KR101526385B1

KR101526385B1 - 단기 운전 성향 판정 방법 및 이를 이용한 변속 제어 장치

Info

Publication number: KR101526385B1
Application number: KR1020130114692A
Authority: KR
Inventors: 전병욱; 장영일; 정동훈
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2015-06-11
Also published as: DE102013114241A1; CN104512404A; CN104512404B; JP2015067268A; US20150088802A1; JP6309249B2; US9324029B2; KR20150034899A

Abstract

본 발명은 운전자의 단기 운전 성향을 보다 정확히 판단함으로써 운전자의 의지를 보다 정확히 변속에 반영할 수 있는 단기 운전 성향 판정 방법 및 이를 이용한 변속 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법은 입력 변수를 검출하는 단계; 단기 운전 성향 판단 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 단기 운전 성향 판단 조건을 만족하면, 입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 계산하는 단계; 그리고 복수개의 퍼지룰에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 기초로 단기 운전 성향 지수를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

단기 운전 성향 판정 방법 및 이를 이용한 변속 제어 장치{METHOD OF DETERMINIG SHORT TERM DRIVING TENDENCY AND SYSTEM OF CONTROLLING SHIFT USING THE SAME}

본 발명은 단기 운전 성향 판정 방법 및 이를 이용한 변속 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 단기 운전 성향을 보다 정확히 판단함으로써 운전자의 의지를 보다 정확히 변속에 반영할 수 있는 단기 운전 성향 판정 방법 및 이를 이용한 변속 제어 장치에 관한 것이다.

차량의 주행 성능과 관련한 고객의 만족도는 차량이 얼마나 고객의 성향에 맞게 주행하느냐에 달려 있다. 그런데, 고객의 성향은 다양한 반면 동일한 차종에 대해서는 차량의 성능 특성이 하나의 성능 특성으로 정해져 있기 때문에 고객의 운전 성향과 차량의 반응 사이에는 차이가 발생할 수 있다. 이에 따라, 고객은 종종 차량의 주행 성능에 대하여 불만을 제기하게 된다. 즉, 고객의 운전 성향을 파악하고 고객의 운전 성향에 적합하게 차량이 반응하도록 변속을 제어하면 주행 성능과 관련한 고객의 만족도를 극대화할 수 있다.

이에 따라, 고객의 운전 성향을 장기간 동안 학습하고, 학습된 운전 성향에 따라 변속을 제어하는 방법이 개발되었다. 학습된 운전 성향에 따라 변속을 제어하는 방법은 고객의 운전 성향은 일정하다는 가정 하에 수행된다. 그러나, 운전자의 성향은 항상 일정한 것이 아니며 운전자의 감정이나 순간적인 운전 의지의 변화, 도로 조건 등에 따라 달라지게 되므로, 학습된 운전 성향은 어느 순간에서의 실제 운전자의 성향과는 차이가 크게 된다. 이에 따라, 학습된 운전 성향에 맞춰서 변속 제어를 하는 경우, 운전자의 실제 의지를 변속에 반영하지 못하고 오히려 운전자의 불만을 야기하게 되는 문제가 있었다.

예를 들어, 운전자가 가속 페달을 많이 밟은 경우 종래의 변속 제어 장치는 차량이 등판로에서 운전하기 위하여 운전자가 가속 페달을 많이 밟은 것인지 차량을 가속하기 위하여 운전자가 가속 페달을 많이 밟은 것인지를 구별하지 못하였다. 이에 따라, 잘못된 변속 제어를 수행하여 운전자의 불만을 야기하게 되었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 짧은 시간 동안(예를 들어, 현재의 주행 동안 또는 현재의 주행 내 설정된 시간 동안)의 운전자의 단기 운전 성향을 정확히 판단함으로써 운전자의 의지를 보다 정확히 변속에 반영할 수 있는 단기 운전 성향 판정 방법 및 이를 이용한 변속 제어 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법은 입력 변수를 검출하는 단계; 단기 운전 성향 판단 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 단기 운전 성향 판단 조건을 만족하면, 입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 계산하는 단계; 그리고 복수개의 퍼지룰에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 기초로 단기 운전 성향 지수를 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

단기 운전 성향 판단 조건은 앞차와의 거리가 설정 거리 이상이거나, 전방 도로의 곡률 반경이 설정 곡률 반경 이상이거나, 도로의 구배도가 설정 구배도 이하이거나, 도로의 상태가 미끄럼 길, 빙판길, 험로, 비포장 도로가 아닌 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.

상기 입력 변수는 가속 페달의 위치, 가속 페달의 위치 변화율, 차속 및 도로의 구배도일 수 있다.

입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 계산하는 단계는 각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산하는 단계는: 입력 변수들이 해당 퍼지룰을 만족하는지 판단하는 단계; 해당 퍼지룰을 만족하면, 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수를 선택하는 단계; 해당 퍼지룰에 포함된 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값들을 계산하는 단계; 입력 멤버십 함수값들 중 최소값을 계산하는 단계; 그리고 상기 최소값을 해당 퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.

각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산하는 단계는 입력 변수들이 해당 퍼지룰을 만족하지 않으면, 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수값을 각각 설정 성향과 설정값으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 단기 운전 성향 지수를 판단하는 단계는: 복수개의 출력 멤버십 함수를 하나의 단기 성향 지수 그래프에 중첩하는 단계; 상기 단기 성향 지수 그래프에서 복수개의 출력 멤버십 함수값에 의하여 차지되는 면적의 무게 중심을 계산하는 단계; 그리고 상기 무게 중심을 단기 운전 성향 지수로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.

4개의 퍼지룰들과 "마일드", "보통" 및 "스포티"로 구성된 3개의 성향 및 각 성향에 따른 출력 멤버십 함수들이 미리 설정되어 있을 수 있다.

제1퍼지룰은 '차속이 "낮고", 가속 페달의 위치가 "중간"이며, 가속 페달의 위치 변화율이 "중간"이면 성향은 "보통"이다'인 것일 수 있다.

제2퍼지룰은 '차속이 "낮고", 가속 페달의 위치가 "중간"이며, 가속 페달의 위치 변화율이 "높으면" 성향은 "스포티"이다'인 것일 수 있다.

제3퍼지룰은 '차속이 "낮고", 가속 페달의 위치가 "높으며", 가속 페달의 위치 변화율이 "높으면" 성향은 "스포티"이다'인 것일 수 있다.

제4퍼지룰은 '가속 페달의 위치가 "중간"이며, 도로의 구배도가 "높으면" 성향은 "보통"이다'인 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 변속 제어 장치는 가속 페달의 위치를 검출하는 가속 페달 위치 센서; 차속을 검출하는 차속 센서; 도로의 구배도를 포함하는 도로의 정보를 제공하도록 된 내비게이션 장치; 상기 가속 페달 위치 센서, 차속 센서 및 내비게이션 장치로부터 가속 페달의 위치, 차속 및 도로의 구배도를 포함하는 입력 변수들에 대한 정보를 전달 받고, 상기 정보를 기초로 운전자의 단기 운전 성향을 판정하며, 상기 단기 운전 성향에 따라 엔진 또는 변속기를 제어하는 제어 유닛;을 포함하며, 상기 제어 유닛은 입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값을 계산하고, 복수개의 퍼지룰에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 기초로 단기 운전 성향을 판단할 수 있다.

상기 제어 유닛은 앞차와의 거리가 설정 거리 이상이거나, 전방 도로의 곡률 반경이 설정 곡률 반경 이상이거나, 도로의 구배도가 설정 구배도 이하이거나, 도로의 상태가 미끄럼 길, 빙판길, 험로, 비포장 도로가 아닌 경우에만 단기 운전 성향을 판단할 수 있다.

상기 제어 유닛은 각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산함으로써 입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값을 계산할 수 있다.

상기 제어 유닛은 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수를 선택하고, 해당 퍼지룰에 포함된 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값을 계산하며, 입력 멤버십 함수값들 중 최소값을 해당 퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값으로 계산함으로써 각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산할 수 있다.

상기 제어 유닛은 입력 변수들이 해당 퍼지룰을 만족하는지 판단하고, 해당 퍼지룰을 만족하면 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수를 선택하고, 해당 퍼지룰을 만족하지 않으면 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수값을 각각 설정 성향과 설정값으로 설정할 수 있다.

상기 제어 유닛은 복수개의 출력 멤버십 함수를 하나의 단기 성향 지수 그래프에 중첩하고, 상기 단기 성향 지수 그래프에서 복수개의 출력 멤버십 함수값에 의하여 차지되는 면적의 무게 중심을 계산함으로써, 단기 운전 성향을 판단할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 운전자의 단기 운정 성향을 보다 정확히 판단함으로써 운전자의 의지를 보다 정확히 변속에 반영할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변속 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법에서 i번째 퍼지룰에 따른 i번째 성향 및 i번째 출력 멤버십 함수값을 계산하는 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법에서 단기 성향 지수를 판단하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 예시적인 퍼지룰을 나타낸 표이다.
도 6은 예시적인 입력 멤버십 함수를 나타낸 그래프이다.
도 7은 예시적인 출력 멤버십 함수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 지수를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변속 제어 장치의 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 변속 제어 장치는 데이터 검출부(10), 제어 유닛(20), 엔진(30), 그리고 변속기(40)를 포함한다.

데이터 검출부(10)는 운전자의 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하며, 데이터 검출부(10)에서 측정된 데이터는 제어 유닛(20)으로 전달된다. 상기 데이터 검출부(10)는 가속 페달 위치 센서(11), 차속 센서(12), 내비게이션 장치(13) 및 위성 항법 장치(Global Positioning System; GPS)(14)를 포함한다.

가속 페달 위치 센서(11)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 측정한다. 즉, 가속 페달 위치 센서(11)는 운전자의 가속 의지에 관련된 데이터를 측정한다.

차속 센서(12)는 차량의 속도를 측정하며, 차량의 휠에 장칙되어 있다. 이와는 달리, 상기 GPS(14)에서 수신한 GPS 신호를 기초로 차속을 계산할 수 있다.

한편, 상기 가속 페달 위치 센서(11)의 신호와 상기 차속 센서(12)의 신호를 기초로 변속 패턴을 이용하여 목표 변속단이 계산될 수 있으며, 목표 변속단으로의 변속이 제어된다. 즉, 복수개의 유성기어세트와 복수개의 마찰요소가 구비된 자동변속기의 경우에는 복수개의 마찰요소에 공급되거나 복수개의 마찰요소로부터 해제되는 유압이 조절된다. 또한, 이중 클러치 변속기의 경우에는 복수개의 싱크로나이저 기구 및 액츄에이터에 가해지는 전류가 제어된다.

내비게이션 장치(13)는 목적지까지의 경로를 운전자에게 알려주는 장치이다. 상기 내비게이션 장치(13)에는 루트 안내에 관한 정보를 입출력하는 입출력부, 차량의 현재 위치에 관한 정보를 검출하는 현재 위치 검출부, 루트 계산에 필요한 지도 데이터와 안내에 필요한 데이터가 저장된 메모리, 루트 탐색이나 루트 안내를 실행하기 위한 제어부 등을 포함한다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는, 상기 내비게이션 장치(13)는 제어 유닛(20)에 도로의 구배도나 도로의 곡률 반경 등 도로의 형상에 대한 정보를 제공할 수 있으면 충분하다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 내비게이션 장치(13)에는 제어 유닛(20)에 도로의 형상에 대한 정보를 제공할 수 있는 어떠한 장치도 포함될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

GPS(14)는 GPS 위성으로부터 송신되는 전파를 수신하고 이에 대한 신호를 상기 내비게이션 장치(13)에 전달한다.

제어 유닛(20)는 상기 데이터 검출부(10)에서 검출된 데이터를 기초로 비교적 짧은 시간 동안의 운전자의 단기 운전 성향을 판단한다. 즉, 제어 유닛(20)은, 예를 들어 현재의 주행 동안 또는 현재의 주행 내 설정된 시간 동안의 운전자의 운전 성향을 판단할 수 있다. 운전자의 단기 운전 성향은 운전자의 성향과 관련된 복수개의 퍼지룰을 얼마나 잘 만족하는지를 기초로 결정될 수 있고, 운전자의 단기 운전 성향을 판단하기 위하여 퍼지 제어 이론(fuzzy control theory)이 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 제어 유닛(20)은 설정된 프로그램에 의해 동작되는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.

또한, 상기 제어 유닛(20)은 상기 단기 운전 성향에 따라 변속기(30) 또는 엔진(40)을 제어한다. 즉, 제어 유닛(20)은 상기 단기 운전 성향에 따라 변속 패턴, 목표 변속단으로의 체결감, 엔진 토크 맵 및/또는 엔진 토크 필터를 변경할 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참고로, 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법의 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법에서 i번째 퍼지룰에 따른 i번째 성향 및 i번째 출력 멤버십 함수값을 계산하는 방법의 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법에서 단기 성향 지수를 판단하는 방법의 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법은 입력 변수를 검출함으로써 시작된다(S100).

데이터 검출부(10)가 데이터를 검출하여 제어 유닛(20)에 전달하면, 제어 유닛(20)은 단기 운전 성향 판단 조건을 만족하는지를 판단한다(S110). 예를 들어, 단기 운전 성향 판단 조건은, 이에 한정되지는 않지만, 앞차와의 거리가 설정 거리 이상이거나, 전방 도로의 곡률 반경이 설정 곡률 반경 이상이거나, 도로의 구배도가 설정 구배도 이하이거나, 도로의 상태가 미끄럼 길, 빙판길, 험로, 비포장 도로가 아닌 경우 만족되는 것으로 할 수 있다.

S110 단계에서 단기 운전 성향 판단 조건을 만족하지 않으면, 제어 유닛(20)은 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법을 종료한다.

S110 단계에서 단기 운전 성향 판단 조건을 만족하면, 제어 유닛(20)은 제1퍼지룰에 따른 제1성향 및 제1출력 멤버십 함수값을 계산하고(S120), 제2퍼지룰에 따른 제2성향 및 제2출력 멤버십 함수값을 계산한다(S130). 성향 및 출력 멤버십 함수값의 계산은 정해진 퍼지룰의 개수(l)만큼 반복된다.

제어 유닛(20)이 l번째 퍼지룰에 따른 l번째 성향 및 l번째 출력 멤버십 함수값을 계산하면(S140), 제어 유닛(20)은 계산된 성향들 및 출력 멤버십 함수값을 기초로 단기 운전 성향 지수를 판단한다(S150). 그 후, 제어 유닛(20)은 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법을 종료하고, 상기 단기 운전 성향 지수를 기초로 변속기(30) 또는 엔진(40)을 제어한다.

이하, i번째 퍼지룰에 따른 i번째 성향 및 i번째 출력 멤버십 함수값을 계산하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(20)은 입력 변수들이 i번째 퍼지룰을 만족하는지를 판단한다(S210). i번째 퍼지룰은 당업자가 운전자의 단기 운전 성향을 판단하기에 적절하다고 생각하는 가정으로 미리 정해진다.

S210 단계에서 입력 변수들이 i번째 퍼지룰을 만족하지 않으면, 제어 유닛(20)은 i번째 출력 멤버십 함수값을 설정값으로 설정하고, i번째 성향을 설정 성향으로 설정하고(S260)하고, i번째 퍼지룰에 따른 i번째 성향 및 i번째 출력 멤버십 함수값을 계산하는 방법을 빠져 나온다.

S210 단계에서 입력 변수들이 i번째 퍼지룰을 만족하면, 제어 유닛(20)은 i번째 성향 및 i번째 출력 멤버십 함수를 선택한다(S220). i번째 출력 멤버십 함수는 i번째 성향에 따라 정해진다.

그 후, 제어 유닛(20)은 i번째 퍼지룰에 포함된 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값들을 계산한다(S230).

S230 단계에서 복수개의 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값들이 계산되면, 제어 유닛(20)은 입력 멤버십 함수값들 중 최소값을 계산한다(S240).

그 후, 제어 유닛(20)은 상기 최소값을 i번째 출력 멤버십 함수값으로 설정하고, i번째 퍼지룰에 따른 i번째 성향 및 i번째 출력 멤버십 함수값을 계산하는 방법을 빠져 나온다.

이하, 단기 성향 지수를 판단하는 방법을 자세히 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(20)은 미리 설정된 n개의 출력 멤버십 함수를 하나의 단기 성향 지수 그래프에 중첩한다(S310). 다양한 실시예에서, 상기 출력 멤버십 함수들의 개수는, 도 7에 도시된 바와 같이, 3개일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지는 않는다.

그 후, 제어 유닛(20)은 앞에서 계산한 l개의 출력 멤버십 함수값에 의하여 차지되는 면적의 무게 중심을 계산하고(S320), 상기 무게 중심을 단기 운전 성향 지수로 설정한다(S330).

이하, 앞에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 판정 방법을, 도 5 내지 도 8을 참조로, 더욱 자세히 설명하기로 한다. 이하의 설명은 하나의 예를 설명한 것으로, 본 발명의 범위는 여기에서의 설명에 한정되지 않음을 이해하여야 할 것이다.

도 5는 예시적인 퍼지룰을 나타낸 표이고, 도 6은 예시적인 입력 멤버십 함수를 나타낸 그래프이며, 도 7은 예시적인 출력 멤버십 함수를 나타낸 그래프이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단기 운전 성향 지수를 판단하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 단기 운전 성향 지수를 판단하는 방법을 설명하기 위한 하나의 예에서는 4개의 퍼지룰들이 사용되고, 4개의 퍼지룰들에 사용되는 입력 변수들은 가속 페달의 위치, 가속 페달의 위치 변화율, 차속 및 도로의 구배도이다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 입력변수들에 대하여 적어도 하나 이상의 입력 멤버십 함수가 미리 설정되어 있다. 예를 들어, 차속에 대하여는 두개의 입력 멤버십 함수, 즉 차속이 낮은 경우의 입력 멤버십 함수(MF1-L)와 차속이 높은 경우의 입력 멤버십 함수(MF1-H)가 미리 설정되어 있다.

여기서, 퍼지 제어의 특성 상 입력 변수들은 "낮은" 상태, "중간" 상태 및 "높은" 상태로 표시되나, 이에 한정되지는 않는다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 출력 멤버십 함수들도 미리 설정되어 있다. 단기 운전 성향 지수를 판단하는 방법을 설명하기 위한 하나의 예에서는 3개의 출력 멤버십 함수들("마일드"한 경우의 출력 멤버십 함수, "보통"인 경우의 출력 멤버십 함수, "스포티"인 경우의 출력 멤버십 함수)이 사용되나, 이에 한정되지는 않는다.

상기 출력 멤버십 함수들은 성향에 따라 정해진다. 즉, 어떤 퍼지룰을 만족하여 성향이 "마일드"인 것으로 결정되면, "마일드"한 경우의 출력 멤버십 함수를 사용하게 된다.

도 5를 다시 참조하면, 제1퍼지룰은 '차속이 "낮고", 가속 페달의 위치가 "중간"이며, 가속 페달의 위치 변화율이 "중간"이면 성향은 "보통"이다'인 것이다.

제2퍼지룰은 '차속이 "낮고", 가속 페달의 위치가 "중간"이며, 가속 페달의 위치 변화율이 "높으면" 성향은 "스포티"이다'인 것이다.

제3퍼지룰은 '차속이 "높고", 가속 페달의 위치가 "높으며", 가속 페달의 위치 변화율이 "높으면" 성향은 "스포티"이다'인 것이다.

제4퍼지룰은 '가속 페달의 위치가 "중간"이며, 도로의 구배도가 "높으면" 성향은 "보통"이다'인 것이다.

차속이 20km/h이고, 가속 페달의 위치가 50%(가속 페달을 밟지 않으면 0%이고 가속 페달을 완전히 밟았으면 100%인 경우)이며, 가속 페달의 위치 변화율이 50%/s인 경우를 가정하자.

차속이 20km/h이면, 제어 유닛(20)은 차속이 "낮다" 또는 차속이 "중간"이다라고 판단할 수 있다.

가속 페달의 위치가 50%이면, 제어 유닛(20)은 가속 페달의 위치가 "낮다", "중간"이다, 또는 "높다"라고 판단할 수 있다.

또한, 가속 페달의 위치 변화율이 50%/s이면, 제어 유닛은 가속 페달의 위치변화율이 "낮다", "중간"이다, 또는 "높다"라고 판단할 수 있다.

제어 유닛(20)은 상기 입력 변수들이 만족하는 퍼지룰을 판단한다. 입력 변수들에 대한 위의 판단 결과를 기초로, 제어 유닛(20)은 입력 변수들이 제1퍼지룰과 제2퍼지룰은 만족시키며, 제3퍼지룰과 제4퍼지룰은 만족시키지 못하는 것으로 판단한다.

한편, 앞에서 언급한 바와 같이, 제어 유닛(20)은 입력 변수들이 i번째 퍼지룰을 만족하지 않으면, 제어 유닛(20)은 i번째 출력 멤버십 함수값을 설정값으로 설정하고, i번째 성향을 설정 성향으로 설정할 수 있다. 단기 운전 성향 지수를 판단하는 방법을 설명하기 위한 하나의 예에서는 상기 설정 성향은 "마일드"이고 설정값은 1일 수 있다.

결국, 제어 유닛(20)은 제1퍼지룰에 따른 성향은 "보통"이라고 판단하고, 제2퍼지룰에 따른 성향은 "스포티"라고 판단하며, 제3퍼지룰에 따른 성향은 "마일드"라고 판단하고, 제4퍼지룰에 따른 성향은 "마일드"라고 판단한다.

도 6을 다시 참조하면, 차속이 낮은 경우의 입력 멤버십 함수(MF1-L)에서 차속이 20km/h이면, 입력 멤버십 함수값은 0.6이다.

가속 페달의 위치가 중간인 경우의 입력 멤버십 함수(MF2-M)에서 가속 페달의 위치가 50%이면, 입력 멤버십 함수값은 1이다.

가속 페달의 위치 변화율이 중간인 경우의 입력 멤버십 함수(MF3-M)에서 가속 페달의 위치가 50%/s이면, 입력 멤버십 함수값은 1이다.

가속 페달의 위치 변화율이 높은 경우의 입력 멤버십 함수(MF3-H)에서 가속 페달의 위치가 50%/s이면, 입력 멤버십 함수값은 0.1이다.

상기와 같이, 제어 유닛(20)이 제1퍼지룰에 포함된 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값들과, 제2퍼지룰에 포함된 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값들을 계산하면, 제어 유닛(20)은 해당 퍼지룰에 따른 입력 멤버십 함수값들 중 최소값을 해당 퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값으로 계산한다.

결국, 제어 유닛(20)은 제1퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값은 0.6으로 계산하고, 제2퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값은 0.1로 계산하며, 제3퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값과 제4퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값은 1로 계산한다.

그 후, 제어 유닛(20)은 도 7에 도시된 출력 멤버십 함수들을 하나의 단기 성향 지수 그래프에 중첩한다(도 8 참조). 도 8에서 y축은 출력 멤버십 함수값을 나타내고 x축은 단기 운전 성향 지수를 나타낸다.

그 후, 제어 유닛(20)은 각 퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값을 해당 출력 멤버십 함수에 표시한다. 즉, 제1퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값인 0.6을 "보통" 성향의 출력 멤버십 함수에 표시하고, 제2퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값인 0.1을 "스포티" 성향의 출력 멤버십 함수에 표시하며, 제3퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값인 1을 "마일드" 성향의 출력 멤버십 함수에 표시하고, 제4퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값인 1을 "마일드" 성향의 출력 멤버십 함수에 표시한다(도 8의 빗금친 부분 참조).

그 후, 제어 유닛(20)은 상기 4개의 출력 멤버십 함수값에 의하여 차지되는 면적의 무게 중심을 계산하고(도 8에서는 단기 운전 성향 지수를 x축에 두었으므로, 무게 중심의 x값을 계산한다.), 상기 무게 중심을 단기 운전 성향 지수로 설정한다. 즉, 도 8에서는 35가 단기 운전 성향 지수로 설정된다.

단기 운전 성향 지수가 설정되면, 제어 유닛(20)은 상기 단기 운전 성향 지수에 따라 변속을 제어한다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

입력 변수를 검출하는 단계;
단기 운전 성향 판단 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
단기 운전 성향 판단 조건을 만족하면, 입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 계산하는 단계; 그리고
복수개의 퍼지룰에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 기초로 단기 운전 성향 지수를 판단하는 단계;
를 포함하며,
입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 계산하는 단계는 각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산하는 단계를 포함하고,
각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산하는 단계는:
입력 변수들이 해당 퍼지룰을 만족하는지 판단하는 단계;
해당 퍼지룰을 만족하면, 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수를 선택하는 단계;
해당 퍼지룰에 포함된 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값들을 계산하는 단계;
입력 멤버십 함수값들 중 최소값을 계산하는 단계; 그리고
상기 최소값을 해당 퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값으로 설정하는 단계;
를 포함하고,
입력 변수들이 해당 퍼지룰을 만족하지 않으면, 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수값을 각각 설정 성향과 설정값으로 설정하는 단계를 더 포함하는 단기 운전 성향 판정 방법.
제1항에 있어서,
단기 운전 성향 판단 조건은 앞차와의 거리가 설정 거리 이상이거나, 전방 도로의 곡률 반경이 설정 곡률 반경 이상이거나, 도로의 구배도가 설정 구배도 이하이거나, 도로의 상태가 미끄럼 길, 빙판길, 험로, 비포장 도로가 아닌 경우 만족되는 것을 특징으로 하는 단기 운전 성향 판정 방법.
제1항에 있어서,
상기 입력 변수는 가속 페달의 위치, 가속 페달의 위치 변화율, 차속 및 도로의 구배도인 것을 특징으로 하는 단기 운전 성향 판정 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 단기 운전 성향 지수를 판단하는 단계는:
복수개의 출력 멤버십 함수를 하나의 단기 성향 지수 그래프에 중첩하는 단계;
상기 단기 성향 지수 그래프에서 복수개의 출력 멤버십 함수값에 의하여 차지되는 면적의 무게 중심을 계산하는 단계; 그리고
상기 무게 중심을 단기 운전 성향 지수로 설정하는 단계;
를 포함하는 단기 운전 성향 판정 방법.
제3항에 있어서,
4개의 퍼지룰들과 "마일드", "보통" 및 "스포티"로 구성된 3개의 성향 및 각 성향에 따른 출력 멤버십 함수들이 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 단기 운전 성향 판정 방법.
제7항에 있어서,
제1퍼지룰은 '차속이 "낮고", 가속 페달의 위치가 "중간"이며, 가속 페달의 위치 변화율이 "중간"이면 성향은 "보통"이다'인 것을 특징으로 하는 단기 운전 성향 판정 방법.
제7항에 있어서,
제2퍼지룰은 '차속이 "낮고", 가속 페달의 위치가 "중간"이며, 가속 페달의 위치 변화율이 "높으면" 성향은 "스포티"이다'인 것을 특징으로 하는 단기 운전 성향 판정 방법.
제7항에 있어서,
제3퍼지룰은 '차속이 "높고", 가속 페달의 위치가 "높으며", 가속 페달의 위치 변화율이 "높으면" 성향은 "스포티"이다'인 것을 특징으로 하는 단기 운전 성향 판정 방법.
제7항에 있어서,
제4퍼지룰은 '가속 페달의 위치가 "중간"이며, 도로의 구배도가 "높으면" 성향은 "보통"이다'인 것을 특징으로 하는 단기 운전 성향 판정 방법.
가속 페달의 위치를 검출하는 가속 페달 위치 센서;
차속을 검출하는 차속 센서;
도로의 구배도를 포함하는 도로의 정보를 제공하도록 된 내비게이션 장치;
상기 가속 페달 위치 센서, 차속 센서 및 내비게이션 장치로부터 가속 페달의 위치, 차속 및 도로의 구배도를 포함하는 입력 변수들에 대한 정보를 전달 받고, 상기 정보를 기초로 운전자의 단기 운전 성향을 판정하며, 상기 단기 운전 성향에 따라 엔진 또는 변속기를 제어하는 제어 유닛;
을 포함하며,
상기 제어 유닛은 입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값을 계산하고, 복수개의 퍼지룰에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값들을 기초로 단기 운전 성향을 판단하고,
상기 제어 유닛은 각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산함으로써 입력 변수들을 기초로 복수개의 퍼지룰들에 따른 성향들과 출력 멤버십 함수값을 계산하며,
상기 제어 유닛은 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수를 선택하고, 해당 퍼지룰에 포함된 입력 변수들에 따른 입력 멤버십 함수값을 계산하며, 입력 멤버십 함수값들 중 최소값을 해당 퍼지룰에 따른 출력 멤버십 함수값으로 계산함으로써 각 퍼지룰에 따른 성향과 출력 멤버십 함수값을 계산하고,
상기 제어 유닛은 입력 변수들이 해당 퍼지룰을 만족하는지 판단하고, 해당 퍼지룰을 만족하면 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수를 선택하고, 해당 퍼지룰을 만족하지 않으면 해당 퍼지룰에 따른 성향 및 출력 멤버십 함수값을 각각 설정 성향과 설정값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 변속 제어 장치.
제12항에 있어서,
상기 제어 유닛은 앞차와의 거리가 설정 거리 이상이거나, 전방 도로의 곡률 반경이 설정 곡률 반경 이상이거나, 도로의 구배도가 설정 구배도 이하이거나, 도로의 상태가 미끄럼 길, 빙판길, 험로, 비포장 도로가 아닌 경우에만 단기 운전 성향을 판단하는 것을 특징으로 하는 변속 제어 장치.
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제12항에 있어서,
상기 제어 유닛은 복수개의 출력 멤버십 함수를 하나의 단기 성향 지수 그래프에 중첩하고, 상기 단기 성향 지수 그래프에서 복수개의 출력 멤버십 함수값에 의하여 차지되는 면적의 무게 중심을 계산함으로써, 단기 운전 성향을 판단하는 것을 특징으로 하는 변속 제어 장치.