KR20230063254A - 조향 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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최문천
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Abstract

본 발명은 조향 제어 시스템에 관한 것으로, 현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하는 조향각 산출부;를 포함하는 조향 제어 시스템이 소개된다.

Description

조향 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR STEERING CONTROL}
본 발명은 조향 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 조향 제어 시스템에서 차량의 위치 및 목표 경로를 계산하여 차량의 목표점을 주변환경에 따라 가변하는 방식으로, 차량의 헤딩각도 및 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 통하여 산출된 차량의 필요 조향각에 따라 주어진 경로를 추종하도록 하는 조향 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 차량의 자율 주행이 대두되면서 자율 주행에 필요한 기술들이 연구되고 있다. 자율 주행을 위하여 필요한 센서 개발과 센서 데이터의 융합에 대한 기술도 많은 연구가 이루어지고 있다.
자율 주행에 필요한 기술을 크게 나누면 다양한 센서와 GPS 및 맵 데이터를 이용한 자동차 위치 인식과 주변 상황 판단 그리고 차량 경로 제공 및 차량 내 엑츄에이터 제어에 대한 연구로 나눌 수 있다.
또한, 최근 인공지능 딥러닝을 통해 자율 주행이 활발히 연구 중이지만 각각 자율 주행 각각 파트별 또는 통합형으로도 연구가 진행되고 있다.
종래, 차량이 주행하고자 하는 경로로 가기 위하여 선회가 필요한데, 현재 주행하는 경로에서 주행하고자 하는 경로로 선회하기 위한 차량의 목표 지점에 대한 셋팅값을 가변하는 방법 발명이 구체화되지 않는 문제가 있다.
따라서, 최근 차량 조향 제어 방법에서 맵 기반으로 자차 위치 추정 및 목표 경로를 계산하여 차량의 목표점을 주변환경에 따라 가변하여 주어진 경로를 추종하는 방법 발명이 대두되고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2015-0092886 A
본 발명은, 차량의 조향 제어 시스템에서 차량의 위치 및 목표 경로를 계산하여 차량의 목표점을 주변환경에 따라 가변하는 방식으로, 차량의 헤딩각도 및 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 통하여 산출된 차량의 필요 조향각에 따라 주어진 경로를 추종하도록 하는 조향 제어 시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하는 조향각 산출부;를 포함하는 조향 제어 시스템을 구성한다.
조향각 산출부는 차량의 전방뷰포인트 곡률을 통하여 목표뷰포인트 보정치를 결정하고, 보정치에 따라 차량의 필요 조향각을 보정하여 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
차량의 전방뷰포인트 곡률은 x축 전방 목표뷰포인트와 목표 지점의 y축 오차값을 통하여 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
헤딩각차이는 지구좌표 기준 차량 헤딩각과 목표 지점의 도로 헤딩각의 차이를 통하여 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
조향각 산출부는 현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 가중치를 부여하는 방식으로 차량의 필요 조향각을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 부여된 가중치는 합이 1이 되도록 것을 특징으로 할 수 있다.
조향각 산출부는 아래의 식을 통해 차량의 필요 조향각을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
Figure pat00001
(여기서, SW는 필요 조향각, K3는 헤딩각차이 게인, θe는 헤딩각차이, K4 는 목표뷰포인트에서 y축 오차 게인, Δytarget은 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리, Δyzero는 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 의미한다.)
주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 수신하는 수신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
수신부는 GPS수신기를 통하여 현재 차량의 위치정보를 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
수신부는 차량의 경/위도 데이터 및 지도 데이터를 통하여 현재 차량의 위치정보를 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 방법으로서 본 발명은,
주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 수신하는 단계; 및
현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하는 단계;를 포함하는 조향 제어 방법을 구성한다.
위치정보를 수신하는 단계 이후에는,
차량의 전방뷰포인트 곡률을 통하여 목표뷰포인트 보정치를 계산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
차량의 전방뷰포인트 곡률은 x축 전방 목표뷰포인트와 목표 지점의 y축 오차값을 통하여 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
필요 조향각을 산출하는 단계는 현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 가중치를 부여하는 방식으로 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명 조향 제어 시스템 및 그 방법에 따르면, 차량의 조향 제어 시스템에서 차량의 위치 및 목표 경로를 계산하여 차량의 목표점을 주변환경에 따라 가변하는 방식으로, 차량의 헤딩각도 및 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 통하여 산출된 차량의 필요 조향각에 따라 주어진 경로를 추종하도록 할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 조향 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 차량을 기준으로 차량의 전방뷰포인트 곡률을 나타낸 모식도이다.
도 3은 도 2에 따른 차량의 전방뷰포인트 곡률의 계산식이다.
도 4는 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리를 나타낸 모식도이다.
도 5는 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 나타낸 모식도이다.
도 6은 지구좌표 기준 차량 헤딩각과 목표 지점의 도로 헤딩각의 차이를 나타낸 모식도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 조향 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 2는 차량을 기준으로 차량의 전방뷰포인트 곡률을 나타낸 모식도이다. 도 3은 도 2에 따른 차량의 전방뷰포인트 곡률의 계산식이다. 도 4는 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리를 나타낸 모식도이다. 도 5는 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 나타낸 모식도이다. 도 6은 지구좌표 기준 차량 헤딩각과 목표 지점의 도로 헤딩각의 차이를 나타낸 모식도이다.
본 발명은 현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하는 조향각 산출부;를 포함하는 조향 제어 시스템을 구성한다.
본 발명의 경우 차량의 조향 제어 시스템에서 차량의 위치 및 목표 경로를 계산하여 차량의 목표점을 주변환경에 따라 가변시 차량의 헤딩각도 및 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 통하여 산출된 차량의 필요 조향각에 따라 주어진 경로를 추종하려는데 특징이 있다.
차량이 주행하고자 하는 경로로 가기 위하여 선회가 필요한데, 현재 주행하는 경로에서 주행하고자 하는 경로로 선회하기 위한 차량의 목표 지점에 대한 셋팅값을 가변하기 위하여 헤딩각차이, 현재 이격거리 및 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하여 차량의 조향을 제어하도록 하여야 한다.
조향 제어란 차량의 진행 방향을 운전자가 의도하는 대로 조작할 수 있는 장치로서 자율 주행 시스템이 탑재된 차량이 선회하는 경우 차량의 조향을 제어하기 위하여 조향각을 가변하여 차량이 주행하고자 하는 경로로 이동시켜야 한다.
이때 차량의 현재 위치로부터 차량이 주행하고자 하는 경로 위치까지 조향을 제어하기 위하여 필요한 조향각의 계산은 현재 차량이 위치한 위치정보를 기준으로 한 데이터를 이용할 수밖에 없다.
구체적으로, 차량이 위치한 위치정보는 수신부에서 주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 수신할 수 있는데, 조향각 산출부는 수신부에서 수신한 주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 통하여 차량의 위치를 추정하거나, 차량의 목표뷰포인트를 계산하고, 차량의 전방 목표뷰포인트의 곡률을 계산하거나, 차량과 목표 경로 사이의 최단 y축 위치의 오차를 계산하는 과정을 수행할 수 있게 된다.
이때, 차량의 목표뷰포인트란 차량이 주행하고자 하는 주행로 중 차량이 목표로 하는 위치를 의미하며, 기본 목표뷰포인트는 차속에 따라 결정된다. 기본 목표뷰포인트는 차량의 현재 차속(m/s)를 기준으로 전방 0.5초를 목표뷰포인트로 계산하게 된다. 전방 0.5초를 기본 목표뷰포인트로 설정하면 아래와 같은 계산식에 의하여 계산된다. 기본 목표뷰포인트로 설정된 전방 0.5초는 항상 전방 0.5초로 한정되는 것이 아니라 목표 지점에 따라서 달라질 수 있다.
Figure pat00002
또한 수신부는 GPS수신기를 통하여 현재 차량의 위치정보를 수신할 수 있으며, 주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 수신할 수 있으면 충분하고, 단지 GPS수신기에 한정되지 않는다.
그리고 수신부는 차량의 경/위도 데이터 및 지도 데이터를 통하여 현재 차량의 위치정보를 수신할 수 있다. 차량의 경/위도 데이터는 GPS수신기에서 얻어진 경/위도 데이터를 좌표변환하여 UTM으로 변환시켜 보정시키고, 차량에 부착된 네비게이션 등을 통하여 얻어진 지도데이터와 함께 조향각 산출부에서 차량의 위치를 추정하게 된다.
도 2는 차량을 기준으로 차량의 전방뷰포인트 곡률을 나타낸 모식도이다.
도 2 를 참조하면, 조향각 산출부는 차량의 전방뷰포인트 곡률을 통하여 목표뷰포인트 보정치를 결정하고, 보정치에 따라 차량의 필요 조향각을 보정하여 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 기본 목표뷰포인트 계산식을 통하여 기본 목표뷰포인트를 계산하고, 계산된 기본 목표뷰포인트보다 크게 설정하여, 가고자 하는 경로의 도로의 곡률을 계산한다. 기본 목표뷰포인트는 현재 차속의 0.5초 전방뷰포인트로 선정되지만, 곡률 계산 단계(S70)에서는 가고자 하는 주행 경로의 상황 판단을 위하여 최소 0.5초 이상인 임의적인 시간으로 선정할 수 있다.
그리고 목표뷰포인트 보정치를 결정하기 위하여 차량의 선회 또는 직진을 판단하여야 한다. 차량의 전방뷰포인트 곡률이 차량 차속별 보정치에 기준 곡률을 곱한 값보다 작으면 직진로라고 판단하고, 차량의 전방뷰포인트 곡률이 차량 차속별 보정치에 기준 곡률을 곱한 값보다 크면 선회로라고 판단한다.
이 단계(S40)에서 전방로가 직진로인 경우에는 목표뷰포인트의 길이 영향도가 낮아 문제가 되지 않지만, 전방로가 선회로인 경우 목표뷰포인트의 보정이 필요하다. 현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트의 도로 헤딩각의 차이가 조향각 결정에 중요한 인자로 사용되어, 목표뷰포인트가 멀어져 헤딩각 차이가 증가하면 차량은 목표 경로 안쪽으로 파고들게 된다. 이에 따라 전방뷰포인트의 곡률이 일정 이상이라고 판단되면 선회라 판단하고 목표뷰포인트의 보정치를 결정하게 된다. 이때 차속에 따라 곡률의 영향도가 달라지게 되므로 보정치가 별도로 필요한 것이다.
또한, 차량의 전방뷰포인트 곡률을 통하여 전방 도로가 선회로라고 판단된 경우에는 곡률 값에 따라서 목표뷰포인트 보정치를 결정하게 된다. 목표뷰포인트 보정치를 0.5 에서 1 까지로 제한함에 따라 선회 곡률이 큰 경우에도 최대 목표뷰포인트 보정치는 1로 제한되게 된다. 결국 목표뷰포인트 보정치를 기본 뷰포인트에 곱함으로써 최종 목표뷰포인트가 계산될 수 있다.
또한 도 3은 도 2에 따른 차량의 전방뷰포인트 곡률의 계산식이다.
도 3을 참조하면, 차량의 전방뷰포인트 곡률은 x축 전방 목표뷰포인트와 목표 지점의 y축 오차값을 통하여 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다. 도 2와 같이 차량의 폭방향 선과 목표 지점과 수직으로 이은 선이 만나는 지점을 기준으로 하고 목표 지점과의 거리를 설정하고, 선회반경인 반지름에 따라 차량의 전방뷰포인트 곡률이 계산될 수 있다.
또한, 조향각 산출부는 현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출할 수 있다.
구체적으로, 도 6은 지구좌표 기준 차량 헤딩각과 목표 지점의 도로 헤딩각의 차이를 나타낸 모식도이다.
도 6을 참조하면, 헤딩각차이는 지구좌표 기준 차량 헤딩각과 목표 지점의 도로 헤딩각의 차이를 통하여 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다. 헤딩각차이는 조향각 산출부에서 현재 이격거리 및 예상 이격거리와 함께 차량의 필요 조향각을 산출하는데 사용된다.
또한 도 4는 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리를 나타낸 모식도이다. 또한 도 5는 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 나타낸 모식도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 조향각 산출부는 현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 가중치를 부여하는 방식으로 차량의 필요 조향각을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다. 차량의 필요 조향각은 차량을 최종 목표 지점으로 경로를 추종하도록 하기 위하여 현재 차량 위치에서 차량의 폭 방향으로의 이격거리인 현재 이격거리와 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리에 가중치를 부여하여 목표지점의 필요 조향각을 산출하는데 현재 이격거리 및 예상 이격거리의 중요도를 달리할 수 있게 된다. 이때 현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 부여된 가중치는 합이 1이 되도록 하여 현재 이격거리에 가중치를 많이 부여한 경우 예상 이격거리의 가중치는 줄어들고, 현재 이격거리에 가중치가 줄어든 경우 예상 이격거리의 가중치를 많이 부여하게 된다.
결국 조향각 산출부는 아래의 식을 통해 차량의 필요 조향각을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
Figure pat00003
(여기서, SW는 필요 조향각, K3는 헤딩각차이 게인, θe는 헤딩각차이, K4 는 목표뷰포인트에서 y축 오차 게인, Δytarget은 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리, Δyzero는 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 의미한다.)
구체적으로 K3 및 K4 는 차속과 선회 상황에서 가변적으로 변경되며, K4 는 범위가 0에서 1 사이로 제한된다. 차량이 선회 중이라고 판단되면 K4 는 1에 가깝게 접근하여 Δytarget 의 가중치를 상승시키고, 차량이 직진 중이라고 판단되면 K4 는 0에 가깝게 접근하여 Δyzero의 가중치를 상승시키게 된다. 직진하는 경우에는 Δytarget 의 값 자체가 미소하기 때문에 현재 차량의 위치 오차값에 가중시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 조향 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1을 참조하면, 주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 수신하는 단계(S10); 및 현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하는 단계(S80);를 포함하는 조향 제어 방법을 구성한다.
본 발명에 따른 조향 제어 방법의 각 단계에서의 세부적인 기술적 특징은 앞서 설명한 본 발명에 따른 조향 제어 시스템에서의 각 구성의 기술적 특징과 동일 또는 유사하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한 위치정보를 수신하는 단계(S10) 이후에는, 차량의 위치를 추정하는 단계(S20);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 위치정보를 수신하는 단계(S10) 이후에는, 목표뷰포인트를 계산하는 단계(S25);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 위치정보를 수신하는 단계(S10) 이후에는, 전방 목표뷰포인트의 곡률을 계산하는 단계(S30);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 위치정보를 수신하는 단계(S10) 이후에는, 차량과 목표 경로의 최단 y축 위치 오차를 계산하는 단계(S35);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
위치정보를 수신하는 단계(S10) 이후에는, 차량의 전방뷰포인트 곡률을 통하여 목표뷰포인트 보정치를 계산하는 단계(S40);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
목표뷰포인트 보정치를 계산하는 단계(S40) 이후에는, 보정치를 통한 목표뷰포인트를 보정하는 단계(S50);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 목표뷰포인트를 보정하는 단계(S50) 이후에는, 목표뷰포인트의 y축 오차를 계산하는 단계(S60);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 목표뷰포인트를 보정하는 단계(S50) 이후에는, 목표뷰포인트의 헤딩각 차이를 계산하는 단계(S70);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
차량의 전방뷰포인트 곡률은 x축 전방 목표뷰포인트와 목표 지점의 y축 오차값을 통하여 계산되는 것을 특징으로 할 수 있다.
필요 조향각을 산출하는 단계(S80)는 현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 가중치를 부여하는 방식으로 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
필요 조향각을 산출하는 단계(S80) 이후에는, 차량의 조향각을 제어하는 단계(S90);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
결국, 본 발명 조향 제어 시스템 및 그 방법에 따르면 차량의 조향 제어 시스템에서 차량의 위치 및 목표 경로를 계산하여 차량의 목표점을 주변환경에 따라 가변하는 방식으로, 차량의 헤딩각도 및 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 통하여 산출된 차량의 필요 조향각에 따라 주어진 경로를 추종하도록 할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 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 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S10 : 위치정보 수신단계 S20 : 차량 위치 추정단계
S25 : 목표뷰포인트 계산단계 S30 : 목표뷰포인트 곡률 계산단계
S35 : 현재 y축 위치 오차 계산단계 S40 : 선회/직진 판단단계
S50 : 목표뷰포인트 보정단계 S60 : 목표뷰포인트 y축오차 계산단계
S70 : 헤딩각차이 계산단계 S80 : 필요 조향각 계산단계
S90 : 조향각 제어단계

Claims (14)

  1. 현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하는 조향각 산출부;를 포함하는 조향 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    조향각 산출부는 차량의 전방뷰포인트 곡률을 통하여 목표뷰포인트 보정치를 결정하고, 보정치에 따라 차량의 필요 조향각을 보정하여 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    차량의 전방뷰포인트 곡률은 x축 전방 목표뷰포인트와 목표 지점의 y축 오차값을 통하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    헤딩각차이는 지구좌표 기준 차량 헤딩각과 목표 지점의 도로 헤딩각의 차이를 통하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    조향각 산출부는 현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 가중치를 부여하는 방식으로 차량의 필요 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 부여된 가중치는 합이 1이 되도록 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    조향각 산출부는 아래의 식을 통해 차량의 필요 조향각을 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
    Figure pat00004

    (여기서, SW는 필요 조향각, K3는 헤딩각차이 게인, θe는 헤딩각차이, K4 는 목표뷰포인트에서 y축 오차 게인, Δytarget은 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리, Δyzero는 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리를 의미한다.)
  8. 청구항 1에 있어서,
    주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 수신하는 수신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    수신부는 GPS수신기를 통하여 현재 차량의 위치정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서,
    수신부는 차량의 경/위도 데이터 및 지도 데이터를 통하여 현재 차량의 위치정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 시스템.
  11. 주행 중인 차량의 위치데이터를 포함하는 위치정보를 수신하는 단계; 및
    현재 차량의 헤딩각과 목표뷰포인트에서의 주행로의 헤딩각의 차이인 헤딩각차이, 현재 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 현재 이격거리 및 목표뷰포인트에서의 차량과 주행로의 차량 폭방향으로의 이격거리인 예상 이격거리를 통하여 차량의 필요 조향각을 산출하는 단계;를 포함하는 조향 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    위치정보를 수신하는 단계 이후에는,
    차량의 전방뷰포인트 곡률을 통하여 목표뷰포인트 보정치를 계산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    차량의 전방뷰포인트 곡률은 x축 전방 목표뷰포인트와 목표 지점의 y축 오차값을 통하여 계산되는 것을 특징으로 하는 조향 제어 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    필요 조향각을 산출하는 단계는 현재 이격거리 및 예상 이격거리에 각각 가중치를 부여하는 방식으로 산출하는 것을 특징으로 하는 조향 제어 방법.
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