KR102169991B1

KR102169991B1 - 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102169991B1
Application number: KR1020180171177A
Authority: KR
Inventors: 강민균; 노영창
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2020-10-26
Also published as: KR20200081068A

Abstract

본 발명은 자동 주행 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ECU 내에 제어 알고리즘을 통해 별도의 액추에이터를 설치하지 않고 특정 주행모드에 따라 자동으로 차량의 주행이 가능한 차량의 자동 주행모드 시험 방법 및 시스템에 관한 것이다.
차량 주행 상황 별 목표차속이 입력되어 상기 자동 주행모드를 실행하는 자동 주행모드 실행단계, 상기 자동 주행모드 실행시 차량의 현재차속을 측정하는 현재차속 측정단계, 상기 측정된 현재차속과 상기 목표차속에 근거하여 차속편차를 산출하는 차속편차 산출단계, 상기 차속편차를 기 설정된 기준 목표편차와 비교하여 상기 차속편차가 상기 기준 목표편차와 일치되도록 차속의 감속 또는 가속을 지시하는 차속 제어신호를 생성하는 제어신호 생성단계, 상기 차속 제어신호에 따라 가속모듈 또는 감속모듈의 동작을 제어하여 차량의 속도가 상기 목표차속에 도달하도록 하는 차량 속도 제어단계, 상기 자동 주행 모드 실행 중 운전자의 감속, 가속 또는 정지 동작에 대응하는 테스트 운전자 제어신호 또는 차량 고장 상황에 대응하는 테스트 고장 신호를 제공하는 이벤트신호 제공단계 및 상기 테스트 운전자 제어 신호 또는 상기 테스트 고장 신호에 따라 상기 자동 주행모드를 자동 해제하는 자동 주행 해제단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 방법 및 시스템{Method and System for Testing an Automatic Running Mode of a Vehicle Performed by an In-vehicle Control Device}

본 발명은 자동 주행 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 ECU 내에 제어 알고리즘을 통해 별도의 액추에이터를 설치하지 않고 특정 주행모드에 따라 자동으로 차량의 주행이 가능한 차량의 자동 주행모드 시험 방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 각종 규정에 기반한 특정 주행조건에 따라 자동차의 에너지 소비효율, 연료 소비율, 배출가스 측정 등을 위한 주행시험이 이루어지고 있다. 특히 국제 표준 배출가스 측정방법인 WLTP(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure)에 따라 신차는 2017년 9월부터 기존 차량은 2018년 9월부터 적용되는데 배출가스 허용 기준은 기존의 질소산화물 배출량 km당 0.0g으로 같지만 측정을 위한 조건인 시험주행시간이 '1180초 -> 1800초'로, 거리가 '11km -> 23.3km'로, 평균속도가 '33.6km/h -> 46.5km/h'로 모두 증가하고 있다.

종래에는 이러한 배출가스 허용 기준에 따른 측정조건에 기반하여 수개월에 이르는 주행시험을 정확하게 수행하기 위하여, 주행시험용 로봇을 차량에 탑재하거나 액추에이터를 차량에 탑재하고 액추에이터 제어를 위한 SW 모듈을 이용하여 주행시험을 수행한다.

구체적으로 주행시험용 로봇은 가속페달, 감속페달, 클러치 페달을 가압하는 암(arm)과 이들 암을 주행시험 패턴에 맞추어 제어하는 컨트롤러 등을 구비하고, 차량에 탑재되어 차량의 속도를 조절하는 주행시험을 수행했다. 또한, 액추에이터 및 액추에이터 제어를 위한 소프트웨어(SW) 모듈은 가속 페달 및 브레이크를 작동하기 위해 별도로 시험 차량에 설치되어 차량의 속도를 조절하는 주행시험을 수행한다.

그러나 주행시험용 로봇은 주행 시험 환경에 맞도록 제작 및 설치하는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 비용 대비 효용성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 주행 시험 환경에 필요한 액추에이터를 추가하고 상기 액추에이터 제어를 위한 소프트웨어(SW) 모듈을 사용할 경우에는 시험하고자 하는 차량에 매번 액추에이터와 소프트웨어(SW) 모듈을 설치해야 하는 번거로움이 있고, 액추에이터의 응답성 부족으로 인한 정밀한 주행모드 모사가 어려우며, 돌발적인 안전문제 발생에 대한 대응이 어려운 문제점이 있다.

따라서, 주행시험을 위해 별도의 주행시험용 로봇이나 액추에이터 등의 하드웨어를 설치하지 않고, 주행시험의 조건에 따라 차량을 시험할 수 있는 방법이 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 ECU 내에 특정 주행조건에 대응되는 자동 주행모드를 위한 제어 알고리즘을 통해 별도의 주행시험용 로봇, 액추에이터 등의 하드웨어를 장비를 따로 설치하지 않더라도 입력되는 특정 주행모드에 따라 자동으로 차량의 주행 또는 주행 해제에 대한 시험이 가능한 차량의 자동 주행모드 시험 방법 및 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 주행모드에 대한 제어를 수행하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 방법에 있어서, 차량 주행 상황 별 목표차속이 입력되어 상기 자동 주행모드를 실행하는 자동 주행모드 실행단계, 상기 자동 주행모드 실행시 차량의 현재차속을 측정하는 현재차속 측정단계, 상기 측정된 현재차속과 상기 목표차속에 근거하여 차속편차를 산출하는 차속편차 산출단계, 상기 차속편차를 기 설정된 기준 목표편차와 비교하여 상기 차속편차가 상기 기준 목표편차와 일치되도록 차속의 감속 또는 가속을 지시하는 차속 제어신호를 생성하는 제어신호 생성단계, 상기 차속 제어신호에 따라 가속모듈 또는 감속모듈의 동작을 제어하여 차량의 속도가 상기 목표차속에 도달하도록 하는 차량 속도 제어단계, 상기 자동 주행 모드 실행 중 운전자의 감속, 가속 또는 정지 동작에 대응하는 테스트 운전자 제어신호 또는 차량 고장 상황에 대응하는 테스트 고장 신호를 제공하는 이벤트신호 제공단계 및 상기 테스트 운전자 제어 신호 또는 상기 테스트 고장 신호에 따라 상기 자동 주행모드를 자동 해제하는 자동 주행 해제단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동 주행 해제단계는, 상기 자동 주행모드를 해제하고 상기 운전자가 직접 주행 제어하는 운전자 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 테스트 운전자 제어 신호는 상기 제어장치의 설정에 따라 운전자가 가속페달 또는 브레이크 페달에 외압을 가하는 경우에 생성되는 운전자 제어 신호에 상응하는 신호이고, 상기 테스트 고장 신호는 상기 가속페달, 상기 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 차량제어에 오류가 발생된 경우에 생성되는 고장 신호에 상응하는 신호인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어신호 생성단계는, 상기 차속편차가 상기 목표편차와 일치되도록 비례 적분(Proportional Integral: PI) 제어를 통해 상기 현재차속에 대한 감속정보 또는 가속정보를 포함하는 상기 차속 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량 속도 제어단계는, 상기 차속 제어신호의 상기 가속정보에 따라 상기 가속모듈을 직접 제어하는 가속 제어공정 및 상기 차속 제어신호의 상기 감속정보에 따라 캔(CAN) 통신을 통해 ABS 모듈과 브레이크 유압을 조절하여 상기 감속모듈을 제어하는 감속 제어공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 주행모드에 대한 제어를 수행하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 장치에 있어서, 차량 주행 상황 별 목표차속이 입력되어 상기 자동 주행모드를 실행하는 자동 주행모드 실행부, 상기 자동 주행모드 실행시 차량의 현재차속을 측정하는 현재차속 측정부, 상기 측정된 현재차속과 상기 목표차속에 근거하여 차속편차를 산출하는 차속편차 산출부, 상기 차속편차를 기 설정된 기준 목표편차와 비교하여 상기 차속편차가 상기 기준 목표편차와 일치되도록 차속의 감속 또는 가속을 지시하는 차속 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부, 상기 차속 제어신호에 따라 가속모듈 또는 감속모듈의 동작을 제어하여 차량의 속도가 상기 목표차속에 도달하도록 하는 차량 속도 제어부, 상기 자동 주행 모드 실행 중 운전자의 감속, 가속 또는 정지 동작에 대응하는 테스트 운전자 제어신호 또는 차량 고장 상황에 대응하는 테스트 고장 신호를 제공하는 이벤트신호 제공부 및 상기 테스트 운전자 제어 신호 또는 상기 테스트 고장 신호에 따라 상기 자동 주행모드를 자동 해제하는 자동 주행 해제부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동 주행 해제부는, 상기 자동 주행모드를 해제하고 상기 운전자가 직접 주행 제어하는 운전자 모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어신호 생성부는, 상기 차속편차가 상기 목표편차와 일치되도록 비례 적분(Proportional Integral: PI) 제어를 통해 상기 현재차속에 대한 감속정보 또는 가속정보를 포함하는 상기 차속 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량 속도 제어부는, 상기 차속 제어신호의 상기 가속정보 따라 상기 가속모듈을 직접 제어하는 가속 제어모듈 및 상기 차속 제어신호의 상기 감속정보에 따라 캔(CAN) 통신을 통해 ABS 모듈과 브레이크 유압을 조절하여 상기 감속모듈을 제어하는 감속 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 차량 내 제어장치(ECU) 내 제어 알고리즘을 별도로 추가하여 주행시험용 로봇, 액추에이터 등의 하드웨어 장비를 따로 설치하지 않고 시험자에 의해 입력되는 특정 주행모드에 따라 자동으로 차량의 주행이 가능하므로 하드웨어 장비 설치에 따른 별도의 비용과 시간을 절약할 수 있고, 차량의 종류 및 구조와 무관하게 적용하여 차량 주행모드를 시험할 수 있는 효과가 있다.

또한, 차량 내 제어장치(ECU)에서 직접적인 제어를 통해 가속 및 감속에 대한 응답성 및 정확성을 확보할 수 있으므로 각 차량의 조건에 맞는 정밀한 설정이 가능한 효과가 있다.

또한, 특정 주행모드 설정에 기반하여 자동으로 차량이 주행 되는 자동 주행모드로 차량이 구동되다가 운전자(또는 시험자)가 가속페달 또는 브레이크 페달에 압력을 가하는 경우나 차량의 가속페달, 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 엔진, 각종 센서 등이 고장상태로 판단되는 경우, 자동 주행모드에서 운전자 모드로 자동 전환되어 이벤트 상황에 따른 위험을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동주행모드 시험 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 방법을 나타낸 순서도이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 단어 "예시적인" 은 "예로서, 일례로서, 또는 예증으로서 역할을 한다."라는 것을 의미하기 위해 이용된다. "예시적"으로서 본 명세서에서 설명된 임의의 양태들은 다른 양태들에 비해 반드시 선호되거나 또는 유리하다는 것으로서 해석되어야 하는 것만은 아니다.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동주행모드 시험 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 자동 주행모드 시험 시스템은 차량 내에 설치된 제어장치(10)가 통신망(20)을 통해 차량 내 구성요소 및 동작을 제어하는 것으로, 제어장치(20)는 통신모듈(100), 메모리(200), 프로세서(300) 및 데이터베이스(400, DB)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.

상세히, 통신모듈(100)은 ECU(Electronic Control Unit)로 송수신되는 신호를 처리하기 위해 필요한 통신 인터페이스를 제공한다. 여기서, 통신 모듈(100)은 차량에 탑재된 기어, 엔진, 터보차저, 가속모듈, 감속모듈 등을 차량내 통신망(20) 예컨대, 네트워크(IVN)를 통해 자동 주행모드에 따라 제어하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.

메모리(200)는 특정 주행조건 예컨대, 국제 표준 배출가스 시험 방식 WLTP(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure)에 따른 자동 주행모드 제어 알고리즘이 기록된다. 또한, 프로세서(300)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행한다. 여기서, 메모리(200)는 휘발성 저장 매체(volatile storage media) 또는 비휘발성 저장 매체(non-volatile storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

프로세서(300)는 특정 주행조건에 따른 자동 주행모드를 제공하는 전체 과정을 제어한다. 이러한 프로세서(300)는 자동 주행모드 실행부(310), 현재차속 측정부(320), 차속편차 산출부(330), 제어신호 생성부(340), 차량 속도 제어부(350), 이벤트신호 제공부(360) 및 자동 주행 해제부(370)를 포함한다. 프로세서(300)가 수행하는 각 부와 모듈의 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 후술하도록 한다.

여기서, 프로세서(300)는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

데이터베이스(400)는 특정 주행조건에 따른 자동 주행모드를 제공하기 위한 전체 과정을 제어하는 프로세서(300)에서 필요한 정보를 저장하도록 구성된다.

도 2는 도 1의 일부 구성요소인 프로세서의 구성을 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 프로세서(300)는 자동 주행모드 실행부(310), 현재차속 측정부(320), 차속편차 산출부(330), 제어신호 생성부(340), 차량 속도 제어부(350), 이벤트신호 제공부(360) 및 자동 주행 해제부(370)를 포함한다.

자동 주행모드 실행부(310)는 차량 주행 상황 별 목표차속이 입력되면, 목표차속에 따라 자동 주행모드가 실행되도록 한다. 자동 주행모드 실행부(310)는 차량 주행 상황 예컨대, 자동차의 에너지 소비효율, 연료 소비율, 배출가스 측정을 위한 주행 상황에 따라 시험자에 의해 목표차속이 입력될 수 있다. 여기서, 목표차속은 차종, 도로환경, 차량 주행 상황 별로 동일하거나 다르게 설정될 수 있다. 주행모드 실행부(310)는 예컨대, 국제 표준 배출가스 측정방법인 WLTP(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure)에 대응되는 특정 자동 주행모드를 실행할 수 있다. 여기서, WLTP의 측정을 위한 조건은 최근에 변경되어 시험주행시간이 '1800초', 거리가 '23.3km', 평균속도가 '46.5km/h'이다.

현재차속 측정부(320)는 자동 주행모드 실행시 차량의 현재차속을 측정하도록 구성된다. 현재차속 측정부(320)는 자동 주행모드가 실행되는 경우, 실시간으로 차량이 현재 달리고 있는 속도를 측정한다.

차속편차 산출부(330)는 측정된 현재차속과 목표차속에 근거하여 차속편차를 산출한다. 차속편차 산출부(330)는 현재차속(S1)에서 목표차속(S0)을 뺀 값의 절댓값을 통해 차속편차(D=|S1-S0|)를 산출한다. 이때, 차속편차가 큰 경우, 목표차속과 현재차속이 차이가 큰 것이고, 절댓값이 작은 경우, 목표차속과 현재차속의 차이가 작은 것이다.

제어신호 생성부(340)는 차속편차를 기 설정된 기준 목표편차와 비교하여 차속편차가 기준 목표편차와 일치되도록 차속의 감속 또는 가속을 지시하는 차속 제어신호를 생성하도록 구성된다. 제어신호 생성부(340)는 차속편차가 기준 목표 편차와 일치되도록 비례 적분(Proportional Integral: PI) 제어를 통해 현재 차속에 대한 감속정보 또는 가속정보를 포함하는 차속 제어신호를 생성한다. 즉, 제어신호 생성부(340)는 차속편차 산출부(330)에서 계산된 차속편차가 기준 목표편차와 일치되도록 현재차속과 목표차속의 차속편차(속도 차이)만큼 비례 적분 제어를 통해 제어신호를 출력한다. 즉, 제어신호 생성부(340)는 차속편차에 비례상수(KI)를 곱한 비례제어(Proportional Control)와 차속편차 차이를 시간에 대해 누적하여 비례상수(KP)를 곱한 적분 제어(Integral Control)를 통해 빠른 시간 내에 현재차속이 목표차속에 도달할 수 있도록 제어하여 차속편차와 기준 목표편차가 일치되도록 한다.

차량 속도 제어부(350)는 차속 제어신호에 따라 가속모듈 또는 감속모듈의 동작을 제어하여 차량의 속도가 상기 목표차속에 도달하도록 한다. 차량 속도 제어부(350)는 차속 제어신호 중 가속정보에 따른 가속모듈을 제어하는 가속 제어모듈(352)과 차속 제어신호 중 감속정보에 따른 감속모듈을 제어하는 감속 제어모듈(354)을 포함한다. 이와 같이 차량 속도 제어부(350)는 주행시험용 로봇, 액추에이터 등의 하드웨어 장비를 따로 설치하지 않고, ECU의 주행모드 시험 알고리즘을 통해 주행모드시 자동으로 기 설정된 목표차속에 따라 차량의 속도 제어가 가능해진다.

가속 제어모듈(352)은 차속 제어신호에 따라 가속모듈을 직접 제어하도록 구성된다. 여기서, 가속 제어모듈(352)은 차속 제어신호에 따라 현재 차량의 속도인 현재속도가 목표속도보다 낮은 경우, 현재차속보다 빠른 차속을 위한 가속정보를 포함하는 차속 제어신호에 따라 소프트웨어적으로 가속모듈을 구동하여 차량의 속도를 올린다.

감속 제어모듈(354)은 차속 제어신호에 따라 감속모듈을 제어하기 위해 캔(CAN) 통신을 통해 ABS 모듈과 브레이크 유압을 제어하도록 구성된다. 여기서, 감속 제어모듈(354)은 차속 제어신호에 따라 현재 차량의 속도인 현재속도가 목표속도보다 높은 상태이거나 지속적으로 높아지고 있는 경우, 현재차속보다 감속을 위한 감속정보를 포함하는 차속 제어신호에 따라 소프트웨어적으로 감속모듈 예컨대, ABS 모듈과 브레이크 유압의 제어를 통해 차량의 속도를 감속하도록 한다.

이벤트신호 제공부(360)는 자동 주행 모드 실행 중 운전자의 감속, 가속 또는 정지 동작에 대응하는 테스트 운전자 제어신호 또는 차량 고장 상황에 대응하는 테스트 고장 신호를 생성하도록 구성된다. 여기서, 테스트 운전자 제어 신호는 제어장치(10)의 설정에 따라 운전자가 가속페달 또는 브레이크 페달에 외압을 가하는 경우에 생성되는 운전자 제어 신호와 상응하는 신호이다. 또한, 테스트 고장 신호는 가속페달, 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 차량제어에 오류가 발생된 경우에 생성되는 고장 신호와 상응하는 신호이다. 여기서 차량제어에 발생되는 오류는 예컨대, 엔진의 구동, 다수의 센서의 구동시 발생되는 오류일 수 있다.

자동 주행 해제부(370)는 테스트 운전자 제어 신호 또는 테스트 고장 신호에 따라 자동 주행모드를 해제하도록 구성된다. 자동 주행 해제부(370)는 자동 주행모드를 해제하고 운전자가 직접 주행 제어를 수행하는 운전자 모드로 전환한다. 이와 같이, 자동 주행 해제부(370)는 운전자(또는 시험자)가 가속페달 또는 브레이크 페달에 압력을 가하는 경우나 차량의 가속페달, 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 엔진, 각종 센서 등이 고장상태로 판단되는 경우, 자동 주행모드에서 운전자 모드로 전환되어 위험을 예방할 수 있다. 따라서, (주어)프로세서는 테스트 운전자 제어 신호와 고장 신호와 같은 이벤트 상황이 발생된 경우에, 자동 주행 모드 중에도 빠르게 자동 주행 모드가 해제되어 정상적으로 운전자 제어 모드로 진입하는지를 확인할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 방법을 나타낸 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주행모드 시험 방법은 차량 주행 상황 별 목표차속이 입력되면 목표차속에 따라 자동 주행모드를 실행한다(S310). 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주행모드 시험 방법은 제어장치(10)에 의해 수행되는 주행모드 시험 알고리즘을 통해 구현되고, 주행모드 시험 알고리즘은 예컨대, 자동차의 에너지 소비효율, 연료 소비율, 배출가스 측정 등을 위한 각각의 차량 주행 상황에 따라 목표차속이 입력될 수 있다.

이러한 주행모드 시험 알고리즘은 자동 주행모드 실행시 차량의 현재속도를 측정한다(S320). 주행모드 시험 알고리즘은 주행 상황에 따라 자동 주행모드가 실행되는 경우, 실시간으로 차량이 현재 달리고 있는 속도를 측정한다.

주행모드 시험 알고리즘은 측정된 현재차속과 목표차속에 근거하여 차속편차를 산출한다(S330). 여기서, 주행모드 시험 알고리즘은 현재차속에서 목표차속을 뺀 값의 절댓값을 통해 차속편차를 산출하는데, 절댓값이 큰 경우, 목표차속과 현재차속이 차이가 큰 것이고, 절댓값이 작은 경우, 목표차속과 현재차속의 차이가 작은 것이다.

주행모드 시험 알고리즘은 차속편차를 기 설정된 기준 목표편차와 비교하여 차속편차가 기준 목표편차와 일치되도록 차속의 감속 또는 가속을 지시하는 차속 제어신호를 생성한다(S340). 이후, 주행모드 시험 알고리즘은 차속 제어신호에 따라 가속모듈 또는 감속모듈의 동작을 제어하여 차량의 속도가 목표차속에 도달하도록 한다(S350). 구체적으로 주행모드 시험 알고리즘은 차속 제어신호 중 가속정보에 따라 가속모듈을 직접 제어하거나 차속 제어 신호 중 감속정보에 따라 캔(CAN) 통신을 통해 ABS 모듈과 브레이크 유압을 조절하여 감속모듈을 제어하도록 한다.

주행모드 시험 알고리즘은 자동 주행 모드 실행 중 차량 구동에 문제가 발생했는지 여부를 확인한다(S360).

단계 S360이후, 주행모드 시험 알고리즘은 차량 구동에 문제가 발생한 경우 중 운전자의 감속, 가속 또는 정지 동작이 발생한 경우에 이에 대응하는 테스트 운전자 제어신호를 생성하고, 차량 고장 상황이 발생한 경우에는 이에 대응하는 테스트 고장 신호를 생성한다(S370). 여기서, 테스트 운전자 제어 신호는 운전자가 가속페달 또는 브레이크 페달에 외압을 가하는 경우에 생성되는 운전자 제어 신호와 상응하는 신호이다. 또한, 테스트 고장 신호는 가속페달, 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 차량제어에 오류가 발생된 경우에 생성되는 고장 신호와 상응하는 신호이다.

주행모드 시험 알고리즘은 테스트 운전자 제어 신호 또는 테스트 고장 신호에 따라 자동 주행모드를 자동 해제한다(S380). 주행모드 시험 알고리즘은 자동 주행모드를 해제하고 운전자가 직접 주행 제어하는 운전자 모드로 전환한다.

단계 S360이후, 주행모드 시험 알고리즘은 차량 구동에 문제가 발생하지 않은 경우, 자동 주행을 진행하여 자동 주행모드를 유지하도록 한다(S390).

이와 같이, 제어장치(10)의 주행모드 시험 알고리즘은 자동 주행 모드 실행, 차속 측정, 차속 비교, 차속 제어 등의 일련의 과정을 수행한 후에, 시험자의 요청에 따라 자동 주행 모드 시험에 따른 결과, 자동 주행 모드 해제의 반응 정보 등을 시험자 단말을 통해 화면 출력(리포트, 그래프 등)할 수 있다.

도 3에서는 단계 S310 내지 단계 S390을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S310 내지 단계 S390 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 3은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 주행모드 시험 시스템은 차량 내 제어장치(10) 내에 제어 알고리즘 중 주행 모드 시험 알고리즘을 별도로 추가하여 주행시험용 로봇, 액추에이터 등의 하드웨어를 따로 설치하지 않더라도 시험자 입력데이터에 기반하여 특정 주행모드에 따라 차량의 자동 주행이 가능하므로 하드웨어 장비 설치에 따른 별도의 비용과 시간을 절약할 수 있다.

또한, 차량 내 제어장치(10)인 ECU에서 직접적인 제어를 통해 가속 및 감속에 대한 응답성 및 정확성을 확보할 수 있으므로 각 차량의 조건에 맞는 정밀한 설정이 가능하다.

또한, 본 실시예에 따른 차량의 자동 주행모드 시험 시스템은 특정 주행모드에 기반하여 자동으로 차량이 주행 되는 자동 주행모드로 차량이 구동되다가 운전자(또는 시험자)가 가속페달 또는 브레이크 페달에 압력을 가하는 경우나 차량의 가속페달, 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 엔진, 각종 센서 등이 고장상태로 판단되는 경우, 자동 주행모드에서 운전자 모드로 전환되어 위험을 예방할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 제어장치
20: 통신망
100: 통신모듈
200: 메모리
300: 프로세서
400: 데이터베이스
310: 자동 주행모드 실행부
320: 현재차속 측정부
330: 차속편차 산출부
340: 제어신호 생성부
350: 차량 속도 제어부
352: 가속 제어모듈
354: 감속 제어모듈
360: 이벤트신호 제공부
370: 자동 주행 해제부

Claims

자동 주행모드에 대한 제어를 수행하는 엔진 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 방법에 있어서,
차량 주행 상황 별 목표차속이 입력되어, 국제 표준 배출가스 측정방법인 WLTP(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure)에 대응되는 자동 주행모드를 실행하는 자동 주행모드 실행단계;
상기 자동 주행모드 실행시 차량의 현재차속을 측정하는 현재차속 측정단계;
상기 측정된 현재차속과 상기 목표차속에 근거하여 차속편차를 산출하는 차속편차 산출단계;
상기 차속편차를 기 설정된 기준 목표편차와 비교하여 상기 차속편차가 상기 기준 목표편차와 일치되도록 차속의 감속 또는 가속을 지시하는 차속 제어신호를 생성하는 제어신호 생성단계;
상기 차속 제어신호에 따라 가속모듈 또는 감속모듈의 동작을 제어하여 차량의 속도가 상기 목표차속에 도달하도록 하는 차량 속도 제어단계;
상기 자동 주행 모드 실행 중 운전자의 감속, 가속 또는 정지 동작에 대응하는 테스트 운전자 제어신호 또는 차량 고장 상황에 대응하는 테스트 고장 신호를 제공하는 이벤트신호 제공단계; 및
상기 테스트 운전자 제어 신호 또는 상기 테스트 고장 신호에 따라 상기 자동 주행모드를 자동 해제하는 자동 주행 해제단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 자동 주행 해제단계는,
상기 자동 주행모드를 해제하고 상기 운전자가 직접 주행 제어하는 운전자 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 테스트 운전자 제어 신호는 상기 제어장치의 설정에 따라 운전자가 가속페달 또는 브레이크 페달에 외압을 가하는 경우에 생성되는 운전자 제어 신호에 상응하는 신호이고,
상기 테스트 고장 신호는 상기 가속페달, 상기 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 차량제어에 오류가 발생된 경우에 생성되는 고장 신호에 상응하는 신호인 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제어신호 생성단계는,
상기 차속편차가 상기 목표편차와 일치되도록 비례 적분(Proportional Integral: PI) 제어를 통해 상기 현재차속에 대한 감속정보 또는 가속정보를 포함하는 상기 차속 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 차량 속도 제어단계는,
상기 차속 제어신호의 상기 가속정보에 따라 상기 가속모듈을 직접 제어하는 가속 제어공정; 및
상기 차속 제어신호의 상기 감속정보에 따라 캔(CAN) 통신을 통해 ABS 모듈과 브레이크 유압을 조절하여 상기 감속모듈을 제어하는 감속 제어공정;
을 포함하는 것을 특징으로 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 방법.
자동 주행모드에 대한 제어를 수행하는 엔진 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동 주행모드 시험 장치에 있어서,
차량 주행 상황 별 목표차속이 입력되어 국제 표준 배출가스 측정방법인 WLTP(Worldwide Harmonized Light Vehicle Test Procedure)에 대응되는 자동 주행모드를 실행하는 자동 주행모드 실행부;
상기 자동 주행모드 실행시 차량의 현재차속을 측정하는 현재차속 측정부;
상기 측정된 현재차속과 상기 목표차속에 근거하여 차속편차를 산출하는 차속편차 산출부;
상기 차속편차를 기 설정된 기준 목표편차와 비교하여 상기 차속편차가 상기 기준 목표편차와 일치되도록 차속의 감속 또는 가속을 지시하는 차속 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부;
상기 차속 제어신호에 따라 가속모듈 또는 감속모듈의 동작을 제어하여 차량의 속도가 상기 목표차속에 도달하도록 하는 차량 속도 제어부;
상기 자동 주행 모드 실행 중 운전자의 감속, 가속 또는 정지 동작에 대응하는 테스트 운전자 제어신호 또는 차량 고장 상황에 대응하는 테스트 고장 신호를 제공하는 이벤트신호 제공부; 및
상기 테스트 운전자 제어 신호 또는 상기 테스트 고장 신호에 따라 상기 자동 주행모드를 자동 해제하는 자동 주행 해제부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 자동 주행 해제부는,
상기 자동 주행모드를 해제하고 상기 운전자가 직접 주행 제어하는 운전자 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 테스트 운전자 제어 신호는 상기 제어장치의 설정에 따라 운전자가 가속페달 또는 브레이크 페달에 외압을 가하는 경우에 생성되는 운전자 제어 신호에 상응하는 신호이고,
상기 테스트 고장 신호는 상기 가속페달, 상기 브레이크 페달, 캔(CAN) 통신, 차량제어에 오류가 발생된 경우에 생성되는 고장 신호에 상응하는 신호인 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제어신호 생성부는,
상기 차속편차가 상기 목표편차와 일치되도록 비례 적분(Proportional Integral: PI) 제어를 통해 상기 현재차속에 대한 감속정보 또는 가속정보를 포함하는 상기 차속 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 차량 속도 제어부는,
상기 차속 제어신호의 상기 가속정보 따라 상기 가속모듈을 직접 제어하는 가속 제어모듈; 및
상기 차속 제어신호의 상기 감속정보에 따라 캔(CAN) 통신을 통해 ABS 모듈과 브레이크 유압을 조절하여 상기 감속모듈을 제어하는 감속 제어모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 제어장치에 의해 수행되는 차량의 자동주행모드 시험 장치.