KR101916721B1 - 차량용 회생 제동 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 회생 제동 및 가속의 비율을 제어하는 차량용 회생 제동 제어 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회생 제동 제어 장치는, 가속 구간과 회생 제동 구간으로 구성되고, 상기 가속 구간에서 차량을 가속시키거나 회생 제동 구간에서 차량을 회생 제동시키기 위한 페달과; 발전기와; 상기 발전기와 차량의 바퀴 사이에 연결된 변속기와; 상기 차량의 속도를 검출하는 속도 검출부와; 상기 페달의 밟는 양에 대응되는 신호를 검출하고, 상기 검출된 신호 및 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량용 회생 제동 제어 장치{REGENERATIVE BRAKING CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 회생 제동 제어 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 것이 가능한 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
차량에는 다양한 종류의 램프가 구비될 수 있다. 일반적으로, 차량은 야간 주행을 할 때 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인할 수 있도록 하는 조명 기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 차량에는 전방에 빛을 조사하여 운전자의 시야를 확보토록 하는 전조등, 브레이크를 밟을 때 점등되는 브레이크등, 우회전 또는 좌회전 시 사용되는 방향지시등과 같이 램프를 이용하여 직접 발광하는 방식으로 작동하는 장치가 구비될 수 있다.
다른 예로, 차량의 전방 및 후방에는 자기 차량이 외부에서 용이하기 인식될 수 있도록 빛을 반사시키는 반사기 등이 장착되고 있다.
이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
한편, 차량을 이용하는 사용자의 편의를 위해, 각 종 센서와 전자 장치 등이 구비되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 차량 운전자 보조 시스템(ADAS : Advanced Driver Assistance System)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 나아가, 자율 주행 자동차(Autonomous Vehicle)에 대한 개발이 활발하게 이루어 지고 있다.
한편, 차량에는, 회생 제동 시스템이 구비될 수 있다. 회생 제동 시스템은, 사용자가 가속 페달에서 발을 떼거나, 브레이크 페달을 밟을 경우, 모터가 발전기로 기능하게 하여, 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하여 배터리에 저장한다.
그러나, 이러한 회생 제동 시스템은, 가속 페달 또는 브레이크 페달의 온(on)/오프(off) 만으로 동작되므로, 주행이 지속되어야 하는 상황에서도 회생 제동이 발생되게 되어, 오히려 에너지가 낭비되는 상황이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 회생 제동 및 가속의 비율을 제어하는 차량용 회생 제동 제어 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 회생 제동 제어 장치는, 가속 구간과 회생 제동 구간으로 구성되고, 상기 가속 구간에서 차량을 가속시키거나 회생 제동 구간에서 차량을 회생 제동시키기 위한 페달과; 발전기와; 상기 발전기와 차량의 바퀴 사이에 연결된 변속기와; 상기 차량의 속도를 검출하는 속도 검출부와; 상기 페달의 밟는 양에 대응되는 신호를 검출하고, 상기 검출된 신호 및 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 차량 속도가 증가하면 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 높게 설정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간 또는 제2 주행 구간일 때 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하며, 상기 제1 주행 구간 및 제2 주행 구간은 서로 다를 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간일 때 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 동일하게 설정하고, 차량의 현재 주행 구간이 제2 주행 구간일 때 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 높게 설정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간일 때 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 낮게 설정하고, 차량의 현재 주행 구간이 제2 주행 구간일 때 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 높게 설정할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간 또는 제2 주행 구간인지 여부를 메모리에 저장된 지도 데이터 및 현재 위치를 근거로 검출할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 페달은 상기 가속 구간과 회생제동 구간의 경계에 설정되고, 가속 또는 회생 제동을 완충시키기 위한 완충 구간을 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 검출된 신호 및 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간의 비율을 변경할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 페달의 변화량을 실시간 검출하고, 상기 검출한 변화량이 기준치 이하이면 상기 완충 구간을 확대하고, 상기 변화량이 기준치를 초과하면 상기 완충 구간을 최소화할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 페달의 가속 구간, 회생제동 구간을 나타내는 이미지를 표시부에 표시하고, 상기 이미지에 가해지는 터치 입력을 근거로 가속 구간, 회생 제동 구간 중에서 어느 하나 이상의 구간의 설정 값을 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 회생 제동 제어 방법은, 가속 구간과 회생 제동 구간으로 구성되고, 상기 가속 구간에서 차량을 가속시키거나 회생 제동 구간에서 차량을 회생 제동시키기 위한 페달과, 발전기와; 상기 발전기와 차량의 바퀴 사이에 연결된 변속기를 포함하는 차량의 회생 제동 장치를 제어하는 방법에 있어서, 상기 페달의 밟는 양에 대응되는 신호를 검출하는 단계와; 상기 검출된 신호 및 상기 차량의 속도를 근거로 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.
첫째, 본 발명은 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 회생 제동 및 가속의 비율을 제어함으로써 차량 성능을 개선할 수 있고, 운전자 편의성을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 페달의 완충 구간의 비율을 제어함으로써 운전자의 의도(부드러운 주행, 급출발, 급제동 등)에 따른 차량 제어가 가능한 효과도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 차량용 회생 제동 제어 장치를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 회생 제동 시스템을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 회생 제동 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 회생 제동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 가속 구간과 회생 제동 구간을 나타낸 예시도들이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가속 구간과 회생 제동 구간을 나타낸 예시도들이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간을 설정하는 방법을 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량을 외부의 다양한 각도에서 본 도면이다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오브젝트를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량을 설명하는데 참조되는 블럭도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차량(100)은 동력원에 의해 회전하는 바퀴, 차량(100)의 진행 방향을 조절하기 위한 조향 입력 장치(510)를 포함할 수 있다.
차량(100)은 자율 주행 차량일 수 있다.
차량(100)은, 사용자 입력에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드(수도 주행 모드)로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 주행 상황 정보에 기초하여, 자율 주행 모드 또는 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다. 주행 상황 정보는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 제공된 오브젝트 정보에 기초하여 생성될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
예를 들면, 차량(100)은, 통신 장치(400)를 통해 수신되는 주행 상황 정보에 기초하여, 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)은, 외부 디바이스에서 제공되는 정보, 데이터, 신호에 기초하여 메뉴얼 모드에서 자율 주행 모드로 전환되거나, 자율 주행 모드에서 메뉴얼 모드로 전환될 수 있다.
차량(100)이 자율 주행 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운행 시스템(700)에 기초하여 운행될 수 있다.
예를 들면, 자율 주행 차량(100)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740), 주차 시스템(750)에서 생성되는 정보, 데이터 또는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
차량(100)이 메뉴얼 모드로 운행되는 경우, 자율 주행 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)를 통해 운전을 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 운전 조작 장치(500)를 통해 수신되는 사용자 입력에 기초하여, 차량(100)은 운행될 수 있다.
전장(overall length)은 차량(100)의 앞부분에서 뒷부분까지의 길이, 전폭(width)은 차량(100)의 너비, 전고(height)는 바퀴 하부에서 루프까지의 길이를 의미한다. 이하의 설명에서, 전장 방향(L)은 차량(100)의 전장 측정의 기준이 되는 방향, 전폭 방향(W)은 차량(100)의 전폭 측정의 기준이 되는 방향, 전고 방향(H)은 차량(100)의 전고 측정의 기준이 되는 방향을 의미할 수 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 운전 조작 장치(500), 차량 구동 장치(600), 운행 시스템(700), 내비게이션 시스템(770), 센싱부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량(100)은, 본 명세서에서 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)과 사용자와의 소통을 위한 장치이다. 사용자 인터페이스 장치(200)는, 사용자 입력을 수신하고, 사용자에게 차량(100)에서 생성된 정보를 제공할 수 있다. 차량(100)은, 사용자 인터페이스 장치(200)를 통해, UI(User Interfaces) 또는 UX(User Experience)를 구현할 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 입력부(210), 내부 카메라(220), 생체 감지부(230), 출력부(250) 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수도 있다.
입력부(200)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(120)에서 수집한 데이터는, 프로세서(270)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(200)는, 차량 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 입력부(200)는, 스티어링 휠(steering wheel)의 일 영역, 인스투루먼트 패널(instrument panel)의 일 영역, 시트(seat)의 일 영역, 각 필러(pillar)의 일 영역, 도어(door)의 일 영역, 센타 콘솔(center console)의 일 영역, 헤드 라이닝(head lining)의 일 영역, 썬바이저(sun visor)의 일 영역, 윈드 쉴드(windshield)의 일 영역 또는 윈도우(window)의 일 영역 등에 배치될 수 있다.
입력부(200)는, 음성 입력부(211), 제스쳐 입력부(212), 터치 입력부(213) 및 기계식 입력부(214)를 포함할 수 있다.
음성 입력부(211)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
음성 입력부(211)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 제스쳐 입력부(212)는, 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다. 이를 위해, 제스쳐 입력부(212)는, 복수의 적외선 광을 출력하는 광출력부 또는 복수의 이미지 센서를 포함할 수 있다.
제스쳐 입력부(212)는, TOF(Time of Flight) 방식, 구조광(Structured light) 방식 또는 디스패러티(Disparity) 방식을 통해 사용자의 3차원 제스쳐 입력을 감지할 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(213)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(213)는 디스플레이부(251)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 차량(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부(214)에 의해 생성된 전기적 신호는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
기계식 입력부(214)는, 스티어링 휠, 센테 페시아, 센타 콘솔, 칵픽 모듈, 도어 등에 배치될 수 있다.
내부 카메라(220)는, 차량 내부 영상을 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상을 기초로, 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(270)는, 차량 내부 영상에서 사용자의 제스쳐를 감지할 수 있다.
생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 감지부(230)는, 사용자의 생체 정보를 획득할 수 있는 센서를 포함하고, 센서를 이용하여, 사용자의 지문 정보, 심박동 정보 등을 획득할 수 있다. 생체 정보는 사용자 인증을 위해 이용될 수 있다.
출력부(250)는, 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다.
출력부(250)는, 디스플레이부(251), 음향 출력부(252) 및 햅틱 출력부(253) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이부(251)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 터치 입력부(213)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이부(251)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(251)가 HUD로 구현되는 경우, 디스플레이부(251)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드 또는 윈도우에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 투명 디스플레이를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이는 윈드 쉴드 또는 윈도우에 부착될 수 있다.
투명 디스플레이는 소정의 투명도를 가지면서, 소정의 화면을 표시할 수 있다. 투명 디스플레이는, 투명도를 가지기 위해, 투명 디스플레이는 투명 TFEL(Thin Film Elecroluminescent), 투명 OLED(Organic Light-Emitting Diode), 투명 LCD(Liquid Crystal Display), 투과형 투명디스플레이, 투명 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 투명 디스플레이의 투명도는 조절될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 디스플레이부(251a 내지 251g)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는, 스티어링 휠의 일 영역, 인스투루먼트 패널의 일 영역(521a, 251b, 251e), 시트의 일 영역(251d), 각 필러의 일 영역(251f), 도어의 일 영역(251g), 센타 콘솔의 일 영역, 헤드 라이닝의 일 영역, 썬바이저의 일 영역에 배치되거나, 윈드 쉴드의 일영역(251c), 윈도우의 일영역(251h)에 구현될 수 있다.
음향 출력부(252)는, 프로세서(270) 또는 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(252)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
햅틱 출력부(253)는, 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(253)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
프로세서(270)는, 사용자 인터페이스 장치(200)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 복수의 프로세서(270)를 포함하거나, 프로세서(270)를 포함하지 않을 수도 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)에 프로세서(270)가 포함되지 않는 경우, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 사용자 인터페이스 장치(200)는, 차량용 디스플레이 장치로 명명될 수 있다.
사용자 인터페이스 장치(200)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100) 외부에 위치하는 오브젝트를 검출하기 위한 장치이다.
오브젝트는, 차량(100)의 운행과 관련된 다양한 물체들일 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 오브젝트(O)는, 차선(OB10), 타 차량(OB11), 보행자(OB12), 이륜차(OB13), 교통 신호(OB14, OB15), 빛, 도로, 구조물, 과속 방지턱, 지형물, 동물 등을 포함할 수 있다.
차선(Lane)(OB10)은, 주행 차선, 주행 차선의 옆 차선, 대향되는 차량이 주행하는 차선일 수 있다. 차선(Lane)(OB10)은, 차선(Lane)을 형성하는 좌우측 선(Line)을 포함하는 개념일 수 있다.
타 차량(OB11)은, 차량(100)의 주변에서 주행 중인 차량일 수 있다. 타 차량은, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 차량일 수 있다. 예를 들면, 타 차량(OB11)은, 차량(100)보다 선행 또는 후행하는 차량일 수 있다.
보행자(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치한 사람일 수 있다. 보행자(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 사람일 수 있다. 예를 들면, 보행자(OB12)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 사람일 수 있다.
이륜차(OB12)는, 차량(100)의 주변에 위치하고, 2개의 바퀴를 이용해 움직이는 탈것을 의미할 수 있다. 이륜차(OB12)는, 차량(100)으로부터 소정 거리 이내에 위치하는 2개의 바퀴를 가지는 탈 것일 수 있다. 예를 들면, 이륜차(OB13)는, 인도 또는 차도상에 위치하는 오토바이 또는 자전거일 수 있다.
교통 신호는, 교통 신호등(OB15), 교통 표지판(OB14), 도로면에 그려진 문양 또는 텍스트를 포함할 수 있다.
빛은, 타 차량에 구비된 램프에서 생성된 빛일 수 있다. 빛은, 가로등에서 생성된 빛을 수 있다. 빛은 태양광일 수 있다.
도로는, 도로면, 커브, 오르막, 내리막 등의 경사 등을 포함할 수 있다.
구조물은, 도로 주변에 위치하고, 지면에 고정된 물체일 수 있다. 예를 들면, 구조물은, 가로등, 가로수, 건물, 전봇대, 신호등, 다리를 포함할 수 있다.
지형물은, 산, 언덕, 등을 포함할 수 있다.
한편, 오브젝트는, 이동 오브젝트와 고정 오브젝트로 분류될 수 있다. 예를 들면, 이동 오브젝트는, 타 차량, 보행자를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들면, 고정 오브젝트는, 교통 신호, 도로, 구조물을 포함하는 개념일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340), 적외선 센서(350) 및 프로세서(370)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
카메라(310)는, 차량 외부 영상을 획득하기 위해, 차량의 외부의 적절한 곳에 위치할 수 있다. 카메라(310)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라(310a), AVM(Around View Monitoring) 카메라(310b) 또는 360도 카메라일 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 전방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 프런트 윈드 쉴드에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 프런트 범퍼 또는 라디에이터 그릴 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 후방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서, 리어 글라스에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 리어 범퍼, 트렁크 또는 테일 게이트 주변에 배치될 수 있다.
예를 들면, 카메라(310)는, 차량 측방의 영상을 획득하기 위해, 차량의 실내에서 사이드 윈도우 중 적어도 어느 하나에 근접하게 배치될 수 있다. 또는, 카메라(310)는, 사이드 미러, 휀더 또는 도어 주변에 배치될 수 있다.
카메라(310)는, 획득된 영상을 프로세서(370)에 제공할 수 있다.
레이다(320)는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더(320)는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더(320)는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keyong) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더(320)는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더(320)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 라이다(330)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(330)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 모터에 의해 회전되며, 차량(100) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(330)는, 광 스티어링에 의해, 차량(100)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 차량(100)은 복수의 비구동식 라이다(330)를 포함할 수 있다.
라이다(330)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(330)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
초음파 센서(340)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서(350)는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서(340)는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서(350)는, 차량의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 차량의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
프로세서(370)는, 오브젝트 검출 장치(300)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
프로세서(370)는, 획득된 영상에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 영상 처리 알고리즘을 통해, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 전자파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 전자파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 전자파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 레이저가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 레이저 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 초음파가 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 초음파에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
프로세서(370)는, 송신된 적외선 광이 오브젝트에 반사되어 되돌아오는 반사 적외선 광에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 트래킹할 수 있다. 프로세서(370)는, 적외선 광에 기초하여, 오브젝트와의 거리 산출, 오브젝트와의 상대 속도 산출 등의 동작을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 오브젝트 검출 장치(300)는, 복수의 프로세서(370)를 포함하거나, 프로세서(370)를 포함하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 카메라(310), 레이다(320), 라이다(330), 초음파 센서(340) 및 적외선 센서(350) 각각은 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)에 프로세서(370)가 포함되지 않는 경우, 오브젝트 검출 장치(300)는, 차량(100)내 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
오브젝트 검출 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
통신 장치(400)는, 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 장치이다. 여기서, 외부 디바이스는, 타 차량, 이동 단말기 또는 서버일 수 있다.
통신 장치(400)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
통신 장치(400)는, 근거리 통신부(410), 위치 정보부(420), V2X 통신부(430), 광통신부(440), 방송 송수신부(450) 및 프로세서(470)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 유닛이다. 근거리 통신부(410)는, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
근거리 통신부(410)는, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다.
위치 정보부(420)는, 차량(100)의 위치 정보를 획득하기 위한 유닛이다. 예를 들면, 위치 정보부(420)는, GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 DGPS(Differential Global Positioning System) 모듈을 포함할 수 있다.
V2X 통신부(430)는, 서버(V2I : Vehicle to Infra), 타 차량(V2V : Vehicle to Vehicle) 또는 보행자(V2P : Vehicle to Pedestrian)와의 무선 통신 수행을 위한 유닛이다. V2X 통신부(430)는, 인프라와의 통신(V2I), 차량간 통신(V2V), 보행자와의 통신(V2P) 프로토콜이 구현 가능한 RF 회로를 포함할 수 있다.
광통신부(440)는, 광을 매개로 외부 디바이스와 통신을 수행하기 위한 유닛이다. 광통신부(440)는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여 외부에 발신하는 광발신부 및 수신된 광 신호를 전기 신호로 전환하는 광수신부를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 광발신부는, 차량(100)에 포함된 램프와 일체화되게 형성될 수 있다.
방송 송수신부(450)는, 방송 채널을 통해, 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호를 수신하거나, 방송 관리 서버에 방송 신호를 송출하기 위한 유닛이다. 방송 채널은, 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있다.
프로세서(470)는, 통신 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 통신 장치(400)는, 복수의 프로세서(470)를 포함하거나, 프로세서(470)를 포함하지 않을 수도 있다.
통신 장치(400)에 프로세서(470)가 포함되지 않는 경우, 통신 장치(400)는, 차량(100)내 다른 장치의 프로세서 또는 제어부(170)의 제어에 따라, 동작될 수 있다.
한편, 통신 장치(400)는, 사용자 인터페이스 장치(200)와 함께 차량용 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 이경우, 차량용 디스플레이 장치는, 텔레 매틱스(telematics) 장치 또는 AVN(Audio Video Navigation) 장치로 명명될 수 있다.
통신 장치(400)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 운전을 위한 사용자 입력을 수신하는 장치이다.
메뉴얼 모드인 경우, 차량(100)은, 운전 조작 장치(500)에 의해 제공되는 신호에 기초하여 운행될 수 있다.
운전 조작 장치(500)는, 조향 입력 장치(510), 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)를 포함할 수 있다.
조향 입력 장치(510)는, 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신할 수 있다. 조향 입력 장치(510)는, 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
가속 입력 장치(530)는, 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 브레이크 입력 장치(570)는, 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신할 수 있다. 가속 입력 장치(530) 및 브레이크 입력 장치(570)는, 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 장치 또는 브레이크 입력 장치는, 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼 형태로 형성될 수도 있다.
운전 조작 장치(500)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 차량(100)내 각종 장치의 구동을 전기적으로 제어하는 장치이다.
차량 구동 장치(600)는, 파워 트레인 구동부(610), 샤시 구동부(620), 도어/윈도우 구동부(630), 안전 장치 구동부(640), 램프 구동부(650) 및 공조 구동부(660)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 차량 구동 장치(600)는, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 차량 구동 장치(600)는 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 파워 트레인 장치의 동작을 제어할 수 있다.
파워 트레인 구동부(610)는, 동력원 구동부(611) 및 변속기 구동부(612)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(611)는, 차량(100)의 동력원에 대한 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진이 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(611)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 조정할 수 있다.
예를 들면, 전기 에너지 기반의 모터가 동력원인 경우, 동력원 구동부(610)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(610)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 모터의 회전 속도, 토크 등을 조정할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기에 대한 제어를 수행할 수 있다.
변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를 조정할 수 있다. 변속기 구동부(612)는, 변속기의 상태를, 전진(D), 후진(R), 중립(N) 또는 주차(P)로 조정할 수 있다.
한편, 엔진이 동력원인 경우, 변속기 구동부(612)는, 전진(D) 상태에서, 기어의 물림 상태를 조정할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 샤시 장치의 동작을 제어할 수 있다.
샤시 구동부(620)는, 조향 구동부(621), 브레이크 구동부(622) 및 서스펜션 구동부(623)를 포함할 수 있다.
조향 구동부(621)는, 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 조향 구동부(621)는, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(622)는, 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다.
한편, 브레이크 구동부(622)는, 복수의 브레이크 각각을 개별적으로 제어할 수 있다. 브레이크 구동부(622)는, 복수의 휠에 걸리는 제동력을 서로 다르게 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(623)는, 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 서스펜션 구동부(623)는 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
한편, 서스펜션 구동부(623)는, 복수의 서스펜션 각각을 개별적으로 제어할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 차량(100) 내의 도어 장치(door apparatus) 또는 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
도어/윈도우 구동부(630)는, 도어 구동부(631) 및 윈도우 구동부(632)를 포함할 수 있다.
도어 구동부(631)는, 도어 장치에 대한 제어를 수행할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 차량(100)에 포함되는 복수의 도어의 개방, 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 트렁크(trunk) 또는 테일 게이트(tail gate)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다. 도어 구동부(631)는, 썬루프(sunroof)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(632)는, 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 차량(100)에 포함되는 복수의 윈도우의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 차량(100) 내의 각종 안전 장치(safety apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
안전 장치 구동부(640)는, 에어백 구동부(641), 시트벨트 구동부(642) 및 보행자 보호 장치 구동부(643)를 포함할 수 있다.
에어백 구동부(641)는, 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 에어백 구동부(641)는, 위험 감지시, 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
시트벨트 구동부(642)는, 차량(100) 내의 시트벨트 장치(seatbelt appartus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 시트벨트 구동부(642)는, 위험 감지시, 시트 밸트를 이용해 탑승객이 시트(110FL, 110FR, 110RL, 110RR)에 고정되도록 제어할 수 있다.
보행자 보호 장치 구동부(643)는, 후드 리프트 및 보행자 에어백에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 보행자 보호 장치 구동부(643)는, 보행자와의 충돌 감지시, 후드 리프트 업 및 보행자 에어백 전개되도록 제어할 수 있다.
램프 구동부(650)는, 차량(100) 내의 각종 램프 장치(lamp apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(660)는, 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 공조 구동부(660)는, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 프로세서를 포함할 수 있다. 차량 구동 장치(600)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
차량 구동 장치(600)는, 제어부(170)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 차량(100)의 각종 운행을 제어하는 시스템이다. 운행 시스템(700)은, 자율 주행 모드에서 동작될 수 있다.
운행 시스템(700)은, 주행 시스템(710), 출차 시스템(740) 및 주차 시스템(750) 을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 설명되는 구성 요소외에 다른 구성 요소를 더 포함하거나, 설명되는 구성 요소 중 일부를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 운행 시스템(700)은, 프로세서를 포함할 수 있다. 운행 시스템(700)의 각 유닛은, 각각 개별적으로 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 제어부(170)의 하위 개념일 수도 있다.
한편, 실시예에 따라, 운행 시스템(700)은, 사용자 인터페이스 장치(200), 오브젝트 검출 장치(300), 통신 장치(400), 차량 구동 장치(600) 및 제어부(170) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 개념일 수 있다.
주행 시스템(710)은, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
주행 시스템(710)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주행을 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
출차 시스템(740)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 출차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 오브젝트 검출 장치(300)로부터 오브젝트 정보를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
주차 시스템(750)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 신호를 제공받아, 차량 구동 장치(600)에 제어 신호를 제공하여, 차량(100)의 주차를 수행할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 내비게이션 정보를 제공할 수 있다. 내비게이션 정보는, 맵(map) 정보, 설정된 목적지 정보, 상기 목적지 설정 따른 경로 정보, 경로 상의 다양한 오브젝트에 대한 정보, 차선 정보 및 차량의 현재 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
내비게이션 시스템(770)은, 메모리, 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리는 내비게이션 정보를 저장할 수 있다. 프로세서는 내비게이션 시스템(770)의 동작을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 통신 장치(400)를 통해, 외부 디바이스로부터 정보를 수신하여, 기 저장된 정보를 업데이트 할 수 있다.
실시예에 따라, 내비게이션 시스템(770)은, 사용자 인터페이스 장치(200)의 하위 구성 요소로 분류될 수도 있다.
센싱부(120)는, 차량의 상태를 센싱할 수 있다. 센싱부(120)는, 자세 센서(예를 들면, 요 센서(yaw sensor), 롤 센서(roll sensor), 피치 센서(pitch sensor)), 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 조도 센서, 가속 페달 포지션 센서, 브레이크 페달 포지션 센서, 등을 포함할 수 있다.
센싱부(120)는, 차량 자세 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도, 차량 외부 조도, 가속 페달에 가해지는 압력, 브레이크 페달에 가해지는 압력 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
센싱부(120)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
인터페이스부(130)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(130)는 이동 단말기와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(130)는 연결된 이동 단말기에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기가 인터페이스부(130)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 인터페이스부(130)는 전원 공급부(190)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기에 제공할 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(170)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
차량(100)에 포함되는, 하나 이상의 프로세서 및 제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명과 관련된 차량(100)은, 수동주행모드 및 자율주행모드 중 어느 하나의 모드로 동작할 수 있다. 즉, 차량(100)의 주행모드는, 수동주행모드 및 자율주행모드를 포함할 수 있다.
수동주행모드는, 운전자의 운전 조작에 의해 차량을 주행하는 모드를 의미할 수 있다. 일 예로, 수동주행모드에서는, 운전자의 스티어링 휠의 조작에 의해 차량의 조향이 변경되고, 브레이크 페달 및 가속 페달의 조작에 의해 차량의 속도가 가변될 수 있다.
자율주행모드(또는 자동주행모드)는, 운전자의 운전 조작과는 무관하게, 차량이 기 설정된 알고리즘에 근거하여 스스로 차량이 주행하는 모드를 의미할 수 있다. 일 예로, 자율주행모드는, 일정구간 또는 사용자에 의해 설정된 목적지까지의 구간 중 적어도 일부분에서 차량이 스스로 주행(운행)을 할 수 있는 모드일 수 있다.
자율주행모드에서는, 일 예로, 운전자의 운전 조작이 있더라도, 차량의 조향이나 속도가 가변되지 않고, 자율 주행을 수행하도록 기 설정된 알고리즘에 따라 차량이 주행될 수 있다.
수동주행모드와 자율주행모드는 공지된 기술분야에 속하므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.
회생 제동 제어 장치(800)는, 차량(100)의 회생 제동을 제어할 수 있다. 차량(100)이, 하이브리드 차량 또는 전기 차량인 경우, 회생 제동 제어 장치(800)는, 차량(100)의 회생 제동 수행을 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 차량용 회생 제동 제어 장치를 나타낸 예시도이다.
도 8을 참조하면, 차량용 회생 제동 제어 장치(800)는, 오브젝트 검출 장치(300), 인터페이스부(830), 메모리(840), 제어부(870) 및 전원 공급부(890)를 포함할 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 오브젝트 검출장치(300)일 수 있다.
오브젝트 검출 장치(300)는, 차량 외부에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트 검출 장치(300)는, 오브젝트 정보를 생성할 수 있다.
오브젝트는, 차량의 정지를 유도하기 위한 신호등, 교통 표지판 및 노면에 표시된 교통 표지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
인터페이스부(830)는, 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다.
인터페이스부(830)는, 차량의 주행 상황 정보를 수신할 수 있다.
차량의 주행 상황 정보는, 차량의 속도 정보, 차량의 경로 정보 및 차량의 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들면, 인터페이스부(830)는, 센싱부(120)로부터 차량의 속도 정보를 수신할 수 있다.
예를 들면, 인터페이스부(830)는, 내비게이션 시스템(770)으로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, 인터페이스부(830)는, 내비게이션 시스템(770)으로부터 차량의 경로 정보 또는 차량의 위치 정보를 수신할 수 있다.
인터페이스부(830)는, 차량(100)의 제어부(170) 또는, 사용자 인터페이스 장치(200)로부터, 차량(100)의 주행 모드 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 주행 모드 정보는, 사용자의 선택에 따라 구현되는 차량(100)의 다양한 기능 또는 다양한 주행 상황에 기초한 모드일 수 있다.
예를 들면, 주행 모드는, 에코 모드(eco mode), 컴포트 모드(comfort mode) 및 스포츠 모드(sport mode)로 구분될 수 있다. 예를 들면, 주행 모드는, 자율 주행 모드, 수동 주행 모드, 무인 주행 모드로 구분될 수 있다.
메모리(840)는, 제어부(870)와 전기적으로 연결된다. 메모리(840)는, 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어 데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(840)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(840)는 제어부(870)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 회생 제동 제어 장치(800) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 메모리(840)는, 제어부(870)와 일체형으로 형성되거나, 제어부(870)의 하위 구성 요소로 구현될 수 있다.
메모리(840)는, 차량(100)과 정지 지점과의 거리 정보 및 차량(100)의 속도 정보에 기초하여, 정지 지점을 기준으로, 차량(100)이 정지 지점에서 어느 정도 떨어진 지점에서부터 회생 제동을 수행해야 하는지에 대한 테이블 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 테이블 데이터는 실험 데이터에 의해 정해질 수 있다.
메모리(840)는, 차량(100)과 정지 지점과의 거리 정보 및 차량(100)의 속도 정보에 기초하여, 정지 지점 도착 시점을 기준으로, 차량(100)이 도착 시점에서 얼마 이전부터 회생 제동을 수행해야 하는지에 대한 테이블 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 테이블 데이터는, 실험 데이터에 의해 정해질 수 있다.
제어부(870)는, 회생 제동 제어 장치(800)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(870)는, 주행 상황 정보 및 오브젝트 정보를 기초로 회생 제동 수행 여부를 판단할 수 있다.
차량의 주행 상황 정보는, 차량의 속도 정보, 차량의 경로 정보 및 차량의 위치 정보 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
오브젝트는, 차량의 정지를 유도하기 위한 신호등, 교통 표지판 및 노면에 표시된 교통 표지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
종래 기술에 따른, 회생 제동 시스템은, 가속 페달이 오프(off)되거나, 브레이크 페달이 온(on) 되는 경우, 주행 상황 정보 및 오브젝트 정보와 무관하게, 회생 제동이 수행된다. 이경우, 운전자의 주행 지속 의지에도 불구하고, 회생 제동이 수행되어, 운전자에게 제동 이질감이 느껴지게 된다.
상기 회생 제동 제어 장치(800)는, 주행 상황 정보 및 오브젝트 정보에 기초하여 회생 제동 수행 여부를 결정함으로써, 운전자가 느끼는 제동 이질감을 최소화시킬 수 있다.
제어부(870)는, 회생 제동 수행하는 것으로 판단되는 경우, 주행 상황 정보 및 오브젝트 정보에 기초하여, 회생 제동 수행 시점, 회생 제동 수행 시작 지점, 회생 제동 종료 시점, 회생 제동 종료 시작 지점, 회생 제동의 정도 또는 회생 제동의 정도의 가변 여부를 판단할 수 있다. 이때, 제어부(870)는 판단 결과에 대응되는 신호를 제공할 수 있다.
제어부(870)는, 브레이크 구동시, 차량(100)의 정지 지점까지의 거리, 차량(100)과 정지 지점 사이에 위치하는 장애물의 존재 여부 등에 기초하여, 회생 제동 수행 시점 및 지점, 회생 제동 종료 시점 및 지점, 회생 제동의 정도 및 정도의 가변등을 적응적으로 제어함으로써, 제동이 필요한 상황에서만 회생 제동을 수행하고, 주행이 필요한 상황에서는, 탄력 주행을 유도하여, 주행시, 에너지 효율의 극대화를 실현할 수 있다.
제어부(870)는, 차량의 속도 정보, 차량의 경로 정보, 차량의 위치 정보 및 오브젝트 정보에 기초하여, 가속 페달 오프(off) 정보 또는 브레이크 페달 온(on) 정보가 수신되는 상태에서, 차량의 주행 지속 여부를 판단할 수 있다.
한편, 노면에 표시된 교통 표지는, 정지선을 포함할 수 있다.
제어부(870)는, 정지선 정보에 기초하여, 차량의 정지 지점을 판단할 수 있다. 예를 들면, 제어부(870)는, 정지선 도달하기 소정 거리 이전 지점을 차량(100)의 정지 지점으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는, 카메라(310)에서 획득된 영상을 기초로, 정지선을 검출할 수 있다. 제어부(870)는, 차량(100)과 정지선까지의 거리 정보를 획득할 수 있다. 제어부(870)는, 정지선까지의 거리 정보에 기초하여, 차량의 정지 지점을 판단할 수 있다.
제어부(870)는, 차량(100)에서, 정지 지점까지의 거리 정보를 획득할 수 있다. 제어부(870)는, 차량의 속도 정보 및 상기 거리 정보에 기초하여, 회생 제동 시작 지점을 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는 메모리(840)에 저장된 테이블 데이터에 기초하여, 회생 제동의 시작 지점을 판단할 수 있다. 주행 상황 정보는, 주행 모드 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 주행 모드 정보는, 사용자의 선택에 따라 구현되는 차량(100)의 다양한 기능 또는 다양한 주행 상황에 기초한 모드일 수 있다.
제어부(870)는, 주행 모드 정보에 기초하여, 회생 제동 시작 시점 또는 회생 제동 시작 지점을 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는, 차량(100)의 주행 모드가 에코 모드인지, 컴포트 모드인지, 스포츠 모드인지에 따라, 회생 제동 시작 지점을 달리 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는, 차량(100)의 주행 모드가 자율 주행 모드인지, 수동 주행 모드인지, 무인 주행 모드인지에 따라, 회생 제동 시작 지점을 달리 판단할 수 있다.
제어부(870)는, 차량(100)과 정지선 사이에 위치하는 장애물 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 장애물은, 타차량, 보행자 또는 이륜차 등 도로에 위치할 수 있는 물체일 수 있다.
제어부(870)는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성된 오브젝트 정보에 기초하여 장애물 정보를 획득할 수 있다.
제어부(870)는, 장애물 정보에 기초하여, 차량의 정지 지점을 판단할 수 있다.
차량(100)과 정지선 사이에 장애물이 위치하는 경우, 차량(100)과 장애물과의 충돌 이전에 차량(100)이 정지해야 한다. 이경우, 제어부(870)는, 장애물과 충돌이 발생되지 않도록, 정지선을 기준으로, 장애물 후방의 일 지점을, 차량의 정지 지점으로 판단할 수 있다.
제어부(870)는 장애물까지의 거리 정보를 획득할 수 있다.
제어부(870)는, 오브젝트 검출 장치(300)에서 생성된 오브젝트 정보에 기초하여, 장애물까지의 거리 정보를 획득할 수 있다.
제어부(870)는, 차량(100)의 속도 정보 및 장애물까지의 거리 정보에 기초하여, 회생 제동의 시작 시점 또는 회생 제동 시작 지점을 판단할 수 있다.
제어부(870)는 주행 신호 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어부(870)는 오브젝트 검출 장치(300)를 통해, 신호등의 고(go) 신호 정보를 획득할 수 있다.
제어부(870)는, 차량의 주행을 방해하는 장애물 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는, 오브젝트 검출 장치(300)를 통해, 차량의 전방에서 차량의 주행 차선을 침범하는 타 차량 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, 제어부(870)는 회생 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
주행 신호 정보가 획득된 상태라고 하여도, 차량의 주행을 방해하는 장애물 정보가 획득되는 경우, 차량(100)은 제동을 수행해야한다. 이경우, 회생 제동을 수행하도록 제어함으로써, 차량의 제동력을 증가시켜 제동 거리를 줄일 수 있다.
제어부(870)는, 가속 페달 오프(off) 정보 또는 브레이크 페달 온(on) 정보가 수신되는 상태에서도, 내비게이션 정보(예를 들면, 차량의 위치 정보 및 차량의 경로 정보)에 기초하여, 주행을 지속하는 것으로 판단할 수 있다. 이경우, 제어부(870)는 회생 제동을 수행하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
주행을 지속해야하는 상황에서, 일시적으로 사용자가 가속 페달을 밟지 않거나, 브레이크 페달을 밟는 경우, 회생 제동을 수행한 후, 다시 가속을 하게되면, 저장되는 에너지보다 낭비되는 에너지가 더 많다. 또한, 이경우, 사용자에게 제동 이질감이 느껴질 수 있다. 따라서, 이러한 상황에서는, 회생 제동을 수행하지 않도록 하여, 에너지 낭비를 예방하고, 승차감을 개선할 수 있다.
차량(100)의 경로 정보는, 차량(100)에서 소정 거리 이내에 위치하는 교차로에서 좌회전 또는 우회전 경로 정보를 포함할 수 있다.
제어부(870)는 교차로에서 좌회전 또는 우회전이 가능한 상태에서, 가속 페달 오프(off) 정보 또는 브레이크 페달 온(on) 정보를 수신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는 오브젝트 검출 장치(300)를 통해, 교차로 신호등의 좌회전 고(go) 신호 또는 우회전 고(go) 신호 정보를 수신할 수 있다.
이경우, 제어부(870)는 회생 제동을 수행하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
교차로에서, 좌회전 또는 우회전을 위한 감속을 위해, 사용자가 가속 페달을 밟지 않거나 브레이크 페달을 밟을 때는, 차량(100)의 주행을 지속하는 상황이다. 따라서, 이경우, 회생 제동을 수행하지 않도록하여, 에너지 낭비를 예방하고, 승차감을 개선할 수 있다.
차량(100)의 경로 정보는, 차량에서 소정 거리 이내에 위치하는 합류 지점 정보를 포함할 수 있다.
제어부(870)는, 합류 지점에서 합류하는 타 차량 검출 정보가 획득되지 않는 상태에서, 가속 페달 오프(off) 정보 또는 브레이크 페달 온(on) 정보가 수신되는 경우, 회생 제동을 수행하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(870)는, 합류 지점에서 합류하는 타 차량 검출 정보가 획득되는 상태에서, 가속 페달 오프(off) 정보 또는 브레이크 페달 온(on) 정보가 수신되는 경우, 회생 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
합류 지점에서, 차량(100)외에 타 차량이, 차량(100)의 전방에서 합류하는 경우, 차량(100)은 속도를 줄일 필요가 있다. 이경우, 회생 제동을 통해, 차량(100)의 속도를 줄임으로써, 제동을 수행함과 동시에 에너지를 저장할 수 있다.
차량의 경로 정보는, 차량에서 소정 거리 이내에 위치하는 커브 정보를 포함할 수 있다.
제어부(870)는, 커브의 곡률 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어부(870)는, 내비게이션 정보를 기초로, 커브의 곡률 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어부(870)는 카메라(310)가 획득한 영상을 기초로, 커브의 곡률 정보를 획득할 수 있다.
제어부(870)는, 커브의 곡률이 기준값 이하인 상태에서, 가속 페달 오프(off) 정보 또는 브레이크 페달 온(on) 정보가 수신되는 경우, 회생 제동을 수행하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(870)는, 커브의 곡률이 기준값보다 큰 상태에서 가속 페달 오프(off) 정보 또는 브레이크 페달 온(on) 정보가 수신되는 경우, 회생 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
주행 상황 정보는 차량의 속도 정보를 포함할 수 있다.
제어부(870)는, 차량이 주행 중인 도로의 제한 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어부(870)는, 오브젝트 검출 장치(300)를 통해, 검출된 제한 속도 표지판을 기초로 제한 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어부(870)는, 내비게이션 정보를 기초로 제한 속도 정보를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제어부(870)는, 통신 장치(470)를 통해, 외부 디바이스로부터 제한 속도 정보를 획득할 수 있다.
제어부(870)는, 차량의 속도 정보 및 주행 중인 도로의 제한 속도 정보에 기초하여 회생 제동 수행 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는, 차량의 속도값이 제한 속도값보다 큰 경우, 회생 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다. 이경우, 회생 제동을 통해, 차량(100)이 제동되게 하여, 제한 속도 이하로 차량이 주행되게 할 수 있다. 이와 같은 제어를 통해, 차량용 회생 제동 제어 장치(800)는 감속과 동시에 에너지 저장이 이루어지도록 할 수 있다.
주행 상황 정보는, 주차 상황 정보를 포함할 수 있다.
제어부(870)는, 주차를 위해 감속하는 경우, 회생 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
주차 수행시, 브레이크 장치에 따른 제동이 아닌, 회생 제동을 통해 차량(100)의 제동을 수행함으로써, 차량용 회생 제동 제어 장치(800)는 감속과 동시에 에너지 저장이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 차량(100)은, 다양한 차량 운전 보조 기능을 수행하는 차량 운전 보조 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 차량 운전 보조 장치는, 어답티브 크루즈 컨트롤(ACC: Adaptive Cruise Control), 오토노머스 이머전시 브레이킹(AEB : Autonomous Emergency Braking) 기능을 수행할 수 있다.
제어부(870)는, 차량 운전 보조 장치의 기능에 기초하여 회생 제동 수행 여부를 판단할 수 있다.
주행 상황 정보는 ACC 온(on) 상태 정보를 포함할 수 있다.
제어부(870)는, ACC 온(on) 상태에서, 추종 차량과의 거리 조정을 위해 감속하거나 설정 속도 이하로 주행하기 위해 감속하는 경우, 회생 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
주행 상황 정보는 AEB 온(on) 상태 정보를 포함할 수 있다.
제어부(870)는, AEB 온(on) 상태인 경우, 회생 제동을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
제어부(870)는, 회생 제동 수행 여부에 대응되는 신호를 제공할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는, 회생 제동 수행 여부에 대응되는 신호를 차량(100)의 제어부(170)에 제공할 수 있다.
예를 들면, 제어부(870)는, 회생 제동 수행 여부에 대응되는 신호를 차량(100)에 구비된 회생 제동 시스템(도 8b의 900)에 제공할 수 있다.
전원 공급부(890)는, 제어부(870)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(890)는, 차량 내부의 배터리 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 회생 제동 시스템을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 9를 참조하면, 회생 제동 시스템(900)은, 운전 조작 장치(500), 모터(910) 및 배터리(920)를 포함할 수 있다.
운전 조작 장치(500)에 포함된 가속 입력 장치(530)를 통해 가속 입력이 수신되는 경우, 회생 제동 시스템(900)은, 차량(100)의 동력원으로 기능할 수 있다.
운전 조작 장치(500)에 포함된 가속 입력 장치(530)를 통한 가속 입력이 해제되는 경우(예를 들면, 가속 페달 오프(off)되는 경우), 회생 제동 시스템(900)은, 모터를 발전기로 기능하게 하여 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 배터리(920)에 저장할 수 있다.
또는, 운전 조작 장치(500)에 포함된 브레이크 입력 장치(570)을 통해 브레이크 입력이 수신되는 경우(예를 들면, 브레이크 페달 온(on)되는 경우), 회생 제동 시스템(900)은, 모터를 발전기로 기능하게 하여 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 배터리(920)에 저장할 수 있다.
회생 제동 시스템(900)은, 회생 제동 제어 장치(800)의 제어를 받을 수 있다.
가령, 주행 중에, 가속 입력 장치(530)를 통한 가속 입력이 해제되거나 브레이크 입력 장치(570)를 통해 브레이크 입력이 수신되는 경우, 제어부(870)의 판단에 따라, 회생 제동이 수행될 수 있다.
가령, 주행 중에, 가속 입력 장치(530)를 통한 가속 입력이 해제되거나 브레이크 입력 장치(570)를 통해 브레이크 입력이 수신되는 경우에도, 제어부(870)의 판단에 따라, 회생 제동이 수행되지 않을 수 있다.
한편, 가속 입력 장치(530)를 통한 가속 입력이 해제되거나 브레이크 입력 장치(570)를 통해 브레이크 입력이 수신되는 상태에서, 회생 제동이 수행되지 않게하기 위해서는, 바퀴의 구름에 따른 로터의 회전에 따라, 스테이터가 회전되게 할 수 있다.
한편, 가속 입력 장치(530)를 통한 가속 입력이 해제되거나 브레이크 입력 장치(570)를 통해 브레이크 입력이 수신되는 상태에서, 회생 제동이 수행되지 않게하기 위해서는, 바퀴와 모터(910)사이에 클러치를 구비하여, 클러치 제어를 통해, 모바퀴와 모터(910)의 연결을 해제할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 10을 참조하면, 차량(100)에 걸리는 전체 제동력(1000)은, 회생 제동력(1010)과 브레이크 장치 작동에 의한 제동력(예를 들면, 유압 제동력)(1020)의 합으로 나타낼 수 있다.
사용자가 주행 중에, 가속 페달을 오프(off)하고, 브레이크 페달을 온(on)하는 경우, 차량(100)에는, 회생 제동력(1010)과 브레이크 장치 작동에 의한 제동력(1020)이 걸린다.
제어부(870)의 제어에 따라, 가속 페달이 오프(off)되고 브레이크 페달이 온(on)된 상태에서도, 회생 제동이 수행되지 않는 경우, 차량(100)에는, 브레이크 장치 작동에 의한 제동력(1020)만 걸리게 된다.
제어부(870)의 제어에 따라, 가속 페달이 오프(off)된 상태에서도, 회생 제동이 수행되지 않는 경우, 차량(100)에는, 제동력이 걸리지 않는다. 이경우, 차량(100)은 탄력 주행을 하게된다. 여기서, 탄력 주행은, 동력원으로부터 제동되는 힘 없이, 관성에 의한 주행을 의미할 수 있다.
제어부(870)는 상기 차량의 가속 페달이 오프(Off)되었는지를 판단하고, 상기 차량의 가속 페달이 오프(Off)될 때 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 차량의 가속도(가속량)을 검출하고, 상기 차량의 가속도에 따라 상기 차량의 회생 제동량을 결정하고, 그 결정된 회생 제동량을 근거로 상기 차량을 회생 제동할 수 있다.
제어부(870)는 상기 차량의 가속 페달이 오프(Off)(운전자가 차량의 가속 페달을 밟지 않은 상태)되었는지를 판단한다.
제어부(870)는 상기 차량의 가속 페달이 오프(Off)될 때 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 차량의 가속도를 검출한다. 예를 들면, 상기 제어부(870)는 상기 차량의 가속 페달이 오프(Off)되는 시점부터 검출된 차량 속도의 변화량을 근거로 상기 차량의 가속도(가속량)를 검출한다. 즉, 상기 제어부(870)는, 상기 차량의 가속 페달이 오프(Off)되는 시점에서 검출된 차량 속도가 60 Km/h이고, 상기 차량의 가속 페달이 오프(Off)된 시점부터 1초가 경과한 후의 차량 속도가 61 Km/h라면, 상기 차량의 가속도는 0.278m/s2 가 된다.
상기 제어부(870)는 상기 차량의 가속도가 제로가 되도록 상기 제어부(870)에 연결된 발전기의 전력 생산량을 제어하는 값을 상기 회생 제동량으로서 결정하고, 그 결정된 회생 제동량을 출력한다. 상기 제어부(870)는 상기 차량의 가속도가 증가함에 따라 상기 발전기의 전력 생산량을 증가시키기 위한 값을 상기 회생 제동량으로서 결정한다. 예를 들면, 상기 제어부(870)는 상기 가속도가 0 m/s2(제로)되도록 상기 발전기에 인가되는 회전 토크를 조절하기 위해 상기 발전기의 전력 생산량을 제어한다. 즉, 상기 발전기에서 생산되는 전력의 양을 조절하면 상기 차량의 차축과 발전기 사이에 연결된 감속기(또는 변속기)(도시되지 않음)에 의해 상기 발전기에 인가되는 회전 토크가 조절됨으로써, 상기 발전기의 전력 생산량을 증가 또는 감소시킴으로써 상기 가속도를 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(870)는 상기 차량의 가속도가 증가함에 따라 상기 발전기의 전력 생산량을 증가시키기 위한 값을 상기 회생 제동량으로서 결정한다.
상기 제어부(870)는 상기 결정된 회생 제동량을 근거로 상기 발전기의 전력 생산량을 증가시킴으로써 상기 차량을 회생 제동한다. 예를 들면, 상기 제어부(870)는, 상기 회생 제동량을 근거로 상기 발전기의 전력 생산량을 제어함으로써 상기 차량의 차축과 상기 발전기 사이에 연결된 감속기 또는 변속기에 의해 상기 발전기에 인가되는 회전 토크를 제어한다. 즉, 상기 제어부(870)는 상기 결정된 회생 제동량을 근거로 상기 발전기를 구동함으로써 상기 차량을 회생 제동한다. 이때, 상기 발전기에 의해 발전된 전기 에너지는 차량(100)의 배터리에 충전된다.
한편, 상기 발전기의 최대 출력이 10Kw이고, 상기 가속도를 제로로 하기 위한 회생 제동량(발전기의 전력 생산량)이 10kW을 초과한 경우 물리 브레이크가 작동될 수도 있다.
상기 제어부(870)는 상기 결정된 회생 제동량을 근거로 상기 차량(100)의 발전기를 구동함으로써 상기 차량을 회생 제동한다. 이때, 상기 발전기에 의해 발전된 전기 에너지는 차량의 배터리에 충전된다.
차량(100)의 회생 제동 장치(800)는, 차량이 내리막 길을 주행할 때 가속 페달을 밟지 않아도(가속 페달이 오프 상태일 때) 상기 차량이 가속될 경우 상기 차량이 가속이 되지 않도록 회생 제동량을 적응적으로 결정함으로써, 차량이 정속(미리 정해진 속도)을 유지하면서 상기 차량을 회생 제동한다. 예를 들면, 기존의 차량은 내리막 길을 주행하는 경우, 위치에너지의 변화로 인하여 차량의 속도가 증가하므로 운전자가 안전을 위해 물리 브레이크로 차량의 속도를 줄이게 된다. 전기 차량의 경우, 물리 브레이크를 밟는 경우 일부는 회생 제동으로 운동 에너지가 전기 에너지로 전환이 되지만, 경사가 심한 경우나 물리 브레이크 밟는 양에 따라 물리 브레이크도 같이 동작하게 된다. 이 경우, 물리 브레이크에 따른 에너지 낭비가 발생하여 에너지 효율이 저하되고, 내리막 길에서 사용자가 물리 브레이크를 조작해야 하는 불편함도 발생한다.
제어부(870)는 운전자가 가속 페달을 밝고 있지 않은데도 차량이 가속이 되는 경우 자동으로 회생 제동량을 결정(조절)하여 차량이 정속을 유지하도록 한다.
제어부(870)는, 크루즈 모드(Cruise mode)가 설정될 때 차량이 정속(미리 정해진 속도)을 유지하도록 하거나 현재 차량과 앞차와의 간격을 미리설정된 거리만큼 유지하도록 회생 제동량을 적응적으로 결정(조절)함으로써, 차량이 정속(미리 정해진 속도)을 유지하면서 상기 차량을 회생 제동한다. 예를 들면, 크루즈 모드 사용시 내리막 길에서 차량이 가속이 되는 경우 자동으로 차량을 회생 제동함으로써 차량이 정속을 유지하면서 위치에너지 변화에 따른 잉여 에너지를 전기에너지로 변환하여 높은 회생 에너지 효율로 차량을 운행할 수도 있다. 또한, 차량(예를 들면, 전기 자동차)의 회생 제동 장치(800)는, 크루즈 모드일 때 도로 상황 또는 위험 감지에 따라 차량의 속도를 감속하는 경우 자동으로 회생 제동을 사용함으로써 회생 에너지 효율을 높일 수도 있다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 차량(예를 들면, 전기 자동차)의 회생 제동 장치(800)의 제어부(804)는 사용자의 선택에 따라 회생 제동 모드를 선택할 수도 있다. 예를 들면, 상기 제어부(870)는 상기 회생 제동 모드가 선택될 때만 상기 회생 제동량을 결정할 수도 있다. 상기 회생 제동 모드는 도로상황(예를 들면, 교통량, 구간 속도, 경사도, 전방 위험감지 및 주변 차량 속도)에 따라 자동으로 설정될 수도 있다.
이하에서는, 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 회생 제동 및 가속의 비율을 조절(제어)함으로써 차량 성능을 개선할 수 있고, 운전자 편의성을 최적화할 수 있는 차량 회생 제동 장치 및 그 방법을 설명한다.
한편, 순수 전기 자동차(EV)나 하이브리드 전기 자동차(HEV)가 브레이킹시 저속에서는 바퀴의 회전수(revolution per minute, RPM)가 높지 않아, 회생 제동 부하와 회생 에너지가 적고, 차량이 고속 주행하거나 급제동시에는 회생 제동 부하만으로는 차량을 감속시킬 수 없기 때문에 물리 브레이크를 같이 사용하게 된다. 또한, 전기적으로 회생 제동량을 제어하기에는 한계가 있으므로 회생 제동 에너지의 양과 부하는 바퀴의 회전수(RPM)에 의존적일 수밖에 없다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량 회생 제동 장치 및 그 방법은 바퀴와 발전기(Regenerator) 사이에 무단 변속으로 토크와 회전수를 자유롭게 변환할 수 있는 CVT(Continuously Variable Transmission)와 같은 무단 변속기(1105)를 설치하여 회생 제동량을 조절함으로써 회생 제동에 의한 배터리 충전량을 증가시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 회생 제동 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 회생 제동 장치(1100)는,
가속 구간과 회생 제동 구간으로 구성되고, 상기 가속 구간에서 차량(100)을 가속시키거나 회생 제동 구간에서 차량(100)을 회생 제동시키기 위한 페달(1101)과,
발전기(1104)와;
상기 발전기(1104)와 차량(100)의 바퀴 사이에 연결된 변속기(1105)와;
상기 차량(100)의 속도를 검출하는 속도 검출부(1102)와;
상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 신호를 검출하고, 상기 검출된 신호 및 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 제어부(1103)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 차량의 회생 제동 장치(1100)는 물리적 브레이크 페달을 더 포함할 수 있다.
상기 페달(1101)의 전체 이동 구간은 가속 구간(가속 영역)과 회생 제동 구간(회생 제동 영역)으로 구성된다. 예를 들면, 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%라고 가정할 때, 회생 제동 구간(회생 제동 영역)은 0~50%이고, 가속 구간(가속 영역)은 51% 내지 100%일 수 있다.
제어부(1103)는 저속 주행 구간 또는 고속 주행 구간에 따라 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경한다. 예를 들면, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%이고, 차량(100)의 현재 주행 구간이 저속 주행 구간(예를 들면, 시내 주행, 학교 주변, 복잡 도로 주행 등)일 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~50%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 51% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역)과 가속 구간(가속 영역)의 설정 값을 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~50%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 51% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 51% 이상의 가속 구간으로 이동하면 차량(100)을 가속하기 시작하고, 페달(1101)이 50% 이하의 회생 제동 구간으로 이동하면 차량(100)을 회생제동시킨다.
제어부(1103)는 가속 구간에서의 상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 가속 신호를 검출하고, 상기 검출된 가속 신호를 근거로 차량을 가속시킨다.
반면, 제어부(1103)는 회생 제동 구간에서의 상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 회생 제동 신호를 검출하고, 상기 검출된 회생 제동 신호에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다.
예를 들면, 제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~50%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 51% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 40%에 해당하는 회생 제동 구간으로 이동하면 40%에 해당하는 회생 제동 구간에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다. 제어부(1103)는 페달(1101)의 현재 구간이 30%에 해당하는 회생 제동 구간이면 40%에 해당하는 회생 제동 구간에 대응하는 미리설정된 회전수 및 토크를 보다 큰 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킬 수 있다.
제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%이고, 차량(100)의 현재 주행 구간이 고속 주행 구간(예를 들면, 고속 도로 등)일 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~10%고 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 11% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역)과 가속 구간(가속 영역)의 설정 값을 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~10%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 11% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 11% 이상의 가속 구간으로 이동하면 차량(100)을 가속하기 시작하고, 페달(1101)이 10% 이하의 회생 제동 구간으로 이동하면 차량(100)을 회생제동시킨다.
제어부(1103)는 회생 제동 구간에서의 상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 회생 제동 신호를 검출하고, 상기 검출된 회생 제동 신호에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다. 예를 들면, 제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~10%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 11% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 10%에 해당하는 회생 제동 구간으로 이동하면 10%에 해당하는 회생 제동 구간에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다. 제어부(1103)는 페달(1101)의 현재 구간이 5%에 해당하는 회생 제동 구간이면 10%에 해당하는 회생 제동 구간에 대응하는 미리설정된 회전수 및 토크를 보다 큰 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킬 수 있다.
상기 제어부(1103)는 상기 차량 속도가 점진적으로 증가하면 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 높게 설정하고, 상기 차량 속도가 점진적으로 감소하면 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 낮게 설정할 수 있다.
상기 변속기(1105)는 상기 차량의 바퀴(예를 들면, 바퀴 회전축)와 발전기(Regenerator)(1104) 사이에 연결된 무단 변속기(예를 들면, Continuously Variable Transmission, CVT)일 수 있다.
제어부(1103)는 차량의 현재 주행 구간이 저속 주행 구간(시내 구간, 학교 주변 등) 또는 고속 주행 구간(예를 들면, 고속 도로 등)인지 여부를 메모리(140)에 저장된 지도 데이터 및 현재 위치를 근거로 검출하거나, 서버로부터 검출할 수 있다.
이하에서는, 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 회생 제동 및 가속의 비율을 조절(제어)함으로써 차량 성능을 개선할 수 있고, 운전자 편의성을 최적화할 수 있는 차량 회생 제동 방법을 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 회생 제동 방법을 나타낸 흐름도이다.
먼저, 상기 제어부(1103)는 차량의 현재 주행 구간의 타입을 검출한다(S11). 예를 들면, 제어부(1103)는 차량의 현재 주행 구간이 저속 주행 구간(시내 구간, 학교 주변 등) 또는 고속 주행 구간(예를 들면, 고속 도로 등)인지 여부를 메모리(140)에 저장된 지도 데이터 및 현재 위치를 근거로 검출하거나, 서버로부터 검출한다.
제어부(1103)는 차량의 현재 주행 구간이 저속 주행 구간(시내 구간, 학교 주변 등) 또는 고속 주행 구간(예를 들면, 고속 도로 등)인지 여부를 지도데이터, GPS, AVM 카메라, 커넥티비티, TPEG 등의 차량 도로 환경정보를 기초로 검출할 수도 있다.
상기 제어부(1103)는 차량의 현재 주행 구간의 타입에 따라 상기 페달(1101)의 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경(조절)한다(S12). 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간은 가속 구간(가속 영역)과 회생 제동 구간(회생 제동 영역)으로 구성된다. 예를 들면, 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%라고 가정할 때, 회생 제동 구간(회생 제동 영역)은 0~50%이고, 가속 구간(가속 영역)은 51% 내지 100%일 수 있다.
제어부(1103)는 저속 주행 구간 또는 고속 주행 구간에 따라 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경한다. 예를 들면, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%이고, 차량(100)의 현재 주행 구간이 저속 주행 구간(예를 들면, 시내 주행, 학교 주변, 복잡 도로 주행 등)일 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~50%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 51% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역)과 가속 구간(가속 영역)의 설정 값을 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~50%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 51% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 51% 이상의 가속 구간으로 이동하면 차량(100)을 가속하기 시작하고, 페달(1101)이 50% 이하의 회생 제동 구간으로 이동하면 차량(100)을 회생제동시킨다.
제어부(1103)는 가속 구간에서의 상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 가속 신호를 검출하고, 상기 검출된 가속 신호를 근거로 차량을 가속시킨다.
반면, 제어부(1103)는 회생 제동 구간에서의 상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 회생 제동 신호를 검출하고, 상기 검출된 회생 제동 신호에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다(S13). 예를 들면, 제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~50%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 51% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 40%에 해당하는 회생 제동 구간으로 이동하면 40%에 해당하는 회생 제동 구간에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 회생 제동량으로서 상기 변속기(1105)에 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다. 제어부(1103)는 페달(1101)의 현재 구간이 30%에 해당하는 회생 제동 구간이면 40%에 해당하는 회생 제동 구간에 대응하는 미리설정된 회전수 및 토크를 보다 큰 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킬 수 있다.
제어부(1103)는 차량의 현재 주행 구간이 시내도로(저속 주행 구간)인 경우, 브레이크 페달의 사용빈도가 높기 때문에 가속 구간의 비율을 줄이고, 회생제동 구간의 비율을 높여서, 브레이크를 좀더 세밀하고 편리하게 사용할 수 있도록 한다.
제어부(1103)는 차량 모드에 따라 가속 구간과 회생제동 구간의 비율을 조절할 수도 있다. 예를 들면, 제어부(1103)는 에코 모드(ECO 모드) 등과 같이 주행 거리 증가, 사용 에너지 제한 모드인 경우에는 가속보다는 회생제동의 비중을 높여서, 가속 구간의 사용을 줄이고 회생제동의 사용으로 좀더 사용 에너지를 줄일 수 있도록 한다.
제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%이고, 차량(100)의 현재 주행 구간이 고속 주행 구간(예를 들면, 고속 도로 등)일 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~10%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 11% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역)과 가속 구간(가속 영역)의 설정 값을 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~10%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 11% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 11% 이상의 가속 구간으로 이동하면 차량(100)을 가속하기 시작하고, 페달(1101)이 10% 이하의 회생 제동 구간으로 이동하면 차량(100)을 회생제동시킨다.
제어부(1103)는 회생 제동 구간에서의 상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 회생 제동 신호를 검출하고, 상기 검출된 회생 제동 신호에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다. 예를 들면, 제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~10%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 11% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 10%에 해당하는 회생 제동 구간으로 이동하면 10%에 해당하는 회생 제동 구간에 해당하는 미리설정된 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킨다. 제어부(1103)는 페달(1101)의 현재 구간이 5%에 해당하는 회생 제동 구간이면 10%에 해당하는 회생 제동 구간에 대응하는 미리설정된 회전수 및 토크를 보다 큰 회전수 및 토크를 선택하고, 그 선택된 회전수 및 토크를 상기 변속기(1105)에 회생 제동량으로서 인가함으로써 상기 차량(100)을 회생 제동시킬 수 있다.
제어부(1103)는, 차량의 현재 주행 구간이 고속도로(고속 주행 구간)인 경우, 브레이크보다는 가속페달의 사용빈도가 높기 때문에 회생제동 영역을 줄이고 가속 비중을 높여서, 가속을 좀더 자유롭게 사용할 수 있도록 한다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 가속 구간과 회생 제동 구간을 나타낸 예시도들이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%라고 가정하고, 차량(100)이 저속 주행일 때 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~50%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 51% 내지 100%로 설정한다.
예를 들면, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간이 100%이고, 차량(100)이 저속 주행 구간(예를 들면, 시내 주행, 학교 주변, 복잡 도로 주행 등)을 주행할 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~50%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 51% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역)과 가속 구간(가속 영역)의 설정 값은 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~50%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 51% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 51% 이상의 가속 구간으로 이동하면 차량(100)을 가속하기 시작하고, 페달(1101)이 50% 이하의 회생 제동 구간으로 이동하면 차량(100)을 회생제동시킨다.
도 14에 도시한 바와 같이, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간이 100%이고, 차량(100)의 현재 주행 구간이 고속 주행 구간(예를 들면, 고속 도로 등)일 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~10%고 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 11% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역)과 가속 구간(가속 영역)의 설정 값은 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~10%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 11% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 11% 이상의 가속 구간으로 이동하면 차량(100)을 가속하기 시작하고, 페달(1101)이 10% 이하의 회생 제동 구간으로 이동하면 차량(100)을 회생제동시킨다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가속 구간과 회생 제동 구간을 나타낸 예시도들이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 회생 제동 장치(1100)는,
가속 구간과, 회생 제동 구간과, 가속 구간과 회생 제동 구간의 경계에 설정된 완충 구간을 포함하며, 상기 가속 구간에서 차량(100)을 가속시키고, 회생 제동 구간에서 차량(100)을 회생 제동시키고, 완충 구간에서 가속 또는 회생 제동을 완충시키는 위한 페달(1101)과;
발전기(1104)와;
상기 발전기(1104)와 차량(100)의 바퀴 사이에 연결된 변속기(1105)와;
상기 차량(100)의 속도를 검출하는 속도 검출부(1102)와;
상기 페달(1101)의 밟는 양에 대응되는 신호를 검출하고, 상기 검출된 신호 및 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 제어부(1103)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 회생 제동 장치(1100)는 물리적 브레이크 페달을 더 포함할 수 있다.
제어부(1103)는 페달(1101)의 변화량에 따라 완충 구간의 비율을 변경한다. 에를 들면, 제어부(1103)는 상기 완충 구간에서는 0(제로) 토크를 회생 제동량으로서 변속기(1105)에 출력하여 탄력 주행이 가능하도록 한다.
제어부(1103)는 페달(1101)의 변화량을 실시간 검출하고, 그 검출한 변화량이 기준치 이하이면 운전자의 의도가 현상태 유지 및 부드러운 주행을 요구한다고 판단하여 상기 완충 구간을 확대한다.
제어부(1103)는 페달(1101)의 변화량을 실시간 검출하고, 그 검출한 변화량이 기준치를 초과하면 운전자의 의도가 급격한 출발, 급격한 제동 등 주행 성능을 요구한다고 판단하여 완충 구간을 최소화한다. 상기 기준치는 설계자의 의도 또는 운전자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
도 15에 도시한 바와 같이, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간을 100%라고 가정하고, 차량(100)이 저속 주행일 때 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~45%로 설정하고, 완충 구간을 45~55%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 55% 내지 100%로 설정한다.
예를 들면, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간이 100%이고, 차량(100)이 저속 주행 구간(예를 들면, 시내 주행, 학교 주변, 복잡 도로 주행 등)을 주행할 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~45%로 설정하고, 완충 구간을 45~55%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 55% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역), 완충 구간, 가속 구간(가속 영역)의 설정 값은 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~45%로 설정되고, 완충 구간이 45~55%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 55% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 40%에서 56%의 구간으로 이동하면 페달(1101)이 40%~55%의 구간에서는 가속하지 않고, 56% 이상 구간부터 차량(100)을 가속하기 시작한다.
도 16에 도시한 바와 같이, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 전체 이동 구간이 100%이고, 차량(100)의 현재 주행 구간이 고속 주행 구간(예를 들면, 고속 도로 등)일 때 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)을 0~5%로 설정하고, 완충 구간을 5~20%로 설정하고, 가속 구간(가속 영역)을 20% 내지 100%로 설정한다. 상기 회생 제동 구간(회생 제동 영역), 완충 구간, 가속 구간(가속 영역)의 설정 값은 설계자 또는 사용자의 의도에 따라 변경될 수 있다.
제어부(1103)는, 페달(1101)의 회생 제동 구간(회생 제동 영역)이 0~5%로 설정되고, 완충 구간이 5~20%로 설정되고, 가속 구간(가속 영역)이 20% 내지 100%로 설정된 상태에서, 페달(1101)이 30% 구간에서 5%의 구간으로 이동하면 차량(100)의 가속을 중단하고, 차량(100)을 회생제동시킨다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간을 설정하는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 17에 도시한 바와 같이, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 가속 구간, 완충 구간, 회생제동 구간을 나타내는 이미지를 표시부(클러스터, HUD(head-up display), CID (center information display) 등)에 표시하고,
상기 이미지에 가해지는 사용자 터치 입력을 근거로 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간 중에서 어느 하나 이상의 구간의 설정 값을 변경한다.
제어부(1103)는 터치 입력 뿐만 아니라 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간 중에서 어느 하나 이상의 구간을 변경하기 위한 스위치(버튼)(17-2), 페달(17-3)을 통해 어느 하나 이상의 구간의 설정 값을 변경할 수도 있다.
예를 들면, 제어부(1103)는 상기 페달(1101)의 가속 구간, 완충 구간, 회생제동 구간을 나타내는 이미지에 가속 구간, 완충 구간, 회생제동 구간을 조절하기 위한 스크롤 바(17-1)를 표시하고, 상기 스크롤 바(17-1)에 가해지는 터치 입력을 근거로 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간 중에서 어느 하나 이상의 구간의 설정 값을 변경한다.
제어부(1103)는 속도에 따른 최대 회생 제동력을 나타내는 이미지(17-4)를 상기 표시부(클러스터, HUD(head-up display), CID (center information display) 등)에 표시하고, 최대 회생 제동력을 나타내는 이미지(17-4)에 가해지는 터치 입력을 근거로 최대 회생 제동력을 조절할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.
첫째, 본 발명은 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 회생 제동 및 가속의 비율을 제어함으로써 차량 성능을 개선할 수 있고, 운전자 편의성을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 차량의 속도 또는 주행 구간에 따라 페달의 완충 구간의 비율을 제어함으로써 운전자의 의도(부드러운 주행, 급출발, 급제동 등)에 따른 차량 제어가 가능한 효과도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
또한, 위에서 살펴본 회생 제어 장치(800)가 수행하는 일부 기능, 구성 또는 제어방법들은, 차량(100)에 구비된 제어부(170)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 본 명세서에서 설명하는 모든 제어방법은, 차량의 제어방법에 적용될 수도 있고, 제어 장치의 제어방법에 적용될 수도 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 가속 구간과 회생 제동 구간으로 구성되고, 상기 가속 구간에서 차량을 가속시키거나 회생 제동 구간에서 차량을 회생 제동시키기 위한 페달과;
    발전기와;
    상기 발전기와 차량의 바퀴 사이에 연결된 변속기와;
    차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간 또는 제2 주행 구간일 때 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 주행 구간 및 제2 주행 구간은 서로 다른 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 속도를 검출하는 속도 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 페달의 밟는 양에 대응되는 신호를 검출하고, 상기 검출된 신호 및 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하고,
    상기 차량 속도가 증가하면 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간일 때 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 동일하게 설정하고, 차량의 현재 주행 구간이 제2 주행 구간일 때 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간일 때 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 낮게 설정하고, 차량의 현재 주행 구간이 제2 주행 구간일 때 상기 가속 구간의 비율을 회생 제동 구간의 비율보다 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    차량의 현재 주행 구간이 제1 주행 구간 또는 제2 주행 구간인지 여부를 차량 주행환경 정보를 근거로 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 페달은,
    상기 가속 구간과 회생제동 구간의 경계에 설정되고, 가속 또는 회생 제동을 완충시키기 위한 완충 구간을 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 검출된 신호 및 상기 검출된 차량 속도를 근거로 상기 가속 구간, 완충 구간, 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 페달의 변화량을 실시간 검출하고, 상기 검출한 변화량이 기준치 이하이면 상기 완충 구간을 확대하고,
    상기 변화량이 기준치를 초과하면 상기 완충 구간을 최소화하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 페달의 가속 구간, 회생제동 구간을 나타내는 이미지를 표시부에 표시하고, 상기 이미지에 가해지는 터치 입력을 근거로 가속 구간, 회생 제동 구간 중에서 어느 하나 이상의 구간의 설정 값을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 장치.
  10. 가속 구간과 회생 제동 구간으로 구성되고, 상기 가속 구간에서 차량을 가속시키거나 회생 제동 구간에서 차량을 회생 제동시키기 위한 페달과, 발전기와; 상기 발전기와 차량의 바퀴 사이에 연결된 변속기를 포함하는 차량의 회생 제동 장치를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 페달의 밟는 양에 대응되는 신호를 검출하는 단계와;
    상기 검출된 신호 및 상기 차량의 속도를 근거로 상기 가속 구간과 회생 제동 구간의 비율을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생 제동 방법.
KR1020160151247A 2016-11-14 2016-11-14 차량용 회생 제동 제어 장치 KR101916721B1 (ko)

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