KR102129904B1 - 서스펜션 제어 시스템, 서스펜션 제어 방법 및 서스펜션 제어 장치 - Google Patents

서스펜션 제어 시스템, 서스펜션 제어 방법 및 서스펜션 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 서스펜션 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터를 이용하여 서스펜션을 제어하는 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시의 서스펜션 제어 장치는 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서; 및 하나 이상의 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 자차량을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 컨트롤러는, 하나 이상의 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하고, 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성한다.

Description

서스펜션 제어 시스템, 서스펜션 제어 방법 및 서스펜션 제어 장치{SUSPENSION CONTROL SYSTEM, METHOD AND APPARATUS}
본 개시는 서스펜션 제어 시스템, 방법 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로, 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터를 이용하여 서스펜션을 제어하는 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다.
차량이 주행할 때 차륜은 회전운동 이외에도 상/하 직선운동을 한다. 이러한 회전운동 및 직선운동에 의해 자동차에 충격이 전달된다. 이러한 주행으로 인한 충격이 차량 탑승자에게 직접 전달되지 않도록 보호하기 위해 차량에는 서스펜션 기능이 탑재되어 있다. 서스펜션은 타이어를 노면에 확실하게 접지시켜 승차감을 좋게 하고 급브레이크 때나 급회전 때 바퀴가 충분히 접지하도록 차체와 바퀴 사이에서 완충 작용을 한다.
서스펜션 중 하나로 에어 서스펜션이 있다. 에어 서스펜션은 스프링과 컴프레서를 포함하며, 차고의 높이(차고)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 에어 서스펜션은 차량의 운전자가 HMI(Human Machine Interface), 예컨대 스위치를 이용하여 스프링의 압력을 조정하여 차량의 차고를 변경한다. 그러나 종래의 에어 서스펜션에서는 차량의 차고 조절 단계 및 높이 조절이 제한되어 있어 차량의 차고를 자유롭게 변경하기 어렵고, 차량의 주행 환경에 따른 실시간 차고 조정이 불가능하다는 문제가 있다.
이러한 배경에서, 본 개시는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터와 차량 내부 센서 정보로부터 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 추출된 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 서스펜션 제어 시스템, 방법 및 장치를 제안하고자 한다.
전술한 과제에서 안출된 본 개시는, 일 측면에서, 본 개시는 자차량에 장착되어 상기 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서; 및 상기 하나 이상의 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 상기 자차량을 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 하나 이상의 이미지 센서로부터 상기 이미지 데이터를 수신하고, 상기 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 상기 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하되, 상기 컨트롤러는, 상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 상기 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 시스템을 제공한다.
다른 측면에서, 본 개시는 자차량에 장착되어 상기 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 상기 이미지 데이터를 수신하는 이미지 데이터 수신 단계; 상기 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하는 서스펜션 제어 기준 정보 추출 단계; 및 상기 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성 단계를 포함하고, 상기 제어 신호 생성 단계에서, 상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 상기 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 개시는 자차량에 장착되어 상기 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 상기 이미지 데이터를 수신하는 이미지 데이터 수신부; 상기 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하는 서스펜션 제어 기준 정보 추출부; 및 상기 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하고, 상기 제어 신호 생성부는, 상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 상기 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 개시에 의하면, 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터와 차량 내부 센서 정보로부터 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 추출된 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어한다. 따라서, 본 개시의 서스펜션 제어 시스템, 방법 및 장치는, 차량의 차고 높이를 단계로 나누어진 이산(discrete)형 조절이 아닌 연속적 조절을 통해 매끄러운 차고 제어를 구현할 수 있으며, 실시간으로 차량의 주변 환경에 대응하여 지능적으로 차고 조절을 수행할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 블럭도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 차량의 블럭도이다.
도 3은 차량에 구성되는 카메라 모듈을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 서스펜션 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 서스펜션 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 서스펜션 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서의 차량은, 자동차, 오토바이 등을 포함하는 개념일 수 있다. 또한, 차량은 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
이하의 설명에서 전방은 차량의 전진 주행 방향을 의미하고, 후방은 차량의 후진 주행 방향을 의미한다. 또한, 차량의 좌측은 차량의 전진 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 전진 주행 방향의 우측을 의미한다. 또한, 차량의 후측방은 차량의 후진 주행 방향을 기준으로 좌측 또는 우측을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 차량은 컨트롤러(100), 카메라 모듈(110), 비이미지 센서 모듈(120), 통신 모듈(130) 및 차량 내부 센서 모듈(140) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들어, 카메라 모듈(110)은 차량의 내부 또는 외부에 대한 시야를 갖도록 구성되어 이미지 데이터를 캡쳐하는 이미지 센서와 캡쳐된 이미지 데이터를 처리하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서 카메라 모듈은 CMOS(VGA, HD) 카메라, CCD 카메라, 스테레오 카메라, 3D Lidar, 적외선 카메라(NIR, FIR) 등을 포함한다.
일 예로, 이미지 센서는, 차량의 내부 또는 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 이미지 센서는 차량의 전방, 측방 또는 후방에 대한 시야를 갖도록 차량의 각 부분에 탑재될 수 있다.
이미지 센서로부터 촬상된 영상 정보는 이미지 데이터로 구성되므로, 이미지 센서로부터 캡쳐된 이미지 데이터를 의미할 수 있다. 이하, 본 개시에서 이미지 센서로부터 촬상된 영상 정보는 이미지 센서로부터 캡쳐된 이미지 데이터를 의미한다.
이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터는 프로세서에서 처리될 수 있다. 프로세서는 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터를 처리하도록 동작할 수 있다.
프로세서는, 하드웨어적으로, 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors) (예를 들어, 컴퓨터(computer) 등) 등과 같이, 이미지 데이터의 처리 및 기타 기능을 수행할 수 있는 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
한편, 비이미지 센서 모듈(120)은 이미지를 캡쳐하는 카메라 모듈(110)을 제외한 타 센서 모듈을 의미한다. 예를 들어, 복수의 비이미지 센서 모듈(120)들은 차량의 내부 또는 외부에 대한 감지 영역을 갖도록 차량에 배치되어 센싱 데이터를 캡쳐할 수 있다. 복수의 비이미지 센서 모듈(120)들의 예로 레이더(RADAR) 센서, 라이다(LIDAR) 센서, 초음파 센서 등이 있다. 비이미지 센서 모듈(120)은 구비되지 않을 수도 있고, 하나 이상 구비될 수도 있다.
통신 모듈(130)은 차량과 차량, 차량과 인프라, 차량과 서버, 차량 내부 통신 등을 수행하기 위한 기능을 수행한다. 이를 위해서, 통신 모듈(130)은 송신 모듈과 수신 모듈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈(130)은 방송 수신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치 정보 모듈, 광통신 모듈 및 V2X 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 및 TV 방송 중 적어도 하나를 포함한다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량에 내장되거나 외장될 수 있다. 근거리 통신 모듈은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 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.
위치 정보 모듈은, 차량의 위치 정보를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 위치 정보 모듈은 통신 모듈(130)에 포함되는 구성요소가 아닌, 차량 내부 센서 모듈(140)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.
광통신 모듈은, 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다. 광발신부 및 광수신부는, 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 송수신할 수 있다.
V2X 통신 모듈은, 서버 또는 타 차량, 인프라 장치 등과의 무선 통신 수행을 위한 모듈이다. 본 실시예에서의 V2X 통신 모듈은 차량이 유·무선망을 통해 타 차량, 모바일 기기, 도로 등의 사물과 정보를 교환하는 것 또는 그 기술을 의미하는 것이다. V2X 통신 모듈은 V2V(Vehicle to Vehicle, 차량-차량 간 통신), V2I(Vehicle to Infrastructure, 차량-인프라 간 통신), V2N(Vehicle to Nomadic Device, 차량-모바일 기기 간 통신), V2P(Vehicle to Pedestrian, 차량-보행자 간 통신) 등 개념을 포함할 수 있다. V2X 통신 모듈은 단거리 전용 통신(Dedicated Short-Range Communications, DSRC)을 기반으로 하며, 최근 미국 전기전자기술자협회(IEEE)에서 진행한 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment, 차량 환경 내 무선 접속) 또는 5.9GHz 대역을 사용하는 IEEE 802.11p 통신 기술을 이용할 수 있으나 그에 한정되지 않으며, 현재 또는 미래에 개발될 모든 차량 간 통신을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
차량 내부 센서 모듈(140)은 차량 내부 정보를 센싱하기 위한 센서를 의미한다. 예를 들어, 차량 내부 센서 모듈(140)은 조향 토크를 센싱하기 위한 토크 센서, 조향 각도를 센싱하기 위한 조향각 센서, 조향 모터에 대한 정보를 센싱하는 모터 위치 센서, 차속 센서, 차량의 움직임을 센싱하는 차량 움직임 감지 센서, 차량 자세 감지 센서, 차량의 차고를 센싱하는 높이 센서, 타이어 공기압 센서 등을 의미할 수 있다. 이 외에도 차량 내부 센서 모듈(140)은 차량 내부의 다양한 데이터를 센싱하기 위한 센서를 의미할 수 있으며, 하나 이상 구성될 수 있다.
컨트롤러(100)는 카메라 모듈(110), 비이미지 센서 모듈(120), 통신 모듈(130) 및 차량 내부 센서 모듈(140) 중 적어도 하나의 모듈로부터 데이터를 획득하고, 획득된 데이터에 기초하여 차량의 다양한 동작을 제어할 수 있다. 또는 컨트롤러(100)는 카메라 모듈(110)로부터 이미지 데이터를 획득하여 이미지 데이터를 처리할 수도 있다. 또한, 컨트롤러(100)는 비이미지 센서 모듈(120)로부터 센싱 데이터를 수신하여 이를 처리할 수도 있다. 또는, 컨트롤러(100)는 차량 내부 센서 모듈(140) 또는 통신 모듈(130)로부터 데이터를 획득하여 이를 처리할 수도 있다. 이러한 처리를 위해 컨트롤러(100)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
이 외에도 컨트롤러(100)는 카메라 모듈(110), 비이미지 센서 모듈(120), 통신 모듈(130) 및 차량 내부 센서 모듈(140) 중 적어도 하나의 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(100)는 차량에 구성된 다양한 운전자 보조 시스템의 동작을 제어할 수도 있다.
도 2는 다른 실시예에 따른 차량의 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 차량은 전술한 카메라 모듈(110), 비이미지 센서 모듈(120), 통신 모듈(130) 및 차량 내부 센서 모듈(140) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 대한 설명은 도 1을 참조하여 설명하였으므로 생략한다.
또한, 차량은 도메인 컨트롤 유닛(200)을 포함할 수 있다. 도메인 컨트롤 유닛(Domain Control Unit; DCU, 200)은 적어도 하나의 이미지 센서로부터 캡쳐된 이미지 데이터를 수신하고, 복수의 비-이미지 센서들로부터 캡쳐된 센싱 데이터를 수신하여, 이미지 데이터 및 센싱 데이터 중 적어도 하나를 처리하도록 구성될 수 있다. 이러한 처리를 위해 도메인 컨트롤 유닛(200)은 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
또는, 도메인 컨트롤 유닛(200)은 카메라 모듈(110), 비이미지 센서 모듈(120), 통신 모듈(130), 차량 내부 센서 모듈(140) 및 운전자 보조 시스템 모듈(210) 중 적어도 하나의 모듈과 데이터를 송수신하고, 이를 통해서 수신되는 데이터를 처리할 수 있다. 즉, 도메인 컨트롤 유닛(200)은 차량 내 구비되어, 차량 내 탑재된 적어도 하나의 모듈과 통신할 수 있다. 이를 위하여, 도메인 컨트롤 유닛(200)은 데이터 전송 또는 신호 통신을 위한 차량 네트워크 버스 등과 같은 적절한 데이터 링크 또는 통신 링크가 더 포함될 수 있다.
도메인 컨트롤 유닛(200)은 차량에 사용되는 여러 운전자 보조 시스템(DAS) 중 하나 이상을 제어하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 도메인 컨트롤 유닛(200)은 전술한 110, 120, 130, 140 및 210 모듈 중 적어도 하나로부터 획득되는 데이터에 기초하여 특정 상황, 조건, 이벤트 발생, 제어 동작 수행 등을 결정할 수 있다.
도메인 컨트롤 유닛(200)은 결정된 정보 등을 이용하여 차량 내부에 구성되는 다양한 운전자 보조 시스템 모듈(210)의 동작을 제어하기 위한 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템 모듈(210)은 사각지대 감지(BSD) 시스템 모듈(211), 차선 유지 보조 시스템(LKAS) 모듈(212), 적응형 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC) 시스템 모듈(213), 전자제어 서스펜션(Electronic Controlled Suspension, ECS) 모듈(214) 등을 포함할 수 있다. 이 외에도 차량에 구성되는 운전자 보조 시스템 모듈(210)은, 차선 이탈 경고 시스템(LDWS), 차선 변경 보조 시스템(LCAS), 주차 보조 시스템(PAS)등과 같이 다양하게 존재할 수 있다. 여기서 설명하는 운전자 보조 시스템의 용어 및 명칭은 예시적으로 개시한 것으로 그에 한정되지는 않는다. 또한, 운전자 보조 시스템 모듈(210)은 자율 주행을 위한 자율 주행 모듈을 포함할 수도 있다. 또는, 운전자 보조 시스템 모듈(210)에 포함되는 개별 시스템 모듈들의 제어를 통해서 도메인 컨트롤 유닛이 차량이 자율 주행을 수행하도록 제어할 수도 있다.
도 3은 차량에 구성되는 카메라 모듈을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 카메라 모듈(110)은 이미지 센서(300)와 프로세서(310)로 구성될 수 있다. 이미지 센서(300)는 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛(영상 정보)을 전기적 디지털 신호로 변환하는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(300)는 전자 형태의 신호를 직접 전송하는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서를 의미할 수 있다. 또는 이미지 센서(300)는 신호를 전압 형태로 변환해 전송하는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서(VGA, HD 이미지 센서)를 의미할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 이미지 센서(300)는 차량의 외부 또는 내부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치될 수 있고, 적어도 하나의 이미지 센서(300)는 차량의 전방, 측방 또는 후방에 대한 시야를 갖도록 차량의 각 부분에 탑재될 수 있다.
이미지 센서(300)에 의해 캡쳐된 이미지 데이터는, 예를 들어, Raw 형태의 AVI, MPEG-4, H.264, DivX, JPEG 중 하나의 포맷으로 생성될 수 있다.이미지 센서(300)에 의해 캡쳐된 이미지 데이터는 프로세서(310)에서 처리될 수 있다.
프로세서(310)는 이미지 센서(300)에 의해 캡쳐된 이미지 데이터를 처리하도록 동작할 수 있다. 일 예로, 이미지 데이터를 처리하는 동작은 카메라 모듈에 포함되는 프로세서에 의해 처리될 수 있다. 다른 예로, 이미지 데이터는 전술한 컨트롤러(100) 또는 도메인 컨트롤 유닛(200)에 의해서 처리될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 이미지 센서(300)가 읽은 데이터를 여러 가지 연산을 통해 고화질의 이미지로 가공할 수 있다. 필요에 따라 프로세서(310)는 이미지 데이터를 처리하여 타켓 감지, 거리 측정, 타켓 분류 등의 동작을 수행할 수도 있다.
이상에서 설명한 각 구성에 대한 용어 및 각 구성에 대한 예시적 기재는 이해의 편의를 위한 것으로, 해당 용어 및 예시적 기재에 한정되는 것은 아니다. 아래에서는 본 개시에 따른 실시예를 보다 명확하게 설명하기 위해서, 전술한 용어를 변형하여 기재할 수 있다. 또한, 도 1 내지 도3에서 설명한 차량의 구성은 예시적으로 기재한 것으로, 이하에서는 본 기술 사상을 보다 명확하게 설명하기 위해서 구성을 변형, 추가, 생략하여 기재할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 서스펜션 제어 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 서스펜션 제어 시스템(400)은, 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서(410), 차량 내부 정보를 센싱하는 차량 내부 센서(411), 하나 이상의 이미지 센서(410) 및/또는 차량 내부 센싱 정보에 의해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 자차량을 제어하는 컨트롤러(420), 및 컨트롤러(420)로부터의 제어 신호에 의해 자차량의 서스펜션을 제어하는 서스펜션 액츄에이터(430)를 포함한다.
본 개시의 서스펜션 제어 시스템(400)에 포함되는 하나 이상의 이미지 센서(410)는 차량의 내부 또는 외부에 대한 시야를 갖도록 차량에 배치되어 차량의 전방, 후방, 측방 등에 대한 이미지 데이터를 캡쳐할 수 있다. 따라서, 이미지 센서(410)는 차량의 전방, 좌측 전방, 우측 전방, 후방, 좌측 후방, 우측 후방, 사이드 미러, 측방 등 어느 위치에든 장착될 수 있다.
본 개시의 이미지 센서(410)는 전술한 도 1의 카메라 모듈(110) 또는 도 2의 카메라 모듈(110) 또는 도 3의 이미지 센서(300)에 해당할 수 있다. 이에, 이미지 센서(410)에 대해서는 전술한 도 1의 카메라 모듈(110) 또는 도 2의 카메라 모듈(110) 또는 도 3의 이미지 센서(300)에 대한 설명을 참조할 수 있다.
본 개시의 서스펜션 제어 시스템(400)에는 하나 이상의 비-이미지 센서(도시되지 않음)가 추가로 포함될 수 있다. 비-이미지 센서는 차량의 내부 또는 외부에 대한 감지를 할 수 있도록 차량에 배치되어 차량의 전방, 후방, 측방 등에 대한 센싱 데이터를 캡쳐할 수 있다. 따라서 비-이미지 센서는 차량의 전방, 좌측 전방, 우측 전방, 후방, 좌측 후방, 우측 후방, 사이드 미러, 측방 등 어느 위치에든 장착될 수 있다. 또한, 비-이미지 센서(410)는 전술한 도 1, 도 2의 비-이미지 센서 모듈(120)에 해당할 수 있다. 이에, 비-이미지 센서에 대해서는 전술한 도 1, 도 2의 비-이미지 센서 모듈(120)에 대한 설명을 참조할 수 있다.
본 개시의 서스펜션 제어 시스템(400)에 포함된 차량 내부 센서(411)는 차량 내부 정보를 센싱하기 위한 센서를 의미한다. 예를 들어, 차량 내부 센서(411)는 차속 센서, 차량의 움직임을 센싱하는 차량 움직임 감지 센서, 차량 자세 감지 센서, 차량의 차고를 센싱하는 높이 센서, 타이어 공기압 센서 등을 의미할 수 있다. 이 외에도 차량 내부 센서(411)는 차량 내부의 다양한 데이터를 센싱하기 위한 센서를 의미할 수 있으며, 하나 이상 구성될 수 있다.
본 개시의 서스펜션 제어 시스템(400)의 컨트롤러(420)는, 하나 이상의 이미지 센서(410)로부터 이미지 데이터를 수신하여 이미지 데이터를 처리하는 이미지 데이터 처리부(421)와, 이미지 데이터에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 서스펜션 제어부(422)를 포함한다. 나아가, 컨트롤러(420)는 비-이미지 센서와 차량 내부 센서(411)에 의해 캡쳐된 자차량의 외부 센싱 데이터와 자차량의 내부 센싱 데이터를 수신하고, 이미지 데이터, 자차량의 외부 센싱 데이터 및 자차량의 내부 센싱 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
컨트롤러(420)의 이미지 데이터 처리부(421)는 하나 이상의 이미지 센서(410)로부터 이미지 데이터를 수신하고, 전처리(preprocessing)를 수행할 수 있다. 구체적으로, 이미지 데이터 처리부(421)는 이미지 데이터에 대한 노이즈 리덕션(noise reduction), 렉티피케이션(rectification), 캘리브레이션(calibration), 색상 강화(color enhancement), 색상 공간 변환(color space conversion, CSC), 인터폴레이션(interpolation), 이미지 센서 게인 컨트롤(image sensor gain control) 등을 수행할 수 있다. 이러한 처리를 통해, 이미지 데이터 처리부(421)는 이미지 센서(410)로부터 수신한 이미지 데이터보다 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
컨트롤러(420)의 서스펜션 제어부(422)는 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여 서스펜션 제어 기준 정보를 추출한다. 여기서 서스펜션 제어 기준 정보는, 차량의 서스펜션을 제어하기 위한 파라미터로서, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 그리고 서스펜션 제어부(422)는 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 서스펜션 액츄에이터(430)에 전송한다.
일 실시예에서, 도로 환경 정보는, 자차량이 위치한 도로의 종류에 대한 정보, 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보, 및 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
자차량이 위치한 도로의 종류는 도로 구성 재료에 따라 구분될 수 있다. 예컨대, 차량이 위치한 도로의 종류는 아스팔트 도로, 콘크리트 도로, 비포장 도로 등을 포함할 수 있다. 또는, 자차량이 위치한 도로의 종류는 차량의 도로 용도에 따라 구분될 수 있다. 예컨대, 차량이 위치한 도로의 종류는 고속 도로, 국도, 주차장 도로, 지하도 도로 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량이 위치한 도로의 종류가 고속 도로 또는 주차장 또는 지하도에 해당한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보는 이미지 센서(410)에 의해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 컨트롤러(420)는 이미지 데이터에서 도로의 색깔, 형상 등에 대한 정보를 이용하여 도로의 노면 상태를 판정할 수 있다. 예컨대, 도로의 색깔이 황색이거나, 도로 상에 굵은 알갱이와 같은 입자가 존재하거나, 도로의 지평선이 일정한 직선이 아닌 경우, 컨트롤러(420)는 자차량의 위치한 도로의 노면 상태가 양호하지 않은 것으로 판정할 수 있다.
또는, 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보는 이미지 센서(410)에 의해 캡처된 이미지 데이터가 흔들리는 정보에 따라 결정될 수 있다. 컨트롤러(420)는 이미지 센서(410)에 의해 캡처된 이미지 데이터를 비교하여 이미지 데이터의 흔들림 정도를 판정하고, 이미지 데이터의 흔들림 정도에 따라 노면 상태를 판정할 수 있다. 예컨대, 이미지 데이터의 흔들림 정도가 일정 값 이상인 경우, 컨트롤러(420)는 노면의 상태가 양호하지 않은 것으로 판정할 수 있다.
일 예시에서, 컨트롤러(420)는 노면의 상태를 퍼센트 또는 값으로 표현할 수 있다. 컨트롤러(420)는 미리 저장된 이미지 데이터에 따른 도로의 노면 상태 테이블에 따라 이미지 데이터로부터 도로의 노면 상태를 퍼센트 또는 값으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 미리 저장된 도로의 노면 상태와 서스펜션의 높이 간의 관계에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 컨트롤러(420)에는 도로의 노면 상태와 서스펜션의 높이 간의 관계가 테이블 또는 맵(map) 형식으로 저장되어 있을 수 있다.
자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보는 이미지 센서(410)에 의해 캡처된 이미지 데이터 또는 비-이미지 센서(예컨대, 레이더)(도시되지 않음)에 의해 캡처된 센싱 정보에 기초하여 판정될 수 있다. 일 예시로, 컨트롤러(420)는 이미지 데이터에 기초하여 자차량의 전방으로 미리 설정된 거리 범위 내에 방지턱이 존재하는지를 판정할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 도로 환경 정보는, 하나 이상의 이미지 센서로부터의 이미지 데이터, 네비게이션 정보 및 자차량이 위치한 도로의 인프라 서버로부터의 도로 정보 중 둘 이상의 조합으로부터 추출될 수 있다. 컨트롤러(420)는 통신 기능을 추가로 포함할 수 있으며, 무선 통신 또는 V2X 통신을 이용하여 네비게이션 정보를 수신하거나 도로의 인프라 서버로부터 도로 정보를 수신할 수 있다. 이미지 데이터, 네비게이션 정보 및 인프라 서버로부터의 도로 정보 중 적어도 두 개의 조합으로부터 도로 환경 정보를 추출하는 경우, 자차량의 주변 환경에 대한 인식 정밀도가 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 자차량 주변 오브젝트 정보는, 자차량의 주변에 존재하는 차량에 대한 정보 및 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 자차량의 주변에 존재하는 차량은 자차량의 전방, 후방, 측방에 존재하는 차량이다. 자차량의 주행 경로 상에 존재하는 장애물은 자차량이 주행하고 있는 도로 상의 임의의 물체 또는 자차량이 주행할 경로 주변의 연석을 포함한다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 전방에 선행 차량이 존재하지 않다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(420)가 이미지 센서(410)에 의해 캡처된 이미지 데이터 또는 비-이미지 센서에 의해 캡처된 센싱 데이터에 기초하여 자차량이 주행하고 있는 도로 또는 경로 상의 전방에 장애물을 검출하는 경우, 컨트롤러(420)는 자차량의 차고를 높여 장애물을 회피할 수 있도록 서스펜션의 높이를 높이는 제어 신호를 생성하고, 이를 서스펜션 액츄에이터(430)에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 이미지 데이터에 기초하여 장애물의 높이를 추출하고, 서스펜션의 최대 높이에 따른 차체의 높이가 장애물의 높이보다 높다고 판단되는 경우, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 컨트롤러(420)가 서스펜션의 최대 높이에 따른 차체의 높이가 장애물의 높이보다 높지 않다고 판단하는 경우, 충돌 알람을 제공하거나 또는 전방 충돌을 방지하기 위한 동작을 구동시킬 수 있다.
일 실시예에서, 자차량 상태 정보는, 자차량의 도어 오픈 여부에 대한 정보 및 자차량의 차속 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 자차량의 도어는 차체의 측방에 존재하며 사람의 출입을 위한 도어 및 차체의 후방에 존재하며 화물을 싣기 위한 공간에 대한 도어를 포함한다. 자차량의 도어 오픈 여부에 대한 정보는 차량 내부의 센서에 의해 감지될 수 있다. 자차량의 차속 정보는 차량 내부 센서에 포함된 차속 센서에 의해 감지될 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 차량의 도어가 오픈되어 있다는 것은 사람 또는 화물의 출입이 존재할 수 있다는 것이며, 이 경우, 사람 또는 화물의 출입이 양호하게 이루어질 수 있도록 차량의 차고를 낮출 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 자차량의 도어가 오픈된 상태인 경우, 컨트롤러(420)는 오픈된 도어와 그 주변에 대한 정보(예컨대, 이미지 데이터 또는 센싱 데이터)를 추가로 수신하고, 수신된 정보로부터 미리 설정된 모션 또는 형상이 감지되는 경우, 서스펜션의 높이를 조절하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서 미리 설정된 모션은 차량의 차고를 높이도록 하기 위한 모션 또는 차량이 차고를 높이도록 하기 위한 모션을 포함할 수 있다. 컨트롤러(420)는 운전자로부터 모션을 입력받아 미리 설정된 모션으로 설정할 수 있다. 미리 설정된 형상은 사람이 짐을 들고 있는 형상을 포함할 수 있다. 컨트롤러(420)는 다양한 유형의 미리 설정된 형상을 저장하고, 오픈된 도어에 대한 정보에 복수의 미리 설정된 형상 중에서 어느 하나와 일정 부분 또는 전체가 일치하는 형상을 획득하는 경우, 이미 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지된 것으로 판단하고 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 차속 정보가 임계치 이상이라는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(420)는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터(430)를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러(420)는, 자차량의 수평 기울기가 0이 아닌 경우, 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 이미지 데이터로부터 추출된 지평선 또는 지면으로 인식되는 부분에서 추출되는 직선, 및 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 자차량의 수평 기울기는 수평 센서에 의해 감지될 수 있거나, 또는 이미지 센서(410)에 의해 캡쳐된 이미지 데이터로부터 추출된 수평선 또는 지평선 또는 지면으로 인식되는 직선에 대한 정보를 이용하여 수평 기울기를 측정할 수 있다. 또는, 자차량의 수평 기울기는 이미지 데이터에 의해 표시되는 피치, 롤 및 요 축의 값을 이용하여 자차량의 수평 기울기를 산출할 수 있다. 컨트롤러(420)는 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 이미지 데이터로부터 추출된 지평선 또는 지면으로 인식되는 부분에서 추출되는 직선, 및 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 자차량의 수평 기울기를 줄이는 방향으로 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러(420)는, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 미리 설정된 기울기보다 큰 경우, 자차량의 수평 기울기의 절대값을 줄이는 방향으로 서스펜션의 높이를 최대 높이로 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 미리 설정된 기울기보다 큰 경우, 컨트롤러(420)는 자차량의 수평 중 상대적으로 낮은 쪽 또는 지면 방향에 보다 가까운 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 최대로 높이도록 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 컨트롤러(420)는 자차량의 수평 중 상대적으로 낮은 쪽 또는 지면 방향에 보다 가까운 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 최대 높이까지만 높이도록 제어함으로써 서스펜션의 스프링의 한계 범위를 넘어서는 제어가 이루어지지 않고 안정적인 제어를 가능하도록 한다. 선택적으로, 컨트롤러(420)는 자차량의 수평 중 상대적으로 높은 쪽 또는 지면 방향에서 멀리 있는 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 줄어들어, 보다 수평에 가깝도록 차체를 조정할 수 있다.
본 개시의 컨트롤러(420)는 정해진 프로토콜에 따라 CAN 통신을 이용하여 외부 장치와 통신할 수 있다. 또한, 컨트롤러(420)는 스위치, 인디케이터 등의 HMI(Human Machine Interface) 기능을 수행할 수 있다.
본 개시의 서스펜션 제어 시스템(400)의 서스펜션 액츄에이터(430)는 컨트롤러(420)로부터의 제어 신호에 기초하여 자차량의 서스펜션을 제어한다. 서스펜션 액츄에이터(430)는 에어 서스펜션을 포함할 수 있다. 이하에서는 서스펜션 액츄에이터(430)가 에어 서스펜션인 경우를 일 예로 설명한다. 그러나 본 개시의 서스펜션 액츄에이터(430)가 에어 서스펜션인 경우로 한정되는 것은 아니다.
서스펜션 액츄에이터(430)는 차량의 각 차륜에 대한 스프링과 스프링으로 압축 공기를 제공하는 컴프레서, 그리고 높이 센서를 포함한다. 서스펜션 액츄에이터(430)는 컨트롤러(420)로부터의 제어 신호 또는 높이 센서의 신호에 기초하여 목표 높이와 현재 높이의 차이를 계산하고, 압축 공기를 조절하여 목표 높이에 도달할 수 있도록 제어한다. 일 예시로, 현재 높이가 목표 높이보다 낮은 경우, 압축 공기를 스프링에 제공하여 높이가 높아질 수 있도록 하고, 이 경우, 압축 공기는 컴프레서를 통해 제공될 수 있다.
본 개시의 서스펜션 제어 시스템에 의하면, 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터와 차량 내부 센서 정보로부터 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 추출된 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어한다. 따라서, 차량의 차고 높이를 단계로 나누어진 이산(discrete)형 조절이 아닌 연속적 조절을 통해 매끄러운 차고 제어를 구현할 수 있으며, 실시간으로 차량의 주변 환경에 대응하여 지능적으로 차고 조절을 수행할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 서스펜션 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 서스펜션 제어 방법은, 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하는 이미지 데이터 수신 단계(510)와, 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하는 서스펜션 제어 기준 정보 추출 단계(520)와, 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성 단계(530)를 포함한다.
컨트롤러는 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신한다(S510). 일 실시예에서, 컨트롤러는 이미지 센서와 비-이미지 센서와 차량 내부 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터와 자차량의 외부 센싱 데이터와 자차량의 내부 센싱 데이터를 수신하고, 이미지 데이터, 자차량의 외부 센싱 데이터 및 자차량의 내부 센싱 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
컨트롤러는 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여 서스펜션 제어 기준 정보를 추출한다(S520). 여기서 서스펜션 제어 기준 정보는, 차량의 서스펜션을 제어하기 위한 파라미터로서, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 그리고 컨트롤러는 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하고(S530), 생성된 제어 신호를 서스펜션 액츄에이터에 전송한다.
일 실시예에서, 도로 환경 정보는, 자차량이 위치한 도로의 종류에 대한 정보, 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보, 및 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
자차량이 위치한 도로의 종류는 도로 구성 재료에 따라 구분될 수 있다. 예컨대, 차량이 위치한 도로의 종류는 아스팔트 도로, 콘크리트 도로, 비포장 도로 등을 포함할 수 있다. 또는, 자차량이 위치한 도로의 종류는 차량의 도로 용도에 따라 구분될 수 있다. 예컨대, 차량이 위치한 도로의 종류는 고속 도로, 국도, 주차장 도로, 지하도 도로 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량이 위치한 도로의 종류가 고속 도로 또는 주차장 또는 지하도에 해당한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 컨트롤러는 이미지 데이터에서 도로의 색깔, 형상 등에 대한 정보를 이용하여 도로의 노면 상태를 판정할 수 있다.
또는, 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터가 흔들리는 정보에 따라 결정될 수 있다. 컨트롤러는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터를 비교하여 이미지 데이터의 흔들림 정도를 판정하고, 이미지 데이터의 흔들림 정도에 따라 노면 상태를 판정할 수 있다.
일 예시에서, 컨트롤러는 노면의 상태를 퍼센트 또는 값으로 표현할 수 있다. 컨트롤러는 미리 저장된 이미지 데이터에 따른 도로의 노면 상태 테이블에 따라 이미지 데이터로부터 도로의 노면 상태를 퍼센트 또는 값으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 미리 저장된 도로의 노면 상태와 서스펜션의 높이 간의 관계에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 컨트롤러에는 도로의 노면 상태와 서스펜션의 높이 간의 관계가 테이블 또는 맵(map) 형식으로 저장되어 있을 수 있다.
자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터 또는 비-이미지 센서(예컨대, 레이더)(도시되지 않음)에 의해 캡처된 센싱 정보에 기초하여 판정될 수 있다. 일 예시로, 컨트롤러는 이미지 데이터에 기초하여 자차량의 전방으로 미리 설정된 거리 범위 내에 방지턱이 존재하는지를 판정할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 도로 환경 정보는, 하나 이상의 이미지 센서로부터의 이미지 데이터, 네비게이션 정보 및 자차량이 위치한 도로의 인프라 서버로부터의 도로 정보 중 둘 이상의 조합으로부터 추출될 수 있다. 컨트롤러는 통신 기능을 추가로 포함할 수 있으며, 무선 통신 또는 V2X 통신을 이용하여 네비게이션 정보를 수신하거나 도로의 인프라 서버로부터 도로 정보를 수신할 수 있다. 이미지 데이터, 네비게이션 정보 및 인프라 서버로부터의 도로 정보 중 적어도 두 개의 조합으로부터 도로 환경 정보를 추출하는 경우, 자차량의 주변 환경에 대한 인식 정밀도가 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 자차량 주변 오브젝트 정보는, 자차량의 주변에 존재하는 차량에 대한 정보 및 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 자차량의 주변에 존재하는 차량은 자차량의 전방, 후방, 측방에 존재하는 차량이다. 자차량의 주행 경로 상에 존재하는 장애물은 자차량이 주행하고 있는 도로 상의 임의의 물체 또는 자차량이 주행할 경로 주변의 연석을 포함한다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 전방에 선행 차량이 존재하지 않다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러가 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터 또는 비-이미지 센서에 의해 캡처된 센싱 데이터에 기초하여 자차량이 주행하고 있는 도로 또는 경로 상의 전방에 장애물을 검출하는 경우, 컨트롤러는 자차량의 차고를 높여 장애물을 회피할 수 있도록 서스펜션의 높이를 높이는 제어 신호를 생성하고, 이를 서스펜션 액츄에이터에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 이미지 데이터에 기초하여 장애물의 높이를 추출하고, 서스펜션의 최대 높이에 따른 차체의 높이가 장애물의 높이보다 높다고 판단되는 경우, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 컨트롤러가 서스펜션의 최대 높이에 따른 차체의 높이가 장애물의 높이보다 높지 않다고 판단하는 경우, 충돌 알람을 제공하거나 또는 전방 충돌을 방지하기 위한 동작을 구동시킬 수 있다.
일 실시예에서, 자차량 상태 정보는, 자차량의 도어 오픈 여부에 대한 정보 및 자차량의 차속 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 자차량의 도어는 차체의 측방에 존재하며 사람의 출입을 위한 도어 및 차체의 후방에 존재하며 화물을 싣기 위한 공간에 대한 도어를 포함한다. 자차량의 도어 오픈 여부에 대한 정보는 차량 내부의 센서에 의해 감지될 수 있다. 자차량의 차속 정보는 차량 내부 센서에 포함된 차속 센서에 의해 감지될 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 차량의 도어가 오픈되어 있다는 것은 사람 또는 화물의 출입이 존재할 수 있다는 것이며, 이 경우, 사람 또는 화물의 출입이 양호하게 이루어질 수 있도록 차량의 차고를 낮출 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 자차량의 도어가 오픈된 상태인 경우, 컨트롤러는 오픈된 도어와 그 주변에 대한 정보(예컨대, 이미지 데이터 또는 센싱 데이터)를 추가로 수신하고, 수신된 정보로부터 미리 설정된 모션 또는 형상이 감지되는 경우, 서스펜션의 높이를 조절하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서 미리 설정된 모션은 차량의 차고를 높이도록 하기 위한 모션 또는 차량이 차고를 높이도록 하기 위한 모션을 포함할 수 있다. 컨트롤러는 운전자로부터 모션을 입력받아 미리 설정된 모션으로 설정할 수 있다. 미리 설정된 형상은 사람이 짐을 들고 있는 형상을 포함할 수 있다. 컨트롤러는 다양한 유형의 미리 설정된 형상을 저장하고, 오픈된 도어에 대한 정보에 복수의 미리 설정된 형상 중에서 어느 하나와 일정 부분 또는 전체가 일치하는 형상을 획득하는 경우, 이미 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지된 것으로 판단하고 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 차속 정보가 임계치 이상이라는 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 서스펜션 제어 방법에 의하면, 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터와 차량 내부 센서 정보로부터 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 추출된 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어한다. 따라서, 차량의 차고 높이를 단계로 나누어진 이산(discrete)형 조절이 아닌 연속적 조절을 통해 매끄러운 차고 제어를 구현할 수 있으며, 실시간으로 차량의 주변 환경에 대응하여 지능적으로 차고 조절을 수행할 수 있다.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 서스펜션 제어 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 서스펜션 제어 방법에 따르면, 컨트롤러는 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하고(610), 자차량의 수평 기울기를 확인하고 수평 기울기가 0인지 판정한다(S620). 자차량의 수평 기울기가 0이라고 판정되는 경우, 자차량의 수평이 맞는 것으로 인지하고 종료한다. 그러나 자차량의 수평 기울기가 0이 아니라고 판정되는 경우, 자차량의 수평에 어긋남이 발생한 것으로 인식하고, 이미지 데이터 또는 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 하나에 기초하여 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성한다(S630).
일 실시예에서, 컨트롤러는, 자차량의 수평 기울기가 0이 아닌 경우, 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 이미지 데이터로부터 추출된 지평선 또는 지면으로 인식되는 부분에서 추출되는 직선, 및 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 자차량의 수평 기울기는 수평 센서에 의해 감지될 수 있거나, 또는 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터로부터 추출된 수평선 또는 지평선 또는 지면으로 인식되는 직선에 대한 정보를 이용하여 수평 기울기를 측정할 수 있다. 또는, 자차량의 수평 기울기는 이미지 데이터에 의해 표시되는 피치, 롤 및 요 축의 값을 이용하여 자차량의 수평 기울기를 산출할 수 있다. 컨트롤러는 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 이미지 데이터로부터 추출된 지평선 또는 지면으로 인식되는 부분에서 추출되는 직선, 및 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 자차량의 수평 기울기를 줄이는 방향으로 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 컨트롤러는, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 미리 설정된 기울기보다 큰 경우, 자차량의 수평 기울기의 절대값을 줄이는 방향으로 서스펜션의 높이를 최대 높이로 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 미리 설정된 기울기보다 큰 경우, 컨트롤러는 자차량의 수평 중 상대적으로 낮은 쪽 또는 지면 방향에 보다 가까운 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 최대로 높이도록 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 컨트롤러는 자차량의 수평 중 상대적으로 낮은 쪽 또는 지면 방향에 보다 가까운 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 최대 높이까지만 높이도록 제어함으로써 서스펜션의 스프링의 한계 범위를 넘어서는 제어가 이루어지지 않고 안정적인 제어를 가능하도록 한다. 선택적으로, 컨트롤러는 자차량의 수평 중 상대적으로 높은 쪽 또는 지면 방향에서 멀리 있는 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 줄어들어, 보다 수평에 가깝도록 차체를 조정할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 서스펜션 제어 장치(700)는 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하는 이미지 데이터 수신부(710)와, 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하는 서스펜션 제어 기준 정보 추출부(720)와, 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부(730)를 포함한다.
이미지 데이터 수신부(710)는 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신한다. 일 실시예에서, 이미지 데이터 수신부(710)는 이미지 센서와 비-이미지 센서와 차량 내부 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터와 자차량의 외부 센싱 데이터와 자차량의 내부 센싱 데이터를 수신하고, 서스펜션 제어 기준 정보 추출부(720)는 이미지 데이터, 자차량의 외부 센싱 데이터 및 자차량의 내부 센싱 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 서스펜션 제어 기준 정보를 추출할 수 있다.
서스펜션 제어 기준 정보 추출부(720)는 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여 서스펜션 제어 기준 정보를 추출한다. 여기서 서스펜션 제어 기준 정보는, 차량의 서스펜션을 제어하기 위한 파라미터로서, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 그리고 제어 신호 생성부(730)는 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하고, 생성된 제어 신호를 서스펜션 액츄에이터에 전송한다.
일 실시예에서, 도로 환경 정보는, 자차량이 위치한 도로의 종류에 대한 정보, 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보, 및 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다.
자차량이 위치한 도로의 종류는 도로 구성 재료에 따라 구분될 수 있다. 또는, 자차량이 위치한 도로의 종류는 차량의 도로 용도에 따라 구분될 수 있다. 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 또는, 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터가 흔들리는 정보에 따라 결정될 수 있다. 일 예시에서, 서스펜션 제어 기준 정보 추출부(720)는 미리 저장된 이미지 데이터에 따른 도로의 노면 상태 테이블에 따라 이미지 데이터로부터 도로의 노면 상태를 퍼센트 또는 값으로 결정할 수 있다. 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보는 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터 또는 비-이미지 센서(예컨대, 레이더)에 의해 캡처된 센싱 정보에 기초하여 판정될 수 있다. 일 예시로, 서스펜션 제어 기준 정보 추출부(720)는 이미지 데이터에 기초하여 자차량의 전방으로 미리 설정된 거리 범위 내에 방지턱이 존재하는지를 판정할 수 있다.
일 실시예에서, 도로 환경 정보는, 하나 이상의 이미지 센서로부터의 이미지 데이터, 네비게이션 정보 및 자차량이 위치한 도로의 인프라 서버로부터의 도로 정보 중 둘 이상의 조합으로부터 추출될 수 있다. 서스펜션 제어 장치(700)는 통신 기능을 추가로 포함할 수 있으며, 무선 통신 또는 V2X 통신을 이용하여 네비게이션 정보를 수신하거나 도로의 인프라 서버로부터 도로 정보를 수신할 수 있다. 이미지 데이터, 네비게이션 정보 및 인프라 서버로부터의 도로 정보 중 적어도 두 개의 조합으로부터 도로 환경 정보를 추출하는 경우, 자차량의 주변 환경에 대한 인식 정밀도가 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보를 포함하는 경우, 제어 신호 생성부(730)는, 미리 저장된 도로의 노면 상태와 서스펜션의 높이 간의 관계에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 서스펜션 제어 장치(700)에는 도로의 노면 상태와 서스펜션의 높이 간의 관계가 테이블 또는 맵(map) 형식으로 저장되어 있을 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량이 위치한 도로의 종류가 고속 도로 또는 주차장 또는 지하도에 해당한다는 정보를 포함하는 경우, 제어 신호 생성부(730)는 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 자차량 주변 오브젝트 정보는, 자차량의 주변에 존재하는 차량에 대한 정보 및 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 자차량의 주변에 존재하는 차량은 자차량의 전방, 후방, 측방에 존재하는 차량이다. 자차량의 주행 경로 상에 존재하는 장애물은 자차량이 주행하고 있는 도로 상의 임의의 물체 또는 자차량이 주행할 경로 주변의 연석을 포함한다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 전방에 선행 차량이 존재하지 않다는 정보를 포함하는 경우, 제어 신호 생성부(730)는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재한다는 정보 또는 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 제어 신호 생성부(730)는, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 제어 신호 생성부(730)는, 이미지 데이터에 기초하여 장애물의 높이를 추출하고, 서스펜션의 최대 높이에 따른 차체의 높이가 장애물의 높이보다 높다고 판단되는 경우, 서스펜션의 높이를 높이도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호 생성부(730)는 서스펜션의 최대 높이에 따른 차체의 높이가 장애물의 높이보다 높지 않다고 판단하는 경우, 충돌 알람을 제공하거나 또는 전방 충돌을 방지하기 위한 동작을 구동시킬 수 있다.
일 실시예에서, 자차량 상태 정보는, 자차량의 도어 오픈 여부에 대한 정보 및 자차량의 차속 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 자차량의 도어는 차체의 측방에 존재하며 사람의 출입을 위한 도어 및 차체의 후방에 존재하며 화물을 싣기 위한 공간에 대한 도어를 포함한다. 자차량의 도어 오픈 여부에 대한 정보는 차량 내부의 센서에 의해 감지될 수 있다. 자차량의 차속 정보는 차량 내부 센서에 포함된 차속 센서에 의해 감지될 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 제어 신호 생성부(730)는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 이미지 데이터 수신부(710)는, 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 제어 신호 생성부(730)는 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 자차량의 도어가 오픈된 상태인 경우, 이미지 데이터 수신부(810)는 오픈된 도어와 그 주변에 대한 정보(예컨대, 이미지 데이터 또는 센싱 데이터)를 추가로 수신하고, 수신된 정보로부터 미리 설정된 모션 또는 형상이 감지되는 경우, 제어 신호 생성부(830)는 서스펜션의 높이를 조절하도록 하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 여기서 미리 설정된 모션은 차량의 차고를 높이도록 하기 위한 모션 또는 차량이 차고를 높이도록 하기 위한 모션을 포함할 수 있다. 서스펜션 제어 장치(700)는 운전자로부터 모션을 입력받아 미리 설정된 모션으로 설정할 수 있다. 미리 설정된 형상은 사람이 짐을 들고 있는 형상을 포함할 수 있다. 제어 신호 생성부(730)는 다양한 유형의 미리 설정된 형상을 저장하고, 오픈된 도어에 대한 정보에 복수의 미리 설정된 형상 중에서 어느 하나와 일정 부분 또는 전체가 일치하는 형상을 획득하는 경우, 이미 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지된 것으로 판단하고 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 서스펜션 제어 기준 정보가, 자차량의 차속 정보가 임계치 이상이라는 정보를 포함하는 경우, 제어 신호 생성부(730)는, 서스펜션의 높이를 낮추도록 서스펜션 액츄에이터를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 서스펜션 제어 장치에 의하면, 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터와 차량 내부 센서 정보로부터 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고, 추출된 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어한다. 따라서, 차량의 차고 높이를 단계로 나누어진 이산(discrete)형 조절이 아닌 연속적 조절을 통해 매끄러운 차고 제어를 구현할 수 있으며, 실시간으로 차량의 주변 환경에 대응하여 지능적으로 차고 조절을 수행할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 서스펜션 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 서스펜션 제어 방법에 따르면, 이미지 데이터 수신부(810)는 자차량에 장착되어 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 수신하고, 수평 기울기 판단부(820)는 자차량의 수평 기울기를 확인하고 수평 기울기가 0인지 판정한다. 자차량의 수평 기울기가 0이라고 판정되는 경우, 자차량의 수평이 맞는 것으로 인지하고 종료한다. 그러나 자차량의 수평 기울기가 0이 아니라고 판정되는 경우, 자차량의 수평에 어긋남이 발생한 것으로 인식하고, 제어 신호 생성부(830)는 이미지 데이터 또는 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 하나에 기초하여 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성한다.
일 실시예에서, 제어 신호 생성부(830)는, 자차량의 수평 기울기가 0이 아닌 경우, 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 이미지 데이터로부터 추출된 지평선 또는 지면으로 인식되는 부분에서 추출되는 직선, 및 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 자차량의 수평 기울기는 수평 센서에 의해 감지될 수 있거나, 또는 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터로부터 추출된 수평선 또는 지평선 또는 지면으로 인식되는 직선에 대한 정보를 이용하여 수평 기울기를 측정할 수 있다. 또는, 자차량의 수평 기울기는 이미지 데이터에 의해 표시되는 피치, 롤 및 요 축의 값을 이용하여 자차량의 수평 기울기를 산출할 수 있다. 제어 신호 생성부(830)는 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 이미지 데이터로부터 추출된 지평선 또는 지면으로 인식되는 부분에서 추출되는 직선, 및 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여, 자차량의 수평 기울기를 줄이는 방향으로 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 신호 생성부(830)는, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 미리 설정된 기울기보다 큰 경우, 자차량의 수평 기울기의 절대값을 줄이는 방향으로 서스펜션의 높이를 최대 높이로 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 예컨대, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 미리 설정된 기울기보다 큰 경우, 제어 신호 생성부(830)는 자차량의 수평 중 상대적으로 낮은 쪽 또는 지면 방향에 보다 가까운 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 최대로 높이도록 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호 생성부(830)가 자차량의 수평 중 상대적으로 낮은 쪽 또는 지면 방향에 보다 가까운 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 최대 높이까지만 높이도록 제어함으로써 서스펜션의 스프링의 한계 범위를 넘어서는 제어가 이루어지지 않고 안정적인 제어를 가능하도록 한다. 선택적으로, 제어 신호 생성부(830)는 자차량의 수평 중 상대적으로 높은 쪽 또는 지면 방향에서 멀리 있는 쪽의 차륜의 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 자차량의 수평 기울기의 절대값이 줄어들어, 보다 수평에 가깝도록 차체를 조정할 수 있다.
상술한 본 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 실시예들은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 실시예들은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 장치, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
이상에서 설명한 "시스템", "프로세서", "컨트롤러", "컴포넌트", "모듈", "인터페이스", "모델", "유닛" 등의 용어는 일반적으로 컴퓨터 관련 엔티티 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 중인 소프트웨어를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전술한 구성요소는 프로세서에 의해서 구동되는 프로세스, 프로세서, 컨트롤러, 제어 프로세서, 개체, 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 예를 들어, 컨트롤러 또는 프로세서에서 실행 중인 애플리케이션과 컨트롤러 또는 프로세서가 모두 구성 요소가 될 수 있다. 하나 이상의 구성 요소가 프로세스 및/또는 실행 스레드 내에 있을 수 있으며 구성 요소는 한 시스템에 위치하거나 두 대 이상의 시스템에 배포될 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 자차량에 장착되어 상기 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서; 및
    상기 하나 이상의 이미지 센서에 의해 캡처된 이미지 데이터에 기초하여 상기 자차량을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 하나 이상의 이미지 센서로부터 상기 이미지 데이터를 수신하고,
    상기 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하고,
    상기 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하되,
    상기 컨트롤러는, 상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 상기 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도로 환경 정보는, 상기 자차량이 위치한 도로의 종류에 대한 정보, 상기 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보, 및 상기 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 자차량 주변 오브젝트 정보는, 상기 자차량의 주변에 존재하는 차량에 대한 정보 및 상기 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 도로 환경 정보는,
    상기 하나 이상의 이미지 센서로부터의 이미지 데이터, 네비게이션 정보 및 상기 자차량이 위치한 도로의 인프라 서버로부터의 도로 정보 중 둘 이상의 조합으로부터 추출되는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보를 포함하는 경우, 상기 컨트롤러는, 미리 저장된 도로의 노면 상태와 서스펜션의 높이 간의 관계에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 서스펜션 제어 기준 정보가, 상기 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재한다는 정보, 또는 상기 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 상기 컨트롤러는, 상기 서스펜션의 높이를 높이도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재한다는 정보를 포함하는 경우, 상기 컨트롤러는,
    상기 이미지 데이터에 기초하여 상기 장애물의 높이를 추출하고,
    상기 서스펜션의 최대 높이에 따른 차체의 높이가 상기 장애물의 높이보다 높다고 판단되는 경우, 상기 서스펜션의 높이를 높이도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 서스펜션 제어 기준 정보가, 상기 자차량이 위치한 도로의 종류가 고속 도로 또는 주차장 또는 지하도에 해당한다는 정보, 또는 상기 자차량의 전방에 선행 차량이 존재하지 않다는 정보를 포함하는 경우, 상기 컨트롤러는, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 자차량의 수평 기울기가 0이 아닌 경우, 상기 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 상기 이미지 데이터로부터 추출된 지평선, 및 상기 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 자차량의 수평 기울기의 절대값이 미리 설정된 기울기보다 큰 경우, 상기 자차량의 수평 기울기의 절대값을 줄이는 방향으로 상기 서스펜션의 높이를 최대 높이로 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 시스템.
  11. 자차량에 장착되어 상기 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 상기 이미지 데이터를 수신하는 이미지 데이터 수신 단계;
    상기 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하는 서스펜션 제어 기준 정보 추출 단계; 및
    상기 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성 단계를 포함하고,
    상기 제어 신호 생성 단계에서, 상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 상기 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도로 환경 정보는, 상기 자차량이 위치한 도로의 종류에 대한 정보, 상기 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보, 및 상기 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 자차량 주변 오브젝트 정보는, 상기 자차량의 주변에 존재하는 차량에 대한 정보 및 상기 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 자차량 상태 정보는, 상기 자차량의 도어 오픈 여부에 대한 정보 및 상기 자차량의 차속 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제어 신호 생성 단계는,
    상기 자차량의 수평 기울기가 0이 아닌 경우, 상기 이미지 데이터의 피치(pitch), 롤(roll), 및 요(yaw) 축의 값, 상기 이미지 데이터로부터 추출된 지평선, 및 상기 자차량의 타이어 공기압 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 자차량의 각 차륜의 서스펜션의 높이를 제어하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 방법.
  14. 자차량에 장착되어 상기 자차량의 주변 환경에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서로부터 상기 이미지 데이터를 수신하는 이미지 데이터 수신부;
    상기 이미지 데이터 및/또는 자차량의 내부 센서에 기초하여, 도로 환경 정보, 자차량 주변 오브젝트 정보, 및 자차량 상태 정보 중 적어도 하나를 포함하는 서스펜션 제어 기준 정보를 추출하는 서스펜션 제어 기준 정보 추출부; 및
    상기 서스펜션 제어 기준 정보에 따라 서스펜션의 높이를 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하고,
    상기 제어 신호 생성부는, 상기 서스펜션 제어 기준 정보가 상기 자차량의 도어가 오픈되어 있다는 정보를 포함하는 경우, 상기 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서로부터 이미지 데이터를 추가로 수신하고, 상기 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되는 경우, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 서스펜션 제어 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 도로 환경 정보는, 상기 자차량이 위치한 도로의 종류에 대한 정보, 상기 자차량이 위치한 도로의 노면 상태에 대한 정보, 및 상기 자차량이 위치한 도로에 방지턱이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 자차량 주변 오브젝트 정보는, 상기 자차량의 주변에 존재하는 차량에 대한 정보 및 상기 자차량의 주행 경로 상에 장애물이 존재하는지에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 서스펜션 제어 장치.
  16. 자차량의 오픈된 도어를 향하게 장착되어 상기 자차량의 오픈된 도어에 대한 이미지 데이터를 캡처하는 하나 이상의 이미지 센서;
    상기 자차량의 도어 오픈을 감지하는 차량 내부 센서; 및
    상기 자차량의 도어가 오픈된 경우, 상기 하나 이상의 이미지 센서 중에서 상기 오픈된 도어를 향하는 이미지 센서에 의해 캡쳐된 이미지 데이터를 수신하고, 상기 수신된 이미지 데이터로부터 미리 설정된 모션에 대응하는 모션이 감지되거나 미리 설정된 형상에 대응하는 형상이 감지되면, 상기 서스펜션의 높이를 낮추도록 제어하는 제어 신호를 생성하는 컨트롤러를 포함하는 서스펜션 제어 시스템.
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