KR20190043270A

KR20190043270A - 차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20190043270A
Application number: KR1020170135091A
Authority: KR
Inventors: 장영진; 박준연; 노성한
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2017-10-18
Publication date: 2019-04-26
Also published as: US20190111935A1; KR102375149B1; CN109677415B; CN109677415A; US10723360B2

Abstract

차량의 요속도(yaw rate)를 기반으로 연산된 차량의 곡률 반경과 차량의 가속도를 기반으로 연산된 차량의 곡률 반경을 선택적으로 적용함으로써 차량 회전의 곡률 반경을 정확하게 추정할 수 있는 차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법이 개시된다. 상기 차량 곡률 반경 추정 장치는, 주행 중인 차량의 요속도(yaw rate)에 기반하여 상기 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제1 곡률반경 연산부; 상기 차량의 측면 가속도를 기반으로 상기 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제2 곡률반경 연산부; 및 상기 제1 곡률반경 연산부에서 추정된 곡률 반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 연산부에서 추정된 곡률 반경 추정치를 조합하여 상기 차량에 대한 곡률 반경을 최종적으로 결정하는 곡률반경 결정부를 포함한다.

Description

차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING REDIUS OF CURVATURE OF VEHICLE}

본 발명은 차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 요속도(yaw rate)를 기반으로 연산된 차량의 곡률 반경과 차량의 가속도를 기반으로 연산된 차량의 곡률 반경을 선택적으로 적용함으로써 차량 회전의 곡률 반경을 정확하게 추정할 수 있는 차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이 곡선 도로를 주행하거나 운전자의 조향 동작이 발생하는 경우 이동 중인 차량에 대한 곡률 반경을 추정하여야 하는 경우가 발생한다. 이러한 이동 중인 차량에 대한 곡률 반경 추정은 최근 선호되는 차량의 편의 사양인 스마트 크루즈 컨트롤 시스템을 구현하는데 필수적으로 적용되어야 한다.

종래의 차량 곡률 반경 추정 기법은 차량의 요속도(yaw rate)와 운전자의 조향각 및 차량 속도를 기반으로 차량의 곡률 반경을 추정하였다. 그러나, 종래의 차량 곡률 반경 추정 기법은 대부분 차량의 주행 속도 변화가 크지 않은(주로 등속도) 경우를 가정하여 구현된 것으로, 차량의 감속 또는 가속의 크기가 큰 경우에는 곡률반경 추정의 정확도가 크게 저하되는 문제점을 갖는다. 다시 설명하면, 종래의 차량 곡률 반경 추정 기법은 차량의 가속 또는 감속 시 차량에서 발생하는 슬립을 고려하지 못하므로 추정된 곡률 반경과 실제 차량의 곡률 반경의 차이가 크게 나타나는 문제점을 갖는다.

KR 10-2008-0032288 A KR 10-2001-0059067 A

이에 본 발명은, 곡선 도로를 주행하는 차량의 감속 및 가속시 발생하는 차량의 슬립을 고려하여 이동 중인 차량에 대한 곡률반경을 정확하게 추정할 수 있도록 차량의 가속도를 기반으로 차량의 곡률 반경을 추정하고, 차량의 속도 변화에 따라 차량의 요속도를 기반으로 추정된 곡률 반경과 차량의 가속도를 기반으로 추정된 곡률 반경을 선택적으로 적용하는 차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,

주행 중인 차량의 요속도(yaw rate)에 기반하여 상기 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제1 곡률반경 연산부;

상기 차량의 측면 가속도를 기반으로 상기 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제2 곡률반경 연산부; 및

상기 제1 곡률반경 연산부에서 추정된 곡률 반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 연산부에서 추정된 곡률 반경 추정치를 조합하여 상기 차량에 대한 곡률 반경을 최종적으로 결정하는 곡률반경 결정부;

를 포함하는 차량 곡률 반경 추정 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 곡률반경 연산부는, 상기 요속도와 상기 차량의 속도를 기반으로 식

과 같이 곡률반경을 추정할 수 있다(ρ는 곡률반경 추정치이고, Vx는 차량의 속도이며,

는 요속도).

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제2 곡률반경 연산부는, 상기 차량의 측면 가속도 및 상기 차량의 속도를 기반으로 식

와 같이 곡률반경을 추정할 수 있다(ρ는 곡률반경 추정치이고, Vx는 차량의 속도이며, A_y는 차량의 측면 가속도).

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 곡률반경 결정부는, 상기 차량의 전방 가속도의 크기를 기반으로, 상기 제1 곡률반경 연산부에서 추정된 제1 곡률반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 연산부에서 추정된 제2 곡률반경 추정치를 조합하여 최종적인 곡률반경 추정치를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 곡률반경 결정부는, 상기 차량의 전방 가속도의 크기를 기반으로 상기 제1 곡률반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 추정치에 가중치를 적용하여 상기 최종적인 곡률반경 추정치를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 가중치는 전방 가속도의 크기가 기설정된 제1 기준값 미만인 경우 0으로 결정되고, 상기 전방 가속도의 크기가 기설정된 제2 기준값을 초과하는 경우 1로 결정되며, 상기 제1 기준값(m) 내지 상기 제2 기준값의 범위에서는 0 내지 1 사이에서 선형적으로 변화하게 결정될 수 있으며, 상기 곡률반경 결정부는, 상기 가중치를 상기 제2 곡률반경 추정치에 승산하고 1에서 상기 가중치를 감산한 값을 상기 제1 곡률반경 추정치에 승산하여 두 승산한 값을 합산하여 상기 최종적인 곡률반경 추정치를 결정할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 곡률반경 결정부는, 상기 전방 가속도의 크기가 사전 설정된 기준값 이상인 경우에는 상기 제2 곡률반경 추정값을 상기 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정하고, 상기 전방 가속도의 크기가 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 제1 곡률반경 추정값을 상기 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,

주행 중인 차량의 요속도(yaw rate)에 기반하여 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제1 추정 단계;

상기 차량의 측면 가속도에 기반하여 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제2 추정 단계; 및

상기 제1 추정단계 및 상기 제2 추정단계에서 각각 추정된 곡률 반경 추정치를 상호 조합하여 차량에 대한 최종적인 곡률 반경 추정치를 결정하는 단계;

를 포함하는 차량 곡률 반경 추정 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 차량의 요속도에 의해 추정되는 곡률반경 추정치 뿐만 아니라 차량의 슬립에 의해 요속도에 반영되지 않는 차량 이동 궤적을 감안하여 차량에 대한 곡률반경을 추정하므로, 차량이 곡선 도로를 주행할 때 감가속을 하더라도 그에 따른 슬립을 반영하여 차량의 곡률 반경을 더욱 정확하게 추정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 요속도를 기반으로 추정된 곡률반경과 차량의 측면 가속도를 기반으로 차량 슬립을 고려하여 추정된 곡률반경을 적절하게 조합하여 최종적인 차량에 대한 곡률반경을 결정하므로, 어느 한 기법에 의한 곡률 반경 추정치에 반영되는 과도한 오차발생을 배제하고 차량의 운전 상태에 따라 적절하게 곡률 반경을 추정할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치를 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치의 제1 곡률 반경 연산부의 일례를 도시한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치를 설명하기 위해, 곡선 경로를 이동하는 차량에 슬립이 발생한 경우를 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치의 곡률반경 결정부에서 적용되는 가중치의 일례를 도시한 것이다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치를 도시한 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 차량의 요속도(yaw rate), 운전자의 조향각 및 차량의 속도에 기반하여 주행중인 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제1 곡률반경 연산부(10)와 차량의 속도 및 차량의 측면 가속도를 기반으로 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제2 곡률반경 연산부(20) 및 차량의 전방가속도를 기반으로 제1 곡률반경 연산부(10)에서 추정된 곡률 반경 추정치와 제2 곡률반경 연산부(20)에서 추정된 곡률 반경 추정치를 조합하여 최종적으로 주행하는 차량에 대한 곡률 반경을 결정하는 곡률반경 결정부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 곡률반경 연산부(10)는 차량이 요속도를 기반으로 곡률반경을 추정할 수 있다. 곡선 도로를 주행하는 차량은 차량의 중심을 기준으로 좌우 회전에 해당하는 요(yaw)가 발생하며 이 요(yaw)가 변화하는 정도에 따라 차량에 대한 곡률 반경을 추정할 수 있게 된다. 예를 들어, 요속도가 상대적으로 크면 급격한 회전이 이루어지는 것으로 곡률 반경이 작으며, 요속도가 상대적으로 작으면 완만한 회전이 이루어지는 것으로 상대적으로 곡률 반경이 크다고 볼 수 있다.

제1 곡률 반경 연산부(10)는 종래에 알려진 다양한 요속도 기반 곡률 반경 추정 기법을 적용하여 곡률 반경을 추정할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치의 제1 곡률 반경 연산부의 일례를 도시한 블록 구성도이다.

도 2를 참조하면, 제1 곡률 반경 연산부(10)는 곡률 반경을 추정하기 위하여 요속도(γ)와 차량 속도(Vx) 및 운전자의 조향각(δ)을 이용할 수 있다.

요속도는 차량에 설치된 센서를 통해 검출된 요속도의 값을 갖는 신호로 제공될 수 있다. 요소도 신호에 대해서는 상황에 따라 서로 다른 응답성을 갖는 두 개의 필터, 즉 제1 필터(11)와 제2 필터(12)를 사용하여 필터링된 요속도를 사용할 수 있다. 이와 같이 복수의 필터를 사용하는 것은, 실제 도로상에서 요속도 신호가 주행상황(도로표면 상태 및 거칠기, 운전자의 조향 조작 등)에 따라 매우 민감하게 영향을 받는다는 점을 반영하기 위해서이다.

예를 들어, 운전자의 조향 입력이 있는 경우에는 빠른 응답성이 있는 있는 필터(여기에서는, 제1 필터(11))를 이용하여 요속도 신호를 처리함으로써 곡선로와 같은 곡률 변화에 민감하도록 한다. 반대로 운전자의 조향 입력이 없는 경우에는 상대적으로 느린 응답성이 있는 필터(여기에서는, 제2 필터(12))를 이용하여 도로표면 등과 같은 외부환경에 둔감하도록 처리된 신호를 이용하여 곡률 반경을 추정하도록 한다.

제1 곡률반경 연산부(10)에 적용되는 필터(11, 12)는 다음의 식 1과 같은 칼만(Kalman) 필터를 기반으로 할 수 있다. 여기에서 차량 요속도 신호와 요속도 신호의 확률적 특성을 이용하여 추정값을 결정하는데, 빠른 응답성을 가진 필터(11)는 업데이트 게인(K)이 큰 값을 가지며, 느린 응답성을 가진 필터(12)는 상대적으로 작은 업데이트 게인(K)을 갖도록 설계한다.

[식 1]

여기에서 z(k)는 요속도 신호(측정값)이고,

는 요속도의 추정값이다.

가중치 적용부(15)에서는 운전자의 조향각에 따른 가중치를 적용하는데, 가중치는 운전자 조향각의 크기에 따라, 0 내지 1 사이의 가중치가 결정될 수 있다. 예를 들어, 운전자 조향각의 크기가 제1 기준값 미만이면 가중치는 1이되고 제1 기준값 보다 큰 제2 기준값을 초과하면 가중치는 0이 되며 제1 기준값과 제2 기준값 사이에서는 가중치가 1 내지 0 사이에서 선형적으로 변경되도록 결정될 수 있다.

운전자의 조향각은 차량의 스티어링 휠 시스템에 구비된 센서를 통해 얻을 수 있으며, 조향각의 절대값을 취하여 가중치 결정에 적용할 수 있다.

가중치 적용부(15)에서는 가중치가 적용된 요속도 신호를 구하게 되는데, 서로 다른 필터의 출력값을 가중치에 따라 반영 정도를 결정하여 구할 수 있다. 가중치 적용부(15)에서 운전자의 조향각이 큰 경우 가중치가 작아지도록 설정된다고 하면 최종 요속도는 {(1-가중치)*요속도1+(가중치)*요속도2}(여기에서 요속도1은 빠른 응답성을 가진 제1 필터(11)에 의해 처리된 요속도이고, 요속도2는 느린 응답성을 가진 제2 필터(120)에 의해 처리된 요속도이다)와 같이 나타낼 수 있으며, 다음의 [식 2]와 같이 결정된다.

[식 2]

여기서 아래첨자 1, 2는 각각 제1 필터와 제2 필터를 의미하며, W는 전술한 것과 같이 조향각에 따라 결정되는 가중치를 의미한다.

곡률반경 계산식(17)은 다음과 같은 식 3에 의해 곡률반경을 결정할 수 있다.

[식 3]

식 3에서 ρ는 제1 곡률반경 추정치이고 Vx는 차량의 속도이다.

이와 같이, 제1 곡률반경 연산부(10)는 차량의 요속도와 차량 속도를 기반으로 차량에 대한 곡률반경을 추정할 수 있다. 곡률반경 연산부(10)에 의해 추정된 곡률반경은 차량의 슬립이 발생하지 않고 운전자가 입력한 조향각에 일치하여 차량이 이동함을 전제로 곡률 반경을 추정한 것이다.

하지만, 실제의 차량 주행 환경에서는 노면 조건이나 차량의 기구적 조건 또는 차량의 감속 또는 가속 등과 같은 속도 변화 등에 따라 곡선 도로 주행 시 차량에 슬립이 발생한다(즉, 언더 스티어 또는 오버 스티어). 이 경우에는 동일한 요속도에 임에도 차량이 회전하는 경로가 각각 다르게 나타나 차량에 대한 곡률 반경이 더 크거나 더 작은 경우가 발생할 수 있다.

도 3은 곡선 경로를 이동하는 차량에 슬립이 발생한 경우를 도시한 예시도이다.

도 3에서 참조부호 'P'는 차량의 이동 경로이며, x축은 차량의 전방 방향 y축은 차량의 측면 방향을 나타내는 축이며, 화살표는 차량의 순간 이동 방향 즉, 이동 경로'P'상의 일지점의 접선 방향을 나타낸다. 슬립이 발생하지 않고 경로 'P'를 따라 이동하여야 하는 경우 x축과 화살표는 동일한 방향의 직성이어야 하지만, 도 3과 같이 차량의 슬립이 발생한 경우에 각도 β 만큼의 슬립에 의한 각도 차이가 발생한다. 즉, 차량에 구비된 요 센서에 의해 측정된 요속도는 이 각도 β를 반영하지 못하므로 요속도만을 기반으로 차량에 대한 곡률반경 추정은 차량의 슬립을 반영하지 못하게 되는 것이다.

본 발명의 여러 실시형태는 이러한 요속도에서 반영되지 못하는 차량 곡률 반경의 변동을 감안하여 차량의 측면 가속도를 기반으로 곡률 반경을 추가적으로 추정하는 제2 곡률 반경 연산부(20)를 더 구비한다.

운동학적 관계(Kinematic Relation)에 의하면, 도 3에 도시된 차량과 같이 운동하는 물체의 y축 방향 가속도(측면 가속도)는 y축 방향의 속도 변화율 및 x축 방향의 속도에 요속도(γ)를 곱한 값으로 구할 수 있다. 여기서, y축 방향의 속도 변화율은 x축 방향의 속도에 각속도 변화율을 곱한 값으로 대체될 수 있다. 이러한 관계는 다음의 식 4와 같이 표현될 수 있다.

[식 4]

A_y는 y축 방향 가속도이고, V_x는 x축 방향 속도이고,

는 y축 방향의 속도 변화율이며,

는 각속도이다.

상기 식 3에서 요속도에 슬립에 의한 각속도를 더하여 반영하게 되면 슬립에 의한 각도 변화가 고려된 식 다음의 식 5와 같은 곡률 반경 추정값이 도출될 수 있다.

[식 5]

한편, 식 4에서 양변을 V_x의 제곱으로 나누면 다음 식 6이 도출되며, 식 5와 식 6에 의해 제2 곡률 반경 연산부(20)에 의해 추정되는 곡률 반경은 다음의 식 7과 같이 도출된다.

[식 6]

[식 7]

상기 식 7와 같이, 제2 곡률 반경 연산부(20)는 차량의 측면 가속도(A_y)와 차량의 전방 속도(즉, 차량의 속도계에 의해 측정되는 속도)(V_x)에 의해 곡률 반경을 추정할 수 있다. 여기서 차량의 측면 가속도(Ay)와 차량의 속도(Vx)는 각각 차량에 설치된 가속도 센서(자이로 센서)와 속도계에 의해 쉽게 도출될 수 있다.

곡률반경 결정부(30)는 차량의 전방 가속도를 기반으로, 제1 곡률반경 연산부(10)에서 요속도를 기반으로 추정된 제1 곡률반경 추정치와 제2 곡률반경 연산부(20)에서 측면 가속도를 기반으로 추정된 제2 곡률반경 추정치를 조합하여 최종적인 곡률반경 추정치를 결정할 수 있다.

차량의 슬립은 회전하는 차량의 속도가 변화할 때 발생하게 되므로, 곡률반경 결정부(30)는 차량의 전방 가속도(A_x)의 크기를 기반으로 제1 곡률반경 추정치와 제2 곡률반경 추정치에 가중치를 적용하여 최종적인 곡률반경 추정치를 결정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치의 곡률반경 결정부에서 적용되는 가중치의 일례를 도시한 것이다.

도 4에 도시한 것과 같이, 곡률반경 결정부(30)에서 적용되는 가중치는 전방 가속도의 크기가 기설정된 제1 기준값(m) 미만인 경우 0으로 결정되고 전방 가속도의 크기가 기설정된 제2 기준값(n)을 초과하는 경우 1로 결정되며 제1 기준값(m) 내지 제2 기준값(n)의 범위에서는 0 내지 1 사이에서 선형적으로 변화하게 결정될 수 있다.

도 4에 도시한 것과 같은 가중치는 전방 가속도가 클수록 큰 값을 가지므로, 제2 곡률반경 추정치에 그대로 승산되고, 1에서 가중치를 감산한 값이 제1 곡률반경 추정치에 승산되어 두 승산된 값을 합산하여 최종적인 곡률반경이 결정될 수 있다.

이러한 가중치를 적용하는 방식 이외에, 곡률반경 결정부(30)는 전방 가속도의 크기가 사전 설정된 기준값 이상인 경우에는 제2 곡률반경 추정값을 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정하고, 전방 가속도의 크기가 사전 설정된 기준값 미만인 경우에는 제1 곡률반경 추정값을 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정할 수 있다.

이와 같이, 최종적으로 결정된 곡률반경 추정값은 차량의 크루즈 컨트롤 시스템, 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 또는 차량의 자율주행 시스템에 적용될 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명한 것과 같은 차량 곡률 반경 추정 장치에 의해 구현된 차량 곡률 반경 추정 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 방법은, 제1 곡률반경 연산부(10)에 의해 주행 중인 차량의 요속도(yaw rate)에 기반하여 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제1 추정 단계와, 제2 곡률반경 연산부(20)에 의해 주행 중인 차량의 측면 가속도에 기반하여 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제2 추정 단계와, 곡률반경 결정부(30)에 의해 제1 추정단계 및 제2 추정단계에서 각각 결정된 곡률 반경 추정치를 조합하여 차량에 대한 최종적인 곡률 반경 추정치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 제1 추정 단계는 전술한 제1 곡률반경 연산부(10)에 의해 수행되는 여러 데이터 처리 과정을 포함할 수 있고, 제2 추정 단계는 전술한 제2 곡률반경 연산부(20)에 의해 수행되는 데이터 처리 과정을 포함할 수 있으며, 최종적인 곡률 반경 추정치를 결정하는 단계 또한 전술한 곡률반경 결정부(30)에 의해 수행되는 데이터 처리 과정을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 차량 곡률 반경 추정 장치 및 방법은, 차량의 요속도에 의해 추정되는 곡률반경 추정치뿐만 아니라 차량의 슬립에 의해 요속도에 반영되지 않는 차량 이동 궤적을 감안하여 차량에 대한 곡률반경을 추정하므로, 차량이 곡선 도로를 주행할 때 감가속을 하더라도 그에 따른 슬립을 반영하여 차량의 곡률 반경을 더욱 정확하게 추정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시형태는, 요속도를 기반으로 추정된 곡률반경과 차량의 측면 가속도를 기반으로 차량 슬립을 고려하여 추정된 곡률반경을 적절하게 조합하여 최종적인 차량에 대한 곡률반경을 결정하므로, 어느 한 기법에 의한 곡률 반경 추정치에 반영되는 과도한 오차발생을 배제하고 차량의 운전 상태에 따라 적절하게 곡률 반경을 추정할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10: 제1 곡률반경 연산부 20: 제2 곡률반경 연산부
30: 곡률반경 결정부

Claims

주행 중인 차량의 요속도(yaw rate)에 기반하여 상기 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제1 곡률반경 연산부;
상기 차량의 측면 가속도를 기반으로 상기 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제2 곡률반경 연산부; 및
상기 제1 곡률반경 연산부에서 추정된 곡률 반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 연산부에서 추정된 곡률 반경 추정치를 조합하여 상기 차량에 대한 곡률 반경을 최종적으로 결정하는 곡률반경 결정부;
를 포함하는 차량 곡률 반경 추정 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 곡률반경 연산부는, 상기 요속도와 상기 차량의 속도를 기반으로 식
과 같이 곡률반경을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 장치(ρ는 곡률반경 추정치이고, Vx는 차량의 속도이며,
는 요속도).
청구항 1에 있어서,
상기 제2 곡률반경 연산부는, 상기 차량의 측면 가속도 및 상기 차량의 속도를 기반으로 식
와 같이 곡률반경을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 장치(ρ는 곡률반경 추정치이고, Vx는 차량의 속도이며, A_y는 차량의 측면 가속도).
청구항 1에 있어서,
상기 곡률반경 결정부는, 상기 차량의 전방 가속도의 크기를 기반으로, 상기 제1 곡률반경 연산부에서 추정된 제1 곡률반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 연산부에서 추정된 제2 곡률반경 추정치를 조합하여 최종적인 곡률반경 추정치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 곡률반경 결정부는, 상기 차량의 전방 가속도의 크기를 기반으로 상기 제1 곡률반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 추정치에 가중치를 적용하여 상기 최종적인 곡률반경 추정치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 가중치는 전방 가속도의 크기가 기설정된 제1 기준값 미만인 경우 0으로 결정되고, 상기 전방 가속도의 크기가 기설정된 제2 기준값을 초과하는 경우 1로 결정되며, 상기 제1 기준값(m) 내지 상기 제2 기준값의 범위에서는 0 내지 1 사이에서 선형적으로 변화하게 결정되며,
상기 곡률반경 결정부는, 상기 가중치를 상기 제2 곡률반경 추정치에 승산하고 1에서 상기 가중치를 감산한 값을 상기 제1 곡률반경 추정치에 승산하여 두 승산한 값을 합산하여 상기 최종적인 곡률반경 추정치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 곡률반경 결정부는, 상기 전방 가속도의 크기가 사전 설정된 기준값 이상인 경우에는 상기 제2 곡률반경 추정값을 상기 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정하고, 상기 전방 가속도의 크기가 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 제1 곡률반경 추정값을 상기 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 장치.
주행 중인 차량의 요속도(yaw rate)에 기반하여 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제1 추정 단계;
상기 차량의 측면 가속도에 기반하여 차량에 대한 곡률 반경을 추정하는 제2 추정 단계; 및
상기 제1 추정단계 및 상기 제2 추정단계에서 각각 추정된 곡률 반경 추정치를 상호 조합하여 차량에 대한 최종적인 곡률 반경 추정치를 결정하는 단계;
를 포함하는 차량 곡률 반경 추정 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 추정 단계는, 상기 요속도와 상기 차량의 속도를 기반으로 식
과 같이 곡률반경을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 방법(ρ는 곡률반경 추정치이고, Vx는 차량의 속도이며,
는 요속도).
청구항 8에 있어서,
상기 제2 추정 단계는, 상기 차량의 측면 가속도 및 상기 차량의 속도를 기반으로 식
와 같이 곡률반경을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 방법(ρ는 곡률반경 추정치이고, Vx는 차량의 속도이며, Ay는 차량의 측면 가속도).
청구항 8에 있어서,
상기 결정하는 단계는, 상기 차량의 전방 가속도의 크기를 기반으로, 상기 제1 추정 단계에서 추정된 제1 곡률반경 추정치와 상기 제2 추정 단계에서 추정된 제2 곡률반경 추정치를 조합하여 최종적인 곡률반경 추정치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 결정하는 단계는, 상기 차량의 전방 가속도의 크기를 기반으로 상기 제1 곡률반경 추정치와 상기 제2 곡률반경 추정치에 가중치를 적용하여 상기 최종적인 곡률반경 추정치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 가중치는 전방 가속도의 크기가 기설정된 제1 기준값 미만인 경우 0으로 결정되고, 상기 전방 가속도의 크기가 기설정된 제2 기준값을 초과하는 경우 1로 결정되며, 상기 제1 기준값(m) 내지 상기 제2 기준값의 범위에서는 0 내지 1 사이에서 선형적으로 변화하게 결정되며,
상기 결정하는 단계는, 상기 가중치를 상기 제2 곡률반경 추정치에 승산하고 1에서 상기 가중치를 감산한 값을 상기 제1 곡률반경 추정치에 승산하여 두 승산한 값을 합산하여 상기 최종적인 곡률반경 추정치를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 결정하는 단계는, 상기 전방 가속도의 크기가 사전 설정된 기준값 이상인 경우에는 상기 제2 곡률반경 추정값을 상기 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정하고, 상기 전방 가속도의 크기가 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 제1 곡률반경 추정값을 상기 최종적인 곡률반경 추정값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 곡률 반경 추정 방법.