KR102347653B1

KR102347653B1 - 선제대응방식 샤시통합제어 방법 및 차량

Info

Publication number: KR102347653B1
Application number: KR1020170173373A
Authority: KR
Inventors: 윤영식
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2022-01-06
Also published as: KR20190072206A

Abstract

본 발명의 차량(1)에 적용된 선제대응방식 샤시통합제어 방법은 차량 센서에 더한 스테레오 카메라(5)로 확인한 도로 곡률과 종방향 경사에서 미리 예측된 오버스티어/언더스티어 경향의 보상 제어를 미리 적용하여 도로 진입에 대응함으로써 종방향 경사로 주행이 이루어질 때 샤시통합제어로 발생될 수 있는 운전자 느낌을 선제적 대응으로 약화시켜주고, 특히 LKAS(Lane Keeping Assist System), HDA(Highway Driving Assist), SCC(Smart Cruse Control)에 대한 샤시통합제어 접목을 높여주는 특징을 갖는다.

Description

선제대응방식 샤시통합제어 방법 및 차량{Preemptive Response type Chassis Integration Control Method and Vehicle thereof}

본 발명은 샤시통합제어에 관한 것으로, 특히 오버스티어(Oversteer)/언더스티어(Understeer)의 예측된 경향에 대해 보상제어량이 미리 산출되는 샤시통합제어를 구현할 수 있는 차량에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 샤시통합제어는 오버스티어/언더스티어의 경향에 대해 전후륜 댐퍼제어가 이루어지는 ECS(Electronic Control Suspension)나 토크 벡터링 제어(Torque Vectoring Control)가 이루어지는 ESC(Electronic Stability Control)를 통합하여 제어하는 방식이다.

그러므로 상기 샤시통합제어는 ECS, ESC의 협조제어로 개별제어대비 상승된 시너지 효과로 차량 안정성 최적화와 함께 R&H(Riding and Handling)성능을 크게 향상시켜준다.

국내 공개특허공보 10-2016-0035473(2016년03월31일)

하지만 상기 샤시통합제어는 경사도로나 선회시 발생되는 오버스티어/언더스티어 경향을 보상 제어해주는 발생 후 대응방식이다.

그 결과 상기 발생 후 대응방식 샤시통합제어는 오버스티어 경향 또는 언더스티어 경향이 운전자에게 인식될 수밖에 없고, 특히 차량 성능 고급화에 적용되는 기타 고급 시스템에 대한 샤시통합제어 활용이 이루어지지 못하는 실정이다.

일례로 상기 고급 시스템은 스테레오 카메라(Stereo Camera) 시스템과 주행조향보조시스템(Lane Keeping Assist System), 고속도로 주행지원시스템(Highway Driving Assist), 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruse Control)등이 있다.

상기 스테레오 카메라 시스템은 2개의 영상 중 한쪽 영상 내의 특정 위치에 있는 패턴이 다른쪽 영상데이터는 어느 위치에 있는지 검출하여 두 위치의 차이 즉 양안차(disparity)를 추출함으로써 카메라에서 그 패턴의 실제 위치까지의 거리값을 직접 계산하는데 이용되는 영상을 촬영하는 기능을 구현한다. 상기 LKAS는 차선을 검출하고 차량의 주행상태를 감지하여 차량이 검출된 차선을 이탈하지 않도록 차선 유지 제어를 수행하거나 또는 차선 이탈을 경고하는 기능을 구현한다. 상기 HAD는 차간거리제어기능과 차선유지기능 및 내비게이션 정보가 복합적으로 융합된 기능을 구현한다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 센서 정보에 부가된 스테레오 카메라(Stereo Camera)의 영상정보 활용으로 전방도로에 대한 오버스티어/언더스티어 경향을 미리 예측함으로써 자세안정화를 위한 보상제어가 미리 이루어질 수 있고, 특히 샤시통합제어로 발생될 수 있는 운전자 느낌을 선제적 대응으로 약화시켜주는 선제대응방식 샤시통합제어 방법 및 차량의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선제대응방식 샤시통합제어 방법은 도로에 대한 차량의 오버스티어와 언더스티어 경향이 핸들링 통합 제어기에서 예측된 경우, 보상 제어가 미리 적용되어 도로 진입에 대응되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 핸들링 통합 제어기에서는, 도로조건이 상기 오버스티어와 언더스티어 경향의 예측에 적용되는 단계, 평지도로와 경사도로로 도로 구분이 이루어지는 단계, 상기 도로 구분에 맞춰진 쇽업소버의 ECS 댐퍼 제어량으로 상기 보상제어가 이루어지는 단계를 수행한다.

바람직한 실시예로서, 상기 도로조건에는 차량정보와 함께 스테레오 카메라의 영상신호로부터 획득한 도로 곡률이 포함되고, 상기 도로 곡률이 상기 오버스티어와 언더스티어 경향예측에 적용된다. 상기 차량정보에는 가속도, 조향각, 조향각속도가 포함된다.

바람직한 실시예로서, 상기 도로 구분의 단계는, 종방향 경사 확인이 이루어지는 단계, 상기 평지도로에 대해 상기 경사도로가 구분되는 단계, 상기 차량의 주행상태로 상기 경사도로가 확인되는 단계로 수행된다.

바람직한 실시예로 상기 도로 구분 단계에서, 상기 주행상태는 상기 차량의 가속 또는 감속이고, 상기 가속은 APS(Accelerator Position Scope), 차속, 상기 스테레오 카메라의 교차점 영상신호로 판단되며, 상기 감속은 브레이크 마스터 실린더 압력, 브레이크 신호, 차속, 상기 스테레오 카메라의 상기 교차점 영상신호로 판단된다.

바람직한 실시예로서, 상기 가속은 상기 APS가 설정된 일정값 이상이고, 상기 교차점 영상신호의 교차점이 기준선 보다 높게 위치된 상태에서 상기 속도가 설정된 기준치 이상일 때 판정된다. 상기 감속은 상기 마스터 실런더 압력이 설정된 일정값 이상이고, 상기 제동신호가 제동신호 플래그이며, 상기 교차점 영상신호의 교차점이 기준선보다 낮게 위치된 상태에서 상기 속도가 설정된 기준치 이하일 때 판정된다.

바람직한 실시예로서, 상기 쇽업소버 감쇠력 조절은 전륜 좌,우 쇽업소버와 후륜 좌,우 쇽업소버의 각각에 대해 이루어진다. 상기 전륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 HARD로 반면 상기 후륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 SOFT로 하여 상기 오버스티어 경향예측에 대한 상기 보상제어가 이루어진다. 상기 전륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 SOFT로 반면 상기 후륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 HARD로 하여 상기 오버스티어 경향예측에 대한 상기 보상제어가 이루어진다.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 차량 주행방향의 전방 도로를 촬영한 영상신호가 상기 전방 도로의 도로 곡률 산출에 이용되는 스테레오 카메라; 상기 도로 곡률과 차량 센서 정보로부터 오버스티어와 언더스티어 경향예측이 이루어지고, 상기 전방 도로의 도로 곡률과 종방향 경사를 확인하고, 상기 영상신호와 상기 차량 센서 정보 및 차량주행상태로부터 확인된 상기 전방 도로의 종방향 경사여부로 구분된 평지도로와 경사도로의 각각에 대해 보상 제어가 미리 적용되어 도로 진입을 대응하는 핸들링 통합 제어기; 상기 보상제어로 감쇠력 조절이 이루어지는 전자제어식 쇽업소버;가 포함되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 핸들링 통합 제어기는 상기 전방 도로의 종방향 경사 판정이 이루어는 종방향 경사 판정모듈, 상기 차속 변화를 가속으로 판정하는 가속 상황 판정 모듈, 상기 차속 변화를 감속으로 판정하는 감속 상황 판정 모듈, 상기 가속 또는 상기 감속 시 상기 종방향 경사 판정을 평지노면으로 판정하는 최종 종방향 경사 판정 모듈로 구성된다. 상기 종방향 경사 판정모듈은 상기 종방향 경사 판정을 위해 요레이트, 횡가속도, 종가속도, 종방향 차속, 횡방향 차속을 입력데이터로 처리하고, 상기 가속 상황 판정 모듈은 상기 가속 판정을 위해 APS, 차속, 영상신호를 입력데이터로 처리하며, 상기 감속 상황 판정 모듈은 상기 감속 판정을 위해 브레이크 마스터 실린더 압력, 브레이크 신호, 차속, 영상신호를 입력데이터로 처리한다.

바람직한 실시예로서, 상기 전자제어식 쇽업소버는 전륜 좌,우 쇽업소버와 후륜 좌,우 쇽업소버로 각각 구분되고; 상기 언더스티어 경향예측의 상기 보상제어시 상기 전륜 좌,우 쇽업소버의 SOFT 감쇠력과 상기 후륜 좌,우 쇽업소버의 HARD 감쇠력으로 상기 댐퍼링 조절이 이루어지며; 상기 오버스티어 경향예측의 상기 보상제어시 상기 전륜 좌,우 쇽업소버의 HARD 감쇠력과 상기 후륜 좌,우 쇽업소버의 SOFT 감쇠력으로 상기 댐퍼링 조절이 이루어진다.

바람직한 실시예로서, 상기 핸들링 통합 제어기는 상기 전자제어식 쇽업소버를 제어하는 ECS와 토크 벡터링 제어를 수행하는 ESC와 연계된다.

이러한 본 발명의 차량은 선제대응방식 샤시통합제어를 구현함으로써 다음과 같은 장점 및 효과를 갖는다.

첫째, 미리 예측된 오버스티어와 언더스티어 경향의 보상 제어로 도로 진입에 대응한다. 둘째 차량탑재센서와 스테레오 카메라의 정보 접목으로 미리 예측된 오버스티어/언더스티어 경향에 맞춘 발생 전 샤시통합제어 전략 및 제어로 기존의 발생 후 샤시통합제어와 구별된다. 셋째, 핸들링 상황에서 종방향 경사각을 갖는 전방 도로 진입 전 ECS의 전/후륜 댐핑력 조절이 이루어진다. 넷째, 선제적으로 이루어지는 ECS의 전/후륜 댐핑력 조절로 종방향 노면 경사 도로를 지나는 차량의 언더스티어 또는 오버스티어 발생이 미리 제어된다. 다섯째, 선제적인 언더스티어 또는 오버스티어 제어로 종방향 노면 경사 도로를 지나는 차량이 승차감을 손해 보지 않으면서 최대의 선회탈출효과를 확보할 뿐 만 아니라 차체 거동 안정화로 주행 이질감 완화도 이루어진다. 여섯째, ESC와 스테레오 카메라 뿐 만 아니라 LKAS, HDA 및 SCC 의 연계가 가능함으로써 보다 향상된 샤시통합제어 기술을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선제대응방식 샤시통합제어 방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선제대응방식 샤시통합제어가 구현되는 차량의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 샤시통합제어를 위한 핸들링통합제어기의 모듈 구성이고, 도 4는 본 발명에 따른 핸들링통합제어기의 종방향 경사 판정모듈에 의한 종방향 경사 노면 판정의 예이며, 도 5는 본 발명에 따른 핸들링통합제어기의 가속 상황 판정 모듈에 의한 차량 가속 상황 판정과 감속 상황 판정 모듈의 차량 감속 상황 판정의 예이고, 도 6은 본 발명에 따른 핸들링통합제어기의 최종 종방향 경사 판정 모듈에 의한 종방향 경사 노면 신호 출력 예이며, 도 7은 본 발명에 따른 선제대응방식 샤시통합제어로 이루어지는 차량의 오버스티어 보상제어 상태이고, 도 8은 본 발명에 따른 선제대응방식 샤시통합제어로 이루어지는 차량의 언더스티어 보상제어 상태이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

1을 참조하면, 선제대응방식 샤시통합제어 방법은 도로조건에 따른 OS/US경향예측단계(S10~S30), 도로경사구분단계(S40), 도로경사확인단계(S50,S51,S51-1,S52,S52-1), 노면판정단계(S60-1,S60-2), 샤시통합제어를 위한 보상제어단계(S70~S90)로 구현된다.

례로 상기 OS/US경향예측단계(S10~S30)에서는 차량탑재센서와 스테레오 카메라(Stereo Camera)를 이용하여 차량의 OS(오버스티어)/US(언더스티어)의 경향이 예측된다. 상기 도로경사구분단계(S40)에서는 차량정보로 전방도로에 대한 종방향 경사가 판단된다. 상기 도로경사확인단계(S50,S51,S51-1,S52,S52-1)에서는 전방도로의 종방향 경사가 차량 주행상태(예, 가속이나 감속)에 따른 것인지 재차 확인된다. 상기 보상제어단계(S70~S90)에서는 OS 보상제어와 US 보상제어가 함께 이루어지는 평지도로와 차량안정화 우선애 맞춰 OS 보상제어가 이루어지는 경사도로에 대해 이루어진다.

그러므로 상기 선제대응방식 샤시통합제어 방법은 발생 전 대응방식 샤시통합제어로 기존의 발생 후 대응방식 샤시통합제어 한계성을 해소함으로써 차량제어느낌의 운전자 인식을 낮추는 반면 고급 시스템의 활용/연계성을 크게 높여준다. 그 결과 상기 선제대응방식 샤시통합제어 방법은 스테레오 카메라 시스템, LKAS, HAD, SCC 등과 같은 고급 시스템 장착 차량의 상품성을 크게 개선시켜 준다,

도 2를 참조하면, 차량(1)은 전륜 좌,우 쇽업소버(2-1a,2-1b)와 후륜 좌,우 쇽업소버(2-2a,2-2b)로 구분된 전자제어식 쇽업소버(2)의 각각에 대한 댐퍼량 조절로 감쇠력을 제어하는 ECS(3), 차량 전방을 향해 설치되어 전방 도로의 영상정보가 촬영되는 스테레오 카메라(5), 토크 벡터링 제어(Torque Vectoring Control)가 이루어지는 ESC(7), ECS(3)와 ESC(7)를 개별제어 또는 협조제어로 차량(10)의 예측된 오버스티어/언더스티어 경향에 대해 발생 전 대응방식 샤시통합제어를 수행해 주는 핸들링 통합 제어기(10)를 포함한다.

일례로, 상기 쇽업소버(2), 상기 ECS(3), 상기 스테레오 카메라(5), 상기 ESC(7)의 각각은 기존 차량의 구성요소와 동일하게 동작 및 기능한다. 다만, 상기 ECS(3)와 상기 ESC(7)는 핸들링 통합 제어기(10)와 연계되어 동작되는 차이가 있고, 특히 상기 ECS(3)는 핸들링 통합 제어기(10)의 기능을 포함할 수 있다.

일례로, 상기 핸들링 통합 제어기(10)는 차량정보와 스테레오 카메라 정보 및 차량센서정보 등이 입력 데이터로 처리하고, ECS(3) 및 ESC(7)의 각각과 네트워크로 연계되어 상호 통신하여 차량(1)의 US 및 OS 제어 시 ECS(3)와 협조제어하거나 ESC(7)의 제어를 제한한다. 그러므로 상기 핸들링 통합 제어기(10)는 단독 제어어기로 구성됨이 바람직하나 필요시 ECS(3)의 기능에 포함시켜 줄 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 핸들링 통합 제어기(10)는 종방향 경사 판정모듈(11), 가속상황 판정모듈(13), 감속상황 판정모듈(15), 최종 종방향 경사 판정모듈(17)로 구성된다.

일례로, 상기 종방향 경사 판정모듈(11)은 종방향 경사 판정센서신호(11-1)를 입력데이터로 처리하여 차량(1)이 주행하는 도로의 종방향 경사판정이 이루어진다. 상기 가속상황 판정모듈(13)은 가속상황 판정센서신호(13-1)를 입력데이터로 처리하여 차량(1)의 가속상황 판정이 이루어진다. 상기 감속상황 판정모듈(15)은 감속상황 판정센서신호(15-1)를 입력데이터로 처리하여 차량(1)의 감속상황 판정이 이루어진다. 상기 최종 종방향 경사 판정모듈(17)은 종방향 경사 판정신호와 가속상황 판정신호 및 감속상황 판정신호를 입력데이터로 처리하여 오류가 제거된 최종 종방향 경사 판정이 이루어지고, 상기 최종 종방향 경사 판정은 차량의 가/감속 조건이 적용된 종방향 경사노면 판정과 차량의 가/감속 조건이 적용되지 않은 평지노면판정으로 구분된다.

특히, 상기 종방향 경사 판정센서신호는 차량(1)의 요레이트, 차량(1)의 횡/종가속도, 차량(1)의 종방향/횡방향 차속 등을 포함한다. 상기 가속상황 판정센서신호는 가속 페달의 APS(Accelerator Pedal Sensor 또는 Accelerator Pedal Scope), 차량(1)의 차속, 스테레오 카메라(5)의 영상신호 등을 포함한다. 상기 감속상황 판정센서신호는 브레이크 마스터 실린더 압력, 브레이크 신호, 차량(1)의 차속, 스테레오 카메라(5)의 영상신호 등을 포함한다.

이하 상기 선제대응방식 샤시통합제어 방법이 도 2 내지 도 8을 참조로 상세히 설명된다. 이 경우 제어주체는 제어 신호 출력이 이루어지는 핸들링 통합 제어기(10)와 이에 연계된 ECS(3)와 ESC(7)이며, 설명상 핸들링 통합 제어기(10)로 설명된다. 제어 대상은 차량(1)의 전,후륜에 각각 장착되어 ECS(3)의 댐퍼량 제어로 감쇠력이 조절되는 쇽업소버(2-1a,2-1b,2-2a,2-2b)와 ESC(7)의 토크 벡터링 배분이 이루어지는 전후륜이다.

차량 주행시 수행되는 OS/US경향예측단계(S10~S30)에 대해 핸들링 통합 제어기(10)는 S10의 주행차량 정보검출단계, S20의 주행도로 정보검출단계, S30의 OS/US 경향 판단단계로 구분한다.

도 2를 참조하면, 핸들링 통합 제어기(10)는 S10의 주행차량 정보검출을 위해 차량 검출값을 입력 데이터로 처리하고, S20의 주행도로 정보검출을 위해 영상정보를 입력 데이터로 처리한다. 상기 차량 검출값은 차량탑재센서가 검출한 차속, 조향각, 조향각속도, 횡/종 가속도, 횡/종 차속, APS(Accelerator Position Scope), 차속, 브레이크 마스터 실린더 압력(즉. 제동압력), 브레이크 신호 등으로 차량 정보이다. 상기 영상정보는 스테레오 카메라가 촬영한 영상신호로부터 계산/산출된 도로 곡률, 교차점 등의 정보이다. 이어 핸들링 통합 제어기(10)는 스테레오 카메라로 산출한 도로 곡률을 갖는 전방도로에 진입하고자 하는 차량(1)의 현재주행상태(즉, 차량탑재센서로 검출한 운전자 차량 조작 기반의 차속/조향각/조향각속도 상태)에서 US(언더스티어)경향 또는 OS(오버스터)경향을 예측한다. 이 경우 상기 핸들링 통합 제어기(10)는 스테레오 카메라의 영상신호로 계산된 도로 곡률 정보에 대해 실제 차량 거동의 검출값과 비교하여 정확성을 향상시켜 줄 수 있다, 여기서, 상기“비교”는 도로 곡률 정보 대비 조향각의 크기 또는 조향각속도의 크기를 의미한다.

그 결과 핸들링 통합 제어기(10)는 차량(1)의 현재주행상태에서 US/OS 경향이 예측되지 않은 경우 S10으로 복귀하는 반면 US/OS 경향이 예측된 경우 도로경사구분단계(S40)로 진입한다.

상기 도로경사구분단계(S40)에 대해 핸들링 통합 제어기(10)는 US/OS 경향이 예측된 전방 도로의 종방향 경사노면 판단을 위해 종/횡방향 차속과 요레이트 및 종/횡 가속도를 이용한다.

도 4를 참조하면, 종방향 경사 판정모듈(11)은 요레이트, 횡가속도, 종가속도, 종방향차속(Vx), 횡방향 차속(Vy)을 종방향 경사 판정 센서 신호(11-1)로 하여 하기의 종방향 경사각 추정식을 적용한다. 이 경우 상기 종방향 경사각 추정식은 도로 경사에 적용하는 정형화된 수식이다.

종방향 경사각 추정식:

여기서, Gradient[%]는 종방향 경사각, Vx/Vy는 종/횡 차속, r은 반경, αx는 횡 가속도, g는 중력가속도이다.

이로부터 상기 종방향 경사 판정모듈(11)은 Gradient[%]로부터 산출된 종방향 경사각 신호(a)를 출력한다. 그 결과 핸들링 통합 제어기(10)는 종방향 경사각 신호(a)의 발생시 도로 곡률이 있는 전방 도로가 실제적인 종방향 경사 노면인지를 확인하기 위하여 도로경사확인단계(S50,S51,S51-1,S52,S52-1)로 전환한다.

상기 도로경사확인단계(S50,S51,S51-1,S52,S52-1)에 대해 핸들링 통합 제어기(10)는 S50의 종방향향 경사노면 확인단계, S51의 차량 가속 적용 단계, S51-1의 가속판단단계, S52의 차량 감속 적용 단계, S52-1의 감속판단단계로 구분된다. 상기와 같이 핸들링 통합 제어기(10)에서 가/감속 상태로 종방향향 경사노면 확인이 이루어짐은 급격한 가/감속시 차속을 미분하는 연산 때문에 추정되는 종방향 경사각 값이 크게 연산되어 평지임에도 불구하고 종방향 경사가 있는 노면으로 오인하는 경우를 방지할 수 있다.

S50,S51,S51-1의 가속판단에 대해 도 5의 가속상황 판정 모듈(13)을 참조하면, 상기 가속상황 판정 모듈(13)은 APS, 차속, 영상신호를 가속상황 판정 센서 신호(13-1)로 하여 판정된 가속(및 급가속)시 가속신호(b)를 출력하는 반면 가속 미 판정시 가속상황 판정을 종료한다.

일례로 가속 상황 판정은 APS 신호가 설정된 일정값 이상이고, 영상신호로 입력된 촬영된 영상에서 도로의 교차점이 기준선 보다 높게 위치된 상태에서 차량의 속도가 설정된 기준치 이상일 때 이루어진다. 이 경우 교차점이 기준선 보다 높게 위치된 상태는 일정 시간 이상 지속된 상태로 적용될 수 있다. 또한 교차점 기준선과 속도 기준치는 각각 설정값으로 주어질 수 있다. 반면, APS 신호 센서가 기준치 이하로 떨어지거나 또는 차속이 기준치 이하로 떨어지거나 또는 촬영된 영상에서 교차점이 일정한 위치에 일정시간 이상 존재하는 경우는 평지이므로 가속상황 판정을 종료한다. 이 경우 교차점이 일정한 위치에 위치된 상태는 일정 시간 이상 지속된 상태로 적용될 수 있다. 그 결과 가속 상황 판정 모듈(13)은 가속 상황 판정결과를 가속신호출력(b)으로 생성한다.

S50,S52,S52-1의 감속판단에 대해 도 5의 감속 상황 판정 모듈(15)을 참조하면, 상기 감속 상황 판정 모듈(15)은 브레이크 마스터 실린더 압력, 브레이크 신호, 차속, 영상신호를 감속상황 판정 센서 신호(15-1)로 하여 판정된 감속(및 급감속)시 감속신호(c)를 출력하는 반면 감속 미 판정시 감속상황 판정을 종료한다.

일례로 감속 상황 판정은 마스터 실런더 압력이 설정된 일정값 이상이고, 브레이크 신호가 제동플래그 신호(예, BrakeAct =1의 Flag)이며, 촬영된 영상에서 교차점이 기준선보다 낮게 위치된 상태에서 차량의 속도가 설정된 기준치 이하이면 감속 상황으로 판정한다. 이 경우 교차점이 기준선 보다 낮게 위치된 상태는 일정 시간 이상 지속된 상태로 적용될 수 있다. 반면, 마스터 실린더 압력이 기준치 이하로 떨어지거나 또는 차속이 기준치 이하로 떨어지거나 또는 촬영된 영상에서 교차점이 일정한 위치에 존재하는 경우는 평지이므로 감속상황 판정을 종료한다. 이 경우 교차점이 일정한 위치에 위치된 상태는 일정 시간 이상 지속된 상태로 적용될 수 있다. 그 결과 감속 상황 판정 모듈(15)은 감속 상황 판정결과를 감속신호출력(c)으로 생성한다.

상기 노면판정단계(S60-1,S60-2)에 대해 핸들링 통합 제어기(10)는 S60-1의 평지도로판정과 S60-2의 경사도로판정으로 구분한다. 상기 S60-1의 평지도로판정은 S40에서 횡방향 경사 노면이 아닌 경우 또는 S51-1에서 가속상황이 아닌 경우 또는 S52-1에서 감속상황이 아닌 경우이다. 상기 S60-2의 경사도로판정은 S40에서 횡방향 경사 노면이면서 S51-1에서 가속상황인 경우나 S52-1에서 감속상황인 경우이다.

도 6을 참조하면, 최종 종방향 경사 판정 모듈(17)은 종방향 경사 판정모듈(11)의 종방향 경사각 신호(a)와 가속상황 판정 모듈(13)의 가속신호(b)로 종방향 경사 판정을 확정하여 경사도로신호(d)를 출력하거나 또는 종방향 경사 판정모듈(11)의 종방향 경사각 신호(a)와 감속상황 판정 모듈(15)의 감속신호(c)로 종방향 경사 판정을 확정하여 경사도로신호(d)를 출력한다.

상기 보상제어단계(S70~S90)에 대해 핸들링 통합 제어기(10)는 OS 보상제어와 US 보상제어가 모두 필요한 평지도로(S60-1)에 대해 S70의 펑지도로 선제제어적용과 차량안정화 우선에 맞춘 OS 보상제어가 필요한 경사도로(S60-2)에 대해 S80의 경사도로 선제제어적용으로 구분한다. 그러므로 S70의 펑지도로 선제제어적용단계에서는 OS 보상제어를 위한 쇽업소버의 ECS 댐퍼 제어량와 US 보상제어를 위한 쇽업소버의 ECS 댐퍼 제어량이 각각 산출된다. 반면 S80의 경사도로 선제제어적용단계에서는 OS 보상제어를 위한 쇽업소버의 ECS 댐퍼 제어량이 산출된다.

그러면 상기 핸들링 통합 제어기(10)는 S90의 샤시통합제어를 펑지도로에선 OS/US 보상제어를 반면 경사도로에선 OS 보상제어를 적용하여 준다.

도 7 및 도 8은 핸들링 통합 제어기(10)에 의한 차량(1)의 OS 보상제어와 US 보상제어의 예를 나타낸다. 여기서 SOFT와 HARD는 각각 댐퍼의 감쇠력 성능으로 SOFT는 HARD 대비 상대적으로 큰 감쇠력 형성 상태이고, HARD는 SOFT 대비 상대적으로 작은 감쇠력 형성 상태를 의미한다.

도 7의 OS 보상제어를 참조하면, 상기 OS 보상제어는 펑지도로 선제제어적용단계(S70)에서 산출된 ECS 댐퍼 제어량 또는 경사도로 선제제어적용단계(S80)에서 산출된 쇽업소버의 ECS 댐퍼 제어량을 적용한다. 이로부터 ECS(3)는 핸들링 통합 제어기(10)의 출력으로 전륜 좌,우 쇽업소버(2-1a,2-1b)의 각 감쇠력을 HARD로 반면 후륜 좌,우 쇽업소버(2-2a,2-2b)의 각 감쇠력을 SOFT로 제어하여 준다. 그 결과 차량(1)은 HARD한 전륜 좌,우 쇽업소버(2-1a,2-1b)와 SOFT한 후륜 좌,우 쇽업소버(2-2a,2-2b)의 제어로부터 횡방향 요안정화 모멘트를 발생시킴으로써 차량자세안정화가 이루어질 수 있다.

도 8의 US 보상제어를 참조하면, 상기 US 보상제어는 펑지도로 선제제어적용단계(S70)에서 산출된 ECS 댐퍼 제어량을 적용한다. 이로부터 ECS(3)는 핸들링 통합 제어기(10)의 출력으로 전륜 좌,우 쇽업소버(2-1a,2-1b)의 각 감쇠력을 SOFT로 반면 후륜 좌,우 쇽업소버(2-2a,2-2b)의 각 감쇠력을 HARD로 제어하여 준다. 그 결과 차량(1)은 SOFT한 전륜 좌,우 쇽업소버(2-1a,2-1b)와 HARD한 후륜 좌,우 쇽업소버(2-2a,2-2b)의 제어로부터 횡방향 요안정화 모멘트를 발생시킴으로써 차량자세안정화가 이루어질 수 있다.

이후 핸들링 통합 제어기(10)는 샤시통합제어 수행 종료 후 평지도로 선제제어 전략 및 경사도로 선제제어 전략을 초기화하여 준다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(1)의 샤시통합제어 방법은 차량 센서에 더한 스테레오 카메라(5)로 확인한 도로 곡률과 종방향 경사에서 미리 예측된 오버스티어/언더스티어 경향의 보상 제어를 미리 적용하여 도로 진입에 대응함으로써 종방향 경사로 주행이 이루어질 때 샤시통합제어로 발생될 수 있는 운전자 느낌을 선제적 대응으로 약화시켜주고, 특히 LKAS/HDA/SCC에 대한 샤시통합제어 접목을 높여준다.

1 : 차량 2 : 쇽업소버
2-1a,2-1b : 전륜 좌,우 쇽업소버
2-2a,2-2b : 후륜 좌,우 쇽업소버
3 : ECS(Electronic Control Suspension)
5 : 스테레오 카메라 7 : ESC(Electronic Stability Control)
10 : 핸들링 통합 제어기
11 : 종방향 경사 판정모듈 11-1 : 종방향 경사 판정센서신호
13 : 가속상황 판정 모듈 13-1: 가속상황 판정센서신호
15 : 감속상황 판정모듈 15-1 : 감속상황 판정센서신호
17 : 최종 종방향 경사 판정모듈

Claims

도로에 대한 차량의 오버스티어와 언더스티어 경향이 핸들링 통합 제어기에서 예측된 경우, 보상 제어가 미리 적용되어 도로 진입에 대응되며;
상기 핸들링 통합 제어기에서는, 도로조건이 상기 오버스티어와 언더스티어 경향의 예측에 적용되는 단계, 평지도로와 경사도로로 도로 구분이 이루어지는 단계, 상기 도로 구분에 맞춰진 쇽업소버의 ECS 댐퍼 제어량으로 상기 보상제어가 이루어지는 단계를 수행해주고;
상기 주행상태는 상기 차량의 가속 또는 감속이고, 상기 가속은 APS(Accelerator Position Scope), 차속, 스테레오 카메라의 교차점 영상신호로 판단되며, 상기 감속은 브레이크 마스터 실린더 압력, 브레이크 신호, 차속, 상기 스테레오 카메라의 상기 교차점 영상신호로 판단되는
것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 전방도로는 상기 스테레오 카메라로 확인되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 도로조건에는 차량정보와 함께 상기 스테레오 카메라의 영상신호로부터 획득한 도로 곡률이 포함되고, 상기 도로 곡률이 상기 오버스티어와 언더스티어 경향예측에 적용되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 차량정보에는 가속도, 조향각, 조향각속도가 포함되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 도로 구분의 단계는, 종방향 경사 확인이 이루어지는 단계, 상기 평지도로에 대해 상기 경사도로가 구분되는 단계, 상기 차량의 주행상태로 상기 경사도로가 확인되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 가속은 상기 APS가 설정된 일정값 이상이고, 상기 교차점 영상신호의 교차점이 기준선 보다 높게 위치된 상태에서 상기 속도가 설정된 기준치 이상일 때 판정되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 감속은 상기 마스터 실런더 압력이 설정된 일정값 이상이고, 상기 제동신호가 제동신호 플래그이며, 상기 교차점 영상신호의 교차점이 기준선보다 낮게 위치된 상태에서 상기 속도가 설정된 기준치 이하일 때 판정되는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 쇽업소버 감쇠력 조절은 전륜 좌,우 쇽업소버와 후륜 좌,우 쇽업소버의 각각에 대해 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 전륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 HARD로 반면 상기 후륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 SOFT로 하여 상기 오버스티어 경향예측에 대한 상기 보상제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 전륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 SOFT로 반면 상기 후륜 좌,우 쇽업소버의 각 감쇠력을 HARD로 하여 상기 언더스티어 경향예측에 대한 상기 보상제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 샤시통합제어 방법.
청구항 1,2와 4 내지 6 및 8 내지 12중 어느 한 항에 의한 샤시통합제어 방법을 수행하는 차량에 있어서,
차량 주행방향의 전방 도로를 촬영한 영상신호가 상기 전방 도로의 도로 곡률 산출에 이용되는 스테레오 카메라;
상기 도로 곡률과 차량 센서 정보로부터 오버스티어와 언더스티어 경향예측이 이루어지고, 상기 전방 도로의 도로 곡률과 종방향 경사를 확인하고, 상기 영상신호와 상기 차량 센서 정보 및 차량주행상태로부터 확인된 상기 전방 도로의 종방향 경사여부로 구분된 평지도로와 경사도로의 각각에 대해 보상 제어가 미리 적용되어 도로 진입을 대응하는 핸들링 통합 제어기;
상기 보상제어로 감쇠력 조절이 이루어지는 전자제어식 쇽업소버;
가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량.