KR102142809B1

KR102142809B1 - 회생 제동 값 설정 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102142809B1
Application number: KR1020190079951A
Authority: KR
Inventors: 이충우
Original assignee: (주)캠시스
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2020-08-11
Also published as: US20210001728A1; US11285817B2

Abstract

회생 제동 값 설정 시스템 및 방법이 개시된다. 개시된 시스템은 전기 자동차의 브레이크 페달의 변위 정보를 측정하는 제1 측정부; 상기 전기 자동차의 속도를 측정하는 제2 측정부; 상기 전기 자동차와 상기 전기 자동차의 전방에 존재하는 객체까지의 거리를 측정하는 제3 측정부; 상기 변위 정보와 상기 속도를 제1 퍼지 로직 알고리즘에 입력하여 상기 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출하는 제1 산출부; 및 상기 브레이크 힘과 상기 객체까지의 거리를 제2 퍼지 로직 알고리즘에 적용하여 상기 회생 제동 값을 산출하는 제2 산출부;를 포함한다.

Description

회생 제동 값 설정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SETTING REGENERATIVE BRAKING VALUE}

본 발명의 실시예들은 초소형의 전기 자동차에서 효과적으로 회생 제동 값을 설정할 수 있는 회생 제동량을 설정하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

회생 제동 기술은 자동차의 연비를 극대화하기 위해 사용되는 기술로서, 제동 중 발생하는 운동 에너지를 이용하여 전기 모터에 역 토크를 가함으로써 전기 에너지를 발생시키고, 발생된 전기 에너지를 고전압 배터리에 저장하여 차량 구동 시에 재사용을 가능하게 한다. 회생 제동 기술은 전기 자동차, 하이브리드 자동차 등의 친환경 차량에 적용된다.

한편, 기존 전기 자동차에서는 ESC(Electronic Stability Control) 시스템을 이용하여 브레이크를 통한 브레이크의 힘을 측정하고, 측정된 브레이크의 힘과 전기 자동차의 속도를 기반으로 회생 제동 값을 가변적으로 설정하여 적용하고 있다.

그러나, 종래의 초소형의 전기 자동차에는 ESC 시스템이 존재하지 않으며, 이에 따라 브레이크의 힘을 측정할 수 없다. 따라서, 종래의 초소형의 전기 자동차는 고정된 회생 제동 값을 사용한다. 또는, 종래의 초소형의 전기 자동차는 브레이크 페달의 변위를 측정하여 브레이크 힘을 예측하고, 이를 통해 가변적인 회생 제동 값을 사용한다.

하지만, 고정된 회생 제동 값을 사용하는 경우 효율성 측면에서 떨어지는 단점이 있다. 그리고, 예측된 브레이크 힘을 통해 가변적인 회동 제동 값을 사용하는 경우, 브레이크 페달 변위 정보만을 사용하기 때문에 효과적으로 회생 제동 값을 설정하는데 어려움이 있다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 초소형의 전기 자동차에서 효과적으로 회생 제동 값을 설정할 수 있는 회생 제동량을 결정하는 방법 및 이를 수행하는 전자 기기가 제공된다.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 회생 제동 값을 설정하는 시스템에 있어서, 전기 자동차의 브레이크 페달의 변위 정보를 측정하는 제1 측정부; 상기 전기 자동차의 속도를 측정하는 제2 측정부; 상기 전기 자동차와 상기 전기 자동차의 전방에 존재하는 객체까지의 거리를 측정하는 제3 측정부; 상기 변위 정보와 상기 속도를 제1 퍼지 로직 알고리즘에 입력하여 상기 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출하는 제1 산출부; 및 상기 브레이크 힘과 상기 객체까지의 거리를 제2 퍼지 로직 알고리즘에 적용하여 상기 회생 제동 값을 산출하는 제2 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 시스템이 제공된다.

상기 제1 산출부는, 상기 변위 정보를 제1 퍼지 변수로 변경하고, 상기 속도를 제2 퍼지 변수로 변경하며, 미리 입력된 제1 퍼지 추론 규칙을 이용하여 제1 퍼지 변수 및 제2 퍼지 변수로부터 제1 퍼지 출력을 산출하고, 상기 제1 퍼지 출력을 디퍼지화하여 상기 브레이크 힘을 산출할 수 있다.

상기 제2 산출부는, 상기 브레이크 힘을 제3 퍼지 변수로 변경하고, 상기 객체까지의 거리를 제4 퍼지 변수로 변경하며, 미리 입력된 제2 퍼지 추론 규칙을 이용하여 제3 퍼지 변수 및 제4 퍼지 변수로부터 제2 퍼지 출력을 산출하고, 상기 제2 퍼지 출력을 디퍼지화하여 상기 회생 제동 값을 산출할 수 있다.

상기 제2 퍼지 추론 규칙은 아래의 표와 같이 정의될 수 있다.

여기서, brake force는 상기 브레이크 힘의 값, distance는 상기 객체까지의 거리의 값, nb는 negative big, ns는 negative small, nm는 negative medium, ze는 zero, pb는 positive big, pm는 positive medium, ps는 positive small를 각각 의미함.

상기 브레이크 힘의 멤버십 함수의 x축은 정규화된 값을 가지되, 상기 브레이크 힘의 nb는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 브레이크 힘의 ns는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.1 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 브레이크 힘의 nm는, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.2 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.3 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 브레이크 힘의 ze는, x축의 0 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.3 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 브레이크 힘의 pm는, x축의 0 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.7 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 브레이크 힘의 ps는, x축의 0 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.8 ~ 0.9의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.9 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 브레이크 힘의 pb는, x축의 0 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 1일 수 있다.

상기 객체까지의 거리의 멤버십 함수의 x축은 정규화된 값을 가지되, 상기 객체까지의 거리의 nb는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 객체까지의 거리의 ns는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.1 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 객체까지의 거리의 nm는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 객체까지의 거리의 ze는, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.2 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.3 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 객체까지의 거리의 pm는, x축의 0 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.3 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.7 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 객체까지의 거리의 ps는, x축의 0 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.8 ~ 0.9의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.9 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며, 상기 객체까지의 거리의 pb는, x축의 0 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 1일 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프로세서가 포함된 시스템에서 수행되는 회생 제동 값을 설정하는 방법에 있어서, 전기 자동차의 브레이크 페달의 변위 정보를 측정하는 단계; 상기 전기 자동차의 속도를 측정하는 단계; 상기 전기 자동차와 상기 전기 자동차의 전방에 존재하는 객체까지의 거리를 측정하는 단계; 상기 변위 정보와 상기 속도를 제1 퍼지 로직 알고리즘에 입력하여 상기 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출하는 단계; 및 상기 브레이크 힘과 상기 객체까지의 거리를 제2 퍼지 로직 알고리즘에 적용하여 상기 회생 제동 값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 초소형의 전기 자동차에서 효과적으로 회생 제동 값을 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 값 설정 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브레이크 힘에 대한 제1 멤버십 함수를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체까지의 거리에 대한 멤버십 함수를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼지 규칙이 적용된 결과를 회생 출력 값으로 디퍼지화하기 위한 멤버십 함수를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서, 제2 퍼지 알고리즘을 이용하여 산출한 브레이크 힘과 객체까지의 거리에 따른 회생 제동 값의 그래프를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 값 설정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 값 설정 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다

도 1을 참조하면, 시스템(100)는 전기 자동차의 내부에 존재하며, 제1 측정부(110), 제2 측정부(120), 제3 측정부(130), 제1 산출부(140) 및 제2 산출부(150)를 포함한다.

이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상세하게 설명한다.

제1 측정부(110)는 전기 자동차의 브레이크 페달과 인접하여 배치되며, 브레이크 페달의 변위 정보를 측정한다.

여기서, 브레이크 페달의 변위 정보는 사용자가 브레이크 페달을 밟을 때의 각도 정보와 대응될 수 있다.

제2 측정부(120)는 전기 자동차의 속도를 측정한다.

이 때, 제2 측정부(120)는 전기 자동차에 디폴트로 설치된 속도 측정부로부터 속도 정보를 전달받아 전기 자동차의 속도를 측정할 수 있다.

제3 측정부(130)는 전기 자동차와 상기 전기 자동차의 전방에 존재하는 객체까지의 거리를 측정한다.

이 때, 객체는 다른 차량 또는 장애물일 수 있다.

또한, 제3 측정부(130)는 레이더 장치 또는 라이다 장치를 포함하며, 이에 기초하여 객체까지의 거리를 측정할 수 있다.

제1 산출부(140) 및 제2 산출부(150)는 프로세서 기반의 모듈일 수 있다. 여기서, 프로세서는 중앙처리장치, 애플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다

제1 산출부(140)는 브레이크 페달의 변위 정보와 전기 자동차의 속도를 이용하여 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 산출부(140)는 미리 설정된 데이터 테이블 또는 미리 정의된 방정식을 이용하여 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 측정할 수 있으며, 특히, 브레이크 페달의 변위 정보와 전기 자동차의 속도를 제1 퍼지 로직 알고리즘에 입력하여 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출할 수 있다.

퍼지 이론(fuzzy theory)은 추상적이고 모호한 표현을 과학적인 이론으로 정립한 수학 이론이다. 퍼지 집합은 임의의 요소가 임의의 집합에 속하는 구성원의 정도를 멤버 함수로 정의한다. 퍼지 이론은 당업자에게 자명한 사항이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이 때, 제1 퍼지 로직 알고리즘을 이용하는 경우, 제1 산출부(140)는 브레이크 페달의 변위 정보를 제1 퍼지 변수로 변경하고, 전기 자동차의 속도를 제2 퍼지 변수로 변경하며, 미리 입력된 제1 퍼지 추론 규칙을 이용하여 제1 퍼지 변수 및 제2 퍼지 변수로부터 제1 퍼지 출력을 산출하고, 제1 퍼지 출력을 디퍼지화하여 브레이크 힘을 산출할 수 있다.

제2 산출부(150)는 브레이크 힘과 객체까지의 거리를 제2 퍼지 로직 알고리즘에 적용하여 회생 제동 값을 산출한다.

이 때, 제2 산출부(150)는 브레이크 힘을 제3 퍼지 변수로 변경하고, 객체까지의 거리를 제4 퍼지 변수로 변경하며, 미리 입력된 제2 퍼지 추론 규칙을 이용하여 제3 퍼지 변수 및 제4 퍼지 변수로부터 제2 퍼지 출력을 산출하고, 제2 퍼지 출력을 디퍼지화하여 회생 제동 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 퍼지 추론 규칙은 아래의 표 1와 같이 정의될 수 있다.

여기서, brake force는 브레이크 힘의 값, distance는 객체까지의 거리의 값, nb는 negative big, ns는 negative small, nm는 negative medium, ze는 zero, pb는 positive big, pm는 positive medium, ps는 positive small를 각각 의미한다.

일례로, 브레이크 힘과 대응되는 제3 퍼지 변수가 'nb'의 값을 가지고, 객체까지의 거리의 값과 대응되는 제4 퍼지 변수가 'pm'의 값을 가지는 경우, 제2 퍼지 출력은 'pm'으로 산출된다.

다른 일례로, 브레이크 힘과 대응되는 제3 퍼지 변수가 'ze'의 값을 가지고, 객체까지의 거리의 값과 대응되는 제4 퍼지 변수가 'ns'의 값을 가지는 경우, 제2 퍼지 출력은 'nm'으로 산출된다.

한편, 도 2에서는 브레이크 힘에 대한 제1 멤버십 함수를 도시하고 있고, 도 3에서는 객체까지의 거리에 대한 멤버십 함수를 도시하고 있으며, 도 4에서는 퍼지 규칙이 적용된 결과를 회생 출력 값으로 디퍼지화 하기 위한 멤버십 함수를 도시하고 있다. 각 도면에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2를 참조하면, 브레이크 힘의 멤버십 함수의 x축은 정규화된 값을 가진다. 이 때, 브레이크 힘의 멤버십 함수는 아래와 같이 표현된다.

브레이크 힘의 nb는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

브레이크 힘의 ns는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.1 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

브레이크 힘의 nm는, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.2 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.3 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

브레이크 힘의 ze는, x축의 0 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.3 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

브레이크 힘의 pm는, x축의 0 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.7 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

브레이크 힘의 ps는, x축의 0 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.8 ~ 0.9의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.9 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

브레이크 힘의 pb는, x축의 0 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 1를 가진다.

다음으로, 도 3를 참조하면, 객체까지의 거리의 멤버십 함수의 x축은 정규화된 값을 가진다. 이 때, 객체까지의 거리의 멤버십 함수는 아래와 같이 표현된다.

객체까지의 거리의 nb는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

객체까지의 거리의 ns는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.1 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

객체까지의 거리의 nm는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

객체까지의 거리의 ze는, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.2 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.3 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

객체까지의 거리의 pm는, x축의 0 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.3 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.7 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

객체까지의 거리의 ps는, x축의 0 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.8 ~ 0.9의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.9 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

객체까지의 거리의 pb는, x축의 0 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 1을 가진다.

다음으로, 도 4를 참조하면, 디퍼지화 하기 위한 멤버십 함수의 x축은 정규화된 값을 가진다. 이 때, 디퍼지화 하기 위한 멤버십 함수는 아래와 같이 표현된다.

ns의 경우, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

nm의 경우, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

ze의 경우, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1의 값을 가지고, x축의 0.2 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

pm의 경우, x축의 0 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1의 값을 가지고, x축의 0.4 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가진다.

ps의 경우, x축의 0 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1의 값을 가지고, x축의 0.6 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가진다.

pb의 경우, x축의 0 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1의 값을 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가진다.

도 5에서는 제2 퍼지 알고리즘을 이용하여 산출한 브레이크 힘과 객체까지의 거리에 따른 회생 제동 값의 그래프를 도시하고 있다.

요컨대, 본 발명을 전기 자동차에 활용하는 경우, 기존에 고정된 회생 제동 값을 사용할 때에 비하여 탄력적인 회생 제동 값을 적용할 수 있으며, 회생 제동을 통한 전력 회수율을 높일 수 있다.

또한, 객체까지의 거리에 따라 적용되는 브레이크 힘이 가변되어 추돌 사고에 대한 회피 가능성을 높일 수 있다.

또한, 다양한 브레이크 시나리오가 적용 가능하므로 승차감을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 값 설정 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.

단계(S610)에서 전기 자동차의 브레이크 페달의 변위 정보를 측정한다.

단계(S620)에서, 전기 자동차의 속도를 측정한다.

단계(S630)에서, 전기 자동차와 전기 자동차의 전방에 존재하는 객체까지의 거리를 측정한다.

단계(S640)에서, 상기 변위 정보와 상기 속도를 제1 퍼지 로직 알고리즘에 입력하여 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출한다.

단계(S650)에서, 상기 브레이크 힘과 상기 객체까지의 거리를 제2 퍼지 로직 알고리즘에 적용하여 회생 제동 값을 산출한다.

지금까지 본 발명에 따른 회생 제동 값 산출 방법의 실시예들에 대하여 설명하였으며, 이에는 앞서 도 1 내지 5에서 설명한 회생 제동 값 산출 시스템(100)에 관한 구성이 그대로 적용될 수 있다. 따라서, 상기한 방법에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

회생 제동 값을 설정하는 시스템에 있어서,
전기 자동차의 브레이크 페달의 변위 정보를 측정하는 제1 측정부;
상기 전기 자동차의 속도를 측정하는 제2 측정부;
상기 전기 자동차와 상기 전기 자동차의 전방에 존재하는 객체까지의 거리를 측정하는 제3 측정부;
상기 변위 정보와 상기 속도를 제1 퍼지 로직 알고리즘에 입력하여 상기 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출하는 제1 산출부; 및
상기 브레이크 힘과 상기 객체까지의 거리를 제2 퍼지 로직 알고리즘에 적용하여 상기 회생 제동 값을 산출하는 제2 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 산출부는,
상기 변위 정보를 제1 퍼지 변수로 변경하고, 상기 속도를 제2 퍼지 변수로 변경하며, 미리 입력된 제1 퍼지 추론 규칙을 이용하여 제1 퍼지 변수 및 제2 퍼지 변수로부터 제1 퍼지 출력을 산출하고, 상기 제1 퍼지 출력을 디퍼지화하여 상기 브레이크 힘을 산출하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 산출부는,
상기 브레이크 힘을 제3 퍼지 변수로 변경하고, 상기 객체까지의 거리를 제4 퍼지 변수로 변경하며, 미리 입력된 제2 퍼지 추론 규칙을 이용하여 제3 퍼지 변수 및 제4 퍼지 변수로부터 제2 퍼지 출력을 산출하고, 상기 제2 퍼지 출력을 디퍼지화하여 상기 회생 제동 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제2 퍼지 추론 규칙은 아래의 표와 같이 정의되는 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 시스템.

여기서, brake force는 상기 브레이크 힘의 값, distance는 상기 객체까지의 거리의 값, nb는 negative big, ns는 negative small, nm는 negative medium, ze는 zero, pb는 positive big, pm는 positive medium, ps는 positive small를 각각 의미함.
제4항에 있어서,
상기 브레이크 힘의 멤버십 함수의 x축은 정규화된 값을 가지되,
상기 브레이크 힘의 nb는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 브레이크 힘의 ns는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.1 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 브레이크 힘의 nm는, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.2 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.3 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 브레이크 힘의 ze는, x축의 0 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.3 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 브레이크 힘의 pm는, x축의 0 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.7 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 브레이크 힘의 ps는, x축의 0 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.8 ~ 0.9의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.9 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 브레이크 힘의 pb는, x축의 0 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 1인 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 시스템.
제4항에 있어서,
상기 객체까지의 거리의 멤버십 함수의 x축은 정규화된 값을 가지되,
상기 객체까지의 거리의 nb는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 객체까지의 거리의 ns는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.1 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 객체까지의 거리의 nm는, x축의 0 ~ 0.1의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.1 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.2 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 객체까지의 거리의 ze는, x축의 0 ~ 0.2의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.2 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.3 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.6 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.7 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 객체까지의 거리의 pm는, x축의 0 ~ 0.3의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.3 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.4 ~ 0.7의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.7 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.8 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 객체까지의 거리의 ps는, x축의 0 ~ 0.4의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.4 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.5 ~ 0.8의 구간에서는 y의 값이 1이고, x축의 0.8 ~ 0.9의 구간에서는 y의 값이 1에서 0으로 떨어지는 형태를 가지고, x축의 0.9 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 0을 가지며,
상기 객체까지의 거리의 pb는, x축의 0 ~ 0.5의 구간에서는 y의 값이 0이고, x축의 0.5 ~ 0.6의 구간에서는 y의 값이 0에서 1으로 올라가는 형태를 가지고, x축의 0.6 ~ 1의 구간에서는 y의 값이 1인 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 시스템.
프로세서가 포함된 시스템에서 수행되는 회생 제동 값을 설정하는 방법에 있어서,
전기 자동차의 브레이크 페달의 변위 정보를 측정하는 단계;
상기 전기 자동차의 속도를 측정하는 단계;
상기 전기 자동차와 상기 전기 자동차의 전방에 존재하는 객체까지의 거리를 측정하는 단계;
상기 변위 정보와 상기 속도를 제1 퍼지 로직 알고리즘에 입력하여 상기 전기 자동차의 감속에 요구되는 브레이크 힘을 산출하는 단계;
상기 브레이크 힘과 상기 객체까지의 거리를 제2 퍼지 로직 알고리즘에 적용하여 상기 회생 제동 값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 값 설정 방법.
제7항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.