KR20200133122A - 차량 충돌 방지 장치 및 방법 - Google Patents

차량 충돌 방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량 충돌 방지 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량 충돌 방지 장치 및 방법은, 자차량의 속도 및 조향 상태를 포함하는 차량정보를 제공하는 차량정보입력부; 자차량에 구비된 다수의 센서로부터 입력되는 신호를 가공하여 제공하는 센서융합부; 차량정보입력부로부터 입력받은 차량정보에 기초하여 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하며, 센서융합부로부터 입력받은 적어도 하나 이상의 가공신호를 통해 자차량의 주행 궤적의 일정 범위 내에 존재하는 관심타깃을 선정하여 관심타깃과의 위험도를 연산하고, 운전자 주행 의도, 자차량 주행 궤적 및 관심타깃과의 위험도에 기초하여 충돌 가능성을 판단하는 제어부; 및 제어부로부터 충돌 가능성에 따른 제어 신호를 입력받아 충돌 가능성에 따른 목표 제동력으로 자차량의 주행을 제어하는 주행제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 충돌 방지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING VEHICLE COLLISION}
본 발명은 차량 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 센서 퓨전 플랫폼을 이용하여 교차로에서 차량의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 몇 년간 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 개발의 흐름은 한번에 Level4에 해당되는 자율 주행차를 개발하는 전자/IT 업체의 방식과 기존의 DAS(Driving Assist System) 기술을 확장 통합하여 단계적으로 Level4에 접근하는 전통적 자동차 업체 방식으로 나뉘고 있다. 어떤 방식의 접근 방법이라도 기본적으로는 전방위 통합 센서 퓨전을 통해, 주변 상황을 인지하고 주행 경로 판단을 위한 위험 물체 구분은 반드시 필요하다.
또한, 자율주행 이전 단계 차량에 대한 안전관련 기준 수립에 대한 논의가 활발하게 이루어지고 있다. 특히 유럽의 NCAP(자동차 안전도 평가)의 경우 기존의 종방향 긴급제동장치에 대한 평가에서 횡방향으로 이동하는 보행자나 자전거 등에 대한 안전도 평가는 물론 추후에는 교차로 안전에 대한 안전성의 유무를 차량 우수도 평가 지표로 활용하려는 계획을 가지고 있다.
기존의 FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템의 경우 주행 차선에 있는 차량이나 보행자에 대해 잠재된 충돌 위험을 판단하고, 위험도에 따라 경보, 부분 제동, 완전 제동을 통해 전방 물체와의 충돌 회피 또는 충돌 속도 경감을 달성할 수 있다. 그리고 이런 FCA 시스템의 기본 사양화를 통해 전방 충돌에 대한 위험성은 다소 완화되었으나 전방 FCA 시스템은 운전자의 조향 의지가 있는 경우 동작 조건이 억제되는 관계로 좌회전 상황이나 교차로와 같은 상황에서 차량 안전을 확보할 수는 없다.
즉, 종래에는 운전자의 선회의도가 감지된 경우에만, 전방 센서를 이용하여 대향 차량을 감지하고 긴급 제동만을 수행하거나, 차선 정보 및 차선의 신뢰도 정보를 반영하지 않고 조향 정보, 곡률 정보만으로 대향 차량의 주행 궤적을 예측하여 신뢰도 확보가 어려워 오 예측/제어의 가능성이 높다는 문제가 있었다.
따라서 이러한 상황에 대해 유럽의 NCAP에서는 JA(Junction Assist) 항목을 추가하여 다양한 상황에서 충돌 예방 안전을 확보하도록 요구하고 있다. 강화된 JA 항목을 대응하기 위해서는 기존의 시스템과 다르게 주행 경로에 있는 단수의 자차량 뿐만 아니라 대향차로에서 주행 중인 대향차량과 Crossing을 하고 있는 횡방향 이동 차량 등 복수의 차량을 대상으로 충돌 위험도를 판단하고, 위험 차량에 대한 운전자의 회피 의도까지 확인한 상태에서 충돌 가능성에 따라 경고레벨의 상향 및 적절한 제동 명령을 수행하는 것이 요구된다.
본 발명의 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0019638호(공개일 : 2017.02.22.공개)인 "선회 궤적 예측 기반의 충돌 회피 제동 제어 방법 및 장치"가 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 창안된 것으로, 센서 퓨전 플랫폼을 이용하여 교차로에서 차량의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량 충돌 방지 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 충돌 방지 장치는, 자차량의 속도 및 조향 상태를 포함하는 차량정보를 제공하는 차량정보입력부; 상기 자차량에 구비된 다수의 센서로부터 입력되는 신호를 가공하여 제공하는 센서융합부; 상기 차량정보입력부로부터 입력받은 차량정보에 기초하여 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하며, 상기 센서융합부로부터 입력받은 적어도 하나 이상의 가공신호를 통해 자차량의 주행 궤적의 일정 범위 내에 존재하는 관심타깃을 선정하여 상기 관심타깃과의 위험도를 연산하고, 상기 운전자 주행 의도, 자차량 주행 궤적 및 관심타깃과의 위험도에 기초하여 충돌 가능성을 판단하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 충돌 가능성에 따른 제어 신호를 입력받아 충돌 가능성에 따른 목표 제동력으로 자차량의 주행을 제어하는 주행제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 차선 정보 존재 유무에 따라 각각 다른 방식으로 자차량 주행 궤적을 예측하며, 차선 정보가 존재하지 않는 경우 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 이를 기반으로 자차량 주행 궤적을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 센서융합부로부터 입력되는 관심타깃의 물체 모션 정보를 활용하여, 관심타깃을 순방향 주행차량, 대향차량, 좌측 횡단차량 및 우측 횡단차량으로 구분하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 관심타깃의 헤딩 각도(Heading Angle)에 따라 관심타깃의 진행방향을 구분하고, 상기 관심타깃의 헤딩 각도가 일정 범위 이내이면, 해당 차량을 충돌 위험 차량으로 구분하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 자차량 주행 궤적의 중심점과 관심타깃의 오프셋, 관심타깃의 자차량 주행 궤적상으로의 진입확률 및 충돌까지 소요시간(Time-to-Collision) 중 적어도 하나 이상을 통해 관심타깃과의 위험도를 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 관심타깃 중 충돌 위험 타깃 후보를 판단하고, 타깃 후보별 충돌 위험도를 판단하며, 상기 위험도에 따른 타깃 후보별 경보 및 목표 제동력을 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 주행 궤적을 직진으로 설정하고, 자차량의 미래 주행 궤적 예측 정보에 기초해 상기 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 충돌 오버랩을 판단하여 최종 경보, 제어 모드 및 목표 제동력을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량 충돌 방지 방법은, 제어부가 차량정보입력부로부터 자차량의 속도 및 조향 상태를 포함하는 차량정보를 입력받는 단계; 상기 제어부가 센서융합부로부터 상기 자차량에 구비된 다수의 센서로부터의 신호를 가공한 적어도 하나 이상의 가공신호를 입력받는 단계; 상기 제어부가 상기 차량정보입력부로부터 입력받은 차량정보에 기초하여 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하는 단계; 상기 제어부가 상기 센서융합부로부터 입력받은 적어도 하나 이상의 가공신호를 통해 자차량의 주행 궤적의 일정 범위 내에 존재하는 관심타깃을 선정하여 상기 관심타깃과의 위험도를 연산하는 단계; 상기 제어부가 상기 운전자 주행 의도, 자차량 주행 궤적 및 관심타깃과의 위험도에 기초하여 충돌 가능성을 판단하는 단계; 및 상기 제어부가 충돌 가능성에 따른 제어 신호를 주행제어부에 출력하여 상기 충돌 가능성에 따른 목표 제동력으로 자차량의 주행을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하는 단계에서, 상기 제어부는, 차선 정보 존재 유무에 따라 각각 다른 방식으로 자차량 주행 궤적을 예측하며, 차선 정보가 존재하지 않는 경우 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 이를 기반으로 자차량 주행 궤적을 예측하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 관심타깃과의 위험도를 연산하는 단계는, 상기 제어부가 상기 센서융합부로부터 입력되는 관심타깃의 물체 모션 정보를 활용하여, 관심타깃을 순방향 주행차량, 대향차량, 좌측 횡단차량 및 우측 횡단차량으로 구분하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 관심타깃의 헤딩 각도(Heading Angle)에 따라 관심타깃의 진행방향을 구분하고, 상기 관심타깃의 헤딩 각도가 일정 범위 이내이면, 해당 차량을 충돌 위험 차량으로 구분하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 관심타깃과의 위험도를 연산하는 단계에서, 상기 제어부는, 자차량 주행 궤적의 중심점과 관심타깃의 오프셋, 관심타깃의 자차량 주행 궤적상으로의 진입확률 및 충돌까지 소요시간(Time-to-Collision) 중 적어도 하나 이상을 통해 관심타깃과의 위험도를 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 관심타깃 중 충돌 위험 타깃 후보를 판단하고, 타깃 후보별 충돌 위험도를 판단하며, 상기 위험도에 따른 타깃 후보별 경보 및 목표 제동력을 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 자차량의 주행을 제어하는 단계는, 상기 제어부가 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 주행 궤적을 직진으로 설정하고, 자차량의 미래 주행 궤적 예측 정보에 기초해 상기 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 충돌 오버랩을 판단하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 판단한 충돌 오버랩에 기초하여 최종 경보, 제어 모드 및 목표 제동력을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법은, 센서 퓨전 플랫폼을 이용하여 차선 정보의 유무에 따라 자차량의 궤적을 명확하게 예측하고, 주행방향에 따라 타차량을 분류함으로써, 주행방향에 따른 타차량의 궤적을 명확하게 예측하여 교차로에서의 충돌 방지의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 이에 민감 작동, 오 예측 및 오 제어를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법은, 운전자의 주행 의도와, 충돌 대상이 되는 차량의 회피 가능성까지 종합적으로 판단함으로써, 교차로 충돌 상황에서 다수의 주변 차량 정보 중 충돌 대상 차량에 대한 타겟 선정 및 충돌 예측을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치의 자차량 궤적 예측 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치의 충돌 예측 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 블록구성도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치의 자차량 궤적 예측 방법을 설명하기 위한 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치의 충돌 예측 방법을 설명하기 위한 예시도로서, 이를 참조하여 차량 충돌 방지 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치는, 차량정보입력부(10), 센서융합부(20), 모니터링부(30), 제어부(40), 경보부(50) 및 주행제어부(60)를 포함한다.
먼저 본 실시예는 센서 융합(퓨전) 플랫폼을 이용하여, 특히 교차로에서의 차량 충돌을 방지할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 다수의 충돌 위험 물체에 대한 판단을 위해 다수의 센서로부터 들어오는 정보를 가공하여 정보의 정확도를 높이고, 센서 융합을 통해 충돌 위험성이 있는 이동 물체들의 선별을 최적화하여 운전자의 주행 경로 안에 존재하는 충돌 위험 물체를 선택적으로 선별할 수 있다. 또한 선별된 타깃 중에서 타깃 차량과의 위험도와 운전자의 주행 의지 등을 확인하여 충돌 가능성이 가장 높은 상황에 대해 충돌을 회피할 수 있도록 한다.
차량정보입력부(10)는 자차량의 속도 및 조향 상태를 포함하는 차량정보를 제어부(40)에 제공한다. 본 실시예에서, 차량정보입력부(10)는 예컨대, 차량에서 송출되는 요 레이트(yaw rate), 차속, SAS(Steering Angle Sensor) 등의 차량정보를 제어부(40)에 제공할 수 있고, 카메라 등의 외부 센서로부터의 차선 및 도로 곡률 등의 차량 주행에 대한 차량정보를 제어부(40)에 제공할 수 있다.
센서융합부(20)는 자차량에 구비된 다수의 센서로부터 입력되는 신호를 가공하여 제어부(40)에 제공한다. 예컨대 본 실시예에서 다수의 센서는 도 2에 도시된 바와 같이, 전방 레이다(Front Radar) 및 전방 카메라(Front Camera)를 포함할 수 있고, 또한 전/후측방 레이다를 포함할 수 있다.
즉, 센서융합부(20)는 전방 카메라, 전방 레이다 및 전/후측방 레이다로부터 물체의 위치, 속도 정보를 입력받아 좌표계 일치화, 센서 바이어스 및 시차 보정 등의 센서 레지스트레이션(registration) 과정을 수행하게 된다. 이후 동일표적으로부터 기인한 센서트랙과 퓨전트랙을 선별하는 트랙 결합(track association) 과정을 거쳐 선별된 트랙간에 융합을 수행하기 되며, 최종적으로 트랙 관리(track management)를 통해 퓨전트랙의 신규생성, 종료, 병합 등의 과정을 수행할 수 있다.
일반적으로 각 센서로부터 입력받은 물체의 위치, 속도 데이터를 융합하기 위해서는 Information Filter, Convex Combination 기법 등 다양한 방법이 이용될 수 있으나, 본 실시예에서는 센서로부터 입력받은 트랙의 정보를 측정치로 가정하여, 하나의 측정치로 융합하고 해당 측정치를 칼만 필터를 이용하여 쇄신하는 형태의 측정치 융합기법을 사용할 수 있다. 상기 기법은 각 센서에서 들어오는 측정치가 가우시안 분포의 노이즈를 가졌다는 설정 하에 측정 오차공분산을 가중치로 하나의 측정치 및 측정 오차공분산으로 융합하게 된다. 예를 들어, 전방 카메라(FC) 측정치
Figure pat00001
와 측정 오차공분산이
Figure pat00002
이고 전방 레이다(FR)의 측정치
Figure pat00003
과 측정 오차공분산이
Figure pat00004
일 때 융합측정치
Figure pat00005
및 융합 오차공분산
Figure pat00006
을 얻는 수식은 다음과 같다.
Figure pat00007
,
Figure pat00008
이때,
Figure pat00009
는 전방 카메라(FC)의 측정치의 좌표값,
Figure pat00010
는 전방 카메라(FC)의 측정치의 오차공분산 범위,
Figure pat00011
는 전방 레이다(FR)의 측정치의 좌표값,
Figure pat00012
은 전방 레이다(FR)의 측정치의 오차공분산 범위,
Figure pat00013
는 융합측정치의 좌표값,
Figure pat00014
은 융합측정치의 오차공분산 범위를 의미할 수 있다.
상기의 수식과 같이 계산된 융합측정치 및 융합 오차공분산은 융합되는 측정치에 따라 그 특성이 반영되기 때문에 안정적인 융합성능을 가질 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 상기와 같은 융합측정치를 이용하여 칼만 필터로 퓨전트랙의 상태변수를 쇄신하는데 칼만 필터의 경우 공지기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
즉, 센서융합부(20)는 자차량을 중심으로 360°방향에 대한 물체 정보를 제어부(40)에 제공할 수 있다.
모니터링부(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 시스템 모니터링을 수행하는 것으로, 시스템 모니터링을 수행하여 제어부(40)가 최종 경보, 제어 모드 및 목표 제동력을 판단할 수 있도록 한다.
경보부(50)는 충돌 위험 판단에 따라 운전자에게 경보를 수행하는 것으로, 제어부(40)로부터 제어 신호를 입력받아 경보할 수 있으며, 음성, 디스플레이 등의 방식으로 경보할 수 있다.
주행제어부(60)는 제어부(40)로부터 충돌 가능성에 따른 제어 신호를 입력받아 충돌 가능성에 따른 목표 제동력으로 자차량의 주행을 제어하는 것이다. 즉, 주행제어부(60)는 차량의 주행을 제어하는 것으로, 충돌 위험을 회피할 수 있도록 기 설정된 목표 제동력으로 자차량의 주행을 제어하여 차량의 속도가 감속되도록 한다.
제어부(40)는 자차량주행판단부(42), 관심타깃선정부(44), 위험판단부(46) 및 최종판단부(48)를 포함하는 것으로, 차량정보입력부(10)로부터 입력받은 차량정보에 기초하여 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하며, 센서융합부(20)로부터 입력받은 적어도 하나 이상의 가공신호를 통해 자차량의 주행 궤적의 일정 범위 내에 존재하는 관심타깃을 선정하여 상기 관심타깃과의 위험도를 연산할 수 있다. 그리고 제어부(40)는 상기 운전자 주행 의도, 자차량 주행 궤적 및 관심타깃과의 위험도에 기초하여 충돌 가능성을 판단할 수 있다.
한편 본 실시예에서 관심타깃은 충돌 가능성이 있는 자차량 주변의 물체(타차량)를 의미할 수 있으며, 최대 3개의 대향차량과 최대 3개의 횡단차량을 관심타깃으로 선정할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
자차량주행판단부(42)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량정보입력부(10)로부터 입력받은 차량정보, 예컨대 요 레이트, 차속, SAS 센서값 등에 기초하여 운전자 주행 의도를 예측할 수 있고, 차선, 도로곡률 정보 등을 통해 자차량 주행 궤적을 예측할 수 있다.
이때, 본 실시예에서는 차량에서 송출되는 요 레이트와 속도, 그리고 카메라 등의 센서에서 입력되는 차선 정보의 신뢰도에 따라 가변적으로 차선 정보를 사용하여 보다 정확한 자차량의 주행 경로를 계산할 수 있도록 하며, 차선 정보가 없는 경우에는 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 자차량의 주행 경로를 계산할 수 있다. 즉, 자차량주행판단부(42)는 차선 정보 존재 유무에 따라 각각 다른 방식으로 자차량 주행 궤적을 예측하며, 차선 정보가 존재하지 않는 경우 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 이를 기반으로 자차량 주행 궤적을 예측할 수 있다.
또한 자차량주행판단부(42)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 자차량의 과거 주행 궤적을 계산할 수 있고, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 자차량의 미래 주행 궤적을 예측할 수 있다. 즉, 자차량주행판단부(42)는 현재 위치를 Global coordinator 기준으로 설정하고, 자차량의 일정시간동안의 과거 주행 궤적을 계산할 수 있으며, 조향 정보 및 차속을 이용하여 Bicycle model 기반 요 레이트의 변화를 예측하여 미래 주행 궤적을 예측할 수 있다.
관심타깃선정부(44)는 센서융합부(20)로부터 입력되는 관심타깃의 물체 모션 정보를 활용하여, 관심타깃을 순방향 주행차량, 대향차량, 좌측 횡단차량 및 우측 횡단차량으로 구분할 수 있다. 즉, 관심타깃선정부(44)는 센서융합부(20)로부터 제공되는 관심타깃의 헤딩 각도(Heading Angle), 절대속도 등에 따라 관심타깃의 진행방향을 구분할 수 있으며, 이때 제어부(40)는 상기 관심타깃의 헤딩 각도가 일정 범위 이내이면, 해당 차량을 충돌 위험 차량으로 구분할 수 있다.
위험판단부(46)는 자차량 주행 궤적의 중심점과 관심타깃의 오프셋, 관심타깃의 자차량 주행 궤적상으로의 진입확률 및 충돌까지 소요시간(Time-to-Collision) 중 적어도 하나 이상을 통해 관심타깃과의 위험도를 연산할 수 있다. 또한, 위험판단부(46)는 관심타깃과의 차간거리 시상수(headway time) 등을 통해서도 주행 상황을 판단하고, 관심타깃과의 관계 및 위험도를 모니터링하기 위한 여러 가지 인덱스를 계산할 수 있다. 이때 본 실시예에서, 제어부(40)는 관심타깃 중 충돌 위험 타깃 후보를 판단하고, 타깃 후보별 충돌 위험도를 판단하며, 상기 위험도에 따른 타깃 후보별 경보 및 목표 제동력을 판단할 수 있다.
또한 예컨대, 위험판단부(46)는 맞은편에서 주행하는 대향 차량에 대해 전방 레이다와 전방 카메라의 정보를 융합하여 위험도를 판단하고, 전측방에 장착된 근거리 레이다와 전방에 장착된 원거리 레이다 및 카메라의 정보를 융합하여 충돌 위험을 판단할 수 있다.
그리고 최종판단부(48)는 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 주행 궤적을 직진으로 설정하고, 자차량의 미래 주행 궤적 예측 정보에 기초해 상기 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 충돌 오버랩을 판단하여 최종 경보, 제어 모드 및 목표 제동력을 결정할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(40)는 관심타깃이 대향차량인 경우, 대향차량의 주행 궤적(k-2, k-1, k)을 직선으로 설정하고, 자차량의 미래 주행 궤적(k, k+1, k+2, k+3) 예측 정보를 이용하여 대향차량의 충돌 오버랩을 계산할 수 있다.
이때 본 실시예에서는, 도 5를 참조하면,
Figure pat00015
의 수식을 이용하여 대향차량의 주행 궤적을 산출할 수 있다. 여기서
Figure pat00016
는 대향차량의 폭을 나타낸다. 즉, 자차량의 미래 주행 궤적 예측 결과, 자차량이 [k+3] 위치 이후 일 때, 대향차량과의 충돌 가능성을 예측할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는, 운전자의 조향 의지를 상시 모니터링 해야 하며, 자차량의 센서로부터 제공받는 속도, 조향각, 요 레이트 등의 정보를 활용하여 운전자가 현재 직진 주행을 하는지, 차선 변경을 하는지, 좌회전/우회전을 하는지, 아니면 충돌 회피를 위한 긴급한 조향 의도인지를 세분화하여 판단하고 세분화한 운전자의 주행 의도에 따라 충돌 방지 기능을 동작할 수 있도록 하여 민감 동작을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 제어부(40)는 자차량 및 관심타깃 중 대상타깃의 현재 주행 상태에 기반하여 자차량 및 대상타깃의 미래 주행 궤적을 예측한 후 일정 시간 내에 충돌이 일어날 것으로 판단되는 경우, 제동을 통해 충돌 회피가 가능한지 판단하고 충돌 회피를 위해 필요한 목표 제동력(감속도)를 계산할 수 있다. 해당 목표 제동력이 운전자가 일반적으로 사용하는 제동력 수준 이상으로 판단된 경우에는 제동 개입을 결정할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 센서융합부(20)로부터의 물체 정보와 제어부(40)의 제어기능을 인터페이싱 하는 방식을 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫 번째는, 제어부(40)의 각각의 제어 기능들이 센서융합부(20)로부터 복수의 물체 정보를 직접 수신하는 방식이다. 제어부(40)의 각각의 제어 기능들이 복수의 물체 정보 중에서 적합한 대상 타깃을 선정하고 제어 커맨드를 연산할 수 있다.
두 번째는, 제어부(40)의 각각의 제어 기능들이 관심타깃선정부(44)로부터 대상 타깃 정보를 수신하는 방식이다. 관심타깃선정부(44)는 센서융합부(20)로부터 복수의 물체 정보를 수신하고, 종합적인 상황 판단을 통해 각 제어 기능에 적합한 대상 타깃 정보를 제공할 수 있다. 본 실시예에서는 향후 시스템의 확장성과 효율성 측면에서, 두 번째 방식을 예시로 할 수 있다. 이는 능동 안전에 대한 NCAP(자동차 안전도 평가)이 점차 강화됨에 따라 고려해야 될 대상체의 종류와 상황이 점차 확대되고 있기 때문이다. 또한 SCC(Smart Cruise Control)와 같은 주행 편의 기능과 능동 안전 기능간의 연계성이 증대되면서 센서퓨전 뿐만 아니라 각 제어 기능에 적합한 대상타깃을 선정하는 것이 중요하기 때문이다. 또한 요구되는 기능이 증가함에 따라 대상타깃 선정에 필요한 중복 연산들이 많아지고, 센서융합부(20)에서 제공되는 복수의 물체 리스트를 제어부(40)의 모든 제어 기능 모듈에서 직접 수신하기에는 정보량이 방대하기 때문이다. 따라서 두 번째 방식을 적용함으로써 공용화를 향상시켜 중복 연산을 최소화하고, 각 제어 기능이 수신해야 할 정보량을 줄일 수 있다. 마지막으로, 종합적으로 상황을 판단하기 위해서는 각 제어 기능에서 판단하고 사용한 정보를 공유할 필요가 있기 때문이며, 첫 번째 방식은 각 제어 기능 모듈에서 대상타깃을 선정하기 위해 사용된 상황 판단 정보를 타 기능 모듈에서 사용하기 어렵다는 문제가 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 차량 충돌 방지 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법은, 먼저 제어부(40)가 차량정보입력부(10)로부터 자차량의 속도 및 조향 상태를 포함하는 차량정보를 입력받고, 상기 입력받은 차량정보에 기초하여 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측한다(S10).
이때, 제어부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 차량정보입력부(10)로부터 입력받은 차량정보, 예컨대 요 레이트, 차속, SAS 센서값 등에 기초하여 운전자 주행 의도를 예측할 수 있고, 차선, 도로곡률 정보 등을 통해 자차량 주행 궤적을 예측할 수 있다.
그리고 제어부(40)는 차선 정보의 존재 유무를 판단한다(S20).
이때, 본 실시예에서는 차량에서 송출되는 요 레이트와 속도, 그리고 카메라 등의 센서에서 입력되는 차선 정보의 신뢰도에 따라 가변적으로 차선 정보를 사용하여 보다 정확한 자차량의 주행 경로를 계산할 수 있도록 한다.
즉, 본 실시예에서, 차선 정보가 없는 경우, 제어부(40)는 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 자차량의 주행 경로를 계산할 수 있다(S30).
즉, 제어부(40)는 차선 정보 존재 유무에 따라 각각 다른 방식으로 자차량 주행 궤적을 예측하며, 차선 정보가 존재하지 않는 경우 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 이를 기반으로 자차량 주행 궤적을 예측할 수 있다.
다음으로, 제어부(40)는 센서융합부(20)로부터 자차량에 구비된 다수의 센서로부터의 신호를 가공한 적어도 하나 이상의 가공신호를 입력받고, 상기 입력받은 적어도 하나 이상의 가공신호를 통해 자차량의 주행 궤적의 일정 범위 내에 존재하는 관심타깃을 선정할 수 있다(S40).
이때, 제어부(40)는 센서융합부(20)로부터 입력되는 관심타깃의 물체 모션 정보를 활용하여, 관심타깃을 순방향 주행차량, 대향차량, 좌측 횡단차량 및 우측 횡단차량으로 구분할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 센서융합부(20)로부터 제공되는 관심타깃의 헤딩 각도(Heading Angle), 절대속도 등에 따라 관심타깃의 진행방향을 구분할 수 있으며, 이때 제어부(40)는 상기 관심타깃의 헤딩 각도가 일정 범위 이내이면, 해당 차량을 충돌 위험 차량으로 구분할 수 있다.
즉 제어부(40)는 관심타깃과의 위험도를 연산할 수 있으며, 운전자 주행 의도, 자차량 주행 궤적 및 관심타깃과의 위험도에 기초하여 충돌 가능성을 판단하여 충돌 위험 타깃 후보를 판단할 수 있다(S50).
이때, 제어부(40)는 자차량 주행 궤적의 중심점과 관심타깃의 오프셋, 관심타깃의 자차량 주행 궤적상으로의 진입확률 및 충돌까지 소요시간(Time-to-Collision) 중 적어도 하나 이상을 통해 관심타깃과의 위험도를 연산할 수 있다. 이때 본 실시예에서, 제어부(40)는 관심타깃 중 충돌 위험 타깃 후보를 판단하고, 타깃 후보별 충돌 위험도를 판단하며, 상기 위험도에 따른 타깃 후보별 경보 및 목표 제동력을 판단할 수 있다.
또한 예컨대, 제어부(40)는 맞은편에서 주행하는 대향 차량에 대해 전방 레이다와 전방 카메라의 정보를 융합하여 위험도를 판단하고, 전측방에 장착된 근거리 레이다와 전방에 장착된 원거리 레이다 및 카메라의 정보를 융합하여 충돌 위험을 판단할 수 있다.
다음으로, 제어부(40)는 관심타깃의 충돌 오버랩을 계산하고(S60), 충돌을 최종으로 판단할 수 있다(S70).
즉 제어부(40)는 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 주행 궤적을 직진으로 설정하고, 자차량의 미래 주행 궤적 예측 정보에 기초해 상기 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 충돌 오버랩을 판단하여 최종 경보, 제어 모드 및 목표 제동력을 결정할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 자차량 및 관심타깃 중 대상타깃의 현재 주행 상태에 기반하여 자차량 및 대상타깃의 미래 주행 궤적을 예측한 후 일정 시간 내에 충돌이 일어날 것으로 판단되는 경우, 제동을 통해 충돌 회피가 가능한지 판단하고 충돌 회피를 위해 필요한 목표 제동력(감속도)를 계산할 수 있다. 해당 목표 제동력이 운전자가 일반적으로 사용하는 제동력 수준 이상으로 판단된 경우에는 제동 개입을 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법은, 센서 퓨전 플랫폼을 이용하여 차선 정보의 유무에 따라 자차량의 궤적을 명확하게 예측하고, 주행방향에 따라 타차량을 분류함으로써, 주행방향에 따른 타차량의 궤적을 명확하게 예측하여 교차로에서의 충돌 방지의 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 이에 민감 작동, 오 예측 및 오 제어를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법은, 운전자의 주행 의도와, 충돌 대상이 되는 차량의 회피 가능성까지 종합적으로 판단함으로써, 교차로 충돌 상황에서 다수의 주변 차량 정보 중 충돌 대상 차량에 대한 타겟 선정 및 충돌 예측을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 차량정보입력부
20 : 센서융합부
30 : 모니터링부
40 : 제어부
42 : 자차량주행판단부
44 : 관심타깃선정부
46 : 위험판단부
48 : 최종판단부
50 : 경보부
60 : 주행제어부

Claims (14)

  1. 자차량의 속도 및 조향 상태를 포함하는 차량정보를 제공하는 차량정보입력부;
    상기 자차량에 구비된 다수의 센서로부터 입력되는 신호를 가공하여 제공하는 센서융합부;
    상기 차량정보입력부로부터 입력받은 차량정보에 기초하여 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하며, 상기 센서융합부로부터 입력받은 적어도 하나 이상의 가공신호를 통해 자차량의 주행 궤적의 일정 범위 내에 존재하는 관심타깃을 선정하여 상기 관심타깃과의 위험도를 연산하고, 상기 운전자 주행 의도, 자차량 주행 궤적 및 관심타깃과의 위험도에 기초하여 충돌 가능성을 판단하는 제어부; 및
    상기 제어부로부터 충돌 가능성에 따른 제어 신호를 입력받아 충돌 가능성에 따른 목표 제동력으로 자차량의 주행을 제어하는 주행제어부;를 포함하는 차량 충돌 방지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차선 정보 존재 유무에 따라 각각 다른 방식으로 자차량 주행 궤적을 예측하며, 차선 정보가 존재하지 않는 경우 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 이를 기반으로 자차량 주행 궤적을 예측하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서융합부로부터 입력되는 관심타깃의 물체 모션 정보를 활용하여, 관심타깃을 순방향 주행차량, 대향차량, 좌측 횡단차량 및 우측 횡단차량으로 구분하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 관심타깃의 헤딩 각도(Heading Angle)에 따라 관심타깃의 진행방향을 구분하고, 상기 관심타깃의 헤딩 각도가 일정 범위 이내이면, 해당 차량을 충돌 위험 차량으로 구분하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    자차량 주행 궤적의 중심점과 관심타깃의 오프셋, 관심타깃의 자차량 주행 궤적상으로의 진입확률 및 충돌까지 소요시간(Time-to-Collision) 중 적어도 하나 이상을 통해 관심타깃과의 위험도를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    관심타깃 중 충돌 위험 타깃 후보를 판단하고, 타깃 후보별 충돌 위험도를 판단하며, 상기 위험도에 따른 타깃 후보별 경보 및 목표 제동력을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 주행 궤적을 직진으로 설정하고, 자차량의 미래 주행 궤적 예측 정보에 기초해 상기 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 충돌 오버랩을 판단하여 최종 경보, 제어 모드 및 목표 제동력을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
  8. 제어부가 차량정보입력부로부터 자차량의 속도 및 조향 상태를 포함하는 차량정보를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 센서융합부로부터 상기 자차량에 구비된 다수의 센서로부터의 신호를 가공한 적어도 하나 이상의 가공신호를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 상기 차량정보입력부로부터 입력받은 차량정보에 기초하여 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하는 단계;
    상기 제어부가 상기 센서융합부로부터 입력받은 적어도 하나 이상의 가공신호를 통해 자차량의 주행 궤적의 일정 범위 내에 존재하는 관심타깃을 선정하여 상기 관심타깃과의 위험도를 연산하는 단계;
    상기 제어부가 상기 운전자 주행 의도, 자차량 주행 궤적 및 관심타깃과의 위험도에 기초하여 충돌 가능성을 판단하는 단계; 및
    상기 제어부가 충돌 가능성에 따른 제어 신호를 주행제어부에 출력하여 상기 충돌 가능성에 따른 목표 제동력으로 자차량의 주행을 제어하는 단계;를 포함하는 차량 충돌 방지 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 운전자 주행 의도 및 자차량 주행 궤적을 예측하는 단계에서, 상기 제어부는,
    차선 정보 존재 유무에 따라 각각 다른 방식으로 자차량 주행 궤적을 예측하며, 차선 정보가 존재하지 않는 경우 전방 차량의 주행 궤적을 추정하여 이를 기반으로 자차량 주행 궤적을 예측하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 관심타깃과의 위험도를 연산하는 단계는,
    상기 제어부가 상기 센서융합부로부터 입력되는 관심타깃의 물체 모션 정보를 활용하여, 관심타깃을 순방향 주행차량, 대향차량, 좌측 횡단차량 및 우측 횡단차량으로 구분하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 관심타깃의 헤딩 각도(Heading Angle)에 따라 관심타깃의 진행방향을 구분하고, 상기 관심타깃의 헤딩 각도가 일정 범위 이내이면, 해당 차량을 충돌 위험 차량으로 구분하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 관심타깃과의 위험도를 연산하는 단계에서, 상기 제어부는,
    자차량 주행 궤적의 중심점과 관심타깃의 오프셋, 관심타깃의 자차량 주행 궤적상으로의 진입확률 및 충돌까지 소요시간(Time-to-Collision) 중 적어도 하나 이상을 통해 관심타깃과의 위험도를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제어부는, 관심타깃 중 충돌 위험 타깃 후보를 판단하고, 타깃 후보별 충돌 위험도를 판단하며, 상기 위험도에 따른 타깃 후보별 경보 및 목표 제동력을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 자차량의 주행을 제어하는 단계는,
    상기 제어부가 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 주행 궤적을 직진으로 설정하고, 자차량의 미래 주행 궤적 예측 정보에 기초해 상기 충돌 위험 차량으로 구분한 관심타깃의 충돌 오버랩을 판단하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 판단한 충돌 오버랩에 기초하여 최종 경보, 제어 모드 및 목표 제동력을 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112428991A (zh) * 2020-11-30 2021-03-02 北京车和家信息技术有限公司 车辆控制方法、装置、介质、设备及车辆
CN115346370A (zh) * 2022-08-10 2022-11-15 重庆大学 基于智能交通的路口防碰撞系统及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112428991A (zh) * 2020-11-30 2021-03-02 北京车和家信息技术有限公司 车辆控制方法、装置、介质、设备及车辆
CN115346370A (zh) * 2022-08-10 2022-11-15 重庆大学 基于智能交通的路口防碰撞系统及方法
CN115346370B (zh) * 2022-08-10 2023-11-03 重庆大学 基于智能交通的路口防碰撞系统及方法

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