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KR101519292B1 - 차량 충돌 방지 방법 - Google Patents

차량 충돌 방지 방법 Download PDF

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KR101519292B1
KR101519292B1 KR1020140045539A KR20140045539A KR101519292B1 KR 101519292 B1 KR101519292 B1 KR 101519292B1 KR 1020140045539 A KR1020140045539 A KR 1020140045539A KR 20140045539 A KR20140045539 A KR 20140045539A KR 101519292 B1 KR101519292 B1 KR 101519292B1
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Abstract

본 발명은 자차량의 센싱 정보를 이용하여 전방의 옆차선의 차량 정보를 파악하고 자차량보다 전방에서 주행하고 있는 차량과의 충돌 위험성을 방지하며, 전방에서의 차량들 간에 충돌 위험성을 예측하여 자차량에 위험을 알릴 수 있는 차량 간 충돌 위험을 방지하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지방법은 자차량의 전방을 주행하는 차량으로부터 센싱된 정보를 수신하는 단계, 상기 센싱된 정보를 이용하여 상기 자차량과 전방에 주행하는 차량 간의 충돌 위험 및 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험을 예측하는 단계 및 예측된 정보를 이용하여 상기 자차량의 운전자에게 경고하는 단계를 포함하되, 상기 자차량과 전방에 주행하는 차량과의 충돌 위험이 예측된 경우에는 상기 자차량을 급제동하고, 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험이 예측된 경우에는 상기 자차량을 서행 또는 자동 조향한다.

Description

차량 충돌 방지 방법{Method for preventing collision of vehicle}
본 발명은 차량 충돌 방지 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주행 차량으로 수신된 센싱 정보를 이용하여 차량간의 충돌 위험을 방지하는 기술에 관한 것이다.
최근 운전자가 차량속도를 일정 속도로 설정해 놓으면 브레이크 페달이나 엑셀레이터 페달을 밟지 않아도 외부 도로 조건에 맞추어 차량의 속도를 유지하도록 하는 크루즈 컨트롤 시스템(Cruise Control System)이 개발되어 운전에게 편의를 제공하고 있다.
이에 더 나아가, 최근에는 차량에 레이더를 구비하여 앞차와의 거리를 검출하면서 스로틀과 브레이크를 제어하여 감속 또는 가속함으로써 앞차와의 안전거리를 유지하며 주행하는 스마트 크루즈 컨트롤(SCC: Smart Cruise Control) 시스템이 개발되었다.
이러한 시스템은, 앞차(즉, 선행 차)와의 거리를 산출하고 선행 차와의 거리가 기준 거리 이하일 경우 제동력을 발생시켜 속도를 줄이고 또한 선행 차와의 충돌 가능성을 운전자에게 알려줌으로써 선행 차와의 충돌을 방지하는 충돌 방지 장치를 기반으로 하고 있다.
그러나, 이와 같은 충돌 방지 장치는 충돌 발생 가능 시 경고음 발생 등의 소극적인 기능만 수행할 뿐, 충돌 발생 가능성이 있음에도 불구하고 운전자의 안전을 위해 조향 장치나 현가 장치 등과 같은 다른 장치를 통해 아무런 제어를 수행하지 않아 사고의 위험성을 높인다.
이처럼 충돌 방지 장치는 충돌 상황에 대한 사고 대비 기능을 수행하지 않고 사고 회피 능력을 전적으로 운전자에게 의존하는데 이때 운전자가 충돌 상황을 정확히 인식하고 사고를 회피하여도 급작스러운 제동 등으로 인해 사고 회피 이후 차량의 움직임이 불안해지는 문제가 있으며 이로 인해 타 차선 침범, 미끄러짐 등의 2차 사고를 발생시킬 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 자차량의 센싱 정보를 이용하여 전방의 옆차선의 차량 정보를 파악하고 자차량보다 전방에서 주행하고 있는 차량과의 충돌 위험성을 방지하며, 전방에서의 차량들 간에 충돌 위험성을 예측하여 자차량에 위험을 알릴 수 있는 차량 충돌 방지 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 경고방법은 자차량의 전방을 주행하는 차량으로부터 센싱된 정보를 수신하는 단계, 상기 센싱된 정보를 이용하여 상기 자차량과 전방에 주행하는 차량 간의 충돌 위험 및 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험을 예측하는 단계 및 예측된 정보를 이용하여 상기 자차량의 운전자에게 경고하는 단계를 포함하되, 상기 자차량과 전방에 주행하는 차량과의 충돌 위험이 예측된 경우에는 상기 자차량을 급제동하고, 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험이 예측된 경우에는 상기 자차량을 서행 또는 자동 조향한다.
또한, 상기 센싱된 정보는 레이더, 카메라, 레이저 스캐너 및 고정밀 항공레이저(Lidar) 중 하나를 이용하여 수신할 수 있다.
또한, 상기 센싱된 정보는 상기 자차량에 구비된 센서를 이용하되, 상기 자차량의 전방의 옆차선을 주행하는 차량으로부터 상기 센싱된 정보를 수신할 수 있다.
또한, 상기 자차량과 전방에 주행하는 차량 간의 충돌 위험 및 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험을 예측하는 단계에서 상기 자차량은 상기 차량들과 서로 다른 차선에서 주행할 수 있다.
또한, 상기 자차량을 급제동하는 경우, 상기 운전자의 제동과 더불어 자차량 내 급제동 어시스트 시스템을 적용하여 충돌 위험을 방지할 수 있다.
본 기술은 전방의 옆차선에서 주행하는 차량의 급격한 조향에 의하여 발생할 수 있는 자차량과의 충돌 위험성을 방지할 수 있다.
또한, 본 기술은 전방의 옆차선에서 서로 다른 차량들 간에 충돌 위험성을 예측하여 자차량에 위험을 알리고, 그 위험에 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법을 개시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법으로서 SCA(Side Collision Assist) 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법으로서 VCSCP(Velocity Control for Second Collision Prevention) 시스템을 나타내는 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법을 개시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 자차량(100)과 자차량(100)의 전방의 옆차선에 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)이 주행하고 있다고 가정한다. 여기서, 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)은 앞, 뒤로 나란히 주행하고 있다고 가정한다.
자차량(100)은 자차량(100)의 전방의 옆차선을 주행하고 있는 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)의 센싱(sensing) 정보를 파악할 수 있다. 센싱 정보는 자차량(100)에 구비된 센서를 이용하여 수신할 수 있으며, 이러한 센서는 레이더, 카메라, 레이저 스캐너 또는 고정밀 항공레이저(Lidar) 등을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법으로서 SCA(Side Collision Assist) 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2의 (i)은 제 1 차량(110)이 갑작스러운 조향을 시도하기 전에 자차량(100)의 운전자에게 경고 신호를 주어 충돌 위험을 방지하는 도면이고, 도 2의 (ii)는 제 1 차량(110)이 갑작스러운 조향 시도 시, 자차량(100)의 운전자가 급제동하는 도면이며, 도 2의 (iii)은 상대 속도와 상대 거리에 따라 자차량(100)의 충돌 위험 여부를 보여준 그래프이다.
도 2의 (i) 및 (ii)를 참조하면, 센서가 구비된 자차량(100)은 일정 속도로 주행하고 있고, 자차량(100)의 전방의 옆차선에 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)이 주행하고 있다. 여기서, 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)은 앞, 뒤로 나란히 주행하고 있다고 가정한다.
자차량(100)이 주행 시, 제 1 차량(110)이 갑자기 조향을 시도하여 자차량(100)과 제 1 차량(110) 간에 충돌 사고가 발생하거나, 제 2 차량(120)이 급제동을 시도할 경우 제 2 차량(120)과 제 1 차량(110)이 일정 거리 간격을 유지하고 있지 않아 충돌 사고가 발생할 가능성이 있다.
이러한 충돌 사고의 경우에 대비하여 자차량(100)은 긴급 제동 시스템(AEB)과 유사한 개념을 이용하여 전방의 옆차선에 주행하고 있는 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)의 주행 속도와 차량 간 거리를 예측할 수 있다. 그리고, 예측된 정보를 바탕으로 제 1 차량(110)이 갑자기 조향을 시도하기 전에 자차량(100)의 운전자에게 경고 신호를 주어 자차량(100)이 적절히 제동되거나 적절히 조향할 수 있도록 한다.
SCA 시스템은 하기 수식과 같이 제동 한계 거리, 조향 한계 거리, 제동 한계 시간 및 조항 한계 시간 등을 이용하여 자차량(100)이 적절히 서행하거나 급제동할 수 있다. 여기서, 운전자가 제동 시도 시에 자차량(100) 내 급제동 어시스트 시스템을 적용하여 충돌 위험을 방지할 수 있다. 여기서, 급제동 어시스트 시스템은 긴급 제동 시스템(AEB)을 포함할 수 있고, 다양한 제동 시스템을 이용할 수 있다.
구체적으로 자차량(100)은 파악된 센싱 정보를 통해 제동 한계 거리, 조향 한계 거리, 제동 한계 시간, 조향 한계 시간, 차량 간의 상대 거리 및 상대 속도 등의 정보를 파악할 수 있다.
Figure 112014036310495-pat00001
여기서, dBrk(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 거리)는 제동 한계 거리를 나타내는 수식이고, dStr(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 거리)은 조향 한계 거리를 나타내는 수식이며, tBrk(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 시간)은 제동 한계 시간을 나타내는 수식이고, tStr(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 시간)은 조향 한계 시간을 나타내는 수식이다.
아울러, v는 상대속도, a는 가속도, s는 자차량이 충돌 위험 시 회피할 수 있는 폭 또는 마진을 나타낸다.
도 2의 (iii)을 참조하면, 상대 속도와 상대 거리에 따라 자차량(100)의 충돌 위험 여부를 보여준 그래프로서, X축은 상대 속도를 나타내며, Y축은 상대 거리를 나타낸다. 또한, A는 상대 속도 및 상대 시간에 따른 제동 곡선이며, B는 상대 속도 및 상대 시간에 따른 조향 곡선이다. 이러한 제동 곡선과 조향 곡선의 폭 차이는 상대 속도가 증가함에 따라 더욱 커지는 경향을 볼 수 있다.
아울러, 도 2의 (i)에서 자차량(100)은 도 2의 (iii)의 C와 같이 조향 거리 한계는 초과하였으나, 제동 거리 한계를 초과하지 않았기 때문에 자차량(100)에 충돌 위험 경고 후, 자차량(100)을 적절히 제동할 수 있다.
그러나, 도 2의 (ii)에서 자차량(100)은 도 2의 (iii)의 D와 같이 제동 거리 한계 및 조향 거리 한계를 모두 초과하였으므로 자차량(100)은 급제동을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법으로서 VCSCP(Velocity Control for Second Collision Prevention) 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3의 (i)은 제 1 차량(110)과 제 2 차량(12)이 서로 충돌 위험이 발생하기 전에 자차량(100)의 운전자에게 경고 신호를 주어 충돌 위험을 방지하는 도면이며, (ii)는 제 1 차량(110)과 제 2 차량(120)의 충돌 시, 자차량(100)의 운전자가 서행, 급제동 또는 조향하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 센서가 구비된 자차량(100)은 일정 속도로 주행하고 있고, 자차량(100)의 전방의 옆차선에 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)이 주행하고 있다. 여기서, 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)은 앞, 뒤로 나란히 주행하고 있다고 가정한다.
자차량(100)이 주행 시, 자차량(100)의 전방의 옆차선에서 주행하고 있는 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)이 서로 충돌하거나, 제 1 차량(110)의 앞에서 주행하고 있는 제 2 차량(120)이 급제동하여 서로 충돌할 경우가 빈번히 발생할 수 있다.
이러한 충돌 사고를 대비하기 위하여 센서가 구비된 자차량(100)은 긴급 제동 시스템(AEB)과 유사한 개념을 이용하여 전방의 옆차선에 주행하고 있는 제 1 차량(110) 및 제 2 차량(120)의 주행 속도와 차량 간 거리를 예측할 수 있다. 그리고, 예측된 정보를 바탕으로 제 2 차량(120)과 제 1 차량(110)이 충돌 하기 전에 자차량(100)의 운전자에게 경고 신호를 주어 자차량(100)이 서행하거나 적절히 조향할 수 있도록 한다.
VCSCP 시스템은 하기 수식과 같이 제동 한계 거리, 조향 한계 거리, 제동 한계 시간 및 조항 한계 시간 등을 이용하여 자차량(100)이 적절히 서행, 제동하거나 적절히 조향할 수 있도록 한다. 그러나, 긴박한 위험 발생 시, 자차량(100)은 급제동될 수 있다.
구체적으로 자차량(100)은 파악된 센싱 정보를 통해 제동 한계 거리, 조향 한계 거리, 제동 한계 시간, 조향 한계 시간, 차량 간의 상대 거리 및 상대 속도 등의 정보를 파악할 수 있다.
Figure 112014036310495-pat00002
여기서, dBrk(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 거리)는 제동 한계 거리를 나타내는 수식이고, dStr(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 거리)은 조향 한계 거리를 나타내는 수식이며, tBrk(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 시간)은 제동 한계 시간을 나타내는 수식이고, tStr(제 2 차량에서 제 1 차량까지의 시간)은 조향 한계 시간을 나타내는 수식이다. 아울러, v는 상대 속도, a는 가속도, s는 자차량이 충돌 위험 시 회피할 수 있는 폭 또는 마진을 나타낸다.
도 3의 (iii)을 참조하면, 상대 속도와 상대 거리에 따라 자차량(100)의 충돌 위험 여부를 보여준 그래프로서, X축은 상대 속도를 나타내며, Y축은 상대 거리를 나타낸다. 또한, E는 상대 속도 및 상대 시간에 따른 제동 곡선이며, F는 상대 속도 및 상대 시간에 따른 조향 곡선이다. 이러한 제동 곡선과 조향 곡선의 폭 차이는 상대 속도가 증가함에 따라 더욱 커지는 경향을 볼 수 있다.
아울러, 도 3의 (i)에서 자차량(100)은 도 3의 (iii)의 G와 같이, 조향 거리 한계 및 제동 거리 한계를 초과하지 않았기 때문에 자차량(100)에 충돌 위험 경고 후, 자차량(100)을 서행하거나, 적절히 제동할 수 있다.
그러나, 도 3의 (ii)에서 자차량(100)은 도 3의 (iii)의 H와 같이, 제동 거리 한계 및 조향 거리 한계를 모두 초과하지 않았으나, 차량들 간의 충돌로 인하여 충돌 위험이 차차량(100)에게 전달되므로, 자차량(100)은 서행하거나 자동 조향을 하여 충돌 위험을 피할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 기술은 전방의 옆차선에서 주행하는 차량의 급격한 조향에 의하여 발생할 수 있는 자차량과의 충돌 위험성을 방지할 수 있다. 또한, 본 기술은 전방의 옆차선에서 서로 다른 차량들 간에 충돌 위험성을 예측하여 자차량에 위험을 알리고, 그 위험에 대응할 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

  1. 자차량의 전방을 주행하는 차량으로부터 센싱된 정보를 수신하는 단계;
    상기 센싱된 정보를 이용하여 상기 자차량과 전방에 주행하는 차량 간의 충돌 위험 및 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험을 예측하는 단계; 및
    예측된 정보를 이용하여 상기 자차량의 운전자에게 경고하는 단계를 포함하되, 상기 자차량과 전방에 주행하는 차량과의 충돌 위험이 예측된 경우에는 상기 자차량을 급제동하고, 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험이 예측된 경우에는 상기 자차량을 서행 또는 자동 조향하는 단계
    를 특징으로 하는 차량 충돌 방지방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱된 정보는 레이더, 카메라, 레이저 스캐너 및 고정밀 항공레이저(Lidar) 중 하나를 이용하여 수신하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 센싱된 정보는 상기 자차량에 구비된 센서를 이용하되, 상기 자차량의 전방의 옆차선을 주행하는 차량으로부터 상기 센싱된 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 자차량과 전방에 주행하는 차량 간의 충돌 위험 및 상기 자차량의 전방에 주행하는 차량들 간의 충돌 위험을 예측하는 단계에서 상기 자차량은 상기 차량들과 서로 다른 차선에서 주행하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 자차량을 급제동하는 경우,
    상기 운전자의 제동과 더불어 상기 자차량 내 급제동 어시스트 시스템을 적용하여 충돌 위험을 방지하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지방법.
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