KR102070353B1

KR102070353B1 - 도로 표고 프로파일을 효율적으로 전달하기 위한 방법

Info

Publication number: KR102070353B1
Application number: KR1020187001320A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 놀; 보도 클레이크만
Original assignee: 아우디 아게
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2020-01-29
Also published as: EP3310595A1; KR20180018753A; CN107810131A; DE102015007670A1; US20180186210A1; EP3310595B1; WO2016202428A1; CN107810131B

Abstract

본 발명은 차량(10)과 차량 외부 서버(20) 사이에서 정보를 전달하기 위한 방법에 관한 것으로, 서버(20)에 저장된, 차량(10)이 이동할 도로의 표고 프로파일(14)이 차량(10)에 의해 차량-서버-인터페이스(12)를 통해 검색되고, 차량(10) 전방의 도로 표고 프로파일(14)의 표고값들(H, G)이 서버(20)로부터 차량(10)으로 주기적으로, 즉 정해지는 시간 간격(13, 15)으로 전송되고, 이 경우 주기당 하나의 표고값(H, G)이 전달되고, 상기 표고값은 차량(10) 전방의 속도 의존적인 간격(13, 15) 내에 있다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 섀시 시스템(30) 및 본 발명에 따른 섀시 시스템(30)을 포함하는 차량(10)에 관한 것이다.

Description

도로 표고 프로파일을 효율적으로 전달하기 위한 방법

본 발명은 차량에 도로의 표고 프로파일을 전달하기 위한 방법에 관한 것이다.

최근의 차량들은 안전성 및 승차 쾌적감을 높이기 위한 다수의 지원 시스템을 포함한다. 안전성과 승차 쾌적감에 영향을 미치는 시스템은 차량 서스펜션이다. 서스펜션은 섀시의 부분이다. 서스펜션에 의해, 바닥 요철이 직접 차량에 전달되는 것이 아니라, 차량의 타이어가 이러한 바닥 요철을 뒤따르고 도로와 접지를 유지하는 것이 달성된다. 충분한 접지 또는 충분한 지면 접지력은 차량 및 차량 승객의 안전성을 위해 매우 중요하다.

서스펜션에 전달되는 운동의 보상을 위해 서스펜션은 쇼크 옵서버(shock absorber)를 포함하고, 상기 쇼크 옵서버는 차량의 흔들림을 저지한다. 그동안 능동적으로 부분 시스템의 상태에 관여할 수 있는 섀시 시스템이 자리 잡았다. 능동 서스펜션 시스템은, 더 양호한 접지를 유지하고 흔들리는 차체 운동을 억제하기 위해, 추가 힘 또는 운동을 형성한다.

서스펜션은 바닥 요철에만 반응하기 때문에, 현재 고려 사항들은 예측성 섀시 시스템에 관련된다. 이러한 시스템은 임박한 이벤트들에 대해 예측할 수 있기 위해, 그리고 그와 관련해서 섀시를 조정하기 위해, 중앙에 또는 분산되어 저장된 정보들을 이용한다. 이를 위해, 도로 경로 및 또는 도로 상태에 관한 정보들이 시스템에 제공되어야 한다.

차량 내에 제공되어 서로 접속된 시스템들로 인해 차량 내에서 전달되어야 하는 데이터양은 점점 증가한다. 예를 들어 개인 정보를 소위 클라우드 서비스로부터 차량에 전달하기 위해, 또는 내비게이션 시스템의 내비게이션 정보를 전달하기 위해, 차량이 무선 네트워크를 통해 외부 서버와 통신하고자 하면, 데이터양은 더 많아진다. 또한, 승차 쾌적감 및 안전성을 높이기 위해, 운전자에게 직접 제공되는 것이 아니라, 다양한 차량 기능들에 의해 이용되는 데이터도 점점 더 많이 차량에 전송된다. 이러한 범주에 예를 들어 표지판 인식 또는 도로 상태 검출이 포함된다.

도로 상태들을 검출하기 위한 시스템들은 US 2012/0203428 A1호 및 US 6,763,292 B1호에 기술된다.

도로 상태에 관한 정보는 인터넷을 통해 예를 들어 다양한 서비스 및 플랫폼에 제공된다. 인터넷과 통신하는 다른 기능들을 차량 내에 추가하는 것이 고려될 수 있다. 따라서 인터넷상의 서버에 저장된 대량의 데이터를 선별하고 서버와 차량 사이의 데이터 접속에 의존하여 제한하는 방법이 모색된다.

본 발명의 과제는 도로 표고 프로파일을 효율적으로 전달하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 따라서 청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 차량과 서버 사이에서 정보를 전달하기 위한 방법이 제안된다. 또한, 청구항 제 7 항의 특징들을 포함하는 섀시 시스템 및 청구항 제 11 항의 특징들을 포함하는 차량이 제안된다.

다른 실시예들은 상세한 설명 및 종속 청구항들에 제시된다.

본 발명에 따라 차량과 외부 서버 사이에서 정보를 전달하기 위한 방법이 제안되고, 상기 방법에서 서버에 저장된, 차량이 이동할 도로의 표고 프로파일이 차량에 의해 차량-서버-인터페이스를 통해 검색되고, 차량 전방의 도로 표고 프로파일의 표고값들이 서버로부터 차량으로 주기적으로, 즉 정해지는 시간 간격으로 전송되고, 주기당 하나의 표고값이 전달되고, 상기 표고값은 차량 전방의 속도 의존적인 간격 내에 있다.

본 발명에 따른 방법의 실시예에서 차량은 좌우 트랙을 갖고, 서버로부터 차량에 전송될 표고값은 차량의 좌측 트랙을 위한 값과 우측 트랙을 위한 값을 각각 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서 전송된 다수의 표고값은 차량의 각각 좌측 및 우측 트랙을 위한 표고 프로파일을 형성한다.

본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서 전송된 표고값들은 차량의 제어유닛에 전달되고, 상기 차량은 표고값들을 처리하고, 차량의 섀시를 상응하게 예상되는 표고 프로파일에 대해 조정한다.

본 발명에 따른 방법의 실시예에서 차량 또는 섀시의 안정화- 및/또는 댐핑 특성들이 조정된다.

본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에서 이동된 표고 프로파일이 차량 또는 섀시에 의해 검출되고, 각각 좌측 트랙 및 우측 트랙을 위한 표고값들이 차량 외부 서버에 전송된다.

또한, 본 발명에 따라 제어유닛을 포함하는 차량의 섀시 시스템이 제안되고, 상기 제어유닛은, 주기적으로, 즉 정해지는 시간 간격으로 차량-서버-인터페이스를 통해 차량 외부 서버에 대한 질의를 송신하도록 구성되고, 상기 서버는 차량이 이동할 도로의 도로 프로파일의 표고값들을 제공하고, 이 경우 차량 전방의 도로 표고 프로파일의 표고값들은 주기적인 질의에 응답해서 서버로부터 차량으로 상응하게 주기적으로 전송되고, 이 경우 주기당 하나의 표고값이 전달된다.

본 발명에 따른 섀시 시스템의 실시예에서 표고값은 각각 차량의 좌측 트랙 및 우측 트랙을 위한 값을 포함한다.

본 발명에 따른 섀시 시스템의 다른 실시예에서 섀시 시스템은 조절 유닛을 포함하고, 상기 조절 유닛은, 수신된 표고값들을 처리하도록 및 상응하게 섀시의 안정화- 및/또는 댐핑 특성들을 조정하도록 구성된다.

본 발명에 따른 섀시 시스템의 다른 실시예에서 각각의 트랙은 적어도 하나의 센서를 포함하고, 상기 센서는 차량의 트랙의 적어도 하나의 타이어가 이동하는 표고 프로파일을 측정하도록 및 측정된 표고값들을 서버에 전송하도록 구성된다.

본 발명에 따라 또한, 본 발명에 따른 방법을 실시하도록 구성된 본 발명에 따른 섀시 시스템을 포함하는 차량이 제안된다.

물론 전술한 및 계속해서 설명될 특징들은 각각의 제시된 조합으로뿐만 아니라, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 다른 조합으로 또는 단독으로 이용될 수도 있다.

본 발명은 실시예를 참고로 도면에 개략적으로 도시되고, 도면과 관련해서 개략적으로 및 상세히 설명된다.

도 1은 전달될 표고값과 표고 프로파일을 서로 상이한 2개의 속도에서 분리하여 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 실시예에 관련된 장치들을 개략적으로 도시한 도면.

도 1과 도 2를 참고로 본 발명에 기초가 되는 원리가 설명된다. 글로벌 서버 시스템(20)에 목표한 차량 접속에 의해, 차량(10)과 서버(20) 사이에서 도로 표고 프로파일(14)을 전송하는 것이 가능하다. 도로 표고 프로파일(14)의 정보는 차량(10) 내에 존재하는 수직 다이내믹 시스템들에 제공되고, 상기 시스템들은 수신된 정보에 기반해서 섀시(30; 도 2 참조)를 조정하고 목표한 쾌적감 향상을 제공한다. 목표는, 차량(10)과 서버(20) 사이에서 도로 표고 프로파일(14)에 관한 정보의 효율적인 전달을 보장하는 것이다. 효율적인 전달은 데이터양을 목표대로 최소로 제한해야 하고, 신호 취약(예를 들어 지방 도로 위 등) 및/또는 차단된 지역들(예를 들어 터널, 건물벽 등에 의해)에서도 만족스러운 표고 프로파일이 전송될 수 있는 것을 보장해야 한다.

도 1에 2개의 상이한 속도(18, 19; 각각 화살표로 표시됨)에서 전송된 표고값들(H)의 해상도가 도시된다. 도 1의 상부에서 차량(10)은 속도(18)로 도로 표고 프로파일(14)을 따라 이동한다. 이 시점(t0)에 차량(10)은 표고값(h0)을 수신한다. 표고값(h0)은 예를 들어 1초 후에 차량(10)이 이동할 표고값이고, 따라서 상기 표고값은 차량(10) 전방의 상응하는 시간적으로 규정된 간격(13) 내에 있다. 먼저 차량은 이미 표고값들(h-1 내지 h-n)을 수신하였다. 수신된 표고값 전체(h0, h-1,…. h-n)는 차량의 각각 좌측 및 우측 트랙을 위한 도로 표고 프로파일(h-34, h-36; 도 2)을 형성한다.

도 1의 하부에서 차량(10)은 예를 들어 속도(18)의 절반에 상응하는 속도(19)로 도로 표고 프로파일(14)을 따라 이동한다. 이 시점에 차량(10)은 표고값(g0)을 수신한다. 표고값(g0)은 1초 후에 차량(10)이 이동할 표고값이고, 상기 표고값은 따라서 차량(10) 전방의 상응하는 간격(15) 내에 있다. 먼저 차량은 이미 표고값(g-1 내지 g-n)을 수신하였다. 수신된 표고값 전체(g0, g-1,...,g-n)는 각각 차량의 좌측 및 우측 트랙을 위한 도로 표고 프로파일(g-34, g-36; 도 2)을 형성한다. 속도(19)가 더 낮기 때문에, 서버(20)에 대한 질의가 이루어지는 시간 간격은 이 실시예에서 변하지 않지만, 전송된 표고값들(g0, g-1, g-n)은 도 1의 상부에서보다 서로 밀집되어 있다. 인접한 2개의 표고값들의 공간적 간격은 차량 속도(18, 19)와 2개의 조회 사이의 시간으로부터 계산된다. 따라서 표고값들이 서로 촘촘히 밀집되어 있기 때문에, 더 낮은 속도(19)일 때 차량측 표고 프로파일의 해상도가 더 높다. 다시 말해서, 따라서 더 낮은 속도(19)일 때 제어유닛(32)의 2개의 조회 사이의 시간은 증가할 수 있고 또는 더 높은 속도(18)일 때에는 감소할 수 있다.

차량의 현재 위치와 표고값(H, G) 사이의 간격(13, 15)은 속도 의존적이다. 질의되어 전송되는 표고값(H, G)의 간격(13, 15)은 차량(10)이 실제 속도(18, 19)로 예를 들어 1초 후에 이동할 표고값과 관련된다. 이로써 질의된 표고값(H, G)의 공간적 간격(13, 15)은 차량(10)이 질의된 표고값(H, G)에 도달하는 시간과 실제 차량 속도로부터 얻어진다. 차량(10) 전방의 공간적 간격(13, 15)이 너무 크고 또는 너무 작으면, 질의되어 전송되는 표고값(H, G)의 시간적 간격은 감소 또는 증가할 수 있다. 차량이 예를 들어 1초 후에 이동할 표고값(H, G)이 결정될 값을 넘어가면, 시간 간격은 줄어들 수 있으므로, 이제 차량이 0.5초 후에 이동할 위치에 해당하는 표고값(H, G)이 질의된다. 공간적 간격(13, 15)이 너무 작아진 경우에, 동일하게 적용되므로, 시간 간격은 증가한다.

차량(10)이 도로 프로파일(14)을 이동하는 동안 센서들(35, 37; 도 2)은 실제로 이동한 표고 프로파일(16; 도 2)을 측정하여 측정된 표고 프로파일(F)을 서버(20)에 전송함으로써, 저장된 표고 프로파일의 품질이 개선될 수 있다.

본 발명에 따른 방법으로 차량측에서 형성된 도로 표고 프로파일(F, f-34, f-36)은 통신 인터페이스 또는 차량-서버-인터페이스(12)의 시간 대역폭이 동시에 일정한 경우에 속도 의존적인 샘플링에 의해 특징된다. 따라서 서버(20)의 도로 표고 프로파일(14)의 해상도는 훨씬 더 높아질 수 있고, 그럼에도 또한 차량(10) 전방의 속도 의존적인 해상도의 표고값(H, G)이 전달될 수 있다. 서버(20)는, 교통에 참여하는 다수의 차량들(10)로부터 도로의 실제로 이동된 표고 프로파일을 수신하도록 형성된다. 따라서 도로 프로파일(14)의 경우에 도로 프로파일(14)의 이산 표고값들(H, G)의 높은 밀도가 존재한다. 도로 프로파일(14)을 따라 예를 들어 시간당 60km의 속도(18, 19)로 주행하고 5ms마다 서버(20)에 대한 질의를 하는 차량(10)은 5ms 동안 8.3mm의 거리를 지나간다. 서버(20)의 8.3mm의 해상도는 이로써, 차량(10)의 질의를 서비스하기에 충분할 수 있다. 그러나 서버(20)의 해상도는 훨씬 더 높을 수 있고, 즉 8.3mm보다 작은 간격들 내의 표고값들(H, G) 또는 데이터가 저장되는 것이 고려된다. 참고로, 연속하는 도로 프로파일(14)이 저장될 수 있거나, 이산 표고값들(H)만이 저장될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 섀시(30)는 차량-서버-인터페이스(12) 및 섀시(30)의 제어유닛(32)을 포함한다. 제어유닛(32)은 주기적으로 작동한다. 주기는 표고값(H, G)을 조회하는 차량(10) 전방의 위치의 계산, 차량-서버-인터페이스(12) 또는 서버(20)에 대한 질의의 송신, 표고값(25, 27)의 수신 및, 경우에 따라서 차량-서버-인터페이스(12) 또는 서버(20)에 실제로 이동된 표고 프로파일(F)의 전송을 포함한다.

주기 동안 차량(10)이 실제 속도(18, 19)로 예를 들어 1초 후에 이동할 도로 프로파일(14)의 위치가 계산된다. 이러한 정보는 차량-서버-인터페이스(12)에 전송되고, 상기 인터페이스는 그리고 나서 계산된 위치의 표고값(H)의 전송을 위한 조회를 서버(20)에 송신한다. 서버(20)는 질의된 표고값(H)을 차량-서버-인터페이스(12)에 전송한다. 표고값(H)은 차량(10)의 좌측 또는 우측 트랙(34, 36) 각각을 위한 좌측 표고값(25) 및 우측 표고값(27)을 포함한다. 제어유닛(32)은 표고값들(25, 27)을 수신하여 트랙(34, 36)의 관련 조절 시스템에 전달한다. 후속해서 트랙(34, 36)의 서스펜션은 표고값(25, 27)에 대해 조정될 수 있다.

주기당 차량(10)의 좌측 트랙(34)을 위한 표고값(25) 및 차량(10)의 우측 트랙(36)을 위한 표고값(27)이 전송된다. 제어유닛(32)에 의해 시간에 걸쳐 수신된 표고값(25, 27)은 차량(10) 전방의 차량(10)의 좌측 및 우측 트랙(34, 36)을 위한 도로 표고 프로파일(14)의 명백한 이미지(h34, h-36)를 형성한다. 차량(10)에서 제어유닛(32)에 의해 형성된 도로 표고 프로파일(h-34, h-36)은 서버(20)에 저장된 도로 표고 프로파일(14)과 다른데, 그 이유는 2개의 표고값(H)이 밀집되어 있는 해상도는 제어유닛(32)의 2개의 조회 사이의 시간 및 차량 속도(18, 19)에 의존하기 때문이다(도 1 참조). 전술한 바와 같이, 주기 시간도 속도(18, 19)에 의존해서 변경될 수 있다.

도로를 이동하는 동안 각각 좌측 또는 우측 트랙(34, 36)을 위한 섀시(30)의 센서들(35, 37)은 도로의 실제로 이동된 표고 프로파일(16)을 검출한다. 센서(35, 37)에 의해 검출된 도로 표고 프로파일(F)은 서버(20)에 의해 수신된 데이터와 비교되고, 융합되어 서버에 재전송된다. 따라서 도로 표고 프로파일(14)의 품질이 개선될 수 있다.

이러한 주기는 매우 짧은 시간 간격들로 반복된다. 주기 시간, 즉 서버(20)에 대한 2개의 질의 사이의 시간은 그러나 속도 의존적일 수 있다. 더 높은 속도(18)에서 주기 시간은 예를 들어 5ms와 같은 작은 값으로 설정될 수 있다. 더 낮은 속도(19)에서 예를 들어 15ms의 값이 충분할 수 있다.

본 발명의 범위에 제어유닛(32)이 차량-서버-인터페이스(12)의 과제를 이행하는 것 및 반대의 경우도 포함된다.

예를 들어 LTE와 같은 현재의 통신 시스템은 초당 300MBit의 최대 데이터율(MBit/s)을 허용하고, 본 발명에 따른 방법을 위해 필요한 데이터양을 전달할 수 있다. 전술한 바와 같이 그러나 지방에서 또는 차단된 상황에서 이러한 데이터율은 그것의 작은 퍼센티지로 감소할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 좌측 및 우측 트랙을 위한 도로 표고 프로파일의 전달을 위해 약 0.0008 MBit/s의 데이터율을 필요로 하고, 따라서 더 작은 데이터율에서도 신뢰적으로 표고값들(h)을 전달하는 데 적합하다.

Claims

차량(10)과 차량 외부 서버(20) 사이에서 정보를 전달하는 정보 전달 방법으로서, 서버(20)에 저장된, 상기 차량(10)이 이동할 도로의 표고 프로파일(14)이 차량(10)에 의해 차량-서버-인터페이스(12)를 통해 검색되고, 상기 차량(10) 전방의 상기 도로 표고 프로파일(14)의 표고값들(H, G)이 상기 서버(20)로부터 상기 차량(10)으로 주기적으로, 즉 정해지는 시간 간격으로 전송되고, 주기당 하나의 표고값(H, G)이 전달되고, 상기 표고값은 상기 차량(10) 전방의 속도 의존적인 간격(13, 15) 내에 있는 것인 정보 전달 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 차량(10)은 좌측 및 우측 트랙(34, 36)을 갖고, 상기 서버(20)로부터 상기 차량(10)에 전송될 표고값(H, G)은 상기 차량(10)의 좌측 트랙(34)을 위한 좌측 표고값(25)과 우측 트랙(36)을 위한 우측 표고값(27) 각각을 포함하는 것인 정보 전달 방법.
제 2 항에 있어서, 전송된 다수의 표고값들(H, G)은 상기 차량(10)의 상기 좌측 및 우측 트랙(34, 36)을 위한 표고 프로파일(h-34, h-36) 각각을 형성하는 것인 정보 전달 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 전송된 표고값들(H, G)은 차량의 제어유닛(32)에 전달되고, 상기 제어 유닛은 상기 표고값(H, G)을 처리하고, 상기 차량(10)의 섀시(30)를 상응하게 예상되는 상기 표고 프로파일(14)에 대해 조정하는 것인 정보 전달 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 차량(10) 또는 상기 섀시(30)의 안정화 특성, 댐핑 특성 또는 안정화 특성 및 댐핑 특성이 조정되는 것인 정보 전달 방법.
제 3 항에 있어서, 이동된 표고 프로파일(16)이 차량(10)에 의해 검출되고, 상기 좌측 트랙(34) 및 상기 우측 트랙(36)을 위한 표고값들(f-34, f-36)이 각각 차량 외부 서버(20)에 전송되는 것인 정보 전달 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 서버(20)에 대한 2개의 질의 사이의 주기 시간은 상기 차량(10)의 속도(18, 19)에 따라 조정되는 것인 정보 전달 방법.
제어유닛(32)을 포함하는 차량(10)의 섀시 시스템(30)으로서, 상기 제어유닛은, 정해지는 시간 간격으로 차량-서버-인터페이스(12)를 통해 차량 외부 서버(20)에 대한 질의를 송신하도록 구성되고, 상기 서버는 상기 차량(10)이 이동할 도로의 도로 프로파일(14)의 표고값들(H, G)을 제공하고, 상기 차량(10) 전방의 상기 도로 표고 프로파일(14)의 표고값들(H, G)이 상기 서버(20)로부터 상기 차량(10)으로 주기적으로, 즉 정해지는 시간 간격으로 전송되고, 주기당 하나의 표고값(H, G)이 전달되는 것인 섀시 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 표고값(H, G)은 각각 좌측 트랙(34)을 위한 좌측 표고값(25)과 우측 트랙(36)을 위한 우측 표고값(27)을 포함하는 것인 섀시 시스템.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 제어유닛(32)은, 수신된 표고값들(H, 25, 27)을 처리하도록 그리고 상응하게 상기 섀시 시스템(30)의 안정화 특성, 댐핑 특성 또는 안정화 특성 및 댐핑 특성을 조정하도록 구성되는 것인 섀시 시스템.
제 8 항에 있어서, 각각의 트랙(34, 36)은 적어도 하나의 센서(35, 37)를 포함하고, 상기 센서는, 상기 차량(10)의 상기 각각의 트랙(34, 36)의 적어도 하나의 타이어(11)가 이동한 표고 프로파일(16)을 측정하도록 그리고 측정된 표고값들(f-34, f-36, F)을 상기 서버(20)에 전송하도록 구성되는 것인 섀시 시스템.
제 1 항에 따른 방법을 실시하도록 구성된 제 8 항에 따른 섀시 시스템(30)을 포함하는 차량(10).