KR101567207B1 - 차량 제어 시스템 및 그의 자율 주행 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 제어 시스템 및 그의 자율 주행 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 차선유지장치가 차선정보에 따라 조향 제어하고, 자세제어장치가 상기 차선유지장치의 조향 제어에 따른 차량의 주행상황을 감지하며 상기 자세제어장치가 주행상황에 따라 자세제어 개입여부를 결정하고, 상기 자세제어장치가 상기 자세제어 개입여부 결정에 따라 제동장치를 제어하여 차량자세를 제어한다.

Description

차량 제어 시스템 및 그의 자율 주행 방법{VEHICLE CONTROL SYSTEM AND MEHTOD FOR SELF-CONTROL DRIVING THEREOF}
본 발명은 차선유지시스템과 자세제어시스템의 협조제어를 통해 차량의 안정성 및 성능을 향상시키기 위한 차량 제어 시스템 및 그의 자율 주행 방법에 관한 것이다.
최근 스마트 차량의 관심이 높아지고 있는 상황에서 무엇보다 자율주행이라는 궁극적인 목표를 위해 차량에 다양한 부가기능들이 대두되고 있다. 이러한 상황에서 차선유지시스템은 고속도로와 같이 차선이 명확하고 다양한 도로상황이 속출되지 않는 범위 내에서 충분한 성능을 발휘하는 기능으로써 고급 차량에 보급이 활발히 진행되고 있는 현실이다.
또한, 차량자세제어시스템(Electronic Stability Control, ESC)은 차량의 한계상황에서 차량 거동(under steer, over steer)의 불안정을 방지하고자 조향각을 기반으로 하는 애커먼 요레이트(Ackermann yaw rate)와 현재 요레이트의 차를 이용하여 차량의 안정성을 유지한다.
종래의 차선유지시스템은 차량의 한계상황 이전에서만 작동할 수 있도록 안정구간을 확보함으로써, 차량의 성능을 극대화하지 못하며 과조향 상황이 발생할 우려가 있다.
또한, 종래의 자세제어시스템은 차량의 센서만을 이용하여 횡경사각을 판단함으로써 횡경사로 주행여부에 대한 판단 신뢰도가 떨어질 뿐만 아니라 횡경사로에서의 한계상황을 감지하는 부분에서 제약을 가지고 있다.
또한, 종래에는 차선유지시스템과 차간거리유지시스템이 함께 동작 중 조향제어시스템에 고장이 발생하면 운전자에게 그 상황을 감지할 수 있도록 경고 알람만 출력할 뿐 상황대처방안을 제공하지 못하고 있다.
본 발명은 차선정보에 근거한 차선곡률과 한계곡률이 서로 가까워지면 차선유지장치와 자세제어장치의 협조제어를 통해 과조향 발생을 방지할 수 있는 차량 제어 시스템 및 그의 자율 주행 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 차선 정보와 조향각 정보를 이용하여 주행도로가 횡경사로인지를 판단하므로 그 판단결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 차량 제어 시스템 및 그의 자율 주행 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 조향제어시스템에 고장이 발생하는 경우 제동 및 구동 제어를 통해 차선유지성능을 확보할 수 있게 하는 차량 제어 시스템 및 그의 자율 주행 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법은 차선유지장치가 차선정보에 따라 조향 제어하는 단계와, 자세제어장치가 상기 차선유지장치의 조향 제어에 따른 차량의 주행상황을 감지하는 단계와, 상기 자세제어장치가 주행상황에 따라 자세제어 개입여부를 결정하는 단계와, 상기 자세제어장치가 상기 자세제어 개입여부 결정에 따라 제동장치를 제어하여 차량자세를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조향 제어 단계는, 상기 차선유지장치가 차선정보를 획득하는 단계와, 상기 차선정보를 이용하여 스티어링 휠 제어를 위한 조향각을 산출하는 단계와, 상기 산출한 조향각에 근거하여 조향장치의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주행상황 감시단계는, 차선정보를 이용하여 산출되는 차선곡률과 차량곡률을 토대로 차량이 횡경사로 주행 중인지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주행상황 감시단계는, 차선정보에 근거한 차선곡률과 한계곡률에 근거하여 차량의 과조향 가능성이 있는지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주행상황 감시단계는, 조향장치로부터 전송되는 고장 플래그를 통해 조향장치의 고장여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량자세 제어단계는, 차량이 횡경사로 주행 중이면 상기 차선유지장치에 횡경사를 고려한 조향제어를 요청하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차선유지장치는, 조향장치가 현재 요레이트를 측정하고 그 측정한 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 이용하여 목표 요레이트를 수정한 후 수정된 목표 요레이트에 근거하여 조향을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량자세 제어단계는, 차량이 과조향 가능성이 있으면, 선회 내측 전륜 및 후륜의 제동 토크를 연산하고 그 연산된 제동 토크로 상기 제동장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량자세 제어단계는, 조향장치 고장이 감지되면 상기 차선유지장치로부터 제공받은 차선 이탈각 정보를 이용하여 상기 제동장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법은 차선유지장치와 차간거리유지장치가 동작하는 상태에서 상기 차간거리유지장치가 전방차량과의 차간거리 유지를 위한 목표 구동토크를 연산하는 단계와, 상기 목표 구동토크로 구동장치를 제어하여 차간거리 유지기능을 수행하는 단계와, 상기 차간거리 유지기능 수행 중 조향장치의 고장을 감지하는 단계와, 상기 차간거리유지장치가 자세제어장치로부터 제공받는 목표 제동토크를 이용하여 목표 구동토크를 연산하는 단계와, 상기 목표 제동토크에 근거한 목표 구동토크로 구동장치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템은 차선정보를 획득하여 그 차선정보에 근거하여 조향각을 연산하는 차선유지장치와, 상기 차선유지장치에 의해 연산된 조향각에 따라 스티어링 휠을 조향하는 조향장치와, 상기 차선유지장치의 제어에 따른 차량의 주행상황을 감시하고, 상기 주행상황에 따라 자세제어 개입여부를 결정하며 그 결정에 따라 제동장치를 제어하는 자세제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자세제어장치는, 상기 차선정보에 근거한 차선곡률과 차량곡률을 이용하여 차량이 횡경사로 주행중인지를 확인하고, 상기 차량이 횡경사로 주행중이면 상기 차선유지장치에 횡경사를 고려한 조향 제어를 요청하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차선유지장치는, 상기 조향장치가 현재 요레이트를 측정하고 그 측정한 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 이용하여 목표 요레이트를 수정한 후 수정된 목표 요레이트에 근거하여 조향을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자세제어장치는, 상기 차선정보를 토대로 산출된 차선곡률과 한계곡률을 이용하여 차량의 과조향 가능성 여부를 확인하고, 상기 과조향 가능성이 있으면 한계곡률과 차선곡률의 차를 이용하여 선회 내측 전륜 및 후륜의 제동 토크를 연산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자세제어장치는, 상기 조향장치로부터 전송되는 고장 플래그를 통해 상기 조향장치의 고장여부를 확인하고, 상기 조향장치가 고장이면 상기 차선유지장치로부터 제공되는 차선 이탈각 정보를 이용하여 상기 제동장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량 제어 시스템은 상기 차선유지장치와 함께 동작 중 상기 조향장치의 고장을 감지하면 상기 자세제어장치로부터 제공받은 목표 제동토크에 상응하는 목표 구동토크를 연산하는 차간거리유지장치와, 상기 차간거리유지장치에 의해 연산된 목표 구동토크에 따른 구동력을 발생시키는 구동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차선유지장치는, 상기 자세제어장치의 자세제어 개입이 있으면 상기 조향장치를 제어하여 상기 스티어링 휠의 조향각을 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차선정보에 근거한 차선곡률과 한계곡률이 서로 가까워지면 차선유지장치와 자세제어장치의 협조제어를 통해 과조향 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 차선 정보와 조향각 정보를 이용하여 주행도로가 횡경사로인지를 판단하므로 그 판단결과의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 조향제어장치에 고장이 발생하는 경우 제동 및 구동 제어를 통해 차선유지성능을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템을 도시한 블록선도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지장치와 자세제어장치 동작 시 차선유지장치의 동작과정을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지장치와 자세제어장치 동작 시 자세제어장치의 동작과정을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 자세제어장치의 자세제어 개입방법을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차선유지장치와 차간거리유지장치 동작 시 차간거리유지장치의 동작과정을 도시한 흐름도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템을 도시한 블록선도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 제어 시스템은 차선유지장치(Lane Keeping Assist System, LKAS)(10), 자세제어장치(Electronic Stability Control, ESC)(20), 조향장치(30), 제동장치(40), 차간거리유지장치(Smart Cruise Control, SCC)(50), 구동장치(60)를 포함한다.
차선유지장치(10)는 적외선 센서나 카메라를 통해 차선을 감지하는 차선 감지부(11) 및 차선 감지부(11)를 통해 차선정보를 획득하고 그 차선정보를 이용하여 차선유지를 위한 조향각을 연산하는 조향각 연산부(12)를 포함한다. 조향각 연산부(12)에 의해 연산된 조향각은 조향제어에 사용된다.
또한, 차선유지장치(10)는 차선정보를 이용하여 차선 이탈각을 산출할 수 있다. 이러한 차선유지장치(10)는 차선정보와 차선 이탈각 정보를 자세제어장치(30)에 전송한다.
차선유지장치(10)는 자세제어장치(30)의 자세제어 개입여부에 따라 조향각 유지여부를 결정한다. 차선유지장치(10)는 자세제어장치(30)의 자세제어 개입이 있으면 조향장치(20)가 현재 조향각을 유지하게 한다. 한편, 차선유지장치(10)는 자세제어장치(30)의 제어 개입이 없으면 조향각 연산부(12)를 통해 연산된 조향각에 근거하여 조향장치(20)를 제어한다.
그리고, 차선유지장치(10)는 차량이 횡경사로 주행중이면 횡경사를 고려하여 조향을 제어한다.
조향장치(20)는 차선유지장치(10)의 조향각 연산부(12)에 의해 산출된 조향각을 입력받고 그 산출된 조향각에 따라 스티어링 휠(steering wheel)의 조향각을 조절하여 차륜을 조향한다.
조향장치(20)는 스티어링 휠의 조향각을 측정하는 조향각 센서(21)를 구비한다. 조향각 센서(21)는 조향장치(20)의 제어에 의해 조향된 스티어링 휠의 조향각을 측정한다. 조향장치(20)는 조향각 센서(21)에 의해 측정된 조향각과 조향장치(20)의 고장여부에 대한 정보가 포함된 고장 플래그(Fail Flag)를 자세제어장치(30)로 전송한다. 이러한 조향장치(20)는 전동식 조향장치(Motor Driven Power Steering, MDPS)로 구현될 수 있다.
또한, 조향장치(20)는 차량의 현재 요레이트를 측정하는 요레이트 센서(22)를 포함한다. 조향장치(20)는 차량이 횡경사로 주행 시 요레이트 센서(22)를 통해 측정한 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 연산하고 그 연산된 차이를 이용하여 목표 요레이트를 수정한다. 그리고, 조향장치(20)는 수정된 목표 요레이트를 구현하기 위해 스티어링 휠의 조향을 제어한다.
자세제어장치(30)는 차선유지장치(10)로부터 차선정보 및 차선 이탈각 정보를 수신하고, 조향장치(20)로부터 조향각 및 고장 플래그를 제공받는다. 이러한 자세제어장치(30)는 차선유지장치(10) 및 조향장치(20)로부터 전달받은 차선정보 및 차선 이탈각 정보, 조향각, 고장 플래그 등을 이용하여 차량의 주행상황을 감시(모니터링)한다.
자세제어장치(30)는 한계곡률 연산부(31) 및 차량곡률 연산부(32)를 포함한다.
한계곡률 연산부(31)는 횡슬립각이 발산하지 않는 범위에서의 곡률인 한계곡률
Figure 112014036310349-pat00001
을 연산한다. 한계곡률
Figure 112014036310349-pat00002
은 [수학식 1]을 이용하여 산출한다.
Figure 112014036310349-pat00003
Figure 112014036310349-pat00004
여기서,
Figure 112014036310349-pat00005
는 요레이트이고, R은 요레이트이며,
Figure 112014036310349-pat00006
는 횡가속도이고
Figure 112014036310349-pat00007
는 종속도이다. 요레이트 및 횡가속도, 종속도는 요레이트 센서(미도시) 및 횡가속도 센서(미도시), 종속도 센서(미도시)에 의해 각각 측정된다.
차량곡률 연산부(32)는 현재 차량이 선회할 때 곡률인 차량곡률
Figure 112014036310349-pat00008
을 연산한다. 차량곡률
Figure 112014036310349-pat00009
은 다음 [수학식 2]를 이용하여 산출한다.
Figure 112014036310349-pat00010
여기서,
Figure 112014036310349-pat00011
는 차량의 무게중심과 전륜 간의 거리이고,
Figure 112014036310349-pat00012
는 차량의 무게중심과 후륜 간의 거리이며,
Figure 112014036310349-pat00013
는 조향각이고,
Figure 112014036310349-pat00014
는 전륜 횡슬립각이며,
Figure 112014036310349-pat00015
는 후륜 횡슬립각이다.
자세제어장치(30)는 차선정보에 근거하여 산출되는 차선곡률과 차량곡률을 이용하여 차량이 횡경사로를 주행중인지 확인한다. 자세제어장치(30)는 차선곡률과 차선곡률의 차(|차량곡률 - 차선곡률|)가 임계값을 초과하면 횡경사로 가능성이 있는 것으로 판정하고 이러한 판정이 일정 횟수 이상 반복되면 횡경사로 주행중인 것으로 판정한다.
자세제어장치(30)는 차량이 횡경사로 주행중이면 차선유지장치(10)에 조향장치(20)의 동작 제어를 요청한다. 따라서, 차선유지장치(10)는 자세제어장치(30)로부터 횡경사 보상을 요청받으면 횡경사로 주행중으로 인식하여 조향장치(20)를 제어한다. 조향장치(20)는 차선유지장치(10)의 제어에 따라 요레이트 센서(22)를 통해 현재 요레이트를 측정하고, 측정된 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 보상치(측정된 요레이트-목표 요레이트)로 연산한다. 그리고, 조향장치(20)는 현재 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 이용하여 목표 요레이트를 수정한다. 즉, 수정된 목표 요레이트 = 목표 요레이트 + (보상치×이득) 이다. 이후, 조향장치(20)는 수정된 목표 요레이트를 구현하기 위해 스티어링 휠의 조향각을 제어한다.
자세제어장치(30)는 차선정보로부터 산출한 차선곡률(R)과 한계곡률 연산부(31)에 의해 연산된 한계곡률의 차(|차선곡률-한계곡률|)가 임계값보다 작으면 차선유지장치(10)의 제어에 따른 차륜 조향이 조향 한계에 근접한 것으로 판단된다. 즉, 자세제어장치(30)는 차선곡률과 한계곡률의 차가 임계값 미만이면 차량이 과조향 가능성이 있는 것으로 판단한다.
자세제어장치(30)는 차량이 과조향 가능성이 있으면 선회 내측 전륜 및 후륜의 목표 제동토크를 각각 연산한다. 다시 말해서, 전륜 내측 목표 제동토크 및 후륜 내측 목표 제동토크는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112014036310349-pat00016
Figure 112014036310349-pat00017
여기서, 보상치 = bound(|1/(한계곡률-차선곡률)|) 이다.
자세제어장치(30)는 목표 제동토크로 제동장치(40)를 제어하여 제동력을 발생시킨다.
자세제어장치(30)는 조향장치(20)로부터 전송되는 고장 플래그를 통해 조향장치(20)의 고장여부를 확인한다. 자세제어장치(30)는 조향장치(20)의 고장이 감지되면 차선 이탈각 정보를 이용하여 제동장치(40)의 동작을 제어한다. 다시 말해서, 자세제어장치(30)는 조향장치(20)의 조향각 센서(21) 및/또는 모터가 고장이면 차선유지장치(10)로부터 제공받은 차선 이탈각 정보에 근거하여 차륜의 제동력을 제어하므로 차량 자세를 제어한다.
제동장치(40)는 자세제어장치(30)로부터 출력되는 목표 제동토크에 근거하여 제동력을 발생시킨다.
차간거리유지장치(50)는 차선유지장치(10)와 함께 동작 중 자세제어장치(30)로부터 고장 플래그 및 목표 제동토크를 수신하면 목표 제동토크에 상응하는 구동토크를 목표 구동토크로 산출한다. 즉, 목표 구동토크 = 목표 구동토크 + (이득 × 목표 제동토크) 이다. 그리고, 차간거리유지장치(50)는 산출된 목표 구동토크로 구동장치(60)를 제어한다.
구동장치(60)는 차간거리유지장치(50)의 제어에 따라 목표 구동토크에 해당하는 구동력을 발생시킨다. 구동장치(60)는 발생되는 구동토크 정보를 자세제어장치(30)로 전송한다.
이하, 도 1에 도시된 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지장치와 자세제어장치 동작 시 차선유지장치의 동작과정을 도시한 흐름도이다.
먼저, 차선유지장치(10)는 차선 감지부(11)를 통해 차선정보를 획득하고, 그 획득한 차선정보를 이용하여 스티어링 휠의 제어를 위한 조향각을 연산한다(S11).
차선유지장치(10)는 연산한 조향각으로 스티어링 휠의 조향을 제어한다(S12).
차선을 유지하며 주행하는 중 차선유지장치(10)는 자세제어장치(20)의 자세제어 개입이 있는지를 확인한다(S13).
자세제어장치(30)의 자세제어 개입이 있으면 차선유지장치(10)는 현재 스티어링 휠의 조향각을 유지하며 자세제어장치(30)의 자세제어 개입을 허용한다(S14). 따라서, 자세제어장치(30)는 차량의 주행상황에 따른 자세제어를 수행한다.
한편, 자세제어장치(20)의 자세제어 개입이 없으면, 차선유지장치(10)는 횡경사로 주행여부를 확인한다(S15). 즉, 차선유지장치(10)는 자세제어장치(30)로부터 전송되는 자세제어 개입여부 결정정보를 통해 차량이 횡경사로 주행중인지를 확인한다.
차량이 횡경사로 주행중이면, 차선유지장치(10)는 횡경사를 고려하여 조향을 제어한다(S16). 여기서, 조향장치(20)는 차선유지장치(10)의 제어에 따라 요레이트 센서(22)를 통해 현재 요레이트를 측정하고, 측정된 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 이용하여 목표 요레이트를 수정한다. 그리고, 조향장치(20)는 수정된 목표 요레이트에 근거하여 스티어링 휠의 조향각을 조절한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차선유지장치와 자세제어장치 동작 시 자세제어장치의 동작과정을 도시한 흐름도이다.
자세제어장치(30)는 차선유지장치(10)의 제어에 따라 주행중인 차량의 주행상황을 감시한다(S21). 이때, 자세제어장치(30)는 차선유지장치(10)로부터 차선정보 및 차선 이탈각 정보를 제공받고, 조향장치(20)로부터 조향각 및 고장 플래그를 제공받는다. 그리고, 자세제어장치(30)는 차선유지장치(10)와 조향장치(20)로부터 제공받은 정보들을 통해 차량의 주행상황을 모니터링한다.
자세제어장치(30)는 차량의 주행상황에 따라 자세제어 개입여부를 결정한다(S22). 여기서, 자세제어장치(30)는 차량의 주행상황을 판단하여 차량이 과조향 가능성이 있거나 조향장치(20)가 고장인 경우 자세제어 개입을 결정한다. 한편, 자세제어장치(30)는 차량이 횡경사로 주행중이면 자세제어하지 않고 차선유지장치(10)에 횡경사를 고려한 조향 제어를 요청한다.
자세제어장치(30)는 자세제어 개입이 결정되면 제동장치(40)를 제어하여 차량 자세를 제어한다(S23, S24).
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 자세제어장치의 자세제어 개입방법을 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 자세제어장치(30)는 차선유지장치(10)의 제어에 따라 자율주행 중인 차량의 주행상황을 감시한다(S211). 이때, 자세제어장치(30)는 차선정보로부터 산출한 차선곡률과 차량곡률을 이용하여 차량이 횡경사로 주행중인지를 판단하고, 차선곡률과 한계곡률을 이용하여 과조향 가능성 여부를 판단한다. 또한, 자세제어장치(30)는 조향장치(20)로부터 전송되는 고장 플래그를 통해 조향장치(20)의 고장을 감지한다.
그리고, 자세제어장치(30)는 차량 주행상황이 횡경사로 주행중이면 횡경사로를 고려하여 조향제어를 차선유지장치에 요청한다(S212, S213). 즉, 자세제어장치(30)는 차선유지장치(10)의 제어에 개입하지 않고, 차선유지장치(10) 및 조향장치(20)가 조향 제어를 통해 자율주행하도록 한다.
또한, 자세제어장치(30)는 차량이 과조향 가능성이 있는지를 확인한다(S214).
과조향 가능성여부 확인결과, 과조향 가능성이 있으면 자세제어장치(30)는 한계곡률과 차선곡률의 차를 이용하여 선회 내측 제동토크를 연산하고, 그 연산된 제동토크에 따라 제동장치(40)의 동작을 제어한다(S215).
이후, 자세제어장치(30)는 주행상황 모니터링 결과 조향장치 고장이면 차선유지장치(10)로부터 제공받은 차선 이탈각 정보에 근거하여 제동장치(40)의 동작을 제어한다. 즉, 자세제어장치(30)는 차선 이탈각 정보에 근거하여 제동장치(40)의 제동토크를 제어하여 차량이 차선을 이탈하지 않도록 제어한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차선유지장치와 차간거리유지장치 동작 시 차간거리유지장치의 동작과정을 도시한 흐름도이다.
먼저, 차간거리유지장치(50)는 전방 차량과의 일정한 차간 거리를 유지하기 위한 목표 구동토크를 연산한다(S31). 이때, 차간거리유지장치(50)는 거리 센서(51)를 통해 전방 차량과의 차간 거리를 측정하고, 그 측정한 차간 거리를 이용하요 목표 구동토크를 연산한다.
차간거리유지장치(50)는 연산된 목표 구동토크로 구동장치(60)를 제어하여 구동력을 발생시킨다(S32).
차량이 차간거리유지장치(50)의 제어에 따라 차간 거리를 유지하며 주행하는 중 차간거리유지장치(50)는 조향장치(20)의 고장여부를 확인한다(S33). 이때, 차간거리유지장치(50)는 자세제어장치(30)로부터 전송되는 고장 플래그를 통해 고장여부를 확인한다.
차간거리유지장치(50)는 조향장치(20)의 고장을 감지하면 자세제어장치(30)로부터 제공받은 목표 제동토크를 이용하여 목표 구동토크를 연산한다(S34).
차간거리유지장치(50)는 목표 제동토크에 기반한 목표 구동토크로 구동장치(60)를 제어한다(S35).
10: 차선유지장치
11: 차선 감지부
12: 조향각 연산부
20: 조향장치
21: 조향각 센서
22: 요레이트 센서
30: 자세제어장치
31: 한계곡률 연산부
32: 차량곡률 연산부
40: 제동장치
50: 차간거리유지장치
51: 거리 센서
60: 구동장치

Claims (17)

  1. 차선유지장치가 차선정보에 따라 조향 제어하는 단계와,
    자세제어장치가 상기 차선유지장치의 조향 제어에 따른 차량의 주행상황을 감시하는 단계와,
    상기 자세제어장치가 주행상황에 따라 자세제어 개입여부를 결정하는 단계와,
    상기 자세제어장치가 상기 자세제어 개입여부 결정에 따라 제동장치를 제어하여 차량자세를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 주행상황 감시단계는,
    차선정보에 근거한 차선곡률과 한계곡률에 근거하여 차량의 과조향 가능성이 있는지를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조향 제어 단계는,
    상기 차선유지장치가 차선정보를 획득하는 단계와,
    상기 차선정보를 이용하여 스티어링 휠 제어를 위한 조향각을 산출하는 단계와,
    상기 산출한 조향각에 근거하여 조향장치의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주행상황 감시단계는,
    차선정보를 이용하여 산출되는 차선곡률과 차량곡률을 토대로 차량이 횡경사로 주행 중인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주행상황 감시단계는,
    조향장치로부터 전송되는 고장 플래그를 통해 조향장치의 고장여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차량자세 제어단계는,
    차량이 횡경사로 주행 중이면 상기 차선유지장치에 횡경사를 고려한 조향제어를 요청하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 차선유지장치는,
    조향장치가 현재 요레이트를 측정하고 그 측정한 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 이용하여 목표 요레이트를 수정한 후 수정된 목표 요레이트에 근거하여 조향을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차량자세 제어단계는,
    차량이 과조향 가능성이 있으면, 선회 내측 전륜 및 후륜의 제동 토크를 연산하고 그 연산된 제동 토크로 상기 제동장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차량자세 제어단계는,
    조향장치 고장이 감지되면 상기 차선유지장치로부터 제공받은 차선 이탈각 정보를 이용하여 상기 제동장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템의 자율 주행 방법.
  10. 삭제
  11. 차선정보를 획득하여 그 차선정보에 근거하여 조향각을 연산하는 차선유지장치와,
    상기 차선유지장치에 의해 연산된 조향각에 따라 스티어링 휠을 조향하는 조향장치와,
    상기 차선유지장치의 제어에 따른 차량의 주행상황을 감시하고, 상기 주행상황에 따라 자세제어 개입여부를 결정하며 그 결정에 따라 제동장치를 제어하는 자세제어장치를 포함하고,
    상기 자세제어장치는 상기 차선정보를 토대로 산출된 차선곡률과 한계곡률을 이용하여 차량의 과조향 가능성 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 자세제어장치는,
    상기 차선정보에 근거한 차선곡률과 차량곡률을 이용하여 차량이 횡경사로 주행중인지를 확인하고, 상기 차량이 횡경사로 주행중이면 상기 차선유지장치에 횡경사를 고려한 조향 제어를 요청하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 차선유지장치는,
    상기 조향장치가 현재 요레이트를 측정하고 그 측정한 요레이트와 목표 요레이트의 차이를 이용하여 목표 요레이트를 수정한 후 수정된 목표 요레이트에 근거하여 조향을 조절하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 자세제어장치는,
    상기 과조향 가능성이 있으면 한계곡률과 차선곡률의 차를 이용하여 선회 내측 전륜 및 후륜의 제동 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 자세제어장치는,
    상기 조향장치로부터 전송되는 고장 플래그를 통해 상기 조향장치의 고장여부를 확인하고, 상기 조향장치가 고장이면 상기 차선유지장치로부터 제공되는 차선 이탈각 정보를 이용하여 상기 제동장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 차선유지장치와 함께 동작 중 상기 조향장치의 고장을 감지하면 상기 자세제어장치로부터 제공받은 목표 제동토크에 상응하는 목표 구동토크를 연산하는 차간거리유지장치와,
    상기 차간거리유지장치에 의해 연산된 목표 구동토크에 따른 구동력을 발생시키는 구동장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 차선유지장치는,
    상기 자세제어장치의 자세제어 개입이 있으면 상기 조향장치를 제어하여 상기 스티어링 휠의 조향각을 유지하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
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