KR20190066953A - 자율 주행 제어 장치 및 그의 타겟 전환 방법 - Google Patents

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김회원
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Abstract

본 발명은 전방차량 추종제어 중 컷인(Cut-In) 상황 발생 시 타겟 처리를 수행하는 자율 주행 제어 장치 및 그의 타겟 전환 방법에 관한 것으로, 차량의 전방차량을 인식하여 전방차량 정보를 산출하는 전방차량 인식부, 차선을 인식하여 차선 정보를 산출하는 차선 인식부, 및 전방차량 추종제어 중 상기 차선 정보 및 상기 전방차량 정보를 토대로 컷인 레벨을 판정하고 판정결과에 따라 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

자율 주행 제어 장치 및 그의 타겟 전환 방법{AUTONOMOUS DRIVING CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR CHANGING TARGET THEREOF}
본 발명은 전방차량 추종제어 중 컷인(Cut-In) 상황 발생 시 타겟 처리를 수행하는 자율 주행 제어 장치 및 그의 타겟 전환 방법에 관한 것이다.
스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템은 레이더 센서로 앞차와의 거리와 속도를 측정해 차량 간의 안전 거리를 자동으로 조절하는 시스템이다. SCC 시스템은 자차가 주행하는 자차로에서 주행하는 전방차량을 타겟 차량으로 설정하고 해당 타겟 차량에 대해 추종제어를 수행한다. SCC 시스템은 추종제어 중 자차로의 좌측 또는 우측 차로의 전방차량이 자차로로 컷인(Cut-In)하는 경우 해당 전방차량의 자차로 진입을 판정한 후 추종제어를 수행한다.
SCC 시스템에서 컷인 차량을 판정할 때 센서의 부정확에 의한 오판단을 줄이기 위해 보수적으로 자차로 제어대상을 선정한다. 따라서, 종래에는 컷인 차량의 자차로 진입 판정시점이 지연되어 컷인 상황에서 자차량의 감속제어가 늦어지는 문제가 발생한다.
본 발명은 전방차량 추종제어 중 컷인(Cut-In) 상황 발생 시 컷인 상황을 단계적으로 판정하여 타겟 전환을 단계별로 제어하는 자율 주행 제어 장치 및 그의 타겟 전환 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치는 차량의 전방차량을 인식하여 전방차량 정보를 산출하는 전방차량 인식부, 차선을 인식하여 차선 정보를 산출하는 차선 인식부, 및 전방차량 추종제어 중 상기 차선 정보 및 상기 전방차량 정보를 토대로 컷인 레벨을 판정하고 판정결과에 따라 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 제1판단조건에 따라 차량과 컷인 차량의 횡거리 및 컷인 차량의 횡속도를 고려하여 제1컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 제2판단조건에 따라 컷인 잔여시간을 고려하여 제2컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 제1컷인 레벨과 상기 제2컷인 레벨 중 최대 레벨을 상기 컷인 레벨로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 컷인 레벨에 따라 제1요구가속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 차량이 주행하는 차로에 타겟 차량의 존재유무에 따라 제2요구가속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 제1요구가속도 및 상기 제2요구가속도 중 최소값을 최종 제어 요구가속도로 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 컷인 레벨에 따라 차량의 가속 금지, 예비 감속 및 타겟 전환을 단계적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법은 전방차량 추종제어 중 컷인 타겟이 존재하는지를 확인하는 단계, 상기 컷인 타겟이 존재하면, 차선 정보 및 전방차량 정보를 토대로 컷인 레벨을 판정하는 단계, 상기 컷인 레벨에 따라 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 컷인 레벨을 판정하는 단계는, 제1판단조건에 따라 차량과 컷인 차량의 횡거리 및 컷인 차량의 횡속도를 고려하여 제1컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 컷인 레벨을 판정하는 단계는, 제2판단조건에 따라 컷인 잔여시간을 고려하여 제2컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 한다.
상기 컷인 레벨을 판정하는 단계는, 상기 제1컷인 레벨과 상기 제2컷인 레벨 중 최대 레벨을 상기 컷인 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
상기 컷인 레벨을 판정하는 단계에서, 상기 컷인 레벨에 따라 제1요구가속도를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법은 상기 차량이 주행하는 차로에 타겟 차량의 존재유무를 확인하는 단계, 및 상기 타겟 차량의 존재유무에 따라 제2요구가속도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 단계는, 상기 제1요구가속도 및 상기 제2요구가속도 중 최소값을 최종 제어 요구가속도로 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 단계는, 상기 컷인 레벨에 따라 차량의 가속 금지, 예비 감속 및 타겟 전환을 단계적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전방차량 추종제어 중 컷인 상황 발생 시 컷인 상황을 단계적으로 판정하여 타겟 전환을 단계별로 제어함으로써, 컷인 상황에서 차량의 감속지연을 최소화할 수 있다. 따라서, 본 발명은 컷인 상황에서 차량의 감속지연으로 발생하는 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 본 발명과 관련된 컷인 잔여시간 산출방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명과 관련된 컷인 상황을 도시한 도면.
도 4는 본 발명과 관련된 컷인 잔여시간에 따른 가중치 변화를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법을 도시한 흐름도.
도 6은 본 발명의 컷인 레벨에 따른 제어량 변화를 도시한 도면.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치를 도시한 블록구성도, 도 2는 본 발명과 관련된 컷인 잔여시간 산출방법을 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명과 관련된 컷인 상황을 도시한 도면, 도 4는 본 발명과 관련된 컷인 잔여시간에 따른 가중치 변화를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치(100)는 사용자 입력부(110), 저장부(120), 표시부(130), 전방차량 인식부(140), 차선 인식부(150), 차량거동 검출부(160), 가/감속 제어부(170) 및 제어부(180) 등을 포함할 수 있다. 제어부(180)는 차량 내부 통신(In-Vehicle Networking)을 통해 사용자 입력부(110), 저장부(120), 표시부(130), 전방차량 인식부(140), 차선 인식부(150), 차량거동 검출부(160) 및 가/감속 제어부(170)와 연결된다. 차량 내부 통신은 CAN(Controller Area Network) 통신, MOST(Media Oriented Systems Transport) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, X-by-Wire(Flexray), 이더넷(Ethernet) 및 시리얼 통신 등으로 구현될 수 있다.
사용자 입력부(110)는 사용자로부터 데이터(신호)를 입력받기 위한 장치이다. 사용자 입력부(110)는 사용자의 조작에 따라 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC) 시스템 온(ON) 및 오프(OFF) 명령을 발생시킨다. 사용자 입력부(110)는 사용자의 조작에 따라 목표 차간 거리 및/또는 목표 속도를 입력받는다.
사용자 입력부(110)는 터치패드(touch pad), 키보드(keyboard), 스위치, 버튼, 음성입력장치, 조이스틱, 및 조그 휠 등으로 구성될 수 있다.
저장부(120)는 제어부(180)가 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장한다. 또한, 저장부(120)는 지도 데이터 및 각종 설정정보 등을 저장한다. 저장부(120)는 제어부(180)의 동작에 따라 발생되는 데이터(정보)를 임시로 저장할 수도 있다.
저장부(120)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 착탈형 디스크 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
표시부(130)는 SCC 설정 및 해제, 설정 속도, 차간 거리 및 경보 등의 제어 상황을 표시한다. 표시부(130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 터치스크린 및 클러스터(cluster) 등의 출력장치 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
표시부(130)는 오디오 데이터를 출력할 수 있는 스피커(speaker)와 같은 음향 출력 모듈을 포함할 수도 있다. 예컨대, 표시부(130)는 SCC 시스템 설정 시 SCC 시스템이 설정되었음을 알리는 음성 메시지를 스피커를 통해 출력할 수 있다.
또한, 표시부(130)는 터치 센서와 결합된 터치 스크린으로 구현되어 출력장치 뿐만 아니라 입력장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서는 터치 필름 또는 터치 패드 등이 사용될 수 있다.
전방차량 인식부(140)는 레이더(Radio Detecting And Ranging,radar), 라이더(Light Detection And Ranging, LiDAR) 및 초음파 센서와 같은 거리 센서, 이미지 센서(카메라), 및 GPS(Global Positioning System) 모듈 등을 이용하여 차량의 전방에 위치하는 전방차량을 인식한다.
전방차량 인식부(140)는 거리센서, 이미지 센서 및 GPS 모듈 등을 이용하여 측정한 데이터를 이용하여 차량과 전방차량 간의 거리, 전방차량의 상대속도(자차량 기준) 및 전방차량의 횡속도 등을 계산(산출)한다. 전방차량 인식부(140)는 차량과 전방차량 간의 거리, 전방차량의 상대속도 및 전방차량의 횡속도 등을 포함하는 전방차량 정보를 제어부(180)에 전송한다.
차선 인식부(150)는 이미지 센서, 레이저 스캐너 및 지도 데이터 등을 이용하여 자차량이 주행하는 도로의 차선을 인식한다. 차선 인식부(150)는 인식한 차선에 대한 정보(차선 정보)를 검출한다. 차선 정보는 차량과 차선 간의 거리, 차량과 차선 간의 각도, 도로 곡률 및 곡률반경 등을 포함한다.
차량거동 검출부(160)는 차량 내 탑재된 전자제어장치(ECU) 및 센서들(예: 차속 센서, 가속도 센서 및 조향각 센서 등)을 통해 차량거동정보를 검출한다. 차량거동정보는 차량속도(차량의 종방향 속도), 조향각, 휠 속도, 브레이크 작동 여부, 가속페달 작동 여부, 변속레버의 위치 등을 포함한다.
가/감속 제어부(170)는 차량의 가속 및 감속을 제어한다. 가/감속 제어부(170)는 엔진 제어기, 제동 제어기 및 변속 제어기(Transmission Control Module)를 포함한다.
엔진 제어기는 차량의 엔진을 제어하는 액추에이터로, 차량의 가속을 제어한다. 엔진 제어기는 EMS(Engine Management System)으로 구현될 수 있다. 엔진 제어기는 가속 페달 위치 센서로부터 출력되는 가속 페달 위치 정보에 따라 엔진의 구동토크를 제어한다. 엔진 제어기는 자율주행(SCC 시스템 온) 시 제어부(180)로부터 요청받은 차량의 주행속도를 추종하기 위해 엔진 출력을 제어한다.
제동 제어기는 차량의 감속을 제어하는 액추에이터로, 전자식 주행 안정화 컨트롤(Electronic Stability Control, ESC)로 구현될 수 있다. 제동 제어기는 자율주행 시 제어부(180)로부터 요청받은 목표 속도를 추종하기 위해 제동 압력을 제어한다. 즉, 제동 제어기는 차량의 감속을 제어한다.
변속 제어기는 차량의 변속기(변속)를 제어하기 위한 액추에이터로, 전기식 시프터(Shift By Wire, SBW)로 구현될 수 있다. 변속 제어기는 기어 위치 및 기어 상태 범위에 따라 차량의 변속을 제어한다.
제어부(180)는 자율 주행 제어 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제어부(180)는 사용자 입력부(110)로부터 SCC 시스템 온 명령을 수신하면 SCC 시스템을 설정한다. 즉, 제어부(180)는 SCC 시스템을 작동시킨다. 제어부(180)는 SCC 시스템을 작동시킬 때 사용자 입력에 따라 목표 속도 및/또는 목표 차간 거리를 설정한다. 제어부(180)는 차량추종 제어를 수행하기 위한 타겟차량(선행 차량)을 선정하고 선정한 타겟차량에 대해 추종제어를 수행한다. 제어부(180)는 목표 속도 및/또는 목표 차간 거리를 토대로 가/감속 제어부(170)를 제어하여 타겟차량과 설정된 차간 거리를 유지하도록 차량의 가속 및 감속을 제어한다.
제어부(180)는 전방차량 인식부(140)를 통해 컷인(Cut-In) 차량을 인식한다. 전방차량 인식부(140)는 컷인 차량의 횡속도(횡방향 속도), 차량과 컷인 차량 간의 횡방향 거리(횡거리) 및 컷인 잔여시간 등을 산출하여 제어부(180)로 전송한다.
제어부(180)는 컷인 차량의 횡속도, 차량과 컷인 차량 간의 횡거리, 컷인 잔여시간 등을 이용하여 컷인 레벨(Cut-In Level)을 판정한다. 이때, 제어부(180)는 다음의 제1판단조건 및 제2판단조건에 따라 컷인 레벨을 판정한다.
1) 제1판단조건
레벨1: 자차의 좌측 또는 우측 차로의 전방차량이 기준 횡속도 Vlat-CutIn m/s 이상으로 자차 방향으로 접근하는 경우
레벨2: 레벨1인 상태로 기준 시간 Tlat-CutIn s 이상 유지되는 경우
레벨3: 레벨2인 상태로 차량과 컷인 차량 간의 거리가 기준 횡거리 Dlat-CutIn m에 도달한 경우
레벨0: 레벨1, 레벨2 및 레벨3을 만족하지 않는 경우
2) 제2판단조건
레벨0: TTCI > TTCIlevel1
레벨1: TTCIlevel2 < TTCI ≤ TTCIlevel1
레벨2: TTCIlevel3 < TTCI ≤ TTCIlevel2
레벨3: TTCI ≤ TTCIlevel3
여기서, TTCLlevel1, TTCLlevel2 및 TTCLlevel3는 사전에 미리 설정되고, TTCI(Time To Cut-In)은 컷인 잔여 시간(컷인 판정 시간)으로, 다음 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서, 도 2를 참조하면 DCut-In은 컷인 판정을 위한 기준 횡거리이고, DLat은 자차량(HV)와 옆차로 전방차량(PV) 사이의 횡방향 거리이며, VLat는 옆차로 전방차량(PV)의 횡속도(횡방향 속도)를 말한다.
제어부(180)는 제1판단조건에 의해 결정된 레벨 CI_Condition1과 제2판단조건에 의해 결정된 레벨 CI_Condition2 중 최대 레벨을 선택하여 최종적인 컷인 레벨로 결정한다. 즉, 컷인 레벨(CI_LEVEL)은 [수학식 2]에 의해 산출된다.
Figure pat00002
예를 들어, 제어부(180)는 제1판단조건에 따른 컷인 레벨이 '1'이고 제2판단조건에 따른 컷인 레벨이 '2'이면 최종 컷인 레벨(CI_LEVEL)을 '2'로 결정한다.
제어부(180)는 산출된 컷인 레벨(CI_LEVEL)에 따른 컷인 타겟 요구가속도를 산출한다. 제어부(180)는 SCC 시스템에 적용되는 기존의 요구가속도 산출 방식을 이용하여 요구가속도를 산출할 수 있다.
제어부(180)는 컷인 레벨이 '0'이거나 컷인 타겟이 존재하지 않으면 컷인 타겟 요구가속도가 반영되지 않도록 한다. 즉, 제어부(180)는 컷인 타겟 요구가속도를 최대 요구가속도(최대값)로 설정하여 이후 최종 제어 요구가속도를 결정할 때 해당 컷인 타겟 요구가속도가 선택되지 않도록 한다. 제어부(180)는 컷인 레벨이 '1'이면 컷인 타겟 요구가속도를 '0 m/s2'으로 설정하여 자차량의 가속을 금지시킨다. 또한, 제어부(180)는 컷인 레벨이 '2'이면 컷인 타겟 요구가속도를 산출하고 컷인 잔여 시간(TTCI)에 따른 가중치를 산출한 컷인 타겟 요구가속도에 적용하여 컷인 타겟 요구감속도를 산출한다. 제어부(180)는 컷인 레벨이 '3'이면 컷인 타겟 요구가속도를 최대 요구가속도로 설정하여 해당 컷인 타겟 요구가속도가 반영되지 않도록 한다. 또한, 제어부(180)는 컷인 레벨이 '3'이면 이전 타겟 차량(자차로 전방차량)에서 컷인 차량으로 타겟을 전환한다.
제어부(180)는 CIPV(Closest In-lane Preceding Vehicle, 자차로 전방차량) 타겟이 존재하면, CIPV 타겟 요구가속도를 산출한다. 한편, 제어부(180)는 CIPV 타겟이 존재하지 않으면 CIPV 타겟 요구가속도를 설정속도(목표 속도)로 제어하기 위한 요구가속도(설정속도 요구가속도)로 설정한다. 예컨대, 제어부(180)는 CIPV 타겟이 없거나 또는 가려져 전방차량 인식부(140)를 통해 CIPV 타겟이 인식이 되지 않으면, CIPV 타겟 요구가속도를 설정속도 요구가속도로 설정한다.
제어부(180)는 컷인 타겟 요구가속도 aCut-In 및 CIPV 타겟 요구가속도 aCIPV 중 최소값을 최종 제어 요구가속도(aReq)로 결정한다.
Figure pat00003
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 자차량(HV)이 타겟1에 대해 추종제어를 수행하는 중 좌측 차로 전방에 타겟2(컷인 타겟)가 자차량(HV)과 타겟1(CIPV 타겟) 사이로 컷인(끼어들기)을 수행하는 경우, 제어부(180)는 [표 1]에서와 같이 컷인 레벨에 따라 타겟 요구가속도를 산출한다.
CI_LEVEL CIPV 타겟 Cut-In 타겟 Cut-In 타겟 요구가속도 비고
LEVEL0 타겟1 없음 - 타겟1 추종제어
LEVEL1 타겟1 타겟2 Cut-In 타겟 요구가속도=0 가속금지
LEVEL2 타겟1 타겟2 Cut-In 타겟 요구가속도 정상 산출값×WCut-In 예비 감속
LEVEL3 타겟1→타겟2 타겟2→없음 - Cut-In 판정
타겟2 추종제어
표 1을 참조하면, 제어부(180)는 컷인 타겟이 존재하는 경우 컷인 레벨에 따라 컷인 타겟 요구가속도를 산출한다. 제어부(180)는 컷인 레벨이 '1'인 경우, 컷인 타겟 요구가속도를 '0 m/s2'로 설정하여 자차량의 가속을 금지한다.
한편, 제어부(180)는 컷인 타겟이 존재하지 않는 경우, 기설정된 목표 속도 및/또는 목표 차간 거리에 근거하여 추종제어를 수행한다. 예컨대, 제어부(180)는 컷인 레벨이 '0'인 경우 자차로 전방차량을 타겟으로 하여 추종제어를 수행한다. 또는, 제어부(180)는 컷인 레벨이 '3'인 경우, 자차로 전방차량에서 컷인 차량으로 타겟 차량을 전환하고, 해당 타겟 차량을 추종하도록 제어한다.
제어부(180)는 컷인 레벨이 '2'인 경우 컷인 타겟 요구가속도를 [수학식 4]를 통해 산출한다.
Figure pat00004
여기서, aCut-In_cal은 공지된 요구가속도를 산출 알고리즘에 따라 산출한 컷인 타겟 요구가속도이고, WCut-In은 가중치로, WCut-In < 1 이다. 도 4 참조를 참조하면, 가중치 WCut-In은 컷인 잔여시간 TTCI에 따라 변경된다.
제어부(180)는 컷인 레벨에 따라 제어 시점 및 제어량을 조절하여 가/감속 제어부(170)를 제어하여 추종제어를 수행한다. 제어부(180)는 최종 제어 요구가속도에 따라 가/감속 제어부(170)를 제어하여 차량의 가속 및 감속을 제어한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제어부(180)는 전방차량 인식부(140)를 통해 컷인 타겟 및 CIPV 타겟이 존재하는지를 확인한다(S110, S170).
제어부(180)는 컷인 타겟에 존재하면 해당 컷인 타겟에 대한 컷인 레벨을 산출한다(S120).
제어부(180)는 컷인 레벨이 레벨0인지를 확인한다(S130). 제어부(180)는 컷인 레벨이 레벨0이면 컷인 타겟 요구가속도를 최대값으로 설정한다(S135). 또한, 제어부(180)는 S110에서 컷인 타겟이 존재하지 않는 경우, 컷인 타겟 요구가속도를 최대값으로 설정한다(S135). 제어부(180)는 목표 속도 및/또는 목표 차간 거리에 근거하여 자차량이 기설정된 타겟차량을 추종하도록 가/감속 제어부(170)를 통해 차량의 거동을 제어한다.
제어부(180)는 컷인 레벨이 레벨0이 아니면, 컷인 레벨이 레벨1인지를 확인한다(S140). 제어부(180)는 컷인 레벨이 레벨1이면 컷인 타겟 요구가속도를 0m/s2으로 설정한다(S145). 제어부(180)는 컷인 타겟 요구가속도를 0m/s2으로 설정하여 자차량의 가속을 금지시킨다.
제어부(180)는 컷인 레벨이 레벨1이 아니면, 컷인 레벨이 레벨2인지를 확인한다(S150). 제어부(180)는 컷인 레벨이 레벨2이면 컷인 타겟 요구가속도를 산출하고 그 산출된 요구가속도에 가중치를 적용하여 컷인 타겟 요구가속도로 설정한다(S155). 이때, 제어부(180)는 컷인 타겟 요구가속도에 따라 가/감속 제어부(170)를 제어하여 차량의 가속 및 감속을 제어한다.
제어부(180)는 컷인 레벨이 레벨2가 아니면, 컷인 레벨을 레벨3으로 판단하여 컷인 타겟 요구가속도에 최대값(최대 요구가속도)을 적용한다(S165). 제어부(180)는 기설정된 타겟차량에서 컷인 차량으로 타겟 차량을 전환하고 전환한 타겟차량에 대해 추종제어를 수행한다.
한편, 제어부(180)는 S110에서 CIPV 타겟이 존재하면, CIPV 타겟 요구가속도를 산출한다(S180).
제어부(180)는 S110에서 CIPV 타겟이 존재하지 않으면, CIPV 타겟 요구가속도를 설정속도 요구가속도로 설정한다(S185).
제어부(180)는 컷인 타겟 요구가속도 및 CIPV 타겟 요구가속도를 이용하여 최종 제어 요구가속도를 산출한다(S190). 제어부(180)는 컷인 타겟 요구가속도 및 CIPV 타겟 요구가속도 중 최소값을 최종 제어 요구가속도로 적용한다.
제어부(180)는 산출된 최종 제어 요구가속도에 근거하여 가/감속 제어부(170)를 제어하여 차량의 가속 및 가속을 제어한다.
도 6은 본 발명의 컷인 레벨에 따른 제어량 변화를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 종래에는 타겟 전환 시점부터 감속을 시작한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 제어부(180)는 컷인 레벨1에서 컷인 레벨2 사이 구간에서는 차량의 가속을 금지시키고, 컷인 레벨2와 컷인 레벨3 사이에서는 예비 감속을 수행하고 컷인 레벨3에서는 컷인 판정하여 타겟 전환을 수행한다.
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: 자율 주행 제어 장치
110: 사용자 입력부
120: 저장부
130: 표시부
140: 전방차량 인식부
150: 차선 인식부
160: 차량거동 검출부
170: 가/감속 제어부
180: 제어부

Claims (16)

  1. 차량의 전방차량을 인식하여 전방차량 정보를 산출하는 전방차량 인식부,
    차선을 인식하여 차선 정보를 산출하는 차선 인식부, 및
    전방차량 추종제어 중 상기 차선 정보 및 상기 전방차량 정보를 토대로 컷인 레벨을 판정하고 판정결과에 따라 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제1판단조건에 따라 차량과 컷인 차량의 횡거리 및 컷인 차량의 횡속도를 고려하여 제1컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제2판단조건에 따라 컷인 잔여시간을 고려하여 제2컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1컷인 레벨과 상기 제2컷인 레벨 중 최대 레벨을 상기 컷인 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 컷인 레벨에 따라 제1요구가속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량이 주행하는 차로에 타겟 차량의 존재유무에 따라 제2요구가속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1요구가속도 및 상기 제2요구가속도 중 최소값을 최종 제어 요구가속도로 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 컷인 레벨에 따라 차량의 가속 금지, 예비 감속 및 타겟 전환을 단계적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치.
  9. 전방차량 추종제어 중 컷인 타겟이 존재하는지를 확인하는 단계,
    상기 컷인 타겟이 존재하면, 차선 정보 및 전방차량 정보를 토대로 컷인 레벨을 판정하는 단계,
    상기 컷인 레벨에 따라 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컷인 레벨을 판정하는 단계는,
    제1판단조건에 따라 차량과 컷인 차량의 횡거리 및 컷인 차량의 횡속도를 고려하여 제1컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컷인 레벨을 판정하는 단계는,
    제2판단조건에 따라 컷인 잔여시간을 고려하여 제2컷인 레벨을 판정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컷인 레벨을 판정하는 단계는,
    상기 제1컷인 레벨과 상기 제2컷인 레벨 중 최대 레벨을 상기 컷인 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 컷인 레벨을 판정하는 단계에서,
    상기 컷인 레벨에 따라 제1요구가속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 차량이 주행하는 차로에 타겟 차량의 존재유무를 확인하는 단계, 및
    상기 타겟 차량의 존재유무에 따라 제2요구가속도를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 단계는,
    상기 제1요구가속도 및 상기 제2요구가속도 중 최소값을 최종 제어 요구가속도로 산출하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 타겟 전환을 단계적으로 제어하는 단계는,
    상기 컷인 레벨에 따라 차량의 가속 금지, 예비 감속 및 타겟 전환을 단계적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 자율 주행 제어 장치의 타겟 전환 방법.
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