KR101558309B1

KR101558309B1 - 차량의 감속 제어 장치

Info

Publication number: KR101558309B1
Application number: KR1020130125023A
Authority: KR
Inventors: 진 구루미사와; 도요히토 노자와; 다츠야 나미키리
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-10-07
Also published as: US20140121928A1; US9434363B2; JP5704147B2; JP2014084026A; KR20140052846A

Abstract

차량이 곡선 경로를 따라 주행할 때, 차량의 요율에 기초하여 연속하는 속도 한도의 값들이 계산되고, 차량 한도에 기초하여 실제 속도를 제어하도록 가속 요구의 값들이 계산되고 적용된다. 곡선 경로를 따라 주행함으로 인해, 요율 및 가속 요구의 진동의 시작이 검출되면, 가속 요구가 속도 한도를 증가시키는 방향으로 가변하지 못하도록, 가속 요구를 계산하는데 이용되는 속도 한도의 값 또는 가속 요구에 가드 처리가 적용된다. 그에 의해, 진동으로 인한 감속 제어의 불안정성이 실질적으로 억제된다.

Description

차량의 감속 제어 장치{DECELERATION CONTROL APPARATUS FOR MOTOR VEHICLE}

본 출원은 2012년 10월 25일자 출원된 일본특허출원번호 제2012-235663호에 기초하며, 그 일본특허출원은 본 명세서에 참조로서 인용된다.

본 발명은 차량의 주행 상태에 따라 차량의 감속 제어를 실행하는 감속 제어 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 일본특허공고번호 10-278762에서처럼 지금까지 그러한 목적을 위해 여러 유형의 감속 제어 장치가 제안되었다. 전형적으로, 감속의 목표값은 예를 들어 횡가속(lateral acceleration)과 같은 양(quantity)의 검출값에 기초하여 계산되며, 그 장치는 목표값에 기초하여 차량을 자동으로 감속시킨다.

그러나, 차량이 감속 제어를 적용받으면서 선회(여기에서 "선회"는 곡선로를 따라 이동하는 것을 의미함)할 때, 감속의 목표값을 계산하는데 이용된, 선회 움직임(요율(yaw rate), 횡가속등)을 나타내는 양의 획득값이 진동(oscillate)할 수 있다. 그러한 진동("진동(oscillation)"은 일반적으로 크기가 반복적으로 변동하는 것을 나타내는데 이용됨)은 차량이 주행하는 도로의 구조, 도로 표면의 상태, 차량의 조향 각도등에 기인하여 유발될 수 있다. 이에 따라, 감속 제어가 불안정(헌팅(hunting))하게 될 수 있는데, 이는 차량의 안정적인 움직임을 유지시키기 위해 예방되어야 한다. 그러나, 지금까지 제안된 감속 제어 장치의 유형은 충분한 제어 응답 속도를 보장하면서 그러한 불안정성을 충분히 예방하지 못한다.

따라서, 차량이 주행 경로의 곡선 부분을 따라 운행될 때 차량 속도가 적절한 값으로 자동 제어될 수 있고, 충분한 제어 응답 속도를 보장하면서 감속 제어의 불안정성을 예방할 수 있는, 차량의 감속 제어 장치를 제공함에 의해, 상술한 문제를 극복하는 것이 바람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 차량의 선회 상태를 포함하는 차량의 주행 상태에 기초하여 차량의 감속 제어를 실행하는, 차량 설치용 감속 제어 장치를 제공하며, 그 감속 제어 장치는 선회 상태 획득 회로, 제어값 획득 회로 및 가드(guard) 처리 회로를 포함한다.

선회 상태 획득 회로는 요율 센서에 의해 검출된 요율 값과 같은, 선회 상태를 나타내는 선회 상태량의 연속하는 값(successive values)들을 획득한다. 선회 상태량의 획득값들에 기초하여, 제어값 획득 회로는 감속 제어에 적용될 가속 요구(acceleration demand)와 같은 제어량의 연속하는 값들을 계산한다. 가드 처리 회로는 특정 주행 상태로 주행하는 차량에 의해 유발되는, 특히, 주행 경로의 곡선 부분을 따라 주행함에 의해 유발되는, 선회 상태량 및 제어량의 진동의 시작을 검출하는 가드 처리를 실행한다.

진동의 시작이 검출되면, 선회 상태량의 가드값(guard value) 또는 제어량의 가드값이 가드 처리에 의해 수립된다. 진동의 검출전에는, 제어량의 연속적인 획득값에 기초하여 감속 제어가 실행된다. 그러나, 진동의 시작이 검출되면, 제어량의 가드값에 기초하여, 또는 선회 상태량의 가드값에 기반하여 도출된 제어량의 값에 기초하여 감속 제어가 실행된다.

감속 제어의 "헌팅" 불안정이 제어량의 진동에 의해 생성되면, 본 발명에서는 그러한 불안정성을 효과적으로 억제시킨다.

보다 구체적으로, 감속 제어가 실행되면, 선회 안정량(예를 들어, 요율)의 연속적인 획득값들은, 횡가속을 사전 설정된 경계값내로 제한시키는 차량 속도의 한도값으로서, 속도 한도(speed limit)를 계산하는데 이용된다. 가속 한도(속도 한도에 대응하는 가속 요구값)는 속도 한도와 차량의 실제 현재 속도간의 차이에 기초하여 획득된다. 본 발명의 일 측면으로부터, 선회 상태량의 가드값이 가드 처리에 의해 설정되면 속도 한도는 증가 방향으로 가변하지 못하고 단지 감소한다. 즉, 차량 속도는 감소할 뿐 증가하지 못한다. 따라서, 가속 요구(가속 한도값)가 안정화된다. 대안적으로, 가드 처리는, 동일한 안정 효과를 달성하기 위해, 예를 들어, 속도 한도의 계산값의 가드값을 설정하도록 실행될 수 있다. 다른 대안으로서, 가드 처리는, 동일한 안정 효과를 달성하기 위해, 예를 들어, 가속 한도의 계산값의 가드값을 설정하도록 실행될 수 있다.

바람직하게, 선회 상태 획득 회로는 차량의 횡가속의 연속하는 값들을 획득하며, 가드 처리 회로는, 횡가속의 절대값이 제 1 사전 설정된 임계치를 초과한다고 판정되면, 가드 처리를 개시한다.

또한, 가드 처리 회로는, 횡가속의 연속으로 획득된 절대값이 사전 설정된 지속 간격(continuation interval)보다 길게 제 2 사전 설정된 임계치 아래로 유지되고 있다고 판정되면, 가드 처리를 종료하도록 구성됨이 바람직하다.

횡가속의 각각의 값은 각 센서로부터 생성된, 차량의 요율 및 속도의 검출값에 기초하여 계산되거나, 횡가속 센서에 의해 검출된다.

도 1은 감속 제어 장치의 제 1 실시 예의 전반적인 구성을 나타낸 블럭도,
도 2a는 제 1 실시 예의 동작을 설명하는데 이용하기 위한, 차량의 횡가속의 변동을 나타내는 타이밍도이고, 도 2b는 가속 요구의 변동을 나타내는 대응하는 타이밍도,
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b에 대응하는 타이밍도로서, 차량의 횡가속 변동의 제 2 예시에 대한 경우를 도시한 도면,
도 4는 제 1 실시 예에 의해 실행되는 처리 루틴의 흐름도,
도 5는 제 1 대안적인 실시 예에 의해 실행되는 처리 루틴의 흐름도,
도 6은 제 2 대안적인 실시 예에 의해 실행되는 처리 루틴의 흐름도,
도 7은 도 4의 흐름도에서 가드 처리 단계의 세부 사항을 나타낸 흐름도이다.

도 1은 참조번호 10으로 표시된, 감속 제어 장치의 제 1 실시 예의 전반적인 구성을 나타낸 블럭도이다. 감속 제어 장치(10)는 차량의 적응적 순항 제어 시스템의 일부로서, 호스트 차량상에 설치된다. 적응적 순항 제어 시스템은, 호스트 차량의 속도가 설정된 상한값을 초과하지 않도록 제한하면서 선행 차량의 속도에 맞추도록 및 일정한 차량간 이격(inter-vehicle separation)으로 선행 차량을 추종하도록 호스트 차량의 속도를 제한하는 작용을 한다. 그러한 적응적 순항 제어 시스템의 유형은 잘 알려져 있으며, 따라서 본 실시 예의 동작과 관련한 그 시스템의 동작들만을 설명하겠다.

도시된 바와 같이, 감속 제어 장치(10)는 주 제어기(11), 엔진 ECU(12), 브레이크 ECU(13), 레이더 센서(14), 요율 센서(15), 차량 속도 센서(16), 조향 각도 센서(17), 운전자 제어 가능 스위치(18) 및 제어 모드 선택 스위치(19)로 형성된다.

주 제어기(11)는 CPU, ROM, RAM 등으로 이루어진 마이크로컴퓨터에 기반하며, 적응적 순항 제어 시스템의 동작을 제어한다. RAM에 임시 유지된 프로그램 실행을 위해 필요한 데이터와 함께, ROM에 미리 저장되었던 룩업 테이블, 메모리 맵등에 유지된 여러 데이터를 이용하여 CPU가 프로그램 실행(처리 루틴)함으로써 감속 제어가 실행된다.

엔진 ECU(12)는 주 제어기(11)로부터 전송된 명령에 따라 호스트 차량의 변속(transmission) 및 엔진의 동작 상태를 제어하며, 브레이크 ECU(13)는 주 제어기(11)로부터의 명령에 따라 차량 브레이크의 동작을 제어한다. 특히, 주 제어기(11)는 차량의 가속 또는 감속의 요구값(required value)(즉, 음 또는 양의 값)으로서, 가속 요구를 계산한다. 가속 요구에 따른 제어 명령은 엔진 ECU(12) 및 브레이크 ECU(13)에 전달된다. 레이더 센서(14)는, 특정 검색 지역내에 존재하는 임의 목표물로부터 반사되고 레이더 센서(14)에 의해 수신되는 파장(광 파장 또는 음 파장)을 전송함에 의해, 호스트 차량과 목표물(예를 들어, 선행 차량)간의 거리를 검출하고, 호스트 차량에 대한 목표물의 상대적 방향을 검출한다.

요율 센서(15)는 호스트 차량의 실제 요율(즉, 수직축에 대한 각도 회전의 비율)을 검출한다. 차량 속도 센서(16)는 호스트 차량이 주행하는 실제 속도를 검출한다. 조향 각도 센서(17)는 호스트 차량의 조향 각도, 즉, 호스트 차량의 운전자(이하에서는 간단히 운전자라 함)가 조향 휠을 회전시키는 각도를 검출한다.

운전자 제어 가능 스위치(18)는 감속 제어 장치(10)가 합체되는 적응적 순항 제어 시스템에, 예를 들어, 차량간 이격 제어를 적용할 것인지 또는 중지시킬것인지와 같은 운전자의 의도를 나타내는 명령을 입력하는 운전자에 의해 활성화된다. 제어 모드 선택 스위치(19)는, 예를 들어, 차량간 이격 또는 차량간 시간 간격이 상대적으로 길어지게 되는 장기 차량간 이격 모드(long inter-vehicle separation mode), 단기 차량간 이격 모드(short inter-vehicle separation mode), 및 중간 차량간 이격 모드(intermediate inter-vehicle separation mode)와 같은 차량간 이격을 제어하는 다수의 이용 가능 제어 모드로부터 특정 제어 모드를 선택하는 운전자에 의해 활성화될 수 있다. 여기에서, "차량간 시간 간격"은 선행 차량이 특정 위치를 통과하는 시점과 호스트 차량이 그 특정 위치를 통과할 시점간의 경과 예상 시간 간격(time interval expected to elapse)을 나타낸다.

주 제어기(11)는 감속 제어 장치(10)의 주요 구성으로서, 횡가속 계산부(111), 속도 한도 계산부(112), 가드 처리부(113), 한도값 계산부(114) 및 가속 요구 설정부(115)로 이루어진다. 이들은 저장된 프로그램의 실행을 통해 주 제어기(11)의 CPU의 동작에 의해 구현되는 각 기능 블럭들이다.

횡가속 계산부(111)는 요율 센서(15)와 차량 속도 센서(16)에 의해 검출된 요율(Υ) 및 차량 속도의 값들에 기초하여 호스트 차량의 횡가속(Gy)의 연속하는 값들을 계산한다. 즉, 요율 센서(15)와 차량 속도 센서(16)의 조합은 요율(Υ) 및 횡가속(Gy)의 연속하는 값들을 획득하는 작용을 한다.

감속 제어가 적용된 채로 차량이 곡선 경로를 따라 주행하면, 속도 한도(Vs)의 연속하는 값들이 도출되는데, 이때 Vs는 차량의 횡가속이 사전 설정된 경계값을 초과하는 것을 제한하는 차량 속도의 한도값(limit value)이다. 차량 한도(Vs)의 연속적으로 갱신된 값들은, 이하에 설명하겠지만, 차량의 선회 상태에 기초하여, 즉, 본 실시 예에서는 요율(Υ)의 도출된 값에 기초하여 속도 한도 계산부(112)에 의해 획득된다.

호스트 차량이 그러한 곡선 주행 경로를 따라 주행중이고 횡가속(Gy)이 사전 설정된 값을 초과한 것으로 검출되면, 가드 처리부(113)는 요율(Υ)과 횡가속(Gy)의 진동을 검출하고 (진동이 검출되면) 그 진동에 의해 유발되는 감속 제어에 있어서의 불안정성("헌팅")을 억제하는 가드 처리로서 이하에 언급된 처리 형태를 실행한다. 가드 처리의 경우, 진동이 시작된다고 검출되면, 그 시점에서의 요율(y)의 값이 가드값으로서 설정된다. 이후, 그 가드값은 연속적으로 검출된 Υ의 값을 대신하여, 속도 한도(Vs)를 계산하는데 실제 이용되는 요율(Υ)의 값으로 된다. 그러나, 요율(Υ)이 예를 들어 현재 설정된 가드값을 초과하도록 증가하면, 요율(Υ)의 새로운(상한) 가드값이 설정되며, 그에 대응하는 속도 한도(Vs)의 하한값이 그에 의해 결정된다.

따라서, 속도 한도(Vs)는 현재 설정된 가드값에 의해 결정된 값보다 높게 증가하도록 가변하지 못하지만, 감소는 된다. 그에 의해, 감속 제어시 요율(Υ)의 진동의 영향이 실질적으로 억제될 수 있게 된다.

감속 제어가 적용되는 동안에, 한도값 계산부(114)는 차량 속도 센서(15)에 의해 검출된 호스트 차량의 실제 속도와 속도 한도(Vs)간의 차이에 기초하여, 가속 한도의 계산값을 연속적으로 갱신한다. 즉, 가속 한도는 호스트 차량의 실제 속도가 속도 한도(Vs)와 일치하도록 하는 가속 요구의 값이다.

가속 요구 설정부(115)는 호스트 차량의 운전휠(drive wheel)에 전해질 요구된 가속량 또는 감속량을 나타내는 양의 값 또는 음의 값으로 가속 요구를 설정한다. 가속 요구값은 한도값 계산부(114)에 의해 계산된 가속 한도값으로서 설정되거나, 적응적 순항 제어 시스템에 대해 설정되었던 상태 및 차량의 동작 상태에 기초하여 가속 요구 설정부(115)에 의해 설정될 수 있다. 가속 요구를 설정하는 예시가 이하에서 설명될 것이다.

<동작 설명>

본 실시 예의 경우, 적응적 순항 제어 시스템에 의해 수립된 차량간 이격의 정도는 운전자 제어 가능 스위치(18) 및 제어 모드 선택 스위치(19)들의 활성화를 통해 동작 상태를 설정함으로써 차량 운전자가 판정한다. 선행 차량을 추종하는 상태가 상실되면(예를 들어, 선행 차량이 호스트 차량과 동일한 차선을 주행하다가 다른 차선으로 변경하여 주행하는 경우), 호스트 차량은, 목표 속도에 도달할 때까지 가속의 특정 요구값에 따라 가속하고, 이후 목표 속도로 주행하는 것을 유지하도록 적응적 순항 제어 시스템에 의해 제어된다.

그러나, 호스트 차량이 주행 경로의 곡선 부분상에서의 주행을 시작하면, 호스트 차량이 그 곡선을 돌면서 안정적인 상태로 주행하는 것을 보장하는 감속 제어 장치(10)에 의해 필요에 따라 감속 제어가 적용된다.

이하에서는, 도면을 참조하여 감속 제어 장치(10)의 동작을 설명한다.

도 2a에는 호스트 차량이 주행 경로의 곡선 부분으로 진입하고 후속하여 그 곡선 부분을 벗어날 때, 횡가속(Gy)의 변동의 예를 나타내는 타이밍도이고, 도 2b에는 가속 요구의 변동을 나타내는 대응하는 타이밍도가 도시된다.

곡선 경로를 돌면서 주행하는 감속 제어 동안에, 가속 한도값으로서 가속 요구가 수립되거나 그렇지 않을 수 있다. 즉, 감속 제어의 실행 동안, 적응적 순항 제어 시스템은 (예를 들어, 선행 차량의 저속 주행으로 인해) 속도 한도(Vs)보다 낮은 차량 속도의 목표값을 결정할 수 있다. 그러한 경우, 가속 한도값 대신에 적절한 가속 요구값이 적용될 것이다. 그러나, 도 2a 및 도 2b의 예시에서는, 가속 한도의 값들(속도 한도(Vs)의 값에 따른 가속 요구)이 간격 t0 내지 t2 동안에 적용된다.

본 실시 예의 경우, 요율 센서(15)로부터 검출된 요율(Υ)의 값과 차량 속도 센서(15)로부터 검출된 차량 속도 값에 기초하여, 횡가속(Gy)의 연속하는 값들이 계산된다. 그러나, 도 2a 및 도 2b와 유사한 타이밍도가 획득되는, 횡가속(Gy)의 값을 획득하는 횡가속 센서를 동일하게 제공할 수 있다. 호스트 차량이 주행 경로의 곡선 부분을 따라 주행할 때, 요율(Υ) 및 횡가속(Gy)의 진동이 발생한다고 가정한다. 그러한 진동의 발생 또는 미발생(non-occurrence)과 진동의 형태는 주행 경로의 구조, 도로 표면의 상태, 차량의 조향 각도와 같은 요소들에 좌우된다.

요율 및 횡가속의 그러한 진동이 발생하면, 그에 기반하여 계산된 양에 대해서도 유사한 진동이 발생할 것이다. 즉, 속도 한도(Vs)가 진동할 것이고, 그에 따라 가속 한도값도 진동할 것이다. 이것은 감속 제어의 불안정성(헌팅)을 유발할 수 있다. 그러나, 도 2b에 도시된 본 실시 예의 경우, 가속 한도값은 가드 처리에 의해 실질적으로 안정화된다.

호스트 차량은 시점 t0에 주행 경로의 곡선 부분으로 진입하여 시점 t2에서 벗어난 것으로 표시된다. 간격 t0~t2내에서, 감속 제어는 다음과 같이 적용된다.

(1) (간격 t0 내지 ts) 시점 t0에 후속하여, 감속 제어 장치(10)는 검출된 요율(Υ)에 기초하여 감속 제어를 적용한다. 이것은, 시점 ts에서, 횡가속(Gy)의 절대(계산된)값이 초기 임계값 Gys에 도달할 때까지 계속된다.

(2) (가드 처리: 간격 ts 내지 te1) 시점 ts에 후속하여, 횡가속(Gy)은 시점 t1에서 감소하기 시작한다. 그 시점에 검출된 요율(Υ)은 (횡가속(Gy)의 값(Gy1)에 대응하는) 가드값(Υ1)으로서 설정된다. 이 예시에 있어서, 횡가속(Gy)은 후속적으로 Gy1을 초과하지 않는다. 시점 te에서, 횡가속(Gy)의 절대값은 최종 임계값(Gye) 미만으로 된다.

(3) (te1 이후) 횡가속(Gy)의 절대값이 사전 설정된 기간 tc0보다 더 길게 Gye 아래로 유지되면, 가드 처리는 시점 te1에서 종료한다. 즉, 가드 처리의 간격이 ts에서 t1으로 연장된다. te1 내지 t2까지의 간격에서, 속도 한도(Vs)는 요율(Υ)의 검출값을 연속적으로 감소시키는 것에 대해 반대로 가변하며, 그에 따라 가속 한도값은, (t2에서) 곡선 부분을 벗어나서 감속 제어가 종료될 때 까지, 연속적으로 증가한다.

본 예시와 함께 획득한 속도 한도(Vs)의 안정화는 이하의 효과를 가진다. 곡선 부분에 진입하기 전(t0 전), 가속 요구값은, 예를 들어, 적응적 순항 제어 시스템에 의해 결정된 일정 속도로 차량을 유지시키기 위한 것이다. 횡가속(Gy)은 실질적으로 0이다. 차량이 곡선 부분에 진입하면(시점 t0), 횡가속(Gy)은 0보다 높게 상승하며, 그에 따라 감속 제어가 시작되고 속도 한도(Vs)의 값이 계산된다. Vs는 Gy의 증가에 따라 연속적으로 감소하며, 가속 요구(가속 한도값)는 그에 따라 감소한다.

횡가속(Gy), 각도 슬립 속도(angular slip velocity)(dβ), 요율(Υ) 및 차량이 주행하는 속도(V)들간에 이하의 수학식이 존재한다.

Gy = V(dβ + Υ) ....... (F1)

정상 주행 상태 동안, 횡 슬립 각도(dβ)는 작다. 따라서, 수학식(F1)에서의 인자 dβ는 무시될 수 있으며, 그에 따라 아래의 수학식(F2)가 수학식(F1)으로부터 획득된다. 따라서, 요율(Υ) 및 차량 속도(V)의 검출값들을 이용한 계산에 의해 횡가속(Gy)이 획득될 수 있다. Gy 및 Υ가 수학식(F2)에 나타난 바와 같이 관련되기 때문에, 요율(Υ)이 진동하면, 그에 대응하여 횡가속(Gy)이 진동한다.

Gy = V·Υ ...... (F2)

속도 한도(Vs)는 상술한 수학식(F2), 요율(Υ) 및 횡가속 경계값(Gyc)(사전 설정된 표준값)에 기초하여 이하의 수학식(F3)로부터 계산될 수 있다. 그에 의해, 속도 한도(Vs)와 차량 속도(V)간의 차이에 기초하여 가속 한도의 값이 계산될 수 있다.

Vs = Gyc/Υ ...... (F3)

수학식(F3)은, 상술한 수학식(F1) 및 차량의 실제(검출) 속도(Vr)에 기초하여 이하의 수학식(F4)로 변환될 수 있다.

Vs = Vr·Gyc/Gy ..... (F4)

요율(Υ)은, 첨부된 청구범위에 나타나 바와 같이, 호스트 차량의 선회 상태를 나타내는 정보량에 대응한다. 그러나, 선회 상태가 횡가속(Gy) 또는 실제 차량 속도(Vr)의 검출값에 기초하여 유사하게 표현될 수 있음을 수학식(F4)로부터 알 수 있을 것이다.

도 2b의 타이밍도에 도시된 바와 같이, 호스트 차량이 주행 경로의 곡선 부분을 따라 주행을 시작한 후(시점 t0), 상술한 수학식(F3)에 의해 결정된 속도 한도(Vs)의 값에 따라 간격 t0~t1에서 감속 제어가 적용된다. 따라서, 가속 요구(가속 한도값)는 음의 값에서 양의 값으로 단조롭게 감소한다. 가속 요구를 계산하는 데 이용되는 값 또는 가속 요구값에 적용되는 필터링(평활(smoothing)) 처리가 없기 때문에, 주행 경로의 곡선 부분에 진입하면, 감속 제어에 대한 신속한 전이가 이루어질 수 있다.

브레이크 ECU(13)의 제어하에 차량 브레이크를 적용 및/또는 엔진 ECU(12)의 제어하에 엔진을 브레이크함에 의해 차량의 주행 상태에 따라, 감속이 적절하게 실행된다.

도 2a 및 도 2b의 예시에서, 요율(Υ) 및 횡가속(Gy)이 시점 t1에서 각각 값 Υ1 및 GY1을 달성한 후에는, 요율(Υ)(및 그에 따른 횡가속(Gy))의 검출된 값이 감소하기 시작한다. 따라서, t1은 Υ 및 Gy의 진동의 시작 시점으로서 검출된다. 즉, 시점 t1 이후, Gy는 Gy1과 유사한 크기의 값까지/로부터 증가하고 감소함에 의해 반복적으로 가변한다. 그 진동 동안에는, (속도 한도(Vs)를 계산하는데 이용되는) 요율(Υ)이 가드값(Υ1) 미만으로 되는 것이 예방되고, 그에 따라 속도 한도(Vs)는 시점 t1에서 결정된 값보다 높게 증가되지 않게 된다. 그 결과, 요율 및횡가속의 진동으로 인한 가속 한도값의 변동이 실질적으로 억제된다.

시점 te1에서 횡가속(Gy)이 최종 임계치(Gye) 미만으로 된 후, 즉, 상태 Gy＜Gye가 사전 설정된 기간 Tc0보다 길게 계속되면, 시점 te에서 가드 처리가 종료된다.

시점 t2에서 호스트 차량이 주행 경로의 곡선 부분을 벗어나면, 적응적 순항 제어 시스템에 의한 감속 제어에서 가속의 정상 제어로의 변경이 신속하게 실행될 수 있는데, 이는 상술한 바와 같이, 감속 제어에 대한 요율(Υ) 및 횡가속(Gy)의 진동의 영향을 줄이는 평활(필터링) 처리가 적용되지 않기 때문이다.

상술한 바로부터 이해할 수 있겠지만, 횡가속(Gy)이 사전 설정된 임계치(Gys)를 초과했으면, 가드 처리가 실행된다. 가드 처리에서는, 요율(Υ)의 가드값이 설정되어 속도 한도(Vs)의 대응하는 값이 정의된다. 속도 한도(Vs)와 현재 검출된 차량 속도간의 차이에 기초하여 가속 한도값이 결정된다. 요율(Υ)의 가드값이 설정되면, 예를 들어 속도 한도(Vs)는 그 가드값에 대응하는 값으로부터 증가하도록 가변할 수 없게 된다. 따라서, 요율 및 횡가속의 진동으로 인한 가속 한도값(가속 요구)의 변동이 실질적으로 억제되어, 감속 제어의 안정성을 보장하게 된다.

도 3a는 도 2a와 유사한 타이밍도이지만, 주행 경로의 곡선 부분으로 진입한 후, 횡가속(Gy)의 진동이 시점 t1에서 제 1 피크 크기(Gy1)에 도달하고, 시점 t4에서 Gy1보다 큰 제 2 피크치를 유지하는 경우를 도시한다. 이 경우, 도 2a 및 도 2b의 경우에 대해 설명한 바와 같이 시점 t1에서 가드값(Gy1)이 초기에 수립되지만, 횡가속(Gy)이 Gy1을 초과하면 가드값이 해제된다. 이후, t3 내지 t4의 간격에서 요율(Υ)의 검출값에 기초하여 속도 한도(Vs)의 값들이 계산된다. 시점 t4에서, 횡가속(Gy)이 값(Gy2)으로부터 감속하기 시작하면, 요율(Y)의 대응하는 값(Y2)이 새로운 가드값으로서 설정된다. 따라서, 가드 처리는 초기에 설정된 가드값(예를 들어, Y1)에 의해 결정된 값으로부터 속도 한도(Vs)의 증가를 예방하지만, (예를 들어 Y2에 대응하는 값까지) Vs의 후속하는 감소는 가능하게 함을 이해할 수 있을 것이다.

도 3b의 타이밍도에는 가속 한도값(가속 요구)의 결과하는 변동이 도시된다. 이 경우에도, 가속 한도값은 요율 및 횡가속의 진동과 무관하게 실질적으로 안정하게 유지된다.

도 4는 상기 동작들을 실행하기 위한, 본 실시 예에 의해 주기적으로 실행되는 처리 루틴의 흐름도이다.

먼저, 단계 S410에서, 요율(Y)의 현재값은 요율 센서(15)로부터의 출력에 기초하여 검출된다. 다음 단계 S420에서, Y의 검출된 값과 차량 속도(Vr)에 기초하여 검출된 횡가속(Gy)의 대응하는 값이 계산된다.

단계 S430에서, 횡가속(Gy)의 절대값이 초기 절대값(Gys)을 초과하는지에 대한 판정이 이루어진다. 초과하지 않으면(NO 판정), 이러한 처리 루틴 실행이 종료된다. Gys를 초과한 것으로 판정되어(단계 S430에서 YES) 가드 처리가 적용될 것임을 나타내면, 단계 S440이 실행된다.

단계 S440에서, 속도 한도(Vs)를 계산하는데 이용하기 위한 요율(Y)의 값을 획득하기 위한 처리가 실행된다. 이러한 Y값은 (도 2a에서의 시간 간격 ts~t1에서 처럼) 현재의 검출값 또는 (도 2a에서의 시간 간격 t1~te에서 처럼) 가드값으로서 획득된다.

도 7은 단계 S440의 내용의 흐름도이다. 먼저, 요율(Y)의 가드값이 현재 수립되었는 지를 판정한다(단계 S440a). 만약 그렇다면, 단계 S440b가 실행되어, 횡가속(Gy)의 최신값이 가드값을 설정했던 시점에서 획득한 값을 초과하는지를 판정한다. NO 판정이 이루어지면, Y의 가드값이 선택되어(단계 S440d) 단계 S450의 계산에 적용된다.

Gy의 최신값이 가드값을 설정했던 시점에서 획득한 값을 초과하면(단계 S440b에서 YES 판정), 그 가드값은 소거된다(단계 S440c). Y의 최신 획득값이 선택되어(단계 S440h) 단계 S450의 계산에 적용된다. 단계 S440h에서 현재 수립된 가드값이 없다고 판정되면, S440e가 실행되어 횡가속(Gy)의 최신 획득값이 이전에 획득한 값을 초과하는지를 판정한다. 만약 그렇다면, 단계 S440f가 실행되며, 그렇지 않다면(단계 S440e에서 NO 판정), 상술한 바와 같이 단계 S440h가 실행된다. 단계 S440f에서, 요율(Y)의 이전의 계산값은 새로운 가드값으로서 설정되며, 그 다음 (단계 S440g), 새로운 가드값이 선택되어 단계 S450이 계산에 적용된다.

단계 S440에 뒤이어, 도 4의 단계 S450에서, 단계 S440에서 선택된 요율(Y)의 값이 속도 한도(Vs)를 계산하는데 적용된다(상기 수학식 F3). 그 다음, 단계 S460이 실행되며, 거기에서는 차량 속도 센서(15)에 의해 검출된 호스트 차량의 실제 속도(Vr)와 계산된 속도 한도(Vs)간의 차이에 기초하여 가속 한도값(αs)이 도출된다.

단계 S470에서, α는 그 시스템에 대해 설정되었던 상태 및 차량의 동작 상태에 기초하여(즉, 가속기, 브레이크 및 변속의 상태, 순항 제어를 위해 설정되었던 속도, 차량간 이격 거리에 대해 설정된 값 또는 이격 시간 간격등에 기초하여), 적응적 순항 제어 시스템이 현재 결정한 가속 요구의 값을 나타낸다. 단계 S470에서, 가속 요구(α)가 단계 S465에서 획득한 가속 한도값(αs)을 초과하는지에 대한 판정이 이루어진다. 가속 요구(α)가 가속 한도값(αs)을 초과하면(단계 S470에서 YES), 단계 S480이 실행되며, 거기에서 α는 αs로 대체된다. 그에 의해, 가속 한도값(αs)은 차량 속도를 제어하는데 적용된다. 그 다음, 단계 S490이 실행된다.

그러나, α이 αs를 초과하지 않으면(단계 S470에서 NO)(즉, 적응적 순항 제어 시스템이 속도 한도(Vs)보다 낮은 속도의 목표값을 특정하고 있다면), 단계 S480을 건너뛰고, 단계 S490이 실행되어, 가속 요구(α)에 기초하여 차량 속도가 제어된다.

단계 S490에서, 사전 설정된 기간(Tc0)을 초과하는 간격(Tc)동안, 횡가속(Gy)의 절대값이 최종 임계치(Gye)보다 아래로 유지되었는지에 대한 판정이 이루어진다. 아니라면(단계 S490에서 NO), 단계 S495가 실행되며, 거기에서는 요율(Y) 및 차량 속도(Vr)의 최신 검출값이 획득되고, 이들에 기초하여 횡가속(Gy)의 갱신값이 계산된다. 단계 S440으로 귀환하고, 기간(Tc0)을 초과한 것으로 판정될 때까지(단계 S490에서 YES), 단계 S440 내지 S495의 시퀀스가 연속적으로 반복된다. 이러한 처리 루틴의 실행이 종료된다.

<효과>

상술한 바와 같이, 호스트 차량이 주행 경로의 곡선 부분을 따라 주행할 때, 요율(Y)의 연속적으로 검출된 값들(및 횡가속(Gy)의 계산값)이 진동할 수 있다. 따라서, 감속 제어에 이용된 제어값이 요율(Y)의 그러한 변동값들에 기초하여 직접 도출되었으면, 감속 제어가 불안정하게 될 수 있었다. 즉, 제어 "헌팅"이 발생할 수 있었다. 상술한 실시 예의 경우, 감속 제어 장치(10)에 의해, 진동이 검출되면 요율(Y)의 가드값을 설정하고, 그 가드값에 기초하여 속도 한도(Vs)를 계산함으로써 그러한 불안정성이 예방된다. 그에 의해 속도 한도(Vs)는 Y의 가드값에 대응하는 값으로부터 증가 방향으로 가변하지 않게 된다. 그 시점에서의 실제 차량 속도(Vr)와 속도 한도(Vs)간의 차이에 따라 가속 요구값이 결정된다. (제어 "헌팅"으로부터 결과하는) 가속 요구의 변동은, 평활(필터링) 처리의 이용을 요구하지 않고서도, 실질적으로 억제된다. 그에 의해, 호스트 차량이 주행 경로의 곡선 부분에 진입하여 거기로부터 벗어날 때, 차량의 움직임의 안정성을 보장하면서, 감속 제어가 신속하게 초기화되고, 종료될 수 있다.

첨부된 청구범위에 설명된 바와 같이, 선회 상태량은 상술한 실시 예의 요율에 대응하며, 제어량은 가속 요구에 대응한다.

<대안적인 실시 예>

본 발명은 상술한 실시 예에 국한되지 않으며, 여러 대안적인 실시 예가 예상되며, 그의 예시를 이하에서 설명하겠다. 또한, 설명한 실시 예들 중 둘 이상을조합할 수 있으며, 이들 실시 예들 중의 일부를 조합할 수 있는데, 그러한 조합은 본 발명의 청구된 범주내이다.

우선, 상술한 제 1 실시 예의 경우, 속도 한도(Vs)는 요율(Y)에 기초하여 계산된다. 그러나, 횡가속(Gy)과 요율(Y)에 기초하여 Vs를 계산할 수도 있다.

또한, 상술한 실시 예의 경우에서처럼 횡가속의 절대값과 사전 설정된 임계치(Gys 및 Gye)를 비교하는 대신에, 가드 처리가 실행되는 간격을 결정하기 위해, 최종 임계치 및 사전 설정된 임계치를 요율(Y)의 절대값과 비교할 수 있다.

또한, 감속 제어 장치는 횡가속 센서를 구비할 수 있었다. 그 경우, 요율(Y)에 기초하여 횡가속(Gy)을 계산하는 대신에, 횡가속(Gy)이 직접 검출되어 속도 한도(Vs)를 계산하기 위해 검출될 차량 속도(Vr)와 조합하여 적용될 수 있었다(상기 수학식 F4). 필요한 경우, 조향 각도 센서(17)로부터의 출력에 기초하여 계산된 값이 정정될 수 있었다.

추가적인 대안으로서, Vs를 계산하는데 이용하기 위해, 차량 속도 센서(15)와 조향 각도 센서(17)로부터의 출력에 기초하여, 요율(Y) 및/또는 횡가속(Gy)의 값을 계산할 수도 있다. 추가적인 대안으로서, 요율 센서(15) 또는 횡가속 센서(또는 이들 둘 모두 또는 하나를 조합하여)를 이용하는 대신에, 자동 백색 라인 인식 목적등에 이용하기 위해, 호스트 차량에 설정된 카메라, 즉, 차량 주변의 영상을 포착하기 위해 제공되는 카메라로부터 획득한 차량 움직임을 나타내는 정보를 채용할 수도 있다.

또한, 요율(Y)(또는 횡가속(Gy))의 가드값을 설정하는 대신에, 상술한 실시 예와 유사한 효과를 획득하면서, 속도 한도(Vs) 또는 가속 한도(αs)의 가드값을 설정할 수도 있다.

도 5 및 도 6의 각각은 도 4의 흐름도의 부분적으로 수정한, 후자의 대안적인 실시 예에 의해 실행된 처리의 흐름도이다.

제 1 대안적인 실시 예의 경우, 도 5에서는 가드 처리에 의해 속도 한도(Vs)에 대한 가드값이 설정된다. 단계 S550의 각 실행에 있어서, 속도 한도(Vs)의 갱신값은 제 1 실시 예에 대해 설명된 바와 같이, 요율(Y)의 최신 획득값에 기초하여 계산된다. 단계 S555의 가드 처리에 있어서, 횡가속(Gy)의 초기 임계치(Gys)가 초과되었다고 검출되고, 그 다음 Gy가 감소를 시작하고 있다고 검출되고 나면, 그 시점에 획득된 속도 한도(Vs)의 값이 Vs의 가드값으로서 설정된다. 그러한 가드값이 설정되었으면, 그것은 단계 S560에서 가속 한도값(αs)을 계산하는데 적용되도록 선택된다. Vs의 가드값이 현재 설정되어 있지 않으면, (Y의 최신 획득값에 기초하여 계산된) Vs의 최신값이 가속 한도(αs)를 계산하기 위해 단계 S560에서 이용되도록 선택된다. 다른 측면에서, 이 실시 예의 처리는 제 1 실시 예의 그것과 동일하다.

도 5에서, 단계 S510~S530, S550 및 S560~S595는 각각 도 4의 단계 S410~S430, S450 및 S460~S495에 대응하며, 도 4의 단계 S410~S430, S450 및 S460~S495의 상술한 설명은 도 5의 단계 S510~S530, S550 및 S560~S595에 적용 가능하다.

제 2 대안적인 실시 예의 경우, 도 6의 흐름도에 도시된 바와 같이, 속도 한도(Vs)에 기초하여 계산된 가속 한도(αs)의 값에 가드 처리가 적용된다. Vs의 각각의 값과 αs의 대응하는 값은 제 1 실시 예에 대해 설명한 바와 같이 계산된다. 이 경우, 초기 임계치(Gys)가 초과된 후, 횡가속(Gy)이 감소를 시작하는 것으로 판정되면, 그 시점에 획득한 가속 한도(α)의 값이 가드값으로서 설정된다. 즉, αs의 실질적으로 이용된 값이 차량 속도를 증가시키는 방향으로 가변되지 않게 된다.연속하는 단계 S670, S680의 각각의 실행에서, 가속 한도(αs)의 가드값이 현재 설정되었으면, 그 가드값은 판정 단계 S670에서 적용되며, 그렇지 않으면, (단계 S660에서 획득한) αs의 가장 최근에 계산된 값이 판정 단계 S670에 적용된다. 다른 측면에서, 본 실시 예의 동작은 제 1 실시 예의 그것과 동일하다.

도 6에서, 단계 S610~S630, S650 및 S670~S695는 도 4의 단계 S410~S430, S450 및 S470~S495에 대응하며, 도 4의 단계 S410~S430, S450 및 S470~S495의 상술한 설명은 도 6의 단계 S610~S630, S650 및 S670~S695에 적용 가능하다.

또한, 본 발명은 가드값이 설정되었을 때, 감소 방향으로의 차량 속도의 변동만을 예방하는, 상기 실시 예들에 대해 설명한 가드 처리에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 차량 속도의 증가 및 감소에 대해 가드하도록 가드 처리를 동일하게 적용할 수 있다. 즉, 예를 들어 (도 3a의 예시에서 처럼) 속도 한도(Vs)를 보다 낮추도록 가드값을 변경하는 것은 허용되지 않는다.

10:감속 제어 장치
11:주 제어기
12: 엔진 ECU
13: 브레이크 ECU
14: 레이더 센서
15: 요율 센서
16: 차량 속도 센서
17: 조향 각도 센서
18: 운전자 제어 가능 스위치
19: 제어 모드 선택 스위치
111: 횡가속 계산부
112: 속도 한도 계산부
113: 가드 처리부
114: 한도값 계산부
115: 가속 요구 설정부

Claims

차량의 선회 상태를 포함하는 차량의 주행 상태들에 기초하여 감속 제어를 실행하기 위한, 차량 설치용 감속 제어 장치로서,
상기 선회 상태를 나타내는 연속하는 선회 상태량의 값들을 획득하도록 구성된 선회 상태 획득 회로와;
상기 감속 제어를 실행하는데 이용하기 위한 연속하는 제어량의 값들을 도출하도록 구성된 제어값 획득 회로를 포함하되,
상기 제어량의 값들은 각각 획득된 상기 선회 상태량의 값들에 기초하여 도출되며,
상기 감속 제어 장치는 상기 감속 제어의 실행 동안에 가드 처리를 실행하도록 구성된 가드 처리 회로를 포함하고,
상기 가드 처리 회로는 특정 주행 상태에서 주행하는 상기 차량으로 인해 진동이 발생하면, 상기 제어량 또는 상기 획득된 선회 상태량의 진동을 검출하고,
상기 진동이 검출되면, 상기 제어량의 가드값 또는 상기 선회 상태량의 가드값을 수립하고, 연속적으로 도출된 상기 제어량의 값을 대신하여, 상기 선회 상태량의 가드값으로부터 도출된 상기 제어량의 값 또는 상기 제어량의 가드값에 기초하여 상기 감속 제어를 실행하는 것을 포함하는
감속 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 감속 제어의 실행 동안에, 연속하는 상기 선회 상태량의 값들에 기초하여 연속하는 속도 한도의 값들이 도출되고, 상기 속도 한도의 값들에 기초하여 연속하는 상기 제어량의 값들이 도출되며,
상기 가드 처리의 실행은, 상기 속도 한도의 변동이 증가 방향으로 되는 것을 예방함에 의해 상기 차량 속도의 증가를 예방하는
감속 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 특정 주행 상태는 주행 경로의 곡선 부분을 따라 주행하는 상태인
감속 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 선회 상태 획득 회로는 상기 차량의 연속하는 횡가속의 값들을 획득하도록 추가 구성되고, 상기 가드 처리 회로는, 상기 횡가속의 절대값이 제 1 사전 설정된 임계치를 초과하면, 상기 가드 처리를 개시하도록 구성되는
감속 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 가드 처리 회로는, 연속적으로 획득된 상기 횡가속의 절대값이 사전 설정된 지속 간격(continuation interval)보다 길게 제 2 사전 설정된 임계치 아래로 유지되고 있다고 판정되면, 가드 처리를 종료하도록 구성되는
감속 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 선회 상태량은 상기 차량의 요율을 포함하는
감속 제어 장치.
제 6 항에 있어서,
요율 센서를 포함하고,
상기 요율 센서에 의해 요율의 값이 검출되는
감속 제어 장치.
제 7 항에 있어서,
차량 속도 센서를 포함하고,
상기 차량 속도 센서에 의해 검출되는 차량 속도의 값과 조합하여 상기 검출된 요율의 값에 기초하여 상기 횡가속의 값들이 계산되는
감속 제어 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제어량은 가속 요구를 포함하며, 상기 감속 제어 장치는 상기 가속 요구에 따라 상기 차량을 선택적으로 가속 및 감속시킴에 의해 상기 차량의 속도를 결정하도록 동작하는
감속 제어 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 가속 요구는 상기 차량의 실제 속도와 상기 속도 한도간의 차이에 기초하여 계산되며,
요율의 가드값이 수립되지 않으면, 연속적으로 획득된 요율의 값에 기초하여 연속하는 상기 속도 한도의 값들이 도출되고,
요율의 가드값이 수립되면, 상기 가드값에 기초하여 상기 속도 한도의 값이 도출되는
감속 제어 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 가드 처리 회로는,
연속적으로 획득된 상기 횡가속의 값들이 그의 사전 설정된 임계치를 초과한 후에 감소하기 시작하는 시점으로서의 제 1 시점을 검출하고,
상기 제 1 시점에 획득된 상기 요율의 값으로서 상기 요율의 가드값을 수립하고,
상기 속도 한도의 값을 도출하도록 상기 요율의 가드값을 적용하도록 구성되고,
상기 제 1 시점 전에, 연속적으로 획득된 상기 요율의 값은 연속하는 상기 속도 한도의 값들을 도출하는데 적용되는
감속 제어 장치.