KR101373280B1 - 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치는 다수의 센서를 이용하여 차량의 각종 상태를 측정하는 센서부; 상기 측정된 값을 기반으로 앞바퀴 슬립각, 뒷바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 계산하는 계산부; 계산된 상기 앞바퀴 슬립각, 상기 뒷바퀴 슬립각, 상기 종방향 가속도를 기반으로 차량 동역학 상태를 결정하는 결정부; 및 결정된 상기 차량 동역학 상태에 따라 상기 차량의 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR PROVIDING CONERING ASSIST FUNCTION OF ELECTRONIC STABILITY CONTROL SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 자세 제어 시스템에 관한 것으로, 특히, 특정 경사 도로 구간에서 기 지정된 센서로부터 감지된 값을 이용하여 차량의 동역학 상태를 판단하고 그 판단한 결과에 따라 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하도록 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
오늘날 전자제어 기술이 발전함에 따라 EMS(Engine Management System), ABS(Antilock Braking System), TCU(Transmission Control Unit), 및 차량 자세 제어(Electronic Stability Control; ESC) 시스템 등이 개발되어 많은 차량에 적용되고 있다.
ABS는 운전자가 브레이크 페달을 밟아 제동력 증가 또는 유지 상태로 제어하는 중에 제동압력이 노면상태보다 크거나 제동압력으로 발생하는 유압브레이크에서 마찰력이 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상을 방지하도록 한다.
EMS는 전자적으로 엔진의 점화시점, 특히 엔진의 토크를 조절하여 차량의 가속과 감속을 제어한다. TCU는 차량의 운행상황에 따른 각종 정보를 기본으로 최적의 변속이 가능하도록 한다.
ESC는 엔진제어시스템을 이용한 구동력과 안티 ABS를 이용한 제동력을 종합적으로 제어를 통해 운전자가 요구하는 차량의 주행방향과 실제 차량의 주행 방향과의 차이를 최소화시켜 어떤 운전조건에서도 운전자가 의도한 차량의 주행방향을 유지시켜주는 시스템을 일컫는다.
종래의 ESC 시스템은 운전자가 급격한 조향을 하여 차량이 노면 한계에 도달하거나 어느 시점에 도달했을 때에 제어를 하여, 차량 안정성을 확보하는 시스템을 이용한 편리 기능으로서 다양한 부가 기능들 예컨대, HDC, HSA 등이 개발되고 있다.
특히 산악지역 도로와 같은 경사 및 커브 구간 도로에서 운전자는 반대 방향 차량과 충돌하는 위험이 있고, 조향과 감속 또는 가속을 하는데 불편함이 있다.
이를 위해 내리막 경사 도로에서 일정 속도를 자동으로 유지하면서 각 휠의 속도를 ABS 제어하거나 파워 스티어링 시스템에 문제가 있는 경우 브레이크 압력 및 엔진 토크를 제어하여 운전자가 안전하게 조향하도록 하는 연구가 이루어지고 있다.
US20110231052, "System For And Method Of Maintaining A Driver Intended Path", Honda Motor Co.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 특정 경사 도로 구간에서 기 지정된 센서로부터 감지된 값을 이용하여 차량의 동역학 상태를 판단하고 그 판단한 결과에 따라 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하도록 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치는 다수의 센서를 이용하여 차량의 각종 상태를 측정하는 센서부; 상기 측정된 값을 기반으로 앞바퀴 슬립각, 뒷바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 계산하는 계산부; 계산된 상기 앞바퀴 슬립각, 상기 뒷바퀴 슬립각, 상기 종방향 가속도를 기반으로 차량 동역학 상태를 결정하는 결정부; 및 결정된 상기 차량 동역학 상태에 따라 상기 차량의 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 센서부는 상기 차량의 스티어링 각도를 측정하는 스티어링 각도 센서; 상기 차량의 횡 속도를 측정하는 횡 속도 센서; 상기 차량의 횡 가속도를 측정하는 횡가속 센서; 및 상기 차량의 휠 속도를 측정하는 휠 스피스 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 차량 동역학 상태는 오르막 경사로에서의 언더스티어, 내리막 경사로에서 언더스티어, 오르막 경사로에서의 오버스티어, 내리막 경사로에서의 오버스티어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서 언더스티어인 경우, 상기 차량의 엔진토크를 증가시키기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 언더스티어인 경우 앞 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서의 오버스티어인 경우 상기 엔진토크를 감속하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 오버스티어인 경우 뒷 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법은 다수의 센서를 이용하여 차량의 각종 상태를 측정하는 단계; 상기 측정된 값을 기반으로 앞바퀴 슬립각, 뒷바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 계산하는 단계; 계산된 상기 앞바퀴 슬립각, 상기 뒷바퀴 슬립각, 상기 종방향 가속도를 기반으로 차량 동역학 상태를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 차량 동역학 상태에 따라 상기 차량의 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 측정하는 단계는 스티어링 각도 센서를 이용하여 상기 차량의 스티어링 각도를 측정하고, 횡 속도 센서를 이용하여 상기 차량의 횡 속도를 측정하며, 횡가속 센서를 이용하여 상기 차량의 횡 가속도를 측정하며, 휠 스피스 센서를 이용하여 상기 차량의 휠 속도를 측정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 차량 동역학 상태는 오르막 경사로에서의 언더스티어, 내리막 경사로에서 언더스티어, 오르막 경사로에서의 오버스티어, 내리막 경사로에서의 오버스티어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 출력하는 단계는 상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서 언더스티어인 경우, 상기 차량의 엔진토크를 증가시키기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 출력하는 단계는 상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 언더스티어인 경우 앞 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 출력하는 단계는 상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서의 오버스티어인 경우 상기 엔진토크를 감속하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 출력하는 단계는 상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 오버스티어인 경우 뒷 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 본 발명은 특정 경사 도로 구간에서 기 지정된 센서로부터 감지된 값을 이용하여 차량의 동역학 상태를 판단하고 그 판단한 결과에 따라 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하도록 함으로써, 차량을 안전하게 조향할 수 있고 주행 안전성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 운전자가 자동 제어에 의한 도움을 받아 가속 페달 및 브레이크 페달을 덜 민감해지기 때문에 운전자의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 차량 동역학 회전 바이크 모델을 보여주는 도면이다.
도 3은 차량의 언더스티어/오버스티어 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 부가 기능 동작 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 경사 도로에서의 차량 모델을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크/브레이크를 제어하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 앞 바퀴 스티어 각 대비 차량 속도의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 회전력 대비 타이어 하중의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도로 노면과 타이어의 접촉에 의해 타이어에 가해지는 3축 방향의 힘의 관계를 보여주는 도면이다.
도 10은 타이어의 횡방향 힘과 슬립각의 관계를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
특히, 본 발명에서는 특정 경사 도로 구간에서 기 지정된 센서로부터 감지된 값을 이용하여 차량의 동역학 상태를 판단하고 그 판단한 결과에 따라 엔진 토크(engine torque) 또는 브레이크(brake)를 제어하도록 하는 새로운 회전 보조 기능을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치는 센서부(110), 계산부(120), 결정부(130), 및 제어부(140) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
센서부(110)는 다수의 센서들로 구성되어 각종 차량의 상태를 측정할 수 있다. 예컨대, 센서부(110)는 스티어링 각도 센서, 횡 속도 센서, 횡가속 센서, 및 휠 스피스 센서 등으로 구성되는데, 스티어링 각도 또는 조향각(steering angle), 요 레이트 또는 횡 속도(yaw rate), 횡 가속도, 및 휠 속도 등을 측정할 수 있다.
계산부(120)는 측정된 값을 기반으로 앞바퀴 슬립각, 뒷바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 계산할 수 있다.
결정부(130)는 계산된 앞 바퀴 슬립각, 뒷 바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 기반으로 차량 동역학 상태를 결정할 수 있다. 여기서, 차량 동역학 상태는 언더스티어(under steer), 오버스티어(over steer), 뉴트럴 스티어(neutral steer) 등을 나타낸다.
이때, 언더스티어는 차량이 코너를 돌 때 스티어링휠을 돌린 각도보다 차량의 회전각도가 커지는 현상을 말하고, 오버스티어는 차량이 코너를 돌 때 스티어링휠을 돌린 각도보다 회반경이 작아지는 현상을 말한다.
제어부(140)는 결정된 차량 동역학 상태에 따라 차량의 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 생성된 제어 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 제어부(140)는 1)오르막 경사로에서 언더스티어 상황인 경우 엔진토크를 증가시키기 위한 제어 신호를 출력하게 되고, 2)내리막 경사로에서 언더스티어 상황인 경우 앞 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 출력하게 되며, 3)오르막 경사로에서의 오버스티어 상황인 경우 엔진토크를 감속하기 위한 제어 신호를 출력하게 되며, 4)내리막 경사로에서 오버스티어 상황인 경우 뒷 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 출력하게 된다.
도 2는 차량 동역학 회전 바이크 모델을 보여주는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 차량 동역학 회전 바이크 모델을 기반으로 스티어링 각도를 정의할 수 있는데, 앞바퀴의 스티어링 각도는 다음의 [수학식 1]과 같이 나타낸다.
[수학식 1]
Figure 112012100264842-pat00001
여기서, K는 언더스티어 그레디언트(understeer gradient)를 나타내는데, 예컨대, K=0인 경우 뉴트럴 스티어, K>0인 경우 언더스티어, K<0인 경우 오버스티어를 나타낸다.
구체적으로 설명하면 다음과 같다. 1)K=0인 경우, 앞/뒤 바퀴의 휠 슬립각이 같으며 운전자가 원하는 경로로 주행한다. 2)K>0인 경우, 앞 바퀴 슬립각이 뒤 바퀴 슬립각 보다 크다. 그 결과 앞 바퀴와 도로 노면의 마찰력이 증가되어야 하고 경사도에 따라서 브레이크 유압 또는 엔진토크를 출력하여 운전자가 원하는 경로로 주행할 수 있도록 한다. 3)K<0인 경우, 뒤 바퀴의 슬립각이 더 크며 뒤 바퀴와 도로 노면의 마찰력이 증가되어야 하고 경사도에 따라 브레이크 유압 또는 엔진토크를 출력하여 운전자가 원하는 경로로 주행할 수 있도록 한다.
상기 [수학식 1]을 이용하여 앞바퀴 슬립각을 다음의 [수학식 2]와 같이 나타낸다.
[수학식 2]
Figure 112012100264842-pat00002
상기 [수학식 1]을 이용하여 뒷바퀴 슬립각을 다음의 [수학식 3]과 같이 나타낸다.
[수학식 3]
Figure 112012100264842-pat00003

도 3은 차량의 언더스티어/오버스티어 상황을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 부가 기능 동작 영역을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 도 3에서의 언더스티어나 오버스티어 상황에서 브레이크나 엔진토크를 제어하게 되는데 이러한 제어는 도 4에서의 제2 영역(B)에서 이루어지게 된다.
또한 도 4에서 제3 영역(C)의 일반 주행 조건에서는 ESC는 작동을 하지 않게 되며 제1 영역(A)에서는 ESC가 작동되어 차량 사이드 슬립각 및 횡 속도를 제어하게 된다.
도 5는 경사 도로에서의 차량 모델을 보여주는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 경사도 계산 방법은 중력 센서 기반 경사도 추정 방법이 적절하다. 최근 대다수의 차량이 ESC를 장착하고 나오면서 차량 내부에 2축(종방향/횡방향) 또는 3축(종방향/횡방향/수직방향) 중력-센서를 장착하고 있다. 3축의 경우 수직 방향 센서값으로 경사도를 바로 계산할 수 있고, 2축의 경우 종방향 센서값을 사용한다.
2축의 경우 차량 가속도는 휠속도 센서값인 휠속을 미분한 값을 사용하여 계산하고 2축 종방향 센서값과 차량 가속도나 감속도 차이를 계산하여 경사도를 계산한다.
중력 센서 기반의 경사도 추정은 다음의 [수학식 4], [수학식 5]와 같이 계산할 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112012100264842-pat00004
여기서, value는 수직방향 가속도 센서의 값을 나타내고, g는 중력을 나타낸다.
상기 [수학식 4]를 통해 3축 중력 센서의 수직방향 센서를 이용한 경사도가 계산된다.
[수학식 5]
Figure 112012100264842-pat00005
여기서, a는 가속도를 나타낸다.
상기 [수학식 5]를 통해 2축 중력 센서의 종방향 센서를 이용한 경사도가 계산된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진토크/브레이크를 제어하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, (a)에서는 오르막 경사로(up hill)에서의 언더스티어 상황인 경우로 앞 바퀴와 도로 노면의 마찰이 부족하기 때문에 엔진 토크를 감소시키게 되면 무게 중심이 앞으로 쏠려 앞 바퀴의 마찰력을 증가시켜 운전자가 원하는 경로로 주행할 수 있도록 한다.
(b)에서는 내리막 경사로(down hill)에서의 언더스티어 상황인 경우로 앞 바퀴와 도로 노면의 마찰이 부족하기 때문에 앞 바퀴에 브레이크를 적용하여 무게 중심이 앞으로 쏠려 앞 바퀴의 마찰력을 증가시켜 운전자가 원하는 경로로 주행할 수 있도록 한다.
(c)에서는 오르막 경사로(up hill)에서의 오버스티어 상황인 경우로 뒷 바퀴와 도로 노면의 마찰이 부족하기 때문에 엔진 토크를 증가시키게 되면 무게 중심이 뒤로 쏠려 뒷 바퀴의 마찰력을 증가시켜 운전자가 원하는 경로로 주행할 수 있도록 한다.
(d)에서는 내리막 경사로에서의 오버스티어 상황인 경우로 뒷 바퀴와 도로 노면의 마찰력이 부족하기 때문에 뒷 바퀴에 브레이크를 적용하여 무게 중심이 뒤로 쏠려 뒷 바퀴의 마찰력을 증가시켜 운전자가 원하는 경로로 주행할 수 있도록 한다.
도 7은 앞 바퀴 스티어 각 대비 차량 속도의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 특정 차량 속도 및 스티어 각이 기 설정된 임계치를 넘으면 본 발명의 보조 기능이 작동하고(B), 과다한 언더스티어 또는 오버스티어로 인한 차량 사이트 슬립각 및 횡 속도의 제어가 필요한 경우 ESC 가 작동한다(A).
도 8은 회전력 대비 타이어 하중의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 회전력(cornering force)이 증가할수록 바퀴 또는 타이어의 슬립각이 증가하게 된다. 도6처럼 엔진 토크 증압/감압하거나 브레이크를 적용하면 해당되는 앞 또는 뒤 바퀴/타이어의 회전력 및 슬립각이 증가하고 앞과 뒤 바퀴/타이어의 슬립각이 비슷해지게 된다. 앞과 뒤 바퀴/타이어의 슬립각 차이가 기 설정된 임계치 미만일 경우 본 발명에 따른 회전 보조 기능이 중단되게 된다.
도 9는 도로 노면과 타이어의 접촉에 의해 타이어에 가해지는 3축 방향의 힘의 관계를 보여주는 도면이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 엔진토크 증가/감소 또는 브레이크 적용시 타이어 종방향 힘 Fx가 발생한다. 엔진토크에서 출력된 값과 변속비(transmission gear ratio) 및 파워트레인 요소의 회전 관성(rotational inertia)을 고려해 바퀴의 구동 토크(drive torque)를 구하고 그 구한 구동 토크의 값을 바퀴의 반경(radius)으로 나누면 타이어 종방향 힘을 계산할 수 있다.
그리고 브레이크 적용시 각 바퀴에 적용되는 유압을 브레이크 토크로 계산하고 이를 바퀴의 반경으로 나누면 반대 방향의 타이어 종방향 힘을 계산할 수 있다.
타이어 수직 방향 힘 Fz은 차량의 무게가 각 바퀴에 가해지는 힘을 계산하면 된다.
타이어 횡 방향 힘 Fy은 타이어 종방향 힘 Fx와 수직 방향 힘 Fz를 사용하여 계산할 수 있다
도 10은 타이어의 횡방향 힘과 슬립각의 관계를 보여주는 도면이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 타이어 횡 방향 힘 Fy로 앞/뒤 바퀴의 슬립각을 계산할 수 있다. 선형 구간에 본 발명의 보조 기능이 작동하기 때문에 쉽게 계산할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치(이하 제공 장치라고 한다)는 다수의 센서들을 이용하여 각종 차량의 상태를 측정할 수 있다(S1101). 예컨대, 제공 장치는 스티어링 각도 센서, 선회 속도 센서, 횡가속 센서, 및 휠 스피스 센서 등으로 구성되는데, 스티어링 각도 또는 조향각(steering angle), 요 레이트 또는 횡 속도(yaw rate), 횡 가속도, 및 휠 속도 등을 측정할 수 있다.
다음으로, 제공 장치는 측정된 값을 기반으로 앞바퀴 슬립각, 뒷바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 계산할 수 있다(S1102).
다음으로, 제공 장치는 계산된 앞 바퀴 슬립각, 뒷 바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 기반으로 차량 동역학 상태를 결정할 수 있다(S1103).
다음으로, 제공 장치는 결정된 차량 동역학 상태에 따라 차량의 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 생성된 제어 신호를 출력할 수 있다(S1104).
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 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.
110: 센서부
120: 계산부
130: 결정부
140: 제어부

Claims (14)

  1. 다수의 센서를 이용하여 차량의 각종 상태를 측정하는 센서부;
    상기 측정된 값을 기반으로 앞바퀴 슬립각, 뒷바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 계산하는 계산부;
    계산된 상기 앞바퀴 슬립각, 상기 뒷바퀴 슬립각, 상기 종방향 가속도를 기반으로 차량 동역학 상태를 결정하는 결정부; 및
    결정된 상기 차량 동역학 상태에 따라 상기 차량의 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 제어부;
    를 포함하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 차량의 스티어링 각도를 측정하는 스티어링 각도 센서;
    상기 차량의 횡 속도를 측정하는 횡 속도 센서;
    상기 차량의 횡 가속도를 측정하는 횡가속 센서; 및
    상기 차량의 휠 속도를 측정하는 휠 스피스 센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 차량 동역학 상태는,
    오르막 경사로에서의 언더스티어, 내리막 경사로에서 언더스티어, 오르막 경사로에서의 오버스티어, 내리막 경사로에서의 오버스티어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서 언더스티어인 경우, 상기 차량의 엔진토크를 증가시키기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 언더스티어인 경우 앞 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서의 오버스티어인 경우 상기 엔진토크를 감속하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 오버스티어인 경우 뒷 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 장치.
  8. 다수의 센서를 이용하여 차량의 각종 상태를 측정하는 단계;
    상기 측정된 값을 기반으로 앞바퀴 슬립각, 뒷바퀴 슬립각, 종방향 가속도를 계산하는 단계;
    계산된 상기 앞바퀴 슬립각, 상기 뒷바퀴 슬립각, 상기 종방향 가속도를 기반으로 차량 동역학 상태를 결정하는 단계; 및
    결정된 상기 차량 동역학 상태에 따라 상기 차량의 엔진 토크 또는 브레이크를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 단계;
    를 포함하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 측정하는 단계는,
    스티어링 각도 센서를 이용하여 상기 차량의 스티어링 각도를 측정하고, 횡 속도 센서를 이용하여 상기 차량의 횡 속도를 측정하며, 횡가속 센서를 이용하여 상기 차량의 횡 가속도를 측정하며, 휠 스피스 센서를 이용하여 상기 차량의 휠 속도를 측정하는 것을 특징으로 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 차량 동역학 상태는,
    오르막 경사로에서의 언더스티어, 내리막 경사로에서 언더스티어, 오르막 경사로에서의 오버스티어, 내리막 경사로에서의 오버스티어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서 언더스티어인 경우, 상기 차량의 엔진토크를 증가시키기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 언더스티어인 경우 앞 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 차량 동역학 상태가 오르막 경사로에서의 오버스티어인 경우 상기 엔진토크를 감속하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 차량 동역학 상태가 내리막 경사로에서 오버스티어인 경우 뒷 바퀴에 브레이크를 적용하기 위한 제어 신호를 생성하고 생성된 상기 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 시스템의 회전 보조 기능을 제공하기 위한 방법.
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