KR101271832B1 - 조타 보조 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조타 보조 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 조타 보조 제어 장치에 있어서, 노면 경사도를 판단하는 노면 경사도 판단부; 노면 경사도에 근거하여 해당 차량의 차량 쏠림도를 계산하는 차량 쏠림도 계산부; 및 차량 쏠림도를 보상하는 제어 정보를 생성하는 차량 쏠림도 보상부를 포함하되, 제어 정보는 조향 제어에 반영되어 차량 쏠림을 방지하는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 노면 경사도에 적합한 조향 제어를 가능하게 함으로써, 차량 쏠림 현상을 방지하여 경사가 있는 노면에서도 안전한 주행을 가능하게 하는 효과가 있다.
조향, 노면, 경사도

Description

조타 보조 제어 방법 및 장치{Method and Apparatus for Controlling Steering Aid}
본 발명은 조타 보조 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 노면 경사도에 적합한 조향 제어를 가능하여 차량 쏠림 현상을 방지하는 조타 보조 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
기술의 발전에 따라, 조향 장치는 EPS(Electronic Power Steering), ECPS(Electronic Control Power Steering), AFS(Active Front Steering) 등의 형태로 다양하게 개발되어, 운전자가 의도한데로 차량이 조향되도록 하거나 안전하게 조향되도록 도와준다. 일 예로서, EPS는 저속에서는 핸들을 가볍게 고속에서는 핸들을 무겁게 하여 운전자의 편의를 도모한다.
이와 같이, 조향 장치의 발전에도 불구하고, 종래의 조향 장치는 노면의 경사도를 인식하지 못하기 때문에 노면의 경사도에 적합한 조향 제어를 수행하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 종래의 조향 장치의 문제점은 경사진 노면을 따라 주행하는 차량이 경사 아래 방향으로 쏠리는 현상을 발생시키고, 이러한 차량 쏠림 현상은 심각한 사고를 초래할 수도 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 노면 경사도에 적합한 조향 제어를 가능하게 함으로써, 차량 쏠림 현상을 방지하여 경사가 있는 노면에서도 안전한 주행을 가능하게 하는 데 그 주된 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면에 따르면, 조타 보조 제어 장치에 있어서, 노면 경사도를 판단하는 노면 경사도 판단부; 상기 노면 경사도에 근거하여 해당 차량의 차량 쏠림도를 계산하는 차량 쏠림도 계산부; 및 상기 차량 쏠림도를 보상하는 제어 정보를 생성하는 차량 쏠림도 보상부를 포함하되, 상기 제어 정보는 조향 제어에 반영되어 차량 쏠림을 방지하는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치를 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면에 따르면, 조타 보조 제어 장치가 제공하는 조타 보조 제어 방법에 있어서, (a) 노면 경사도를 판단하는 단계; (b) 상기 노면 경사도에 근거하여 해당 차량의 차량 쏠림도를 계산하는 단계; (c) 상기 차량 쏠림도를 보상하는 제어 정보를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 제어 정보를 조향 제어에 반영하여 조향을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치가 제공하는 조타 보조 제어 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 노면 경사도에 적합한 조향 제어를 가능하게 함으로써, 차량 쏠림 현상을 방지하여 경사가 있는 노면에서도 안전한 주행을 가능하게 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 장치(100)개략적인 블록 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 장치(100)는 노면 경사도 판단부(110), 차량 쏠림도 계산부(120) 및 차량 쏠림도 보상부(130) 등을 포함한다.
노면 경사도 판단부(110)는 차량이 현재 있는 노면의 노면 경사도를 판단한다.
차량 쏠림도 계산부(120)는 노면 경사도 판단부(110)에서 판단된 노면 경사도에 근거하여 노면에 대한 해당 차량의 차량 쏠림도를 계산한다.
차량 쏠림도 보상부(130)는 차량 쏠림도 계산부(120)에서 계산된 차량 쏠림도를 보상하는 제어 정보를 생성한다. 여기서, 제어 정보는 조향 제어에 반영되어 차량 쏠림을 방지하는 것에 관련된 정보이다.
전술한 노면 경사도 판단부(110)는, 각종 센서 정보에 근거하여 측정된 노면 경사도를 제동 장치로부터 전달받아 판단하거나, 또는 각종 센서 정보에 근거하여 노면 경사도를 직접 측정하여 판단할 수도 있다. 여기서, 각종 센서 정보는, 차속, 조향각, 횡가속도, 요레이트(Yaw Rate) 등을 포함할 수 있다.
전술한 차량 쏠림도 계산부(120)는, 노면 경사도 판단부(110)에서 판단된 노면 경사도 및 차량 무게를 포함한 다수의 정보에 근거하여 차량 쏠림도를 계산할 수 있다. 여기서, 차량 쏠림도란, 노면 경사도로 인해 운전자의 조타 방향으로 차량이 주행하는 것을 방해하는 정도, 또는 노면 경사도로 인해 노면의 기울기 방향 즉, 차량 쏠림 방향으로 받는 정도 또는 힘으로 정의할 수 있다.
전술한 차량 쏠림도 보상부(130)는, 차량 쏠림 방향의 성분인 차량 쏠림도에 근거하여 차량 쏠림 방향에 대한 반대 방향 성분의 제어 정보를 생성하여 조향 장치로 전달하는 데, 제어 정보는 조향 보조 토크 및 조향 보조 앵글 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 정보는, 조향 장치가 EPS(Electronic Power Steering)인 경우 조향 보조 토크를 포함할 수 있으며, 조향 장치가 AFS(Active Front Steering)인 경우 조향 보조 앵글을 포함할 수 있다.
조향 장치로 전달된 제어 정보인 조향 보조 토크의 성분이 조향 제어시 반영되면, 반영된 조향 보조 토크의 성분은 해당 차량의 운전자가 원하는 방향으로 운행하는 것을 저해하는 차량 쏠림도의 성분을 상쇄시켜 줌으로써, 운전자가 원래 원하던 조타 방향으로 주행할 수 있게 된다.
이상에서 전술한 조타 보조 제어 장치(100)의 전체 또는 일부 구성은 제동 장치(310) 또는 조향 장치(320)에 포함되어 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 장치(100)가 제공하는 조타 보조 제어 방법에 대한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 장치(100)가 제공하는 조타 보조 제어 방법은, 노면 경사도를 판단하는 단계(S200); 노면 경사도에 근거하여 해당 차량에 대한 차량 쏠림도를 계산하는 단계(S202); 차량 쏠림도를 보상하는 제어 정보를 생성하는 단계(S204); 및 제어 정보를 조향 제어에 반영하여 조향을 제어하는 단계(S206) 등을 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어를 위한 제동 장치 및 조향 장치와의 연동을 나타낸 도면이다.
도 3은, 조타 보조 제어 장치(100)가 조타 보조 제어를 제공하기 위해, 제동 장치(310), 조향 장치(320) 등을 포함하는 차량 샤시 시스템과 어떻게 연동할 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 조타 보조 제어 장치(100)는 차량 쏠림 현상을 보상하기 위한 제어 정보를 생성하기 위해서는 노면 경사도를 알아야만 하는데, 조타 보조 제어 장치(100)는 노면 경사도를 제동 장치(310)로부터 전달받아 차량 쏠림도를 계산하여 제어 정보를 생성할 수 있다. 또한, 조타 보조 제어 장치(100)는 제동 장치(310)로부터 노면 경사도를 전달받지 않고 제동 장치(310)가 노면 경사도를 계산하는 동일한 방식으로 센서 정보를 직접 수집하여 계산할 수도 있다. 또한, 조타 보조 제어 장치(100)가 판단한 노면 경사도에 근거하여 차량 쏠림도를 계산하고 다시 이를 보상하는 제어 정보(예를 들어, 조향 보조 토크, 조향각 등)를 계산하여 계산된 제어 정보를 조향 장치(320)로 전달함으로써 조향 제어시 반영되도록 한다.
즉, 조타 보조 제어어 장치(100)는 제동 장치(310), 조향 장치(320) 등을 포함하는 차량 샤시 시스템과 정보를 공유함으로써, 본 발명에 따른 조타 보조 제어를 가능하게 하는 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 장치(100)는 제동장치(310) 및 조향 장치(320)와 별도로 구현되거나, 또는 전체 또는 일부 구성이 제동 장치(310) 또는 조향 장치(320)에 포함되어 구현될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 차량(400)이 노면 경사도(θ)를 가지는 노면(430)에서 A 방향(410)으로 주행하고자 하는 경우, 노면(430)의 노면 경사도(θ)로 인해 차량(430)의 쏠리게 되어 B 방향(420)으로 차량(430)이 주행하는 현상이 발생한다.
이러한 차량 쏠림 현상에 대하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 장치(100)는 노면 경사도(θ)를 판단하여, 판단된 노면 경사도(θ)에 근거하여 차량 쏠림의 정도, 즉 차량 쏠림도를 계산하고, 이를 보상할 수 있는 제어 정보(예를 들어, 조향 보조 토크 등)을 계산한다. 조향 장치는 이러한 제어 정보를 조향 제어시 반영하여 차량 쏠림도를 상쇄시킨다. 이로 인해, 운전자가 굳이 노면을 인식하여 운전하지 않아도, 즉 평지에서처럼 운전하여도 차량 쏠림 현상 없이 직진 또는 원하는 방향으로 운전할 수 있다.
도 5는, 도 4에 도시된 예시도를 측면에서 바라본 도면으로서, 차량(410)이 지면의 안쪽 방향(도 4에서 A 방향)으로 운전하고자 하는 경우, 노면(430)의 노면 경사도(θ)로 인해, A 방향으로의 주행을 방해하는 성분, 즉 차량 쏠림도가 C 방향(510)으로 작용한다. 이러한 차량 쏠림 현상을 보상하기 위해, C 방향(510)과 반대 방향인 C' 방향(520)으로 차량 쏠림도와 동일한 크기의 제어 성분을 조향 제어에 반영함으로써, 운전자가 원하는 방향(지면 안쪽, A 방향)으로 차량(400)을 운전할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 장치에 대한 개략적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어 방법에 대한 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어를 위한 제동 장치 및 조향 장치와의 연동을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어를 설명하기 위한 예시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조타 보조 제어를 설명하기 위한 다른 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 조타 보조 제어 장치
110: 노면 경사도 판단부
120: 차량 쏠림도 계산부
130: 차량 쏠림도 보상부

Claims (5)

  1. 차량 샤시 시스템에 포함된 제동 장치 및 조향 장치와의 정보 공유를 통해 조타 보조를 제어하는 조타 보조 제어 장치에 있어서,
    상기 제동 장치에서 센서정보를 토대로 측정된 차량의 횡 방향으로의 노면 경사도를 상기 제동 장치로부터 전달받는 노면 경사도 판단부;
    상기 제동 장치로부터 전달받은 노면 경사도에 근거하여 상기 차량의 횡 방향으로의 차량 쏠림도를 계산하는 차량 쏠림도 계산부; 및
    상기 차량 쏠림도를 보상하는 조향 제어 정보를 생성하여 상기 조향 장치로 전달하는 차량 쏠림도 보상부를 포함하되,
    상기 센서정보는 상기 차량의 횡 방향으로의 횡 가속도 정보이고, 상기 조타 보조 제어 장치는 상기 제동 장치 또는 상기 조향 장치에 포함되는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 노면 경사도 판단부는,
    상기 센서 정보에 근거하여 상기 노면 경사도를 직접 측정하는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차량 쏠림도 계산부는,
    운전자의 조타 방향으로 차량이 주행하는 것을 방해하는 정도이고 차량 쏠림 방향으로 받는 정도인 상기 차량 쏠림도를 상기 노면 경사도 및 차량 무게를 포함 한 정보에 근거하여 계산하는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차량 쏠림도 보상부는,
    차량 쏠림 방향의 성분인 상기 차량 쏠림도에 근거하여 상기 차량 쏠림 방향에 대한 반대 방향 성분의 상기 제어 정보를 생성하여 조향 장치로 전달하되, 상기 제어 정보는 조향 보조 토크 및 조향 보조 앵글 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치.
  5. 차량 샤시 시스템에 포함된 제동 장치 및 조향 장치와의 정보 공유를 통해 조타 보조 제어 장치가 조타 보조를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 제동 장치에서 센서정보를 토대로 측정된 차량의 횡 방향으로의 노면 경사도를 상기 제동 장치로부터 전달받는 단계;
    (b) 상기 제동 장치로부터 전달받은 노면 경사도에 근거하여 상기 차량의 횡 방향으로의 차량 쏠림도를 계산하는 단계;
    (c) 상기 차량 쏠림도를 보상하는 조향 제어 정보를 생성하여 상기 조향 장치로 전달하는 단계를 포함하되,
    상기 센서정보는 상기 차량의 횡 방향으로의 횡 가속도 정보이고, 상기 조타 보조 제어 장치는 상기 제동 장치 또는 상기 조향 장치에 포함되는 것을 특징으로 하는 조타 보조 제어 장치가 조타 보조를 제어하는 방법.
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