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KR20080052739A - 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그방법 - Google Patents

차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그방법 Download PDF

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KR20080052739A
KR20080052739A KR1020060124299A KR20060124299A KR20080052739A KR 20080052739 A KR20080052739 A KR 20080052739A KR 1020060124299 A KR1020060124299 A KR 1020060124299A KR 20060124299 A KR20060124299 A KR 20060124299A KR 20080052739 A KR20080052739 A KR 20080052739A
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vehicle
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driving
inter
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이경수
구자성
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어를 통합하여 하나의 제어기로 제어할 수 있는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치는 선행 차량의 유무와, 선행 차량과의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하는 밀리미터 웨이브 레이더 센서와; 타이어와 노면의 마찰력을 추정하는 마찰력 추정기와; 차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서와; 상기 밀리미터 웨이브 레이더 센서, 상기 마찰력 추정기 및 상기 가속도 센서로부터 정보, 및 브레이크 동작 정보 등을 입력받아 저장 및 이를 분석하여 운전자의 주행 특성을 파라미터화하는 주행 특성 분석기와; 브레이크의 동작을 제어하는 브레이크 액추에이터와; 상기 주행 특성 분석기로부터 운전자의 주행 특성을 분석한 파라미터와, 현재 차량의 주행 정보가 전송되며, 현재 차량의 주행 정보와 상기 전송된 파라미터들을 토대로 충돌경보지수 및 역충돌시간을 계산하고 모니터링하며 상기 충돌경보지수 및 역충돌시간을 토대로 목표 가속도를 계산하여 상기 브레이크 액추에이터를 제어하는 제어부를 구비한다.
차간거리, 충돌 경감, 충돌 방지, 목표 가속도

Description

차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법{Controlling apparatus for distance between cars, collision reduction and collision prevention and controlling method thereof}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치를 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법을 나타내는 순서도.
도 3은 주행 특성 분석기에 저장되어 있는 운전자의 주행 특성 중 어느 하나를 나타내는 도면.
도 4는 충돌경보지수와 역충돌시간에 대한 목표 가속도를 나타내는 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 동작 스타트 신호 발생기 20 : 제어부
22 : 브레이크 액추에이터 24 : 충돌 경고 신호 발생기
32 : 밀리미터 웨이브 레이더 센서 34 : 마찰력 추정기
36 : 가속도 센서 38 : 주행 특성 분석기
본 발명은 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 자동차의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충동 방지 제어를 통합하여 하나의 제어기로 제어할 수 있는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자동차는 운전자에게 많은 편의를 제공하는 한편, 운전자의 안전을 위협하는 많은 요소들을 가진다. 따라서, 최근의 자동차는 운전자의 편의와 안전을 동시에 도모하기 위한 기술들을 구비하도록 발전하고 있다.
현재 운전자의 편의와 안전을 동시에 도모하기 위한 자동차의 기술들로는 차간거리 제어 시스템과, 충동 경감 및 충돌 방지 제어 시스템이 있다. 차간거리 제어 시스템은 자동차의 전방에 레이더 센서나 초음파 센서들을 장착하여 상대 차량과의 상대 거리와 상대 속도를 측정하여 브레이크 액추에이터 제어기를 통해 차간거리를 유지하는 시스템이며, 충동 경감 및 충돌 방지 제어 시스템은 자동차의 전방에 레이더 센서나 초음파 센서들을 장착하여 차량이 설정된 위험 상황에 도달하면 충돌 경고 제어기를 통해 운전자에게 충돌 경고를 제공하는 시스템이다.
하지만, 상기 차간거리 제어 시스템과 충동 경감 및 충돌 방지 제어 시스템은 각각 독립적인 제어기를 가짐에 따라 자동차의 생산 비용을 증가시키는 문제점이 있다.
또한, 차간거리 제어 시스템과, 충동 경감 및 충돌 방지 제어 시스템은 주행 도로 환경이나 기상 상태들을 고려하지 않고 단순히 레이더 센서나 초음파 센서들로부터 감지되는 신호들을 이용하여 설정된 파라미터에 의해 최적 차간거리를 산출하거나, 최대 정지 거리 등을 산출하는 등 주변 도로 환경이나 기상 상태들을 고려하지 않아 운전자의 절대 안전을 보장할 수 없다는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 자동차의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충동 방지 제어를 하나의 제어기로 제어할 수 있는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 주행 도로 환경이나 기상 상태들을 고려하여 자동차의 차간거리와 충돌 경감 및 충동 방지를 제어할 수 있는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치는 선행 차량의 유무와, 선행 차량과의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하는 밀리미터 웨이브 레이더 센서와; 타이어와 노면의 마찰력을 추정하는 마찰력 추정기와; 차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서와; 상기 밀리미터 웨이브 레이더 센서, 상기 마찰력 추정기 및 상기 가속도 센서로부터 정 보, 및 브레이크 동작 정보 등을 입력받아 저장 및 이를 분석하여 운전자의 주행 특성을 파라미터화하는 주행 특성 분석기와; 브레이크의 동작을 제어하는 브레이크 액추에이터와; 상기 주행 특성 분석기로부터 운전자의 주행 특성을 분석한 파라미터와, 현재 차량의 주행 정보가 전송되며, 현재 차량의 주행 정보와 상기 전송된 파라미터들을 토대로 충돌경보지수 및 역충돌시간을 계산하고 모니터링하며 상기 충돌경보지수 및 역충돌시간을 토대로 목표 가속도를 계산하여 상기 브레이크 액추에이터를 제어하는 제어부를 구비한다.
상기 브레이크 액추에이터는 상기 계산한 목표 가속도에 따라 차량의 속도를 감소시키거나 차량을 강제 정지시킨다.
상기 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치는 운전자의 선택에 의하여 상기 제어부를 턴-온시키는 동작 스타트 신호가 입력되는 동작 스타트 신호 발생기와; 상기 제어부의 제어하에 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고 메시지 및 충돌 경고 메시지를 디스플레이하는 디스플레이부와, 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 충돌 경고음을 발생하는 스피커부를 포함하는 충돌 경고 신호 발생부를 더 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 선행 차량의 유무와, 선행 차량과의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하고, 타이어와 노면의 마찰력을 추정하며, 차량의 가속도를 측정하는 제1 단계와; 상기 제1 단계에서 측정 및 추정된 정보들과 차량의 주행 중 브레이크 동작 정보를 저장하는 제2 단계와; 상기 제2 단계에서 저장된 정보들을 분석하여 운전자의 주행 특성 을 파라미터화하는 제3 단계와; 운전자의 선택에 의한 동작 스타트 신호가 입력되는지를 판단하는 제4 단계와; 상기 제4 단계에서 상기 동작 스타트 신호가 입력되면 상기 제1 단계에서 측정 및 추정되는 정보들과 상기 제3 단계에서 파라미터화된 정보들을 이용하여 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TCC-1)를 계산하는 제5 단계와; 상기 제5 단계에서 계산한 상기 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TCC-1)를 모니터링하며 상기 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TCC-1)를 토대로 목표 가속도를 제어하여 차량의 속도를 감속시키거나, 차량을 정지시키는 제6 단계를 포함한다.
상기 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고 메시지 및 충돌 경고 메시지를 디스플레이하거나 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 충돌 경고음을 발생하는 단계를 더 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치는 선행 차량과의 상대 거리와 상대 속도를 측정하는 밀리미터 웨이브 레이더 센서(32)와, 타이어와 노면의 마찰력을 추정하는 마찰력 추정기(34)와, 차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서(36)와, 밀리미터 웨이브 레이더 센 서(32), 마찰력 추정기(34) 및 가속도 센서(36)로부터 정보, 및 브레이크 동작 정보 등을 입력받아 저장 및 이를 분석하여 운전자의 주행 특성을 파라미터(parameter)화하는 주행 특성 분석기(38)를 구비한다. 그리고, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치는 브레이크의 동작을 제어하는 브레이크 액추에이터(22)와, 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고 메시지 및 충돌 경고 메시지를 디스플레이하는 디스플레이부(24a)와 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 충돌 경고음을 발생하는 스피커부(24b)를 포함하는 충돌 경고 신호 발생부(24)와, 상기 주행 특성 분석기(38)로부터 운전자의 주행 특성을 분석한 파라미터와, 현재 차량의 주행 정보가 전송되며, 현재 차량의 주행 정보와 상기 전송된 파라미터들을 토대로 상기 브레이크 액추에이터(22)와 상기 충돌 경고 신호 발생부(24)를 제어하는 제어부(20), 및 운전자의 선택에 의한 동작 스타트 신호가 입력되는 동작 스타트 신호 발생기(10)를 구비한다.
밀리미터 웨이브 레이더 센서(32)는 차량의 전방에 장착되어 전방 차선의 차량의 유무와, 선행 차량과의 상대 속도 및 상대 거리를 측정하여 주행 특성 분석기(38)에 전송한다.
마찰력 추정기(34)는 도로 포장재의 재질이나, 기후 상태에 따른 도로와 타이어와 노면의 마찰력을 추정하여 주행 특성 분석기(38)에 전송한다.
가속도 센서(36)는 차량의 중심 위치에 장착되어 차량의 가속도를 측정하여 주행 특성 분석기(38)에 전송한다.
주행 특성 분석기(38)는 밀리미터 웨이브 레이더 센서(32), 마찰력 추정기(34) 및 가속도 센서(36)로부터 정보, 및 브레이크 동작 정보 등을 입력받아 저장하며 또한, 상기 입력들로부터 선행 차량과의 목표 차간거리, 차량의 가용 가속도 범위, 시스템 딜레이 및 사용자의 반응 시간 등의 다양한 운전자의 주행 특성을 파라미터화한다.
제어부(20)는 상기 주행 특성 분석기(38)로부터 밀리미터 웨이브 레이더 센서(32), 마찰력 추정기(34) 및 가속도 센서(36)가 측정하는 현재 차량의 주행 정보와, 상기 주행 특성 분석기(38)가 분석한 파라미터를 전송받으며, 상기 전송된 현재 차량의 주행 정보와, 파라미터들을 토대로 충돌경보지수 및 역충돌시간(Inverse Time-to-Collision : TTC-1) 등을 계산하고 모니터링하여 최종적으로는 목표 가속도를 계산하여 상기 브레이크 액추에이터(22)를 통하여 차량의 속도를 감소시키거나 차량을 강제 정지시키며, 상기 충돌 경고 신호 발생부(24)를 통하여 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고 메시지를 디스플레이하거나 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 충돌 경고음을 발생시킨다.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치를 이용한 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 차량이 주행 중에 선행 차량의 유무와, 선행 차량과의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하고, 도로 포장재의 재질이나, 기후 상태에 따른 타이어와 노면의 마찰력을 추정하며, 차량의 가속도를 측정한다(S110). 그리고, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 S110 단계에서 측정 및 추정된 정보들과 차량의 주행 중 브레이크 동작 정보를 주행 특성 분석기에 입력 및 저장한다(S120). 이어서, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 S120 단계에서 입력 및 저장된 정보들을 주행 특성 분석기에서 분석하여 운전자의 주행 특성을 파라미터화한다(S130). 그리고, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 운전자의 선택에 의해 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 시스템을 스타트시키는 동작 스타트 신호가 입력되는지를 판단한다(S140). 판단 결과 동작 스타트 신호가 입력되면, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 S110 단계에서 측정 및 추정된 정보들과 상기 S130 단계들의 파라미터들을 토대로 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TCC-1)를 계산하고 모니터링하여 최종적으로는 목표 가속도(ades(t))를 계산한다.
상기 S150 단계의 목표 가속도(ades(t)), 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TTC-1) 등은 다음과 같은 과정을 통하여 계산된다.
목표 가속도(ades(t))는,
Figure 112006090972513-PAT00001
여기서, k1, k2는 최적 제어 상수, k1(vc(t)), k2(vc(t))는 최적 제어 게인
vc는 차량의 속도, vp는 선행 차량의 속도
cd는 목표 차간거리, c는 현재 차간거리이며,
최적 제어 게인k1(vc(t)), k2(vc(t))은,
Figure 112006090972513-PAT00002
Figure 112006090972513-PAT00003
여기서, u는 차량의 가속도, w는 선행 차량의 가속도
Figure 112006090972513-PAT00004
여기서, cd-c는 차간거리 오차
vp-vc는 차량의 속도 오차
τ는 스피드 타임 갭
다음과 같은 성능평가지수를 이용하여 계산한다.
Figure 112006090972513-PAT00005
Figure 112006090972513-PAT00006
Figure 112006090972513-PAT00007
여기서, ρ1은 차간거리 오차에 대한 가중치
ρ2는 차량의 속도 오차에 대한 가중치
γ는 차량의 가속도 오차에 대한 가중치
본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 차간거리, 속도 및 차량의 가속도에 따라 가중치를 다르게 설정하여 저속에서 차간거리 오차에 더욱 민감하고, 고속에서 차량 속도 오차에 더욱 민감하도록 최적 제어 게인을 계산한다.
그리고, 목표 차간거리(cd)는 다음의 수식으로 계산한다.
Figure 112006090972513-PAT00008
Figure 112006090972513-PAT00009
Figure 112006090972513-PAT00010
Figure 112006090972513-PAT00011
Figure 112006090972513-PAT00012
Figure 112006090972513-PAT00013
여기서, τl은 로우 스피드 타임 갭(time gap), τh는 하이 스피드 타임 갭
c0는 최초 차간거리
vth는 문턱 속도
타임 갭은 주행 특성 분석기에 도 3과 같이 저장되어 있는 운전자의 주행 특성을 토대로 설정한다.
상기에서 계산된 목표 가속도(ades(t))는
Figure 112006090972513-PAT00014
Figure 112006090972513-PAT00015
Figure 112006090972513-PAT00016
Figure 112006090972513-PAT00017
Figure 112006090972513-PAT00018
Figure 112006090972513-PAT00019
Figure 112006090972513-PAT00020
Figure 112006090972513-PAT00021
Figure 112006090972513-PAT00022
여기서, a*(t)=-k1(vc(t))·(cd(t)-c(t))-k2(vc(t))·(vp(t)-vc(t))
amax는 최대 가속도, amin은 최소 가속도
k1, k2는 최적 제어 상수
vc는 차량의 속도, vp는 선행 차량의 속도
cd는 목표 차간거리
상기에서 계산된 목표 가속도a*(t)가 일정범위를 벗어나지 않도록 설정한다. 여기서, amax(vc(t))와 amin(vc(t))는 급감속 상황을 제외한 일반적인 상황에서 운전자의 속도 영역별 가용 가속도의 통계적인 자료에 근거한다. 즉, 운전자가 느끼는 감성특성을 고려하여 선정한다.
그리고, 상기에서 계산된 목표 가속도(ades(t))는 선행 차량이 멀리 있을 때와, 선행 차량이 없을 때에 재설정한다.
-선행 차량이 멀리 있을 때
Figure 112006090972513-PAT00023
Figure 112006090972513-PAT00024
Figure 112006090972513-PAT00025
여기서, doffset는 오프셋 차간거리
Ks는 속도 이득
선행 차량이 목표 차간거리(cd)보다 일정거리(doffset) 이상에 위치할 때, 상기와 같이 목표 가속도를 재설정한다. 즉, 선행차량의 속도에 일정속도(voffset)를 합한 값의 오차를 피드백하여 차량이 선행 차량에 서서히 접근할 수 있도록 제어한다.
-선행 차량이 없을 때
Figure 112006090972513-PAT00026
여기서, vset는 운전자가 설정한 속도
Kss는 운전자 설정 속도 이득
그리고, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 충돌경보지수(W)와 역충돌시간(TTC-1)을 계산한다.
충돌경보지수(W)를 계산하기 위하여 먼저, 최소 안전 거리(dsafety)와 최소 제동 거리(dbraking)를 계산한다.
Figure 112006090972513-PAT00027
Figure 112006090972513-PAT00028
여기서, tsys - de는 시스템 딜레이
th , min은 사용자의 최소 반응 시간
amax는 차량의 최대 감가속도
vc는 차량의 속도
vre는 상대 속도
상기의 타이어와 노면의 마찰 계수(f(μ))는 다음과 같은 수식으로 계산한다.
Figure 112006090972513-PAT00029
Figure 112006090972513-PAT00030
Figure 112006090972513-PAT00031
Figure 112006090972513-PAT00032
Figure 112006090972513-PAT00033
Figure 112006090972513-PAT00034
Figure 112006090972513-PAT00035
Figure 112006090972513-PAT00036
Figure 112006090972513-PAT00037
Figure 112006090972513-PAT00038
Figure 112006090972513-PAT00039
여기서, μnorm은 표준 마찰 상수
μmin은 최소 마찰 상수
η는 브레이크 효율
상기와 같이 계산된 시스템 딜레이(tsys-de)와, 사용자의 최소 반응 시간(th , min)과, 차량의 최대 감가속도(amax), 및 타이어와 노면의 마찰 계수(f(μ))를 고려하여 최소 안전 거리(dsafety)와 최소 제동 거리(dbraking)를 계산한다. 그런 다음, 상기의 값들로 충돌경보지수(W)를 계산한다.
Figure 112006090972513-PAT00040
그리고, 충돌시간(TTC)과 역충돌시간(TTC-1)은
Figure 112006090972513-PAT00041
Figure 112006090972513-PAT00042
충돌시간(TTC)은 선행 차량이 멈추고 차량이 감속을 하지 않았을 때, 충돌할 때까지의 시간이다. 충돌시간(TTC)은 상대 속도가 0 일 때 즉, 두 차량이 멈추었을 때 발산하므로 그 역수를 취해 역충돌시간(TTC-1)을 계산한다.
그런 다음, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 S150 단계의 계산 결과를 모티터링하여 상기 충돌경보지수(W)가 W ≥ 1이며, 상기 역충돌시간(TTC-1)이 TTC-1 < iT1 인 제1 모드인지를 판단한다(S162). 판단 결과 제1 모드에 해당하면, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 현재 차량의 주행상황이 선행 차량과의 차간거리만을 제어해야 하는 일반적인 주행상황이라고 판단하고 상기 목표 가속도(ades(t))를 도 4에 도시된 바와 같이, a1 < ades(t) < a2 사이로 제어한다(S172). 그리고, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 S150 단계의 계산 결과를 모티터링하여 상기 충돌경보지수(W)가 α< W < 1이며, 상기 역충돌시간(TTC-1)이 iT1 < TTC-1 < iT2 인 제2 모드인지를 판단한다(S164). 판단 결과, 제2 모드에 해당하면, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 현재 차량의 주행상황이 선행 차량과의 차간거리를 제어해야 함과 아울러 충돌 경감 및 충돌 방지 제어를 해야하는 주행상황이라고 판단하고 상기 목표 가속도(ades(t))를 도 4에 도시된 바와 같이, a3 < ades(t) < a1 사이로 제어한다(S174). 또한, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 S150 단계의 계산 결과를 모티터링하여 상기 충돌경보지수(W)가 0< W < β이며, 상기 역충돌시간(TTC-1)이 iT2 < TTC-1 < iT3 인 제3 모드인지를 판단한다(S166). 판단 결과, 제3 모드에 해당하면, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 현재 차량의 주행상황이 충돌 경감 및 충돌 방지 제어를 해야하는 주행상황이라고 판단하고 상기 목표 가속도(ades(t))를 도 4에 도시된 바와 같이, ades(t) = a3으로 제어한다(S176). 그리고, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 상기 S150 단계의 계산 결과를 모티터링하여 상기 충돌경보지수(W)가 W ≤ γ이며, 상기 역충돌시간(TTC-1)이 iT3 ≤ TTC- 1 이면 현재 차량의 주행상황이 강제 충돌 경감 및 충돌 방지 제어를 해야하는 주행상황이라고 판단하고 상기 목표 가속도(ades(t))를 도 4에 도시된 바와 같이, ades(t) = a4로 제어한다(S178).
상기의 α, β, γ, iT1, iT2, iT3은 운전자의 주행 특성을 분석하여 얻은 파라미터이다.
여기서, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법은 현재 차량이 제1 내지 제4 모드로 주행하고 있는 경우 상기와 같이 목표 가속도를 제어함과 아울러 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고 메시지 및 충돌 경고 메시지를 디스플레이하거나 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 충돌 경고음을 발생시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법은 자동차의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충동 방지 제어를 하나의 제어기를 이용하여 제어한다. 따라서, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법은 자동차의 생산 비용을 절감할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법은 주행 도로 환경이나 기상 상태들을 고려하여 자동차의 차간거리와 충돌 경감 및 충동 방지를 제어한다. 따라서, 본 발명의 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법은 운전자의 절대 안전을 보장할 수 있다.

Claims (5)

  1. 선행 차량의 유무와, 선행 차량과의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하는 밀리미터 웨이브 레이더 센서와;
    타이어와 노면의 마찰력을 추정하는 마찰력 추정기와;
    차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서와;
    상기 밀리미터 웨이브 레이더 센서, 상기 마찰력 추정기 및 상기 가속도 센서로부터 정보, 및 브레이크 동작 정보 등을 입력받아 저장 및 이를 분석하여 운전자의 주행 특성을 파라미터화하는 주행 특성 분석기와;
    브레이크의 동작을 제어하는 브레이크 액추에이터와;
    상기 주행 특성 분석기로부터 운전자의 주행 특성을 분석한 파라미터와, 현재 차량의 주행 정보가 전송되며, 현재 차량의 주행 정보와 상기 전송된 파라미터들을 토대로 충돌경보지수 및 역충돌시간을 계산하고 모니터링하며 상기 충돌경보지수 및 역충돌시간을 토대로 목표 가속도를 계산하여 상기 브레이크 액추에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이크 액추에이터는 상기 계산한 목표 가속도에 따라 차량의 속도를 감소시키거나 차량을 강제 정지시키는 것을 특징으로 하는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    운전자의 선택에 의하여 상기 제어부를 턴-온시키는 동작 스타트 신호가 입력되는 동작 스타트 신호 발생기와;
    상기 제어부의 제어하에 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고 메시지 및 충돌 경고 메시지를 디스플레이하는 디스플레이부와, 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 충돌 경고음을 발생하는 스피커부를 포함하는 충돌 경고 신호 발생부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 장치.
  4. 선행 차량의 유무와, 선행 차량과의 상대 거리 및 상대 속도를 측정하고, 타이어와 노면의 마찰력을 추정하며, 차량의 가속도를 측정하는 제1 단계와;
    상기 제1 단계에서 측정 및 추정된 정보들과 차량의 주행 중 브레이크 동작 정보를 저장하는 제2 단계와;
    상기 제2 단계에서 저장된 정보들을 분석하여 운전자의 주행 특성을 파라미터화하는 제3 단계와;
    운전자의 선택에 의한 동작 스타트 신호가 입력되는지를 판단하는 제4 단계 와;
    상기 제4 단계에서 상기 동작 스타트 신호가 입력되면 상기 제1 단계에서 측정 및 추정되는 정보들과 상기 제3 단계에서 파라미터화된 정보들을 이용하여 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TCC-1)를 계산하는 제5 단계와;
    상기 제5 단계에서 계산한 상기 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TCC-1)를 모니터링하며 상기 충돌경보지수(W) 및 역충돌시간(TCC-1)를 토대로 목표 가속도를 제어하여 차량의 속도를 감속시키거나, 차량을 정지시키는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고 메시지 및 충돌 경고 메시지를 디스플레이하거나 선행 차량과의 차간거리를 유지하라는 경고음 및 충돌 경고음을 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차간거리 제어와 충돌 경감 및 충돌 방지 제어 방법.
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