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KR102274802B1 - Acc 이상 상황에서의 차량 제어 방법 - Google Patents

Acc 이상 상황에서의 차량 제어 방법 Download PDF

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KR102274802B1
KR102274802B1 KR1020200011452A KR20200011452A KR102274802B1 KR 102274802 B1 KR102274802 B1 KR 102274802B1 KR 1020200011452 A KR1020200011452 A KR 1020200011452A KR 20200011452 A KR20200011452 A KR 20200011452A KR 102274802 B1 KR102274802 B1 KR 102274802B1
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Abstract

적응형 순항 제어에 이상이 발생한 상황에서, 운전자의 불편함을 줄이며 사고가 발생하지 않도록 차량을 제어할 수 있는 방법이 개시된다. 개시된 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법은 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 시점으로부터, 상기 이상이 감지된 시점에서의 자차의 현재 속도로 상기 자차가 항속할 수 있는 최대 항속 시간을 산출하는 단계; 상기 최대 항속 시간 동안 상기 현재 속도를 유지하는 단계; 및 상기 최대 항속 시간 이후, 상기 자차의 속도를 제1가속도로 감속하는 단계를 포함한다.

Description

ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법{METHOD FOR CONTROLING VEHICLE IN ABNORNAL SITUATION OF ACC}
본 발명은 적응형 순항 제어(ACC)에 이상이 발생한 상황에서, 차량을 제어하는 방법에 관한 것이다.
자동차가 지능적으로 변함에 따라 운전자의 편의를 증가시켜 줄 수 있는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)이 개발되고 있다. 적응형 순항 제어(Adaptive Cruise Control, ACC), 차선 유지 보조 시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS), 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking, AEB) 등이 대표적인 예이다.
이처럼 시스템들은 운전자의 운전 개입을 줄여줘 운전자에게 편의를 제공하지만, 운전자의 운전 개입이 줄어드는 만큼, 관련 센서가 고장나거나 기능에 이상이 발생하는 긴급한 상황에서는 오히려 운전자에게 해를 끼칠 수 있다.
따라서, 첨단 운전자 지원 시스템의 개발과 함께, 이러한 시스템의 고장을 진단하고, 고장 이후의 차량 제어 방법에 대한 기술이 함께 개발될 필요가 있다.
관련된 선행문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1848312호 및 일본 등록특허 제3473371호가 있다.
본 발명은 적응형 순항 제어에 이상이 발생한 상황에서, 운전자의 불편함을 줄이며 사고가 발생하지 않도록 차량을 제어하는 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 시점으로부터, 상기 이상이 감지된 시점에서의 자차의 현재 속도로 상기 자차가 항속할 수 있는 최대 항속 시간을 산출하는 단계; 상기 최대 항속 시간 동안 상기 현재 속도를 유지하는 단계; 및 상기 최대 항속 시간 이후, 상기 자차의 속도를 제1가속도로 감속하는 단계를 포함하는 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법이 제공된다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 경우, 자차의 현재 속도를 최대 항속 시간동안 유지하는 제1모드로 진입하는 단계; 및 상기 최대 항속 시간 이후, 상기 자차의 속도를 미리 설정된 가속도로 감속하는 제2모드로 진입하는 단계를 포함하며, 상기 최대 항속 시간은, 상기 이상이 감지된 시점에서의 자차의 현재 속도, 전방 차량의 현재 속도 및 상기 자차와 상기 전방 차량 사이의 상대 거리에 따라서 결정되는, ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전방 차량과의 추돌이 발생하지 않는 범위 내에서 일정 시간 동안 차량의 현재 속도를 유지시킨 이후 차량의 속도를 감속함으로써, 급감속에 따른 운전자의 불편함과 후방 차량과의 추돌 사고 가능성을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 방법의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 모드에 따른 자차의 속도와 전방 차량과의 상대 거리를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제어 방법의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
적응형 순항 제어 기능은, 카메라, 레이더 또는 라이더 등과 같은 센서로부터 획득된 자차와 전방 차량의 거리에 따라서, 자차가 운전자의 개입없이도 스스로 속도를 조절하며 순항할 수 있도록 지원하는 기능으로서, 적응형 순항 제어 기능이 활성화된 차량은 전방 차량과의 상대 거리를 측정하고, 측정된 상대 거리에 따라서 속도를 조절하며 순항한다.
운전자가 개입하지 않은 상태로 차량이 주행하는 만큼, 적응형 순항 제어 알고리즘에 오류가 발생하거나, 관련 센서가 고장나는 등 적응형 순항 제어 기능에 이상이 발생할 경우, 큰 사고가 발생할 수 있으므로, 본 발명은 차량의 적응형 순항 제어 기능에 이상이 발생한 상황에서 사고가 발생하지 않도록 차량을 제어한다.
특히, 적응형 순항 제어 기능에 이상이 발생한 상황에서 전방 차량과의 추돌을 우려하여 차량이 급감속할 경우, 운전자에게 불편함을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 후방 차량과의 추돌이 발생할 수 있으므로, 본 발명의 일실시예는 전방 차량과의 추돌이 발생하지 않는 범위 내에서 일정 시간 동안 차량의 현재 속도를 유지시킨 이후 차량의 속도를 감속한다.
본 발명의 일실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 적응형 순항 제어 기능의 상태에 따라서 구분되는 3개의 모드를 이용하여 차량을 제어한다. 레벨 0 모드(100)는 적응형 순항 제어 기능이 문제없이 작동하는 모드를 나타내며, 레벨 1 및 2 모드(110, 120)는 적응형 순항 제어 기능에 이상이 발생하여 차량이 제어되는 모드를 나타낸다.
적응형 순항 제어 기능이 문제없이 작동할 경우, 차량은 레벨 0 모드(110)에서, 전방 차량과의 상대 거리에 따라서 속도를 조절하며 순항한다. 이후 적응형 순항 제어 기능에 이상이 발생한 경우, 레벨 0 모드(100)에서 레벨 1 모드(110), 그리고 레벨 2모드(120)로 순차적으로 변경된다.
적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 경우, 레벨 0 모드(100)가 레벨 1 모드(110)로 변경되고, 차량은 미리 계산된 최대 항속 시간 동안 레벨 1 모드(110)에서 현재 속도를 유지한다. 그리고 최대 항속 시간 이후, 레벨 1 모드(110)가 레벨 2 모드(120)로 변경되며, 차량은 레벨 2 모드(120)에서 미리 설정된 가속도로 감속한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전방 차량과의 추돌이 발생하지 않는 범위 내에서 일정 시간 동안 차량의 현재 속도를 유지시킨 이후 차량의 속도를 감속함으로써, 급감속에 따른 운전자의 불편함과 후방 차량과의 추돌 사고 가능성을 줄일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량은, 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 시점으로부터, 자차의 현재 속도로 자차가 항속할 수 있는 최대 시간인 최대 항속 시간을 산출(S210)한다. 여기서, 자차의 현재 속도는 적응형 순항 제어 기능의 이상이 감지된 시점에서의 속도를 나타낸다.
적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 발생한 상황은, 일예로서 적응형 순항 제어를 위한 센서에 고장이 발생하거나 알고리즘에 오류가 발생한 상황일 수 있으며, 이러한 이상 상태는 센서의 기능이나 프로세싱 과정을 모니터링함으로써 감지될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량은, 단계 S210에서 산출된 최대 항속 시간 동안 현재 속도를 유지(S220)하며, 최대 항속 시간 이후, 자차의 속도를 제1가속도로 감속(S230)한다.
단계 S210에서 차량은 전방 차량과의 추돌이 발생하지 않는 최대 항속 거리를 산출하기 위해 일실시예로서, 자차의 최대 항속 거리(
Figure 112020010259621-pat00001
), 최대 항속 시간 이후, 정지 시점까지의 자차의 제1이동 거리(
Figure 112020010259621-pat00002
), 이상이 감지된 시점에서 전방 차량의 정지 시점까지의 제2이동 거리(
Figure 112020010259621-pat00003
) 및 이상이 감지된 시점에서의 자차와 전방 차량 사이의 상대 거리(
Figure 112020010259621-pat00004
)를 이용할 수 있다. 여기서, 제2이동 거리는 이상이 감지된 시점에서의 전방 차량의 현재 속도에서 제2가속도로 감속하는 경우의 이동 거리를 나타낸다. 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 발생한 경우, 자차는 전방 차량에 대한 정보를 획득할 수 없으므로, 미리 설정된 제2가속도로 전방 차량이 감속하는 것으로 가정하여 최대 항속 시간을 산출한다.
또한 실시예에 따라서, 차량은 미리 설정된 자차와 전방 차량 사이의 안전 거리(
Figure 112020010259621-pat00005
)를 추가로 이용하여, 최대 항속 시간을 산출할 수 있다.
이러한 최대 항속 시간 산출 방법을 수식으로 표현하면, [수학식 1]과 같다.
Figure 112020010259621-pat00006
그리고, 자차의 최대 항속 거리, 제1이동 거리, 제2이동 거리는 [수학식 2] 내지 [수학식 4]와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112020010259621-pat00007
Figure 112020010259621-pat00008
Figure 112020010259621-pat00009
여기서,
Figure 112020010259621-pat00010
은 최대 항속 시간,
Figure 112020010259621-pat00011
는 자차의 현재 속도,
Figure 112020010259621-pat00012
는 전방 차량의 현재 속도를 나타낸다. 그리고 [수학식 3]에서는 제1가속도가 -6m/s2, [수학식 4]에서는 제2가속도가 -3m/s2인 실시예가 표현되어 있다.
[수학식 2] 내지 [수학식 4]를 이용하여, [수학식 1]을 최대 항속 시간에 대해 정리하면, [수학식 5]와 같다. [수학식 5]에서는, 안전 거리가 4m인 경우의 실시예가 표현되어 있다.
Figure 112020010259621-pat00013
제1 및 제2가속도, 그리고 안전 거리는 실시예에 따라서 다양하게 결정될 수 있으며, 일실시예로서 제1가속도는 자차의 브레이크 상태, 성능 또는 상기 자차의 휠 공기압에 따라서 결정될 수 있다. 자차의 브레이크 상태나 성능이 양호한 경우 제1가속도는 커질 수 있으며, 공기압이 낮은 경우 제동 거리가 증가할 수 있으므로 자차의 공기압이 낮을수록 제1가속도 역시 낮게 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 제2가속도는 전방 차량의 현재 속도에 따라서 결정될 수 있으며, 안전을 위해 제2가속도는 전방 차량의 현재 속도에 비례하도록 설정될 수 있다.
그리고 안전 거리는 자차의 현재 속도에 따라서 결정될 수 있으며, 자차의 현재 속도가 증가할수록 제동 거리가 증가하는 만큼, 안전 거리는 자차의 현재 속도에 비례하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량은, 단계 S220에서, 전술된 바와 같이 계산된 최대 항속 시간동안 현재 속도를 유지하면서, 운전자에게 적응형 순항 제어 기능의 이상을 알리는 시각 또는 청각 데이터를 출력할 수 있다. 그리고 최대 항속 시간동안 운전자가 차량 조작에 개입하지 않는 경우, 예컨대 가속 패달 또는 브레이크 패달을 조작하지 않거나 스티어링 휠을 조작하지 않는 경우, 자차의 속도를 제1가속도로 감속할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 모드에 따른 자차의 속도와 전방 차량과의 상대 거리를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량은, 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 경우, 자차의 현재 속도를 최대 항속 시간동안 유지하는 제1모드로 진입(S310)한다. 제1모드는 전술된 레벨 1 모드에 대응될 수 있다.
최대 항속 시간은, 이상이 감지된 시점에서의 자차의 현재 속도, 전방 차량의 현재 속도 및 자차와 전방 차량 사이의 상대 거리에 따라서 결정된다. [수학식 5]에 표현된 바와 같이, 제1 및 제2가속도가 미리 주어진 상수라면, 최대 항속 시간(
Figure 112020010259621-pat00014
)은 자차의 현재 속도(
Figure 112020010259621-pat00015
), 전방 차량의 현재 속도(
Figure 112020010259621-pat00016
) 및 자차와 전방 차량 사이의 상대 거리(
Figure 112020010259621-pat00017
)에 따라서 계산될 수 있다.
그리고 본 발명의 일실시예에 따른 차량은, 최대 항속 시간 이후, 자차의 속도를 미리 설정된 가속도로 감속하는 제2모드로 진입(S320)한다. 제2모드는 전술된 레벨 2 모드에 대응되며, 차량은 제1모드에서 운전자의 개입이 없는 경우 제2모드로 진입할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 적응형 순항 제어 기능이 정상적으로 발휘될 경우(Normal Mode), 자차는 일정한 속도로 순항하며 전방 차량과의 상대 거리 역시 일정함을 알 수 있다. 이후 적응형 순항 제어 기능에 이상이 감지되면, 차량은 제1모드(Level 1)에서 최대 항속 시간동안 현재 속도를 유지하며, 최대 항속 시간 이후 제2모드(Level 2)에서 미리 설정된 가속도로 감속한다. 차량의 속도가 줄어들수록 전방 차량과의 상대 거리는 증가한다. 도 4에서 청색 그래프는 상대 거리, 적색 그래프는 자차의 속도를 나타낸다.
한편, 실시예에 따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 차량은, 제1모드에서, 주변 차량의 운전자에게 시각 데이터를 제공할 수 있다. 시각 데이터는 자차의 적응형 순항 제어 기능에 이상이 감지된 정보를 주변 운전자에게 제공하는 데이터로서, 제2모드에서 자차의 속도가 감속할 수 있는 만큼, 추돌에 대한 주변 운전자의 주의 운전을 유도하기 위한 데이터이다. 시각 데이터는 일예로서 방향 지시등을 모두 점등하는 형태의 시각 데이터가 제공될 수 있다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 시점으로부터, 상기 이상이 감지된 시점에서의 자차의 현재 속도로 상기 자차가 항속할 수 있는 최대 항속 시간을 산출하는 단계;
    상기 최대 항속 시간 동안 상기 현재 속도를 유지하는 단계; 및
    상기 최대 항속 시간 이후, 상기 자차의 속도를 제1가속도로 감속하는 단계
    를 포함하는 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 최대 항속 시간을 산출하는 단계는
    상기 자차의 최대 항속 거리, 상기 최대 항속 시간 이후 정지 시점까지의 상기 자차의 제1이동 거리, 상기 이상이 감지된 시점에서 전방 차량의 정지 시점까지의 제2이동 거리 및 상기 이상이 감지된 시점에서의 상기 자차와 상기 전방 차량 사이의 상대 거리를 이용하여, 상기 최대 항속 시간을 산출하며,
    상기 제2이동 거리는
    상기 이상이 감지된 시점에서의 상기 전방 차량의 현재 속도에서 제2가속도로 감속하는 경우의 이동 거리인,
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2가속도는
    상기 전방 차량의 현재 속도에 따라서 결정되는
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 최대 항속 시간을 산출하는 단계는
    미리 설정된 상기 자차와 상기 전방 차량 사이의 안전 거리를 추가로 이용하여, 상기 최대 항속 시간을 산출하는
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 안전 거리는
    상기 자차의 현재 속도에 따라서 결정되는
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1가속도는
    상기 자차의 브레이크 상태, 성능 또는 상기 자차의 휠 공기압에 따라서 결정되는
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 자차의 속도를 제1가속도로 감속하는 단계는
    상기 최대 항속 시간 동안, 운전자가 가속 패달 또는 브레이크 패달을 조작하지 않는 경우, 상기 자차의 속도를 제1가속도로 감속하는
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상은
    상기 적응형 순항 제어를 위한 센서의 고장을 포함하는
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  9. 적응형 순항 제어 기능에 대한 이상이 감지된 경우, 자차의 현재 속도를 최대 항속 시간동안 유지하는 제1모드로 진입하는 단계; 및
    상기 최대 항속 시간 이후, 상기 자차의 속도를 미리 설정된 가속도로 감속하는 제2모드로 진입하는 단계를 포함하며,
    상기 최대 항속 시간은,
    상기 이상이 감지된 시점에서의 자차의 현재 속도, 전방 차량의 현재 속도 및 상기 자차와 상기 전방 차량 사이의 상대 거리에 따라서 결정되는
    ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1모드에서, 주변 차량의 운전자에게 시각 데이터를 제공하는 단계
    를 더 포함하는 ACC 이상 상황에서의 차량 제어 방법.
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