KR102163782B1

KR102163782B1 - 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102163782B1
Application number: KR1020190139710A
Authority: KR
Inventors: 김병욱
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2019-11-04
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2020-10-12

Abstract

크루즈 컨트롤 모드로 곡선 구간 주행 중 증속 요청이 있을 때 목표 가속도를 제어하여 안전한 곡선 주행을 도모하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법은, 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 가속 제어가 필요한 상황인지 판단하는 단계와, 가속 제어가 필요한 상황에서 스티어링 조향각 정보를 바탕으로 보정 팩터(k) 적용 여부를 판단하는 단계와, 보정 팩터(k) 적용이 필요한 경우 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 도출하는 단계 및 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 다른 값으로 출력되는 목표 가속도에 반영하여 최종 목표 가속도를 산출하는 단계 및 최종 목표 가속도를 새로운 목표 가속도로 설정하고 설정된 새로운 목표 가속도에 맞춰 크루즈 컨트롤 상황에서 가속을 제어하는 단계를 포함하는 것을 요지로 한다.

Description

크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법 및 장치 {Target acceleration control method and apparatus in cruise control mode}

본 발명은 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 크루즈 컨트롤 모드로 곡선 구간 주행 중 소정의 조건(증속 요청 및 조향각 조건)이 성립되면 목표 가속도를 변경하여 안전한 곡선 주행이 이루어질 수 있도록 하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

크루즈 컨트롤(Cruise control)은 의 를 일정하게 유지하도록 하는 '정속 주행 장치' 혹은 '자동 속도 조절 장치를 일컫는 용어이다. 크루즈 컨트롤을 이용하게 되면 가속페달 조작 없이도 제한 , 에 맞추어 를 할 수 있게 되고, 이에 따라 여행, 출장 등 장거리 주행 시 운전 편의를 제공할 수 있다.

크루즈 컨트롤 기능은 센서가 자동차의 속도를 측정하고, 그 측정 결과에 맞춰 기화기를 조절함으로써 구현된다. 예를 들어, 오르막길 등판으로 속도가 떨어지는 상황에서는 기화기가 엔진에 공급되는 연료의 양을 증대시켜 설정 속도를 유지시키며, 내리막길 주행 등 속도가 너무 올라가면 반대로 연료를 줄여 설정 속도를 유지시키도록 구성된다.

크루즈 컨트롤 기능은 주행 중 일정 차속 이상에서 크루즈 컨트롤 설정 스위치를 조작함으로써 활성화시킬 수 있으며, 크루즈 컨트롤 기능이 활성화된 상태에서 차속 조절 스위치의 조작을 통해 설정 속도를 조절함으로써 원하는 속도로 차속을 조절할 수 있다. 일반적으로는, 차속 조절 스위치를 차속 상승 측으로 한번 조작할 때마다 1 ~ 2km/h씩 속도를 증가시킬 수 있다.

크루즈 컨트롤 기능은 그 기능이 동작중인 상태에서 상기 설정 스위치를 턴 오프(turn-off) 시키거나 운전자에 의한 브레이크 또는 가속페달 조작에 따라 해제될 수 있다. 그리고 크루즈 컨트롤 기능이 해제된 상태에서 일정 차속 이상의 조건만 만족되면, 크루즈 컨트롤 설정 스위치를 누르는 간단한 동작만으로 기능을 다시 활성화시킬 수 있다.

일반적인 크루즈 컨트롤 시스템은 크루즈 컨트롤 기능 활성화 시 차량 각부에서 제공되는 각종 정보를 분석하여 최적의 연비를 실현할 수 있는 최적의 변속단과 그에 맞는 출력을 계산한다. 그리고 그 계산된 변속단과 출력을 목표 값으로 변속기와 엔진 출력을 자동 제어하여 주행 환경에 맞춰 최적의 운전 성능이 발휘될 수 있도록 한다.

그러나 종래 크루즈 컨트롤 기능은 주행 중 차속 조절 스위치를 통한 증속 요청에 대해 주행로의 형태와 관계 없이 정해진 목표 가속도(단위 시간당 속도 변화)에 맞춰 차속을 증가시키도록 엔진 출력을 제어한다. 따라서 운전자가 목표 차속을 증가시킨 상태로 곡선 구간 진입 시 직선 구간과 동일한 가속성 때문에 불안한 운전성을 초래하는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-1338592호(공고일 2013.12.06)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 크루즈 컨트롤 모드로 곡선 구간 주행 중 소정의 조건(증속 요청 및 조향각 조건)이 성립되면, 증속 요청에 따라 설정된 목표 속도와 현재 속도의 차이로부터 연산되는 목표 가속도에 소정의 보정 팩터를 반영하여 최종 목표 가속도를 줄임으로써, 곡선 구간에서의 불안한 운전성 문제를 해소할 수 있는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

a) 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 가속 제어가 필요한 상황인지 판단하는 단계;

b) 가속 제어가 필요한 상황에서 스티어링 조향각 정보를 바탕으로 보정 팩터(k) 적용 여부를 판단하는 단계;

c) 보정 팩터(k) 적용이 필요한 경우, 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 도출하는 단계; 및

d) 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 다른 값으로 출력되는 목표 가속도에 반영하여 최종 목표 가속도를 산출하는 단계; 및

e) 최종 목표 가속도를 새로운 목표 가속도로 설정하고, 설정된 새로운 목표 가속도에 맞춰 크루즈 컨트롤 상황에서 가속을 제어하는 단계;를 포함하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 목표 가속도 제어 방법은 바람직하게,

a') 상기 a)와 b) 단계 사이에 현재의 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는지를 판단하는 단계;를 더 포함하며, 현재 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 경우에만 상기 b) 단계 이후 프로세스가 진행될 수 있다.

여기서 상기 a') 단계에서는, 브레이크 신호 및 크루즈 컨트롤 취소 버튼 입력이 없는 경우 조건에 부합되는 것으로 판단할 수 있다.

바람직하게는, 상기 a) 단계에서는, 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 차속 조절 스위치를 통해 증속 조작이 감지되면 가속 제어가 필요한 상황인 것으로 인식할 수 있다.

그리고 상기 b) 단계에서는, 스티어링 조향각이 기 설정된 특정 각도 이상인 경우 보정 팩터(k) 적용이 필요한 상황으로 인식할 수 있으며, 이때 상기 특정 각도는 15도일 수 있다.

또한 상기 c) 단계에서는 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 가속도 보정 팩터(k)를 행렬 형태로 저장한 가속도 보정맵을 이용하여 가속도 보정 팩터(k)를 도출하며, d) 단계에서는 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 상기 목표 가속도에 곱해 최종 목표 가속도를 산출할 수 있다.

이때, 상기 가속도 보정맵에 저장된 가속도 보정 팩터(k)는 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 서로 다른 값으로 저장되되, '0'보다는 크고 '1'보다는 작은 값일 수 있다.

과제의 해결수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

설정 속도에 맞춰 차량의 정속 주행을 컨트롤 하는 크루즈 컨트롤 전용 제어기;

스티어링 휠의 조향 상태에 따라 다른 값의 출력신호를 발생시켜 상기 크루즈 컨트롤 전용 제어기에 출력하는 조향각 센서; 및

차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 가속도 보정 팩터(k)가 행렬 형태로 기록된 가속도 보정맵을 저장한 데이터 저장수단;을 포함하며,

상기 크루즈 컨트롤 전용 제어기는,

크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 가속 제어가 필요한 상황인지 판단하는 판단부와,

보정 팩터(k) 적용이 필요한 경우, 상기 데이터 저장수단의 가속도 보정맵에서 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 도출하는 보정 팩터 도출부와,

도출된 가속도 보정 팩터(k)를 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 다른 값으로 출력되는 목표 가속도에 반영하여 최종 목표 가속도를 산출하는 연산부와

최종 목표 가속도를 새로운 목표 가속도로 설정하고, 설정된 새로운 목표 가속도에 맞춰 크루즈 컨트롤 상황에서 가속을 제어하는 가속 제어부로 구성되되,

상기 판단부는 가속 제어가 필요한 상황에서 조향각 센서의 출력 정보를 바탕으로 상기 보정 팩터(k)의 적용 여부를 판단하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치를 제공한다.

여기서 상기 판단부는, 가속 제어가 필요한 상황에서 현재의 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는지를 판단하는 기능을 더 포함하며, 현재 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 경우에 한하여 조향각 센서의 출력 정보에 기초해 보정 팩터(k)의 적용 여부를 판단할 수 있다.

바람직하게는, 상기 판단부는 브레이크 신호 및 크루즈 컨트롤 취소 버튼 입력이 없는 경우 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 것으로 판단할 수 있다.

또한 상기 판단부는, 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 차속 조절 스위치를 통해 증속 조작이 감지되면 가속 제어가 필요한 상황인 것으로 판단할 수 있다.

또한 상기 판단부는, 상기 조향각 센서가 출력하는 신호로부터 파악되는 스티어링 조향각이 기 설정된 특정 각도 이상인 경우 보정 팩터(k) 적용이 필요한 상황으로 인식할 수 있다.

여기서, 상기 특정 각도는 15도일 수 있다.

그리고 상기 연산부는, 가속도 보정 팩터 도출부에 의해 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 상기 목표 가속도에 곱해 최종 목표 가속도를 산출할 수 있다.

또한 상기 데이터 저장수단에 저장된 가속도 보정맵의 가속도 보정 팩터(k)는 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 행렬 형태로 서로 다른 값으로 저장되되, 가속도 보정 팩터(k)는 '0'보다는 크고 '1'보다는 작은 값일 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 본 발명은 크루즈 컨트롤 모드로 곡선 구간 주행 중 소정의 조건(증속 요청 및 조향각 조건)이 성립되면, 증속 요청에 따라 설정된 목표 속도와 현재 속도의 차이에 따라 결정되는 기존 목표 가속도에 소정의 보정 팩터를 반영하여 목표 가속도를 줄임으로써, 곡선 구간 진입 직전 또는 진입 후 빠른 가속성으로 인한 곡선 구간에서의 종래 기술의 문제(불안한 운전성 문제)를 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 목표 가속도 제어 장치의 개략 구성도.
도 2는 차속(현재 차속)과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 보정 팩터(k)를 행렬 형태로 데이터화한 맵 데이터(가속도 보정맵)의 예시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속 제어 과정을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 최종 목표 가속도 출력에 관한 제어 로직을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 "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.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 동일 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시 예는, 크루즈 컨트롤 모드로 곡선 구간 주행 중 소정의 조건(증속 요청 및 조향각 조건)이 성립되면, 운전자의 차속 조절 스위치의 조작에 따라 설정된 목표 속도와 현재 속도의 차이로부터 연산되는 목표 가속도에 '1' 보다 작은 소정의 보정 팩터(보정값)를 반영해 목표 가속도를 하향 조정함으로써, 곡선 주행이 안정적으로 구현될 있도록 한 것이다.

도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 목표 가속도 제어 장치의 개략 구성도이다. 이를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치 구성부터 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 목표 가속도 제어 장치는, 크루즈 컨트롤 전용 제어기(10)와 조향각 센서(20)를 포함한다. 크루즈 컨트롤 전용 제어기(10)는 운전자에 의해 설정된 설정 속도에 맞춰 차량의 정속 주행을 컨트롤 하며, 조향각 센서(20)는 스티어링 휠(30)의 조향 상태에 따라 다른 값의 출력신호를 발생시켜 상기 크루즈 컨트롤 전용 제어기(10)에 출력한다.

본 발명의 실시 예에 따른 목표 가속도 제어 장치는 또한, 데이터 저장수단(40)을 포함한다. 데이터 저장수단(40)은 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), FM(Flash Memory), 하드 디스크 드라이브 등과 같은 비휘발성 메모리일 수 있으며, 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 가속도 보정 팩터(k)가 행렬 형태로 기록된 가속도 보정맵이 저장될 수 있다.

참고로, 가속도 보정 팩터(k)는 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 곡선 구간에서 차속 변경 요청이 있는 경우, 운전자의 차속 조절 스위치(32)의 조작에 따라 설정된 목표 속도와 현재 속도의 차이로부터 연산되는 목표 가속도를 하향 조정하기 위해 적용되는 보정값으로서, '0'보다는 크고 '1'보다는 작은 수이며 반복 실험이나 사전 시뮬레이션을 통해 도출될 수 있다.

크루즈 컨트롤 전용 제어기(10)는 구체적으로, 판단부(12)와 보정 팩터 도출부(14), 그리고 연산부(16)와 가속 제어부(18)로 구성될 수 있다. 판단부(12)는 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 가속 제어가 필요한 상황인지 판단하며, 보정 팩터 도출부(14)는 보정 팩터(k) 적용이 필요한 경우, 상기 데이터 저장수단(40)의 가속도 보정맵에서 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 선택 도출한다.

연산부(16)는 가속도 보정맵을 통해 선택 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 다른 값으로 출력되는 목표 가속도에 반영하여 최종 목표 가속도를 산출하며, 가속 제어부(18)는 보정 팩터(k)가 반영된 최종 목표 가속도를 새로운 목표 가속도로 설정하고, 설정된 새로운 목표 가속도에 맞춰 크루즈 컨트롤 상황에서 차량 가속을 제어한다.

크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 운전자가 차속 조절 스위치(32)를 차속 증가 측으로 조작하면, 그 증속 조작에 따라 설정된 새로운 목표 속도까지 차속을 끌어 올리기 위한 가속 제어(엔진 출력 증대 및 상응하는 변속 제어)가 행해진다. 따라서 판단부(12)는 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 증속 조작이 감지되면, 상기 가속 제어가 필요한 상황으로 인식하도록 설정될 수 있다.

판단부(12)는 바람직하게, 가속 제어가 필요한 상황에서 조향각 센서(20)의 출력 정보를 바탕으로 상기 보정 팩터(k)의 적용 여부를 판단한다. 좀 더 구체적으로 판단부(12)는, 상기 조향각 센서(20)가 출력하는 신호로부터 파악되는 스티어링 조향각이 기 설정된 특정 각도 이상, 바람직하게는 15도 이상인 경우 보정 팩터(k) 적용이 필요한 상황으로 인식하도록 구성될 수 있다.

스티어링 조향각이 15도 미만인 곡선 구간에서는 차속을 크게 증가시키는 급가속 조작이 아닌 이상, 적당한 가속은 운전성 및 안전성에 큰 영향을 미치지 않는다. 때문에 스티어링 조향각이 15도 미만의 곡선 구간에서는 보정 팩터(k)를 적용하지 않고, 운전성 및 안전성에 영향을 미치는 15도 이상인 곡선 구간에서만 보정 팩터(k)를 적용하는 것이다.

판단부(12)는 또한, 가속 제어가 필요한 상황에서 현재의 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는지를 판단하는 기능을 더 포함하며, 현재 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 경우에 한하여, 상기 조향각 센서(20)의 출력 정보를 바탕으로 보정 팩터(k)를 적용할지 판단할 수 있다.

다시 말해, 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 운전자에 의한 증속 조작이 감지된 경우, 보정 팩터(k) 적용 여부를 판단함에 앞서, 현재 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는지를 먼저 판단하고, 판단 결과 차량 상태가 조건에 부합되면, 조향각 센서(20)의 출력 정보를 바탕으로 보정 팩터(k)를 적용할지 판단하는 것이다.

만약 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 운전자에 의한 증속 조작이 감지되더라도, 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되지 않으면, 이후 프로세스를 진행하지 않도록 설정될 수 있다. 여기서 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건은 바람직하게, 브레이크 신호 및 크루즈 컨트롤 취소 버튼(34) 입력이 없는 경우일 수 있다.

크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 브레이크(50)가 작동되거나 크루즈 컨트롤 취소 버튼(34)을 누르면, 크루즈 컨트롤 기능이 자동 셧 오프(Shut -off)되기 때문이다. 경우에 따라서는, 가속 페달 조건도 조건에 포함될 수 있다. 이 경우 판단부(12)는, 가속 페달 신호, 브레이크 신호, 크루즈 컨트롤 취소 버튼(34) 입력이 없으면, 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건이 성립된다고 판단할 수 있다.

보정 팩터 도출부(14)는 앞서도 언급했듯이, 보정 팩터(k) 적용이 필요한 경우, 다시 말해, 가속 제어가 필요한 상황(증속 요청이 있는 경우)이고, 크루즈 컨트롤 모드를 계속해서 유지시키는 조건이 성립된 상태에서, 곡선 구간 주행에 따른 스티어링 조향각이 15도 이상인 경우, 전술한 가속도 보정맵에서 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 선택 도출한다.

여기서 보정 팩터(k)는 '0'보다는 크고 '1'보다는 작은 수일 수 있으며, 앞서도 언급했듯이 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 보정 팩터(k)를 행렬 형태로 데이터화한 것이 가속도 보정맵이다.

도 2는 차속(현재 차속)과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 보정 팩터(k)를 행렬 형태로 데이터화한 맵 데이터(가속도 보정맵)의 예시도이다. 여기서 맵 데이터에 적용된 숫자들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시된 숫자일 뿐, 예시된 숫자로 본 발명이 국한됨을 의미하는 것이 아님을 밝혀 둔다.

도 2의 예시와 같이, 가속도 보정맵은 같은 조향각 조건에서 차속이 증가하거나, 같은 차속 조건에서 조향각이 커질수록 작은 보정 팩터(k)를 출력하도록 구성될 수 있다. 최종 목표 가속도는 원래의 목표 가속도에 보정 팩터(k)를 곱한 것이므로, 차속이 증가하거나 조향각이 커질수록 최종 목표 가속도는 원래의 목표 가속도에 비해 큰 폭으로 줄어들게 된다.

예들 들어, 크루즈 컨트롤 모드에서 70km/h로 정속 주행 중 차속 조절 스위치(32)의 증속 조작이 감지되고, 증속 조작이 감지된 시점의 스티어링 조향각이 20도이면, 보정 팩터(k)는 0.7로 출력(도 2 참조)되며, 연산부(16)가 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 전용 맵(목표 가속도 맵)으로부터 출력되는 목표 가속도에 0.7을 곱해 하향 조정된 새로운 최종 목표 가속도를 산출하게 되는 것이다.

여기서, 증속 요청에 따라 설정된 목표 차속과 현재 차속의 차이를 가지고 전용 맵(목표 가속도 맵)을 이용하여 목표 가속도를 결정하는 제어 방식은, 종래 일반적인 크루즈 제어에서 목표 가속도를 결정함에 있어 사용되는 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에서 '1'보다 작은 수의 보정 팩터를 곱해 목표 가속도를 하향 조정하는 것은 다른 의미로, 증속 요청 시 직선 구간에서의 단위 시간당 차속 변화에 비해 곡선 구간에서의 단위 시간당 차속 변화를 상대적으로 작게 하는 것을 의미하므로, 곡선 구간에서의 증속 요청 시 차속이 빠르게 증가함에 따른 종래의 불안한 운전성 문제가 해소될 수 있다.

이하, 전술한 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치에 의해 수행되는 목표 가속도 제어 과정을 순서도 및 제어 로직을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속 제어 과정을 설명하기 위한 순서도이며, 도 4는 최종 목표 가속도 출력에 관한 제어 로직을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법은, 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 가속 제어가 필요한 상황인지 판단하는 단계(S100)를 포함한다. 이때 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 차속 조절 스위치를 통해 증속 조작이 감지되면 가속 제어가 필요한 상황인 것으로 인식할 수 있다.

크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 운전자가 차속 조절 스위치를 차속 증가 측으로 조작하면, 그 증속 조작에 따라 설정된 목표 속도까지 차속을 끌어 올리기 위한 가속 제어(엔진 출력 증대 및 상응하는 변속 제어)가 행해진다. 따라서 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 증속 조작이 감지되면, 상기 가속 제어가 필요한 상황으로 인식할 수 있는 것이다.

가속 제어가 필요한 상황으로 판단되면, 이후 현재의 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는지를 판단하게 된다(S200). 현재 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 경우에만 이후 프로세스가 진행된다. 바람직하게는, 브레이크 신호 및 크루즈 컨트롤 취소 버튼 입력이 없는 경우 조건에 부합되는 것으로 판단할 수 있다.

크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 브레이크가 작동되거나 크루즈 컨트롤 취소 버튼을 누르면, 크루즈 컨트롤 기능이 자동 셧 오프(Shut -off)되기 때문이다. 경우에 따라서는, 가속 페달 조건도 조건에 포함될 수 있다. 이 경우 판단부는, 가속 페달 신호, 브레이크 신호, 크루즈 컨트롤 취소 버튼 입력이 없으면, 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건이 성립된다고 판단할 수 있다.

가속 제어가 필요한 상황이고 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건이 성립되면, 다음 단계에서 스티어링 조향각 정보를 바탕으로 보정 팩터(k) 적용 여부를 판단하게 된다(S300). 여기서 스티어링 조향각이 기 설정된 특정 각도 이상인 경우 보정 팩터(k) 적용이 필요한 상황으로 판단하며, 이때 상기 특정 각도는 15도일 수 있다.

보정 팩터(k) 적용이 필요한 것으로 판단되면, 즉 스티어링 조향각이 15도 이상인 곡선 구간을 주행할 경우, 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 도출하는 단계(S400)가 수행된다. 가속도 보정 팩터(k)는 가속도 보정맵을 통해 결정되며, 가속도 보정맵은 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 보정 팩터(k)를 행렬 형태로 데이터화한 것일 수 있다.

즉 현재 차속과 스티어링 조향각이 입력되면, 가속도 보정맵에서 현재의 차속과 스티어링 조향각에 맞는 보정 팩터(k)가 결정되어 출력되는 것이며, 여기서 보정 팩터(k)는 '0'보다는 크고 '1'보다는 작은 수로서, 도 2의 예시와 같이 같은 조향각 구간에서 차속이 증가하거나, 같은 차속 구간에서 조향각이 커질수록 보정 팩터(k)는 작아진다.

보정 팩터(k)가 도출되면, 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 다른 값으로 출력되는 목표 가속도에 반영하여 최종 목표 가속도를 산출하는 단계가 연이어 수행된다(S500). 여기서는 바람직하게, 전술한 S400 단계를 거쳐 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 상기 목표 가속도에 곱해 최종 목표 가속도를 산출하게 된다.

예들 들어, 크루즈 컨트롤 모드에서 70km/h로 정속 주행 중 차속 조절 스위치의 증속 조작이 감지되고, 증속 조작이 감지된 시점의 스티어링 조향각이 20도이면, 보정 팩터(k)는 0.7로 출력(도 2 참조)되며, 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 전용 맵(목표 가속도 맵)으로부터 출력되는 상기 목표 가속도에 0.7을 곱해 하향 조정된 새로운 최종 목표 가속도를 산출하게 되는 것이다.

여기서, 증속 요청에 따라 설정된 목표 차속과 현재 차속의 차이를 가지고 전용 맵(목표 가속도 맵)을 이용하여 목표 가속도를 결정하는 제어 방식은, 앞서도 언급한 바와 같이 종래 일반적인 크루즈 제어에서 목표 가속도를 결정함에 있어 사용되는 공지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

보정 팩터(k)가 반영된 최종 목표 가속도가 출력되면 마지막으로, 최종 목표 가속도를 새로운 목표 가속도로 설정하고, 설정된 새로운 목표 가속도에 맞춰 크루즈 컨트롤 상황에서의 가속 제어가 수행된다(S600). 이때 크루즈 컨트롤 상황에서의 가속 제어는 새로운 목표 가속도를 목표 값으로 하는 엔진 출력 제어와 변속 제어에 의해 구현될 수 있다.

종래 크루즈 컨트롤 기능은 주행 중 차속 조절 스위치를 통한 증속 요청에 대해 주행로의 형태와 관계 없이 정해진 목표 가속도(단위 시간당 속도 변화)에 맞춰 차속을 증가시키도록 엔진 출력 및 변속을 제어한다. 때문에 운전자가 목표 차속을 증가시킨 상태로 곡선 구간 진입 시 직선 구간과 동일한 가속성능이 발휘되며, 이로 인해 불안한 운전성이 초래되는 문제가 있다.

이에 반해, 본 발명은 크루즈 컨트롤 모드로 곡선 구간 주행 중 소정의 조건(증속 요청 및 조향각 조건)이 성립되면, 증속 요청에 따라 설정된 목표 속도와 현재 속도의 차이에 따라 결정되는 기존 목표 가속도에 소정의 보정 팩터를 반영하여 목표 가속도를 줄임으로써, 곡선 구간 진입 직전 또는 진입 후 빠른 가속성으로 인한 곡선 구간에서의 불안한 운전성 문제를 해소할 수 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 크루즈 컨트롤 전용 제어기
12 : 판단부
14 : 보정 팩터 도출부
16 : 연산부
18 : 가속 제어부
20 : 조향각 센서
30 : 스티어링 휠
32 : 차속 조절 스위치
34 : 크루즈 컨트롤 취소 버튼
40 : 데이터 저장수단
50 : 브레이크

Claims

a) 크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 가속 제어가 필요한 상황인지 판단하는 단계;
b) 가속 제어가 필요한 상황에서 스티어링 조향각 정보를 바탕으로 보정 팩터(k) 적용 여부를 판단하는 단계;
c) 보정 팩터(k) 적용이 필요한 경우, 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 도출하는 단계; 및
d) 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 다른 값으로 출력되는 목표 가속도에 반영하여 최종 목표 가속도를 산출하는 단계; 및
e) 최종 목표 가속도를 새로운 목표 가속도로 설정하고, 설정된 새로운 목표 가속도에 맞춰 크루즈 컨트롤 상황에서 가속을 제어하는 단계;를 포함하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
a') 상기 a)와 b) 단계 사이에 현재의 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는지를 판단하는 단계;를 더 포함하며,
현재 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 경우에만 상기 b) 단계 이후 프로세스가 진행되는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 a') 단계에서는,
브레이크 신호 및 크루즈 컨트롤 취소 버튼 입력이 없는 경우 조건에 부합되는 것으로 판단하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 a) 단계에서는,
크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 차속 조절 스위치를 통해 증속 조작이 감지되면 가속 제어가 필요한 상황인 것으로 인식하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 b) 단계에서는,
스티어링 조향각이 기 설정된 특정 각도 이상인 경우 보정 팩터(k) 적용이 필요한 상황으로 인식하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 특정 각도는 15도인 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 c) 단계에서는 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 가속도 보정 팩터(k)를 행렬 형태로 저장한 가속도 보정맵을 이용하여 가속도 보정 팩터(k)를 도출하며,
상기 d) 단계에서는 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 상기 목표 가속도에 곱해 최종 목표 가속도를 산출하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 가속도 보정맵에 저장된 가속도 보정 팩터(k)는 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 서로 다른 값으로 저장되되,
'0'보다는 크고 '1'보다는 작은 값을 갖는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 방법.
설정 속도에 맞춰 차량의 정속 주행을 컨트롤 하는 크루즈 컨트롤 전용 제어기;
스티어링 휠의 조향 상태에 따라 다른 값의 출력신호를 발생시켜 상기 크루즈 컨트롤 전용 제어기에 출력하는 조향각 센서; 및
차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 가속도 보정 팩터(k)가 행렬 형태로 기록된 가속도 보정맵을 저장한 데이터 저장수단;을 포함하며,
상기 크루즈 컨트롤 전용 제어기는,
크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 가속 제어가 필요한 상황인지 판단하는 판단부와,
보정 팩터(k) 적용이 필요한 경우, 상기 데이터 저장수단의 가속도 보정맵에서 현재 차속과 스티어링 조향각에 상응하는 가속도 보정 팩터(k)를 도출하는 보정 팩터 도출부와,
도출된 가속도 보정 팩터(k)를 목표 차속과 현재 차속의 차이에 따라 다른 값으로 출력되는 목표 가속도에 반영하여 최종 목표 가속도를 산출하는 연산부와
최종 목표 가속도를 새로운 목표 가속도로 설정하고, 설정된 새로운 목표 가속도에 맞춰 크루즈 컨트롤 상황에서 가속을 제어하는 가속 제어부로 구성되되,
상기 판단부는 가속 제어가 필요한 상황에서 조향각 센서의 출력 정보를 바탕으로 상기 보정 팩터(k)의 적용 여부를 판단하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 판단부는,
가속 제어가 필요한 상황에서 현재의 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는지를 판단하는 기능을 더 포함하며,
현재 차량 상태가 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 경우에 한하여 조향각 센서의 출력 정보에 기초해 보정 팩터(k)의 적용 여부를 판단하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.
제 10 항에 있어서,
브레이크 신호 및 크루즈 컨트롤 취소 버튼 입력이 없는 경우 크루즈 컨트롤 모드를 계속 유지시키는 조건에 부합되는 것으로 판단하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 판단부는,
크루즈 컨트롤 모드로 주행 중 차속 조절 스위치를 통해 증속 조작이 감지되면 가속 제어가 필요한 상황인 것으로 판단하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 조향각 센서가 출력하는 신호로부터 파악되는 스티어링 조향각이 기 설정된 특정 각도 이상인 경우 보정 팩터(k) 적용이 필요한 상황으로 인식하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 특정 각도는 15도인 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 연산부는,
가속도 보정 팩터 도출부에 의해 도출된 가속도 보정 팩터(k)를 상기 목표 가속도에 곱해 최종 목표 가속도를 산출하는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 데이터 저장수단에 저장된 가속도 보정맵의 가속도 보정 팩터(k)는 차속과 스티어링 조향각 2가지 인자에 대해 행렬 형태로 서로 다른 값으로 저장되되,
가속도 보정 팩터(k)는 '0'보다는 크고 '1'보다는 작은 값을 갖는 크루즈 컨트롤 모드에서의 목표 가속도 제어 장치.