KR101554324B1 - Vehicle control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle control method.
종래에는 차량제어장치가 차량 내에 배치되어 있기 때문에 운전자는 차량 내부에서 차량을 제어하여야 했다. 따라서, 주차를 할 때나 골목길에서 주행할 때와 같은 상황에서 운전자는 차량 주위에 있는 모든 장애물들을 차량 내부에서 확인하기 어려운 문제가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 사이드 미러, 초음파 센서 및 후방카메라 등이 사용되었지만, 이러한 장치들만으로는 모든 장애물들을 확인하기 어려웠고, 직접 눈으로 장애물들을 확인하는 것이 아니기 때문에 직관적으로 장애물들을 확인하기 어려운 문제가 있었다. Conventionally, since the vehicle control device is disposed in the vehicle, the driver has to control the vehicle inside the vehicle. Therefore, in a situation such as when the vehicle is parked or when driving on an alley, the driver has a problem that it is difficult to confirm all the obstacles around the vehicle from inside the vehicle. In order to solve such a problem, a side mirror, an ultrasonic sensor and a rear camera have been conventionally used. However, since it is difficult to identify all the obstacles by these devices alone and the obstacles are not directly detected by eyes, .
또한, 종래에는 차량을 제어하기 위해 핸들, 변속 레버, 브레이크 페달, 가속 페달 등 다양한 제어장치들을 이용하여 차량을 제어해야 했다. 일 예로, 차량을 우측으로 후진시키기 위해 운전자는 변속 레버를 어디에 놓아야 할지 생각해야 했고, 핸들을 어느 방향으로 회전시켜야 할지 생각해야 했다. 따라서, 종래에는 차량을 논리적으로 제어해야 했기 때문에, 운전 초보자의 경우에는 차량의 제어가 용이하지 않은 문제가 있었다. Further, conventionally, in order to control the vehicle, various control devices such as a steering wheel, a shift lever, a brake pedal, and an accelerator pedal have been used to control the vehicle. For example, in order to move the vehicle back to the right, the driver had to figure out where to place the shift lever and figure out which way to turn the steering wheel. Therefore, conventionally, since the vehicle has to be logically controlled, there is a problem that control of the vehicle is not easy in the case of a driver.
그리고 종래에는 차량을 제어하기 위해 핸들, 변속 레버, 브레이크 페달, 가속 페달 등 다양한 제어장치들을 모두 운전자가 제어해야 했기 때문에, 운전자는 차량을 제어하는 동안 양손 및 발이 자유롭지 못하였고, 운전자가 손이나 발에 가벼운 부상을 입었을 때는 차량을 제어하기 힘들었던 문제가 있었다.Conventionally, since the driver has to control all the various control devices such as the steering wheel, the shift lever, the brake pedal and the accelerator pedal to control the vehicle, the driver does not free both hands and feet while controlling the vehicle, There was a problem that it was difficult to control the vehicle when it was lightly injured.
실시 형태는 차량의 외부에서 장애물들을 직관적으로 확인할 수 있는 차량제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a vehicle control method capable of intuitively confirming obstacles from the outside of a vehicle.
실시 형태는 차량의 외부에 장착된 차량제어장치를 이용하여 차량을 직관적으로 움직일 수 있는 차량제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a vehicle control method capable of intuitively moving a vehicle by using a vehicle control device mounted outside the vehicle.
실시 형태는 한 손으로 차량을 제어할 수 있는 차량제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention aims to provide a vehicle control method capable of controlling a vehicle with one hand.
실시 형태에 따른 차량제어방법은, 조향축과 구동축을 포함하는 차량을 상기 차량의 외부에 장착되는 차량제어장치를 이용하여 제어하는 차량제어방법이고, 사용자가 상기 차량제어장치에 힘 및 모멘트 중 적어도 하나를 가하는 경우 상기 힘의 방향, 상기 힘의 크기, 상기 모멘트를 입력받는 입력단계; 상기 힘의 방향을 이용하여 이동방향을 계산하고, 상기 힘의 크기를 이용하여 제어속도를 계산하고, 상기 힘의 방향, 상기 힘의 크기 및 상기 모멘트를 이용하여 선회중심을 계산하는 계산단계; 및 상기 이동방향 및 상기 선회중심 중 적어도 하나를 기준으로 상기 조향축의 바퀴들의 조향각을 조절하여 상기 차량을 상기 제어속도로 이동시키는 제어단계; 를 포함한다.A vehicle control method according to an embodiment is a vehicle control method for controlling a vehicle including a steering shaft and a drive shaft using a vehicle control device mounted outside the vehicle, An input step of inputting the direction of the force, the magnitude of the force, and the moment when one is applied; Calculating a moving direction using the direction of the force, calculating a control speed using the magnitude of the force, and calculating a turning center using the direction of the force, the magnitude of the force, and the moment; And controlling the steering angle of wheels of the steering shaft based on at least one of the moving direction and the turning center to move the vehicle to the control speed. .
여기서, 상기 계산단계는 상기 힘의 크기에 대응하는 속도를 계산하고, 상기 모멘트에 대응하는 각속도를 계산하고, 상기 속도를 이용하여 상기 제어속도를 계산하고, 상기 힘의 방향, 상기 속도 및 상기 각속도를 이용하여 상기 선회중심을 계산할 수 있다.Here, the calculating step may include calculating a velocity corresponding to the magnitude of the force, calculating an angular velocity corresponding to the moment, calculating the control velocity using the velocity, and determining a direction of the force, The turning center can be calculated.
여기서, 상기 계산단계는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치하지 않으면, 상기 선회중심을 상기 구동축의 연장선 상에 위치하도록 조정 수 있다.The calculating step may adjust the turning center so as to be located on an extension of the driving shaft, if the turning center is not located on the extension line of the driving shaft.
여기서, 상기 제어단계는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치하지 않으면, 상기 차량을 상기 제어속도보다 느린 속도로 이동시킬 수 있다.Here, the control step may move the vehicle at a speed lower than the control speed if the turning center is not located on the extension line of the drive shaft.
여기서, 모멘트 적정치는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치할 때의 모멘트의 크기이며, 상기 제어단계는 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 작을 때는, 상기 차량의 속도를 상기 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키고, 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치와 같을 때는, 상기 차량을 상기 제어속도로 이동시키고, 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 클 때는, 상기 차량의 속도를 상기 모멘트의 크기에 비례하여 감소시킬 수 있다.Here, the moment suitable value is a magnitude of a moment when the turning center is located on the extension line of the drive shaft, and in the control step, when the input moment is smaller than the momentary value, And when the input moment is equal to the moment value, the vehicle is moved to the control speed, and when the input moment is larger than the moment value, the speed of the vehicle is increased to the moment It can be reduced in proportion to the size.
여기서, 상기 제어단계는 상기 선회중심이 상기 차량제어장치의 위치를 기준으로 상기 구동축의 연장선을 넘어서 위치하면 상기 차량을 상기 제어속도보다 느린 속도로 이동시키고, 상기 선회중심이 상기 차량제어장치의 위치와 상기 구동축의 연장선 사이에 위치하면 상기 선회중심을 상기 구동축의 연장선 상에 위치시킬 수 있다.Wherein the control step moves the vehicle at a speed lower than the control speed when the turning center is located beyond the extension line of the driving shaft based on the position of the vehicle control device, And the extension of the drive shaft, the turning center can be positioned on the extension of the drive shaft.
여기서, 모멘트 적정치는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치할 때의 모멘트 크기이며, 상기 제어단계는 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 작을 때는, 상기 차량의 속도를 상기 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키고, 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치와 같거나, 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 클 때는, 상기 차량을 상기 제어속도로 이동시킬 수 있다.Here, the moment appropriate value is a magnitude of a moment when the turning center is located on the extension line of the drive shaft, and in the control step, when the input moment is smaller than the momentary value, And when the input moment is equal to the moment value or when the input moment is larger than the moment value, the vehicle can be moved to the control speed.
여기서, 상기 제어단계는 상기 선회중심이 상기 차량의 최대조향각을 벗어나면 상기 차량을 상기 제어속도보다 느린 속도로 이동시킬 수 있다.Here, the control step may move the vehicle at a speed lower than the control speed if the turning center deviates from the maximum steering angle of the vehicle.
여기서, 상기 사용자가 상기 차량제어장치에 힘만을 가하는 경우, 상기 제어단계는 상기 이동방향을 기준으로 상기 바퀴들의 조향각을 동일하게 조절시킬 수 있다.Here, when the user exerts a force on the vehicle control device, the control step may adjust the steering angles of the wheels equally based on the moving direction.
여기서, 상기 사용자가 상기 차량제어장치에 모멘트만을 가하는 경우, 상기 계산단계는 상기 모멘트에 대응하는 각속도를 계산하고, 상기 제어속도는 상기 각속도를 이용하여 계산하고, 상기 선회중심은 상기 차량제어장치의 위치로 계산할 수 있다.Here, when the user applies only the moment to the vehicle control device, the calculating step calculates an angular velocity corresponding to the moment, and the control velocity is calculated using the angular velocity, Position.
여기서, 상기 차량제어장치는 상기 구동축보다는 상기 조향축에 가깝게 위치할 수 있다.Here, the vehicle control device may be located closer to the steering shaft than the driving shaft.
여기서, 상기 제어단계 이전에는 상기 차량이 제어상태인지 확인하고, 상기 차량이 상기 제어상태이면 다음 단계를 실행하는 보안단계; 를 더 포함할 수 있다.Here, it is preferable that the step of confirming whether the vehicle is in the control state before the control step and the next step if the vehicle is in the control state; As shown in FIG.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 차량 외부에 차량제어장치가 장착되기 때문에, 차량을 제어하면서 차량주변의 장애물 및 차량의 경로를 직관적으로 확인할 수 있고, 사용자가 차량제어장치에 힘 및 모멘트 중 적어도 하나를 가하는 것만으로 차량을 제어할 수 있기 때문에, 핸들, 변속 레버, 브레이크 페달, 가속 페달 등을 사용하던 기존 방법보다 간편하고 빠르게 차량을 제어할 수 있고, 사용자가 차량제어장치에 가하는 힘의 방향으로 차량의 이동방향을 결정하고, 사용자가 차량제어장치에 가하는 힘의 크기로 차량의 속도를 결정하기 때문에, 사용자는 차량을 직관적으로 움직일 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, since the vehicle control device is mounted outside the vehicle, it is possible to intuitively confirm the obstacle and the route of the vehicle around the vehicle while controlling the vehicle, It is possible to control the vehicle more easily and more quickly than the conventional method using the steering wheel, the shift lever, the brake pedal, the accelerator pedal, etc., The user can intuitively move the vehicle because the direction of movement of the vehicle is determined in the direction of the vehicle and the speed of the vehicle is determined by the magnitude of the force applied by the user to the vehicle control device.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력된 힘의 크기 및 모멘트에 대응하는 속도 및 각속도를 계산하고, 이를 이용하여 차량을 제어하고 있기 때문에, 차량의 제어를 보다 더 정밀하게 할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, the velocity and the angular velocity corresponding to the magnitude and the moment of the input force are calculated and the vehicle is controlled using the velocity and the angular velocity, so that the control of the vehicle can be made more precise.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 구동축의 연장선 상에 위치하지 않은 선회중심을 연장선 상에 위치하도록 하기 때문에, 사용자로부터 차량제어장치에 입력된 조작이 부정확하더라도 차량을 제어할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, since the turning center which is not located on the extension line of the drive shaft is located on the extension line, the vehicle can be controlled even if the operation input from the user to the vehicle control apparatus is incorrect.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작으면 구동축의 연장선 상에 선회중심이 위치하지 않아 차량의 속도를 제어속도보다 느리게 하기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 크면 구동축의 연장선 상에 선회중심이 위치하지 않아 차량의 속도를 제어속도보다 느리게 하기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 큼을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 차량의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, when the moment to be inputted is smaller than the momentary value, the turning center is not located on the extension line of the drive shaft and the vehicle speed is made slower than the control speed. Therefore, If the input moment is larger than the momentary value, the turning center is not positioned on the extension line of the driving shaft, so that the speed of the vehicle can be controlled to the control speed It is possible for the user to recognize that the moment applied at present is greater than the momentary value, and the accident can be prevented by preventing the overspeed of the vehicle.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 차량의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치와 같을 때는, 차량을 제어속도로 이동시키기 때문에, 사용자가 제어하고자 하는 속도로 차량을 제어할 수 있고, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 클 때는, 차량의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 감소시키기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 큼을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 차량의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, when the input moment is smaller than the momentary value, since the speed of the vehicle is increased in proportion to the magnitude of the moment, the user recognizes that the moment applied at present is smaller than the momentary value The vehicle can be prevented from moving suddenly to prevent an accident, and when the input moment is equal to the moment value, the vehicle is moved to the control speed, so that the vehicle can be controlled at a speed to be controlled by the user When the moment to be inputted is larger than the momentary value, the vehicle speed is reduced in proportion to the magnitude of the moment. Therefore, the user can recognize that the moment applied at present is greater than the momentary value, It can prevent accidents.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작으면 선회중심이 차량제어장치의 위치에서부터 구동축의 연장선을 넘어서 위치하여 차량의 속도를 제어속도보다 느리게 하기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 크면 선회중심이 구동축의 연장선과 차량제어장치 사이에 위치하여 선회중심을 연장선 상에 위치시키기 때문에, 차량의 속도를 제어속도로 유지하기 용이하고, 차량의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, when the moment to be inputted is smaller than the momentary value, the turning center is located beyond the extension of the drive shaft from the position of the vehicle control device to make the vehicle speed slower than the control speed, The moment can be recognized by the user to be smaller than the momentary value and the accident can be prevented by preventing the vehicle from suddenly moving. If the input moment is larger than the momentary value, the turning center is shifted between the extension line of the drive shaft and the vehicle control device So that the speed of the vehicle can be easily maintained at the control speed and the overspeed of the vehicle can be prevented to prevent the accident.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 차량의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있고, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치와 같거나, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 클 때는, 차량을 제어속도로 이동시키기 때문에, 사용자가 제어하고자 하는 속도로 차량을 제어할 수 있고, 차량의 속도를 제어속도로 유지하기 용이하고, 차량의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, when the input moment is smaller than the momentary value, since the speed of the vehicle is increased in proportion to the magnitude of the moment, the user recognizes that the moment applied at present is smaller than the momentary value When the input moment is equal to the moment value or when the input moment is larger than the moment value, the vehicle is moved to the control speed. Therefore, when the user inputs the moment The vehicle can be controlled at a speed to be controlled, the speed of the vehicle can be easily maintained at the control speed, and the overspeed of the vehicle can be prevented to prevent an accident.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 선회중심이 차량의 최대조향각을 벗어나면 차량의 속도를 느리게 하기 때문에, 사용자의 조작이 잘못된 조작임을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 사용자의 잘못된 조작으로 인한 차량의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, when the turning center deviates from the maximum steering angle of the vehicle, the speed of the vehicle is made slow, so that it is possible for the user to recognize that the operation by the user is an erroneous operation, Thereby preventing the accident.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 사용자가 차량제어장치에 힘만을 가하는 경우에도 힘의 방향에 대응하여 차량을 직선 이동시킬 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, even when the user exerts a force on the vehicle control device, the vehicle can be linearly moved in accordance with the direction of the force.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 사용자가 차량제어장치에 모멘트만을 가하는 경우에도 차량제어장치의 위치를 선회중심으로 계산하여 차량을 회전시킬 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, even when the user applies only moment to the vehicle control device, the vehicle can be rotated by calculating the position of the vehicle control device at the turning center.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 차량제어장치는 구동축보다 조향축에 가깝게 위치하기 때문에, 구동축의 연장선 상에 위치하는 선회중심을 확인하기 용이하다.According to the vehicle control method according to the embodiment, since the vehicle control apparatus is positioned closer to the steering shaft than the drive shaft, it is easy to identify the turning center located on the extension line of the drive shaft.
실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 차량이 차량제어장치에 의해 제어될 수 있는 제어상태인지 확인하기 때문에, 기존보다 차량도난을 더욱 방지를 할 수 있다.According to the vehicle control method according to the embodiment, since it is confirmed that the vehicle is in a control state that can be controlled by the vehicle control device, it is possible to further prevent the vehicle theft.
도 1은 차량제어장치를 이용하여 차량을 제어하는 개략도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 차량제어장치의 블록도이다.
도 3은 실시 형태에 따른 차량제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 도 1에 도시된 차량제어장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 차량제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6 내지 도 8은 제1 실시예에 따른 차량제어방법의 선회중심을 구동축의 연장선 상에 위치하도록 하는 방법을 설명하기 위한 일 예들이다.
도 9는 입력되는 모멘트에 따라 차량의 속도를 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 입력되는 모멘트에 따라 차량의 속도를 조절하는 다른 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 도 10a에 도시된 그래프의 다른 예들이다.
도 12는 도 10b에 도시된 그래프의 다른 예들이다.
도 13은 제1 실시예에 따른 차량제어방법의 최대조향각을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 제1 실시예에 따른 차량제어방법의 차량제어장치의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 제2 실시예에 따른 차량제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 16은 제2 실시예에 따른 차량제어방법에서 사용자가 차량제어장치에 힘만을 가하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 제2 실시예에 따른 차량제어방법에서 사용자가 차량제어장치에 모멘트만을 가하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.1 shows a schematic diagram for controlling a vehicle using a vehicle control device.
Fig. 2 is a block diagram of the vehicle control device shown in Fig. 1. Fig.
3 is a flowchart showing a vehicle control method according to the embodiment.
4 is a view for explaining another example of the vehicle control device shown in Fig.
5 is a conceptual diagram for explaining a vehicle control method according to the first embodiment.
Figs. 6 to 8 are examples for explaining a method of causing the turning center of the vehicle control method according to the first embodiment to be located on the extension line of the drive shaft.
9 is a graph for explaining a method of controlling the speed of the vehicle according to the input moment.
10 is a graph for explaining another method of adjusting the speed of the vehicle according to the input moment.
Fig. 11 is another example of the graph shown in Fig. 10A.
Fig. 12 is another example of the graph shown in Fig. 10B.
13 is a diagram for explaining the maximum steering angle of the vehicle control method according to the first embodiment.
14 is a diagram for explaining the position of the vehicle control device of the vehicle control method according to the first embodiment.
15 is a conceptual diagram for explaining a vehicle control method according to the second embodiment.
16 is a view for explaining a case where a user exerts a force only on the vehicle control device in the vehicle control method according to the second embodiment.
17 is a diagram for explaining a case where a user applies only moments to a vehicle control device in the vehicle control method according to the second embodiment.
후술하는 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 형태를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 형태는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 형태는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 형태에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 형태로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 형태 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
The following detailed description refers to the accompanying drawings which illustrate, by way of example, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention may be different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the present invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
<실시 형태><Embodiment>
도 1은 실시 형태에 따른 차량제어장치를 이용하여 차량을 제어하는 개략도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 차량제어장치의 블록도이다.Fig. 1 shows a schematic view for controlling a vehicle using the vehicle control device according to the embodiment, and Fig. 2 is a block diagram of the vehicle control device shown in Fig.
도 1을 참조하면, 실시형태에서는 차량(200) 상에 장착된 차량제어장치(100)를 이용하여 차량(200)을 제어할 수 있다. 구체적으로, 차량(200)을 제어하고자 하는 사용자는 차량제어장치(100)를 이용하여 입력신호를 입력하고, 차량제어장치(100)는 입력신호에 대응하는 출력신호를 차량(200)에 출력한다. 따라서, 차량(200)은 출력신호에 의해 제어된다. Referring to Fig. 1, in the embodiment, the
도 2를 함께 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 차량제어장치(100)는 입력부(110), 제어부(120) 및 출력부(130)를 포함할 수 있다. 먼저, 입력부(110)는 사용자가 차량제어장치(100)에 힘(Fx, Fy) 및 모멘트(moment) 중 적어도 하나를 가하는 경우 힘의 방향(x, y), 힘의 크기(F), 모멘트를 입력받는다. 2, the
제어부(120)는 힘의 방향(x, y), 힘의 크기(F), 모멘트를 이용하여 이동방향, 제어속도 및 선회중심(c)을 계산할 수 있다. 구체적으로, 제어부(120)는 힘의 방향(x, y)을 이용하여 차량(200)의 이동방향을 계산하고, 힘의 크기(F)를 이용하여 제어속도를 계산하고, 힘의 방향(x, y), 힘의 크기(F), 모멘트를 이용하여 선회중심(c)을 계산한다. The
여기서, 제어부(120)는 힘의 크기(F)에 대응하는 속도(v)를 계산하고, 모멘트에 대응하는 각속도(ω)를 계산하고, 속도(v)를 이용하여 제어속도를 계산하고, 힘의 방향(x, y), 속도(v) 및 각속도(ω)를 이용하여 선회중심(c)을 계산할 수 있다.Here, the
이때, 선회중심선(r)의 시작점은 차량제어장치(100)의 위치로 결정되고, 선회중심선(r)은 속도(Vx, Vy)에 수직한다. 또한, 선회중심선(r)의 길이는 아래 <수학식>에 의해 계산될 수 있다.At this time, the starting point of the turning center line r is determined as the position of the
<수학식>≪ Equation &
따라서, 선회중심선(r)의 끝점에 선회중심(c)이 위치하게 된다.Accordingly, the turning center c is located at the end point of the turning center line r.
출력부(130)는 차량(200)의 바퀴들의 조향각 및 제어속도를 차량(200)에 출력한다. 구체적으로, 출력부(130)는 이동방향 및 선회중심(c) 중 적어도 하나를 기준으로 차량(200)에 포함된 조향축의 바퀴들의 조향각을 차량(200)에 출력하고, 제어속도를 차량(200)에 출력할 수 있다.The
여기서, 제어속도는 사용자의 안전을 위해 사용자의 보행속도보다 느린 속도일 수 있으며, 바람직하게는 성인의 보행속도보다 느린 속도일 수 있다.
Here, the control speed may be slower than the user's walking speed for the sake of the user's safety, and preferably may be slower than the adult's walking speed.
이하에서는 실시 형태에 따른 차량제어방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a vehicle control method according to the embodiment will be described.
도 3은 실시 형태에 따른 차량제어방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart showing a vehicle control method according to the embodiment.
도 1 및 도 3을 참조하면, 실시 형태에 따른 차량제어방법은, 조향축과 구동축을 포함하는 차량(200)을 차량(200)의 외부에 장착되는 차량제어장치(100)를 이용하여 제어하는 차량제어방법이고, 사용자가 차량제어장치(100)에 힘(Fx, Fy) 및 모멘트(moment) 중 적어도 하나를 가하는 경우 힘의 방향(x, y), 힘의 크기(F), 모멘트를 입력받는 입력단계(S10), 힘의 방향(x, y)을 이용하여 이동방향을 계산하고, 힘의 크기(F)를 이용하여 제어속도를 계산하고, 힘의 방향(x, y), 힘의 크기(F), 모멘트를 이용하여 선회중심(c)을 계산하는 계산단계(S20) 및 이동방향 및 선회중심(c) 중 적어도 하나를 기준으로 조향축의 바퀴들의 조향각을 조절하여 차량(200)을 제어속도로 이동시키는 제어단계(S30)를 포함한다.1 and 3, a vehicle control method according to an embodiment is a method of controlling a
여기서, 계산단계는 힘의 크기(F)에 대응하는 속도(v)를 계산하고, 모멘트에 대응하는 각속도(ω)를 계산하고, 속도(v)를 이용하여 제어속도를 계산하고, 힘의 방향(x, y), 속도(v), 각속도(ω)를 이용하여 선회중심(c)을 계산하는 단계일 수 있다.Here, the calculating step calculates the velocity v corresponding to the magnitude F of the force, the angular velocity o corresponding to the moment, calculates the control velocity using the velocity v, and calculating the turning center c using the angular velocity (x, y), the velocity (v), and the angular velocity ([omega]).
이와 같이, 실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 차량(200) 외부에 차량제어장치(100)가 장착되기 때문에, 차량(200)의 외부에서 차량(200)주위의 장애물 및 차량(200)의 경로를 직관적으로 확인할 수 있고, 사용자가 차량제어장치(100)에 힘(Fx, Fy) 및 모멘트 중 적어도 하나를 가하는 것만으로 차량(200)을 제어할 수 있기 때문에, 핸들, 변속 레버, 브레이크 페달, 가속 페달 등을 사용하던 기존 방법보다 간편하고 빠르게 차량(200)을 제어할 수 있고, 사용자가 차량제어장치(100)에 가하는 힘의 방향(x, y)으로 차량(200)의 이동방향을 결정하고, 사용자가 차량제어장치(100)에 가하는 힘의 크기(F)로 차량(200)의 속도를 결정하기 때문에, 사용자는 차량을 직관적으로 움직일 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the vehicle control method according to the embodiment, since the
또한, 실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력된 힘의 크기(F) 및 모멘트에 대응하는 속도(v) 및 각속도(ω)를 계산하고, 이를 이용하여 차량(200)을 제어하고 있기 때문에, 차량(200)의 제어를 보다 더 정밀하게 할 수 있는 이점이 있다.
Further, according to the vehicle control method according to the embodiment, since the
실시 형태에 따른 차량제어방법은 제어단계 이전에, 차량(200)이 차량제어장치(100)에 의해 제어될 수 있는 제어상태인지 확인되면 다음 단계를 실행하는 보안단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 차량에는 차량제어장치(100)가 장착되는 포트가 형성될 수 있고, 차량제어장치(100)는 복수의 차량 중 하나에 장착될 수 있다. 따라서, 차량(200)의 사용자 이외에 사람이 차량(200)에 차량제어장치(100)를 장착하여 차량(200)을 제어하려고 하면, 차량제어장치(100)는 차량(200)이 제어상태인지 확인할 수 있다. 여기서, 제어상태는 차량(200)의 자동차 키가 시동 슬롯에 꽂혀 있는 상태일 수 있으며, 차량(200)의 문에 잠금 장치가 해제된 상태일 수 있다.The vehicle control method according to the embodiment may further include a security step to execute the next step if it is confirmed that the
여기서, 차량(200)이 차량제어장치(100)에 의해 제어될 수 있는 제어상태인지 확인하는 방법은 반드시 이에 한정되는 것이 아니며, 사용자가 원하는 다양한 방법으로 설정될 수 있다.Here, the method for confirming whether the
이와 같이, 실시 형태에 따른 차량제어방법에 의하면, 차량(200)이 차량제어장치(100)에 의해 제어될 수 있는 제어상태인지 확인하기 때문에, 기존보다 차량도난을 더욱 방지할 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the vehicle control method according to the embodiment, since it is confirmed that the
도 4는 도 1에 도시된 차량제어장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining another example of the vehicle control device shown in Fig.
도 4를 참조하면, 차량제어장치(100)는 고정부(150) 및 본체(160)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 고정부(150)는 차량(200) 상에 위치하고, 본체(160)는 차량(200) 외부에 위치할 수 있다. 여기서, 도 2에 도시된 입력부(110), 제어부(120) 및 출력부(130)는 본체(160)에 포함될 수 있다. 이때, 고정부(150)와 본체(160)는 무선 연결되어 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 본체(160)는 고정부(150)에 신호를 전송하고, 고정부(150)는 신호를 차량(200)에 출력할 수 있다. 또한, 본체(160)는 차량(200) 상에 위치한 고정부(150)와 소정거리 이내(예를 들면, 무선 통신이 가능한 거리)에 위치할 수 있다. 여기서, 무선 연결은 공지된 모든 무선통신기술을 포함할 수 있다. 여기서, 선회중심선(r)의 시작점은 고정부(150)의 위치로 한다.
4, the
이하에서는, 실시형태에 따른 차량제어방법이 다양한 차량에 이용할 수 있음을 설명하기 위해 제1 및 제2 실시예를 이용하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the first and second embodiments will be described for explaining that the vehicle control method according to the embodiment can be used for various vehicles.
<제1 실시예>≪
도 5는 제1 실시예에 따른 차량제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.5 is a conceptual diagram for explaining a vehicle control method according to the first embodiment.
도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 차량(300)은 조향축(310) 및 구동축(320)을 포함한다.Referring to Fig. 5, the
조향축(310)은 조향 모터(미도시)와 앞바퀴(350)를 연결한다. 조향축(310)은 조향 모터의 회전에 따라 앞바퀴(350)를 우측 또는 좌측으로 회전시킨다. The steering
구동축(320)은 뒷바퀴(360)와 구동 모터(미도시)를 연결한다. 구동축(320)은 구동 모터에서 발생한 회전 동력을 뒷바퀴(360)에 전달한다.The
제1 실시예에 따른 차량제어방법에서의 선회중심(c)은 구동축(320)의 연장선(330) 상에만 위치한다. 따라서, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 사용자의 부정확한 조작에 의해 선회중심(c)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심(c)이 연장선(330) 상에 위치하도록 하는 과정을 포함할 수 있다.
The turning center c in the vehicle control method according to the first embodiment is located only on the
이하에서는, 선회중심(c)을 연장선(330) 상에 위치하도록 하는 여러 예들을 설명한다.Hereinafter, various examples for causing the turning center c to be positioned on the
도 6 내지 도 8은 제1 실시예에 따른 차량제어방법의 선회중심을 구동축의 연장선 상에 위치하도록 하는 방법을 설명하기 위한 일 예들이다. Figs. 6 to 8 are examples for explaining a method of causing the turning center of the vehicle control method according to the first embodiment to be located on the extension line of the drive shaft.
먼저, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심선(r)의 길이를 늘이거나 줄일 수 있다. 구체적으로, 도 6a에 도시된 바와 같이, 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심선(r)의 길이를 늘인 후, 선회중심선(r)과 연장선(330)이 만나는 교점에 선회중심(c2)이 위치하도록 할 수 있다. 또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심선(r)의 길이를 줄인 후, 선회중심선(r)과 연장선(330)이 만나는 교점에 선회중심(c2)이 위치하도록 할 수 있다.6A and 6B, if the turning center c1 is not located on the
또한, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심선(r)을 반지름으로 하는 호를 그릴 수 있다. 구체적으로, 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심선(r)을 반지름으로 하는 호를 그린 후, 호와 연장선(330)이 만나는 교점에 선회중심(c2)이 위치하도록 할 수 있다.7A and 7B, if the turning center c1 is not located on the
그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심(c1)에서부터 연장선(330)에 수직하는 수직선을 그릴 수 있다. 구체적으로, 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심(c1)에서부터 연장선(330)에 수직하는 수직선을 그린 후, 수직선과 연장선(330)이 만나는 교점에 선회중심(c2)이 위치하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 8, if the turning center c1 is not located on the
이와 같이, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 선회중심이 구동축(320)의 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 선회중심이 연장선(330) 상에 위치하도록 할 수 있기 때문에, 사용자로부터 차량제어장치(100)에 입력된 조작이 부정확해도 차량(300)을 제어할 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the vehicle control method of the first embodiment, since the turning center can be positioned on the
이하에서는, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에서 입력되는 모멘트에 따라 차량의 속도를 조절하는 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of controlling the speed of the vehicle according to the moment input in the vehicle control method according to the first embodiment will be described.
도 9는 입력되는 모멘트에 따라 차량의 속도를 조절하는 방법을 설명하기 위한 개략도이고, 도 10은 입력되는 모멘트에 따라 차량의 속도를 조절하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.FIG. 9 is a schematic view for explaining a method of controlling a vehicle speed according to an input moment, and FIG. 10 is a graph for explaining a method of controlling a vehicle speed according to an input moment.
제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 선회중심(c)이 연장선(330) 상에 위치하지 않으면 차량(300)의 속도를 제어속도보다 느리게 할 수 있다. In the vehicle control method according to the first embodiment, when the turning center c is not located on the
구체적으로, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작아 도 9a에서와 같이 선회중심(c1)이 차량제어장치(100)의 위치를 기준으로 연장선(330)을 넘어서 위치하면 차량(300)을 제어속도보다 느리게 이동시킨다. 여기서, 모멘트 적정치는 선회중심이 연장선(330) 상에 위치할 때의 모멘트의 크기이다. 또한, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치와 같아 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치한 선회중심(c2)이 되면 차량(300)을 제어속도로 이동시킨다. 그리고 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 커서 도 9b에서와 같이 선회중심(c1)이 차량제어장치(100)의 위치와 연장선(330) 사이에 위치하면 차량(300)을 제어속도보다 느리게 이동시킨다. Specifically, when the moment input to the
이와 같이, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작으면 연장선(330) 상에 선회중심이 위치하지 않아 차량(300)의 속도를 제어속도보다 느리게 하기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량(300)의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다. 또한, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 크면 연장선(330) 상에 선회중심이 위치하지 않아 차량(300)의 속도를 제어속도보다 느리게 하기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 큼을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 차량(300)의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the vehicle control method according to the first embodiment, if the input moment is smaller than the momentary value, the turning center is not located on the
또한, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키고, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치와 같을 때는, 차량(300)을 제어속도로 이동시키고, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 클 때는, 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 감소시킬 수 있다.In the vehicle control method according to the first embodiment, when the moment input to the
구체적으로 도 10a를 참조하면, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 도 9a에서와 같이 선회중심선(r1)의 길이가 선회중심선(r2)의 길이보다 길고(r1/r2 > 1), 차량제어장치(100)는 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 증가시킨다. 또한, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 증가하여 모멘트 적정치와 같을 때는(r1/r2 = 1), 차량제어장치(100)는 차량(300)을 제어속도로 이동시킨다. 그리고 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 더 증가하여 모멘트 적정치보다 클 때는, 도 9b에서와 같이 선회중심선(r1)의 길이가 선회중심선(r2)의 길이보다 짧고(0 < r1/r2 < 1), 차량제어장치(100)는 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 감소시킨다.Specifically, referring to Fig. 10A, when the moment input to the
이와 같이, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량(300)의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다. 또한, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치와 같을 때는, 차량(300)을 제어속도로 이동시키기 때문에, 사용자가 제어하고자 하는 속도로 차량(300)을 제어를 할 수 있고, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 클 때는, 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 감소시키기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 큼을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 차량(300)의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the vehicle control method according to the first embodiment, when the input moment is smaller than the momentary value, since the speed of the
또한, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 선회중심(c)이 차량제어장치(100)의 위치를 기준으로 연장선(330)을 넘어서 위치하면 차량(300)의 속도를 제어속도보다 느리게 하고, 선회중심(c)이 차량제어장치(100)의 위치와 연장선(330) 사이에 위치하면 선회중심(c)을 연장선(300) 상에 위치시킬 수 있다. In the vehicle control method according to the first embodiment, when the turning center c is located beyond the
구체적으로, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작아 도 9a에서와 같이 선회중심(c1)이 차량제어장치(100)의 위치를 기준으로 연장선(330)을 넘어서 위치하면 차량(300)을 제어속도보다 느리게 이동시킨다. 또한, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치와 같아 선회중심(c1)이 연장선(330) 상에 위치한 선회중심(c2)이 되거나, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 커서 도 9b에서와 같이 선회중심(c1)이 차량제어장치(100)의 위치와 연장선(330) 사이에 위치하면 선회중심(c1)을 선회중심(c2)로 위치시키어 차량(300)을 제어속도로 이동시킨다. Specifically, when the moment input to the
이와 같이, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작으면 선회중심(c)이 차량제어장치(100)의 위치에서부터 연장선(330)을 넘어서 위치하여 차량(300)의 속도를 제어속도보다 느리게 하기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량(300)의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다. 또한, 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 크면 선회중심(c)이 연장선(330)과 차량제어장치(100) 사이에 위치하여 선회중심(c)을 연장선(330) 상에 위치시키기 때문에, 차량(300)의 속도를 제어속도로 유지하기 용이하고, 차량(300)의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the vehicle control method of the first embodiment, when the input moment is smaller than the momentary value, the turning center c is located beyond the
그리고 제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 모멘트의 크기에 비례하여 차량(300)의 속도를 증가시키고, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치와 같거나, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 클 때는, 차량(300)을 제어속도로 이동시킨다.In the vehicle control method according to the first embodiment, when the moment input to the
구체적으로 도 10b를 참조하면, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 도 9a에서와 같이 선회중심선(r1)의 길이가 선회중심선(r2)의 길이보다 길고(r1/r2 > 1), 차량제어장치(100)는 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 증가시킨다. 또한, 차량제어장치(100)에 입력되는 모멘트가 증가하여 모멘트 적정치와 같거나(r1/r2 = 1), 모멘트 적정치보다 클 때(0 < r1/r2 < 1)는 차량(300)을 제어속도로 이동시킨다.Specifically, referring to FIG. 10B, when the moment input to the
이와 같이, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 입력받은 모멘트가 모멘트 적정치보다 작을 때는, 차량(300)의 속도를 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키기 때문에, 현재 가해지는 모멘트가 모멘트 적정치보다 작음을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 갑작스런 차량(300)의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다. 또한, 입력받은 모멘트가 모멘트 적정치와 같거나, 입력받은 모멘트가 모멘트 적정치보다 클 때는, 차량(300)을 제어속도로 이동시키기 때문에, 사용자가 제어하고자 하는 속도로 차량(300)을 제어할 수 있고, 차량(300)의 속도를 제어속도로 유지하기 용이하고, 차량(300)의 과속을 방지하여 사고를 예방할 수 있다.As described above, according to the vehicle control method according to the first embodiment, when the input moment is smaller than the momentary value, since the speed of the
도 11은 도 10a에 도시된 그래프의 다른 예들이고, 도 12는 도 10b에 도시된 그래프의 다른 예들이다.Fig. 11 is another example of the graph shown in Fig. 10A, and Fig. 12 is another example of the graph shown in Fig. 10B.
도 11a, 도 11b 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 반드시 도 10a 및 도 10b에 도시된 그래프에 한정하여 차량(300)의 속도를 제어하는 것이 아니며, 도 11a, 도 11b 도 12a 및 도 12에 도시된 것뿐 아니라 이와 또 다른 다양한 방법으로 입력되는 모멘트에 대응하는 차량(300)의 속도를 제어할 수 있다.
Referring to Figs. 11A and 11B and Figs. 12A and 12B, the vehicle control method according to the first embodiment is not necessarily limited to the graphs shown in Figs. 10A and 10B to control the speed of the
도 13은 제1 실시예에 따른 차량제어방법의 최대조향각을 설명하기 위한 도면이다.13 is a diagram for explaining the maximum steering angle of the vehicle control method according to the first embodiment.
제1 실시예에 따른 차량(300)의 최대조향각은 일 예로 도 13에 도시된 바와 같이 30°의 각도로 제한될 수 있다. 즉, 차량(300)은 0°~ 30°의 조향각을 가질 수 있다. 이때, 최대조향각을 벗어나는 60°의 각도에 선회중심(c)이 위치한다고 가정하면, 차량제어장치(100)는 선회중심(c)을 최대조향각(30°)에 해당하는 선회중심(c)에 맞도록 조정하고, 차량(300)의 속도를 반(50%)으로 줄일 수 있다.The maximum steering angle of the
보다 구체적으로, 차량제어장치(100)는 30°~ 90°의 각도에 대한 차량(300)의 속도를 100~0%으로 정하고, 선회중심(c)의 위치가 45°에 해당하면 차량(300)의 속도를 75%로 줄이고, 선회중심(c)의 위치가 60°에 해당하면 차량(300)의 속도를 50%로 줄이고, 선회중심(c)의 위치가 75° 에 해당하면 차량(300)의 속도를 25%로 줄일 수 있다.More specifically, the
이와 같이, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 선회중심(c)이 차량(300)의 최대조향각을 벗어나면 최대조향각에 맞도록 선회중심(c)을 조정하기 때문에, 사용자의 조작이 잘못된 조작이어도 차량(300)을 제어할 수 있고, 선회중심(c)이 차량(300)의 최대조향각을 벗어나면 차량(300)의 속도를 느리게 하기 때문에, 사용자의 조작이 잘못된 조작임을 사용자가 인지하도록 할 수 있고, 사용자의 잘못된 조작으로 인한 차량의 이동을 방지하여 사고를 예방할 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the vehicle control method of the first embodiment, since the turning center c is adjusted so as to match the maximum steering angle when the turning center c deviates from the maximum steering angle of the
제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 사용자가 차량제어장치(100)에 힘(Fx, Fy)만을 가하는 경우 힘의 방향(x, y) 및 힘의 크기(F)를 입력받는다. 이때, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에서는 힘의 방향(y)만을 이용하여 이동방향을 계산하고, 힘의 크기(F)를 이용하여 제어속도를 계산하고, 이동방향을 기준으로 차량(300)의 바퀴들의 조향각을 모두 0°로 조절한 후, 차량(300)을 이동방향에 대응하여 전진 또는 후진시킬 수 있다.The vehicle control method according to the first embodiment receives the direction of force x and y and the magnitude F of force when the user applies force Fx and Fy to
이와 같이, 제1 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 사용자가 차량제어장치(100)에 힘(Fx, Fy)만을 가하는 경우 힘의 방향(y)에 대응하여 차량(300)을 전진 또는 후진시킬 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the vehicle control method according to the first embodiment, when the user applies only the force Fx, Fy to the
도 14는 제1 실시예에 따른 차량제어방법의 차량제어장치의 위치를 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram for explaining the position of the vehicle control device of the vehicle control method according to the first embodiment.
도 14를 참조하면, 차량제어장치(100)는 구동축(320)보다 조향축(310)에 가깝게 위치할 수 있다. 구체적으로, 차량제어장치(100)와 조향축(310) 사이의 거리(D1)는 차량제어장치(100)와 구동축(320) 사이의 거리(D2)보다 가까울 수 있다. 이는 조향축(310)에 차량제어장치(100)가 가까울수록 힘의 방향(x, y)이 넓게 설정될 수 있고, 차량(200)의 움직임을 보다 정확하게 확인할 수 있다. 또한, 차량제어장치(100)가 구동축(320)보다 조향축(310)에 가깝게 위치하여 연장선(330) 상에 위치하는 선회중심(c)을 확인하기 용이할 수 있다.Referring to FIG. 14, the
만약, 차량제어장치(100)가 조향축(310)보다 구동축(320)에 가까이 위치하면, 차량제어장치(100)의 반대편의 움직임이 상대적으로 커지게 되어 좁은 공간에서 반대편에 위치한 장애물과의 충돌 가능성이 높아질 수 있다.
If the
이하에서는, 제2 실시예에 따른 차량제어방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, the vehicle control method according to the second embodiment will be described.
<제2 실시예>≪ Embodiment 2 >
도 15는 제2 실시예에 따른 차량제어방법을 설명하기 위한 개념도이다.15 is a conceptual diagram for explaining a vehicle control method according to the second embodiment.
도 15를 참조하면, 제2 실시예에 따른 차량(400)은 조향축(410) 및 조향축(420)을 포함한다.Referring to Fig. 15, the
조향축(410)은 조향 모터(미도시)와 앞바퀴(450)를 연결한다. 조향축(410)은 조향 모터의 회전에 따라 앞바퀴(450)를 우측 또는 좌측으로 회전시킨다.The steering
조향축(420)은 조향 모터(미도시)와 뒷바퀴(460)를 연결한다. 조향축(420)은 조향 모터의 회전에 따라 뒷바퀴(460)를 우측 또는 좌측으로 회전시킨다. The steering
여기서, 조향축(410) 및 조향축(420) 중 적어도 하나는 구동 모터(미도시)와 연결된다. 구동모터와 연결된 조향축(410) 및 조향축(420)은 구동 모터에서 발생한 회전 동력을 앞바퀴(450) 및 뒷바퀴(460) 중 적어도 하나에 전달한다.Here, at least one of the
이때, 구동모터와 연결된 조향축(410) 및 조향축(420) 중 적어도 하나는 구동축이라고 할 수 있다.At this time, at least one of the
제2 실시예에 따른 차량제어장치는 조향축(410) 및 조향축(420)이 모두 조향 모터와 연결되기 때문에 앞바퀴(450) 및 뒷바퀴(460)가 모두 좌우로 회전할 수 있다. 따라서, 제2 실시예에 따른 차량제어장치는 앞바퀴(450) 및 뒷바퀴(460)의 조향각이 조절되기 때문에 선회중심(c)이 다양한 곳에 위치할 수 있다.
Since the
도 16은 제2 실시예에 따른 차량제어방법에서 사용자가 차량제어장치에 힘만을 가하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.16 is a view for explaining a case where a user exerts a force only on the vehicle control device in the vehicle control method according to the second embodiment.
제2 실시예에 따른 차량제어방법에서는 사용자가 차량제어장치(100)에 힘(Fx, Fy)만을 가하는 경우 힘의 방향(x, y) 및 힘의 크기(F)만을 입력받는다. 이때, 제2 실시예에 따른 차량제어방법에서는 힘의 방향(y)만을 이용하여 이동방향을 계산하고, 힘의 크기(F)를 이용하여 제어속도를 계산하고, 도 16에 도시된 바와 같이 이동방향을 기준으로 차량(400)의 바퀴들의 조향각을 모두 동일하게 조절한 후, 차량(400)을 이동방향에 대응하여 이동시킬 수 있다.The vehicle control method according to the second embodiment receives only the force direction (x, y) and the force magnitude F when the user applies force Fx, Fy to the
이와 같이, 제2 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 사용자가 차량제어장치(100)에 힘(Fx, Fy)만을 가하는 경우 힘의 방향(x, y)에 대응하여 차량(400)을 직선 이동시킬 수 있다.
As described above, according to the vehicle control method of the second embodiment, when the user applies only the force Fx, Fy to the
도 17은 제2 실시예에 따른 차량제어방법에서 사용자가 차량제어장치에 모멘트만을 가하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.17 is a diagram for explaining a case where a user applies only moments to a vehicle control device in the vehicle control method according to the second embodiment.
제2 실시예에 따른 차량제어방법에서는 사용자가 차량제어장치(100)에 모멘트만을 가하는 경우 모멘트만을 입력받는다. 이때, 제2 실시예에 따른 차량제어방법에서는 모멘트에 대응하는 각속도(ω)를 계산하고, 각속도(ω)에 의해 제어속도를 계산하고, 차량제어장치(100)의 위치를 선회중심(c)으로 계산하고, 도 17에 도시된 바와 같이 선회중심(c)에 따라 모든 바퀴의 조향각을 각각 조절한 후, 차량(400)을 제어속도로 회전시킨다. 여기서, 차량(400)의 회전방향은 각속도(ω)에 의해 정해진다.In the vehicle control method according to the second embodiment, when the user applies only the moment to the
이와 같이, 제2 실시예에 따른 차량제어방법에 의하면, 사용자가 차량제어장치(100)에 모멘트만을 가하는 경우 차량제어장치(100)의 위치를 선회중심으로 계산하여 차량(400)을 회전시킬 수 있다.
As described above, according to the vehicle control method according to the second embodiment, when the user applies only moment to the
이와 같이, 실시 형태에 따른 차량제어방법은 제1 실시예 및 제2 실시예와 같이 조향축이 1개이거나 조향축이 2개일 경우에도 모두 적용될 수 있다.
As described above, the vehicle control method according to the embodiment can be applied to both the case where the steering shaft is one or the case where the steering shaft is two, as in the first and second embodiments.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 출원의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원에 개시된 실시예들은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It can be understood that The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment of the present invention and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.
100: 차량제어장치 110: 입력부
120: 제어부 130: 출력부
150: 고정부 160: 본체
200: 차량100: vehicle control device 110: input unit
120: control unit 130: output unit
150: Fixing portion 160: Body
200: vehicle
Claims (12)
사용자가 상기 차량제어장치에 힘 및 모멘트 중 적어도 하나를 가하는 경우 상기 힘의 방향, 상기 힘의 크기, 상기 모멘트를 입력받는 입력단계;
상기 힘의 방향을 이용하여 이동방향을 계산하고, 상기 힘의 크기를 이용하여 제어속도를 계산하고, 상기 힘의 방향, 상기 힘의 크기 및 상기 모멘트를 이용하여 선회중심을 계산하는 계산단계; 및
상기 이동방향 및 상기 선회중심 중 적어도 하나를 기준으로 상기 조향축의 바퀴들의 조향각을 조절하여 상기 차량을 상기 제어속도로 이동시키는 제어단계; 를 포함하는, 차량제어방법.A vehicle control method for controlling a vehicle including a steering shaft and a drive shaft using a vehicle control device mounted outside the vehicle,
An input step of inputting the direction of the force, the magnitude of the force, and the moment when the user applies at least one of a force and a moment to the vehicle control device;
Calculating a moving direction using the direction of the force, calculating a control speed using the magnitude of the force, and calculating a turning center using the direction of the force, the magnitude of the force, and the moment; And
Controlling the steering angle of wheels of the steering shaft based on at least one of the moving direction and the turning center to move the vehicle to the control speed; To the vehicle.
상기 계산단계는 상기 힘의 크기에 대응하는 속도를 계산하고, 상기 모멘트에 대응하는 각속도를 계산하고, 상기 속도를 이용하여 상기 제어속도를 계산하고, 상기 힘의 방향, 상기 속도 및 상기 각속도를 이용하여 상기 선회중심을 계산하는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the calculating step calculates a velocity corresponding to the magnitude of the force, calculates an angular velocity corresponding to the moment, calculates the control velocity using the velocity, and uses the direction of the force, the velocity, and the angular velocity Thereby calculating the turning center.
상기 계산단계는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치하지 않으면, 상기 선회중심을 상기 구동축의 연장선 상에 위치하도록 하는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
Wherein said calculating step causes said turning center to be located on an extension of said drive shaft if said turning center is not located on an extension of said drive shaft.
상기 제어단계는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치하지 않으면, 상기 차량을 상기 제어속도보다 느린 속도로 이동시키는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the control step moves the vehicle at a speed lower than the control speed if the turning center is not located on an extension line of the drive shaft.
모멘트 적정치는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치할 때의 모멘트의 크기이며,
상기 제어단계는 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 작을 때는, 상기 차량의 속도를 상기 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키고,
상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치와 같을 때는, 상기 차량을 상기 제어속도로 이동시키고,
상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 클 때는, 상기 차량의 속도를 상기 모멘트의 크기에 비례하여 감소시키는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
The moment suitable value is a magnitude of a moment when the turning center is located on the extension line of the drive shaft,
Wherein the control step increases the speed of the vehicle in proportion to the magnitude of the moment when the input moment is smaller than the momentary value,
And when the input moment is equal to the momentary value, moves the vehicle to the control speed,
And decreases the speed of the vehicle in proportion to the magnitude of the moment when the input moment is larger than the momentary value.
상기 제어단계는 상기 선회중심이 상기 차량제어장치의 위치를 기준으로 상기 구동축의 연장선을 넘어서 위치하면 상기 차량을 상기 제어속도보다 느린 속도로 이동시키고,
상기 선회중심이 상기 차량제어장치의 위치와 상기 구동축의 연장선 사이에 위치하면 상기 선회중심을 상기 구동축의 연장선 상에 위치시키는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the control step moves the vehicle at a speed lower than the control speed when the turning center is located beyond an extension of the drive shaft with respect to the position of the vehicle control device,
And if the turning center is located between the position of the vehicle control device and the extension line of the driving shaft, the turning center is positioned on an extension of the driving shaft.
모멘트 적정치는 상기 선회중심이 상기 구동축의 연장선 상에 위치할 때의 모멘트 크기이며,
상기 제어단계는 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 작을 때는, 상기 차량의 속도를 상기 모멘트의 크기에 비례하여 증가시키고,
상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치와 같거나, 상기 입력되는 모멘트가 상기 모멘트 적정치보다 클 때는, 상기 차량을 상기 제어속도로 이동시키는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
The moment proper value is a moment magnitude when the turning center is located on the extension line of the drive shaft,
Wherein the control step increases the speed of the vehicle in proportion to the magnitude of the moment when the input moment is smaller than the momentary value,
And when the input moment is equal to or greater than the momentary value, and the input moment is greater than the momentary value, the vehicle is moved to the control speed.
상기 제어단계는 상기 선회중심이 상기 차량의 최대조향각을 벗어나면 상기 차량을 상기 제어속도보다 느린 속도로 이동시키는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the control step moves the vehicle at a speed lower than the control speed when the turning center is out of the maximum steering angle of the vehicle.
상기 사용자가 상기 차량제어장치에 힘만을 가하는 경우,
상기 제어단계는 상기 이동방향을 기준으로 상기 바퀴들의 조향각을 동일하게 조절하는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
When the user applies only the force to the vehicle control device,
Wherein the controlling step equally adjusts the steering angles of the wheels based on the moving direction.
상기 사용자가 상기 차량제어장치에 모멘트만을 가하는 경우,
상기 계산단계는 상기 모멘트에 대응하는 각속도를 계산하고, 상기 제어속도는 상기 각속도를 이용하여 계산하고, 상기 선회중심은 상기 차량제어장치의 위치로 계산되는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
When the user applies only the moment to the vehicle control device,
Wherein said calculation step calculates an angular velocity corresponding to said moment, said control velocity is calculated using said angular velocity, and said turning center is calculated as a position of said vehicle control device.
상기 차량제어장치는 상기 구동축보다는 상기 조향축에 가깝게 위치하는, 차량제어방법.The method according to claim 1,
Wherein the vehicle control device is located closer to the steering shaft than the drive shaft.
상기 제어단계 이전에는 상기 차량이 상기 차량제어장치에 의해 제어될 수 있는 제어상태인지 확인하고, 상기 차량이 상기 제어상태이면 다음 단계를 실행하는 보안단계; 를 더 포함하는, 차량제어방법.12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Confirming that the vehicle is in a control state in which the vehicle can be controlled by the vehicle control device before the control step, and executing the next step if the vehicle is in the control state; Further comprising the steps of:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140105010A KR101554324B1 (en) | 2014-08-13 | 2014-08-13 | Vehicle control method |
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KR101554324B1 true KR101554324B1 (en) | 2015-09-18 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004249971A (en) | 2003-01-31 | 2004-09-09 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Vehicle control method and vehicle control device |
JP2007099209A (en) | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | Vehicle turning device, and vehicle turning method |
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2014
- 2014-08-13 KR KR1020140105010A patent/KR101554324B1/en active IP Right Grant
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