KR102587246B1 - 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법 - Google Patents

자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 충돌 판단부에 의해 주행차량의 전방에 위치한 선행차량과 충돌 가능성이 판단되는 경우, a) 제동부가 상기 주행차량의 좌우측 또는 전후방 휠에 편제동을 실시하거나 또는 조향부가 조향을 통해 횡가속도를 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 횡가속도가 상기 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수를 반영하여 상기 노면의 상태에서 얻을 수 있는 횡가속도 내의 값으로 설정된 목표횡가속도 ay,tar에 도달하도록 상기 제동부가 편제동을 실시하거나 또는 상기 조향부가 조향을 실시하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 조향 또는 편제동을 동시해 수행하여 자율주행 차량의 충돌 회피 성능을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 조향 또는 편제동으로 충돌 회피가 불가능한 경우 후륜의 횡력을 상실시켜 자율주행 차량의 충돌 회피 성능을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

Description

자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법{EMERGENCY BRAKING METHOD FOR AUTONOMOUS VEHICLE OF DANGEROUS SITUATION}
본 발명은 주행 중인 자율주행 차량과 선행 차량의 충돌 가능성이 판단되는 경우 그 충돌 방지를 위한 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법에 관한 것으로서, 특히 조향 또는 편제동을 통한 충돌 회피가 불가한 경우 후륜의 횡력을 상실시켜 긴급 제동을 수행하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법에 관한 것이다.
자율주행 자동차는 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 도로의 상황을 파악해 자동으로 주행하는 자동차로, 주행 환경을 인식하여 주행 경로를 생성하고 장애물이나 선행차량을 인식하여 장애물이나 선행차량과 충돌을 회피할 수 있도록 하는 장치 및 알고리즘이 개발되고 있는 실정이다.
장애물이나 선행차량과 충돌을 회피하기 위해 자율주행 자동차의 주행 경로를 변경하거나, 제동을 실시한다.
이와 관련, 종래의 한국공개특허 제 10-2018-0032044 호(비상상황에서 편향된 제동력을 인가하여 조향성능을 강화하는 자율주행 자동차)는 비상상황에서 편향된 제동력을 인가하여 조향성능을 강화하는 자율주행 자동차에 관한 것으로서, 목표진행방향을 설정하고, 조향력만으로 목표진행방향을 추종할 수 없는 경우 비상조향 제어기능을 활성화하여 추가조향력을 확보하기 위해, 목표진행방향 측의 휠에 편향된 제동력을 인가하여 추가조향력을 생성하는 자율주행 자동차를 개시하고 있다.
다만, 종래의 기술은 제동력이 조향을 보조하는 역할에 그쳐 선행차량과의 충돌을 회피하기 위해 제동력이 충분히 작용될 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 위급상황에서 조향 혹은 편제동만으로 선행차량과 충돌을 회피할 수 없는 경우의 대안이 마련되어 있지 않아, 실제 긴급 상황에는 활용할 수 없는 문제점이 있었다.
한국공개특허 제 10-2018-0032044 호
본 발명은 기존의 자율주행 차량의 긴급제동 방법에 있어 선행차량과 충돌 가능성이 판단되는 위험상황에서 자율주행 차량의 조향 또는 편제동을 실시하고, 조향 또는 편제동을 통한 충돌 회피가 불가한 경우 후륜의 횡력을 상실시켜 주행차량과 선행차량의 충돌 회피를 위한 충분한 제동력을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 충돌 판단부에 의해 주행차량의 전방에 위치한 선행차량과 충돌 가능성이 판단되는 경우, a) 제동부가 상기 주행차량의 좌우측 또는 전후방 휠에 편제동을 실시하거나 또는 조향부가 조향을 통해 횡가속도를 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 횡가속도가 상기 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수를 반영하여 상기 노면의 상태에서 얻을 수 있는 횡가속도 내의 값으로 설정된 목표횡가속도 ay,tar에 도달하도록 상기 제동부가 편제동을 실시하거나 또는 상기 조향부가 조향을 실시하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법을 제공한다.
바람직하게, 제어부가 a) 단계를 통한 충돌 회피 가부를 판단하여, 충돌 회피가 불가능하다고 판단하는 경우, b) 제동부가 주행차량의 후륜의 횡력을 상실시키는 긴급 제동을 실시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, a) 단계는, 설정부가 마찰계수를 반영하여 노면의 상태에서 얻을 수 있는 횡가속도 내의 값으로 ay,tar 값을 설정하는 단계; 연산부가 주행차량과 선행차량의 거리를 기반으로 목표이탈각 을 연산하고 ay,tar에 비례하는 요구조향각 δreq 또는 요구편제동력 Freq을 연산하는 단계; 및 연산된 δreq 또는 Freq에 따라 조향부가 조향을 실시하거나 또는 제동부가 편제동을 실시하여 횡가속도를 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 횡가속를 형성하는 단계는, 제어부가 조향부 또는 제동부에 δreq 또는 Freq을 입력하는 제 1단계; 센서부가 입력된 δreq 또는 Freq에 따라 발생된 주행차량의 횡가속도와 이탈각을 센싱하는 제 2단계; 상기 제어부가 횡가속도가 ay,tar에 도달했는지 여부 및 이탈각이 *gain에 도달 했는지 여부를 판단하는 제 3단계; 및 상기 제어부가 횡가속도가 ay,tar에 도달하고 이탈각이 *gain(gain; 1 보다 작은 상수)에 도달할 때까지 조향부 또는 제동부에 δreq 또는 Freq을 입력하는 제 4단계;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 제어부는 ay,sensed < ay,tar 이고 < *gain (ay,sensed; 센서부에 의해 측정된 횡가속도, ; 센서부에 의해 측정된 이탈각)의 조건이 만족되는 동안 제 1단계 내지 제 4단계를 반복 수행하고, 그 외의 조건에서 조향 또는 편제동을 통한 충돌 회피가 불가능하다고 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, b) 단계는, 연산부가 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수와 주행차량의 후륜에 작용하는 수직력의 곱으로 산출되는 후륜에 가해지는 종방향 힘 Fx을 연산하는 단계; 및 상기 제어부가 제동부에 Fx 보다 큰 제동력을 후륜에 가하도록 하여 후륜의 횡력을 상실시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 후륜의 횡력을 상실시키는 단계는, 센서부가 주행차량의 이탈각을 센싱하는 단계; 상기 연산부가 주행차량과 선행차량의 거리를 기반으로 목표이탈각 을 연산하는 단계; 및 상기 제어부가 이탈각이 에 도달할 때까지 Fx 보다 큰 제동력을 후륜에 가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 조향 또는 편제동을 동시해 수행하여 자율주행 차량의 충돌 회피 성능을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 센서를 활용하여 센싱된 자율주행 차량의 횡가속도와 이탈각을 제어부를 통해 피드백하여 충돌 회피에 요구되는 횡가속도와 이탈각에 도달했는지 여부에 따라 회피 방법을 달리할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 조향 또는 편제동으로 충돌 회피가 불가능한 경우 후륜의 횡력을 상실시켜 자율주행 차량의 충돌 회피 성능을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법을 나타낸다.
도 3은 주행 중인 자율주행 차량과 선행차량을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 횡가속도 형성 단계를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 주행차량의 편제동 또는 조향 시의 거동을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 횡가속도 형성을 통한 충돌 회피 판단 단계를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후륜 횡력 상실 단계를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후륜 횡력 상실을 통한 충돌 회피 판단 단계를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 시스템(100)을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 시스템(100)은 충돌 판단부(40), 설정부(50), 연산부(60), 센서부(70), 제어부(30), 제동부(10), 또는 조향부(20)로 이루어 질 수 있다.
자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 시스템(100)은 충돌 판단부(40), 설정부(50), 연산부(60) 또는 센서부(70)로부터 정보를 수신 받은 제어부(30)가 제동부(10) 또는 조향부(20)를 컨트롤 하여 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동을 수행한다.
충돌 판단부(40)는, 주행차량이 선행차량 또는 장애물과 충돌 가능성이 있는지 여부를 판단하는 수단으로, 충돌 판단부(40)에서 충돌 가능성을 판단하는 방법은 공지된 알고리즘일 수 있다.
본 발명은 충돌 판단부(40)에서 충돌 가능성이 판단 된 후 긴급 제동을 통한 충돌 회피를 수행하는 바, 본 발명에서 충돌 판단부(40)의 자세한 설명은 생략한다.
설정부(50)는, 본 발명의 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동을 위해 미리 목표횡가속도 ay,tar를 포함한 기준 값을 설정할 수 있다.
센서부(70)는, 카메라, 레이저 스캐너, 레이더와 같은 장치를 활용하여 영상 정보, 레이저 센싱 정보, 레이더 수신 정보 등에 의해 주행차량의 주행 환경 정보를 센싱할 수 있다. 센서부(70)에는 휠 속도 감지 센서, 브레이크 감지 센서, 조향각 센서 등이 포함될 수 있으며, 다만, 이에 국한되지 않고 차량의 주변 환경을 감지할 수 있는 모든 센서를 포함할 수 있다.
연산부(60)는, 센서부(70)에서 인식한 주행차량의 차속, 선행차량의 차속, 주행차량의 이탈각, 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수 등을 기반으로 자율주행 차량의 충돌 위험상황 판단을 위한 일련의 계산 과정을 실행하여 자율주행 차량의 충돌 위험상황 시 긴급 제동을 위한 결과 값을 도출해낼 수 있다.
제어부(30)는, 제동부(10)와 조향부(20)로 하여금 긴급 제동을 위한 제동력, 조향각, 제동시간 등을 입력할 수 있고 ECU(Electric Control Unit)와 같은 제어 유닛으로 구성될 수 있다.
제동부(10)는, 주행차량의 황가속도 형성을 위해 자동으로 좌우측 또는 전후방 휠에 편제동을 실시하거나, 후륜의 횡력을 상실시키는 제동을 실시할 수 있도록 ABS(Anti-lock Brake System), ESC(Electronic Stability Control) 혹은 AEB(Advanced Emergency Brake)와 같은 제동 장치로 구성될 수 있다.
조향부(20)는, 횡가속도 형성을 위해 자동으로 조향이 이루어질 수 있도록 MDPS(Motor Driven Power Steering system)으로 구성될 수 있다.
센서부(70), 연산부(60), 설정부(50) 또는 충돌 판단부(40)와 제어부(30) 사이의 정보 송수신은 CAN(Controller Area Network)통신과 같은 통신 방식을 이용할 수 있으며, 제어부(30)와 제동부(10) 또는 조향부(20)의 정보 송수신 방법도 마찬가지이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 충돌 판단부(40)에 의해 주행차량의 전방에 위치한 선행차량과 주행차량의 충돌 가능성이 판단(S10)되는 경우, 제동부(10)가 주행차량의 좌우측 또는 전후방 휠에 편제동을 실시하거나 또는 조향부(20)가 조향을 통해 횡가속도를 형성(S20)할 수 있다.
제어부(30)에서 횡가속도를 형성하여 충돌 회피가 가능하다고 판단되는 경우, 제어부(30)는 제동부(10) 또는 조향부(20)로 하여금 주행차량의 횡가속도와 이탈각이 후술되는 일정 조건이 만족될 때 까지 반복적으로 횡가속도 형성(S20)하도록 할 수 있다.
도면에 도시 되어 있지는 않으나, 횡가속도를 형성하여 선행차량 회피가 완료되어 충돌 가능성이 제거된 경우, 횡가속도 형성 단계 실행 후에 다시 주행으로 복귀하는 과정을 더 포함할 수 있다.
만약, 제어부(30)에서 횡가속도를 형성하여 충돌 회피가 불가하다고 판단되는 경우, 제어부(30)는 제동부(10)로 하여금 주행차량의 후륜의 횡력을 상실(S40)시키는 긴급 제동을 실시하도록 할 수 있다.
제어부(30)는 제동부(10)로 하여금 주행차량의 이탈각이 후술되는 일정 조건(S50)이 만족될 때 까지 반복적으로 후륜의 횡력을 상실(S40)시키도록 할 수 있다.
도면에 도시 되어 있지는 않으나, 후륜의 횡력을 상실(S40)시키는 단계를 통해 선행차량 회피가 완료되어 충돌 가능성이 제거된 경우, 후륜의 횡력을 상실(S40) 시킨 후에 다시 주행으로 복귀하는 과정을 더 포함할 수 있다.
도 3은 주행 중인 자율주행 차량과 선행차량을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 센서부(70)에 의해 측정되는 차량의 주행정보를 알 수 있다. V는 주행차량의 속도, VF는 선행차량의 속도, W는 도로폭, W'는 선행차량의 폭, 그리고 ΔS는 주행차량과 선행차량의 거리를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 횡가속도 형성(S20) 단계를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 횡가속도 형성(S20) 단계는 설정부(50)가 마찰계수를 반영하여 노면의 상태에서 얻을 수 있는 횡가속도 내의 값으로 ay,tar 값을 설정하는 단계(S210); 연산부(60)가 주행차량과 선행차량의 거리를 기반으로 목표이탈각 을 연산하고 ay,tar에 비례하는 요구조향각 δreq 또는 요구편제동력 Freq을 연산하는 단계(S230); 및 연산된 δreq 또는 Freq에 따라 조향부(20)가 조향을 실시하거나 또는 제동부(10)가 편제동을 실시하여 횡가속도를 형성하는 단계(S250);를 더 포함할 수 있다.
먼저, 설정부(50)가 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수 μ를 반영하여 노면의 상태에서 얻을 수 있는 횡가속도 값인 μ*g(g는 중력가속도) 내의 값으로 목표횡가속도 ay,tar 값을 설정할 수 있다.
μ는 센서부(70)에 의해 직접 측정된 값을 사용할 수 있으며, 센서부(70)가 노면의 온도나 습도와 같은 노면 조건을 측정하여 노면 조건에 따라 미리 설정부(50)에 설정된 값을 사용할 수도 있다.
설정부(50)에서 횡가속도의 목표치인 ay,tar를 설정하고 나면, 연산부(60)가 센서부(70)에 의해 측정된 주행차량과 선행차량의 거리를 기반으로 목표이탈각 을 연산하고 ay,tar에 비례하는 요구조향각 δreq 또는 요구편제동력 Freq을 연산할 수 있다.
δreq를 산출하기 위해 먼저, 설정된 ay,tar를 활용하여 편제동 또는 조향으로 선행차량을 회피하는데 요구되는 요구요레이트 γreq를 연산해야 하고, 이는 에커만 요레이트를 통해 산출할 수 있다.
요레이트란, 요각속도라고 하며, 자동차의 중심을 통하는 수직선 주위에 회전각(요각)이 변하는 속도를 의미한다. 에커만 요레이트는 선형 타이어 모델을 이용하여 차량의 요레이트와 조향각 사이의 관계식을 나타낸다.
에커만 요레이트는 주행차량의 편제동 또는 조향 시의 거동을 나타내는 도 5를 참조하여 연산할 수 있다.
도 5에 기재된 γ는 주행차량의 요레이트, Fsf는 전륜의 횡력, Fsr는 후륜의 횡력, αf는 전륜의 슬립각, αr은 후륜의 슬립각, Cf는 전륜의 코너링 스티프니스, Cr는 후륜의 코너링 스티프니스, lf는 주행차량의 무게중심에서 전륜까지의 거리, lr는 주행차량의 무게중심에서 후륜까지의 거리, m은 차량의 무게, δ은 조향각, R은 코너링 반경을 의미한다.
γreq는 다음의 식으로 연산될 수 있다.
또한, Fsf와 Fsr는 다음의 식으로 연산될 수 있다.
이때, αf와 αr는 다음의 식으로 연산될 수 있다.
()
()
또한, R은 다음과 같이 연산되어 γ와 R의 관계식은 아래와 같이 도출될 수 있다.
이때, γ를 선행차량을 회피하는데 요구되는 요구요레이트 γreq로 두면, γreq는 다음과 같이 연산될 수 있다.
,
이때, 이탈각은 아래의 수식으로 연산될 수 있다.
이때, ,
상기의 δ를 주행차량이 선행차량과 충돌을 회피하기 위해 요구되는 요구조향각 δreq으로 둘 수 있다.
Freq은 다음의 식으로 연산될 수 있다.
이때, N은 휠에 작용하는 수직력을 의미하고, μ는 마찰계수, g는 중력가속도를 의미하며 gainbrk는 제어량 연산을 위한 게인 값이며, 차종에 따라 튜닝을 위한 값으로 실험을 통해 결정되거나 센서부(70)에 의해 센싱 된 값일 수 있다.
상술한 과정에서, 연산을 통해 얻을 수 없는 수치는 센서부(70)에 의해 센싱되거나, 센서부(70)에 의해 센싱된 수치를 통해 산출할 수 있다.
δreq 또는 Freq가 연산되면, 제어부(30)는 이를 기반으로 조향부(20)로 하여금 조향을 실시하도록 하거나 또는 제동부(10)로 하여금 편제동을 실시하도록 하여 선행차량과 충돌을 회피하기 위한 횡가속도를 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 횡가속도 형성을 통한 충돌 회피 판단 단계(S250)를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 황가속도 형성을 통한 충돌 회피 판단 단계(S250)는 제어부(30)가 조향부(20) 또는 제동부(10)에 δreq 또는 Freq을 입력하는 제 1단계(S251); 센서부(70)가 입력된 δreq 또는 Freq에 따라 발생된 주행차량의 횡가속도와 이탈각을 센싱하는 제 2단계(S253); 제어부(30)가 횡가속도가 ay,tar에 도달했는지 여부 및 이탈각이 *gain(gain; 1 보다 작은 상수)에 도달 했는지 여부를 판단하는 제 3단계(S255); 및 제어부(30)가 횡가속도가 ay,tar에 도달하고 이탈각이 *gain에 도달할 때까지 조향부(20) 또는 제동부(10)에 δreq 또는 Freq을 입력하는 제 4단계(S257);를 더 포함할 수 있다.
제어부(30)는 ay,sensed < ay,tar 이고 < *gain (ay,sensed; 센서부(70)에 의해 측정된 횡가속도, ; 센서부(70)에 의해 측정된 이탈각)의 조건이 만족되는 동안 제 1단계 내지 제 4단계를 반복 수행하고, 그 외의 조건에서 조향 또는 편제동을 통한 충돌 회피가 불가능하다고 판단할 수 있다.
현재 노면 조건에서 얻을 수 있는 최대 횡가속도인 목표횡가속도 ay,tar 보다 센싱되는 횡가속도가 작고, 목표이탈각 보다 작게 설정된 *gain 값 보다 센싱되는 이탈각이 작은 경우 주행차량은 선행차량과 충돌을 회피하기 위해 여전히 횡가속도를 형성해야 하는 바, 제 1단계 내지 제 4 단계가 반복 수행될 수 있다.
는 아래의 수식으로 연산될 수 있다.
주행차량이 선행차량과 충돌을 회피하기 위해 필요한 목표이탈각 값으로 둘 수 있다.
이때, 값은 선행차량의 차폭 W' 대비 주행차량과 선행차량의 거리 ΔS의 아크탄젠트 값으로 구할 수 있으나, 아크탄젠트 결과 값을 높게 조절하여 값을 실제로 충돌을 회피하기 위해 요구되는 이탈각 보다 크게 설정할 수 있다. 이는 실제 요구되는 이탈각 보다 여유를 두고 충돌 회피에 필요한 목표이탈각을 설정하여 안전성을 확보하기 위함이다.
gain 값은 제어로직을 구성함에 있어 성능 튜닝 자유도를 위한 게인 설정값으로 Trial-and-error 또는 엔지니어의 노하우에 따라 설정되는 값이며, 1 보다 작은 값으로 설정하여 실제 목표이탈각 보다 작은 *gain값과 같은 이탈각이 센싱되더라도 후륜 횡력 상실 단계를 실시하여 안정성을 확보할 수 있다.
제어부(30)는 ay,sensed < ay,tar 또는 < *gain 중 어느 하나의 조건만을 만족하지 않더라도 후륜 횡력 상실 단계를 실시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후륜 횡력 상실 단계(S40)를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 후륜 횡력 상실 단계(S40)는, 연산부(60)가 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수와 주행차량의 후륜에 작용하는 수직력의 곱으로 산출되는 후륜에 가해지는 종방향 힘 Fx을 연산하는 단계(S410); 및 제어부(30)가 제동부(10)에 Fx 보다 큰 제동력을 후륜에 가하도록 하여 후륜의 횡력을 상실시키는 단계(S430);를 더 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 후륜 횡력 상실을 통한 충돌 회피 판단 단계를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 후륜의 횡력을 상실시키는 단계(S430)는, 센서부(70)가 주행차량의 이탈각을 센싱하는 단계(S431); 연산부(60)가 주행차량과 선행차량의 거리를 기반으로 목표이탈각 을 연산하는 단계(S433); 및 제어부(30)가 이탈각이 에 도달할 때까지 Fx 보다 큰 제동력을 후륜에 가하는 단계(S435);를 더 포함할 수 있다.
센싱된 이탈각 가 에 도달하면 후륜 횡력 상실 단계는 종료될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
100: 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 시스템
10: 제동부
20: 조향부
30: 제어부
40: 충돌 판단부
50: 설정부
60: 연산부
70: 센서부

Claims (7)

  1. 충돌 판단부에 의해 주행차량의 전방에 위치한 선행차량과 충돌 가능성이 판단되는 경우,
    a) 제동부가 상기 주행차량의 좌우측 또는 전후방 휠에 편제동을 실시하거나 또는 조향부가 조향을 통해 횡가속도를 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 횡가속도가 상기 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수를 반영하여 상기 노면의 상태에서 얻을 수 있는 횡가속도 내의 값으로 설정된 목표횡가속도 ay,tar에 도달하도록 상기 제동부가 편제동을 실시하거나 또는 상기 조향부가 조향을 실시하고,
    상기 a) 단계는,
    설정부가 상기 마찰계수를 반영하여 상기 노면의 상태에서 얻을 수 있는 횡가속도 내의 값으로 ay,tar 값을 설정하는 단계;
    연산부가 상기 주행차량과 상기 선행차량의 거리를 기반으로 목표이탈각 을 연산하고 상기 ay,tar에 비례하는 요구조향각 δreq과 요구편제동력 Freq을 연산하는 단계; 및
    연산된 상기 δreq 또는 상기 Freq에 따라 상기 조향부가 조향을 실시하거나 또는 상기 제동부가 편제동을 실시하여 횡가속도를 형성하는 단계;를 포함하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 제어부가 상기 a) 단계를 통한 충돌 회피 가부를 판단하여, 충돌 회피가 불가능하다고 판단하는 경우,
    b) 상기 제동부가 상기 주행차량의 후륜의 횡력을 상실시키는 긴급 제동을 실시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 횡가속도를 형성하는 단계는,
    제어부가 상기 조향부 또는 상기 제동부에 상기 δreq 또는 상기 Freq을 입력하는 제 1단계;
    센서부가 입력된 상기 δreq 또는 상기 Freq에 따라 발생된 상기 주행차량의 횡가속도와 이탈각을 센싱하는 제 2단계;
    상기 제어부가 상기 횡가속도가 상기 ay,tar에 도달했는지 여부 및 상기 이탈각이 *gain에 도달 했는지 여부를 판단하는 제 3단계; 및
    상기 제어부가 상기 횡가속도가 상기 ay,tar에 도달하고 상기 이탈각이 상기 *gain에 도달할 때까지 상기 조향부 또는 상기 제동부에 상기 δreq 또는 상기 Freq을 입력하는 제 4단계;를 더 포함하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법.
    (gain; 1 보다 작은 상수)
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는 ay,sensed < ay,tar 이고 < *gain 의 조건이 만족되는 동안 상기 제 1단계 내지 상기 제 4단계를 반복 수행하고, 그 외의 조건에서 조향 또는 편제동을 통한 충돌 회피가 불가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법.
    (ay,sensed; 센서부에 의해 측정된 횡가속도, ; 센서부에 의해 측정된 이탈각)
  6. 제 2항에 있어서, 상기 b) 단계는,
    연산부가 상기 주행차량이 위치한 노면의 마찰계수와 상기 주행차량의 후륜에 작용하는 수직력의 곱으로 산출되는 상기 후륜에 가해지는 종방향 힘 Fx을 연산하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 제동부에 상기 Fx 보다 큰 제동력을 상기 후륜에 가하도록 하여 상기 후륜의 횡력을 상실시키는 단계;를 더 포함하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 후륜의 횡력을 상실시키는 단계는,
    센서부가 상기 주행차량의 이탈각을 센싱하는 단계;
    상기 연산부가 상기 주행차량과 상기 선행차량의 거리를 기반으로 목표이탈각 을 연산하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 이탈각이 상기 에 도달할 때까지 상기 Fx 보다 큰 제동력을 상기 후륜에 가하는 단계;를 더 포함하는 자율주행 차량의 위험상황 시 긴급 제동 방법.
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