KR20230000007A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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안태호
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Abstract

본 발명의 차량은, 내비게이션 장치; 센서 장치; 및 상기 내비게이션 장치를 통해 차량의 도로의 미리 정해진 구간으로의 진입을 식별하며, 상기 차량의 상기 미리 정해진 구간으로의 진입에 응답하여, 상기 센서 장치를 통해, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하며, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 횡 방향 제어를 하는 제어 장치를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
차량의 주행 제어에는, 차량의 자율 주행 횡방향 제어인 차선 유지 보조(LFA; lane following assist) 제어 및/또는 차선 이탈 방지 보조(LKA; lane keeping assistant) 제어 등이 있다.
차선 유지 보조 제어는, 차량이 차량의 전방 카메라 등을 통해 차선 및 차량의 선행 차량을 식별하고, 차량이 주행 중인 차선의 유지 및/또는 선행 차량의 추정을 위해 횡 방향 주행 경로를 생성하여, 차량의 조향 제어를 수행하는 차량의 제어 방식이다.
차선 이탈 방지 보조 제어는, 차량이 차량의 전방 카메라 등을 통해 차선 및 도로 경계를 식별하고, 차량이 주행 중인 차선의 이탈 시 경고를 출력하고 차량이 주행 중인 차선을 이탈하지 않도록 차량의 조향 제어를 수행하는 차량 제어 방식이다.
한편, 도로에는 타이닝 구간들이 존재할 수 있다. 타이닝 구간(또는 타이닝 로드 구간이라고도 함)은, 콘크리트 포장의 기본적인 표면 처리 공법인 타이닝 공법으로 시공된 도로의 일부 구간을 나타낸다.
일반적으로 타이닝 구간은 노면의 균일한 요철 및 균일한 요철 간격이 형성되도록 시공되지만, 일부 타이닝 구간들의 경우 노면의 불균일한 요철 및/또는 불균일한 요철 간격 등이 형성되어 불균일한 노면 상태로 시공될 수도 있다.
이에 따라, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 주행하는 차량에는 롤링, 즉, 횡방향 진동이 발생할 수 있으며, 차량의 주행 제어의 성능 저하와 함께 안전 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 주행하는 차량이, 차선 유지 보조 제어 및/또는 차선 이탈 방지 보조 제어 등의 주행 제어 시, 주행 제어의 성능 저하가 발생될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면은, 불균일한 노면 상태의 도로 구간, 예를 들어, 불균일 노면 상태의 타이닝 구간을 주행하는 차량의 롤링 현상, 즉, 차체의 흔들임을 방지할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
예를 들어, 차량 및 그 제어 방법은, 내비게이션 장치의 정보 및/또는 횡 방향 가속도의 학습을 기초로, 차량이 주행하는 도로가 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간인지 아닌지를 식별할 수 있다.
또한, 차량 및 그 제어 방법은, 차량이 주행하는 도로가 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간인 것으로 식별 시, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간에 최적화된 횡 제어 데이터를 기초로 차량의 주행을 제어할 수 있다.
이에 따라, 차량 및 그 제어 방법은, 차량의 상품성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
일 측면에 따른 차량은, 내비게이션 장치; 센서 장치; 및 상기 내비게이션 장치를 통해 차량의 도로의 미리 정해진 구간으로의 진입을 식별하며, 상기 차량의 상기 미리 정해진 구간으로의 진입에 응답하여, 상기 센서 장치를 통해, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하며, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 횡 방향 제어를 하는 제어 장치를 포함할 수 있다.
상기 도로의 미리 정해진 구간은, 상기 도로의 타이닝 구간을 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량이 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인지 여부를 결정하며, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정한 것에 응답하여, 상기 차량의 상기 횡 방향 제어를 할 수 있다.
상기 차량은, 복수의 기준 곡률 각각 및 복수의 기준 속도 각각에 대응하는 기준 가속도를 저장하는 저장 장치를 더 포함하며, 상기 제어 장치는, 상기 저장 장치에 저장된 기준 가속도 중 상기 도로의 곡률 및 상기 차량의 속도에 대응하는 제1 기준 가속도를 식별하며, 상기 차량의 가속도 및 상기 제1 기준 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 차량의 가속도가, 상기 제1 기준 가속도의 미리 정해진 비율 이상인 것에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정할 수 있다.
상기 차량의 상기 횡 방향 제어는, 상기 차량의 각속도, 상기 차량의 차선 유지 보조, 상기 차량의 요 레이트, 상기 차량의 피드백 앵글 게인 또는 상기 차량의 헤딩 각도 중 적어도 하나의 제어를 포함할 수 있다.
상기 제어 장치는, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 상기 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 종 방향 제어를 할 수 있다.
상기 제어 장치는, 미리 정해진 시간 동안, 상기 센서 장치를 통해 획득된 정보를 기초로, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별할 수 있다.
상기 센서 장치는, 적어도 하나의 카메라, 적어도 하나의 레이더, 가속도 센서 또는 속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 차량의 내비게이션 장치를 통해 상기 차량의 도로의 미리 정해진 구간으로의 진입을 식별하며, 상기 차량의 상기 미리 정해진 구간으로의 진입에 응답하여, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하며, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 횡 방향 제어를 하는 것을 포함할 수 있다.
상기 도로의 미리 정해진 구간은, 상기 도로의 타이닝 구간을 포함할 수 있다.
상기 차량의 상기 횡 방향 제어를 하는 것은, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량이 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인지 여부를 결정하며, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정한 것에 응답하여, 상기 차량의 상기 횡 방향 제어를 하는 것을 포함할 수 있다.
상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인지 여부를 결정하는 것은, 복수의 기준 곡률 각각 및 복수의 기준 속도 각각에 대응하는 기준 가속도 중 상기 도로의 곡률 및 상기 차량의 속도에 대응하는 제1 기준 가속도를 식별하며, 상기 차량의 가속도 및 상기 제1 기준 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 구간을 주행 중인 것으로 결정하는 것은, 상기 차량의 가속도가, 상기 제1 기준 가속도의 미리 정해진 비율 이상인 것에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 차량의 상기 횡 방향 제어는, 상기 차량의 각속도, 상기 차량의 차선 유지 보조, 상기 차량의 요 레이트, 상기 차량의 피드백 앵글 게인 또는 상기 차량의 헤딩 각도 중 적어도 하나의 제어를 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 종 방향 제어를 하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하는 것은, 미리 정해진 시간 동안, 상기 차량의 센서 장치를 통해 획득된 정보를 기초로 수행될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 및 그 제어 방법은 내비게이션 장치의 정보 및 횡 방향 가속도의 학습을 기초로, 차량의 주행을 제어할 수 있다.
예를 들어, 차량 및 그 제어 방법은 내비게이션 장치의 정보 및 횡 방향 가속도의 학습을 기초로, 차량이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 주행 중인지 아닌지를 판단할 수 있다.
또한, 차량 및 그 제어 방법은, 차량이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 주행 중인 것으로 판단 시, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간에 최적화된 차량의 주행 제어 데이터, 즉, 횡 제어 데이터를 통해, 차량에 발생할 수 있는 롤링 현상을 최소화 할 수 있다.
이에 따라, 차량 및 그 제어 방법은, 많은 장치들(하드웨어 및/또는 소프트웨어 장치)을 차량에 추가하지 않고도, 차량의 상품성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 각 기준 곡률 및 각 기준 속도에 따른 차량의 기준 횡 방향 가속도를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 동작의 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 동작의 흐름도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시 예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시 예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 장치'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시 예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 장치'가 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 장치'가 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
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.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
차량이 도로를 주행할 때, 주행 중인 도로의 상태에 따라 차량에는 롤링(rolling)이 발생될 수 있다. 롤링은 도로, 즉, 노면에서 발생하는 차체의 횡 방향 흔들림을 의미하며, 차량의 후륜의 롤 센터(roll center)를 연결한 롤 축(roll axis)을 중심으로 발생될 수 있다.
차량이, 콘크리트 포장의 기본적인 표면 처리 공법인 타이닝 공법으로 시공된 도로의 일부 구간인 균일한 요철 및 균일한 요철 간격이 형성된 타이닝 구간의 주행 시, 차량에는 롤링이 발생될 수 있다. 특히, 차량이, 불균일한 요철 및/또는 불균일한 요철 간격 등이 형성된 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시 롤링이 심화될 수 있다.
예를 들어, 차량이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시, 차량에는 불규칙하게 직선 및/또는 곡선 형태로 주행하는 현상이 발생될 수 있다. 또한, 차량이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시, 차량에는 직선 주행 경로를 기준으로 반복적으로 좌측 및/또는 우측으로 흔들리는 현상이 발생될 수 있다. 또한, 차량이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시, 차량의 속도 및/또는 주행 중인 도로의 곡률에 따라, 차량의 조향각이 기준 조향각 범위를 벗어나게 되는 현상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 차량이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시, 차량의 주행 성능의 저하와 함께 안전 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 차량이 자율 주행을 하는 동안 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시, 차량의 자율 주행 제어의 성능 저하 및 안전 문제가 발생할 수 있다.
본 개시는, 차량이 불균일한 요철 및/또는 불균일한 요철 간격 등이 형성된 도로 구간, 즉, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시, 차량의 주행 성능 저하 및 안전 문제 발생을 감소시킬 수 있는 새로운 기술을 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시 예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량(100)의 블록도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 각 기준 곡률 및 각 기준 속도에 따른 차량의 기준 횡 방향 가속도를 나타낸 도면이다.
차량(100)은 내비게이션 장치(110), 센서 장치(120), 출력 장치(130), 저장 장치(140) 및/또는 제어 장치(150)를 포함할 수 있다.
내비게이션 장치(110)는 내비게이션 정보를 출력할 수 있다. 내비게이션 정보는, 차량(100)의 운전자로부터 입력받은 목적지까지의 경로를 제공하는 경로 정보를 포함할 수 있다.
내비게이션 장치(110)는 위성 신호를 통해 식별된 차량(100)의 위치 좌표를 메모리에 미리 저장된 지도상에 매칭함으로써, 차량의 위치 정보 및 주행 환경 정보 등을 식별하여, 경로 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 내비게이션 장치(110)는 위성 항법 장치(GPS; Global Positioning System)를 포함하여, GPS를 통해 GPS 위성에서 전파하는 위성 신호를 수신할 수 있다. 위성 신호는 차량의 위치 좌표를 포함할 수 있다.
내비게이션 장치(110)는 차량(100)의 주행 중인 도로의 미리 정해진 구간을 나타내는 신호를 수신하여 출력할 수 있다.
예를 들어, 미리 정해진 구간은 도로의 표면에 요철 등이 형성된 타이닝 구간을 포함할 수 있다.
예를 들어, 내비게이션 정보를 제공하는 기관(예: 한국도로 공사 등)에서 도로의 표면에 요철 등이 형성된 미리 정해진 구간들, 예를 들어, 타이닝 구간들을 파악하여, 이를 내비게이션 정보, 즉 경로 정보로 데이터베이스화하여, 관리 서버를 통해 차량(100)의 내비게이션 장치(110)에 제공(또는 전송)할 수 있다.
센서 장치(120)는 차량(100)의 내부 및/또는 외부에 위치할 수 있으며, 차량(100)의 내부 및/또는 외부의 적어도 하나의 정보를 획득하는데 이용될 수 있다.
센서 장치(120)는 카메라(122), 레이더(124), 가속도 센서(126) 및/또는 속도 센서(128)를 포함할 수 있다.
카메라(122)는 하나 또는 복수개 일 수 있으며, 차량(100)의 전면, 후면, 좌측면 및/또는 우측면 등에 장착될 수 있다. 예를 들어, 카메라(122)는 전방, 후방 및/또는 측방(좌측 방향 및/또는 우측 방향 등) 등의 방향에 대응되는 영상(또는 동영상이라고도 함)을 획득할 수 있다.
예를 들어, 제어 장치(150)의 제어에 기초하여 차량(100) 주변의 영상을 획득(또는 촬영이라고도 함)할 수 있다. 제어 장치(150)는, 카메라(122)를 통해 획득된 영상을 기초로, 차량(100)의 전방에 위치하는 전방 차량, 보행자 및/또는 자전거 탑승자 등을 식별, 즉, 오브젝트의 위치 및 형상을 식별 할 수 있으며, 차량(100)이 주행 중인 도로의 정보(예: 차선 정보 등)를 식별할 수 있다.
레이더(124)는 하나 또는 복수개 일 수 있으며, 차량(100)의 전면, 후면, 좌측면 및/또는 우측면 등에 장착될 수 있다. 레이더(124)는 전자파를 방사하여 오브젝트의 표면으로부터 반사되는 전자파의 에코를 수신하여, 오브젝트와의 거리 및/또는 방향 등을 식별할 수 있다. 예를 들어, 레이더(124)는 차량(100)의 주변에 위치하는 오브젝트를 감지하는데 이용될 수 있다.
예를 들어, 제어 장치(150)는 레이더(124)의 출력 정보에 기초하여 차량(100) 주변의 고정 오브젝트 및/또는 이동 오브젝트 등을 식별할 수 있다. 제어 장치(150)는 레이더(124)의 출력 정보에 기초하여, 차량(100)의 전방에 위치하는 전방 차량, 보행자 및/또는 자전거 탑승자 등을 식별, 즉, 오브젝트와의 거리 및 오브젝트의 상대 속도 등을 식별할 수 있다.
가속도 센서(126)는 차량(100)의 가속도를 측정(또는 식별이라고도 함)할 수 있다. 예를 들어, 가속도 센서(126)는 차량(100)의 횡 방향의 속도 변화, 즉, 횡가속도를 측정하는 횡가속도 센서를 포함할 수 있다.
속도 센서(128)는 차량(100)의 주행 속도를 측정(또는 식별이라고도 함)할 수 있다.
출력 장치(130)는 디스플레이(132) 및/또는 스피커(134) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이(132)는 예를 들면, 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)를 표시할 수 있다. 디스플레이(132)는 터치스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
디스플레이(132)는 제어 장치(150)의 제어에 기초하여 차량(100)의 적어도 하나의 동작 상태, 예를 들어, 차선 유지 보조 제어의 동작 상태를 시각적으로 출력할 수 있다.
스피커(134)는 하나 또는 복수개일 수 있으며, 사운드 신호를 출력할 수 있다.
스피커(134)는 제어 장치(150)의 제어, 예를 들어, 차선 이탈 방지 보조 제어의 수행 시, 청각적 알림을 제공하기 위해 사운드 신호를 출력할 수 있다.
저장 장치(140)는 차량(100)의 적어도 하나의 구성 요소에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어 프로그램 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 저장 장치(140)는 휘발성 메모리 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
저장 장치(140)는 복수의 기준 곡률 각각 및 복수의 기준 속도 각각에 대응하는 기준 가속도를 저장할 수 있다. 기준 가속도는 기준 횡 방향 가속도를 포함할 수 있다.
예를 들어, 저장 장치(140)는 도 2와 같이 기준 곡률들(R=700, 750, 800 ... 1000) 각각 및 기준 속도들(차속이라고도 함)(V= 30, 50, ... 140) 각각에 대응하는 차량(100)의 기준 횡 방향 가속도(Y축 가속도; a1, a2, a3 등)를 저장할 수 있다.
제어 장치(150)(제어 회로 또는 프로세서라고도 함)는, 연결된 차량(100)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 구성 요소 또는 소프트웨어 구성 요소(소프트웨어 프로그램))를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
제어 장치(150)는 차량(100)의 동력 계통을 제어하는 전자 제어 장치(ECU; electronic control unit)를 포함할 수 있다. 제어 장치(150)는 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다.
제어 장치(150)는, 예를 들어, 잠김 방지 브레이크 시스템(ABS; Antilock Brake system), 전자 제어 주행 안전 시스템(ESC System; Electronic Stability Control System), 전동식 파워 스티어링 시스템(MDPS System; Motor Driven Power Steering System) 및/또는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS; Advanced Driver Assist System) 등을 포함할 수 있다.
제어 장치(150)는 차량(100)의 차선 유지 보조(LFA; lane following assist) 제어 및/또는 차선 이탈 방지 보조(LKA; lane keeping assistant) 제어 등을 포함하는 차량(100)의 자율 주행을 제어할 수 있다.
차선 유지 보조 제어는, 차량(100)이 주행 중인 도로에서의 차선 유지, 전방 차량의 추정을 위한 횡 방향 주행 경로 생성 및/또는 차량(100)의 조향 제어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(150)는 센서 장치(120)를 통해 차선 및 차량(100)의 전방 차량 등의 정보를 식별하며, 이를 기초로 차선 유지 보조 제어를 수행할 수 있다.
차선 이탈 방지 보조 제어는, 차량(100)이 주행 중인 도로의 이탈 시 경고가 출력되도록 출력 장치(130)의 제어 및/또는 차량(100)이 주행 중인 도로를 이탈하지 않도록 하는 조향 제어를 포함할 수 있다.
제어 장치(150)는 센서 장치(120)의 출력 정보에 기초하여, 차량의 전방에 위치한 전방 차량과의 상대 거리 및/또는 상대 속도 등의 정보를 식별할 수 있다.
제어 장치(150)는 내비게이션 장치(110) 및/또는 센서 장치(120)의 출력 정보에 기초하여, 차량(100)의 횡 방향 토크 제어를 할 수 있다.
제어 장치(150)는 내비게이션 장치(110)를 통해 차량(100)의 도로의 미리 정해진 구간, 예를 들어, 노면 상에 균일한 요철 및 균일한 요철 간격이 형성된 타이닝 구간으로의 진입을 식별할 수 있다. 제어 장치(150)는 차량(100)의 미리 정해진 구간으로의 진입에 응답하여, 센서 장치(120)를 통해 획득된 정보를 기초로 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도를 식별할 수 있다. 제어 장치(150)는 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도를 기초로 차량(100)의 횡 방향 제어(또는 횡 방향 주행 제어라고도 함)를 할 수 있다.
예를 들어, 제어 장치(150)는 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도를 기초로 차량(100)이 불균일한 노면 상태의 도로 구간, 예를 들어, 노면 상에 불균일한 요철 및/또는 불균일한 요철 간격이 형성된 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간으로의 주행(또는 진입이라고도 함) 여부를 식별할 수 있다. 제어 장치(150)는 노면 상에 불균일한 요철 및/또는 불균일한 요철 간격이 형성된 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간으로의 주행의 식별에 응답하여, 횡 방향 제어를 할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 횡 방향 제어는, 차량(100)의 조향 장치(미도시)의 횡 방향 토크 제어를 포함할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)의 횡 방향 제어는, 차량(100)의 각속도 제어, 차량(100)의 차선 유지 보조 제어, 차량(100)의 요 레이트 제어, 차량(100)의 피드백 앵글 게인 제어 및/또는 차량(100)의 헤딩 각도 제어를 포함할 수 있다.
제어 장치(150)는, 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도를 기초로 차량의 종 방향 제어(또는 종 방향 주행 제어라고도 함)를 할 수 있다.
한편, 도 1에는 도시하지 않았지만, 차량(100)은 운전자 및/또는 제어 장치(150)의 조향 제어에 따라 차량(100)의 주행 방향을 변경하며, 스티어링 휠, 조향 기어 및/또는 조향 링크 등을 포함하는 조향 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 1에는 도시하지 않았지만, 차량(100)은 운전자의 제동 제어 및/또는 제어 장치(150)의 제어에 따라 차량(100)의 주행을 정지시켜 차량(100)이 정차하며, 마스터 실린더와 브레이크 디스크와 브레이크 패드와, 브레이크 패달 등을 포함하는 제동 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상술한 내비게이션 장치(110) 및/또는 디스플레이(132)는 차량(100)의 AVN(audio video navigation) 장치(미도시)에 포함될 수 있다. AVN 장치는 오디오(audio), 비디오(video), 네비게이션(navigation), 및/또는 텔레매틱스 단말 등이 하나로 통합된 멀티미디어 장치를 의미할 수 있다. AVN 장치는 차량(100)의 센터페시아에 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량(100)(차량(100)의 제어 장치(150))의 동작의 흐름도이다.
차량(100)은 차량(100)의 내비게이션 장치(110)를 통해 차량(100)의 도로의 미리 정해진 구간으로의 진입을 식별할 수 있다(310).
차량(100)은 차량(100)의 내비게이션 장치(110)를 통해 주행 중인 도로에 포함된 미리 정해진 구간의 위치 정보를 식별할 수 있으며, 미리 정해진 구간의 위치 정보에 기초하여 차량(100)이 도로의 미리 정해진 구간으로의 진입을 식별할 수 있다.
도로의 미리 정해진 구간은, 타이닝 구간을 포함할 수 있으며, 타이닝 구간은 균일한 요철 및 균일한 요철 간격을 포함하는 균일한 노면 상태의 타이닝 구간 및 불균일한 요철 및/또는 불균일한 요철 간격을 포함하는 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 포함할 수 있다.
차량(100)은, 차량(100)의 미리 정해진 구간으로의 진입에 응답하여, 센서 장치(120)를 통해, 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도를 식별할 수 있다(320).
차량(100)은 미리 정해진 시간 동안 센서 장치(120)를 통해 획득된 정보를 기초로, 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도를 식별할 수 있다.
차량(100)은 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도에 기초하여, 차량(100)의 횡 방향 제어를 할 수 있다(330).
차량(100)은, 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 상기 가속도 중 상기 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량이 불균일한 노면 상태의 도로 구간, 예를 들어, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 주행 중인지 여부를 결정하며, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정한 것에 응답하여, 상기 차량의 상기 횡 방향 제어를 할 수 있다.
차량(100)은, 저장 장치(140)에 저장된 복수의 기준 곡률 각각 및 복수의 기준 속도 각각에 대응하는 기준 가속도 중에서, 주행 중인 도로의 곡률 및 차량(100)의 속도에 대응하는 제1 기준 가속도를 식별할 수 있다. 차량(100)은 차량(100)의 가속도 및 제1 기준 가속도에 기초하여, 차량(100)이 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것(또는 불균일한 노면 상태의 도로 구간에 진입한 것)으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)은, 차량(100)의 가속도가, 제1 기준 가속도의 미리 정해진 비율 이상인 것에 기초하여, 차량(100)이 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정할 수 있다.
차량(100)의 횡 방향 주행 제어는, 차량(100)의 각속도, 차량(100)의 차선 유지 보조, 차량(100)의 요 레이트, 차량(100)의 피드백 앵글 게인 및/또는 차량(100)의 헤딩 각도의 제어를 포함할 수 있다.
상술한 도 3의 실시예에 추가로, 차량(100)은 도로의 곡률, 차량(100)의 속도 및/또는 차량(100)의 가속도에 기초하여, 차량(100)의 종 방향 제어를 할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량(100)(차량(100)의 제어 장치(150))의 동작의 흐름도이다.
차량(100)은 타이닝 구간의 진입 여부를 식별할 수 있다(402).
차량(100)은 주행 중 내비게이션 장치(110)를 통해 획득된 정보를 기초로 차량(100)이 타이닝 구간에 진입하였는지 여부를 식별할 수 있다.
차량(100)은 타이닝 구간의 진입 시 404 동작을 수행하고 그렇지 않으면 402 동작을 수행할 수 있다.
차량(100)은 센서 장치(120)를 통해 획득된 정보를 기초로 주행 중인 도로의 곡률을 식별할 수 있다(404).
도로의 곡률을 식별하는 방식은 종래 기술로 상세한 설명은 생략한다.
차량(100)은 차량(100)의 속도를 식별할 수 있다(406).
차량(100)은 차량(100)의 횡 방향 가속도를 식별할 수 있다(408).
차량(100)은 차량(100)의 횡 방향 가속도가 기준 값 이상인지 여부를 식별할 수 있다(410).
기준 값은, 도로의 곡률 및 차량(100)의 속도에 대응하는 기준 가속도에, 미리 정해진 값(예: 1.1)을 곱하는 연산을 통해 결정될 수 있다. 이는, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 오 판단으로 인한 차량(100)의 오제어를 방지하기 위한 것으로, 차량(100)이 실제로 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행 시, 차량(100)의 횡 방향 가속도와 미리 정해진 기준 가속도가 일정 비율 이상일 때, 차량(100)이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 주행하는 것으로 판단하기 위한 것이라 할 수 있다.
예를 들어, 차량(100)은, 도 2의 기준 곡률들(R) 중 도로의 곡률에 대응하는(도로의 곡률이 포함된) 제1 기준 곡률을 식별하고, 도 2의 기준 속도들(V) 중 차량(100)의 속도에 대응하는(차량(100)의 속도가 포함된) 제1 기준 속도를 식별할 수 있다.
차량(100)은 도 2의 기준 횡 방향 가속도들 중 제1 기준 곡률 및 제1 기준 속도에 대응하는 제1 기준 횡 방향 가속도를 식별할 수 있다.
차량(100)은 제1 기준 횡 방향 가속도에 미리 정해진 값, 예를 들어, 1.1을 곱하는 연산을 통해, 기준 값을 결정하여, 차량(100)의 횡 방향 가속도와 기준 값을 비교할 수 있다.
차량(100)은 차량(100)의 횡 방향 가속도가 기준 값 이상인 경우 412 동작을 수행하고 그렇지 않으면 418 동작을 수행할 수 있다.
차량(100)은 차량(100)이 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 주행하는 것으로 결정할 수 있다(412).
차량(100)은 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어를 할 수 있다(414).
차량(100)은 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어를 할 때, 제어의 안정성을 위해, 필터를 이용하여, 차량(100)의 횡 방향 제어를 위한 데이터 값이 급격하게 천이되는 것을 방지할 수 있다.
불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어는, 차량(100)의 각속도, 차량(100)의 차선 유지 보조, 차량(100)의 요 레이트, 차량(100)의 피드백 앵글 게인 및/또는 차량(100)의 헤딩 각도의 제어를 포함할 수 있다.
예를 들어, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어는, 차량(100)의 기본 주행 제어에서의 미리 지정된 횡 제어 방식의 주행 제어와 비교하여, 차량(100)의 각속도 댐핑(damping) 값을 상향하는 제어를 포함할 수 있다.
또한, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어는, 차량(100)의 미리 지정된 횡 제어 방식의 주행 제어와 비교하여, 차량(100)의 차선 유지 보조 제어에서의 게인(gain) 값을 하향하는 제어를 포함할 수 있다.
또한, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어는, 차량(100)의 미리 지정된 횡 제어 방식의 주행 제어와 비교하여, 차량(100)의 피드백 앵글 게인 값을 하향하는 제어를 포함할 수 있다.
또한, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어는, 차량(100)의 미리 지정된 횡 제어 방식의 주행 제어와 비교하여, 요 레이트의 피드백 에러 데이터의 기울기를 감소시키는 제어를 포함할 수 있다.
또한, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어는, 차량(100)의 미리 지정된 횡 제어 방식의 주행 제어와 비교하여, 헤딩 각도의 피드백 에러 데이터의 기울기를 감소시키는 제어를 포함할 수 있다.
차량(100)은 타이닝 구간의 주행 종료 여부를 식별할 수 있다(416).
차량(100)은 내비게이션 장치(110)를 통해 획득된 정보를 기초로 타이닝 구간의 주행 종료, 즉, 차량(100)이 타이닝 구간을 벗어나는지 여부를 식별할 수 있다.
차량(100)은 타이닝 구간의 주행을 종료를 식별한 경우 418 동작을 수행하고 그렇지 않으면 414 동작을 수행할 수 있다.
차량(100)은 차량(100)의 기본 주행 제어를 할 수 있다(418).
기본 주행 제어는, 미리 지정된 횡 제어 방식의 주행 제어를 포함할 수 있다.
차량(100)은 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어에서 기본 주행 제어로 변경하여 제어 동작을 수행할 때, 제어의 안정성을 위해, 필터를 이용하여, 차량(100)의 제어를 위한 데이터 값이 급격하게 천이되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시예에 추가로, 차량(100)은 차량(100)의 주행 안정성을 강화하기 위해, 상술한 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간의 주행에 대응하는 횡 방향 제어를 할 때, 센서 장치(120)를 통해 획득된 정보를 기초로 차량(100)의 전방 차량과의 거리를 증가시키는 종방향 제어를 추가로 할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서의 404 내지 408 동작은 차량(100)이 타이닝 구간의 진입 이후 미리 정해진 시간 동안 수행될 수 있으며, 차량(100)이 타이닝 구간에 대한 추가 정보를 획득하기 위한 학습 동작들이라 할 수 있다.
상술한 실시예들에 따르면, 차량(100)의 차량(100)의 내비게이션 장치(110)를 통해 주행 중인 도로의 요철 등이 형성된 미리 정해진 구간 정보, 예를 들어, 타이닝 구간 정보를 수신하여, 도로의 미리 정해진 구간의 진입을 식별할 수 있다. 또한, 차량(100)은 미리 정해진 구간을 주행하면서 미리 정해진 구간 중 불균일한 노면 상태의 도로 구간, 예를 들어, 불균일한 노면 상태의 타이닝 구간을 식별(또는 학습이라고도 함)할 수 있다. 또한, 차량(100)은 불균일한 노면 상태의 도로 구간의 주행 시, 기존의 주행과는 상이하게 차량의 주행 제어를 할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)은 불균일한 노면 상태의 도로 구간의 주행 시, 차량의 주행 제어를 이원화하여 종 방향 제어 및 횡 방향 제어를 할 수 있다.
상술한 실시 예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시 예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시 예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시 예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시 예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 차량 110: 내비게이션 장치
120: 센서 장치 122: 카메라
124: 레이더 126: 가속도 센서
128: 속도 센서 130: 출력 장치
132: 디스플레이 134: 스피커
140: 저장 장치 150: 제어 장치

Claims (17)

  1. 내비게이션 장치;
    센서 장치; 및
    상기 내비게이션 장치를 통해 차량의 도로의 미리 정해진 구간으로의 진입을 식별하며, 상기 차량의 상기 미리 정해진 구간으로의 진입에 응답하여, 상기 센서 장치를 통해, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하며, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 횡 방향 제어를 하는 제어 장치를 포함하는,
    차량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도로의 미리 정해진 구간은,
    상기 도로의 타이닝 구간을 포함하는,
    차량.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량이 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인지 여부를 결정하며, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정한 것에 응답하여, 상기 차량의 횡 방향 제어를 하는,
    차량.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 차량은,
    복수의 기준 곡률 각각 및 복수의 기준 속도 각각에 대응하는 기준 가속도를 저장하는 저장 장치를 더 포함하며,
    상기 제어 장치는,
    상기 저장 장치에 저장된 기준 가속도 중 상기 도로의 곡률 및 상기 차량의 속도에 대응하는 제1 기준 가속도를 식별하며,
    상기 차량의 가속도 및 상기 제1 기준 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정하는,
    차량.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 차량의 가속도가, 상기 제1 기준 가속도의 미리 정해진 비율 이상인 것에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정하는,
    차량.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 상기 횡 방향 제어는,
    상기 차량의 각속도, 상기 차량의 차선 유지 보조, 상기 차량의 요 레이트, 상기 차량의 피드백 앵글 게인 또는 상기 차량의 헤딩 각도 중 적어도 하나의 제어를 포함하는,
    차량.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 종 방향 제어를 하는,
    차량.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    미리 정해진 시간 동안, 상기 센서 장치를 통해 획득된 정보를 기초로, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하는,
    차량.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 센서 장치는,
    적어도 하나의 카메라, 적어도 하나의 레이더, 가속도 센서 또는 속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는,
    차량.
  10. 차량의 내비게이션 장치를 통해 상기 차량의 도로의 미리 정해진 구간으로의 진입을 식별하며,
    상기 차량의 상기 미리 정해진 구간으로의 진입에 응답하여, 상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하며,
    상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 횡 방향 제어를 하는 것을 포함하는,
    차량의 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 도로의 미리 정해진 구간은,
    상기 도로의 타이닝 구간을 포함하는,
    차량.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 차량의 상기 횡 방향 제어를 하는 것은,
    상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량이 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인지 여부를 결정하며,
    상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정한 것에 응답하여, 상기 차량의 횡 방향 제어를 하는 것을 포함하는,
    차량의 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인지 여부를 결정하는 것은,
    복수의 기준 곡률 각각 및 복수의 기준 속도 각각에 대응하는 기준 가속도 중 상기 도로의 곡률 및 상기 차량의 속도에 대응하는 제1 기준 가속도를 식별하며,
    상기 차량의 가속도 및 상기 제1 기준 가속도에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정하는 것을 포함하는,
    차량의 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 구간을 주행 중인 것으로 결정하는 것은,
    상기 차량의 가속도가, 상기 제1 기준 가속도의 미리 정해진 비율 이상인 것에 기초하여, 상기 차량이 상기 불균일한 노면 상태의 도로 구간을 주행 중인 것으로 결정하는 것을 포함하는,
    차량의 제어 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 차량의 상기 횡 방향 제어는,
    상기 차량의 각속도, 상기 차량의 차선 유지 보조, 상기 차량의 요 레이트, 상기 차량의 피드백 앵글 게인 또는 상기 차량의 헤딩 각도 중 적어도 하나의 제어를 포함하는,
    차량의 제어 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 제어 방법은,
    상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 차량의 종 방향 제어를 하는 것을 더 포함하는,
    차량의 제어 방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 도로의 곡률, 상기 차량의 속도 또는 상기 차량의 가속도 중 적어도 하나를 식별하는 것은,
    미리 정해진 시간 동안, 상기 차량의 센서 장치를 통해 획득된 정보를 기초로 수행되는,
    차량의 제어 방법.
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