KR102095053B1 - 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 장애물을 감지하여 충돌회피 안전도와 충돌회피 기어비를 산출하는 충돌방지부, 상기 충돌회피 안전도 및 충돌회피 기어비 중 적어도 하나에 근거하여 조향휠에 가해지는 회피 토크를 산출하고 차량의 기어비를 제어하는 능동 조향 제어부, 차량의 차속, 조향휠의 조향각, 조향휠에 가해지는 조향 토크 중 적어도 하나에 근거하여 자세제어 명령을 생성하는 전자제어부, 상기 차량의 차속, 조향휠의 조향각, 조향휠에 가해지는 조향 토크 중 적어도 하나에 근거하여 조향 신호를 생성하는 조향 신호 생성부, 상기 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 생성하는 자세제어부를 포함하여 구성되며, 차량의 자동 충돌 회피 장치가 작동하는 경우에도 차량의 거동 제어 장치의 제어를 적용함으로써, 자동 충돌 회피시 능동 조향 제어로 인한 과도한 기어비로 인하여 발생하는 차량의 요잉 및 자세 불안정을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 자동 충돌 회피 장치가 작동하는 경우 차량의 거동 제어 장치의 제어를 적용하여 차량의 자세 불안정을 방지할 수 있는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량 주행시 운전자가 편리하게 차량을 조향할 수 있도록 하기 위하여 엔진의 구동력 또는 전기 모터의 동력을 사용하여 차량의 스티어링 휠의 조타력을 조절하는 파워 스티어링 시스템이 널리 사용되고 있다.
이러한 파워 스티어링 시스템은 일반적으로 사용자의 스티어링 휠 조작에 따른 컬럼토크를 검출하여 상기 검출된 컬럼토크의 크기와 방향에 따라 전기 모터가 생성한 조향토크를 유-조인트를 통해 차륜에 전달하는 구조로 구성되어 있다.
또한 차량의 주행 속도, 조향각 및 스티어링 휠의 조향 각속도를 감지하여, 상기 차량의 주행 속도, 조향각 및 스티어링 휠의 조향 각속도에 따라 토크 부스트 제어, 복원력 제어, 댐핑 제어 등 각종 제어 기술을 통해 파워 스티어링 시스템에 구비된 전기 모터의 목표 조향토크를 계산할 수 있다.
이러한 조향각 및 스티어링 휠 조작에 따른 컬럼토크를 검출하기 위하여 파워 스티어링 시스템은 일반적으로 컬럼토크 센서와 조향각 센서를 구비한다.
또한, 최근에는 카메라와 레이터를 포함한 각종 센서를 통하여 차량 주변의 장애물을 감지하고, 충돌 위험이 있는 경우 차량의 주행 속도 및 차량의 조향 장치를 자동으로 제어하여 충돌 위험을 방지하는 충돌방지 시스템이 사용되고 있다.
차량의 충돌방지 시스템은 충돌 위험이 있는 경우 차량의 주행 속도를 감속시키며 동시에 차량의 능동 조향 제어 시스템과 연동하여 차량의 휠의 조향을 제어한다.
이에 더하여 최근에는 차량의 주행 상황에 따라 조향휠과 조향 컬럼을 연결하는 기어의 기어비인 조향휠 기어비를 제어하여, 조향휠을 일정한 각도로 돌릴 경우 차량이 얼마나 조향되는지의 정도를 제어하는 능동 조향 제어 시스템이 사용되고 있다.
능동 조향 제어 시스템이 적용되면 주차 등 차량이 저속으로 운행하는 경우 조향휠을 적게 돌려도 차량을 조향할 수 있어 운전자의 편의를 도모할 수 있다.
또한, 차속, 조향각 및 컬럼 토크에 근거하여 차량의 자세가 불안정하다고 판단될 경우, 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 있도록 차륜을 조향하도록 제어하는 거동 제어 시스템이 사용되고 있다.
그런데, 상술한 충돌방지 시스템과 능동 조향 제어 시스템에 의하여 차량의 충돌 위험시 조향하는 경우, 고속에서도 높은 조향휠 기어비가 적용되어 차량이 조향되게 되므로, 요잉 등 차량 거동의 불안정이 발생할 수 있다는 문제가 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2009-0063029호(2009.6.17 공개, 발명의 명칭 : 전동식 파워 스티어링의 제어 방법)가 있다.
본 발명은, 차량의 자동 충돌 회피 장치가 작동하는 경우 차량의 거동 제어 장치의 제어를 적용함으로써, 자동 충돌 회피시 능동 조향 제어로 인한 과도한 기어비로 인하여 발생하는 차량의 요잉 및 자세 불안정을 방지할 수 있는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치는 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크 중 적어도 하나에 근거하여 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 상기 차속, 조향각 및 조향 토크 중 적어도 하나에 근거하여 제1 조향 토크를 산출하는 전자제어부, 장애물을 감지하여 충돌회피 안전 신호를 생성하는 충돌방지부, 상기 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 산출하는 자세제어부 및 상기 전자제어부가 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우, 상기 제1 자세제어 명령에 근거하여 생성된 자세제어 토크와 상기 제1 조향 토크를 합산하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성하는 구동 토크 생성부를 포함하되, 상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 충돌방지부가 상기 충돌회피 안전 신호를 생성하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 충돌회피 안전 신호에 근거하여 상기 조향휠 기어비를 제어하고 상기 제어된 조향휠 기어비에 대응하는 제2 조향 토크를 산출하되, 상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되는 경우, 상기 조향휠 기어비를 기 설정된 충돌회피 기어비로 제어하는 능동 조향 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 능동 조향 제어부는, 상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되지 않거나 생성되지 않는 경우, 상기 조향휠 기어비를 상기 차속 및 조향각 중 적어도 하나에 근거하여 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 구동 토크 생성부는, 상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하지 않는 경우, 만일 상기 전자제어부가 제2 자세제어 명령을 생성하지 않는다고 결정한다면 상기 제1 및 제2 조향 토크를 합산하여 구동 토크를 생성하고, 만일 상기 전자제어부가 상기 제2 자세제어 명령을 생성한다면 상기 제1 및 제2 조향 토크와 상기 제2 자세제어 명령에 근거하여 생성된 자세제어 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법은, 전자제어부가 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크 중 적어도 하나에 근거하여 제1 조향 토크를 산출하는 단계, 전자제어부가 상기 차속, 조향각 및 컬럼 토크 중 적어도 하나에 근거하여 제1 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 자세제어부가 상기 제1 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 생성하는 단계, 상기 제1 자세제어 명령의 생성 여부 및 충돌방지부가 장애물을 감지하여 생성하는 충돌회피 안전 신호에 근거하여, 능동 조향 제어부가 조향휠 기어비를 제어하고 상기 제어된 조향휠 기어비에 대응하는 제2 조향 토크를 산출하는 단계, 상기 제1 자세제어 명령이 생성되지 않은 경우, 전자제어부가 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크 중 적어도 하나에 근거하여 제2 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 자세제어부가 상기 제2 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 생성하는 단계 및 구동 토크 생성부가 상기 제1 조향 토크 및 상기 제1 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하하는 구동 토크를 생성하거나, 상기 제1 조향 토크, 상기 제2 조향 토크, 및 상기 제2 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성하거나, 또는 상기 제1 조향 토크 및 상기 제2 조향 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성하는 단계를 포함하되, 상기 전자제어부가 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 충돌방지부는 상기 충돌회피 안전 신호를 생성하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법은, 상기 조향휠 기어비를 제어하는 단계에서, 상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되고 상기 전자제어부가 자세제어 명령을 생성하지 않는 경우, 상기 능동 조향 제어부는 상기 조향휠 기어비를 기 설정된 충돌회피 기어비로 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법은, 상기 조향휠 기어비를 제어하는 단계에서, 상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되지 않는 경우 및 상기 전자제어부가 자세제어 명령을 생성하는 경우 중 적어도 하나의 경우, 상기 능동 조향 제어부는 상기 조향휠 기어비를 상기 차속 및 조향각 중 적어도 하나에 근거하여 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법은, 상기 구동 토크를 생성하는 단계에서, 상기 구동 토크 생성부는, 상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 제1 조향 토크와 상기 자세제어 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하고, 상기 전자제어부가 상기 제2 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 제1 및 제2 조향 토크와 상기 자세제어 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하며, 상기 전자제어부가 자세제어 명령을 생성하지 않는 경우 상기 제1 및 제2 조향 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 자동 충돌 회피 장치가 작동하는 경우에도 차량의 거동 제어 장치의 제어를 적용함으로써, 자동 충돌 회피시 능동 조향 제어로 인한 과도한 기어비로 인하여 발생하는 차량의 요잉 및 자세 불안정을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치는 충돌방지부(200), 전자제어부(300), 능동 조향 제어부(400), 자세제어부(600), 및 구동 토크 생성부(500)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전자제어부(300)는 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크 중 적어도 하나에 근거하여 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 상기 차속, 조향각 및 조향 토크 중 적어도 하나에 근거하여 제1 조향 토크를 산출한다.
이 때, 차속센서(120)가 차량의 차속을 감지할 수 있고, 조향각 센서(130)가 조향휠이 회전한 조향각을 감지할 수 있으며, 컬럼 토크 센서(140)가 운전자에 의하여 조향휠에 가해지는 토크인 컬럼 토크를 감지할 수 있다.
차량의 파워 스티어링 시스템은 운전자가 조향휠을 조향할 때 조향휠에 가해지는 컬럼 토크를 검출하여 그 크기와 방향에 따라 모터(800)가 생성하여야 할 제1 조향 토크를 산출하고, 모터(800)가 생성하는 제1 조향 토크를 유-조인트를 통해 차륜에 전달함으로써, 운전자의 차량 조향을 동력을 통하여 보조한다.
전자제어부(300)는 차속, 조향각 및 조향 토크에 근거하여 토크 부스트 제어, 복원력 제어, 댐핑 제어 등 각종 제어 기술을 적용하여 모터(800)가 생성하여야 할 제1 조향 토크를 계산할 수 있다.
즉, 제1 조향 토크는 차량의 파워 스티어링 시스템이 산출하는 조향을 위하여 차륜에 가해지는 토크이다.
충돌방지부(200)는 장애물을 감지하여 충돌회피 안전 신호를 생성한다.
이 때, 충돌방지부(200)는 장애물 센서(110)에 의하여 장애물이 감지될 경우 충돌회피 안전 신호를 인에이블 할 수 있다.
차량의 충돌방지 시스템은 카메라와 레이터를 포함한 각종 센서를 통하여 차량 주변의 장애물을 감지하고, 충돌 위험이 있는 경우 차량의 주행 속도 및 차량의 조향 장치를 자동으로 제어하여 충돌 위험을 방지한다.
차량의 충돌방지 시스템은 충돌 위험이 있는 경우 차량의 주행 속도를 감속시키며 동시에 차량의 능동 조향 제어 시스템과 연동하여 차량의 휠의 조향을 제어한다.
이 때, 충돌 위험이 있는 경우, 충돌방지 시스템은 능동 조향 제어 시스템이 제어하는 조향휠의 조향기어비를 고속의 경우에도 저속의 경우와 같이 일정하게 제어하여 고속의 경우에도 조향휠을 조금만 돌리더라도 차량이 더 급격하게 조향되도록 제어할 수 있다.
자세제어부(600)는 전자제어부가 생성한 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 산출한다.
차량의 거동 제어 시스템은 차속, 조향각 및 컬럼 토크에 근거하여 차량의 자세가 불안정하다고 판단될 경우, 차량의 자세를 안정적으로 유지할 수 있도록 차륜을 조향하도록 제어할 수 있다.
이러한 경우, 상술한 바와 같이 전자제어부(300)는 차속, 조향각 및 컬럼 토크게 근거하여 차량의 자세가 불안정한지 여부를 판단하여, 차량의 자세가 불안정하다면 자세제어 명령을 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 거동 제어 명령은 거동 제어 시스템의 제어에 따라 차륜을 조향하는 자세제어 토크를 산출할 것인지 여부를 나타낸다.
또한 전자제어부(300)가 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 충돌방지부가 상기 충돌회피 안전 신호를 생성하지 않을 수 있다.
즉, 전자제어부(300)가 자세제어 명령을 생성하여 차량의 자세를 안정적으로 유지하도록 자세제어 토크를 산출한다면, 이 경우 상술한 충돌방지 시스템에 의한 조향 제어를 멈춤으로써, 거동 제어 시스템에 의한 자세제어를 통해 차량의 거동의 안정성을 확보할 수 있다.
능동 조향 제어부(400)는 충돌회피 안전 신호에 근거하여 조향휠 기어비를 제어하고 제어된 조향휠 기어비에 대응하는 제2 컬럼 토크를 산출한다.
차량의 능동 조향 시스템은 차량의 주행 상황에 따라 조향휠과 조향 컬럼을 연결하는 기어의 기어비인 조향휠 기어비를 제어하여, 조향휠을 일정한 각도로 돌릴 경우 차량이 얼마나 조향되는지의 정도를 제어한다.
이 때, 능동 조향 시스템은 설정되는 조향휠 기어비에 대응하여 차량의 휠의 조향을 위하여 가해지는 토크 역시 제어할 수 있다. 제2 컬럼 토크는 조향휠 기어비에 상응하여 결정되는 차량의 휠을 조향하는 토크이다.
이 경우, 능동 조향 제어부(400)는 충돌회피 안전 신호가 인에이블되는 경우, 상기 조향휠 기어비를 기 설정된 충돌회피 기어비로 제어할 수 있다.
또한, 능동 조향 제어부(400)는 충돌회피 안전 신호가 인에이블되지 않거나 생성되지 않는 경우, 조향휠 기어비를 상기 차속 및 조향각 중 적어도 하나에 근거하여 제어할 수 있다.
일반적으로 능동 조향 시스템은 차량이 저속 주행시 같은 정도 조향휠을 돌릴 경우 차량이 더 많이 조향되도록 조향휠 기어비를 제어한다.
그러나 상술한 바와 같이 차량의 충돌방지 시스템이 충돌 위험이 있다고 판단한다면, 능동 조향 시스템은 차량이 고속으로 주행할 경우에도 미리 정해진 일정한 충돌회피 기어비로 차량을 조향하도록 제어하여 고속에서도 차량이 장애물을 용이하게 회피할 수 있도록 제어한다.
구동 토크 생성부(500)는 제1 및 제2 컬럼 토크와 제1 및 제2 자세제어 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 산출한다.
이에 따라 차량의 휠을 조향하는 동력을 생성하는 모터(800)가 구동 토크를 생성하도록 모터 구동부(700)가 모터를 제어한다.
여기에서, 구동 토크 생성부(500)는 전자제어부(300)가 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우, 제1 자세제어 명령에 근거하여 생성된 자세제어 토크와 제1 조향 토크를 합산하여 구동 토크를 생성한다.
즉, 차량이 주행할 경우 먼저 차량의 거동 제어 시스템이 차량의 자세를 제어하는 경우, 거동 제어 시스템이 산출하는 자세제어 토크와, 파워 스티어링 시스템이 산출하는 제1 조향 토크를 합산하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크가 산출된다.
이 경우, 거동 제어 시스템에 의한 자세 제어가 종료될 때까지 충돌방지 시스템 및 능동 조향 시스템은 사용되지 않을 수 있으므로, 차량 거동의 안정성을 확보할 수 있다.
또한 구동 토크 생성부(500)는 전자제어부(300)가 제1 자세제어 명령을 생성하지 않는 경우, 만일 전자제어부(300)가 제2 자세제어 명령을 생성하지 않는다고 결정한다면 제1 및 제2 조향 토크를 합산하여 구동 토크를 생성하고, 만일 전자제어부(300)가 제2 자세제어 명령을 생성한다면 제1 및 제2 조향 토크와 제2 자세제어 명령에 근거하여 생성된 자세제어 토크를 합산하여 구동 토크를 생성할 수 있다.
즉, 거동 제어 시스템이 작동하지 않는 상태에서, 충돌방지 시스템이 먼저 작동하여, 능동 조향 시스템에 의한 충돌회피 기어비가 적용되는 경우, 전자제어부(300)는 다시 거동 제어 시스템에 의한 자세 제어를 작동시킬 것인지의 여부를 판단하여 제2 자세제어 명령을 생성한다.
이 때, 제2 자세제어 명령이 생성된 경우, 차량의 휠을 조향하는 구동 토크는 파워 스티어링 시스템의 제어에 해당하는 제1 조향 토크, 충돌방지 기어비가 적용된 능동 조향 시스템의 제어에 해당하는 제2 조향 토크 및 제2 자세제어 명령에 근거하여 거동 제어 시스템이 산출한 자세제어 토크를 합산하여 산출된다.
만일 제2 자세제어 명령이 생성되지 않는다면, 파워 스티어링 시스템의 제어에 해당하는 제1 조향 토크와 충돌방지 기어비가 적용된 능동 조향 시스템에 의한 제2 조향 토크만이 합산되어 구동 토크가 생성된다.
또한, 거동 제어 시스템이 작동하지 않는 상태에서, 충돌방지 시스템이 충돌 위험 상황이 아니라고 판단하였을 경우, 능동 조향 시스템에 의해 산출되는 제2 조향 토크는 차량의 속도 및 조향각에 따라 상술한 바와 같이 산출된다.
따라서 이 경우 구동 토크는 상술한 바와 같이 제1 및 제2 조향 토크와 제2 자세제어 명령에 근거하여 산출된 자세제어 토크에 의해 산출되나, 이 때 제2 조향 토크는 미리 정해진 충돌방지 기어비가 아닌 차속과 조향각에 따른 조향기어비에 대응하는 토크가 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
도 2에 따라 본 실시예에 따른 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법을 설명한다.
먼저, 전자제어부(300)가 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크를 감지한다(S110).
이 때 차속 센서(120)가 차속을, 조향각 센서(130)가 조향각을, 컬럼 토크 센서(140)가 컬럼 토크를 감지할 수 있다.
이어서, 능동 조향 제어부(400)가 차속 및 조향각 중 적어도 하나에 근거하여 조향휠 기어비를 설정한다(S120).
이 경우 아직 차량의 거동 제어 시스템 및 충돌방지 시스템이 작동하지 않고 있으므로, 미리 조향휠 기어비의 초기값을 차속 및 조향각에 근거하여 설정하면, 이후 거동 제어 시스템 및 충돌방지 시스템의 작동 여부에 따라 상황에 따른 조향휠 기어비 및 그에 대응하는 제2 조향 토크가 산출될 수 있다.
이후, 전자제어부(300)는 차속, 조향각 및 조향휠 중 적어도 하나에 근거하여 제1 컬럼 토크를 산출한다(S130).
이 때 상술한 바와 같이 제1 컬럼 토크는 차량의 파워 스티어링 시스템이 조향을 위하여 차량의 휠에 가하는 토크이다.
이후, 전자제어부(300)가 차속, 조향각 및 컬럼 토크 중 적어도 하나에 근거하여 제1 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 자세제어부(600)가 제1 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 생성한다(S140).
만일, 상기 단계(S140)에서 전자제어부(300)가 제1 자세제어 명령을 생성한다면, 구동 토크 생성부(500)는 제1 조향 토크와 자세제어 토크를 합산하여 구동 토크를 생성하고(S190) 프로세스를 종료한다.
즉, 차량의 거동 제어 시스템이 작동하여 차량의 자세를 제어하는 경우, 거동 제어 시스템이 산출하는 자세제어 토크와, 파워 스티어링 시스템이 산출하는 제1 조향 토크를 합산하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크가 산출된다.
또한 이 경우, 충돌방지부(200)는 충돌회피 안전 신호를 생성하지 않는다.
즉, 거동 제어 시스템에 의한 자세 제어가 종료될 때까지 충돌방지 시스템 및 능동 조향 시스템이 사용되지 않을 수 있으므로, 차량 거동의 안정성을 확보할 수 있다.
만일, 상기 단계(S140)에서 전자제어부(300)가 제1 자세제어 명령을 생성하지 않는다면, 먼저 충돌방지부(200)가 장애물을 감지하여 충돌회피 안전 신호를 생성한다(S150).
이 때 단계(S150)에서 생성되는 충돌회피 안전 신호가 인에이블된다면, 능동 조향 제어부(400)는 조향휠 기어비를 기 설정된 충돌회피 기어비로 제어한다(S160).
만일 단계(S150)에서 생성되는 충돌회피 안전 신호가 인에이블되지 않는다면, 이 때 전자제어부(300)는 자세제어 명령을 생성하지 않으며, 조향휠 기어비는 상기 단계(S120)에서 생성된 바와 같이 차속 및 조향각 중 적어도 하나에 근거하여 제어된다.
즉, 충돌회피 안전 신호가 인에이블되지 않는 경우 및 전자제어부(300)가 자세제어 명령을 생성하는 경우 중 적어도 하나의 경우, 능동 조향 제어부(400)는 상기 조향휠 기어비를 차속 및 조향각 중 적어도 하나에 근거하여 제어한다.
이어서, 능동 조향 제어부(400)가 조향휠 기어비에 대응하는 제2 조향 토크를 산출하고, 구동 토크 생성부(500)는 제1 조향 토크와 제2 조향 토크를 합산하여 구동 토크로 산출한다(S170).
상기와 같이, 능동 조향 제어부(400)는 제1 자세제어 명령의 생성 여부 및 충돌방지부(200)가 장애물을 감지하여 생성하는 충돌회피 안전 신호에 근거하여, 조향휠 기어비를 제어하고 제어된 조향휠 기어비에 대응하는 제2 조향 토크를 산출한다.
이후, 전자제어부(300)가 차속, 조향각 및 컬럼 토크 중 적어도 하나에 근거하여 제2 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 자세제어부(600)가 제2 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 생성한다(S180).
차량의 주행 상태에 따라 거동 제어 시스템이 작동하지 않는 상태에서, 충돌방지 시스템이 먼저 작동하여, 능동 조향 시스템에 의한 충돌회피 기어비가 적용되는 경우, 전자제어부(300)는 다시 거동 제어 시스템에 의한 자세 제어를 작동시킬 것인지의 여부를 판단하여 제2 자세제어 명령을 생성한다.
상기 단계(S180)에서 전자제어부(300)가 제2 자세제어 명령을 생성하지 않는다면, 구동 토크는 상기 단계(S170)에서 산출된 제1 및 제2 조향 토크가 합산된 토크로 산출되고 프로세스가 종료한다.
즉, 전자제어부(300)가 제1 및 제2 자세제어 명려을 모두 생성하지 않는다면, 구동 토크 생성부(500)는 제1 및 제2 조향 토크를 합산하여 구동 토크를 생성한다.
만일 상기 단계(S180)에서 전자제어부(300)가 제2 자세제어 명령을 생성하는 경우, 구동 토크 생성부(500)는 제1 및 제2 조향 토크와 자세제어 토크를 합산하여 구동 토크를 생성하고(S190) 프로세스를 종료한다.
상기와 같이, 구동 토크 생성부(500)는 제1 조향 토크 및 상기 제1 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하하는 구동 토크를 생성하거나, 상기 제1 조향 토크, 상기 제2 조향 토크, 및 상기 제2 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성하거나, 또는 상기 제1 조향 토크 및 상기 제2 조향 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성한다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량의 자동 충돌 회피 장치가 작동하는 경우에도 차량의 거동 제어 장치의 제어를 적용함으로써, 자동 충돌 회피시 능동 조향 제어로 인한 과도한 기어비로 인하여 발생하는 차량의 요잉 및 자세 불안정을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 장애물 센서
120 : 차속센서
130 : 조향각센서
140 : 조향토크센서
200 : 충돌방지부
300 : 전자제어부
400 : 능동 조향 제어부
500 : 조향 신호 생성부
600 : 자세제어부
700 : 토크생성부
800 : 모터
120 : 차속센서
130 : 조향각센서
140 : 조향토크센서
200 : 충돌방지부
300 : 전자제어부
400 : 능동 조향 제어부
500 : 조향 신호 생성부
600 : 자세제어부
700 : 토크생성부
800 : 모터
Claims (8)
- 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크에 근거하여 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 상기 차속, 조향각 및 컬럼 토크에 근거하여 제1 컬럼 토크를 산출하는 전자제어부;
장애물을 감지하여 충돌회피 안전 신호를 생성하는 충돌방지부;
상기 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 산출하는 자세제어부; 및
상기 전자제어부가 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우, 상기 제1 자세제어 명령에 근거하여 생성된 자세제어 토크와 상기 제1 컬럼 토크를 합산하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성하는 구동 토크 생성부를 포함하되,
상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 충돌방지부가 상기 충돌회피 안전 신호를 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 충돌회피 안전 신호에 근거하여 상기 조향휠 기어비를 제어하고 상기 제어된 조향휠 기어비에 대응하는 제2 조향 토크를 산출하되, 상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되는 경우, 상기 조향휠 기어비를 기 설정된 충돌회피 기어비로 제어하는 능동 조향 제어부를 더 포함하는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 능동 조향 제어부는,
상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되지 않거나 생성되지 않는 경우, 상기 조향휠 기어비를 상기 차속 및 조향각에 근거하여 제어하는 것을 특징으로 하는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 구동 토크 생성부는,
상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하지 않는 경우, 만일 상기 전자제어부가 제2 자세제어 명령을 생성하지 않는다고 결정한다면 상기 제1 및 제2 조향 토크를 합산하여 구동 토크를 생성하고, 만일 상기 전자제어부가 상기 제2 자세제어 명령을 생성한다면 상기 제1 및 제2 조향 토크와 상기 제2 자세제어 명령에 근거하여 생성된 자세제어 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하는 것을 특징으로 하는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 장치.
- 전자제어부가 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크에 근거하여 제1 조향 토크를 산출하는 단계;
전자제어부가 상기 차속, 조향각 및 컬럼 토크에 근거하여 제1 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 자세제어부가 상기 제1 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 생성하는 단계;
상기 제1 자세제어 명령의 생성 여부 및 충돌방지부가 장애물을 감지하여 생성하는 충돌회피 안전 신호에 근거하여, 능동 조향 제어부가 조향휠 기어비를 제어하고 상기 제어된 조향휠 기어비에 대응하는 제2 조향 토크를 산출하는 단계;
상기 제1 자세제어 명령이 생성되지 않은 경우, 전자제어부가 차량의 차속, 조향휠의 조향각 및 조향휠에 가해지는 컬럼 토크에 근거하여 제2 자세제어 명령의 생성 여부를 결정하고, 자세제어부가 상기 제2 자세제어 명령에 근거하여 자세제어 토크를 생성하는 단계; 및
구동 토크 생성부가 상기 제1 조향 토크 및 상기 제1 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하하는 구동 토크를 생성하거나, 상기 제1 조향 토크, 상기 제2 조향 토크, 및 상기 제2 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성하거나, 또는 상기 제1 조향 토크 및 상기 제2 조향 토크에 근거하여 차량의 휠을 조향하는 구동 토크를 생성하는 단계를 포함하되,
상기 전자제어부가 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 충돌방지부는 상기 충돌회피 안전 신호를 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 조향휠 기어비를 제어하는 단계에서,
상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되고 상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하지 않는 경우, 상기 능동 조향 제어부는 상기 조향휠 기어비를 기 설정된 충돌회피 기어비로 제어하는 것을 특징으로 하는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 조향휠 기어비를 제어하는 단계에서,
상기 충돌회피 안전 신호가 인에이블되지 않는 경우 및 상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 중 적어도 하나의 경우, 상기 능동 조향 제어부는 상기 조향휠 기어비를 상기 차속 및 조향각에 근거하여 제어하는 것을 특징으로 하는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 구동 토크를 생성하는 단계에서, 상기 구동 토크 생성부는,
상기 전자제어부가 상기 제1 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 제1 조향 토크와 상기 제1 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하고, 상기 전자제어부가 상기 제2 자세제어 명령을 생성하는 경우 상기 제1 및 제2 조향 토크와 상기 제2 자세제어 명령에 따른 자세제어 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하며, 상기 전자제어부가 자세제어 명령을 생성하지 않는 경우 상기 제1 및 제2 조향 토크를 합산하여 상기 구동 토크를 생성하는 것을 특징으로 하는, 자동 충돌 회피시 차량의 거동 제어 방법.
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-
2013
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Patent Citations (4)
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