KR101358330B1

KR101358330B1 - 차속 제어 장치, 이를 포함하는 차속 제어 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101358330B1
Application number: KR1020120107248A
Authority: KR
Inventors: 함준호
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-02-12
Also published as: US20140088849A1; EP2712781A2; CN103661376A; EP2712781B1; EP2712781A3; US8996269B2; CN103661376B

Abstract

본 발명은 차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 인식하는 제한속도 정보 인식부와, 적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값이 저장된 저장부; 상기 저장부에서 저장된 감속특성 값 중, 인식된 상기 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하는 감속특성 값을 선택하는 감속특성 선택부; 및 상기 선택된 감속특성 값에 기초하여 상기 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 목표 가속도를 산출하는 목표 가속도 산출부를 포함하는 차속 제어 장치를 제공하여, 제한속도 지점까지 최적의 속도로 정교하게 차속이 제어될 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

차속 제어 장치, 이를 포함하는 차속 제어 시스템 및 그 제어 방법{VEHICLE CONTROL SPEED APPARATUS, VEHICLE CONTROL SPEED SYSTEM COMPRISING THE SAME AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차속 제어 장치, 이를 포함하는 차속 제어 시스템 및 차속 제어 방법에 관한 것으로, 제한속도 정보에 대응하여 차속을 제어하는 차속 제어 장치, 이를 포함하는 차속 제어 시스템 및 차속 제어 방법에 관한 것이다.

스마트 크루즈 컨트롤(SCC: Smart Cruise Control, 이하 SCC라 함.)이란, 전방 차량의 거리, 상대속도 및 전방 도로 정보 등을 감지하고 이에 기초하여 운전자의 직접적인 가속 페달이나 브레이크 페달의 조작 없이 차량의 속도를 자동으로 제어하는 장치이다.

이러한, SCC를 구현하기 위해서는, 차량의 가속 및 감속 제어가 효과적으로 이루어지는 것이 필수적이다. 이에. 외부 정보에 대응하여 차량의 가속 및 감속 제어에 대한 기술은 다양하게 제안되고 있다. 특히. 대한민국 특허출원 10-2010-0085932에서, 네비게이션에 의해 감지된 제한속도에 대응하여 브레이크를 제어함으로써, 차량을 감속하는 기술을 제안하고 있다. 그러나 본 기술은 제한속도 감지 시점에서 브레이크 제어를 바로 실시하기 때문에, 제한속도 지점에서 멀리 떨어진 지점부터 감속이 진행되어 전체적인 주행속도를 떨어뜨리는 문제점이 발생한다. 또한, 본 기술은 차량에 대한 감속량을 제어하는 방안을 제시하지 못하고 있어 감속량 증가에 따른 승차감 저하 문제를 해결하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 본 기술 이외에 다른 기술들에서 제시하고 있는 통상적인 차량의 가속 및 감속 제어는 전방 도로 정보 이외에, 현재 해당 차량의 가속도를 고려하지 못하고 있다. 이에, 승차감을 확보하고, 요구하는 거리 내에 적정속도로 정밀하게 최적 차속 제어를 하는데 어려운 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 SCC 시스템에 있어서, 주행 상황과 운전 특성에 대응하여 정밀하게 차속 제어를 수행하는 차속 제어 장치, 차속 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 감속 과정에서 운전자의 승차감 저하를 최소화하는 차속 제어 장치, 차속 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 설정된 운전조건 한계로 남은거리 내에 적정속도 준수가 불가능할 경우 이를 판단하고 경고하는 차속 제어 장치, 차속 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 인식하는 제한속도 정보 인식부와, 적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값이 저장된 저장부와, 상기 저장부에서 저장된 감속특성 값 중, 인식된 상기 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하는 감속특성 값을 선택하는 감속특성 선택부 및, 상기 선택된 감속특성 값에 기초하여 상기 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 목표 가속도를 산출하는 목표 가속도 산출부를 포함하는 차속 제어 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 제한속도 인식부는, 상기 차량에 대한 정보를 지피에스(Global Positioning System: GPS)로부터 수신하고, 상기 제한속도 지점을 포함하는 도로 정보가 저장된 네비게이션부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 감속특성 선택부는, 상기 감속특성 값을 순차적으로 반영하여 현재 차량 속도에서 상기 제한속도까지 감속하는데 필요한 감속거리를 산출하고, 상기 제한속도 지점까지의 잔여거리와 산출된 상기 감속거리를 비교하여, 상기 잔여거리보다 상기 감속거리가 긴 것으로 판별되면, 해당 감속특성 값을 선택할 수 있다.

바람직하게는, 상기 감속특성 선택부는, 상기 감속거리에 포함되는 것으로, 현재 차량의 가속도에 기초하여, 감속이 증가하는 구간의 제1 감속거리를 산출할 수 있다.

바람직하게는, 상기 감속특성 선택부는, 상기 감속거리에 포함되는 것으로, 감속이 일정한 구간의 제2 감속거리를 산출할 수 있다.

바람직하게는, 상기 감속특성 선택부는, 상기 감속거리에 포함되는 것으로, 감속이 감소하는 구간의 제3 감속거리를 산출할 수 있다.

바람직하게는, 상기 주행 특성은, 상기 목표 가속도의 최대허용가속도, 상기 목표 가속도의 최대변화율(Jerk), 속도제어게인, 제한속도와 목표제어속도의 차이인 여유속도 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, a) 차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 인식하는 단계와, b) 적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값 중, 상기 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하는 감속특성 값을 선택하는 단계 및, c) 상기 선택된 감속특성 값에 기초하여 상기 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 목표 가속도를 산출하는 단계를 포함하는 차속 제어 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 차속 제어 방법의 b) 단계는, b-1) 상기 감속특성 값을 반영하여 현재 차량 속도에서 상기 제한속도까지 감속하는데 필요한 감속거리를 산출하는 단계와, b-2) 상기 제한속도 지점까지의 잔여거리와 산출된 상기 감속거리를 비교하는 단계 및, b-3) 상기 잔여거리보다 상기 감속거리가 긴 것으로 판별되면, 해당 감속특성 값을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 차속 제어 방법의 주행 특성은, 상기 목표 가속도의 최대허용가속도, 상기 목표 가속도의 최대변화율(Jerk), 속도제어게인, 제한속도와 목표제어속도의 차이인 여유속도 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 발명은, 차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 제한속도를 인식하고, 적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값 중 상기 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하는 감속특성 값을 선택하고, 상기 선택된 감속특성 값에 기초하여 상기 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 제1 목표 가속도를 산출하는 제1 차속 제어 장치와, 사용자 설정 차속 제어 또는 선행 차량에 대한 차간 거리 유지를 위한 차속 제어에 필요한 제2 목표 가속도를 산출하는 제2 차속 제어 장치; 및 산출된 상기 제1 목표 가속도 및 상기 제2 목표 가속도에 기초하여 최종 목표 가속도를 결정하는 목표 가속도 결정부를 포함하는 차속 제어 시스템을 제공한다.

바람직하게는, 상기 차속 제어 시스템의 제1 제한속도 인식부는, 상기 차량에 대한 정보를 지피에스(Global Positioning System: GPS)로부터 수신하고, 상기 제한속도 지점을 포함하는 도로 정보가 저장된 네비게이션부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 차속 제어 시스템은 상기 제1 차속 제어부 및 상기 제2 차속 제어부에서 수신한 활성화 정보에 기초하여 상기 제1 차속 제어부의 활성화 여부를 제어하는 활성화 판단부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 차속 제어 시스템의 활성화 정보는, 상기 네비게이션부에서 수신한 지피에스(Global Positioning System: GPS) 위성의 개수, 상기 네비게이션부의 정보의 유효성, 운전자가 설정한 상기 제1 차속 제어부의 활성화 여부 및, 현재 제2 차속 제어부의 활성화 여부 중 적어도 어느 하나 일 수 있다.

바람직하게는, 상기 차속 제어 시스템의 상기 감속특성 선택부는, 상기 감속특성 값을 순차적으로 반영하여 현재 차량 속도에서 상기 제한속도까지 감속하는데 필요한 감속거리를 산출하고, 상기 제한속도 지점까지의 잔여거리와 산출된 상기 감속거리를 비교하여, 상기 잔여거리보다 상기 감속거리가 긴 것으로 판별되면, 해당 감속특성 값을 선택할 수 있다.

바람직하게는, 상기 차속 제어 시스템의 상기 주행 특성은, 상기 목표 가속도의 최대허용가속도, 상기 목표 가속도의 최대변화율(Jerk), 속도제어게인, 제한속도와 목표제어속도의 차이인 여유속도 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

바람직하게는, 상기 목표 가속도 선택부는, 산출된 상기 제1 목표 가속도 및 상기 제2 목표 가속도 중 작은 값을 갖는 것을 최종 목표 가속도로 결정할 수 있다.

본 발명의 차속 제어 장치, 차속 제어 시스템 및 그 제어 방법 및 차속 제어 방법에 따르면, 주행 상황이나 주행 특성에 따라 감속특성을 반영하여 제한속도 지점까지 최적의 속도로 정교하게 차속이 제어될 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 차속 제어 장치, 차속 제어 시스템 및 그 제어 방법에 따르면, 최대허용가속도, 최대변화율 등의 주행 특성이 차속 제어에 반영되도록 구성됨으로써, 감속에 따른 운전자의 승차감 저하를 최소화하는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 장치를 도시한 도면,
도 2는 각각의 감속특성 값에 대응하는 주행 특성들을 도시한 표,
도 3은 감속거리와 감속거리의 구간별 감속상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 방법을 도시한 순서도,
도 5는 감속특성 값을 선택하는 방법을 도시한 순서도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 시스템을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

이하 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예는, SCC 시스템에 의한 차량 주행 중에, 네비게이션을 통하여 얻은 제한속도를 반영하여 제한속도 지점까지 차속을 제어하는 기술에 기반한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 장치(100)를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 장치(100)는, 제한속도 정보 인식부(110)와, 감속특성 값이 저장된 저장부(120)와, 감속특성 선택부(130)와, 목표 가속도 산출부(140)를 포함한다.

먼저, 제한속도 정보 인식부(110)는 차량 전방에 위치한 제한속도 지점을 인식하고, 감지된 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 인식하는 역할을 한다. 일실시예에 있어서, 이러한, 제한속도 정보 인식부(110)는 네비게이션부(111)를 포함할 수 있다. 네비게이션부(111)는 현재 차량에 대한 위치 정보를 지피에스(Global Positioning System: GPS)로부터 수신한다. 또한, 네비게이션부(111)에는 제한속도 지점을 포함하는 도로 정보가 저장된다.

저장부(120)에는 적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값이 저장된다. 도 2는 각각의 감속특성 값에 대응하는 주행 특성들을 도시한 표이다. 도 2를 참조하면, 일실시예에 있어서, 주행 특성이란, 목표 가속도의 최대허용가속도, 목표 가속도의 최대변화율(Jerk), 속도제어게인, 제한속도와 목표제어속도의 차이인 여유속도 등을 의미할 수 있다. 여기서, 목표 가속도란, 현재 주행 지점에서 속도제한 지점까지 거리를 고려하여, 해당 차량이 속도제한 지점에서 속도제한을 준수하기 위해 필요한 가속도를 의미한다. 도 2 및 상술한 설명에서 4가지 주행 특성들을 설명하였으나, 본 발명의 이에 한정되지 않으며, 주행 특성을 결정하는 다양한 요소들로 변경실시 될 수 있다.

소정의 값을 갖는 주행 특성들은 그루핑되어 집합을 이룬다. 주행 특성들의 집합은 각각의 감속특성 값(도 2의 1,2,3...12)에 대응된다. 이에, 각각의 감속특성 값에 따라 감속제어의 양태가 달라질 수 있다. 주행 특성 값은 해당 감속특성을 적용하여 감속거리를 산출하는데 있어서 입력 값으로 사용된다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 감속특성 값이 "2"로 선택되는 경우, 제한속도 지점까지 차량의 목표 가속도를 산출함에 있어서, 목표 가속도의 최대 허용 가속도는 0.75m/s²으로 제한되고, 목표 가속도의 최대변화율(Jerk)는 0.40/s³으로 제한되며, 속도제어게인은 0.4s^-1이고, 여유속도는 0.4m/s로 입력된다. 여기서 감속거리란, 현재 차속에서 제한속도까지 감속하는데 필요한 거리를 의미한다. 또한, 여유속도(V_m)는 제한속도(Vt)와 목표제어속도(V_map)의 차이를 의미한다.

감속특성 선택부(130)는 상술한 제한속도 정보 인식부(110)에서 인식한 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하여, 저장부(120)에 저장된 감속특성 값 중 어느 하나를 선택한다. 도 3은 감속거리와 감속거리 구간별 감속상태를 도시한 도면이다. 일실시예에 있어서, 감속특성 선택부(130)는 소정의 감속특성 값(예를 들어, "2")을 첫 번째로 반영하여 감속거리(x)를 산출한다. 감속거리는, 3가지 형태의 감속구간의 거리로 나타낼 수 있다.

첫째로, 감속거리(x)는 감속이 증가하는 구간의 제1 감속거리(x₁)를 포함할 수 있다. 감속특성 선택부(130)는 현재 차량의 가속도를 차속 센서로부터 입력 받고 이에 기초하여 제1 감속거리(x₁)를 계산한다. 먼저, 목표가속도 제한이 없을 때 비례제어 감속 구간이 존재하는지를 아래 수학식1을 이용하여 판별한다.

여기서, v_map은 목표제어속도이고, v(0)는 현재 차속이고, n은 감속특성 값이고, a(0)는 현재 차량의 가속도이고, K_m(n)은 해당 감속특성 값의 속도제어게인이다.

해당 감속특성 값의 주행 특성들을 입력하여, 상기 수학식1을 만족하면, 비례제어 감속 구간이 존재하는 것으로 판별하고, 상기 수학식1을 만족하지 못하면 비례제어 감속 구간이 없는 것으로 판별한다. 만약, 비례제어 감속 구간이 존재하는 것으로 판별되면, 가상의 제1 도달 시간(t₁ ^*)을 아래 수학식2를 통해 계산한다.

여기서, J_max(n)는 해당 감속특성 값의 최대변화율이고, a(0)는 현재 차량의 가속도이고, n은 감속특성 값이고, K_m(n)은 해당 감속특성 값의 속도제어게인이고, v_map은 목표제어속도이고, v(0)는 현재 차속이다.

한편, 비례제어 감속 구간 없이 감속이 일정한 구간이 바로 나타날 수 있기 때문에 이를 판별할 필요가 있다. 아래 수학식3을 통하여 가상의 제2 도달 시간(t₁ ^**)을 계산한다.

여기서, a(0)는 현재 차량의 가속도이고, n은 감속특성 값이고, a_max(n)는 해당 감속특성 값의 최대허용가속도고, J_max(n)는 해당 감속특성 값의 최대변화율이다.

상술한, 수학식1 및 수학식2를 통해 얻어진, 가상의 제1 도달 시간(t₁ ^*)과 가상의 제2 도달 시간(t₁ ^**) 중 작은 값을 제1 감속거리(x1)를 구하기 위한 제1 도달 시간(t₁)으로 결정한다. 이 제1 도달 시간(t₁)을 이용하여 감속이 증가하는 구간의 종료 지점에서 가속도를 구할 수 있고, 이 가속도를 적분하여 제1 감속거리(x₁)를 구할 수 있다. 구체적으로 제1 감속거리(x₁)는 아래 수학식4를 이용하여 계산한다.

여기서, v(0)는 현재 차속이고, n은 감속특성 값이고, t₁(n)은 해당 감속특성 값에서의 감속이 증가하는 구간의 종료 지점까지의 제1 도달 시간이고, a(0)는 현재 차량의 가속도이고, J_max (n)는 해당 감속특성 값의 최대변화율이다.

둘째로, 감속거리(x)는 감속이 일정한 구간의 제2 감속거리(x₂)를 포함할 수 있다. 감속특성 선택부(130)는 현재 차량의 가속도를 차속 센서로부터 입력 받고 이에 기초하여 제2 감속거리(x₂)를 계산한다. 먼저, 감속이 일정한 구간이 존재하는지 판별한다. 이를 위해, 감속이 일정한 구간의 종료시점의 기대속도(v^*)를 아래 수학식5를 이용하여 계산한다.

여기서, v_map은 목표제어속도이고, a_max(n)는 해당 감속특성 값의 최대허용가속도고, K_m(n)은 해당 감속특성 값의 속도제어게인이다.

계산된 기대속도(v^*)가 비례제어 감속 구간의 종료시점의 차속(v(t₁))과 동일하거나 크면, 등감속하는 구간은 존재하지 않는 것으로 판별한다. 계산된 기대속도(V^*)가 감속이 증가하는 구간의 종료시점의 차속(v(t₁))보다 작다면, 아래 수학식6을 이용하여 감속이 일정한 구간의 종료 지점까지의 제2 도달 시간(t₂)를 계산한다.

여기서, v(t_1,n)은 해당 감속특성 값에서 비례제어 감속 구간의 종료시점의 차속이고, v^*는 감속이 일정한 구간의 종료시점의 기대속도이고, a_max(n)는 해당 감속특성 값의 최대허용가속도다.

제2 도달 시간(t₂)을 이용하여 감속이 일정한 구간의 종료 지점에서 속도를 구할 수 있고, 이 속도를 적분하여 제2 감속거리(x₂)를 구할 수 있다. 구체적으로 제2 감속거리(x₂)는 아래 수학식7을 이용하여 계산한다. 등감속 구간이 존재하지 않는 경우, 제2 감속거리(x₂)는 0이 된다.

여기서, v(t_1,n)은 해당 감속특성 값에서 비례제어 감속 구간의 종료시점의 차속이고, t₂는 제2 도달 시간이고, a_max(n)는 해당 감속특성 값의 최대허용가속도다.

셋째로, 감속거리(x)는 감속이 감소하는 비례제어 구간의 제3 감속거리(x₃)를 포함할 수 있다. 감속특성 선택부(130)는 먼저, 감속이 증가하는 구간을 판별한다. 이를 위해, 아래 수학식8을 사용하여, 감속이 일정한 구간의 종료시점의 차속(v(t₂))과 목표제어속도(v_map)의 제어 오차가 여유속도(V_m) 미만인지 판별한다. 판별 결과, 제어 오차가 여유속도(V_m) 미만이면, 이미 제어 목표를 완료한 것으로 보고, 감속이 감소하는 구간의 종료시점까지의 제3 도달 시간(t₃)은 0으로 간주한다. 다시 말해서, 감속이 감소하는 구간은 존재하지 않는 것으로 판별한다. 제어 오차가 여유속도(V_m)를 초과하면, 아래 수학식8을 이용하여 감속이 감소하는 구간의 종료 지점까지의 제3 도달 시간(t₃)를 계산한다

여기서, K_m(n)은 해당 감속특성 값의 속도제어게인이고, V_m은 여유속도이고, v(t_2,n)은 해당 감속특성 값에서 등감속 구간의 종료시점의 차속이고, v_map은 목표제어속도이다.

그리고, 아래 수학식9를 이용하여, 제3 감속거리(x₃)를 계산한다.

여기서, v_map은 목표제어속도이고, n은 감속특성 값이고, t₃(n)는 해당 감속특성 값에서 제3 도달 시간이고, v(t₂,n)은 해당 감속특성 값에서 감속이 일정한 구간의 종료시점의 차속이고, K_m(n)은 해당 감속특성 값의 속도제어게인이다.

한편, 감속거리(x)는 상술한 제1 감속거리(x₁)와, 제2 감속거리(x₂)와, 제3 감속거리(x₃)를 합한 거리에 해당한다.

위와 같이 산출된 감속거리(x)는 제한속도 지점까지의 잔여거리와 비교된다. 여기서, 잔여거리는 현재 차량의 위치와 제한속도 지점까지의 거리를 의미하는 것으로, 네비게이션부(111)로부터 얻는다. 이때, 네비게이션부(111)의 정보 업데이트 주기보다, 차속 제어 장치(100)의 차속 제어 주기가 빠를 수 있다. 이에 네비게이션부(111)에서 얻은 잔여거리는 소정의 알고리즘을 통해 보정될 수 있다.

감속특성 선택부(130)는 잔여거리보다 감속거리(x)가 짧으면, 순차적으로 다음 감속특성 값(예를 들어,"3"을 반영하여 상술한 바와 같이, 감속거리(x)를 계산한다. 감속거리(x)가 잔여거리보다 길다고 판별될 때까지 다음 감속특성 값들("4","5"....)을 순차적으로 반영하여 감속거리(x)를 계산하는 과정을 반복 수행한다.

감속특성 선택부(130)는 감속거리(x)가 잔여거리보다 길다고 판별되면, 그 때의 감속특성 값을 선택한다.

한편, 선택된 감속특성 값이 소정의 기준값(예를 들어, "10")이상이면 운전자에게 경고하도록 구성될 수 있다.

목표 가속도 산출부(140)는 상술한 감속특성 선택부(130)에서 선택한 감속특성 값에 기초하여 목표 가속도를 산출한다. 일실시예에 있어서, 목표 가속도 산출부(140)는 아래 수학식9를 이용하여 목표 가속도(a_i)를 산출한다.

여기서, K_m은 속도제어게인이고, v_map은 목표제어속도이고, v(0)는 현재 차속이다. 이때 목표가속도(ai)는 상기에서 선택된 가속도제한과 Jerk제한을 적용하여 값을 제한한다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 상술한 차속 제어 장치(100)를 통한 차속 제어 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 5는 감속특성 값을 선택하는 방법을 도시한 순서도이다.

도 4 및 도 5를 병행 참조하면, 먼저, 제한속도 정보 인식부(110)는 차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 인식한다.(S100) 특히, 인식된 제한속도 지점의 위치를 통해, 현재 차량의 위치에서 제한속도 지점까지의 잔여거리를 계산할 수 있다.

다음으로, 감속특성 선택부(130)는 저장부(120)에서 감속특성 값을 선택한다. (S200) 소정의 감속특성 값으로 시작하여 순차적으로 감속특성 값을 입력하는 과정을 반복 수행하면서 최적의 감속을 수행하는 감속특성 값을 선택한다. 이를 위해, 먼저, 소정의 감속특성 값을 반영하여 현재 차량 속도에서 제한속도까지 감속하는데 필요한 감속거리(x=x₁+x₂+x₃)를 산출한다.(S210) 산출된 감속거리(x₁+x₂+x₃)와 잔여거리를 비교하여(S220) 감속거리(x=x₁+x₂+x₃)가 잔여거리보다 짧으면, 산출된 감속거리(x=x₁+x₂+x₃)가 잔여거리보다 길어질 때 까지 다음 감속특성 값들을 순차적으로 반영하는 과정을 반복한다. 산출된 감속거리(x=x₁+x₂+x₃)가 잔여거리보다 긴 것으로 판별되면, 해당 감속특성 값을 선택한다.(S230)

다음으로, 목표 가속도 산출부(140)는 선택된 감속특성 값에 기초하여 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 목표 가속도를 산출한다.(S300)

이하, 위와 같은 차속 제어 장치(100)를 포함하고 기존 SCC 시스템과 연계하여 차속 제어 장치(100)를 사용하는 차량 제어 시스템(10)에 대해서 설명한다,

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 시스템(10)를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차속 제어 시스템(10)은, 제1 차속 제어 장치(100)와, 제2 차속 제어 장치(200)와, 목표 가속도 결정부(300)와, 활성화 판단부(400)를 포함한다. 일실시예에 있어서, 차속 제어 시스템(10)은, 제2 차속 제어 장치(200)에 의해 수행되는 SCC상태에서, 제1 차속 제어 장치(100)에 의해 감속특성 값을 반영한 차속 제어가 이루어질 수 있다.

먼저, 제1 차속 제어 장치(100)는 앞서 설명한 차속 제어 장치(100)를 나타내는 것으로, 그 구성 및 제어 과정은 상술하였는 바, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 제1 차속 제어 장치(100)는 네비게이션으로부터 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 얻고 이에 기초하여 감속특성 값을 반영함으로써, 제1 목표 가속도를 산출한다.

한편, 제2 차속 제어 장치(200)는 레이더 등를 포함하는 차량 센서를 활용하여, 전방 도로의 제한속도를 감지하고 이 제한속도에 기초하여 제2 목표 가속도를 산출한다.

목표 가속도 결정부(300)는 산출된 제1 목표 가속도와 제2 목표 가속도에 기초하여 최종 목표 가속도를 결정한다. 일실시예에 있어서, 목표 가속도 결정부(300)는 제1 목표 가속도와 제2 목표 가속도 중 어느 하나를 선택하여 최종 목표 가속도를 결정할 수 있다. 특히, 제1 목표 가속도와 제2 목표 가속도 중 작은 값을 갖는 것을 최종 목표 가속도로 결정할 수 있다.

활성화 판단부(400)는, 제2 차속 제어 장치(120)에 의해 SCC가 수행되는 상태에서, 제1 차속 제어 장치(100)를 활성화하여 추가적인 차속 제어를 수행할 것인 지 판별하는 역할을 한다. 활성화 판단부(400)는 제1 차속 제어 장치(100) 또는 제2 차속 제어 장치(120)에서 수신한 활성화 정보에 기초하여 이를 판단한다. 활성화 정보란, 네비게이션부(111)에서 수신한 지피에스(Global Positioning System: GPS) 위성의 개수, 네비게이션부(111)의 정보의 유효성, 운전자가 설정한 제1 차속 제어 장치(100)의 활성화 여부 및, 현재 제2 차속 제어 장치의 활성화 여부 등일 수 있다. 이와 같은, 활성화 정보 모두가 만족하면, 활성화 판단부(400)는, 제1 차속 제어 장치(100)를 통해 추가적인 차속 제어과정을 진행할 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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.

100 : 제1 차속 제어 장치
110 : 제한속도 정보 인식부
120 : 저장부
130 : 속도 선택부
140 : 목표 가속도 산출부
200 : 제2 차속 제어 장치
300 : 목표 가속도 결정부
400 : 활성화 판단부

Claims

차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 인식하는 제한속도 정보 인식부
적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값이 저장된 저장부;
상기 저장부에서 저장된 감속특성 값 중, 인식된 상기 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하는 감속특성 값을 선택하는 감속특성 선택부; 및
상기 선택된 감속특성 값에 기초하여 상기 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 목표 가속도를 산출하는 목표 가속도 산출부
를 포함하고,
상기 감속특성 선택부는,
상기 감속특성 값을 순차적으로 반영하여 현재 차량 속도에서 상기 제한속도까지 감속하는데 필요한 감속거리를 산출하고, 상기 제한속도 지점까지의 잔여거리와 산출된 상기 감속거리를 비교하여, 상기 잔여거리보다 상기 감속거리가 긴 것으로 판별되면, 해당 감속특성 값을 선택하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 장치.
제1 항에 있어서,
상기 제한속도 정보 인식부는, 상기 차량에 대한 정보를 지피에스(Global Positioning System: GPS)로부터 수신하고, 상기 제한속도 지점을 포함하는 도로 정보가 저장된 네비게이션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 감속특성 선택부는, 상기 감속거리에 포함되는 것으로, 현재 차량의 가속도에 기초하여, 감속이 증가하는 구간의 제1 감속거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 장치.
제4 항에 있어서,
상기 감속특성 선택부는, 상기 감속거리에 포함되는 것으로, 감속이 일정한 구간의 제2 감속거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 장치.
제5 항에 있어서,
상기 감속특성 선택부는, 상기 감속거리에 포함되는 것으로, 감속이 감소하는 구간의 제3 감속거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 장치.
제1 항, 제2 항, 및 제4 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 특성은, 상기 목표 가속도의 최대허용가속도, 상기 목표 가속도의 최대변화율(Jerk), 속도제어게인, 제한속도와 목표제어속도의 차이인 여유속도 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차속 제어 장치.
a) 차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 위치 및 제한속도를 인식하는 단계;
b) 적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값 중, 상기 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하는 감속특성 값을 선택하는 단계; 및
c) 상기 선택된 감속특성 값에 기초하여 상기 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 목표 가속도를 산출하는 단계
를 포함하고,
상기 b) 단계는,
b-1) 상기 감속특성 값을 반영하여 현재 차량 속도에서 상기 제한속도까지 감속하는데 필요한 감속거리를 산출하는 단계;
b-2) 상기 제한속도 지점까지의 잔여거리와 산출된 상기 감속거리를 비교하는 단계; 및
b-3) 상기 잔여거리보다 상기 감속거리가 긴 것으로 판별되면, 해당 감속특성 값을 선택하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 방법.
삭제
제8 항에 있어서,
상기 주행 특성은, 상기 목표 가속도의 최대허용가속도, 상기 목표 가속도의 최대변화율(Jerk), 속도제어게인, 제한속도와 목표제어속도의 차이인 여유속도 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차속 제어 방법.
차량 전방에 위치한 제한속도 지점의 제한속도를 인식하고, 적어도 하나의 주행 특성을 포함하는 감속특성 값 중 상기 제한속도 지점의 위치 및 제한속도에 대응하는 감속특성 값을 선택하고, 상기 선택된 감속특성 값에 기초하여 상기 제한속도 지점까지 차속 제어에 필요한 제1 목표 가속도를 산출하는 제1 차속 제어 장치;
사용자 설정 차속 제어 또는 선행 차량에 대한 차간 거리 유지를 위한 차속 제어에 필요한 제2 목표 가속도를 산출하는 제2 차속 제어 장치; 및
산출된 상기 제1 목표 가속도 및 상기 제2 목표 가속도에 기초하여 최종 목표 가속도를 결정하는 목표 가속도 결정부
를 포함하고,
상기 제1 차속 제어 장치는,
상기 감속특성 값을 순차적으로 반영하여 현재 차량 속도에서 상기 제한속도까지 감속하는데 필요한 감속거리를 산출하고, 상기 제한속도 지점까지의 잔여거리와 산출된 상기 감속거리를 비교하여, 상기 잔여거리보다 상기 감속거리가 긴 것으로 판별되면, 해당 감속특성 값을 선택하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 시스템.
제11 항에 있어서,
상기 제1 차속 제어 장치는, 상기 차량에 대한 정보를 지피에스(Global Positioning System: GPS)로부터 수신하고, 상기 제한속도 지점을 포함하는 도로 정보가 저장된 네비게이션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 시스템.
제12 항에 있어서,
상기 제1 차속 제어 장치 및 상기 제2 차속 제어 장치에서 수신한 활성화 정보에 기초하여 상기 제1 차속 제어 장치의 활성화 여부를 제어하는 활성화 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 시스템.
제13 항에 있어서,
상기 활성화 정보는, 상기 네비게이션부에서 수신한 지피에스(Global Positioning System: GPS) 위성의 개수, 상기 네비게이션부의 정보의 유효성, 운전자가 설정한 상기 제1 차속 제어 장치의 활성화 여부 및, 현재 제2 차속 제어 장치의 활성화 여부 중 적어도 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 차속 제어 시스템.
삭제
제11 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주행 특성은, 상기 목표 가속도의 최대허용가속도, 상기 목표 가속도의 최대변화율(Jerk), 속도제어게인, 제한속도와 목표제어속도의 차이인 여유속도 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차속 제어 시스템.
제11 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 가속도 결정부는, 산출된 상기 제1 목표 가속도 및 상기 제2 목표 가속도 중 작은 값을 갖는 것을 최종 목표 가속도로 결정하는 것을 특징으로 하는 차속 제어 시스템.