KR20220148371A

KR20220148371A - 차량 정차 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20220148371A
Application number: KR1020210055182A
Authority: KR
Inventors: 김상준
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-04-28
Filing date: 2021-04-28
Publication date: 2022-11-07
Also published as: US11713055B2; US20220348219A1

Abstract

본 발명은 자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교부와, 상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정부와, 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어부를 포함하여, 긴급 조향제어에 의해 갓길 등으로 차량을 이동시킴으로써 후행 차량의 교통 흐름을 방해하는 위험을 방지할 수 있게 한 차량 정차 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

차량 정차 제어 시스템 및 방법{SYSTEM FOR STOP CONTROL OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 자율주행 중 조향장치 고장시 차량을 정차시키도록 제어할 수 있는 차량 정차 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

자율주행 중인 차량에서 조향장치(Steering System)에 고장이 발생될 경우, 자율주행을 제어하는 시스템으로서는 차선 변경이 불가능하게 되므로 주행 중인 차선 내에 신속하게 정차할 수 밖에 없음이 일반적이다.

그러나, 이처럼 자율주행 중인 차량이 차선 내에 정차할 경우, 후행하는 다른 차량들의 주행에 지장을 초래하게 됨은 물론, 조향장치 고장으로 정차한 차량을 미처 발견하지 못하는 후행 차량의 추돌사고 가능성을 현저히 증가시키는 문제점이 있었다.

조향장치의 고장이 자주 발생되지는 않지만, 차량의 주행 중 특히 자율주행 중 발생될 경우 치명적인 결과를 초래하는 대형 사고로 이어질 수 있는바, 조향장치의 고장에 대비하여 안전한 정차를 수행할 수 있는 리던던시 시스템에 대한 필요성은 여전하다 할 것이다.

특히, 대형 트레일러 차량의 경우에는 급정차시 원치 않는 잭나이프 현상을 초래하여 인접 차선을 침범함으로써 후행 차량의 진행에 지장을 초래하기도 하는 문제점이 있었는바, 조향장치의 고장이 발생된 경우에도 후행 차량에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 갓길 등으로 안전하게 이동하여 정차시킬 수 있도록 제어하는 시스템에 대한 필요성은 여전하다.

본 발명의 실시예는, 자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교부와, 상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정부와, 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어부를 포함하여, 긴급 조향제어에 의해 갓길 등으로 차량을 이동시킴으로써 후행 차량의 교통 흐름을 방해하는 위험을 방지할 수 있게 한 차량 정차 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량 정차 제어 시스템은, 자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 갓길 정차 명령을 생성하고, 차량을 갓길로 유도하는 레퍼런스 경로를 생성하는 갓길 정차 제어부; 차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교부; 상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정부; 및 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고, 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 유도 결정부는, 자율주행 중인 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 미리 설정된 기준 곡률과 비교하는 곡률 비교부; 곡률 비교 결과 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 작을 경우에는 차선 변경을 위해 편제동에 의한 조향제어를 수행하고, 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 클 경우에는 차선 변경을 유도하지 않고 차선 내에 정차하도록 결정하는 차선 변경 결정부; 및 편제동에 의한 조향제어가 가능할 경우에는 갓길 방향으로 차량의 진행방향을 유도하는 편제동을 발생시킬 타이어를 결정하는 편제동 위치 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 곡률 비교부는, 도로가 직선에 가까운 저곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제1기준 곡률과, 일정 수준 이상의 조향각이 요구되는 커브형의 고곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제2기준 곡률을 각각 설정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차선 변경 결정부는, 도로 곡률이 미리 설정된 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 저곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하고, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 미리 설정된 제2기준 곡률보다는 작을 경우에는 고곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 위치 결정부는, 상기 차선 변경 결정부에서 차량이 저곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 후륜만을 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 위치 결정부는, 상기 차선 변경 결정부에서 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 유도 결정부는, 트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량의 경우, 상기 트랙터의 타이어 일측에 발생되는 편제동에 더하여 상기 트레일러의 타이어 일측에도 편제동을 발생시켜 트랙터의 조항제어를 보조하는 회전 보조부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전 보조부는, 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 반대쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전 보조부는, 차량이 저곡률 도로를 고속으로 자율주행하고 있는 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 동일한 쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 제어부는, 저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 후륜 일측에 가해질 제동량을 중제동량(Middle Braking)으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 제어부는, 저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 후륜 일측에 가해질 제동량을 저제동량(Low Braking)으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 제어부는, 고곡률인 도로에서 차선을 변경하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 후륜 일측에 가해질 제동량을 고제동량(High Breaking)으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 제어부는, 고곡률인 도로에서 차선을 변경하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 전륜과 후륜 일측에 함께 가해질 제동량을 중제동량(Middle Breaking)으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 정차 제어 방법은, 자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 갓길 정차 명령을 생성하고, 차량을 갓길로 유도하는 레퍼런스 경로를 생성하는 갓길 정차 제어단계; 차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교단계; 상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정단계; 및 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고, 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 유도 결정단계는, 자율주행 중인 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 미리 설정된 기준 곡률과 비교하는 곡률 비교과정; 곡률 비교 결과 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 작을 경우에는 차선 변경을 위해 편제동에 의한 조향제어를 수행하고, 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 클 경우에는 차선 변경을 유도하지 않고 차선 내에 정차하도록 결정하는 차선 변경 결정과정; 및 편제동에 의한 조향제어가 가능할 경우에는 갓길 방향으로 차량의 진행방향을 유도하는 편제동을 발생시킬 타이어를 결정하는 편제동 위치 결정과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차선 변경 결정과정에서는, 도로 곡률이 미리 설정된 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 저곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하고, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 미리 설정된 제2기준 곡률보다는 작을 경우에는 고곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 위치 결정과정에서는, 상기 차선 변경 결정과정에서 차량이 저곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 후륜만을 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 위치 결정과정에서는, 상기 차선 변경 결정과정에서 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 유도 결정단계는, 트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 반대쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 회전 보조과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 편제동 유도 결정단계는, 트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량이 저곡률 도로를 고속으로 자율주행하고 있는 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 동일한 쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 회전 보조과정;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 자율주행 중 조향장치가 고장난 차량의 일측 타이어에서 수행되는 편제동에 의한 긴급 조향제어 차량을 갓길 등으로 이동시킴으로써, 후행 차량의 교통 흐름을 방해하는 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 차량이 주행 중인 도로의 곡률에 따라 편제동이 수행되는 타이어의 위치와 개수를 차별화시킴으로써, 보다 정밀한 조향제어가 가능함은 물론, 차선을 유지하면서 주행하는 경우에는 오실레이션의 발생을 최소화하여 차량의 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 트랙터에 트레일러가 결합된 차량의 경우, 트랙터에서의 조향제어를 위한 회전력이 부족할 경우, 트레일러에서 부족한 회전력을 보조할 수 있게 함과 아울러, 트레일러를 차선 내로 들어오게 하여 자차와 주변 차량의 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 정차 제어 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 트랙터의 편제동에 트레일러의 편제동이 보조 수행되는 것을 나타내는 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 차선 유지를 위한 편제동 제어시의 횡방향 오실레이션 상태를 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 차선 변경을 위한 편제동 제어시의 횡방향 에러 상태를 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명에 따라 트레일러의 편제동 보조시 횡방향 에러의 감소 정도를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명에 따른 차량 정차 제어 방법의 구성도.
도 7은 본 발명에 따라 조향장치 고장시 편제동을 이용한 차량 정차가 실행되는 플로우를 나타내는 순서도.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 정차 제어 시스템의 블록 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 정차 제어 시스템은, 자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 갓길 정차 명령을 생성하고 차량을 갓길로 유도하는 레퍼런스 경로를 생성하는 갓길 정차 제어부(100)와, 차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교부(200)와, 상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정부(300)와, 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어부(400)를 포함할 수 있다.

상기 갓길 정차 제어부(100)는, 자율주행 중인 차량의 조향장치에 고장이 발생되어 조향제어가 불가능하게 됨이 감지되면, 차량을 갓길 등에 정차시키도록 제어하는 갓길 정차 명령을 생성할 수 있다.

이러한 상기 갓길 정차 제어부(100)는, 차량의 자율주행을 제어하는 상위 제어부의 일 요소로 구비되어 있는 일종의 리던던시 시스템으로서, 조향장치의 고장이 감지될 경우에만 활성화되어 차량의 갓길 정차 명령을 생성할 수 있다.

또한, 상기 갓길 정차 제어부(100)는, 조향장치의 고장으로 인하여 갓길 정차 명령을 생성할 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 자율주행 중인 차량이 주행하고 있는 현재의 차선에서 갓길로 차량을 유도하기 위한 레퍼런스 경로(Reference path)를 생성할 수 있다.

상기 조향각 비교부(200)는, 편제동에 의한 조향제어를 수행할지 여부를 판단하기 위하여 조향장치가 고장난 상태에서 고정되어 있는 차량의 현재 조향각을 미리 설정되어 있는 한계 조향각과 비교할 수 있다.

이때, 상기 조향각 비교부(200)에서 차량의 현재 조향각과 미리 설정된 한계 조향각을 비교한 결과, 상기 현재 조향각이 한계 조향각보다 적을 경우에는, 상기 편제동 유도 결정부(300)에 의해 편제동이 실행될 타이어의 위치와 개수를 세분화하여 결정하도록 구성될 수 있다.

그러나, 상기 조향각 비교부(200)에서 현재 조향각과 한계 조향각을 비교한 결과, 현재 조향각이 한계 조향각보다 클 경우에는, 차량이 과도하게 조향되어 편제동에 의한 조향제어가 쉽지 않을 것으로 판단한 후, 갓길로의 차량 이동을 유도하는 대신 주행 중인 차선 내에서 최대 제동력에 의한 차량 정차를 수행하도록 구성될 수 있다.

이때, 상기 실시예에서는 한계 조향각(StrLimit)을 5°로 설정하는 것을 예시하였으나, 이러한 특정 조향각의 값에 제한되지 않고, 차량의 중량이나 크기에 따라 한계 조향각의 값을 달리 설정할 수 있음은 물론, 자율주행 중인 차량의 주행 속도에 따라 상기 한계 조향각의 값을 달리 설정할 수도 있다.

또한, 상기 편제동 유도 결정부(300)는, 도로의 곡률 정도와 레퍼런스 경로에 따라, 갓길 방향으로 차량을 유도하기 위한 편제동을 발생시킬 타이어의 위치와 개수를 결정할 수 있다.

그에 따라, 조향장치가 고장난 차량의 현재 상태에 따라 갓길로의 차선 변경을 적절하게 유도함에 있어, 세분화된 정밀 제어를 수행할 수 있음과 아울러, 주행 중인 차량의 안전성도 확보할 수 있다.

이를 위하여, 상기 편제동 유도 결정부(300)는, 자율주행 중인 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 미리 설정된 기준 곡률과 비교하는 곡률 비교부(310)와, 곡률 비교 결과 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 작을 경우에는 차선 변경을 위해 편제동에 의한 조향제어를 수행하고 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 클 경우에는 차선 변경을 유도하지 않고 차선 내에 정차하도록 결정하는 차선 변경 결정부(320)와, 편제동에 의한 조향제어가 가능할 경우에는 갓길 방향으로 차량의 진행방향을 유도하는 편제동을 발생시킬 타이어를 결정하는 편제동 위치 결정부(330)를 포함할 수 있다.

상기 곡률 비교부(310)는, 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 판단하기 위한 기준 곡률로서, 도로가 직선에 가까운 저곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제1기준 곡률과, 일정 수준 이상의 조향각이 요구되는 커브형의 고곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제2기준 곡률을 각각 설정할 수 있다.

이때, 상기 제1기준 곡률(CLimit_1)은 0.001(m^-1)으로 설정하고, 상기 제2기준 곡률(CLimit_2)은 0.002(m^-1)으로 설정할 수 있으나, 상기 제1 및 제2기준 곡률이 상술한 특정 값으로 제한되지 않고 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 차선 변경 결정부(320)는, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 저곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하고, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 상기 제2기준 곡률보다는 작을 경우에는 고곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정할 수 있다.

그러나, 상기 차선 변경 결정부(320)는, 도로 곡률이 상기 제2기준 곡률보다도 클 경우에는 차량이 초고곡률 도로를 주행중인 것으로 판단하여, 편제동에 의한 조향제어를 수행하지 않고 차선 내 정차를 수행하도록 결정할 수 있다. 그에 따라 도로 곡률이 초고곡률인 경우에 편제동에 의한 차선 변경이 무리하게 실행되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 상기 차선 변경 결정부(320)에서 도로 곡률을 제1기준 곡률 및 제2기준 곡률과 비교하여 도로의 상태를 미리 판단할 수 있게 함으로써, 조향장치가 고장난 위급 상황에서 편제동을 수행함에 있어, 저곡률 도로와 고곡률 도로의 상황에 맞는 적절한 정밀 제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 편제동 위치 결정부(330)는, 상기 차선 변경 결정부(320)에서 차량이 직선 도로나 직선에 가까운 저곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 후륜만을 제동압이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

즉, 저곡률 도로의 주행 중 후륜 일측에 편제동이 발생되면, 좌우측 전륜과 후륜 중 제동압이 인가되지 않는 타이어가 제동압이 인가되는 쪽의 후륜을 중심으로 회전하는 회전력이 발생될 수 있다. 이와 같이 발생된 회전력은 차량의 진행 방향을 회전 방향을 따라 변경시키는 조향각을 생성할 수 있으므로, 조장장치의 고장에도 불구하고 갓길 방향으로 차선 변경 등을 위한 조향제어가 가능하게 된다.

또한, 상기 편제동 위치 결정부(330)는, 상기 차선 변경 결정부(320)에서 차량이 선회가 요구되는 커브에 가까운 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동압이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 고곡률 도로의 주행 중 차량 일측의 전륜과 후륜에 제동압이 함께 인가되어 편제동이 발생되면, 제동압이 인가되지 않는 쪽의 타이어가 제동압이 인가되는 쪽을 향하여 회전하는 회전력이 발생될 수 있다. 이와 같이 발생된 회전력은 차량을 편제동이 발생된 쪽, 즉 차선을 변경하고자 하는 갓길 방향 등으로 이동시키는 조향각을 생성할 수 있으므로, 조향장치의 고장에도 불구하고 갓길 방향으로의 차선 변경을 위한 조향제어가 가능하게 된다.

이때, 차량이 저곡률 도로를 자율주행 중인지 여부는 도로 곡률을 기준 곡률과 비교한 결과에 따라 상기 차선 변경 결정부(320)에서 판단될 수 있다. 그에 따라 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 차량이 저곡률 도로를 주행 중인 것으로 판단할 수 있고, 상기 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 상기 제2기준 곡률보다 작을 경우에는 차량이 고곡률 도로를 주행 중인 것으로 판단할 수 있다.

이와 같이 상기 편제동 위치 결정부(330)에서 도로의 곡률에 따라 편제동을 발생시키기 위해 제동력이 인가될 타이어의 위치를 세분화하여 결정함으로써, 저곡률 도로에서 차량이 과도하게 회전하거나 고곡률 도로에서 차량이 부족하게 회전하면서 오실레이션하게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 편제동 유도 결정부(300)는, 트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량의 경우, 상기 트랙터의 타이어 일측에 발생되는 편제동에 더하여, 상기 트레일러의 타이어 일측에도 편제동을 발생시켜 트랙터의 조항제어를 보조하는 회전 보조부(340)를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 회전 보조부(340)는, 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 반대쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

이와 같이 상기 트랙터에서 편제동이 발생되는 타이어의 위치와 반대되는 위치에서 트레일러에 편제동이 발생되게 함으로써, 상기 트레일러를 트랙터에 결합시키는 킹핀을 마치 스티어링 휠처럼 조향하고자 하는 방향으로 회전시키는 회전력을 발생시킬 수 있다.

그에 따라, 상기 트레일러의 일측 타이어에서 발생되는 편제동에 의해 조향하고자 하는 방향으로 트랙터를 밀어주어 차선 변경을 위해 필요한 회전력을 보조함과 아울러, 고곡률 도로에서 트레일러가 차선 내에 들어오게 함으로써, 편제동에 의해 유도되는 차선 변경의 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 회전 보조부(340)는, 차량이 직선 도로나 직선에 가까운 저곡률 도로를 고속으로 자율주행하고 있는 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 동일한 쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

이때, 저곡률 도로를 자율주행하는 차량이 시속 90km/h 이상의 속도로 주행 중인 경우를 상기 회전 보조부에 의해 트레일러의 일측 타이어에도 제동력의 인가가 필요한 고속 주행 상태로 판단할 수 있다. 그러나, 차량의 고속 여부를 판단하기 위한 속도를 이와 달리 설정할 수 있음은 물론, 트레일러의 총 중량에 따라 고속 여부를 판단하기 위한 속도를 달리 설정할 수도 있다.

이와 같이 상기 트랙터에서 편제동이 발생되는 타이어의 위치와 동일한 위치에서 트레일러에 편제동이 발생되게 함으로써, 트랙터에 발생된 편제동에 의해 회전하는 트랙터에서 발생될 수 있는 오실레이션(Oscillation)을 감소시킬 수 있다.

그에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 트레일러에 의해 차선 변경을 위한 회전력이 보조될 경우에는 그렇지 않을 경우에 비하여 차량의 중심으로부터 트레일러가 횡방향으로 이탈하는 정도를 감소시킬 수 있다. 도 5에서는 트레일러에 의해 회전력이 보조되지 않는 경우(Without Trailer support)를 점선으로 나타내고, 트레일러에 의해 회전력이 보조되는 경우(Trailer support)를 실선으로 나타내었다. 도 5로부터 트레일러에 의해 회전력이 보조되지 않는 경우에는 차선 중심으로부터의 이탈 정도가 최대 0.7m 임에 반하여, 트레일러에 의해 회전력이 보조되는 경우에는 차선 중심으로부터의 이탈 정도가 최대 0.61m에 그치는 것을 확인할 수 있다.

또한, 상기 편제동 제어부(400)는, 편제동을 발생시키기 위해 상기 편제동 위치 결정부(330)에서 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고, 결정된 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행할 수 있다.

이때, 상기 편제동 제어부(400)는 차량의 속도와 조향각 및 도로 곡률 등의 정보를 토대로 편제동을 발생시키기 위해 각 타이어에 가해지는 정확한 제동량의 값을 산출할 수 있다. 그러나, 위급 상황에서 신속한 대처가 가능하도록 미리 일정 범위의 값을 갖는 저제동량, 중제동량 및 고제동량을 설정한 후, 어느 하나의 제동량을 타이어에 가해질 제동량으로 결정할 수도 있다.

이때, 상기 저제동량(Low Breaking)은 대략 0.3Mpa 이하의 제동압이 인가되는 제동력으로 설정할 수 있고, 상기 중제동량(Middle breaking)은 대략 0.3 ~ 0.5Mpa의 제동압이 인가되는 제동력으로 설정할 수 있으며, 상기 고제동량(High Breaking)은 0.5 ~ 0.7Mpa의 제동압이 인가되는 제동력으로 설정할 수 있다.

그에 따라, 상기 편제동 제어부(400)는, 조향장치가 고장난 차량을 정차 시킴에 있어 차선을 유지하는지 아니면 차선을 변경하는지 여부, 그리고 도로 곡률이 저곡률인지 아니면 고곡률인지 여부에 따라 상기 저제동량, 중제동량 및 고제동량 중 어느 하나의 제동량을 결정하여, 결정된 제동량이 타이어에 인가되도록 제어할 수 있다.

이를 위하여, 상기 편제동 제어부(400)는 저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행(Lane Keeping & Low Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부(330)에서 결정된 차량의 후륜 일측 타이어에 가해질 제동량을 중제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차량의 후륜 일측에 중제동량(Middle Braking)을 인가할 경우, 도 3에 점선으로 도시된 바와 같이 차량의 조향제어 정도를 보다 크고 빠르게 변화시킬 수는 있으나, 차량이 정차하기까지 이동하는 동안 좌우로 흔들리는 오실레이션이 발생될 수 있다.

즉, 차량의 후륜 일측에 제동압을 인가하여 차량이 일측으로 과도하게 조향되면 차선을 유지할 수 있도록 제동압을 감소시켰다가 다시 제동압을 인가하여야 하는 등, 정차를 위해 갓길 등으로의 차선 변경이 가능한 상황이 도래될때까지 차선을 유지하는 동안 차량의 횡방향 움직임이 좌우로 반복되는 오실레이션 현상을 겪어야 한다. 이때, 차선을 유지하기 위해 차량의 타측 후륜에도 제동압이 인가되도록 제어할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 편제동 제어부(400)는 이러한 오실레이션을 감소시키기 위하여, 저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행(Lane Keeping & Low Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 후륜 일측 타이어에 가해질 제동량을 저제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차량의 후륜 일측에 저제동량(Low Braking)을 인가할 경우, 도 3에 실선으로 도시된 바와 같이 차량의 조향 정도가 크지 않아 조향제어에 보다 긴 시간이 소요되기는 하지만, 차량이 좌우로 흔들리는 오실레이션을 감소시킬 수 있어 보다 안정적인 조향제어를 수행할 수 있다.

또한, 편제동을 유도하기 위하여 도 3의 아래쪽 그래프에 점선으로 도시된 바와 같이 중제동량을 인가할 경우 차선을 유지하기 위한 조향제어가 이루어지는 과정 동안, 차량의 후륜에 인가되는 제동압의 크기를 증가시켰다가 감소시키는 과정을 반복하거나, 차량의 반대쪽 후륜에도 제동압을 인가하여 조향제어를 수행해야 한다. 그에 반하여 저제동량을 인가할 경우에는 도 3의 아래쪽 그래프에 실선으로 도시된 바와 같이 차량의 후륜 일측에 인가되는 저제동량의 크기 변화를 최소화할 수 있으므로, 보다 안정적인 조향제어를 수행할 수 있다.

도 3에서는 조향장치가 고장난 트랙터가 차선을 유지하는 동안의 변화를 나타내며, 위쪽에 도시된 그래프는 편제동에 의한 조향제어가 이루어지는 동안에 발생될 수 있는 트랙터의 횡방향 움직임(Tractor Y)을 나타내고, 아래쪽에 도시된 그래프는 편제동에 의한 조향제어를 위해 차량에 인가되는 제동압(tractor brake pressure)의 변화를 나타낸다.

본 발명의 실시예에서는, 하기의 표 1에 나타난 바와 같이, 저곡률 도로에서 차선을 유지하면서 주행(Lane Keeping & Low Curvature)하는 경우에 차량의 후륜에 중제동량이 인가되는 경우를 이전 모델(Previous model)로 나타내고, 차량의 후륜에 저제동량이 인가되는 경우를 개선 모델(Improved model)로 나타내었다. 이러한 이전 모델과 개선 모델은 모두 차선 유지를 위한 조향제어를 수행하기 위한 것으로서, 상기 편제동 제어부에서 도로의 상황과 차량의 종류에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 이때, 이전 모델이라는 표현이 종래기술을 의미하는 것은 아니며, 상기 편제동 제어부에서 선택될 수 있는 제어량의 일 유형을 의미한다.

	Previous Model	Improved Model
Lane Keeping& Low Curvature	후륜 + 중제동량 (Rear wheel + Middle Braking)	후륜 + 저제동량 (Rear wheel + Low Braking)
Lane Changing& High Curvature	후륜 + 고제동량 (Rear wheel + High Braking)	전륜 + 후륜 + 중제동량 (Front wheel+ Rear wheel + Middle Braking)

또한, 상기 편제동 제어부(400)는 고곡률인 도로에서 차선을 변경(Lane Changing & High Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부(330)에서 결정된 차량의 후륜에 가해질 제동량을 고제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차선 변경을 위해 차량의 후륜에 고제동량(High Braking)을 인가할 경우, 신속한 조향과 감속이 이루어질 수는 있으나, 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이 횡방향으로 과도하게 이탈하는 횡방향 에러(Error Y)가 증가할 수 있다.

그에 따라, 상기 편제동 제어부(400)는 이러한 횡방향 에러를 감소시키기 위하여, 표 1에 나타난 바와 같이 고곡률인 도로에서 차선을 변경(Lane Changing & High Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부(330)에서 결정된 차량의 전륜과 후륜 일측에 함께 가해질 제동량을 중제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차량의 전륜과 후륜 일측에 함께 중제동량(Middle Braking)을 인가할 경우, 도 4에 실선으로 도시된 바와 같이 횡방향 에러(Error Y)가 감소하여 보다 안정적인 조향제어를 수행할 수 있다.

도 4에서는 조향장치가 고장난 트택터이 차선을 변경하는 동안의 변화를 나타내며, 위쪽에 도시된 그래프는 차선 변경을 위한 편제동에 의한 조향제어시 발생될 수 있는 횡방향 에러(Error Y)을 나타내고, 아래쪽에 도시된 그래프는 편제동에 의한 조향제어를 위해 트랙터에 인가되는 제동압(TRT BRK Pressure)의 변화를 나타낸다.

또한, 상기 편제동 제어부(400)에서 편제동에 의해 유도되는 조향제어의 결과 차량이 갓길에 완전히 진입한 경우, 또는 조향각이 너무 크거나 도로 곡률이 기준 곡률을 넘어 편제동에 의한 조향제어만으로는 차선 변경에 어려움이 있어 차선 변경 없이 차선내에 정차한 경우에는, 이를 감지하여 차량을 정차시키는 정차 판단부(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 정차 판단부(500)에 의해 갓길 또는 차선내에 차량을 정차시킴으로써 조향장치가 고장난 상태에서 무리하게 자율주행이 지속되는 것을 방지할 수 있다.

다음에는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 정차 제어 방법을 설명한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 정차 제어 방법은, 자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 갓길 정차 명령을 생성하고 차량을 갓길로 유도하는 레퍼런스 경로를 생성하는 갓길 정차 제어단계(S100)와, 차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교단계(S200)와, 상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정단계(S300)와, 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어단계(S400)를 포함할 수 있다.

상기 갓길 정차 제어단계(S100)에서는, 자율주행 중인 차량의 조향장치에 고장이 발생되어 조향제어가 불가능하게 됨이 감지되면, 차량을 갓길 등에 정차시키도록 제어하는 갓길 정차 명령을 생성할 수 있다.

또한, 상기 갓길 정차 제어단계(S100)에서는, 조향장치의 고장으로 인하여 갓길 정차 명령을 생성할 경우, 현재의 차선에서 갓길로 차량을 유도하기 위한 레퍼런스 경로(Reference path)를 생성할 수 있다.

상기 조향각 비교단계(S200)에서는, 편제동에 의한 조향제어를 수행할지 여부를 판단하기 위하여 조향장치가 고장난 상태에서 고정되어 있는 차량의 현재 조향각을 미리 설정되어 있는 한계 조향각과 비교할 수 있다.

이때, 상기 조향각 비교단계(S200)에서 차량의 현재 조향각과 미리 설정된 한계 조향각을 비교한 결과, 상기 현재 조향각이 한계 조향각보다 적을 경우에는, 상기 편제동 유도 결정단계(S300)에서 편제동이 실행될 타이어의 위치와 개수를 세분화하여 결정할 수 있다.

그러나, 상기 조향각 비교단계(S200)에서 현재 조향각과 한계 조향각을 비교한 결과, 현재 조향각이 한계 조향각보다 클 경우에는, 차량이 과도하게 조향되어 편제동에 의한 조향제어가 쉽지 않을 것으로 판단한 후, 갓길로의 차량 이동을 유도하는 대신 주행 중인 차선 내에서 최대 제동력에 의한 차량 정차를 수행하도록 결정할 수 있다.

이때, 도 7에서는 상기 한계 조향각(StrLimit)을 5°로 설정하는 것을 예시하였으나, 이러한 특정 조향각의 값에 제한되지 않고 차량의 중량이나 크기에 따라 한계 조향각의 값을 달리 설정할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 편제동 유도 결정단계(S300)에서는, 도로의 곡률 정도와 레퍼런스 경로에 따라, 갓길 방향으로 차량을 유도하기 위한 편제동을 발생시킬 타이어의 위치와 개수를 결정할 수 있다.

이를 위하여, 상기 편제동 유도 결정단계(S300)는, 자율주행 중인 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 미리 설정된 기준 곡률과 비교하는 곡률 비교과정(S310)과, 곡률 비교 결과 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 작을 경우에는 차선 변경을 위해 편제동에 의한 조향제어를 수행하고 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 클 경우에는 차선 변경을 유도하지 않고 차선 내에 정차하도록 결정하는 차선 변경 결정과정(S320)과, 편제동에 의한 조향제어가 가능할 경우에는 갓길 방향으로 차량의 진행방향을 유도하는 편제동을 발생시킬 타이어를 결정하는 편제동 위치 결정과정(S330)을 포함할 수 있다.

상기 곡률 비교과정(S310)에서는, 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 판단하기 위한 기준 곡률로서, 도로가 직선에 가까운 저곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제1기준 곡률과, 일정 수준 이상의 조향각이 요구되는 커브형의 고곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제2기준 곡률을 각각 설정할 수 있다.

이때, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1기준 곡률(CLimit_1)은 0.001(m^-1)으로 설정하고, 상기 제2기준 곡률(CLimit_2)은 0.002(m^-1)으로 설정할 수 있으나, 상기 제1 및 제2기준 곡률이 상술한 특정 값으로 제한되지 않고 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 차선 변경 결정과정(S320)에서는, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 차량이 저곡률 도로를 주행중인 것으로 판단하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하고, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 상기 제2기준 곡률보다는 작을 경우에는 차량이 고곡률 도로를 주행중인 것으로 판단하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정할 수 있다.

그러나, 상기 차선 변경 결정과정(S320)에서는, 도로 곡률이 상기 제2기준 곡률보다도 클 경우에는 차량이 초고곡률 도로를 주행중인 것으로 판단하여, 편제동에 의한 조향제어를 수행하지 않고 차선 내 정차를 수행하도록 결정할 수 있다. 그에 따라 도로 곡률이 초고곡률인 경우에 편제동에 의한 차선 변경이 무리하게 실행되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 상기 차선 변경 결정과정(S320)에서 도로 곡률을 제1기준 곡률 및 제2기준 곡률과 비교하여 도로의 상태를 미리 판단할 수 있게 함으로써, 조향장치가 고장난 위급 상황에서 편제동을 수행함에 있어, 저곡률 도로와 고곡률 도로의 상황에 맞는 적절한 정밀 제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 편제동 위치 결정과정(S330)에서는, 상기 차선 변경 결정과정에서 차량이 직선 도로나 직선에 가까운 저곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 후륜(Rr)만을 제동압이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

즉, 저곡률 도로의 주행 중 후륜 일측에 편제동이 발생되면, 좌우측 전륜과 후륜 중 제동압이 인가되지 않는 타이어가 제동압이 인가되는 쪽의 후륜을 중심으로 회전하는 회전력이 발생될 수 있다. 이와 같이 발생된 회전력은 차량의 진행 방향을 회전 방향으로 변경시키는 조향각을 생성할 수 있으므로, 조장장치의 고장에도 불구하고 갓길 방향으로 차선 변경 등을 위한 조향제어가 가능하게 된다.

또한, 상기 편제동 위치 결정과정(S330)에서는, 상기 차선 변경 결정과정에서 차량이 선회가 요구되는 커브에 가까운 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 전륜(Frt)과 후륜(Rr) 모두를 제동압이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

즉, 고곡률 도로의 주행 중 차량 일측의 전륜과 후륜에 제동압이 함께 인가되어 편제동이 발생되면, 제동압이 인가되지 않는 쪽의 타이어가 제동압이 인가되는 쪽을 향하여 회전하는 회전력이 발생될 수 있다. 이와 같이 발생된 회전력은 차량을 편제동이 발생된 쪽, 즉 차선을 변경하고자 하는 갓길 방향 등으로 이동시키는 조향각을 생성할 수 있으므로, 조향장치의 고장에도 불구하고 갓길 방향으로의 차선 변경을 위한 조향제어가 가능하게 된다.

이때, 차량이 저곡률 도로를 자율주행 중인지 여부는 도로 곡률을 기준 곡률과 비교한 결과에 따라 상기 차선 변경 결정과정(S320)에서 판단될 수 있다. 그에 따라 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 차량이 저곡률 도로를 주행 중인 것으로 판단할 수 있고, 상기 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 상기 제2기준 곡률보다 작을 경우에는 차량이 고곡률 도로를 주행 중인 것으로 판단할 수 있다.

이와 같이 상기 편제동 위치 결정과정(S330)에서 도로의 곡률에 따라 편제동을 발생시키기 위해 제동력이 인가될 타이어의 위치를 세분화하여 결정함으로써, 저곡률 도로에서 차량이 과도하게 회전하거나 고곡률 도로에서 차량이 부족하게 회전하면서 오실레이션하게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 편제동 유도 결정단계(S300)는, 트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량의 경우, 상기 트랙터의 타이어 일측에 발생되는 제동력에 더하여, 상기 트레일러의 타이어 일측에도 편제동을 발생시켜 조향장치가 고장난 차량의 조항제어를 보조하는 회전 보조과정(S340)을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 회전 보조과정(S340)에서는, 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 반대쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

이와 같이 상기 트랙터에서 편제동이 발생되는 타이어의 위치와 반대되는 위치에서 트레일러에 편제동이 발생되게 함으로써, 상기 트레일러를 트랙터에 결합시키는 킹핀을 마치 스티어링 휠처럼 조향하려는 방향으로 회전시키는 회전력을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 회전 보조과정(S340)에서는, 차량이 직선 도로나 직선에 가까운 저곡률 도로를 고속으로 자율주행하고 있는 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 동일한 쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정할 수 있다.

이때, 상기 회전 보조과정(S340)에서는 저곡률 도로를 자율주행하는 차량이 시속 90km/h 이상의 속도로 주행 중인 경우를 트레일러의 일측 타이어에도 제동력의 인가가 필요한 고속 주행 상태로 판단할 수 있다. 그러나, 차량의 고속 여부를 판단하기 위한 속도를 이와 달리 설정할 수 있음은 물론, 트레일러의 총 중량에 따라 고속 여부를 판단하기 위한 속도를 달리 설정할 수도 있다.

그에 따라, 상기 트레일러에 의해 차선 변경을 위한 회전력이 보조될 경우에는 그렇지 않을 경우에 비하여 차량의 중심으로부터 트레일러가 횡방향으로 이탈하는 정도를 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 편제동 제어단계(S400)에서는, 편제동을 발생시키기 위해 상기 편제동 위치 결정과정에서 결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고, 결정된 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 편제동 제어단계(S400)에서는, 차선 변경을 위한 편제동에 의한 조향제어를 수행하고자 할 경우, 인접 차선에 주행차량이 존재하는 등 차선 변경이 용이하지 않을 경우 주행 중인 차선을 유지하면서 일정한 목표 차속에 이르도록 감속할 수 있다. 이후, 편제동에 의한 조향제어를 수행하며 갓길 등으로 차량을 이동 정차하도록 제어할 수 있다.

이때, 상기 편제동 제어단계(S400)에서는 위급 상황에서 신속한 대처가 가능하도록 미리 일정 범위의 값을 갖는 저제동량, 중제동량 및 고제동량을 설정한 후, 어느 하나의 제동량을 타이어에 가해질 제동량으로 결정할 수도 있다.

그에 따라, 상기 편제동 제어단계(S400)에서는 저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행(Lane Keeping & Low Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정과정(S330)에서 결정된 차량의 후륜 일측 타이어에 가해질 제동량을 중제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차량의 후륜 일측에 중제동량(Middle Braking)을 인가할 경우, 차량의 조향제어 정도를 보다 크고 빠르게 변화시킬 수는 있으나, 차량이 정차하기까지 이동하는 동안 좌우로 흔들리는 오실레이션이 발생될 수 있다.

또한, 상기 편제동 제어단계(S400)에서는 이러한 오실레이션을 감소시키기 위하여, 저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행(Lane Keeping & Low Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정과정(S330)에서 결정된 차량의 후륜 일측 타이어에 가해질 제동량을 저제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차량의 후륜 일측에 저제동량(Low Braking)을 인가할 경우, 차량이 좌우로 흔들리는 오실레이션을 감소시킬 수 있어 보다 안정적인 조향제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 편제동 제어단계(S400)에서는 고곡률인 도로에서 차선을 변경(Lane Changing & High Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정과정(S330)에서 결정된 차량의 후륜에 가해질 제동량을 고제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차선 변경을 위해 차량의 후륜에 고제동량(High Braking)을 인가할 경우, 신속한 조향과 감속이 이루어질 수는 있으나, 차량이 횡방향으로 과도하게 이탈하는 횡방향 에러(Error Y)가 증가할 수 있다.

그에 따라, 상기 편제동 제어단계(S400)에서는 이러한 횡방향 에러를 감소시키기 위하여, 고곡률인 도로에서 차선을 변경(Lane Changing & High Curvature)하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정과정(S330)에 의해 차량의 전륜과 후륜 일측을 편제동 발생 위치로 결정함과 아울러, 상기 차량의 전륜과 후륜 일측에 함께 가해질 제동량을 중제동량으로 결정할 수 있다.

이와 같이 차량의 전륜과 후륜 일측에 함께 중제동량(Middle Braking)을 인가할 경우, 횡방향 에러(Error Y)가 감소하여 보다 안정적인 조향제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 편제동 제어단계(S400)에서 편제동에 의해 유도되는 조향제어의 결과 차량이 갓길에 완전히 진입한 경우, 또는 조향각이 너무 크거나 도로 곡률이 기준 곡률을 넘어 편제동에 의한 조향제어만으로는 차선 변경에 어려움이 있어 차선 변경 없이 차선내에 정차한 경우에는, 이를 감지하여 차량을 정차시키는 정차 판단단계(S500)를 더 포함할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 갓길 정차 제어부
200 : 조향각 비교부
300 : 편제동 유도 결정부 310 : 곡률 비교부
320 : 차선 변경 결정부 330 : 편제동 위치 결정부
340 : 회전 보조부
400 : 편제동 제어부
500 : 정차 판단부

Claims

자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 갓길 정차 명령을 생성하고, 차량을 갓길로 유도하는 레퍼런스 경로를 생성하는 갓길 정차 제어부;
차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교부;
상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정부; 및
결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고, 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어부;
를 포함하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 편제동 유도 결정부는,
자율주행 중인 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 미리 설정된 기준 곡률과 비교하는 곡률 비교부;
곡률 비교 결과 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 작을 경우에는 차선 변경을 위해 편제동에 의한 조향제어를 수행하고, 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 클 경우에는 차선 변경을 유도하지 않고 차선 내에 정차하도록 결정하는 차선 변경 결정부; 및
편제동에 의한 조향제어가 가능할 경우에는 갓길 방향으로 차량의 진행방향을 유도하는 편제동을 발생시킬 타이어를 결정하는 편제동 위치 결정부;
를 포함하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 곡률 비교부는,
도로가 직선에 가까운 저곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제1기준 곡률과, 일정 수준 이상의 조향각이 요구되는 커브형의 고곡률 도로인지 여부를 판단하기 위한 제2기준 곡률을 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 차선 변경 결정부는,
도로 곡률이 미리 설정된 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 저곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하고, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 미리 설정된 제2기준 곡률보다는 작을 경우에는 고곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 편제동 위치 결정부는,
상기 차선 변경 결정부에서 차량이 저곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 후륜만을 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 편제동 위치 결정부는,
상기 차선 변경 결정부에서 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 편제동 유도 결정부는,
트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량의 경우, 상기 트랙터의 타이어 일측에 발생되는 편제동에 더하여 상기 트레일러의 타이어 일측에도 편제동을 발생시켜 트랙터의 조항제어를 보조하는 회전 보조부;
를 더 포함하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 회전 보조부는,
차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 반대쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 7에 있어서,
상기 회전 보조부는,
차량이 저곡률 도로를 고속으로 자율주행하고 있는 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 동일한 쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 편제동 제어부는,
저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 후륜 일측에 가해질 제동량을 중제동량(Middle Braking)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 편제동 제어부는,
저곡률인 도로에서 차선을 유지하면서 주행하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 후륜 일측에 가해질 제동량을 저제동량(Low Braking)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 편제동 제어부는,
고곡률인 도로에서 차선을 변경하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 후륜 일측에 가해질 제동량을 고제동량(High Breaking)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 편제동 제어부는,
고곡률인 도로에서 차선을 변경하는 동안 편제동에 의해 차량의 조향제어를 수행하고자 하는 경우, 상기 편제동 위치 결정부에서 결정된 차량의 전륜과 후륜 일측에 함께 가해질 제동량을 중제동량(Middle Breaking)으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 시스템.
자율주행 중 조향장치의 고장이 감지되면 갓길 정차 명령을 생성하고, 차량을 갓길로 유도하는 레퍼런스 경로를 생성하는 갓길 정차 제어단계;
차량의 현재 조향각을 센싱하고 센싱된 현재 조향각을 미리 설정된 한계 조항각과 비교하는 조향각 비교단계;
상기 현재 조향각과 한계 조향각의 비교 결과에 따라 조향 제어를 위한 편제동이 수행될 타이어의 위치를 결정하는 편제동 유도 결정단계; 및
결정된 각 타이어에 인가될 제동량을 결정하고, 상기 제동량에 상응하는 제동압을 각 타이어에 인가하여 편제동에 의한 조향제어를 수행하는 편제동 제어단계;
를 포함하는 차량 정차 제어 방법.
청구항 14에 있어서,
상기 편제동 유도 결정단계는,
자율주행 중인 차량이 주행하고 있는 도로의 곡률을 미리 설정된 기준 곡률과 비교하는 곡률 비교과정;
곡률 비교 결과 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 작을 경우에는 차선 변경을 위해 편제동에 의한 조향제어를 수행하고, 도로 곡률이 미리 설정되어 있는 기준 곡률보다 클 경우에는 차선 변경을 유도하지 않고 차선 내에 정차하도록 결정하는 차선 변경 결정과정; 및
편제동에 의한 조향제어가 가능할 경우에는 갓길 방향으로 차량의 진행방향을 유도하는 편제동을 발생시킬 타이어를 결정하는 편제동 위치 결정과정;
을 포함하는 차량 정차 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 차선 변경 결정과정에서는,
도로 곡률이 미리 설정된 제1기준 곡률보다 작을 경우에는 저곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하고, 도로 곡률이 상기 제1기준 곡률보다는 크지만 미리 설정된 제2기준 곡률보다는 작을 경우에는 고곡률 도로에서의 편제동에 의한 조향제어를 수행하도록 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 편제동 위치 결정과정에서는,
상기 차선 변경 결정과정에서 차량이 저곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 후륜만을 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 방법.
청구항 16에 있어서,
상기 편제동 위치 결정과정에서는,
상기 차선 변경 결정과정에서 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 조향하고자 하는 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동압이 인가되는 타이어로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 정차 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 편제동 유도 결정단계는,
트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량이 고곡률 도로를 자율주행 중인 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 반대쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 회전 보조과정;
을 더 포함하는 차량 정차 제어 방법.
청구항 15에 있어서,
상기 편제동 유도 결정단계는,
트랙터에 트레일러가 결합되어 있는 차량이 저곡률 도로를 고속으로 자율주행하고 있는 것으로 판단된 경우, 트랙터의 타이어 중 조향하고자 하는 방향 쪽에 위치하는 전륜과 후륜 모두를 제동력이 인가되는 타이어로 결정함과 아울러, 상기 트레일러의 타이어 중 트랙터에 편제동이 발생되는 쪽과 동일한 쪽에 위치하는 타이어도 제동력이 인가되는 타이어로 결정하는 회전 보조과정;
을 더 포함하는 차량 정차 제어 방법.