KR101567206B1 - 과속방지턱 검출장치와 이를 이용한 내비게이션 업데이트 장치 및 방법 - Google Patents

과속방지턱 검출장치와 이를 이용한 내비게이션 업데이트 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량의 전방주행중 외란을 검출할 수 있는 센서부, 외란에 따른 차량 데이터를 저장하고, 차량의 이동거리 산출 및 검출된 과속방지턱 위치정보의 업데이트명령을 송출하는 제어부와, 상기 산출된 위치정보를 통해 실시간 업데이트를 수행하는 내비게이션부를 포함한다. 차량이 실시간 업데이트된 내비게이션 지도정보를 기반으로 차량의 경로가 설정되는 경우, 검출된 과속방지턱을 통과하는 경우 서스펜션을 제어하여 승차감을 향상하는 시키는 발명이다.

Description

과속방지턱 검출장치와 이를 이용한 내비게이션 업데이트 장치 및 방법{System for detecting a speed bump and navigation update method and device using the same}
본 발명은 과속방지턱 검출장치와 이를 이용한 내비게이션 업데이트 장치 및 방법에 관한 발명으로, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)을 통해 도로의 환경을 인식하고 이를 통한 내비게이션을 실시간 업그레이드하고, 업그레이드 된 내비게이션을 기반으로 차량의 주행환경의 개선을 위한 기술이다.
차량의 주행단계에서, 차량에 수집되는 데이터를 이용하여 도로의 환경을 인식할 수 있다. 차량의 제어부로서 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)가 사용될 수 있고, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)는 차량의 수집되는 휠의 속도, 차량의 속도 및 위치정보에 대한 데이터를 통하여 도로의 환경을 인식할 수 있다.
더욱이 내비게이션을 이용할 경우, 기 설정되어 있는 지도 정보를 이용하여 과속방지턱을 통과할 때 서스펜션의 감쇠력의 설정을 변경하도록 구성할 수 있다.
이를 통해 차량이 받는 스트레스나 차량주행에서 오는 승차감의 불편을 해소할 수 있다.
다만, 기 설정되어 있는 지도 정보와는 다르게 과속방지턱이 신설되거나 철거되는 경우, 내비게이션은 실제 도로의 현실을 반영한 실시간 업데이트 할 수 없었고, 그에 따라, 필요한 시점에 정해진 서스펜션의 제어가 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 내비게이션에 미리 설정된 지도 정보의 경우 실시간 도로의 환경을 반영할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 도로의 과속방지턱의 신설에 따른 환경변화에 유동적으로 대응하지 못하는 내비게이션 시스템에 의해, 기 설정된 지도 데이터를 통한 서스펜션의 제어만이 가능하였다.
과속 방지턱을 통과할 경우 노면 하중의 변화에 따른 승차감 불만과 차량 서스펜션 및 차체의 손상을 가져올 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하고자, 서스펜션의 감쇠력이나 스프링 특성을 제어할 수 있는 전자제어 서스펜션이 탑재된 차량은 내비게이션 시스템에 포함된 과속방지턱 위치정보를 이용하여 과속방지턱을 통과하여 주행하는 경우, 서스펜션의 특성을 최적인 상태로 제어하여, 안락한 승차감을 제공하고 차량의 서스펜션과 차체의 손상 문제를 해결하고자 하였다.
다만, 기 설정된 지도 데이터를 통한 서스펜션의 제어만이 가능한 내비게이션 시스템의 경우, 서스펜션의 제어가 필요한 시점에 정해진 제어에 진입하지 못하거나 불필요한 시점에 제어에 진입하는 상황이 발생한다.
더욱이, 상기와 같은 문제를 해결하고자 별도의 내비게이션 업그레이드를 통하여 새로운 도로정보를 갱신하기 위해서는 비용과 시간적 손해가 발생한다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명에 따른 과속방지턱 검출장치는, 차량의 전방주행중 외란을 검출할 수 있는 센서부, 외란에 따른 차량 데이터를 저장하고, 차량의 이동거리 산출 및 검출된 과속방지턱 위치정보의 업데이트명령을 송출하는 제어부를 포함하고, 또한, 업데이트명령을 수신하고 업데이트를 수행하는 내비게이션부를 포함한다.
상기 제어부는 센서부를 통해 외란 발생을 모니터링하고, 외란의 검출 및 위치정보를 저장하고, 전륜 및 후륜 외란 발생 간의 이동거리산출을 통하여, 주행단계에서 실시간 과속방지턱을 검출할 수 있다. 또한, 제어부는 검출된 과속방지턱의 위치정보 업데이트명령을 내비게이션부에 송출할 수 있다. 업데이트명령내에는 과속방지턱의 위치정보가 포함되어 있다.
본 발명은 과속방지턱을 감지하고, 내비게이션을 실시간 업데이트하여, 차량의 주행 경로상에 과속방지턱이 포함된 경우 감쇠력을 제어하는바, 차량의 주행중 도로에 신설된 과속방지턱을 검출할 수 있으며, 내비게이션에 검출된 과속방지턱을 실시간 업데이트 할 수 있다.
더욱이, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)이 장착되어 있는 차량의 경우 별도의 과속방지턱 검출장치를 설치하지 않아도, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)에 측정되는 차량 데이터를 이용하여 과속방지턱을 검출할 수 있는바, 과속방지턱을 검출하기 위한 장치의 설치 및 비용이 추가로 요구되지 않는다는 효과가 있다.
또한, 서스펜션의 제어를 통해 과속방지턱을 부드럽게 넘어갈 수 있도록 함으로써, 차체충격 및 서스펜션의 손상을 방지할 수 있고, 승차감 개선의 효과가 있다.
마지막으로, 내비게이션의 별도의 업데이트가 필요하지 않은바, 업데이트를 위한 시간과 비용이 요구되지 않는다.
도1은, 본 발명의 실시예에 따른 과속방지턱 검출장치의 구성도를 도시하고 있다.
도2는, 본 발명의 실시예에 따른 과속방지턱 검출장치에 따라, 제어부에서 과속방지턱 검출 방법을 나타내는 순서도이다.
도3은, 본 발명의 내비게이션 시스템의 순서도이다.
도4는, 본 발명의 내비게이션 업데이트 방법에 대한 순서도이다.
이하, 본 발명에 다른 과속방지턱 검출장치와 이를 이용한 내비게이션 업데이트장치 및 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에서는 외란 발생을 검출하고 이를 통해 차량 휠베이스와 전후륜 외란발생 시간 동안 이동거리 간의 비교과정을 통해 과속방지턱이 존재하는지 여부를 검출하도록 구성한다.
본 발명에서는 평탄로 주행시 대비 차량 데이터의 변화를 주는 요인을 외란(disturbance)이라 한다.
일실시 예로, 과속방지턱을 넘을 경우, 설정된 차량의 휠속도의 변화량, 차고의 변화량 등 기준 값 이상의 변화량이 발생한 경우, 차량의 제어부는 외란을 검출할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 전륜 및 후륜 외란을 통한 과속방지턱 검출장치, 이를 통한 내비게이션 업데이트장치 및 방법의 실시예를 통해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 과속방지턱 검출장치의 구성도이다.
외란을 검출하기 위한 과속방지턱 센서부(110)는 휠스피드센서, 차고센서, 차속센서 등으로 구성된다. 더욱이 센서부는 전륜에 대한 차속정보와 과 후륜에 대한 차속정보 등을 검출하기 위해 각각 하나 이상으로 구성된다.
과속방지턱 센서부(110)가 주행중 차량 데이터를 측정하는바, 차량이 과속방지턱을 통과하는 시점에서 발생하는 외란 데이터를 측정할 수 있다. 이는 적어도 전륜과 후륜에 각각 하나 이상의 센서가 요구된다.
일례로, 휠스피드센서를 이용한 센서부(110)는 ABS브레이크시스템(Anti-lock Brake System:ABS)이 장착되어 있는 차량에 휠스피드의 측정을 위해 장착될 수 있다. 휠스피드센서는 바퀴의 회전 속도를 톤 휠(tone wheel)과 센서에서의 자력선 변화로 감지하여 제어부에 입력하는 역할을 한다. 또한 휠스피드센서는 4바퀴에 각각 설치되어 있다. 따라서 전륜과 후륜이 과속방지턱을 통과할 때 휠스피드센서를 통하여 바퀴의 회전 속도데이터 등을 제어부로 입력할 수 있다.
제어부(120)는 각각의 센서부(110)에서 수집되는 차량 데이터를 통하여 과속방지턱을 통과함으로써 발생하는 외란을 감지하고, 전륜 외란이 발생한 이후 차량의 이동거리를 산출하고, 후륜 외란의 발생을 조건으로 과속방지턱의 존부를 판단할 수 있다. 바람직하게, 제어부(120)는 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)로 구성될 수 있다.
제어부(120)는 전륜 외란과 후륜 외란을 검출하고, 검출된 외란들의 발생시점 사이의 상기 차량의 이동거리를 산출할 수 있다.
기본적으로 차량의 이동거리는 제어부에 수집되는 차속데이터를 통해서 산출이 가능하다. 일구현예로서, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)의 경우 기본적으로 차속의 상시연산을 통해 차량의 이동거리의 산출이 가능하다.
산출된 이동거리와 차량의 휠베이스와의 차이값에 따라, 설정된 로직을 통해 과속방지턱의 존부를 판단할 수 있다.
더욱이 과속방지턱의 위치정보를 수집, 저장할 수 있으며, 과속방지턱의 위치정보는, 차량의 전륜카메라, GPS, 레이다, 안테나, 하이패스, 알에프단말기, 차량 전방 카메라 및 유도선 감지센서 중 어느 하나 이상으로부터 측정될 수 있다.
제어부(120)가 외란을 검출하는 일례로서, 센서부가 휠스피드센서로 구성된 발명에서, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)에 휠스피드센서로부터 입력되는 바퀴의 회전속도의 변화율이 설정값 이상인 경우 외란으로 판단한다. 또한, 차고센서를 기반으로 하는 센서부를 갖는 경우, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)의 입력되는 차고변화율이 설정값 이상인 경우 외란으로 판단할 수 있다.
과속방지턱 검출시 제어부에서 산출되는 이동거리는, 제어부(120)는 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)로 구성되어 있고, 제어부가 과속방지턱을 통과할 때 발생하는 전륜 외란을 검출하는 경우, 차량의 휠베이스와 전륜 외란 발생 이후 차량 이동거리의 차이가 임계값 이하인 경우, 후륜 외란 발생시 과속방지턱을 검출한다.
차량의 이동거리는 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)에 기본적으로 상시 연산 되는 차량의 속도 데이터의 적산을 통하여 산출이 가능하다.
Figure 112014035205060-pat00001
따라서, 일구현예를 통해 차량의 휠베이스(L)이라 하여 판단할 경우 하기와 같을때, 후륜 외란을 발생 조건으로 과속방지턱을 검출한다.
Figure 112014035205060-pat00002
상기 (k)값은 기 설정되어 있는 임계값이다.
과속방지턱을 검출한 이후, 내비게이션 업그레이드 장치는 제어부(120), 내비게이션(130) 및 서스펜션으로 구성될 수 있다.
제어부(120)는 과속방지턱을 검출한 이후 위치정보를 저장하고 이를 통해 내비게이션의 업데이트명령을 송출하는바, 위치정보의 경우 차량의 전륜카메라, GPS, 레이다, 안테나, 하이패스, 알에프단말기, 차량 전방 카메라 및 유도선 감지센서 중 어느 하나 이상으로 측정되어 제어부로 저장될 수 있다.
상기 내비게이션의(130) 경우, 차량의 위치를 추정하는 단계(S310) 이후, 제어부로부터 수신한 업데이트 명령(S410)에 포함되어 있는 검출된 과속방지턱의 위치정보와 내비게이션에 포함되어 있는 지도정보와 동일한지 판단(S420)하여, 검출된 과속방지턱의 위치정보와 지도정보가 상이한 경우 내비게이션의 업데이트를 수행(S430)한다.
차량의 경로를 추정(S330)하는 경우, 맵매칭을 통해서 차량의 시작점을 설정할 수 있으며, 더욱이 과속방지턱을 통과하는 경로의 경우 서스펜션의 제어를 수행할 수 있다.
서스펜션은 바람직하게, 전자제어 서스펜션으로 구성될 수 있다. 전자제어 서스펜션의 경우 전륜 및 후륜 서스펜션을 전자 제어함으로써 승차감과 조향 안정성을 높인 서스펜션 시스템을 말한다.
선행적으로 내비게이션의 업데이트를 수행하고, 업데이트가 완료된 내비게이션을 통해 차량이 주행중 검출된 과속방지턱을 통과(S330)하는 경우 제어부를 통해 서스펜션의 감쇠력을 제어(S340)하여 차량을 주행하는 방법이다.
110: 센서부
120: 제어부
130: 내비게이션부

Claims (14)

  1. 차량의 주행 데이터를 측정하는 센서부;
    상기 차량 주행데이터의 전륜 및 후륜 외란 발생을 모니터링하고, 과속방지턱의 존부를 판단하는 제어부로 구성되어 있고,
    상기 제어부는 후륜 외란 발생시
    Figure 112014035205060-pat00003
    인 경우, 과속방지턱이 존재하는 것으로 판단하는바,
    상기 L은 차량의 휠베이스, 상기 S는 전륜 외란 발생 이후 차량의 이동거리 및 상기 K는 설정된 임계값인 과속방지턱 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    Figure 112014035205060-pat00004
    를 상시 모니터링하고, 후륜 외란 발생시 상기
    Figure 112014035205060-pat00005
    조건을 만족하는 경우, 과속방지턱을 검출하는 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주행 데이터는, 휠의 속도, 차량의 속도 및 차고를 포함하는 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는, 휠스피드센서, 차고센서 및 차속센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서부는, 상기 차량의 전륜 및 후륜에 각각 하나 이상의 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 센서부는 휠스피드센서를 포함하여 이루어지고, 휠의 회전속도 변화율이 설정값 이상 측정될 경우, 상기 제어부가 외란으로 판단하는 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 센서부는 차고센서를 포함하여 이루어지고, 차고변화율이 설정값 이상 측정될 경우, 상기 제어부가 외란으로 판단하는 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 전자제어 주행안정장치(Electronic Stability Control:ESC)인 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 과속방지턱의 위치정보는, 차량의 전륜카메라, GPS, 레이다, 안테나, 하이패스, 알에프단말기, 차량 전방 카메라 및 유도선 감지센서 중 어느 하나 이상으로부터 측정되는 것을 특징으로 하는 과속방지턱 검출장치.
  10. 차량의 주행 데이터를 측정하는 센서부;
    상기 차량 주행데이터의 전륜 및 후륜 외란 발생을 모니터링하고, 과속방지턱의 존부를 판단하고, 과속방지턱의 위치정보를 산출하고, 상기 과속방지턱의 위치정보를 기반으로 업데이트명령을 송출하는 제어부;
    상기 업데이트명령을 수신하고 실시간 업데이트를 수행하는 내비게이션부;
    상기 제어부는 후륜 외란 발생시
    Figure 112014035205060-pat00006
    인 경우, 과속방지턱이 존재하는 것으로 판단하는바,
    상기 L은 차량의 휠베이스, 상기 S는 전륜 외란발생 이후 차량의 이동거리 및 상기 K는 설정된 임계값인 내비게이션 업데이트장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 내비게이션부의 업데이트를 수행함에 있어서,
    상기 제어부에 의해 검출된 과속방지턱 위치정보와 상기 내비게이션 상의 지도정보가 다른 경우, 상기 내비게이션을 업데이트 하는 것을 특징으로 하는 내비게이션 업데이트장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 과속방지턱의 위치정보는, 차량의 전륜카메라, GPS, 레이다, 안테나, 하이패스, 알에프단말기, 차량 전방 카메라 및 유도선 감지센서 중 어느 하나 이상으로부터 측정되는 것을 특징으로 하는 내비게이션 업데이트장치.
  13. 센서부를 통해 주행중 차량의 주행 데이터를 측정하는 단계;
    제어부가 상기 차량 주행데이터의 전륜 및 후륜 외란 발생을 모니터링하고, 과속방지턱의 존부를 판단하고, 상기 과속방지턱의 위치정보를 산출하고, 상기 과속방지턱의 위치정보를 기반으로 업데이트명령을 송출하는 단계;
    내비게이션이 상기 업데이트명령을 수신하여 실시간 업데이트를 수행하는 단계;
    상기 제어부는 후륜 외란 발생시
    Figure 112014035205060-pat00007
    인 경우, 과속방지턱이 존재하는 것으로 판단하는바,
    상기 L은 차량의 휠베이스, 상기 S는 전륜 외란발생 이후 차량의 이동거리 및 상기 K는 설정된 임계값인 내비게이션 업데이트 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 내비게이션의 업데이트를 수행하는 경우,
    상기 내비게이션의 과속방지턱 지도정보와 상기 검출된 과속방지턱의 위치정보가 다른 경우, 내비게이션을 업데이트하는 단계를 포함하는 내비게이션 업데이트 방법.
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