KR20240058240A - 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법 - Google Patents

이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20240058240A
KR20240058240A KR1020220138529A KR20220138529A KR20240058240A KR 20240058240 A KR20240058240 A KR 20240058240A KR 1020220138529 A KR1020220138529 A KR 1020220138529A KR 20220138529 A KR20220138529 A KR 20220138529A KR 20240058240 A KR20240058240 A KR 20240058240A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lane
vehicle
departure
driving
entry
Prior art date
Application number
KR1020220138529A
Other languages
English (en)
Inventor
권선동
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020220138529A priority Critical patent/KR20240058240A/ko
Publication of KR20240058240A publication Critical patent/KR20240058240A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10—Path keeping
    • B60W30/12—Lane keeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/02—Control of vehicle driving stability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/001—Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/06—Direction of travel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/53—Road markings, e.g. lane marker or crosswalk
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18—Braking system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20—Steering systems
    • B60W2710/207—Steering angle of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/30—Wheel torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/10—Path keeping
    • B60Y2300/12—Lane keeping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 주행 중 의도치 않은 차선 이탈로 인하여 차량의 방향이 주행 중이던 차선을 벗어난 경우, 차량의 자세 제어를 통해 주행 경로상의 차선으로 재진입할 수 있도록 제어하는 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING RE-ENTRY INTO DEPARTURE LANE}
본 발명은 주행 중 의도치 않은 차선 이탈로 인하여 차량의 방향이 주행 중이던 차선을 벗어난 경우, 차량의 자세 제어를 통해 주행 경로상의 차선으로 재진입할 수 있도록 제어하는 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차체자세제어장치(ESC: Electronic Stability Control)는 ABS(Anti-lock Brake System) 기능과 함께 엔진 토크까지 제어하면서 위급한 상황에서도 차량 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
그에 따라, 차체자세제어장치(ESC)는 차량이 선회 중 오버스티어(OS: Over Steer)나 언더스티어(US: Under Steer)가 발생된 경우 차량이 밀리는 방향의 반대쪽에 있는 휠에 제동력을 가함으로써, 즉, 오버스티어시에는 전방 외륜에 제동력을 가하고, 언더스티어시에는 후방 내륜에 제동력을 가함으로써, 차량이 반대 방향으로 회전하려는 모멘트를 0으로 만들어 주어 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 한다.
이러한 차체자세제어장치(ESC)는 하나의 휠에만 제동력을 가하기 보다는 4개의 휠 각각에 차량이 반대 방향으로 회전하려는 모멘트를 0으로 만들 수 있도록 적절한 제동력을 인가하거나, 엔진의 토크 다운을 요청하여 자세 제어를 실시하고 있다. 이처럼 차체자세제어장치(ESC)는 각 휠의 제동을 제어함으로써 차량의 미끌림에 의한 슬립량을 최소화할 수 있었다.
이와 같이 차체자세제어장치(ESC)는 자세 제어를 실시하여 차량의 슬립량을 최소화시키고, 차선유지제어시스템(LKS: Lane Keeping System)은 차선을 벗어나지 않도록 제어 실시하여 운전자의 안전을 도모하고 있다.
그러나, 차체자세제어장치(ESC)나 차선유지제어시스템(LKS)의 제어에도 불구하고, 차량이 미끄러지면서 주행 중이던 차선을 벗어나거나, 차량의 회전하면서 차량의 방향이 주행 경로의 방향과 달라질 경우, 차량을 본래 주행 중이던 차선으로 복귀시키지는 못하는 한계가 있었다.
본 발명은 주행 중 의도치 않은 차선 이탈로 인하여 차량의 방향이 주행 중이던 차선을 벗어난 경우, 차량의 자세 제어를 통해 주행 경로상의 차선으로 재진입할 수 있도록 제어하는 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈 차선 재진입 제어장치는, 차량에 구비된 센서와 차선유지제어시스템으로부터 상기 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향이 포함된 주행정보를 수집하는 주행정보 수집부; 상기 주행정보를 이용하여 상기 차량이 주행 중인 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단하는 차선 이탈 판단부; 및 차선이 이탈된 것으로 판단된 경우 이탈 전 수집하였던 주행정보를 기반으로 설정된 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀하도록, 차량을 강제 조향하면서 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 인가하는 차선 복귀 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 차선 복귀 제어부에 의해 제어되고 있는 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차를 이용하여 차량이 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단될 경우 차선 복귀 제어를 해제하는 차선 복귀 판단부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주행정보 수집부는, 상기 차선유지제어시스템으로부터 차선의 방향 대비 산출되는 차량의 헤딩각 오차를 주행 방향에 관한 정보로 수신하고, 주행 중인 차선의 중심으로부터의 이격 정도를 나타내는 차량의 횡방향 오차를 차선 위치에 대한 정보로 수신하여, 메모리에 저장할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단부는, 전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on)된 상태에서, 차선 이탈에 대응하여 차선유지제어시스템이나 차체자세제어장치 또는 운전자의 조향 조작 등에 의해 원래의 차선을 유지하고자 함에도 불구하고 차선 이탈이 발생된 경우 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 제어부는, 차량의 조향 안정성을 확보하기 위해 ABS를 강제 작동시켜 휠 슬립의 발생을 차단시키는 ABS 작동 유지부; 상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도가 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 추종하도록 조향 제어하는 강제 조향부; 및 상기 차량이 위치하고 있는 차선을 상기 타겟 차선 위치로 향하고 상기 차량의 헤딩각이 상기 타겟 주행 방향과 일치하도록 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 차등적으로 인가하는 구동토크 인가부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 강제 조향부는, 차선 이탈 전에 상기 차선유지제어시스템에서 차선 유지 제어를 위해 산출하였던 횡방향 오차와 헤딩각 오차 정보를 이용하여 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 설정할 수 있다.
또한, 상기 구동토크 인가부는, 상기 차량이 오버스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 내륜에 구동토크를 인가하고, 상기 차량이 언더스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 외륜에 구동토크를 인가할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 판단부는, 상기 차선 복귀 제어 중인 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차의 값을 차선 이탈 전 상기 차선유지제어시스템에서 산출되었던 헤딩각 오차와 횡방향 오차의 값과 비교하여, 그 차이가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우, 차량이 이탈 전의 차선으로 재진입하고 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단하여 상기 차선 복귀 제어를 해제할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 판단부는, 상기 차선 복귀 제어의 해제를 위해 상기 ABS의 작동을 정지시키고, 타이어 휠의 강제 조향을 해제하며, 각 타이어에의 구동토크 인가를 중지할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이탈 차선 재진입 제어방법은, 차량에 구비된 제어기가 차량에 구비된 센서와 차선유지제어시스템으로부터 상기 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향이 포함된 주행정보를 수집하는 주행정보 수집단계; 상기 제어기에서 상기 주행정보를 이용하여 상기 차량이 주행 중인 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단하는 차선 이탈 판단단계; 및 상기 제어기는 차선이 이탈된 것으로 판단된 경우 이탈 전 수집하였던 주행정보를 기반으로 설정된 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀하도록 차량을 강제 조향하면서 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 인가하는 차선 재진입 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 차선 재진입 단계에서 상기 제어기에 의해 제어되고 있는 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차를 이용하여 차량이 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단될 경우 차선 복귀 제어를 해제하는 차선 복귀 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주행정보 수집단계에서, 상기 제어기는 차선의 방향 대비 산출되는 차량의 헤딩각 오차를 주행 방향에 관한 정보로 수신하고, 주행 중인 차선의 중심으로부터의 이격 정도를 나타내는 차량의 횡방향 오차를 차선 위치에 대한 정보로 수신하여, 메모리에 저장할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단단계에서는, 전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on)된 상태에서, 차선 이탈에 대응하여 차선유지제어시스템(LKS)이나 차체자세제어장치(ESC) 또는 운전자의 조향 조작 등에 의해 원래의 차선을 유지하고자 함에도 불구하고 차선 이탈이 발생된 경우 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 재진입 단계는, 차량의 조향 안정성을 확보하기 위해 ABS를 강제 작동시켜 휠 슬립의 발생을 차단시키는 ABS 작동 유지과정; 상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도가 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 추종하도록 조향 제어하는 강제 조향과정; 및 상기 차량이 위치하고 있는 차선을 상기 타겟 차선 위치로 향하고 상기 차량의 헤딩각이 상기 타겟 주행 방향과 일치하도록 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 차등적으로 인가하는 구동토크 인가과정;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 강제 조향과정에서, 상기 제어기는 차선 이탈 전에 상기 차선유지제어시스템에서 차선 유지 제어를 위해 산출하였던 횡방향 오차와 헤딩각 오차 정보를 이용하여 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 설정할 수 있다.
또한, 상기 구동토크 인가과정에서, 상기 차량이 오버스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 내륜에 구동토크를 인가하고, 상기 차량이 언더스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 외륜에 구동토크를 인가할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 판단단계에서, 상기 제어기는 상기 차량의 헤딩각 및 횡방향 오차의 값을 차선 이탈 전 상기 차선유지제어시스템에서 산출되었던 헤딩각 오차 및 횡방향 오차의 값과 비교하는 횡방향 오차 비교과정과 헤딩각 오차 비교과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 횡방향 오차 비교과정에서, 상기 제어기는 차량의 현재 위치와 상기 타겟 차선 위치를 비교하여 산출되는 횡방향 오차가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우에는 차량이 이탈 전의 차선으로 재진입한 것으로 판단하고, 상기 헤딩각 오차 비교과정에서, 상기 제어기는 차량의 현재 헤딩각과 상기 타겟 주행 방향을 비교하여 산출되는 헤딩각 오차가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우에는 차량이 이탈 전의 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 해제단계에서, 상기 제어기는 상기 차선 복귀 제어의 해제를 위해 상기 ABS의 작동을 정지시키고, 타이어 휠의 강제 조향을 해제하며, 각 타이어에의 구동토크 인가를 중지할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의해, 차선 이탈로 인하여 차량의 방향이 주행 중이던 차선을 벗어난 경우, 차량의 자세 제어를 통해 주행 경로상의 차선으로 재진입시켜 탑승자의 안전을 도모할 수 있는 효과가 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 이탈 차선 재진입 제어장치의 블록 구성도.
도 2는 선회 중인 차량이 주행 중인 차선을 이탈하는 것을 나타내는 예시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이탈 차선 재진입 제어방법의 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 이탈 차선으로 재진입하도록 제어하는 작동 매커니즘을 나타내는 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 모터 제어기(MCU), 하이브리드 제어기(HCU) 등의 명칭에 포함된 유닛(Unit) 또는 제어 유닛(Control Unit)은 차량 특정 기능을 제어하는 제어장치(Controller)의 명명에 널리 사용되는 용어일 뿐, 보편적 기능 유닛(Generic function unit)을 의미하는 것은 아니다. 예컨대, 각 제어기는 담당하는 기능의 제어를 위해 다른 제어기나 센서와 통신하는 통신 장치, 운영체제나 로직 명령어와 입출력 정보 등을 저장하는 메모리 및 담당 기능 제어에 필요한 판단, 연산, 결정 등을 수행하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이탈 차선 재진입 제어장치의 블록 구성도이고, 도 2는 선회 중인 차량이 주행 중인 차선을 이탈하는 것을 나타내는 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이탈 차선 재진입 제어장치는, 차량에 구비된 센서와 차선유지제어시스템(LKS)으로부터 상기 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향이 포함된 주행정보를 수집하는 주행정보 수집부(100)와, 상기 주행정보를 이용하여 상기 차량이 주행 중인 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단하는 차선 이탈 판단부(200)와, 차선이 이탈된 것으로 판단된 경우 이탈 전 수집하였던 주행정보를 기반으로 설정된 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀하도록 차량을 강제 조향하면서 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 인가하는 차선 복귀 제어부(300, 400, 500)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 제어부(300, 400, 500)에 의해 제어되고 있는 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차를 이용하여 차량이 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단될 경우 차선 복귀 제어를 해제하는 차선 복귀 판단부(600)를 더 포함할 수 있다.
이러한 상기 주행정보 수집부(100)와, 차선 이탈 판단부(200)와, 차선 복귀 제어부(300, 400, 500)와, 차선 복귀 판단부(600)는, 차량에 구비된 전자 제어기(ECU: Electronic Control Unit) 등의 제어장치에 소프트웨어의 형태로 프로그래밍되어 탑재되거나, 모듈 등 하드웨어의 형태로 구비될 수 있다.
또한, 상기 차량은 주행 중인 차선을 벗어나지 않도록 차량을 제어하는 차선유지제어시스템(LKS: Lane Keeping System)과, 오버스티어(OS)나 언더스티어(US)가 발생될 경우 ABS와 엔진 토크를 제어하여 차량의 자세를 안정적으로 유지하게 하는 차체자세제어장치(ESC: Electronic Stability Control)가 함께 작동 중일 수 있다.
상기 주행정보 수집부(100)는, 주행 중인 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향에 관한 정보를 상기 차선유지제어시스템(LKS)(110)으로부터 수신하여 차량의 이탈 전 차선 위치와 주행 방향으로 메모리에 저장할 수 있다.
이때, 상기 주행정보 수집부(100)는, 상기 차선유지제어시스템(LKS)(110)으로부터 차선의 방향 대비 산출되는 차량의 헤딩각 오차를 주행 방향에 관한 정보로 수신하고, 주행 중인 차선의 중심으로부터의 이격 정도를 나타내는 차량의 횡방향 오차를 차선 위치에 대한 정보로 수신할 수 있다.
이와 같이 상기 메모리에 저장된 이탈 전 차선 위치와 주행 방향은 상기 차선 복귀 제어부에서 차선 복귀를 위해 차량의 조향각과 구동토크를 제어하기 위한 목표인 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 이용될 수 있다.
또한, 상기 주행정보 수집부(100)는, 차량에 구비된 조향각 센서(120)로부터 차량의 조향각 정보를 수신하고, 차량에 구비된 카메라(130)로부터 주행 중인 차량의 전방 이미지를 수신하고, 차량에 구비된 요레이트 센서(140)로부터 차량의 요레이트 정보를 수신할 수 있다.
이와 같이 상기 주행정보 수집부(100)에서 상기 센서와 카메라 및 차선유지제어시스템(LKS)으로부터 수신하는 정보들은 차량의 차선이탈 여부를 판단하거나, 차선 복귀를 위한 목표로 설정되는 주행정보로 이용될 수 있다.
상기 차선 이탈 판단부(200)는, 상기 차선유지제어시스템(LKS)으로부터 수신한 차선 위치와 주행 방향에 대한 정보를 기반으로 차량이 주행 중이던 차선으로부터 이탈한 것을 인식할 수 있다. 이러한 상기 차선 이탈 판단부(200)는, 상기 조향각 정보와, 카메라 정보와, 요레이트 정보를 이용하여 차량이 운전자의 의도와 다르게 차선으로부터 이탈되었는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 운전자의 조작에 의해 결정되는 조향각 정보와 차량이 회전하는 상황을 파악할 수 있는 요레이트 정보를 이용하여 차량이 운전자의 의도와 다르게 회전하면서 차선을 이탈하였는지 여부를 인식할 수 있다. 이러한 상기 차선 이탈 판단부(200)는, 운전자가 조향하면서 의도하였던 주행 방향이나 차선의 방향과 대비할 때 차량이 향하는 헤딩 방향이 회전되었거나 회전하고 있는 경우 차선으로부터 이탈한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단부(200)는, 차량이 차선을 이탈한 것으로 판단된 경우, 차량을 이탈된 차선으로 재진입시키는 차선 복귀 제어를 실행할 것인지 여부를 판단하기 위하여, 상기 주행정보를 토대로 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다.
이를 위하여, 상기 차선 이탈 판단부(200)는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 상기 차량의 전방 이미지나 차량에 구비된 레이다 등의 센서에서 획득한 정보를 토대로 차량 전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on) 상태에 있는지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단부(200)는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 차선의 방향이 변경되는 것에 비례하여 조향 휠을 회전시켰으나, 차량이 차선 밖으로 밀려남에 따라 상기 차선유지제어시스템에 의해 목표 조향 토크를 인가하였음에도 주행 중이던 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단부(200)는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 차량이 오버스티어(OS)나 언터스티어(US)가 발생하게 됨으로써, 상기 차체자세제어장치(ESC)에 의해 ABS와 엔진 토크를 인가하는 자세 제어가 작동하였음에도 차량이 주행 중이던 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단부(200)는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 운전자가 조향하면서 의도하였던 주행 방향이나 차선의 방향과 대비할 때 차량이 향하는 헤딩 방향이 회전되었거나, 회전하고 있는 경우에도 차선으로부터 이탈한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단부(200)는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 차선 이탈 후 운전자가 이전의 주행 방향이나 차선이 있는 방향으로 조향휠을 빠르게 조작할 경우에도, 차량이 운전자의 의도와 다른 방향으로 회전하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이 상기 차선 이탈 판단부(200)는, 전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on)된 상태에서, 차선 이탈에 대응하여 차선유지제어시스템(LKS)이나 차체자세제어장치(ESC) 또는 운전자의 조향 조작 등에 의해 원래의 차선을 유지하고자 함에도 불구하고 차선 이탈이 발생된 경우 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 제어부는, 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족하는 것으로 판단된 경우, 차량을 이탈 전의 차선으로 재진입시키고 주행 방향을 올바르게 복귀시키기 위해 차량을 강제 조향하면서 구동토크를 인가하도록 제어할 수 있다.
이러한 상기 차선 복귀 제어부는, 차량의 조향 안정성을 확보하기 위해 ABS를 강제 작동시켜 휠 슬립의 발생을 차단시키는 ABS 작동 유지부(300)와, 상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도가 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 추종하도록 조향 제어하는 강제 조향부(400)와, 상기 차량이 위치하고 있는 차선을 상기 타겟 차선 위치로 향하고 상기 차량의 헤딩각이 상기 타겟 주행 방향과 일치하도록 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 차등적으로 인가하는 구동토크 인가부(500)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 ABS 작동 유지부(300)는, 차선 이탈을 유발한 휠 슬립을 차단하기 위하여 운전자의 브레이크 조작 여부와 무관하게 브레이크 잠김 방지 시스템(ABS: Anti-lock Braking System)의 작동 상태가 강제로 유지될 수 있도록 제어한다.
이와 같이 ABS를 작동 상태를 강제로 유지함으로써, 오버스티어나 언더스티어의 발생 또는 차량의 회전을 유발하였던 휠 슬립의 발생을 차단하면서 조향 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 강제 조향부(400)는, 차선을 이탈한 상기 타이어 휠의 방향이 상기 타겟 차선 위치 및 타겟 주행 방향으로 복귀되도록 상기 타이어 휠의 각도를 상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 강제 조향할 수 있다.
이를 위하여, 상기 강제 조향부(400)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 차선 이탈 전에 상기 차선유지제어시스템에서 차선 유지 제어를 위해 산출하였던 횡방향 오차와 헤딩각 오차 정보를 이용하여 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 설정할 수 있다.
이때, 상기 강제 조향부에서 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도를 제어할 수 있도록, 상기 조향 휠과 타이어 휠 간의 기계적인 연결구조인 유니버셜 조인트(U 조인트) 없이, 상기 조향 휠의 회전각도 정보를 와이어를 통하여 타이어 휠 구동용 액츄에이터에 직접 전달하는 로드휠 조향장치(미도시)를 구비할 수 있다. 이와 같이 상기 로드휠 조향장치를 통하여 회전각도 정보를 수신한 상기 타이어 휠 구동용 액츄에이터가 상기 타이어 휠을 회전시켜 조향이 이루어질 수 있다.
그에 따라, 상기 강제 조향부(400)는 상기 타이어 휠 구동용 액츄에이터로 회전각도 정보를 직접 전달함으로써 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도를 제어할 수 있다.
또한, 상기 구동토크 인가부(500)는, 상기 ABS의 작동이 유지되는 동안에도 상기 차량이 정차하지 않고 타겟 차선 위치로 재진입하고 타겟 주행 방향을 향하도록 차량을 이동시키는 구동토크를 챠량의 각 타이어에 동시에 인가할 수 있다.
이때, 상기 차량은 타겟 차선 위치로 재진입시키면서 타겟 주행 방향을 향하게 하기 위해 타이어에 인가되는 구동토크의 크기를 차등화할 수 있다. 그에 따라, 차량이 오버스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 내륜에 구동토크를 인가하고, 차량이 언더스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 외륜에 구동토크를 인가하여 차량의 방향이 주행 차선 방향으로 복귀하게 할 수 있다.
이를 위하여, 상기 차량은 좌륜 또는 우륜 중 어느 한 쪽 타이어에만 구동력을 인가할 수 있는 구동시스템을 구비하거나, 인휠 모터 구동시스템이 구비된 차량일 수 있다.
이때, 상기 차선 복귀 제어부에 의해 차선으로 재진입하는 과정에서, 재진입하려는 차선에 다른 차량이나 장애물이 있더라도 상기 구동토크의 인가가 강제되도록 제어할 경우, 가벼운 추돌을 감수하면서도 차선 이탈로 인한 더 큰 사고를 예방할 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 판단부(600)는, 상기 차량의 헤딩각과 횡방향 오차의 값을 차선 이탈 전 상기 차선유지제어시스템(LKS)에서 산출되었던 헤딩각과 횡방향 오차의 값과 비교하여, 그 차이가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우, 차량이 이탈 전의 차선으로 재진입하고 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단하여 상기 차선 복귀 제어를 해제할 수 있다.
그에 따라, 상기 차선 복귀 판단부(600)는, 상기 차선 복귀 제어의 해제를 위해 상기 ABS의 작동을 정지시키고, 타이어 휠의 강제 조향을 해제하며, 각 타이어에의 구동토크 인가를 중지하게 된다.
또한, 상기 차선 복귀 판단부(600)는, 상기 차선 복귀 제어를 해제하면서, 차량이 차선 이탈 전에 작동하고 있던 차체자세제어장치(ESC)를 다시 동작시켜 차량의 자세를 안정화시킬 수 있다.
다음에는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이탈 차선 재진입 제어방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이탈 차선 재진입 제어방법의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 이탈 차선으로 재진입하도록 제어하는 작동 매커니즘을 나타내는 흐름도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이탈 차선 재진입 제어방법은, 차량에 구비된 제어기가 차량에 구비된 센서와 차선유지제어시스템(LKS)으로부터 상기 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향이 포함된 주행정보를 수집하는 주행정보 수집단계(S100)와, 상기 제어기에서 상기 주행정보를 이용하여 상기 차량이 주행 중인 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단하는 차선 이탈 판단단계(S200)와, 상기 제어기는 차선이 이탈된 것으로 판단된 경우 이탈 전 수집하였던 주행정보를 기반으로 설정된 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀하도록 차량을 강제 조향하면서 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 인가하는 차선 재진입 단계(S300)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차선 재진입 단계(S300)에서 상기 제어기에 의해 제어되고 있는 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차를 이용하여 차량이 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단될 경우 차선 복귀 제어를 해제하는 차선 복귀 판단단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 차량은 주행 중인 차선을 벗어나지 않도록 차량을 제어하는 차선유지제어시스템(LKS)과, 오버스티어(OS)나 언더스티어(US)가 발생될 경우 차량의 자세를 안정적으로 유지하게 하는 차체자세제어장치(ESC)가 함께 작동 중일 수 있다.
상기 주행정보 수집단계(S100)에서는, 상기 제어기가 주행 중인 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향에 관한 정보를 상기 차선유지제어시스템(LKS)으로부터 수신하여 차량의 이탈 전 차선 위치와 주행 방향으로 메모리에 저장할 수 있다. 이때, 상기 제어기는 차선의 방향 대비 산출되는 차량의 헤딩각 오차를 주행 방향에 관한 정보로 수신하고, 주행 중인 차선의 중심으로부터의 이격 정도를 나타내는 차량의 횡방향 오차를 차선 위치에 대한 정보로 수신할 수 있다.
이와 같이 상기 메모리에 저장된 이탈 전 차선 위치와 주행 방향은 상기 제어기에서 차선 복귀를 위해 차량의 조향각과 구동토크를 제어하기 위한 목표인 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 이용될 수 있다.
또한, 상기 주행정보 수집단계(S100)에서는, 차량에 구비된 조향각 센서로부터 차량의 조향각 정보를 수신하고, 차량에 구비된 카메라로부터 주행 중인 차량의 전방 이미지를 수신하고, 차량에 구비된 요레이트 센서로부터 차량의 요레이트 정보를 수신할 수 있다.
상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서는, 상기 제어기가 상기 차선유지제어시스템으로부터 수신한 차선 위치와 주행 방향에 대한 정보를 기반으로 차량이 주행 중이던 차선으로부터 이탈한 것을 인식할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서는, 상기 제어기가 운전자의 조작에 의해 결정되는 조향각 정보와 차량이 회전하는 상황을 파악할 수 있는 요레이트 정보를 이용하여 차량이 운전자의 의도와 다르게 회전하면서 차선을 이탈하였는지 여부를 인식할 수 있다. 상기 제어기는, 운전자가 조향하면서 의도하였던 주행 방향이나 차선의 방향과 대비할 때 차량이 향하는 헤딩 방향이 회전되었거나 회전하고 있는 경우 차선으로부터 이탈한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서는, 차량이 차선을 이탈한 것으로 판단된 경우, 차량을 이탈된 차선으로 재진입시키는 차선 복귀 제어를 실행할 것인지 여부를 판단하기 위하여, 상기 주행정보를 토대로 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다.
이를 위하여, 상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서, 상기 제어기는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 상기 차량의 전방 이미지나 차량에 구비된 레이다 등의 센서에서 획득한 정보를 토대로 차량 전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on) 상태에 있는지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서, 상기 제어기는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 차선의 방향이 변경되는 것에 비례하여 조향 휠을 회전시켰으나, 차량이 차선 밖으로 밀려남에 따라 상기 차선유지제어시스템에 의해 목표 조향 토크를 인가하였음에도 주행 중이던 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서, 상기 제어기는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 차량이 오버스티어(OS)나 언터스티어(US)가 발생하게 됨으로써, 상기 차체자세제어장치(ESC)에 의해 ABS와 엔진 토크를 인가하는 자세 제어가 작동하였음에도 차량이 주행 중이던 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서, 상기 제어기는 차선 복귀 제어의 진입 조건으로서, 차선 이탈 후 운전자가 이전의 주행 방향이나 차선이 있는 방향으로 조향휠을 빠르게 조작할 경우에도, 차량이 운전자의 의도와 다른 방향으로 회전하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이 상기 차선 이탈 판단단계(S200)에서는, 전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on)된 상태에서, 차선 이탈에 대응하여 차선유지제어시스템(LKS)이나 차체자세제어장치(ESC) 또는 운전자의 조향 조작 등에 의해 원래의 차선을 유지하고자 함에도 불구하고 차선 이탈이 발생된 경우 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차선 재진입 단계(S300)에서, 상기 제어기는 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족하는 것으로 판단된 경우, 차량을 이탈 전의 차선으로 재진입시키고 주행 방향을 올바르게 복귀시키기 위해 차량을 강제 조향하면서 구동토크를 인가하도록 제어할 수 있다.
이러한 상기 차선 재진입 단계(S300)는, 차량의 조향 안정성을 확보하기 위해 ABS를 강제 작동시켜 휠 슬립의 발생을 차단시키는 ABS 작동 유지과정(S310)과, 상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도가 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 추종하도록 조향 제어하는 강제 조향과정(S320)과, 상기 차량이 위치하고 있는 차선을 상기 타겟 차선 위치로 향하고 상기 차량의 헤딩각이 상기 타겟 주행 방향과 일치하도록 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 차등적으로 인가하는 구동토크 인가과정(S330)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 ABS 작동 유지과정(S310)에서, 상기 제어기는 차선 이탈을 유발한 휠 슬립을 차단하기 위하여 운전자의 브레이크 조작 여부와 무관하게 브레이크 잠김 방지 시스템(ABS: Anti-lock Braking System)의 작동 상태가 강제로 유지될 수 있도록 제어한다.
이와 같이 ABS를 작동 상태를 강제로 유지함으로써, 오버스티어나 언더스티어의 발생 또는 차량의 회전을 유발하였던 휠 슬립의 발생을 차단하면서 조향 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 상기 강제 조향과정(S320)에서, 상기 제어기는 차선을 이탈한 상기 타이어 휠의 방향이 상기 타겟 차선 위치 및 타겟 주행 방향으로 복귀되도록 상기 타이어 휠의 각도를 상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 강제 조향할 수 있다.
이를 위하여, 상기 강제 조향과정(S320)에서, 상기 제어기는 차선 이탈 전에 상기 차선유지제어시스템에서 차선 유지 제어를 위해 산출하였던 횡방향 오차와 헤딩각 오차 정보를 이용하여 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 설정할 수 있다.
또한, 상기 구동토크 인가과정(S330)에서, 상기 제어기는 상기 ABS의 작동이 유지되는 동안에도 상기 차량이 정차하지 않고 타겟 차선 위치로 재진입하고 타겟 주행 방향을 향하도록 차량을 이동시키는 구동토크를 챠량의 각 타이어에 동시에 인가할 수 있다.
이때, 상기 차량을 타겟 차선 위치로 재진입시키면서 타겟 주행 방향을 향하게 하기 위해 타이어에 인가되는 구동토크의 크기를 차등화할 수 있다. 그에 따라, 차량이 오버스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 내륜에 구동토크를 인가하고, 차량이 언더스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 외륜에 구동토크를 인가하여 차량의 방향이 주행 차선 방향으로 복귀하게 할 수 있다.
이를 위하여, 상기 차량은 좌륜 또는 우륜 중 어느 한 쪽 타이어에만 구동력을 인가할 수 있는 구동시스템을 구비하거나, 인휠 모터 구동시스템이 구비된 차량일 수 있다.
또한, 상기 차선 복귀 판단단계(S400)에서, 상기 제어기는 상기 차량의 헤딩각 및 횡방향 오차의 값을 차선 이탈 전 상기 차선유지제어시스템(LKS)에서 산출되었던 헤딩각 및 횡방향 오차의 값과 비교하는 횡방향 오차 비교과정(S410)과 헤딩각 오차 비교과정(S420)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 횡방향 오차 비교과정(S410)에서, 상기 제어기는 차량의 현재 위치와 상기 타겟 차선 위치를 비교하여 산출되는 횡방향 오차가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우에는 차량이 이탈 전의 차선으로 재진입한 것으로 판단하지만, 그렇지 않을 경우에는 차선 복귀 제어를 계속 수행하게 된다.
또한, 상기 헤딩각 오차 비교과정(S420)에서도, 상기 제어기는 차량의 현재 헤딩각과 상기 타겟 주행 방향을 비교하여 산출되는 헤딩각 오차가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우에는 차량이 이탈 전의 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단하지만, 그렇지 않을 경우에는 차선 복귀 제어를 계속 수행하게 된다.
이때, 도 4에서는, 차선 재진입이 이루어지는 일 예로서, 횡방향 오차가 '0'이고, 헤딩각 오차가 '0'이 될 때까지 차선 복귀 작업이 반복되는 것을 나타냄으로써, 상기 횡방향 오차와 헤딩각 오차의 기준 범위가 '0'인 경우를 나타내었다. 그러나, 이는 기준 범위의 일 예일 뿐이므로 이러한 특정 값에 제한되지 않고 보다 넓은 범위를 갖는 값으로 설정될 수도 있음을 물론이다.
또한, 상기 차선 복귀 판단단계(S400)에서 차량이 이탈 전의 차선으로 재진입하고 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단될 경우, 상기 제어기에서 상기 차선 복귀 제어를 해제하고 차체자세제어장치(ESC)를 다시 동작시켜 차량 자세를 안정화시키는 차선 복귀 해제단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
상기 차선 복귀 해제단계(S500)에서, 상기 제어기는 상기 차선 복귀 제어의 해제를 위해 상기 ABS의 작동을 정지시키고, 타이어 휠의 강제 조향을 해제하며, 각 타이어에의 구동토크 인가를 중지하게 된다.
이후, 상기 제어기는 상기 차선 복귀 제어를 해제하면서 차선 이탈 전에 작동하고 있던 차체자세제어장치(ESC)를 다시 동작시켜 차량의 자세를 안정화시킬 수 있다.
한편, 전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 주행정보 수집부 110: 차체자세제어장치
120: 조향각 센서 130: 카메라
140: 요레이트 센서
200: 차선 이탈 판단부
300: ABS 작동 유지부
400: 강제 조향부
500: 구동토크 인가부
600: 차선 복귀 판단부

Claims (20)

  1. 차량에 구비된 센서와 차선유지제어시스템으로부터 상기 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향이 포함된 주행정보를 수집하는 주행정보 수집부;
    상기 주행정보를 이용하여 상기 차량이 주행 중인 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단하는 차선 이탈 판단부; 및
    차선이 이탈된 것으로 판단된 경우 이탈 전 수집하였던 주행정보를 기반으로 설정된 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀하도록, 차량을 강제 조향하면서 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 인가하는 차선 복귀 제어부;를 포함하는,
    이탈 차선 재진입 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차선 복귀 제어부에 의해 제어되고 있는 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차를 이용하여 차량이 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단될 경우 차선 복귀 제어를 해제하는 차선 복귀 판단부;를 더 포함하는,
    이탈 차선 재진입 제어장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 주행정보 수집부는,
    상기 차선유지제어시스템으로부터 차선의 방향 대비 산출되는 차량의 헤딩각 오차를 주행 방향에 관한 정보로 수신하고, 주행 중인 차선의 중심으로부터의 이격 정도를 나타내는 차량의 횡방향 오차를 차선 위치에 대한 정보로 수신하여, 메모리에 저장하는, 이탈 차선 재진입 제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차선 이탈 판단부는,
    전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on)된 상태에서, 차선 이탈에 대응하여 차선유지제어시스템이나 차체자세제어장치 또는 운전자의 조향 조작 등에 의해 원래의 차선을 유지하고자 함에도 불구하고 차선 이탈이 발생된 경우 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는 것으로 판단하는, 이탈 차선 재진입 제어장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 차선 복귀 제어부는,
    차량의 조향 안정성을 확보하기 위해 ABS를 강제 작동시켜 휠 슬립의 발생을 차단시키는 ABS 작동 유지부;
    상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도가 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 추종하도록 조향 제어하는 강제 조향부; 및
    상기 차량이 위치하고 있는 차선을 상기 타겟 차선 위치로 향하고 상기 차량의 헤딩각이 상기 타겟 주행 방향과 일치하도록 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 차등적으로 인가하는 구동토크 인가부;를 포함하는,
    이탈 차선 재진입 제어장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 강제 조향부는,
    차선 이탈 전에 상기 차선유지제어시스템에서 차선 유지 제어를 위해 산출하였던 횡방향 오차와 헤딩각 오차 정보를 이용하여 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 설정하는, 이탈 차선 재진입 제어장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 차량은 상기 조향 휠의 회전각도 정보를 와이어를 통하여 타이어 휠 구동용 액츄에이터에 직접 전달하는 로드휠 조향장치를 구비하여, 상기 강제 조향부에서 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도를 제어할 수 있게 한, 이탈 차선 재진입 제어장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 구동토크 인가부는,
    상기 차량이 오버스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 내륜에 구동토크를 인가하고, 상기 차량이 언더스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 외륜에 구동토크를 인가하는, 이탈 차선 재진입 제어장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 차선 복귀 판단부는,
    상기 차선 복귀 제어 중인 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차의 값을 차선 이탈 전 상기 차선유지제어시스템에서 산출되었던 헤딩각 오차와 횡방향 오차의 값과 비교하여, 그 차이가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우, 차량이 이탈 전의 차선으로 재진입하고 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단하여 상기 차선 복귀 제어를 해제하는, 이탈 차선 재진입 제어장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 차선 복귀 판단부는,
    상기 차선 복귀 제어의 해제를 위해 ABS의 작동을 정지시키고, 타이어 휠의 강제 조향을 해제하며, 각 타이어에의 구동토크 인가를 중지하는, 이탈 차선 재진입 제어장치.
  11. 차량에 구비된 제어기가 차량에 구비된 센서와 차선유지제어시스템으로부터 상기 차량이 주행하고 있는 차선 위치와 주행 방향이 포함된 주행정보를 수집하는 주행정보 수집단계;
    상기 제어기에서 상기 주행정보를 이용하여 상기 차량이 주행 중인 차선으로부터 이탈하였는지 여부를 판단하는 차선 이탈 판단단계; 및
    상기 제어기는 차선이 이탈된 것으로 판단된 경우 이탈 전 수집하였던 주행정보를 기반으로 설정된 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀하도록 차량을 강제 조향하면서 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 인가하는 차선 재진입 단계;를 포함하는,
    이탈 차선 재진입 제어방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 차선 재진입 단계에서 상기 제어기에 의해 제어되고 있는 차량의 헤딩각 오차와 횡방향 오차를 이용하여 차량이 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단될 경우 차선 복귀 제어를 해제하는 차선 복귀 판단단계;를 더 포함하는,
    이탈 차선 재진입 제어방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 주행정보 수집단계에서,
    상기 제어기는 차선의 방향 대비 산출되는 차량의 헤딩각 오차를 주행 방향에 관한 정보로 수신하고, 주행 중인 차선의 중심으로부터의 이격 정도를 나타내는 차량의 횡방향 오차를 차선 위치에 대한 정보로 수신하여, 메모리에 저장하는, 이탈 차선 재진입 제어방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 차선 이탈 판단단계에서는,
    전방에 장애물이 없고, 차선 복귀 제어 기능이 온(on)된 상태에서, 차선 이탈에 대응하여 차선유지제어시스템(LKS)이나 차체자세제어장치(ESC) 또는 운전자의 조향 조작 등에 의해 원래의 차선을 유지하고자 함에도 불구하고 차선 이탈이 발생된 경우 차선 복귀 제어의 진입 조건을 만족시키는 것으로 판단하는, 이탈 차선 재진입 제어방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 차선 재진입 단계는,
    차량의 조향 안정성을 확보하기 위해 ABS를 강제 작동시켜 휠 슬립의 발생을 차단시키는 ABS 작동 유지과정;
    상기 조향 휠의 조작 정도와 무관하게 타이어 휠의 각도가 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 추종하도록 조향 제어하는 강제 조향과정; 및
    상기 차량이 위치하고 있는 차선을 상기 타겟 차선 위치로 향하고 상기 차량의 헤딩각이 상기 타겟 주행 방향과 일치하도록 적어도 하나 이상의 타이어에 구동토크를 차등적으로 인가하는 구동토크 인가과정;을 포함하는,
    이탈 차선 재진입 제어방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 강제 조향과정에서,
    상기 제어기는 차선 이탈 전에 상기 차선유지제어시스템에서 차선 유지 제어를 위해 산출하였던 횡방향 오차와 헤딩각 오차 정보를 이용하여 상기 타겟 차선 위치와 타겟 주행 방향을 설정하는, 이탈 차선 재진입 제어방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 구동토크 인가과정에서,
    상기 차량이 오버스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 내륜에 구동토크를 인가하고, 상기 차량이 언더스티어에 의해 차선을 이탈한 경우에는 외륜에 구동토크를 인가하는, 이탈 차선 재진입 제어방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 차선 복귀 판단단계에서,
    상기 제어기는 상기 차량의 헤딩각 및 횡방향 오차의 값을 차선 이탈 전 상기 차선유지제어시스템에서 산출되었던 헤딩각 오차 및 횡방향 오차의 값과 비교하는 횡방향 오차 비교과정과 헤딩각 오차 비교과정을 포함하는, 이탈 차선 재진입 제어방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 횡방향 오차 비교과정에서, 상기 제어기는 차량의 현재 위치와 상기 타겟 차선 위치를 비교하여 산출되는 횡방향 오차가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우에는 차량이 이탈 전의 차선으로 재진입한 것으로 판단하고,
    상기 헤딩각 오차 비교과정에서, 상기 제어기는 차량의 현재 헤딩각과 상기 타겟 주행 방향을 비교하여 산출되는 헤딩각 오차가 미리 설정된 기준 범위 이내일 경우에는 차량이 이탈 전의 주행 방향으로 복귀한 것으로 판단하는, 이탈 차선 재진입 제어방법.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 차선 복귀 해제단계에서,
    상기 제어기는 상기 차선 복귀 제어의 해제를 위해 ABS의 작동을 정지시키고, 타이어 휠의 강제 조향을 해제하며, 각 타이어에의 구동토크 인가를 중지하는, 이탈 차선 재진입 제어방법.
KR1020220138529A 2022-10-25 2022-10-25 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법 KR20240058240A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220138529A KR20240058240A (ko) 2022-10-25 2022-10-25 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220138529A KR20240058240A (ko) 2022-10-25 2022-10-25 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240058240A true KR20240058240A (ko) 2024-05-03

Family

ID=91077620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220138529A KR20240058240A (ko) 2022-10-25 2022-10-25 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240058240A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11235747B2 (en) Method for controlling a steering system of a vehicle
US8781684B2 (en) Steering and control systems for a three-wheeled vehicle
US9771072B2 (en) Vehicle control system and method for self-control driving thereof
US8126626B2 (en) Vehicle path control for autonomous braking system
US6681167B2 (en) Vehicle chassis control with coordinated brake and steering control on split coefficient surface
US20110282549A1 (en) Lane maintenance control method
US10266163B2 (en) Stabilization of a vehicle combination
CN108602532B (zh) 用于影响机动车的行驶方向的方法
JP5227082B2 (ja) ４輪操舵機構を搭載した車両の操舵制御装置
US20230026238A1 (en) Vehicle Motion Control Apparatus, Vehicle Motion Control Method, and Vehicle Motion Control System
US11834026B2 (en) Purposeful brake-induced wheel lockup for vehicle stability control
CN114007927B (zh) 用于稳定牵引车-挂车组合的方法和设备以及控制器
CN115003586B (zh) 借助于后轴处差动驱动扭矩在低速下控制机动车辆的方法
US6840343B2 (en) Tire side slip angle control for an automotive vehicle using steering peak seeking actuators
CN111923922A (zh) 终结机动车的路肩行驶的辅助装置
CN111712410A (zh) 驾驶辅助装置、驾驶辅助方法及驾驶辅助系统
CN116133934A (zh) 用于运行机动车的线控转向系统的方法以及控制装置、计算机程序和线控转向系统
US20220410871A1 (en) Vehicle control system
US20230365108A1 (en) Purposeful brake-induced wheel lockup for vehicle stability control in autonomous vehicles
US20230278625A1 (en) Method for controlling steering of a vehicle arrangement
KR20240058240A (ko) 이탈 차선 재진입 제어장치 및 방법
JPH10138894A (ja) 車両の自動制動制御装置
JP2023077200A (ja) 車両の挙動制御装置
CN107776527B (zh) 前轮转向控制装置
JP2001334950A (ja) 車両用操舵装置および車両用姿勢制御装置