KR20190109850A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

차량 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190109850A
KR20190109850A KR1020180031427A KR20180031427A KR20190109850A KR 20190109850 A KR20190109850 A KR 20190109850A KR 1020180031427 A KR1020180031427 A KR 1020180031427A KR 20180031427 A KR20180031427 A KR 20180031427A KR 20190109850 A KR20190109850 A KR 20190109850A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
collision
vehicle
injury
speed
target
Prior art date
Application number
KR1020180031427A
Other languages
English (en)
Inventor
김응서
성동현
박종혁
이상민
이태영
김정현
전승훈
권용석
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020180031427A priority Critical patent/KR20190109850A/ko
Priority to US16/139,668 priority patent/US11299145B2/en
Priority to DE102018125638.8A priority patent/DE102018125638A1/de
Priority to CN201811221361.3A priority patent/CN110281924A/zh
Publication of KR20190109850A publication Critical patent/KR20190109850A/ko

Links

Images

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
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • 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
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • 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
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking 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
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/085—Taking automatic action to adjust vehicle attitude in preparation for collision, e.g. braking for nose dropping
    • 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
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0953—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to vehicle dynamic parameters
    • 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
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0956—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
    • 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
    • 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
    • B60W40/10—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 vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0223—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0289—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling with means for avoiding collisions between vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0002—Type of accident
    • B60R2021/0004—Frontal collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0002—Type of accident
    • B60R2021/0006—Lateral collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R2021/0002—Type of accident
    • B60R2021/0011—Rear collision or recoiling bounce after frontal collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
    • 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
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146—Display means
    • 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
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
    • 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
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—Radar; Laser, e.g. lidar
    • 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
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B60W2550/302—
    • B60W2550/306—
    • 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
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/404—Characteristics
    • B60W2554/4041—Position
    • 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
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • 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
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/801—Lateral distance
    • 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
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/804—Relative longitudinal speed
    • 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
    • B60W2754/00—Output or target parameters relating to objects
    • B60W2754/10—Spatial relation or speed relative to objects
    • 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
    • B60W2754/00—Output or target parameters relating to objects
    • B60W2754/10—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2754/50—Relative longitudinal speed
    • 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
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/93185—Controlling the brakes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93272—Sensor installation details in the back of the vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93274—Sensor installation details on the side of the vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

전방 차량과의 충돌 뿐만 아니라, 후방 차량에 의한 추돌까지 고려하여 차량의 속도를 제어함으로써, 전방 차량과의 충돌을 피하기 위한 감속 시에 후방 차량의 추돌로 인해 피해가 더 커지는 것을 방지할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 전방 차량 및 후방 차량을 포함하는 주변 객체의 위치 및 속도 중 적어도 하나를 감지하는 주변 정보 감지부; 차량의 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 감지하는 차량 정보 감지부; 상기 차량을 감속시키기 위해 제동력을 발생시키는 브레이크 모듈; 상기 주변 정보 감지부 및 상기 차량 정보 감지부의 출력에 기초하여 전방 충돌 가능성 및 후방 추돌 가능성을 판단하고, 상기 전방 충돌 가능성 및 상기 후방 추돌 가능성이 있는 것으로 판단되면 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해와 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해의 합이 최소가 되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하고, 상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도에 기초하여 상기 브레이크 모듈을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
개시된 발명은 차량의 전방위 충돌 위험을 감지할 수 있는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전방 충돌 방지 보조 시스템(Forward Collision Avoidance Assist)은 차량에 장착된 센서의 출력값을 이용하여 전방의 차량, 보행자, 자전거 및 기타 장애물과의 충돌 위험성을 판단하고, 충돌 위험이 존재할 경우 운전자에게 알림을 제공함과 동시에 자동 제동을 수행할 수 있는 시스템이다.
이러한 전방 충돌 방지 보조 시스템을 통해 운전자가 미처 인지하지 못하거나 반응하지 못한 전방 충돌 위험에 대해 효과적으로 대응하여 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.
전방 차량과의 충돌 뿐만 아니라, 후방 차량에 의한 추돌까지 고려하여 차량의 속도를 제어함으로써, 전방 차량과의 충돌을 피하기 위한 감속 시에 후방 차량의 추돌로 인해 피해가 더 커지는 것을 방지할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 전방 차량 및 후방 차량을 포함하는 주변 객체의 위치 및 속도 중 적어도 하나를 감지하는 주변 정보 감지부; 차량의 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 감지하는 차량 정보 감지부; 상기 차량을 감속시키기 위해 제동력을 발생시키는 브레이크 모듈; 상기 주변 정보 감지부 및 상기 차량 정보 감지부의 출력에 기초하여 전방 충돌 가능성 및 후방 추돌 가능성을 판단하고, 상기 전방 충돌 가능성 및 상기 후방 추돌 가능성이 있는 것으로 판단되면 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해와 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해의 합이 최소가 되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하고, 상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도에 기초하여 상기 브레이크 모듈을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 전방 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 차량과 전방 차량의 위치 및 이동 방향에 기초하여 충돌 모드를 판단할 수 있다.
상기 충돌 모드는, 동일 방향으로 주행하는 상기 전방 차량과 전방 차량의 후방에서 충돌하는 동향 충돌 모드, 상기 차량을 향해 주행하는 전방 차량과 충돌하는 대향 충돌 모드 및 교차하는 전방 차량과 충돌하는 측면 충돌 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 전방 충돌에 의한 상해 정보 및 상기 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 후방 추돌에 의한 상해 정보를 획득할 수 있다.
상기 전방 충돌에 의한 상해 정보는, 전방 충돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수(Injury Criteria)를 포함하고, 상기 후방 추돌에 의한 상해 정보는, 후방 추돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전방 충돌에 의한 상해 정보를 이용하여 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산하고, 상기 후방 추돌에 의한 상해 정보를 이용하여 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값에 대응되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도를 만족하는 목표 가속도를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 목표 가속도에 따라 상기 차량을 감속시키기 위한 제어량을 산출하고, 상기 산출된 제어량에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호를 상기 브레이크 모듈에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 전방 차량 및 후방 차량을 포함하는 주변 객체의 위치 및 속도 중 적어도 하나를 감지하고; 차량의 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 감지하고; 상기 주변 객체의 위치 및 속도 중 적어도 하나와 상기 차량의 속도 및 가속도 중 적어도 하나에 기초하여 전방 충돌 가능성 및 후방 추돌 가능성을 판단하고; 상기 전방 충돌 가능성 및 상기 후방 추돌 가능성이 있는 것으로 판단되면 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해와 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해의 합이 최소가 되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하고; 상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도에 기초하여 상기 차량의 제동 제어를 수행하는 것;을 포함한다.
상기 전방 충돌 가능성 및 후방 추돌 가능성을 판단하는 것은, 상기 전방 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 차량과 전방 차량의 위치 및 이동 방향에 기초하여 충돌 모드를 판단하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 충돌 모드는, 동일 방향으로 주행하는 상기 전방 차량과 전방 차량의 후방에서 충돌하는 동향 충돌 모드, 상기 차량을 향해 주행하는 전방 차량과 충돌하는 대향 충돌 모드 및 교차하는 전방 차량과 충돌하는 측면 충돌 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은, 상기 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 전방 충돌에 의한 상해 정보 및 상기 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 후방 추돌에 의한 상해 정보를 획득하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 전방 충돌에 의한 상해 정보는, 전방 충돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수(Injury Criteria)를 포함하고, 상기 후방 추돌에 의한 상해 정보는, 후방 추돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수를 포함할 수 있다.
상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은, 상기 전방 충돌에 의한 상해 정보를 이용하여 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산하고, 상기 후방 추돌에 의한 상해 정보를 이용하여 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은, 상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값을 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은, 상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값에 대응되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 차량의 제동 제어를 수행하는 것은, 상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도를 만족하는 목표 가속도를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 차량의 제동 제어를 수행하는 것은, 상기 목표 가속도에 따라 상기 차량을 감속시키기 위한 제어량을 산출하고, 상기 산출된 제어량에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호를 브레이크 모듈에 전송하는 것;을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 및 그 제어 방법에 의하면, 전방 차량과의 충돌을 회피하기 위해 긴급 제동을 수행함에 있어서, 전방 충돌로 인한 상해와 긴급 제동에 의해 발생하는 후방 추돌로 인한 상해를 모두 고려하여 목표 가속도를 결정함으로써, 탑승자의 상해를 최소화하여 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량에 포함되는 센서들의 예시를 나타낸 제어 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량에 포함되는 센서들의 위치를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량이 주행 중에 감지하는 객체의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 8은 일 실시예에 따른 차량이 예측하는 충돌 모드의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 12는 일 실시예에 따른 차량에 적용 가능한 전방 충돌에 의한 상해 정보의 예시를 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 16은 일 실시예에 따른 차량에 적용 가능한 후방 추돌에 의한 상해 정보의 예시를 나타낸 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법에 있어서, 상해를 최소화하는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 방법의 예시를 구체화한 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 차량 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량에 포함되는 센서들의 예시를 나타낸 제어 블록도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 차량에 포함되는 센서들의 위치를 나타낸 도면이고, 도 4는 일 실시예에 따른 차량의 내부를 나타낸 도면이다.
도 1 을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(100)은 차량(100)의 주변에 위치하는 객체에 관한 정보를 획득하는 주변 정보 감지부(110), 차량(100) 상태에 관한 정보를 획득하는 차량 정보 감지부(120), 차량(100)을 제동시키는 브레이크 모듈(140), 에어백 전개 신호가 입력되면 에어백을 전개하는 에어백 모듈(150), 사용자에게 충돌 위험에 대한 알림 또는 경고를 출력하는 사용자 인터페이스(160) 및 주변 정보 감지부(110) 및 차량 상태 감지부(120)의 출력에 기초하여 차량(100)의 충돌 위험을 판단하고, 충돌 위험이 있는 경우에 충돌로 인한 피해를 최소화하기 위한 목표 가속도를 결정하고, 충돌 위험 및 목표 가속도에 따라 브레이크 모듈(140), 에어백 모듈(150) 및 사용자 인터페이스(160) 중 적어도 하나를 제어하는 제어부(130)를 포함한다.
주변 정보 감지부(110)는 차량(100)의 주변에 위치하는 객체를 인식하고, 인식된 객체의 위치나 거리와 같은 정보를 획득할 수 있는 다양한 종류의 센서들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 주변 정보 감지부(110)는 전방에 위치하는 객체에 관한 정보를 획득하는 전방 센서(111) 및 후방에 위치하는 객체에 관한 정보를 획득하는 후방 센서(112)를 포함할 수 있다. 전방 센서(111)와 후방 센서(112)는 카메라, 레이더(radar) 및 라이더(lidar) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
예를 들어, 전방 센서(111)는 도 3의 예시와 같이 차량(100)의 전방 중앙 영역에 마련되는 전방 레이더(111a)와 전방의 좌측/우측 영역에 각각 마련되는 전측방 레이더(111b)를 포함할 수 있다.
전방 레이더(111a) 및 전측방 레이더(111b)는 송신파와 수신파 사이의 도플러 주파수 편이를 이용하여 주변 객체와의 거리와 상대 속도를 감지할 수 있다.
또한, 전방 센서(111)는 차량(100)의 전방을 향하여 설치되는 전방 카메라(111c)를 더 포함할 수 있다. 전방 카메라(111c)는 CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서를 채용할 수 있다.
후방 센서(112)는 차량(100)의 후방 좌측/우측 영역에 각각 마련되는 후측방 레이더(112b)를 포함할 수 있고, 후방 중앙 영역에 설치되는 후방 카메라(112a)를 포함할 수 있다.
차량 정보 감지부(120)는 차량(100)의 속도나 자세에 관한 정보를 획득할 수 있는 다양한 센서들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다시 도 2를 참조하면, 차량 정보 감지부(120)는 차량(100)의 속도를 감지하는 차속 센서(121), 차량(100)의 가속도를 감지하는 가속도 센서(122) 및 차량(100)의 각속도를 감지하는 각속도 센서(123)를 포함할 수 있다.
도 3의 예시를 참조하면, 차속 센서(121)는 휠 속도를 감지하는 휠 속도 센서로 구현될 수 있고, 휠 속도 센서는 차량(100)의 전륜(51) 휠의 속도를 감지하는 전륜 휠 속도 센서(121a) 및 차량(100)의 후륜(52) 휠의 속도를 감지하는 후륜 휠 속도 센서(121b)를 포함할 수 있다.
가속도 센서(122)는 차량(100)의 높이 방향에 대한 가속도, 즉 Z축 방향에 대한 가속도를 출력하는 종가속도 센서 및 차량(100)의 측면 방향에 대한 가속도, 즉 Y축 방향에 대한 가속도를 출력하는 횡가속도 센서를 포함할 수 있다. 종가속도 센서와 횡가속도 센서는 각각 별도의 센서 모듈로 구현되는 것도 가능하고, 하나의 센서 모듈로 구현되는 것도 가능하다.
각속도 센서(123)는 차량(100)의 자세를 측정하는 센서로서, 자이로 센서라고도 지칭될 수도 있다. 각속도 센서(123)는 차량(100)의 롤(Roll) 방향 회전 각속도를 감지하는 롤레이트 센서와 차량(100)의 요우(Yaw) 방향 회전 각속도를 감지하는 요레이트 센서를 포함할 수 있다. 롤레이트 센서와 요레이트 센서 역시 각각 별도의 센서 모듈로 구현되는 것도 가능하고, 하나의 센서 모듈로 구현되는 것도 가능하다.
전술한 주변 정보 감지부(110)와 차량 정보 감지부(120)에 포함되는 센서의 종류나 위치는 차량(100)에 적용될 수 있는 예시에 불과하며, 전술한 센서 외에 다른 센서를 포함할 수도 있고, 전술한 위치 외에 다른 위치에 센서가 설치될 수도 있다.
에어백 모듈(150)은 운전석의 스티어링 휠에 장착된 운전석 에어백(151)과 대시보드에 장착된 조수석 에어백(152)을 포함할 수 있다. 또한, 차량(100)의 루프 레일에 장착되는 커튼 에어백을 더 포함하는 것도 가능하고, 커튼 에어백과 별개로 도어에 장착되는 측면 에어백을 더 포함하는 것도 가능하다.
에어백 모듈(150)은 에어백(151, 152)에 주입할 가스를 발생시키는 인플레이터(inflator)를 더 포함할 수 있다. 화약 점화식 인플레이터는 점화 회로, 점화제, 가스 발생제, 가스 필터 등을 포함할 수 있다. 점화 회로에 전류가 흐르면 화약이 연소되고, 화약의 연소에 의해 점화제가 연소하면 열이 발생되어 가스 발생제가 연소한다. 가스 발생제의 연소에 의해 질소 가스가 급격히 발생하고, 질소 가스는 가스 필터를 통과하면서 이물질이 제거되고, 온도가 낮아진 상태로 에어백 내부로 유입될 수 있다.
에어백(151, 152)은 나이론 재질로 이루어질 수 있고, 인플레이터로부터 유입된 질소 가스에 팽창된 이후에는 다시 배출공을 통해 질소 가스를 배출하여 탑승자가 에어백에 의해 압박되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 에어백 모듈(150)의 구조는 차량(100)에 적용될 수 있는 일 예시에 불과하므로, 상기 구조 외에 다른 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
주변 정보 감지부(110)나 차량 정보 감지부(120)로부터 출력되는 데이터는 차량(100) 내부의 통신 프로토콜을 통해 제어부(130)에 전달될 수 있다.
차량(100) 내부의 통신 프로토콜로서 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnection Network), MOST(Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(FlexRay), 이더넷(Ethernet) 등을 사용할 수 있다.
예를 들어, 복수의 ECU(Electronic Control Unit)에서 하나의 CAN 버스(BUS)에 CAN 신호를 전송하거나 필요한 CAN 신호를 요청할 수 있다. 여기서, 각각의 ECU는 CAN 통신에서의 노드(node) 역할을 할 수 있고, CAN 신호는 메시지 형태로 전송될 수 있다.
주변 정보 감지부(110)나 차량 정보 감지부(120)로부터 출력되는 데이터는 CAN 버스를 통해 제어부(130)에 전달될 수 있고, 제어부(130)로부터 출력되는 제어 신호는 CAN 버스를 통해 브레이크 모듈(140), 에어백 모듈(150) 또는 사용자 인터페이스(160)에 전달될 수 있다.
다만, 차량(100)의 통신 방식이 전술한 방식에 한정되는 것은 아니며, CAN 이외의 다른 통신 프로토콜을 사용하거나, 상기 구성요소들 중 일부만 CAN을 통해 통신하고 나머지는 다른 통신 프로토콜을 사용하는 것도 가능하다.
예를 들어, 주변 정보 감지부(110)나 차량 정보 감지부(120)와 제어부(130) 사이의 통신에는 PSI5(Peripheral Sensor Interface 5)을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 하드 와이어 인터페이스(hardwired interface)가 사용될 수도 있다.
제어부(130)는 주변 정보 감지부(110) 및 차량 정보 감지부(120)의 출력에 기초하여 차량(100)에 발생했거나 발생할 것으로 예측되는 전복(rollover), 충돌(impact) 등과 같은 이벤트를 판단하고, 이벤트의 종류에 기초하여 에어백 모듈(150)에 포함된 복수의 에어백(151, 152) 중 어느 에어백을, 어느 시점에 전개할지 결정할 수 있다.
제어부(130)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 제어부(130)가 복수의 메모리와 복수의 프로세서를 포함하는 경우에는 복수의 메모리와 복수의 프로세서가 하나의 칩에 집적될 수도 있고, 물리적으로 분리될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 차량(100) 내부의 대시보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아에 헤드 유닛(20)이 마련될 수 있다. 헤드 유닛(20)은 오디오 신호와 비디오 신호를 처리하여 출력할 수 있으며, 내비게이션 모듈이 장착되어 내비게이션 기능을 수행하는 것도 가능하다. 따라서, 헤드 유닛(20)은 AVN(Audio Video Navigation) 장치라 지칭되기도 한다.
헤드 유닛(20)은 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 또는 전화 걸기 기능 외에도 차량(100)의 상태를 표시하거나, 이와 관련한 사용자의 제어 명령을 입력 받는 기능을 수행할 수도 있다.
헤드 유닛(20)에는 다양한 기능을 수행하기 위해 필요한 화면을 표시하는 디스플레이(21)와 사용자의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력부(22)가 마련될 수 있다.
디스플레이(21)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등의 다양한 디스플레이 장치 중 하나로 구현될 수 있다.
입력부(22)는 디스플레이부(21)의 주변에 버튼 또는 터치 패드 형태로 마련되거나, 디스플레이부(21)의 전면에 터치 패드 형태로 마련되어 터치 스크린을 구성할 수 있다.
스티어링 휠(40)의 전방에는 차량의 주행 정보, 상태 정보 등을 표시하는 클러스터(30)가 마련될 수 있다.
사용자 인터페이스(160)는 헤드 유닛(20)의 디스플레이(21) 및 클러스터(30) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)에 충돌 위험이 있는 것으로 판단된 경우, 제어부(130)는 헤드 유닛(20)의 디스플레이(21) 또는 클러스터(30)에 경고 화면을 출력함으로써, 사용자에게 충돌 위험을 시각적으로 알릴 수 있다.
또는, 사용자 인터페이스(160)가 스티어링 휠(40)에 마련되는 진동 장치를 포함하는 것도 가능하다. 이 경우, 제어부(130)는 진동 장치를 통해 진동을 출력함으로써, 사용자에게 충돌 위험을 촉각적으로 알릴 수 있다.
또는, 사용자 인터페이스(150)가 스피커(60)를 포함하는 것도 가능하다. 이 경우, 제어부(130)는 스피커(60)를 통해 경고 메시지 또는 경고음을 출력함으로써, 사용자에게 충돌 위험을 청각적으로 알릴 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량이 주행 중에 감지하는 객체의 예시를 나타낸 도면이고, 도 6 내지 8은 일 실시예에 따른 차량이 예측하는 충돌 모드의 예시를 나타낸 도면이다.
주변 정보 감지부(110)가 인식하는 차량(100) 주변의 객체는 다른 차량, 보행자, 자전거, 오토바이, 장애물 등 차량(100)과 충돌할 수 있는 모든 객체를 포함할 수 있으나, 후술하는 실시예에서는 구체적인 설명을 위해 차량(100) 주변에 다른 차량이 위치하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
도 5의 예시를 참조하면, 전방 센서(111)는 차량(100)의 전방에 위치하는 전방 차량(200F)을 인식할 수 있고, 후방 센서(112)는 후방에서 차량(100)을 추종하는 후방 차량(200R)을 인식할 수 있다. 전방 센서(111)와 후방 센서(112)는 전방 차량(200F)과 후방 차량(200R)이 각각 전방 센서(111)의 감지 영역과 후방 센서(112)의 감지 영역에 들어오는 경우에 이들을 인식할 수 있다.
제어부(110)는 전방 차량(200F)과의 상대 거리, 상대 속도 및 상대 가속도 중 적어도 하나에 기초하여 전방 충돌 가능성을 판단할 수 있다. 전방 충돌 가능성이 존재하는 경우에, 전방 차량(200F)만 존재하고, 후방 차량(200R)은 존재하지 않으면, 제어부(130)는 전방 차량(200F)만을 고려한 기본적인 전방 충돌 회피 제어를 수행한다. 예를 들어, 제어부(130)는 전방 센서(111) 및 차량 정보 감지부(120)의 출력에 기초하여 전방 차량(200F)과 차량(100)의 상대 거리 및 상대 속도를 결정하고, 전방 차량(200F)과 차량(100)의 상대 거리 및 상대 속도에 기초하여 전방 차량(200F)과의 충돌을 회피하거나 충돌 속도를 최소화하기 위한 목표 가속도 값을 산출할 수 있다. 또한, 주행 방향을 변경하여 충돌 회피가 가능한 것으로 판단되면, 스티어링 휠(40)의 조향 각도를 제어하는 것도 가능하다.
또한, 후방 차량(200R)이 존재하더라도, 후방 추돌 가능성이 없는 것으로 판단되면, 전방 차량(200F)만을 고려한 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 후방 센서(112) 및 차량 정보 감지부(120)의 출력에 기초하여 후방 차량(200R)과 차량(100)의 상대 거리, 상대 속도 및 상대 가속도 중 적어도 하나를 결정하고, 결정된 상대 거리, 상대 속도 또는 상대 가속도에 기초하여, 전방 충돌을 회피하기 위한 제어 시에 후방 추돌 가능성이 있는지 여부를 판단할 수 있다. 후방 추돌 가능성이 없는 것으로 판단되면, 전술한 바와 같이 전방 차량(200F)만을 고려한 충돌 회피 제어를 수행할 수 있다.
제어부(130)는 충돌 회피 제어를 위해 산출된 목표 가속도 값에 따라 차량(100)을 감속시키기 위한 제어 신호를 생성하여 브레이크 모듈(140)에 전송할 수 있다. 브레이크 모듈(140)은 전송된 제어 신호에 따라 제동력을 발생시켜 차량(100)을 감속시킬 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(100)의 감속과 함께 에어백 모듈(150)에 에어백 전개 신호를 전송하여 에어백을 전개시킬 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(100)의 감속과 함께 사용자 인터페이스(160)를 통해 사용자에게 충돌 위험을 알리기 위한 경고를 출력할 수도 있다.
전방 차량(200F)과 후방 차량(200R)이 모두 존재하는 것으로 판단된 경우, 제어부(130)는 차량(100)과 전방 차량(200F)의 위치 및 이동 방향에 기초하여 예측되는 충돌 모드를 결정할 수 있다.
예를 들어, 충돌 모드는 도 6에 도시된 바와 같이, 차량(100)과 동일 방향으로 주행하는 전방 차량(200F)과 전방 차량(200F)의 후방에서 충돌하는 동향 충돌 모드, 도 7에 도시된 바와 같이, 차량(100)을 향해 주행하는 전방 차량(200F)과 충돌하는 대향 충돌 모드 및 도 8에 도시된 바와 같이, 교차하는 전방 차량(200F)과 충돌하는 측면 충돌 모드를 포함할 수 있다.
또한, 대향 충돌 모드는 정면 충돌 모드, 옵셋 충돌 모드 및 경사 충돌 모드로 나뉠 수 있다. 예를 들어, 대향 충돌 모드는 차량이 전방 차량을 추월하는 과정에서 중앙선 반대편에서 마주오는 다른 차량과 충돌하거나 교차로에서 회전하는 차량과 직진하는 차량이 충돌하는 경우에 발생할 수 있다.
제어부(130)는 예측되는 충돌 모드에서 차량(100)이 충돌을 회피하기 위해 감속할 경우, 후방 차량(200R)과의 추돌 가능성을 판단한다. 일 예로, 제어부(130)는 운전자 거동 모델과 후방 센서(112)를 이용하여 획득된 후방 차량(200R)과의 상대 거리, 상대 속도 또는 상대 가속도를 이용하여 후방 차량(200R)의 추돌 가능성을 판단할 수 있다. 운전자 거동 모델에 의해, 후방 차량(200R)의 운전자가 차량(100)의 감속을 인지한 후 후방 차량(200R)을 감속시키기까지 걸리는 지연 시간과 일반 운전자의 브레이크 답력에 의해 제동거리가 결정될 수 있다. 또한, 운전자 거동 모델은 빅데이터에 의한 통계, 시뮬레이션, 기계 학습, 실험 등에 의해 생성될 수 있다.
후방 차량(200R)의 추돌이 예측되는 경우, 즉 후방 차량(200R)의 추돌 가능성이 있는 것으로 판단된 경우, 제어부(130)는 전방 차량(200F)과의 충돌로 인한 상해와 후방 차량(200R)의 추돌로 인한 상해의 합이 최소가 되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하고, 결정된 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도에 대응되는 목표 감가속도를 산출할 수 있다. 가속도는 속도의 증가율과 감소율을 모두 포함하는 개념으로서, 후술하는 실시예에서는 가속도를 감속도까지 포괄적으로 의미하는 용어로 사용하기로 한다.
또한, 제어부(130)는 산출된 목표 가속도에 따라 차량(100)을 감속시키기 위한 제어 신호를 생성하여 브레이크 모듈(140)에 전송할 수 있다. 브레이크 모듈(140)은 전송된 제어 신호에 따라 제동력을 발생시켜 차량(100)을 감속시킬 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(100)의 감속과 함께 에어백 모듈(150)에 에어백 전개 신호를 전송하여 에어백을 전개시킬 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(100)의 감속과 함께 사용자 인터페이스(160)를 통해 사용자에게 충돌 위험을 알리기 위한 경고를 출력할 수도 있다.
이하, 제어부(130)가 목표 가속도를 산출하는 동작을 구체적으로 설명한다.
제어부(130)는 예측된 충돌 모드에 따라 전방 차량(200R)과의 충돌(이하, 전방 충돌이라 함)로 인한 운전자 상해 정보와 후방 차량(200F)과의 추돌(이하, 후방 추돌이라 함)로 인한 운전자 상해 정보를 각각 획득하고, 운전자 상해 정보를 이용하여 표준 상해 인덱스(Normalized Injury Index: NII)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 충돌 속도 별로 표준화된 상해 등급에 기초하여 표준 상해 인덱스를 계산할 수 있고, 표준 상해 등급의 예로 AIS(Abbreviated Injury Scale)를 사용할 수 있다.
또한, 표준 상해 인덱스는 법규에서 정하는 임계치를 기준으로 정규화(Normalize)하는 방법과 US-NCAP 및 북미 법규에서 정한 Overall Probability of Injury 값을 사용하는 방법을 적용할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 상해 인덱스 합의 최소값을 결정할 수 있다. 구체적으로, 아래 [수학식 1]에 따라 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스(NII_F)와 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스(NII_R)에 각각 가중치(α)를 가한 후 합산한 상해 인덱스 합의 최소값(I_min)을 결정할 수 있다.
[수학식 1]
I_min = Min(α*NII_F + (1-α)*NII_R)
제어부(130)는 상해 인덱스 합의 최소값에 대응되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하고, 결정된 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 만족하기 위한 차량(100)의 목표 가속도를 산출할 수 있다.
한편, 충돌 모드에 따라 운전자의 신체 부위 별 상해 정도가 다르게 나타날 수 있다. 이하, 제어부(130)에서 판단한 충돌 모드가 동향 충돌 모드인 경우를 예로 들어 목표 가속도 산출 동작에 대해 더 구체적으로 설명한다.
도 9 내지 도 12는 일 실시예에 따른 차량에 적용 가능한 전방 충돌에 의한 상해 정보의 예시를 나타낸 도면이며, 도 13 내지 도 16은 일 실시예에 따른 차량에 적용 가능한 후방 추돌에 의한 상해 정보의 예시를 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 제어부(130)는 충돌 모드 별로 전방 차량(200R)과의 충돌(이하, 전방 충돌이라 함)로 인한 운전자 상해 정보와 후방 차량(200F)과의 추돌(이하, 후방 추돌이라 함)로 인한 운전자 상해 정보를 각각 획득할 수 있다.
주변 정보 감지부(110)와 차량 정보 감지부(120)의 출력에 기초하여 판단한 충돌 모드가 동향 충돌 모드인 경우에는 도 9 내지 도 12의 예시와 같은 전방 충돌에 의한 상해 정보를 이용할 수 있다. 예를 들어, 충돌 모드 및 충돌 대상 별로 충돌 실험을 통해 각 신체 부위 별 상해 위험 곡선을 생성하고, 이 상해 위험 곡선 데이터를 기반으로 실제 충돌 발생 시의 충돌 상황을 반영한 데이터 보정을 통해 상해 지수(Injury Criteria)를 산출할 수 있다. 도 9 내지 도 12의 상해 정보는 산출된 상해 지수를 나타낸 것이다.
도 9는 전방 충돌에 의한 머리 상해 지수(Head Injury Criteria: HIC15)를 충돌 속도 별로 나타낸 예시 그래프이고, 도 10은 전방 충돌에 의한 흉부 변형(Chest Deflection: CD)을 충돌 속도 별로 나타낸 예시 그래프이며, 도 11은 전방 충돌에 의한 목 상해 지수(Neck Injury: Nij)를 충돌 속도 별로 나타낸 예시 그래프이고, 도 12는 대퇴부 하중(Femur load)을 충돌 속도 별로 나타낸 예시 그래프이다.
한편, 차량(100)이 후방에서 추돌 충격을 받으면, 차량(100)은 전방으로 가속되나 차량(100) 내부의 탑승자는 관성에 의해 처음의 상태를 계속 유지하려고 한다. 이 때, 탑승자의 몸은 탄성체인 시트의 등받이에 부딪치면서 대부분의 충격이 완화되거나 흡수되지만 머리는 몸과 달리 뒤로 제켜지면서 후방으로 꺾이는 굴곡 운동이 동반될 수 있다. 이러한 목의 갑작스런 굴곡 운동에 의해 목에 편타성(whiplash) 상해나 염좌(strain) 등이 발생될 수 있고, 심할 경우에는 목부의 근육과 인대가 끊어지거나 경추가 골절되는 상해가 발생하기도 한다.
차량(100)이 전방 충돌을 회피하기 위해 긴급 제동을 수행할 때 차량(100)을 추종하는 후방 차량(200R)이 존재하면, 후방 차량(200R)에 의한 후방 추돌이 발생할 수 있다. 경우에 따라 후방 추돌에 의한 상해가 더 크게 발생하기도 하는바, 차량(100)은 전방 충돌에 의한 상해뿐만 아니라, 후방 추돌에 의한 상해도 함께 고려하여 목표 가속도를 결정함으로써, 종합적인 상해를 최소화하는 제동을 수행할 수 있다.
도 13은 후방 추돌에 의한 목 상해 지수(Neck Injury Criteria: NIC)를 충돌 속도 별로 나타낸 그래프이고, 도 14는 후방 추돌에 의한 목 상단부 전단력(Fx)을 충돌 속도 별로 나타낸 그래프이며, 도 15는 후방 추돌에 의한 목 상단부 인장력(Fz)을 충돌 속도 별로 나타낸 그래프이고, 도 16은 머리의 헤드레스트 접촉 시간(Headrest Contact Time: HRCT)을 충돌 속도 별로 나타낸 그래프이다.
도 13내지 도 16의 상해 정보 역시 추돌 대상에 따른 충돌 실험을 통해 각 신체 부위 별 상해 위험 곡선을 생성하고, 이 상해 위험 곡선 데이터를 기반으로 실제 충돌 발생 시의 충돌 상황을 반영한 데이터 보정을 통해 산출된 상해 지수들을 나타낸 것이다.
도 9 내지 도 12의 그래프와 같은 전방 충돌에 의한 상해 정보 및 도 13 내지 도 16의 그래프와 같은 후방 추돌에 의한 상해 정보는 충돌 모드 별로메모리에 미리 저장될 수도 있고, 차량(100)에 마련된 통신 장치를 통해 외부 서버로부터 제공될 수도 있다.
또한, 탑승자의 상해 정보는 차량(100)에 마련된 안전 장치의 사양에 따라서도 달라질 수 있고, 차량(100)에 마련되는 안전 장치는 수동 또는 능동 시트 벨트, 헤드레스트(Headrest), 에어백 등이 있을 수 있다. 차량(100)은 차량(100)에 마련된 안전 장치의 사양에 대응되는 상해 정보를 미리 저장할 수도 있고, 외부 서버로부터 제공받을 수도 있다.
전술한 바와 같이, 제어부(130)는 전방 충돌에 의한 상해 정보를 이용하여 전방 표준 상해 인덱스(NII_F)를 계산할 수 있다. 이 때, 전방 표준 상해 인덱스(NII_F)를 계산하기 위해 사용하는 표준 상해 등급인 AIS는 아래 [표 1]에 도시된 바와 같다.
AIS 등급 상해도 사망 확률(%)
1 Minor 0
2 Moderate 1-2
3 Serious 8-10
4 Severe 5-50
5 Critical 5-50
6 Maximal 100
또한, 제어부(130)는 후방 추돌에 의한 상해 정보를 이용하여 후방 표준 상해 인덱스(NII_R)를 계산할 수 있다. 후방 표준 상해 인덱스의 계산 시에도 표준 상해 등급인 AIS를 사용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제어부(130)는 [수학식 1]에 따라 전방 표준 상해 인덱스(NII_F)와 후방 표준 상해 인덱스(NII_R)에 각각 가중치(α, 1-α)를 가한 후 합산한 상해 인덱스 합(Sum(NII_F, NII_R))을 획득하고, 상해 인덱스 합의 최소값(I_min)을 결정할 수 있다.
제어부(130)는 상해 인덱스 합의 최소값에 대응되는 전방 충돌 속도 및 후방 추돌 속도를 결정하고, 결정된 전방 충돌 속도 및 후방 추돌 속도를 만족하기 위한 차량(100)의 목표 가속도를 산출할 수 있다.
제어부(130)는 산출된 목표 가속도에 따라 차량(100)을 감속시키기 위한 제어량을 산출하고, 산출된 제어량에 기초하여 차량(100)의 제동 제어를 수행할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 충돌 모드를 판단하는 것에서부터 감속을 위한 제어량을 산출하는 것에 이르는 일련의 동작을 반복적으로 실시하여 차량(100)의 제동 제어를 실시간 가변적으로 수행할 수 있다.
지금까지 설명한 예시는 차량(100)이 동일 방향으로 주행하는 전방 차량(200F) 및 뒤에서 추종하는 후방 차량(200R)과 충돌할 것으로 예측되는 동향 충돌 모드에 관한 것이었다. 예측되는 충돌 모드가 다른 충돌 모드인 경우에도, 탑승자의 상해 정보만 달라질 뿐 상해 정보를 이용하여 표준 상해 인덱스를 산출하고, 표준 상해 인덱스 합의 최소값에 대응되는 목표 가속도를 산출하는 등의 일련의 동작은 전술한 예시와 같다.
이하, 차량의 제어 방법에 관한 실시예를 설명한다. 일 측면에 따른 차량의 제어 방법을 실시함에 있어서 전술한 실시예에 따른 차량(100)이 사용될 수 있다. 따라서, 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명한 내용은 특별한 언급이 없더라도 차량의 제어 방법에 관한 실시예에도 적용될 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 17에 도시된 차량의 제어 방법에 따르면, 먼저 차량(100)의 주변 정보를 감지한다(410). 차량(100)에 마련된 전방 센서(111)나 후방 센서(112)가 실시간으로 차량(100) 주변에 위치하는 객체의 위치, 속도, 가속도 등을 감지할 수 있다. 당해 예시에서는 구체적인 설명을 위해 차량(100) 주변에 다른 차량이 위치하는 경우를 예로 들어 설명한다.
전방 충돌 가능성을 판단한다(411). 구체적으로, 전방 센서(111)의 출력이 차량(100)의 전방에 차량(200F)이 위치하는 것을 나타내는 경우, 제어부(130)는 전방 차량(200F)과 차량(100)의 상대 거리, 상대 속도 또는 상대 가속도에 기초하여 전방 차량(200F)과의 충돌 가능성을 판단할 수 있다.
전방 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되면(411의 예), 후방 차량의 존재를 확인한다(412). 후방 차량의 존재는 후방 센서(112)의 출력에 기초하여 확인할 수 있다.
후방 차량이 존재하면(412의 예), 전방 충돌 모드를 판단한다(413). 구체적으로, 제어부(130)는 전방 센서(111) 및 차량 정보 감지부(120)의 출력에 기초하여 차량(100)과 전방 차량(200F)의 위치 및 이동 방향을 판단하고, 차량(100)과 전방 차량(200F)의 위치 및 이동 방향에 기초하여 현재 차량(100)의 충돌 모드를 동향 충돌 모드, 대향 충돌 모드 및 측면 충돌 모드 중 하나로 판단할 수 있다.
후방 추돌 가능성을 판단한다(414). 구체적으로, 제어부(130)는 후방 차량(200R)이 존재하더라도 후방 차량(200R)과 차량(100)의 상대 거리, 상대 속도 또는 상대 가속도를 고려하여 판단한 결과, 전방 충돌을 회피하기 위한 충돌 회피 제어를 수행하더라도 후방 차량(200R)과 충돌하지 않을 것으로 판단되면, 후방 추돌 가능성이 없는 것으로 판단할 수 있다.
후방 추돌 가능성이 있는 것으로 판단되면(414의 예), 충돌 모드에 따라 운전자의 상해를 최소화하는 전방 충돌 속도 및 후방 추돌 속도를 결정한다(415). 예를 들어, 제어부(130)는 전방 차량(200F)과의 충돌로 인해 예측되는 상해와 후방 차량(200R)의 추돌로 인해 예측되는 상해의 합이 최소가 되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정할 수 있다.
결정된 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도에 대응되는 목표 가속도를 결정한다(416). 제어부(130)는 현재 차속에 기초하여 목표 가속도를 산출할 수 있다.
목표 가속도에 따라 제동 제어를 수행한다(417). 구체적으로, 제어부(130)는 산출된 목표 가속도에 따라 차량(100)을 감속시키기 위한 제어 신호를 생성하여 브레이크 모듈(140)에 전송할 수 있다. 브레이크 모듈(140)은 전송된 제어 신호에 따라 제동력을 발생시켜 차량(100)을 감속시킬 수 있다.
충돌 모드를 판단하는 것에서부터 감속을 위한 제어량을 산출하는 것에 이르는 일련의 동작을 반복적으로 실시하여 실시간으로 가변적인 제동 제어를 수행할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(100)의 감속과 함께 에어백 모듈(150)에 에어백 전개 신호를 전송하여 에어백을 전개시킬 수 있다.
또한, 제어부(130)는 차량(100)의 감속과 함께 사용자 인터페이스(160)를 통해 사용자에게 충돌 위험을 알리기 위한 경고를 출력할 수도 있다.
또한, 후방 추돌 가능성의 판단 결과, 후방 추돌 가능성이 없는 것으로 판단되면(414의 아니오), 전방 충돌 회피를 위한 목표 가속도를 결정하고(418), 목표 가속도에 따라 제동 제어를 수행할 수 있다(417). 또한, 후방 차량이 존재하지 않는 경우에도(412의 아니오) 전방 충돌 회피를 위한 목표 가속도를 결정하고(418), 목표 가속도에 따라 제동 제어를 수행할 수 있다(417).
전방 충돌 회피를 위한 목표 가속도는 전방 차량(200F)만을 고려한 일반적인 충돌 회피 제어를 통해 결정될 수 있는바, 구체적으로 제어부(130)는 전방 센서(111) 및 차량 정보 감지부(120)의 출력에 기초하여 전방 차량(200F)과 차량(100)의 상대 거리 및 상대 속도를 결정하고, 전방 차량(200F)과 차량(100)의 상대 거리 및 상대 속도에 기초하여 전방 차량(200F)과의 충돌을 회피하거나 충돌 속도를 최소화하기 위한 가속도 값을 산출할 수 있다. 필요에 따라 스티어링 휠(40)의 조향 제어도 함께 수행할 수 있다.
도 18은 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법에 있어서, 상해를 최소화하는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 방법의 예시를 구체화한 순서도이다.
도 18을 참조하면, 전방 충돌 시의 운전자 상해 정보를 충돌 속도 별로 획득한다(414a). 충돌 실험을 통해 실험 대상에 대한 기구학 및 동역학 분석을 통해 각 신체 부위 별 상해 위험 곡선을 생성하고, 이를 기반으로 상해 지수(Injury Criteria)를 산출할 수 있다. 운전자 상해 정보는 충돌 속도 별로 산출된 상해 지수를 포함할 수 있다. 또한, 운전자 상해 정보는 충돌 및 차량(100)에 마련된 안전 사양에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 현재 판단된 충돌 모드 및 차량(100)의 안전 사양에 대응되는 운전자 상해 정보를 획득할 수 있다. 운전자 상해 정보는 차량(100)에 마련된 메모리에 미리 저장될 수도 있고, 필요 시에 제어부(130)가 차량(100)에 마련된 통신 장치를 통해 외부 서버로부터 제공받을 수도 있다.
운전자 상해 정보를 이용하여 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산한다(414b). 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스(NII_F)를 계산하기 위해 표준 상해 등급을 사용할 수 있고, 일 예로 앞서 설명한 [표 1]의 AIS를 사용할 수 있다.
후방 추돌 시의 운전자 상해 정보를 충돌 속도 별로 획득한다(414c). 후방 추돌에 의한 운전자 상해는 전방 충돌에 의한 운전자 상해와 다르게 나타난다. 전방 충돌 시의 운전자 상해 정보와 마찬가지로 후방 추돌에 의한 운전자 상해 정보 역시 충돌 속도 별로 산출된 상해 지수를 포함할 수 있다. 또한, 차량(100)에 마련된 메모리에 미리 저장될 수도 있고, 필요 시에 제어부(130)가 차량(100)에 마련된 통신 장치를 통해 외부 서버로부터 제공받을 수도 있다.
운전자 상해 정보를 이용하여 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산한다(414d). 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스(NII_F)를 계산할 때에도 표준 상해 등급을 사용할 수 있다.
가중치를 적용한 상해 인덱스 합의 최소값을 결정한다(414e). 제어부(130)는 전술한 [수학식 1]에 따라 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스(NII_F)와 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스(NII_R)에 각각 가중치(α, α-1)를 가한 후 합산한 상해 인덱스 합(Sum(NII_F, NII_R))을 획득하고, 상해 인덱스 합의 최소값(I_min)을 획득할 수 있다.
상해 인덱스 합의 최소값에 대응되는 전방 충돌 속도 및 후방 추돌 속도를 결정한다(414f).
지금까지 상술한 차량 및 그 제어 방법에 의하면, 전방 차량과의 충돌을 회피하기 위해 긴급 제동을 수행함에 있어서, 전방 충돌로 인한 상해와 긴급 제동에 의해 발생하는 후방 추돌로 인한 상해를 모두 고려하여 목표 가속도를 결정함으로써, 탑승자의 상해를 최소화하여 차량의 안정성을 향상시킬 수 있다.
상기의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 상기에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량
110: 주변 정보 감지부
120: 차량 정보 감지부
130: 제어부
140: 브레이크 모듈
150: 에어백 모듈
160: 사용자 인터페이스

Claims (21)

  1. 전방 차량 및 후방 차량을 포함하는 주변 객체의 위치 및 속도 중 적어도 하나를 감지하는 주변 정보 감지부;
    차량의 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 감지하는 차량 정보 감지부;
    상기 차량을 감속시키기 위해 제동력을 발생시키는 브레이크 모듈;
    상기 주변 정보 감지부 및 상기 차량 정보 감지부의 출력에 기초하여 전방 충돌 가능성 및 후방 추돌 가능성을 판단하고, 상기 전방 충돌 가능성 및 상기 후방 추돌 가능성이 있는 것으로 판단되면 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해와 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해의 합이 최소가 되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하고, 상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도에 기초하여 상기 브레이크 모듈을 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    전방 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 차량과 전방 차량의 위치 및 이동 방향에 기초하여 충돌 모드를 판단하는 차량.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 충돌 모드는,
    동일 방향으로 주행하는 상기 전방 차량과 전방 차량의 후방에서 충돌하는 동향 충돌 모드, 상기 차량을 향해 주행하는 전방 차량과 충돌하는 대향 충돌 모드 및 교차하는 전방 차량과 충돌하는 측면 충돌 모드 중 적어도 하나를 포함하는 차량.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 전방 충돌에 의한 상해 정보 및 상기 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 후방 추돌에 의한 상해 정보를 획득하는 차량.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전방 충돌에 의한 상해 정보는, 전방 충돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수(Injury Criteria)를 포함하고,
    상기 후방 추돌에 의한 상해 정보는, 후방 추돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수를 포함하는 차량.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 충돌에 의한 상해 정보를 이용하여 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산하고, 상기 후방 추돌에 의한 상해 정보를 이용하여 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산하는 차량.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값을 결정하는 차량.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값에 대응되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 차량.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도를 만족하는 목표 가속도를 결정하는 차량.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 목표 가속도에 따라 상기 차량을 감속시키기 위한 제어량을 산출하고, 상기 산출된 제어량에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호를 상기 브레이크 모듈에 전송하는 차량.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량에 마련된 안전 장치에 기초하여 상기 전방 충돌에 의한 상해 정보 및 상기 후방 충돌에 의한 상해 정보를 획득하는 차량.
  12. 전방 차량 및 후방 차량을 포함하는 주변 객체의 위치 및 속도 중 적어도 하나를 감지하고;
    차량의 속도 및 가속도 중 적어도 하나를 감지하고;
    상기 주변 객체의 위치 및 속도 중 적어도 하나와 상기 차량의 속도 및 가속도 중 적어도 하나에 기초하여 전방 충돌 가능성 및 후방 추돌 가능성을 판단하고;
    상기 전방 충돌 가능성 및 상기 후방 추돌 가능성이 있는 것으로 판단되면 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해와 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해의 합이 최소가 되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하고;
    상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도에 기초하여 상기 차량의 제동 제어를 수행하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전방 충돌 가능성 및 후방 추돌 가능성을 판단하는 것은,
    상기 전방 충돌 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 차량과 전방 차량의 위치 및 이동 방향에 기초하여 충돌 모드를 판단하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 충돌 모드는,
    동일 방향으로 주행하는 상기 전방 차량과 전방 차량의 후방에서 충돌하는 동향 충돌 모드, 상기 차량을 향해 주행하는 전방 차량과 충돌하는 대향 충돌 모드 및 교차하는 전방 차량과 충돌하는 측면 충돌 모드 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은,
    상기 전방 충돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 전방 충돌에 의한 상해 정보 및 상기 후방 추돌에 의한 탑승자의 상해를 나타내는 후방 추돌에 의한 상해 정보를 획득하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 전방 충돌에 의한 상해 정보는, 전방 충돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수(Injury Criteria)를 포함하고,
    상기 후방 추돌에 의한 상해 정보는, 후방 추돌에 의한 충돌 속도 별 상해 지수를 포함하는 차량의 제어 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은,
    상기 전방 충돌에 의한 상해 정보를 이용하여 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산하고, 상기 후방 추돌에 의한 상해 정보를 이용하여 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스를 계산하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은,
    상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값을 결정하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것은,
    상기 전방 충돌에 의한 표준 상해 인덱스와 상기 후방 추돌에 의한 표준 상해 인덱스의 합의 최소값에 대응되는 목표 전방 충돌 속도 및 목표 후방 추돌 속도를 결정하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 차량의 제동 제어를 수행하는 것은,
    상기 목표 전방 충돌 속도 및 상기 목표 후방 추돌 속도를 만족하는 목표 가속도를 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 차량의 제동 제어를 수행하는 것은,
    상기 목표 가속도에 따라 상기 차량을 감속시키기 위한 제어량을 산출하고, 상기 산출된 제어량에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호를 브레이크 모듈에 전송하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.
KR1020180031427A 2018-03-19 2018-03-19 차량 및 그 제어 방법 KR20190109850A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180031427A KR20190109850A (ko) 2018-03-19 2018-03-19 차량 및 그 제어 방법
US16/139,668 US11299145B2 (en) 2018-03-19 2018-09-24 Vehicle and method of controlling the same
DE102018125638.8A DE102018125638A1 (de) 2018-03-19 2018-10-16 Fahrzeug und Steuerverfahren davon
CN201811221361.3A CN110281924A (zh) 2018-03-19 2018-10-19 车辆和控制该车辆的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180031427A KR20190109850A (ko) 2018-03-19 2018-03-19 차량 및 그 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190109850A true KR20190109850A (ko) 2019-09-27

Family

ID=67774324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180031427A KR20190109850A (ko) 2018-03-19 2018-03-19 차량 및 그 제어 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11299145B2 (ko)
KR (1) KR20190109850A (ko)
CN (1) CN110281924A (ko)
DE (1) DE102018125638A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11780427B2 (en) 2020-05-08 2023-10-10 Hl Klemove Corp. Apparatus for assisting driving and method thereof

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201600082299A1 (it) * 2016-08-04 2018-02-04 Piaggio & C Spa Motociclo con sensore di ostacoli e/o di rischio di collisione
CN110851958B (zh) * 2019-10-16 2021-04-20 清华大学 一种面向乘员损伤风险的碰撞严重性预测方法
JP7140092B2 (ja) * 2019-11-07 2022-09-21 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置
CN110789483B (zh) * 2019-11-07 2022-02-08 苏州智加科技有限公司 车辆侧向的安全保护装置及方法
KR20210060237A (ko) * 2019-11-18 2021-05-26 현대모비스 주식회사 후방 교차 충돌 감지 시스템 및 방법
US11878761B2 (en) * 2019-12-06 2024-01-23 Gekot, Inc. Collision alert systems and methods for micromobility vehicles
CN112172806B (zh) * 2020-08-31 2022-03-22 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 车辆状态的调整装置、方法和电子设备
US11724692B2 (en) * 2020-09-25 2023-08-15 GM Global Technology Operations LLC Detection, warning and preparative action for vehicle contact mitigation
CN112164273A (zh) * 2020-10-16 2021-01-01 兖州煤业股份有限公司 一种有轨电车操作技能培训***
CN112277938A (zh) * 2020-10-16 2021-01-29 北京三快在线科技有限公司 车辆控制方法、装置、存储介质、主动安全***及车辆
CN112606838B (zh) * 2020-12-15 2022-07-01 东风汽车集团有限公司 一种车辆变道防碰撞控制方法及装置
CN113650617B (zh) * 2021-09-22 2023-11-17 中国第一汽车股份有限公司 一种防追尾碰撞的方法、装置、电子设备和存储介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10330954A1 (de) * 2003-07-08 2005-02-17 Daimlerchrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Abschätzung der Schwere von Unfallereignissen
JP4501521B2 (ja) * 2004-04-27 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 車両用衝突衝撃制御装置
JP2006160205A (ja) * 2004-12-10 2006-06-22 Toyota Motor Corp 車両衝突緩和装置および車両衝突緩和方法
WO2009137582A1 (en) * 2008-05-06 2009-11-12 University Of Virginia Patent Foundation System and method for minimizing occupant injury during vehicle crash events
JP4706984B2 (ja) 2009-02-25 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 衝突推定装置及び衝突推定方法
JP2011037308A (ja) * 2009-08-06 2011-02-24 Aisin Seiki Co Ltd 車両用乗員保護システム
KR101029096B1 (ko) 2010-11-18 2011-04-13 김은숙 차량의 측면 충돌 회피 방법
KR20120140559A (ko) * 2011-06-21 2012-12-31 주식회사 만도 차량의 충돌 경감 시스템 및 그 제어 방법
KR20130013997A (ko) * 2011-07-29 2013-02-06 현대자동차주식회사 차량의 충돌 방지장치 및 방법
KR20130017728A (ko) * 2011-08-11 2013-02-20 현대자동차주식회사 차량의 통합 제어방법
KR20130050527A (ko) 2011-11-08 2013-05-16 이주호 차량용 긴급상황 통보 알고리즘
DE102013211622A1 (de) * 2013-06-20 2014-12-24 Robert Bosch Gmbh Kollisionsvermeidung für ein Kraftfahrzeug
JP5804032B2 (ja) 2013-11-26 2015-11-04 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP2015205640A (ja) * 2014-04-22 2015-11-19 トヨタ自動車株式会社 車両用衝突制御装置
JP2016002898A (ja) * 2014-06-17 2016-01-12 トヨタ自動車株式会社 車両用衝突制御装置
US9598078B2 (en) * 2015-05-27 2017-03-21 Dov Moran Alerting predicted accidents between driverless cars
KR101782368B1 (ko) 2015-12-22 2017-10-23 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
US9896096B2 (en) * 2016-04-11 2018-02-20 David E. Newman Systems and methods for hazard mitigation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11780427B2 (en) 2020-05-08 2023-10-10 Hl Klemove Corp. Apparatus for assisting driving and method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US11299145B2 (en) 2022-04-12
US20190283739A1 (en) 2019-09-19
CN110281924A (zh) 2019-09-27
DE102018125638A1 (de) 2019-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190109850A (ko) 차량 및 그 제어 방법
US7904223B2 (en) Post impact safety system with vehicle contact information
US6480144B1 (en) Wireless communication between countermeasure devices
US7046167B2 (en) Adaptive collision load path modification system for vehicle collision compatibility
US6784791B2 (en) Potential collision detection and parking aid system
CN108340864B (zh) 用于车辆的乘员保护装置和用于车辆的乘员保护方法
US11560108B2 (en) Vehicle safety system and method implementing weighted active-passive crash mode classification
JP2011037308A (ja) 車両用乗員保護システム
CN106740630B (zh) 基于adas和ivi的汽车外部主动安全气囊控制***及方法
JP2007533521A (ja) プリセーフシステムを装備した自動車
JP2010244167A (ja) 緊急通報システム
JP2011521320A (ja) エンハンスト・ビジョン道路検知システム
KR20190074502A (ko) 차량용 능동형 안전벨트 제어 장치 및 방법
JP4550825B2 (ja) 車両と衝突対象の間の相対速度を突き止める装置
US11912306B2 (en) Low impact detection for automated driving vehicles
US20210284091A1 (en) Vehicle safety system implementing integrated active-passive front impact control algorithm
US6864783B2 (en) Potential collision detection and reversing aid system
US7125040B2 (en) Method of activating a safety device
US10688949B2 (en) Occupant protection device
US6863302B2 (en) Side impact automotive crash sensor system
KR102512466B1 (ko) 차량 및 그 제어 방법
CN105150982A (zh) 车辆安全保护装置及方法
GB2416419A (en) Triggering A Vehicle Safety Device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application