 또 후방 레이다(204)를 이용하여 자동차(100)의 후방 일정 범위 내의 타 자동차(304)의 상황을 감지한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 제어 계통을 나타낸 도면이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, ECU(402)의 입력 측에는 스티어링 휠 센서(406)와 스피드 센서(410), 전방 레이다(202), 후방 레이다(204), 카메라(162)가 통신 가능하도록 연결된다. ECU(402)의 출력 측에는 디스플레이 구동부(412)와 스로틀 밸브 구동부(414), 브레이크 구동부(416), 경보 발생부(418), 스티어링 휠 구동부(422)가 통신 가능하도록 연결된다.

ECU(402)는 스티어링 휠 센서(406)를 통해 스티어링 휠(404)의 조작량 정보를 수신한다. 스티어링 휠 센서(406)를 통해 검출되는 스티어링 휠(404)의 조작량 정보는 자동차(100)의 주행 방향 정보를 획득하는데 사용될 수 있다.

또한 ECU(402)는 스피드 센서(410)를 통해 자동차(100)의 속도 정보를 수신한다. 자동차(100)의 속도 정보는 차륜(264)에 마련되는 인코더를 통해 수집되는 차륜(122)(124)의 회전 속도에 기초한 속도 정보일 수 있다. 차륜(122)(124)의 인코더 뿐만 아니라, 자동차(100)의 주변의 공기 유속에 기초하여 자동차(100)의 속도 정보를 수집할 수 있다. 자동차(100)의 속도 정보는 자동차(100)의 항속 운전 제어와 타 자동차에 대한 상대 속도의 제어 및 거리 유지 제어 등에 이용될 수 있다.

또한 ECU(402)는 전방 레이다(202)와 후방 레이다(204), 카메라(162)로부터 각각 전방 거리 정보와 후방 거리 정보, 영상 데이터를 수신한다. 전방 거리 정보와 후방 거리 정보, 영상 데이터는 자동차(100)의 전방과 후방, 측방의 타 자동차의 상황을 파악하는데 이용될 수 있다.

또한 ECU(402)는 정속 주행 모드에서 자동차(100)을 제어하기 위한 복수의 제어 신호를 발생시킨다. ECU(402)가 발생시키는 복수의 제어 신호는 디스플레이 제어 신호와 스로틀 밸브 제어 신호, 브레이크 제어 신호를 포함할 수 있다.

디스플레이 제어 신호는 디스플레이 구동부(412)를 구동함으로써 목적하는 내용의 정보가 디스플레이(424)에 표시되도록 하기 위한 제어 신호이다.

스로틀 밸브 제어 신호는 스로틀 밸브 구동부(414)를 구동함으로써 스로틀 밸브(426)의 개도를 조절하기 위한 제어 신호이다. 스로틀 밸브(426)는 엔진에 공급되는 공기의 양을 조절하기 위한 밸브로서, 기본적으로는 사용자의 가속 페달 조작에 응답하여 그 개도가 조절될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어 시 ECU(402)가 스로틀 밸브(426)의 개도 조절의 주도권을 갖고 실제로 스로틀 밸브(426)의 개도 조절에 직접 관여한다. 또한, ECU(402)는, 자동차(100) 주변의 타 자동차들의 상황에 따라 자동차(100)의 속도의 증가/유지/감소를 위해 스로틀 밸브(426)의 개도를 제어할 수 있다.

브레이크 제어 신호는 브레이크 구동부(416)를 구동함으로써 브레이크(428)가 동작하도록 하기 위한 제어 신호이다. 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어 시 ECU(402)가 브레이크(428)의 제어의 주도권을 갖고, 자동차(100)의 주변 환경에 따라 자동차(100)의 속도의 유지/감소를 위해 브레이크(428)를 제어할 수 있다.

ECU(402)는 스티어링 휠 구동부(422)의 구동을 통해 스티어링 휠(404)을 조작할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어 시 ECU(402)는 스티어링 휠 구동부(422)의 구동을 통해 스티어링 휠(404)을 조작하여 자동차(404)의 주행 방향을 제어할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어를 위한 주변의 타 자동차와의 상대 거리/속도 측정을 나타낸 도면이다. 앞서 도 2 및 도 3의 설명에서 언급한 것처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 전방 레이다(202)와 카메라(162), 후방 레이다(204)를 통해 자동차(100)의 주변의 타 자동차들(501)(502)(503)(504)의 상황(예를 들면 전측방 및 후측방에 위치한 타 자동차들에 대한 상대적 거리와 속도 등)을 파악한다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)에서는 주변의 타 자동차들(501)(502)(503)(504)의 상황을 고려하여 만약 필요하다면 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어를 실시함으로써 자동차(100)의 안전한 주행을 도모한다. 도 5를 통해 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 그 주변에 위치한 타 자동차들(501)(502)(503)(504) 사이의 상대적 거리(D) 및 속도(V)의 관계를 자세히 설명하고자 한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 주변에 위치한 타 자동차들(501)(502)(503)(504)을 구분하기 위해 자동차(100)의 주변을 가상의 사분면으로 분할하고, 자동차(100)의 우측 선단과 좌측 선단, 좌측 후단, 우측 후단 각각으로부터 대응하는 각 분면에 위치한 타 자동차(501)(502)(503)(504) 각각에 대한 상대적인 거리(D) 및 속도(V)를 측정한다.

도 5에 나타낸 거리 및 속도의 표시에서 각 인자가 갖는 의미는 다음과 같다. "D"는 거리(Distance)를 나타내고 "V"는 속도(Velocity)를 나타낸다. "x"는 x 방향 성분을 나타내고 "y"는 y 방향 성분을 나타낸다. x 방향 성분은 자동차(100)의 탑승자의 관점에서 가로 방향의 성분이고, y 방향 성분은 자동차(100)의 탑승자의 관점에서 세로 방향(즉 자동차의 전후 방향)의 성분이다. 숫자 "1, 2, 3, 4"는 각각 사분면의 위치를 나타낸다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 1사분면에 위치한 타 자동차(501) 사이의 상대 거리(D)는 x방향 성분인 Dx1과 y방향 성분인 Dy1로 나타낼 수 있다. 자동차(100)의 우측면에서 타 자동차(501)의 좌측면까지의 거리는 Dx1이고, 자동차(100)의 선단에서 타 자동차(501)의 후단까지의 거리는 Dy1이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 1사분면에 위치한 타 자동차(501) 사이의 상대 속도(V)는 x방향 성분인 Vx1과 y방향 성분인 Vy1로 나타낼 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 Dx1과 Dy1, Vx1, Vy1의 값을 통해 1사분면 즉 자동차(100)의 전방 우측(즉 전방의 우측 차로)에 위치한 타 자동차(501)에 대한 상대적인 거리 및 속도를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 2사분면에 위치한 타 자동차(502) 사이의 상대 거리(D)는 x방향 성분인 Dx2와 y방향 성분인 Dy2로 나타낼 수 있다. 자동차(100)의 좌측면에서 타 자동차(502)의 우측면까지의 거리는 Dx2이고, 자동차(100)의 선단에서 타 자동차(502)의 후단까지의 거리는 Dy2이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 2사분면에 위치한 타 자동차(502) 사이의 상대 속도(V)는 x방향 성분인 Vx2와 y방향 성분인 Vy2로 나타낼 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 Dx2과 Dy2, Vx2, Vy2의 값을 통해 2사분면 즉 자동차(100)의 전방 좌측(즉 전방의 좌측 차로)에 위치한 타 자동차(502)에 대한 상대적인 거리 및 속도를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 3사분면에 위치한 타 자동차(503) 사이의 상대 거리(D)는 x방향 성분인 Dx3와 y방향 성분인 Dy3로 나타낼 수 있다. 자동차(100)의 좌측면에서 타 자동차(503)의 우측면까지의 거리는 Dx3이고, 자동차(100)의 후단에서 타 자동차(503)의 선단까지의 거리는 Dy3이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 3사분면에 위치한 타 자동차(503) 사이의 상대 속도(V)는 x방향 성분인 Vx3와 y방향 성분인 Vy3로 나타낼 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 Dx3과 Dy3, Vx3, Vy3의 값을 통해 3사분면 즉 자동차(100)의 후방 좌측(즉 후방의 좌측 차로)에 위치한 타 자동차(503)에 대한 상대적인 거리 및 속도를 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 4사분면에 위치한 타 자동차(504) 사이의 상대 거리(D)는 x방향 성분인 Dx4와 y방향 성분인 Dy4로 나타낼 수 있다. 자동차(100)의 좌측면에서 타 자동차(501)의 우측면까지의 거리는 Dx4이고, 자동차(100)의 후단에서 타 자동차(504)의 선단까지의 거리는 Dy4이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)와 4사분면에 위치한 타 자동차(504) 사이의 상대 속도(V)는 x방향 성분인 Vx4와 y방향 성분인 Vy4로 나타낼 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 Dx4과 Dy4, Vx4, Vy4의 값을 통해 4사분면 즉 자동차(100)의 후방 우측(즉 후방의 우측 차로)에 위치한 타 자동차(504)에 대한 상대적인 거리 및 속도를 판단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어 방법을 나타낸 도면이다. 특히 도 6에서는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 주변 교통 상황이 어떤 조건일 때 추월 보조 제어가 이루어지는지를 자세히 설명하고자 한다.

자동차(100)의 ECU(402)는 주변의 타 자동차(501)(502)(503)(504)의 상황을 판단하기 위한 데이터로서 앞서 도 5를 통해 설명한 바 있는 거리 및 속도의 데이터 Dxi와 Dyi, Vxi, Vyi( i = 1, 2, 3, 4 )를 판독한다(602). ECU(402)는 거리 및 속도의 데이터 Dxi와 Dyi, Vxi, Vyi를 전방 레이다(202)와 카메라(162), 후방 레이다(204)로부터 획득한다. 거리 및 속도의 데이터 Dxi와 Dyi, Vxi, Vyi는 아래에 설명하는 것처럼 충돌 예상 지점 Sy0과 측방 상대 거리 Dxi에 대한 정보를 획득하는데 이용된다.

자동차(100)의 주변에 타 자동차(501)(502)(503)(504)가 존재할 때, ECU(402)는 자동차(100)와 주변의 타 자동차(501)(502)(503)(504)의 거리 및 속도를 통해 자동차(100) 및 타 자동차(501)(502)가 현재의 속도와 방향으로 주행할 경우의 충돌 예상 시점 Sy0을 계산한다(604). 만약 충돌 예상 시점 Sy0의 값이 음(-)의 값이거나 0이면 자동차(100)와 타 자동차(501)(502) (503)(504)가 서로 충돌할 가능성은 존재하지 않는다고 판단할 수 있다. 이와 달리 충돌 예상 시점 Sy0의 값이 양(+)의 값이면 자동차(100)는 현재로부터 충돌 예상 시점 Sy0이 경과한 시점에서 타 자동차(501)(502)(503)(504)와 충돌하거나 또는 추돌할 가능성이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

충돌 예상 시점 Sy0는 Sy0 = Dyi / Vyi ( i = 1, 2, 3, 4 )와 같은 수식으로 나타낼 수 있다. 이 식에서 Dyi는 자동차(100)와 타 자동차(501)(502) (503)(504) 사이의 y방향의 거리 성분이고, Vyi는 자동차(100)와 타 자동차(501)(502) (503)(504) 사이의 y방향의 상대 속도 성분이다. 즉, 자동차(100)와 타 자동차(501)(502) (503)(504) 사이의 y방향의 상대 거리 Dyi를 상대 속도 Vyi로 나눈 값이 충돌 예상 시점 Sy0이다.

ECU(402)는 충돌 예상 시점 Sy0의 값이 미리 설정된 값(예를 들면 3초) 이하인지를 확인한다(606). 만약 충돌 예상 시점 Sy0의 값이 비교적 크면 자동차(100)와 타 자동차(501)(502)(503)(504) 사이의 거리가 충분히 멀거나 상대 속도가 느린 경우이므로 충돌 가능성이 비교적 낮은 것으로 판단할 수 있다. 이와 달리, 충돌 예상 시점 Sy0의 값이 작을수록 자동차(100)와 타 자동차(501)(502)(503)(504) 사이의 거리가 가깝거나 상대 속도가 빠른 경우이므로 충돌 가능성은 증가한다.

본 발명의 실시 예에서는 충돌 예상 시점 Sy0의 기준 값으로서 적절한 값을 미리 설정해 두고, 충돌 예상 시점 Sy0이 미리 설정된 값 이하일 때 충돌 가능성이 높다고 판단하고 출월 보조 제어를 수행하도록 설정할 수 있다. 도 6의 실시 예에서 충돌 예상 시점 Sy0의 기준 값으로는 3초를 설정하였다. 즉, 예를 들면 ECU(402)는 3초 이내에 충돌할 가능성이 있다고 판단되면 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어를 수행할 수 있다.

만약 충돌 예상 시점 Sy0이 3초 이하이면(606의 '예'), 자동차(100)의 ECU(402)는 측방 상대 거리 Dxi (i = 1, 2, 3, 4)를 확인한다(608). 만약 자동차(100)와 타 자동차(501)(502)(503)(504) 사이의 x 방향의 거리 Dxi가 충분하다면 굳이 추월 보조 제어를 수행할 필요가 없다. 따라서 ECU(402)는 자동차(100)의 측방 상대 거리 즉 자동차(100)와 타 자동차(501)(502)(503)(504) 사이의 x 방향의 거리 Dxi를 확인함으로써 추월 보조 제어가 필요한지 결정할 수 있다.

만약 충돌 예상 시점 Sy0이 3초를 초과하는 상황이면(606의 '아니오'), ECU(402)는 거리 및 속도의 데이터 Dxi와 Dyi, Vxi, Vyi( i = 1, 2, 3, 4 )를 판독하는 단계(602)로 복귀한다.

ECU(402)는 측방 상대 거리 Dxi가 미리 설정된 값 이하일 때 추월 보조 제어를 수행한다. 여기서 미리 설정된 값은 50cm를 예로 들 수 있다.

추월 보조 제어를 수행하기 위한 측방 상대 거리 Dxi의 기준 값은 50cm로 제한하지 않는다. 자동차(100)의 크기에 따라 50cm를 초과하는 거리를 기준 값으로 하여 추월 보조 제어의 수행을 결정할 수도 있다.

또한, 자동차(100)의 현재 주행 속도에 따라 측방 상대 거리 Dxi의 기준 값을 가변적으로 적용할 수 있다. 예를 들면, 자동차(100)의 현재 주행 속도가 80km/h 이하이면 측방 상대 거리 Dxi의 기준 값을 50cmm로 하되, 자동차(100)의 현재 주행 속도가 80km/h를 초과하면 측방 상대 거리 Dxi의 기준 값을 100cm로 가변할 수 있다. 물론 다른 속도 구간에서 다른 기준 값으로의 자유로운 가변도 가능하다. 이는 고속 주행 시 추월 보조 제어를 수행하기 위한 기준 거리를 좀 더 엄격하게 적용함으로써 더욱 안전한 주행이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

만약 측방 상대 거리 Dxi가 50cm 이하이면(610의 '예'), ECU(402)는 추월 시 타 자동차(501)(502)(503)(504)와의 측방 상대 거리를 증가시켜서 안전한 주행을 도모하는 추월 보조 제어를 실시한다(612).

만약 측방 상대 거리 Dxi가 50cm를 초과하는 상황이면(610의 '아니오'), ECU(402)는 추월 보조 제어를 수행하지 않고 거리 및 속도의 데이터 Dxi와 Dyi, Vxi, Vyi( i = 1, 2, 3, 4 )를 판독하는 단계(602)로 복귀한다.

이하에서는 도 7 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어에 대해 설명하고자 한다. 도 7 내지 도 8을 통해서는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차가 어떤 상황일 때 추월 보조 제어를 실시하는지를 설명하고, 도 9 내지 도 11을 통해서는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어가 어떻게 이루어지는지를 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어를 실시하는 경우를 나타낸 도면이다. 도 7에서, (A)는 자동차(100)가 추월의 주체로서 타 자동차(501)를 추월하는 상황을 나타낸 도면이고, (B)는 자동차(100)가 타 자동차(504)의 추월의 대상이 되는 피추월 상황을 나타낸 도면이다.

먼저 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 우측 전방에 위치한 타 자동차(501)를 좌측으로 추월하려는 상황일 때 충돌 예상 시점 Sy0이 3초 전이고 자동차(100)와 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리 Dxi가 50cm이면 자동차(100)의 ECU(402)는 추월 보조 제어를 실시한다. 이 경우에는 타 자동차(501)와의 충돌 예사 시점이 미리 설정된 3초에 해당하고 또 측방 상대 거리 Dxi가 미리 설정된 50cmm에 해당하여 추월 보조 제어를 수행하기 위한 조건을 만족하기 때문에 안전한 추월을 위해 추월 보조 제어를 실시한다. 추월 보조 제어는 자동차(100)가 타 자동차(501)를 추월하는 동안 자동차(100)와 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리를 충분히 안전한 거리(예를 들면 최소 70cm 이상)로 유지하면서 추월하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 우측 후방에 위치한 타 자동차(504)가 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)를 우측으로 추월하려는 상황일 때 충돌 예상 시점 Sy0이 3초 전이고 자동차(100)와 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리 Dxi가 47cm이면 자동차(100)의 ECU(402)는 추월 보조 제어를 실시한다. 이 경우에도 타 자동차(501)와의 충돌 예사 시점이 미리 설정된 3초에 해당하고 또 측방 상대 거리 Dxi가 미리 설정된 47cmm에 해당하여 추월 보조 제어를 수행하기 위한 조건을 만족하기 때문에 안전한 추월을 위해 추월 보조 제어를 실시한다. 추월 보조 제어는 타 자동차(501)가 자동차(100)를 추월하는 동안 자동차(100)는 자동차(100)와 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리를 충분히 안전한 거리(예를 들면 최소 70cm 이상)로 유지하는 것을 포함할 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 추월하거나 또는 추월 당할 때, 자동차(100)와 타 자동차(501)(504) 사이의 거리가 미리 설정된 거리(예를 들면 50cm) 이내이고 충돌 예상 시점이 미리 설정된 시간(예를 들면 3초) 이내이면, ECU(402)는 안전을 위한 추월 보조 제어가 필요한 상황이라고 판단하고 추월 과정에서 상호 접촉이 발생하지 않도록 충분한 측방 안전 거리를 확보하기 위한 추월 보조 제어를 실시한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어를 실시하지 않는 경우를 나타낸 도면이다. 도 8에서, (A)는 자동차(100)가 추월의 주체로서 타 자동차(501)를 추월하는 상황을 나타낸 도면이고, (B)는 자동차(100)가 타 자동차(504)의 추월의 대상이 되는 피추월 상황을 나타낸 도면이다.

먼저 도 8의 (A)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 우측 전방에 위치한 타 자동차(501)를 좌측으로 추월하려는 상황일 때 충돌 예상 시점 Sy0이 5초 전이고 자동차(100)와 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리 Dxi가 50cm이면 자동차(100)의 ECU(402)는 추월 보조 제어를 실시하지 않는다. 이 경우에는 자동차(100)와 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리 Dxi가 50cm이기는 하지만, 충돌 예상 시점 Sy0이 5초 전이어서 미리 설정된 3초보다 길기 때문에 추월을 위한 충분한 거리가 확보되어 있다고 판단하고 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어를 실시하지 않는 것이다. 따라서 이 경우 ECU(402)는 자동차(100)를 제어함에 있어서 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어를 배제하고 스마트 크루즈 콘트롤(Smart Cruise Control)이나 주행 조향 보조 시스템(LKAS)과 같은 다른 자동 주행 제어만을 고려하여 자동차(100)의 주행에 관여한다.

또한, 도 8의 (B)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 우측 후방에 위치한 타 자동차(504)가 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)를 우측으로 추월하려는 상황일 때 충돌 예상 시점 Sy0이 3초 전이고 자동차(100)와 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리 Dxi가 70cm이면 자동차(100)의 ECU(402)는 추월 보조 제어를 실시하지 않는다. 이 경우에는 자동차(100)와 충돌 예상 시점 Sy0이 3초 전이기는 하지만, 타 자동차(501) 사이의 측방 상대 거리 Dxi가 70cm로 비교적 충분한 거리가 유지되기 때문에 추월을 위한 충분한 거리가 확보되어 있다고 판단하고 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어를 실시하지 않는 것이다. 따라서 이 경우 ECU(402)는 자동차(100)를 제어함에 있어서 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어를 배제하고 스마트 크루즈 콘트롤(Smart Cruise Control)이나 주행 조향 보조 시스템(LKAS)과 같은 다른 자동 주행 제어만을 고려하여 자동차(100)의 주행에 관여한다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 추월하거나 또는 추월 당할 때, 자동차(100)와 타 자동차(501)(504) 사이의 거리가 미리 설정된 거리(예를 들면 50cm)를 초과하거나 또는 충돌 예상 시점이 미리 설정된 시간(예를 들면 3초)을 초과하면, ECU(402)는 추월 보조 제어가 필요치 않은 상황이라고 판단하고 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어를 배제하고 스마트 크루즈 콘트롤(Smart Cruise Control)이나 주행 조향 보조 시스템(LKAS)과 같은 다른 자동 주행 제어만을 고려하여 자동차(100)의 주행에 관여한다..

도 9 내지 도 11 각각은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어의 다양한 형태를 나타낸 도면들이다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어의 제 1 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 9에 나타낸 추월 보조 제어는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 직선 구간을 주행하는 동안 우측 차로를 주행중인 2대의 타 자동차(901)(904)의 추월 및 피 추월이 발생하는 상황에서 이루어지는 추월 보조 제어이다. 도 9의 추월 보조 제어는 자동차(100)를 차로의 측면으로 <쉬트프(shift)>하여 자동차(100)가 좌측 차선과 우측 차선 가운데 어느 하나로부터 좀 더 멀어지도록 하여 측방향 안전 거리를 확보한다. 여기서 <쉬프트>의 개념은 자동차(100)의 목표 궤적을 변경하는 것일 수 있다. 예를 들면, 주행 조향 보조 시스템(LKAS)에 의해 자동차(100)가 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하다가 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어에 의해 쉬프트하는 것은 자동차(100)의 목표 궤적을 차로의 중앙에서 좌우 어느 한 쪽으로 치우치도록 목표 궤적을 변경하는 것일 수 있다.

좀 더 구체적으로는, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 주행 중인 차로의 우측 차로의 전방에는 타 자동차(901)가 50km/h로 주행 중이고 후방에는 또 다른 타 자동차(904)가 120km/h로 주행 중이다. 이 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 자신을 추월하려는 타 자동차(904)와의 안전 거리를 확보하기 위한 추월 보조 제어와 함께 자신이 추월하려는 타 자동차(901)와의 안전 거리를 확보하기 위한 추월 보조 제어를 모두 실시한다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 추월 보조 제어를 통해 차로의 왼쪽으로 약간 쉬프트하여 차로의 오른쪽 차선으로부터는 더 멀어지고 차로의 왼쪽 차선에는 더 가까워진 상태로 주행함으로써 우측 차로의 타 자동차(901)(904)와의 측방 상대 거리 Dxi를 충분히 확보한다.

도 9에서, 자동차(100)의 양 옆에 해칭으로 표시된 영역은 해당 영역에서의 자동차(100)의 조향 토크의 강인한 정도를 나타낸다. 여기서 조향 토크는 주행 조향 보조 시스템(LKAS)이 스티어링 휠(404)의 회전을 제어할 때 스티어링 휠(404)에서 발생하는 회전 토크일 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)에서는 주행 조향 보조 시스템(LKAS)의 제어 하에 주행 중일 때 차로를 구분하는 차선에 접근할수록 주행 조향 보조 시스템(LKAS)이 스티어링 휠(404)을 제어하는 토크가 더 증가한다

도 9에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 자신이 추월하려는 타 자동차(901) 및 자신을 추월하려는 타 자동차(904)와의 사이에서 주행 조향 보조 시스템(LKAS)의 제어량을 더욱 증가시켜서 스티어링 휠(404)의 조향 토크를 강인하게 하고 또 자동차(100)와 타 자동차(901)(904) 사이의 상대 거리를 넓혀서 충분한 안전 거리를 확보한다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 10에 나타낸 추월 보조 제어는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 곡선 구간을 주행하는 동안 우측 차로를 주행중인 타 자동차(1001)를 추월하는 상황에서 이루어지는 추월 보조 제어이다. 도 10의 추월 보조 제어는 자동차(100)를 측면으로 <쉬트프(shift)>하여 자동차(100)가 좌우 차선 가운데 어느 하나로부터 좀 더 멀어지도록 하여 측방향 안전 거리를 확보하면서 곡선 차로의 외측에 대해 스티어링 휠(404)의 조향 토크를 증가시켜서 더욱 강인한 조향 제어가 이루어질 수 있도록 한다. 여기서 <쉬프트>의 개념은 자동차(100)의 목표 궤적을 변경하는 것일 수 있다. 예를 들면, 주행 조향 보조 시스템(LKAS)에 의해 자동차(100)가 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하다가 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어에 의해 쉬프트하는 것은 자동차(100)의 목표 궤적을 차로의 중앙에서 좌우 어느 한 쪽으로 치우치도록 목표 궤적을 변경하는 것일 수 있다.

좀 더 구체적으로는, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 우측 차로의 전방에 타 자동차(1001)가 50km/h로 주행 중이다. 이 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 자신이 추월하려는 타 자동차(1001)와의 안전 거리를 확보하기 위한 추월 보조 제어를 실시한다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 추월 보조 제어를 통해 왼쪽으로 약간 쉬프트하여 차로의 오른쪽 차선으로부터는 더 멀어지고 차로의 왼쪽 차선에는 더 가까워진 상태로 주행함으로써 우측 차로의 타 자동차(1001)와의 측방 상대 거리 Dxi를 충분히 확보한다.

도 10에서, 자동차(100)의 양 옆에 해칭으로 표시된 영역은 해당 영역에서의 자동차(100)의 조향 토크의 강인한 정도를 나타낸다. 여기서 조향 토크는 주행 조향 보조 시스템(LKAS)이 스티어링 휠(404)의 회전을 제어할 때 스티어링 휠(404)에서 발생하는 회전 토크일 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)에서는 주행 조향 보조 시스템(LKAS)의 제어 하에 주행 중일 때 차로를 구분하는 차선에 접근할수록 주행 조향 보조 시스템(LKAS)이 스티어링 휠(404)을 제어하는 토크가 더 증가한다.

도 10에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 자신이 추월하려는 타 자동차(1001) 및 자신을 추월하려는 타 자동차(1004)와의 사이에서 주행 조향 보조 시스템(LKAS)의 제어량을 더욱 증가시켜서 스티어링 휠(404)의 조향 토크를 강인하게 하고 또 자동차(100)와 타 자동차(901)(904) 사이의 상대 거리를 넓혀서 충분한 안전 거리를 확보한다. 또한 자동차(100)가 도 10처럼 곡선 차로를 주행하는 동안에 추월 보조 제어를 실시하는 경우에는 곡선 구간에서는 직선 구간에 비해 더 강인한 제어 토크가 발생하도록 스티어링 휠(404)을 제어한다. 곡선 구간에서는 횡방향 가속도가 증가하기 때문에 돌발 사태에 더욱 적극적이고 강인하게 대처하기 위해 스티어링 휠(404)의 제어 토크를 더욱 증가시키는 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 추월 보조 제어의 제 3 실시 예를 나타낸 도면이다. 도 11에 나타낸 추월 보조 제어는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 직선 구간을 주행하는 동안 우측 차로를 주행중인 1대의 타 자동차(1101)를 추월하고 또 좌측 차로를 주행 중인 타 자동차(1103)에 의해 추월되는 상황에서 이루어지는 추월 보조 제어이다. 도 11의 추월 보조 제어는 자동차(100)의 좌측과 우측 모두에 위치한 타 자동차(1101)(1103)를 고려해야 하기 때문에 차로의 어느 한 쪽으로 쉬트프할 필요는 없으며, 다만 주행 중인 직선 차로의 좌측과 우측 모두에 대해 스티어링 휠(404)의 제어 토크를 더욱 증대시켜서 강인한 제어가 이루어질 수 있도록 한다. 여기서 <쉬프트>의 개념은 자동차(100)의 목표 궤적을 변경하는 것일 수 있다. 예를 들면, 주행 조향 보조 시스템(LKAS)에 의해 자동차(100)가 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하다가 본 발명의 실시 예에 따른 추월 보조 제어에 의해 쉬프트하는 것은 자동차(100)의 목표 궤적을 차로의 중앙에서 좌우 어느 한 쪽으로 치우치도록 목표 궤적을 변경하는 것일 수 있다.

좀 더 구체적으로는, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 우측 차로에서 전방에 타 자동차(1101)가 50km/h로 주행 중이고, 좌측 차로에서 후방에 타 자동차(1103)가 120km/h로 주행 중이다. 이 상태에서 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 자신이 추월하려는 타 자동차(1101)는 물론 자신을 추월하려는 타 자동차(1103)와도 안전 거리를 확보하기 위한 추월 보조 제어를 실시한다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)는 자신의 양 측방에서 주행하는 타 자동차(1101)(1103)를 모두 고려하여 쉬프트를 배제하고 대신 주행 중인 직선 차로의 좌측과 우측 모두에 대해 스티어링 휠(404)의 제어 토크만을 더욱 증대시킨다.

도 11에서, 자동차(100)의 양 옆에 해칭으로 표시된 영역은 해당 영역에서의 자동차(100)의 조향 제어 토크의 크기를 나타낸다. 즉, 자동차(100)가 주행 조향 보조 시스템(LKAS)의 제어 하에 주행 중일 때 차로를 구분하는 차선에 접근할수록 주행 조향 보조 시스템(LKAS)이 스티어링 휠(404)을 제어하는 토크가 더 증가한다. 여기서 토크는 주행 조향 보조 시스템(LKAS)이 스티어링 휠(404)을 제어하기 위해 회전시킬때의 스티어링 휠(404)의 회전 토크이다.

도 11에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)가 자신이 추월하려는 타 자동차(1101) 및 자신을 추월하려는 타 자동차(1103)와의 사이에서 차로의 좌측과 우측 모두에 대해 주행 조향 보조 시스템(LKAS)의 제어 토크를 더욱 증가시켜서 강인하게 하여 안전한 주행이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 9 내지 도 11에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차(100)의 추월 보조 제어는 <쉬프트(shift)>를 통해 좌측 차선과 우측 차선 가운데 어느 하나로부터 멀어져서 충분한 측방 안전 거리를 확보하고, 자동차(100)의 좌측이나 우측 또는 양측 모두에 대해 선택적으로 주행 조향 보조 시스템(LKAS)의 제어 토크를 증감함으로써 추월 시 더욱 안전한 제어가 이루어질 수 있도록 한다.

위의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 위에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 자동차
162 : 카메라
202 : 전방 레이다
204 : 후방 레이다
304, 501, 502, 503, 504, 901, 904, 1001, 1103 : 타 자동차

Claims

주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하기 위한 측정부와;
상기 상대 거리 및 상대 속도로부터 상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하고, 주행 중 상기 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 상기 타 자동차에 대한 상대 거리가 증가하도록 조향 제어를 실시하는 제어부를 포함하는 자동차.
제 1 항에 있어서,
상기 조향 제어는 상기 자동차가 상기 타 자동차로부터 미리 설정된 거리 이상의 간격을 유지하도록 상기 자동차의 주행 방향을 제어하는 것을 포함하는 자동차.
제 2 항에 있어서,
주행 조향 보조 시스템의 제어를 통해 상기 자동차가 주행 중인 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하도록 제어하는 것을 더 포함하고;
상기 제어부는, 상기 조향 제어 시 상기 자동차가 상기 차로의 중앙을 벗어나 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 상기 목표 궤적을 변경하도록 주행 조향 보조 시스템을 제어하는 자동차.
제 1 항에 있어서,
상기 조향 제어는 상기 자동차의 스티어링 휠의 조향 토크를 증가시키는 것을 포함하는 자동차.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 자동차가 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 더 강인한 조향이 이루어지도록 상기 자동차의 조향 토크를 증가시키는 자동차.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 다음의 수식을 통해 획득하는 자동차.
Sy0 = Dyi / Vyi
이 식에서, Sy0는 충돌 예상 시간이고, Dyi는 y 방향의 상대 거리이며, Vyi는 y 방향의 상대 속도이다.
주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하는 단계와;
상기 상대 거리 및 상대 속도로부터 상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하는 단계와;
주행 중 상기 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 상기 타 자동차에 대한 상대 거리가 증가하도록 조향 제어를 실시하는 단계를 포함하는 자동차의 제어 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 조향 제어는 상기 자동차가 상기 타 자동차로부터 미리 설정된 거리 이상의 간격을 유지하도록 상기 자동차의 주행 방향을 제어하는 것을 포함하는 자동차의 제어 방법.
제 8 항에 있어서,
주행 조향 보조 시스템의 제어를 통해 상기 자동차가 주행 중인 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하도록 제어하는 단계를 더 포함하고;
상기 조향 제어 시 상기 자동차가 상기 차로의 중앙을 벗어나 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 상기 목표 궤적을 변경하도록 주행 조향 보조 시스템을 제어하는 자동차의 제어 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 조향 제어는 상기 자동차의 스티어링 휠의 조향 토크를 증가시키는 것을 포함하는 자동차의 제어 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 자동차가 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 더 강인한 조향이 이루어지도록 상기 자동차의 조향 토크를 증가시키는 자동차의 제어 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 다음의 수식을 통해 획득하는 자동차의 제어 방법.
Sy0 = Dyi / Vyi
이 식에서, Sy0는 충돌 예상 시간이고, Dyi는 y 방향의 상대 거리이며, Vyi는 y 방향의 상대 속도이다.
주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하기 위한 측정부와;
상기 상대 거리 및 상대 속도로부터 상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하고, 주행 중 상기 타 자동차를 추월하거나 상기 타 자동차에 의해 피 추월될 때 상기 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 상기 타 자동차에 대한 측방향 상대 거리가 미리 설정된 거리 이상으로 증가하도록 조향 제어를 실시하는 제어부를 포함하는 자동차.
제 13 항에 있어서,
주행 조향 보조 시스템의 제어를 통해 상기 자동차가 주행 중인 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하도록 제어하는 것을 더 포함하고;
상기 제어부는, 상기 조향 제어 시 상기 자동차가 상기 차로의 중앙을 벗어나 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 상기 목표 궤적을 변경하도록 주행 조향 보조 시스템을 제어하는 자동차.
제 13 항에 있어서,
상기 조향 제어는 상기 자동차의 스티어링 휠의 조향 토크를 증가시키는 것을 포함하는 자동차.
제 15 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 자동차가 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 더 강인한 조향이 이루어지도록 상기 자동차의 조향 토크를 증가시키는 자동차.
제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 다음의 수식을 통해 획득하는 자동차.
Sy0 = Dyi / Vyi
이 식에서, Sy0는 충돌 예상 시간이고, Dyi는 y 방향의 상대 거리이며, Vyi는 y 방향의 상대 속도이다.
주변의 타 자동차와의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하는 단계와;
상기 상대 거리 및 상대 속도로부터 상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 계산하는 단계와;
상기 타 자동차를 추월하거나 상기 타 자동차에 의해 피 추월될 때 주행 중 상기 타 자동차와의 상대 거리 및 충돌 예상 시간이 미리 설정된 값 이하일 때 상기 타 자동차에 대한 측방향 상대 거리가 미리 설정된 거리 이상으로 증가하도록 조향 제어를 실시하는 단계를 포함하는 자동차의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
주행 조향 보조 시스템의 제어를 통해 상기 자동차가 주행 중인 차로의 중앙을 목표 궤적으로 하여 주행하도록 제어하는 단계를 더 포함하고;
상기 조향 제어 시 상기 자동차가 상기 차로의 중앙을 벗어나 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 상기 목표 궤적을 변경하도록 주행 조향 보조 시스템을 제어하는 자동차의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 조향 제어는 상기 자동차의 스티어링 휠의 조향 토크를 증가시키는 것을 포함하는 자동차의 제어 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 자동차가 상기 타 자동차로부터 멀어지는 방향으로 더 강인한 조향이 이루어지도록 상기 자동차의 조향 토크를 증가시키는 자동차의 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 타 자동차와의 충돌 예상 시간을 다음의 수식을 통해 획득하는 자동차의 제어 방법.
Sy0 = Dyi / Vyi
이 식에서, Sy0는 충돌 예상 시간이고, Dyi는 y 방향의 상대 거리이며, Vyi는 y 방향의 상대 속도이다.