KR102450319B1 - 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법 및 장치를 공개한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법 및 장치는 차량의 주행 환경(외부 온도 및 노면 상황) 및 차량의 무게, 속도, 타이어 공기압 등을 측정하고, 다양한 차량의 주행 상황 및 환경에 따라서 다르게 나타나는 타이어의 특성을 고려하여 브레이크의 작동 시점 및 제동력을 조절할 수 있는 보정 정보를 생성하여 차량의 메인 브레이크 제어 장치로 제공함으로써, 운전자의 편의성을 향상시키고, 운전자의 부주의 및 운전 미숙에 의한 사고를 예방할 수 있으며, 자율 주행 차량의 브레이킹 시스템에 적용하여 자율주행 차량의 주행 중 안전성을 향상시킬 수 있다.

Description

타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법 및 장치{Method and apparatus for assisting brake-control using a tire information}
본 발명은 브레이크 제어 보조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적인 차량의 브레이크 장치는 사용자가 브레이크 페달을 밟음에 따라서 제동력을 발생시켜 차량을 멈추도록 제어한다. 최근에는 운전자의 안전을 확보하기 위해서, 자동으로 브레이크를 동작시키는 긴급 제동 장치가 차량에 탑재되는 추세에 있다.
종래기술에 따른 자동차 긴급 제동 장치(AEB: Autonomous Emergency Braking)는 차량의 운행 중 전방에 위치한 차량과의 거리를 측정하여, 다른 차량과 충돌 위험이 생기면, 스스로 자동차 속도를 줄이거나 주행 자체를 정지해 사고를 방지한다. 이러한, 기술은 최근 자율 주행 차량의 중요한 요소 기술로 발전하고 있는 추세이다.
그런데, 차량의 브레이크 장치에서 가장 중요한 점은 얼마나 적절한 시점에 적절한 제동력으로 동작하는가이다. 즉, 브레이크를 먼 거리에서 너무 빨리 작동시키면 저속으로 장시간 운전을 하게 되므로 차량의 흐름에 방해가 될수 있고, 브레이크를 짧은 거리에서 너무 급하게 작동시키면 승차감을 심하게 저하한다. 따라서, 브레이크 작동 시점과 브레이크 제동력을 적절하게 조절하는 것이 중요하다.
그런데, 운전자의 브레이크 페달을 밟는 시점 및 세기, 또는 자율 주행 시스템이 브레이크를 동작시키는 시점 및 제동력의 세기 이외에 제동력이 가장 많은 영향을 미치는 것이 타이어이다. 타이어는 노면과 접촉하여 직접적인 제동력을 발생시키는 구성 요소로서, 타이어의 특성에 따라서 동일한 시점과 동일한 세기로 브레이크를 동작시켜도 정지 거리는 달라지게 된다.
그러나, 운전자가 이러한 타이어의 특성을 숙지하고 브레이크 동작 시점 및 세기를 조절하는 것은 매우 어렵고, 타이어의 특성은 계절, 온도, 타이어 수명, 타이어 공기압 등, 다양한 요소에 의해서 많은 영향을 받으므로, 아직까지 자율 주행 차량에서도 이러한 사항들을 모두 고려한 브레이크 제어 시스템은 상용화되지 못한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 차량의 주행 상황에 따라서 다르게 나타나는 타이어의 특성을 고려하여, 브레이크의 작동 시점 및 제동력을 조절할 수 있는 브레이크 보정 정보를 차량의 메인 브레이크 제어 장치로 제공함으로써, 운전자의 편의성을 향상시키고, 운전자의 부주의 및 운전 미숙에 의한 사고를 예방할 수 있으며, 자율 주행 차량의 브레이킹 시스템에 적용하여 자율주행 차량의 주행 중 안전성을 높일 수 있는 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브레이크 제어 보조 방법은, 브레이크 제어 보조 장치에서 수행되는 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법으로서, 브레이크 제어 보조 장치가 운전자로부터 타이어 식별 정보를 입력받아 타이어 정보 제공 서버로 전송하고, 상기 타이어 정보 제공 서버로부터 타이어 식별 정보에 대응되는 타이어 정보를 수신하여 저장하는 단계; 타이어의 제동력에 영향을 미치는 변수들을 측정하고, 측정 변수들을 상기 타이어 정보에 조회하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 계산하는 단계; 및 상기 총 브레이크 제동력 데이터 값에 따른 브레이크 제동력 보정 정보와 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값에 따른 브레이크 제동 시점 보정 정보를 생성하고, 차량의 메인 브레이크 제어 장치로 출력하여, 상기 메인 브레이크 제어 장치로 하여금 상기 브레이크 제동력 보정 정보에 따라서 브레이크의 기준 제동력을 보정하고, 상기 브레이크 제동 시점 보정 정보에 따라서 브레이크 동작 임계 거리를 보정하도록 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기한 브레이크 제어 보조 방법에서, 상기 타이어 정보 제공 서버로부터 수신한 타이어 정보는, 상기 측정 변수 각 항목에 대한 브레이크 제동력 값을 포함하고, 상기 브레이크 제어 보조 장치는 현재 측정된 상기 측정 변수에 대응되는 브레이크 제동력 값을 사전에 정의된 수학식들에 대입하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 각각 계산할 수 있다.
또한, 상기한 브레이크 제어 보조 방법에서, 상기 측정 변수는 노면 상태, 외부 온도, 차량의 속도, 타이어 공기압 및 차량의 무게 중 하나 이상을 포함하고, 상기 타이어 정보는 사전에 정의된 노면 상태들 각각에 따른 브레이크 제동력 값, 외부 온도에 따른 브레이크 제동력 값, 차량의 속도에 따른 브레이크 제동력 값, 타이어 공기압에 따른 브레이크 제동력 값, 및 차량의 무게에 따른 브레이크 제동력 값을 포함할 수 있다.
또한, 상기한 브레이크 제어 보조 방법에서, 상기 브레이크 제어 보조 장치는, 사전에 정의된 복수의 브레이크 제동력 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동력 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동력 보정 정보를 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력하고, 사전에 정의된 복수의 브레이크 제동 시점 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동 시점 보정 정보 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력할 수 있다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 비일시적 저장매체에 저장되고, 프로세서를 포함하는 컴퓨터에서 실행되어, 상기한 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법을 수행한다.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치는, 운전자로부터 타이어 식별 정보를 입력받는 입출력 모듈; 유무선 통신망을 통해서 타이어 정보 제공 서버로 상기 타이어 식별 정보를 전송하고, 상기 타이어 정보 제공 서버로부터 상기 타이어 식별 정보에 대응되는 타이어 정보를 수신하여 출력하는 통신 모듈; 타이어의 제동력에 영향을 미치는 변수들을 측정하여, 측정 변수들을 출력하는 환경 센싱 모듈; 상기 타이어 식별 정보 및 상기 타이어 정보를 저장하는 메모리; 및 상기 환경 센싱 모듈로부터 입력되는 상기 측정 변수들 및 차량으로부터 입력되는 측정 변수들을 상기 타이어 정보에 조회하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 계산하고, 상기 총 브레이크 제동력 데이터 값에 따른 브레이크 제동력 보정 정보와 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값에 따른 브레이크 제동 시점 보정 정보를 생성하여 차량의 메인 브레이크 제어 장치로 출력하여, 상기 메인 브레이크 제어 장치로 하여금 상기 브레이크 제동력 보정 정보에 따라서 브레이크의 기준 제동력을 보정하고, 상기 브레이크 제동 시점 보정 정보에 따라서 브레이크 동작 임계 거리를 보정하도록 제어하는 제어기를 포함한다.
또한, 상기한 브레이크 제어 보조 장치에서, 상기 타이어 정보 제공 서버로부터 수신한 타이어 정보는, 상기 측정 변수 각 항목에 대한 브레이크 제동력 값을 포함하고, 상기 제어기는 현재 측정된 상기 측정 변수들에 대응되는 브레이크 제동력 값을 사전에 정의된 수학식들에 대입하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 각각 계산한다.
또한, 상기한 브레이크 제어 보조 장치에서, 상기 측정 변수는 노면 상태, 외부 온도, 차량의 속도, 타이어 공기압 및 차량의 무게 중 하나 이상을 포함하고, 상기 타이어 정보는 사전에 정의된 노면 상태들 각각에 따른 브레이크 제동력 값, 외부 온도에 따른 브레이크 제동력 값, 차량의 속도에 따른 브레이크 제동력 값, 타이어 공기압에 따른 브레이크 제동력 값, 및 차량의 무게에 따른 브레이크 제동력 값을 포함한다.
또한, 상기한 브레이크 제어 보조 장치의 상기 제어기는, 사전에 정의된 복수의 브레이크 제동력 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동력 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동력 보정 정보를 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력하고, 사전에 정의된 복수의 브레이크 제동 시점 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동 시점 보정 정보를 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법 및 장치는 차량의 주행 환경(외부 온도 및 노면 상황) 및 차량의 무게, 속도, 타이어 공기압 등을 측정하고, 다양한 차량의 주행 상황 및 환경에 따라서 다르게 나타나는 타이어의 특성을 고려하여 브레이크의 작동 시점 및 제동력을 조절할 수 있는 보정 정보를 생성하여 차량의 메인 브레이크 제어 장치로 제공함으로써, 운전자의 편의성을 향상시키고, 운전자의 부주의 및 운전 미숙에 의한 사고를 예방할 수 있으며, 자율 주행 차량의 브레이킹 시스템에 적용하여 자율주행 차량의 주행 중 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보에 포함되는 타이어 사양 및 특성 데이터의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 도 3에 도시된 데이터를 적용하여 총 브레이크 제동력 데이터값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 계산하고 보정 단계를 결정한 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치(100)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치(100)(이하, '브레이크 제어 보조 장치'로 약칭함)는 유무선 통신망을 통해서 타이어 정보 제공 서버(200)와 연결되어, 타이어 정보 제공 서버(200)로 타이어 식별 정보를 전송하고, 타이어 정보 제공 서버(200)로부터 타이어 식별 정보에 대응되는 타이어 정보, 보다 구체적으로는 타이어 사양 및 특성 정보를 수신하여 메모리(110)에 저장한다.
또한, 브레이크 제어 보조 장치(100)는 차량의 속도, 타이어 공기압, 차량의 무게 및 환경 센싱 정보(외부 기온, 노면 상태) 등을 이용하여 브레이크 제동력 보정 정보 및 브레이크 제동 시점 보정 정보를 계산하여, 차량의 메인 브레이크 제어 장치(300)로 제공한다.
그러면, 차량의 메인 브레이크 제어 장치(300)는, 입력된 브레이크 제동력 보정 정보를 이용하여 일반적인 환경에 맞추어 생성한 브레이크 제동력을 보정하고, 브레이크 제동 시점 보정 정보를 이용하여 일반적인 환경에 맞추어 생성한 브레이크 작동 임계 거리를 보정한다.
예를 들면, 자율 주행 차량 또는 ADAS 가 설치된 차량의 메인 브레이크 제어 장치(300)는 전방 30M 에 장애물이 존재하는 것을 감지하면, 충돌을 피하기 위해서 브레이크를 동작시켜야 하는 최소한의 거리(임계 거리)를 계산하고(예컨대, 15M 전방), 차량이 임계거리까지 장애물에 접근하거나, 임계거리까지 운전자가 브레이크를 동작시키지 않으면 자동으로 브레이크를 작동시킨다.
이 때, 메인 브레이크 제어 장치(300)가 계산한 임계 거리는 브레이크 제동이 양호한 일반적인 상황을 전제로 계산된 것이므로, 브레이크 제동이 어려운 빗길, 빙판길 등의 환경, 및 기온이 매우 높거나 낮은 환경에서는 타이어의 특성에 따라서 브레이크의 제동 거리가 달라지게 되므로, 임계 거리 역시 평상시와는 다르게 계산되어야 하고, 브레이크를 동작시키는 시점 역시 다르게 계산되어야 한다.
마찬가지로, 메인 브레이크 제어 장치(300)가 브레이크를 동작시킬 때, 브레이크로 인가하는 제동력 또한 브레이크 제동이 양호한 일반적인 상황을 전제로 계산된 것이므로, 브레이크 제동이 어려운 빗길, 빙판길 등의 환경, 및 기온이 매우 높거나 낮은 환경에서는 타이어의 특성에 따라서 브레이크가 실제 발생시키는 제동력 역시 차이가 발생하므로, 운전자 또는 자율 주행 시스템이 예상하는 제동력을 나타내기 위해서는 환경에 따라서 제동력을 보정해야 한다.
따라서, 본 발명의 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치(100)는 이렇게 타이어 특성을 이용하여 브레이크 제동과 관련된 임계 거리 및 제동력을 보정할 수 있는 보정 정보를 생성하여 차량의 메인 브레이크 제어 장치(300)로 제공한다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 브레이크 제어 보조 장치(100)의 세부 구성을 살펴보면, 브레이크 제어 보조 장치(100)는 제어기(120), 메모리(110), 통신 모듈(140), 환경 센싱 모듈(130) 및 입출력 모듈(150)을 포함한다.
통신 모듈(140)은 유무선 통신망을 통해서 타이어 정보 제공 서버(200)와 통신을 수행한다. 통신 모듈(140)은 제어기(120)로부터 입력된 타이어 식별 정보를 타이어 정보 제공 서버(200)로 전송하고, 타이어 정보 제공 서버(200)로부터 타이어 식별 정보에 대응되는 타이어 정보(타이어 사양 및 특성 정보)를 수신하여 제어기(120)로 출력한다. 여기서 통신 모듈(140)이 전송하는 타이어 식별 정보는 타이어 브랜드 및 타이어 모델 품번 등을 포함할 수 있다.
환경 센싱 모듈(130)은 차량의 외부 온도 및 노면 상태(젖은 노면, 마른 노면, 빗길, 빙판길)를 측정하여 제어기(120)로 출력한다. 아울러, 타이어 공기압 역시 제어기(120)로 입력되는데, 제어기(120)는 환경 센싱 모듈(130)에서 측정되어 입력될 수도 있고, TPMS(Tire Pressure Monitoring System)(미도시 됨)에서 측정되어 제어기(120)로 입력될 수도 있다. 마찬가지로, 차량의 속도 및 차량의 무게 역시 환경 센싱 모듈(130)에서 측정될 수도 있고, 차량의 메인 제어기(120)로부터 입력될 수도 있다.
입출력 모듈(150)은 운전자에게 선택 메뉴를 출력하고, 운전자로부터 타이어의 브랜드 및 모델 품번을 입력받아 제어기(120)로 출력한다. 입출력 모듈(150)은 차량에 설치된 AVN(Audio Video Navigation)으로 구현될 수도 있다.
메모리(110)는 제어기(120)에 의해 실행 가능한 명령어들, 및 제어기(120)에 의해 실행되는 프로그램들을 저장할 수 있고, 운전자가 입력한 타이어 식별 정보(타이어 브랜드 및 모델 품번) 및 제어기(120)로부터 입력된 타이어 정보를 저장한다.
제어기(120)는 반도체 프로세서로 구현될 수 있고, 메모리(110)에 저장된 명령어들을 실행함으로써, 도 2 를 참조하여 후술하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 방법의 각 단계를 수행한다. 제어기(120)의 기능에 대해서는 도 2를 더 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 도 2를 더 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치(100)의 기능, 및 여기서 수행되는 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법을 함께 설명한다.
타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치(100)의 제어기(120)는 운전자가 본 발명의 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법을 실행할 수 있도록, 입출력 모듈(150)을 통해서 운전자에게 타이어 식별 정보(타이어 브랜드 및 모델 품번)을 입력할 수 있는 메뉴를 출력하고, 운전자로부터 타이어 식별 정보를 입력받아 메모리(110)에 저장한다(S211).
제어기(120)는 통신 모듈(140)을 통해서 타이어 식별 정보를 타이어 정보 제공 서버(200)로 전송하고, 타이어 정보 제공 서버(200)로부터 타이어 식별 정보에 대응되는 타이어 정보(타이어 사양 및 특성 정보)를 수신하여 메모리(110)에 저장한다(S213).
타이어 정보의 일 예를 도 3에 도시하였다. 도 3을 더 참조하면, 타이어 정보(타이어 사양 및 특성 정보)는 계절별 타이어의 외부 온도에 따른 제동력값, 노면 상태에 따른 제동력값, 차량이 무게, 차속 및 타이어 공기압에 따른 제동력값 특성을 각각 포함하고 있다. 여기서, 제동력 데이터값은 일정한 제동 효과를 나타내기 위해서 차량에서 발생시켜야 하는 힘을 수치로 나타내는 것이다.
도 3에 도시된 예에서, 영하 50도에서의 제동력 데이터값을 살펴보면, 4계절 타이어의 경우 5, winter 타이어의 경우 3, summer 타이어의 경우 5로서, 외부 온도가 낮을 때에는 winter 타이어가 일정한 제동 효과를 나타내기 위해서 가장 작은 힘이 필요하다는 것, 즉, winter 타이어의 제동력 효율이 가장 높음을 알 수 있다.
마찬가지로, 마른 노면에서의 제동력은 2, 젖은 노면에서의 제동력은 3, 눈길 노면에서의 제동력은 4, 빙판길에서의 제동력은 5라고 표시하고 있어, 빙판길이 될수록 제동을 위해서 차량에서 더 많은 제동력이 발생되어야 하고, 타이어의 제동 효율이 낮아짐을 알수 있다.
마찬가지로, 차량의 무게가 커질수록, 차량의 속도가 빠를수록, 차량이 발생시켜야할 제동력이 커지고 타이어의 제동 효율은 낮아짐을 알 수 있고, 타이어 공기압이 32 [PSI]일 때 가장 제동 효율의 커지고, 공기압이 이 보다 높아지거나 낮아지면 제동 효율이 작아짐을 알 수 있다.
한편, 제어기(120)는 주행중에 환경 센싱 모듈(130)로부터 현재 노면 상태 및 외부 온도를 입력받고, 차량 제어 장치(미도시 됨)로부터 차속, 타이어 공기압 및 차량의 무게을 입력받는다(S220). 여기서, 설명의 편의를 위해서 환경 센싱 모듈(130)이 현재 노면 상태 및 외부 온도만을 입력받는 것으로 설명하였으나, 환경 센싱 모듈(130)이 노면 상태, 외부 온도, 차량 속도, 타이어 공기압 및 차량 무게을 모두 측정하여 제어기(120)로 입력할 수도 있다. 제 S220 단계는 주행중에 지속적으로 수행된다.
한편, 제어기(120)는 현재 속도, 차량 무게, 타이어 공기압, 노면 상태, 외부 온도를 메모리(110)에 저장된, 도 3에 도시된 바와 같은, 차량의 타이어 정보에 조회하여 각 항목의 제동력 데이터값을 판독하고, 아래의 수학식 1 에 따라서 총 브레이크 제동력 데이터값을 계산하며, 아래의 수학식 2에 따라서 총 브레이크 제동 시점 데이터값을 계산한다(S230).
Figure 112020141201117-pat00001
Figure 112020141201117-pat00002
Figure 112020141201117-pat00003
상기 수학식 2에서 Y는 총 브레이크 제동 시점 데이터값을 나타내고, β는 브레이크 제동 시점 계수를 나타내며, 나머지 변수와 계수는 수학식 1과 동일하다.
그 후, 제어기(120)는 아래의 표 1에 기재된 브레이크 제동력 보정 단계들 중 상기 수학식 1에 따라서 계산된 현재의 총 브레이크 제동력 데이터 값이 어느 단계에 해당하는지 여부를 식별하고, 아래의 표 2에 기재된 브레이크 제동 시점 보정 단계들 중 상기 수학식 2에 따라서 계산된 현재의 총 브레이크 제동 시점 데이터 값이 어느 단계에 해당하는지 여부를 식별한다(S240).
Figure 112020141201117-pat00004
Figure 112020141201117-pat00005
상기 표 1에 기재된 내용은, 브레이크 제동력 데이터값이 클수록, 일반적으로 요구되는 기준 제동력을 얻기 위해서는 더 많은 힘을 차량이 발생시켜야 함을 의미한다.
따라서, 총 브레이크 데이터 값이 제 3 단계에 해당하면, 종래의 차량에 포함된 메인 브레이크 제어 장치(300)가 제어하는 그대로 브레이크를 제어하도록 허용하지만(기준 제동력), 총 브레이크 데이터 값이 제 4 단계에 해당된다면, 이는 노면 상태의 불량 또는 타이어 공기압 등의 문제로 인하여 기준 제동력보다 조금 더 큰 제동력으로 브레이크를 제어해야 운전자가 일반적인 주행 상태에서 예상하는 브레이크의 성능을 얻을 수 있음을 의미한다.
총 브레이크 데이터 값이 제 5 단계에 해당된다면, 이는 노면 상태가 매우 불량하거나 또는 타이어 공기압 등의 심각한 문제로 인하여 기준 제동력보다 상당히 더 큰 제동력으로 브레이크를 제어해야 운전자가 일반적인 주행 상태에서 예상하는 브레이크의 성능을 얻을 수 있음을 의미한다.
상기 표 1에서 α는 이러한 제동력의 차이를 보정하기 위한 계수로서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서, 경험치 또는 계산에 의해서 설정될 수 있다. 예컨대, α=0.1 로 설정된다면, 일반적인 환경에서의 기준 제동력과 동일한 제동력을 나타내기 위해서는, 제 4 단계에서의 제동력은 기준 제동력보다 10% 증가된 제동력이 요구되고, 제 5 단계에서의 제동력은 기준 제동력보다 20% 증가된 제동력이 요구된다는 것을 나타낸다.
따라서, 제어기(120)는 상기 표 1의 분류에 따라서 기준 제동력을 보정하도록 하는 보정 정보를 차량에 포함된 메인 브레이크 제어 장치(300)로 출력한다(S250). 그러면, 메인 브레이크 제어 장치(300)는 제어기(120)에서 입력된 보정 정보에 따라서 기준 제동력을 보정하여 브레이크를 작동시킨다.
만약, 본 발명의 제어기(120)가 차량의 메인 브레이크 제어 장치(300)에 통합되어 구현된다면, 제어기(120)는 표 1에 따라서 계산한 바에 따라서 스스로 기준 제동력을 보정하여 브레이크를 작동시킨다.
한편, 상기 표 2에 기재된 내용은, 브레이크 제동 시점 데이터값이 클수록, 즉, 표 2에 기재된 단계가 더 높을수록, 일반적인 환경에서 예상되는 임계 거리보다 임계 거리를 더 길게 계산해야 한다는 것을 의미한다.
여기서 임계 거리는, 자율 주행 차량이나 ADAS 설치 차량에서 운전자의 안전을 보호하기 위해서, 전방에 장애물이 존재할 때 장애물과 충돌을 피하기 위해서 자동으로 브레이크를 동작시켜야 하는 거리를 의미함은 상술한 바와 같다.
일반적으로 속도가 빠를수록 브레이크를 동작시킨 후, 차량이 멈추기까지 더 많은 거리를 주행하게 되므로 속도에 따라서 임계 거리가 증가하게 된다. 이와 마찬가지로, 타이어의 제동력이 제대로 발휘되기 어려운 상황일수록 동일한 제동력으로 브레이크를 동작시켜도 차량이 멈추기까지 거리가 길어지므로, 일반적인 환경에서의 차량 운행 조건에 따라서 계산된 임계 거리에 맞춰서 브레이크를 동작시키면, 타이어의 제동력이 제대로 동작하지 않는 상황에서는 제 때 차량이 정지하기 어렵다.
따라서, 본 발명은 상기 표 2에 기재된 분류에 따라서, 타이어의 제동력에 따른 브레이크 제동 시점, 즉, 임계거리를 보정하는 보정 정보를 생성하여, 차량에 포함된 메인 브레이크 제어 장치(300)로 출력한다(S250). 그러면, 메인 브레이크 제어 장치(300)는 제어기(120)로부터 입력된 보정 정보에 따라서 임계 거리를 보정하여 브레이크를 작동시킨다.
표 2에 기재된 예에서, 브레이크 시점 데이터값이 3단계에 해당하면, 제어기(120)는 메인 브레이크 제어 장치(300)가 계산하는 그대로 임계치를 적용하여 브레이크를 동작시킬 수 있도록 허용하지만, 단계가 높아질수록 임계 거리가 조금씩 더 길게 설정되도록 보정값을 메인 브레이크 제어 장치(300)로 출력하고, 메인 브레이크 제어 장치(300)는 입력된 보정값에 따라서 임계값을 조정하여 브레이크를 동작시킨다.
상기 표 2에서 α는 이러한 임계 거리의 차이를 보정하기 위한 계수로서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서, 경험치 또는 계산에 의해서 설정될 수 있다. 예컨대, α=0.1 로 설정된다면, 일반적인 환경에서 브레이크 동작 후, 메인 브레이크 제어 장치(300)가 계산하는 임계 거리만큼 주행한 차량이 장애물 앞에서 정지하기 위해서, 제 4 단계에서의 임계 거리는 메인 브레이크 제어 장치(300)가 계산한 것보다 10% 더 길게 설정되어야 하고, 제 5 단계에서의 임계 거리는 20% 더 길게 설정되어야 한다. 임계 거리가 더 길게 설정될수록 브레이크가 동작되는 제동 시점은 더 빨라지게되므로, 임계 거리는 브레이크 동작 시점을 결정한다.
만약, 본 발명의 제어기(120)가 차량의 메인 브레이크 제어 장치(300)에 통합되어 구현된다면, 제어기(120)는 표 2에 따라서 계산한 바에 따라서 스스로 임계 거리를 보정하여 브레이크를 작동시킨다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 도 3에 도시된 데이터를 적용하여 총 브레이크 제동력 데이터값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 계산하고 보정 단계를 결정한 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 차량의 타이어가 사계절 타이어, 영하 50도, 무게 100kg, 차속 80km/h, 타이어 공기압 32[PSI]인 상황에서, 각 변수들에 대응되는 제동력 데이터값을 상기 수학식 1에 대입하면, 맑은 날씨의 총 제동력 데이터 값은 85.5, 비오는 날은 97.5, 눈길은 109.5, 빙판길은 121.5 가 되고, 이들 각각은 상기한 표 1에 따르면 각각 브레이크 제동력 보정 단계 4단계, 4단계, 5단계, 5단계에 해당 된다.
아울러, 상기한 바와 동일한 측정 변수들에 대응되는 제동력 데이터값을 상기 수학식 2에 대입하면, 맑은 날씨의 총 제동 시점 데이터 값은 29.75, 비오는 날은 43.75, 눈길은 63.35, 빙판길은 88.55 가 되고, 이들 각각은 상기한 표 2에 따르면 각각 브레이크 제동 시점 보정 단계 2단계, 3단계, 3단계, 4단계에 해당 된다.
지금까지 설명한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법은, 컴퓨터에서 실행가능한 명령어로 구현되어 비일시적 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
저장매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 브레이크 제어 보조 장치
110 : 메모리
120 : 제어기
130 : 환경 센싱 모듈
140 : 통신 모듈
150 : 입출력 모듈
200 : 타이어 정보 제공 서버
300 : 메인 브레이크 제어 장치

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 브레이크 제어 보조 장치에서 수행되는 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법으로서,
    브레이크 제어 보조 장치가 운전자로부터 타이어 식별 정보를 입력받아 타이어 정보 제공 서버로 전송하고, 상기 타이어 정보 제공 서버로부터 타이어 식별 정보에 대응되는 타이어 정보를 수신하여 저장하는 단계;
    타이어의 제동력에 영향을 미치는 변수들을 측정하고, 측정 변수들을 상기 타이어 정보에 조회하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 계산하는 단계; 및
    상기 총 브레이크 제동력 데이터 값에 따른 브레이크 제동력 보정 정보와 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값에 따른 브레이크 제동 시점 보정 정보를 생성하고, 차량의 메인 브레이크 제어 장치로 출력하여, 상기 메인 브레이크 제어 장치로 하여금 상기 브레이크 제동력 보정 정보에 따라서 브레이크의 기준 제동력을 보정하고, 상기 브레이크 제동 시점 보정 정보에 따라서 브레이크 동작 임계 거리를 보정하도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 타이어 정보 제공 서버로부터 수신한 타이어 정보는, 상기 측정 변수 각 항목에 대한 브레이크 제동력 값을 포함하고,
    상기 브레이크 제어 보조 장치는 현재 측정된 상기 측정 변수에 대응되는 브레이크 제동력 값을 사전에 정의된 수학식들에 대입하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 각각 계산하는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 보조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정 변수는 노면 상태, 외부 온도, 차량의 속도, 타이어 공기압 및 차량의 무게 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 타이어 정보는 사전에 정의된 노면 상태들 각각에 따른 브레이크 제동력 값, 외부 온도에 따른 브레이크 제동력 값, 차량의 속도에 따른 브레이크 제동력 값, 타이어 공기압에 따른 브레이크 제동력 값, 및 차량의 무게에 따른 브레이크 제동력 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 보조 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 브레이크 제어 보조 장치는
    사전에 정의된 복수의 브레이크 제동력 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동력 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동력 보정 정보를 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력하고,
    사전에 정의된 복수의 브레이크 제동 시점 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동 시점 보정 정보 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력하는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 보조 방법.
  5. 비일시적 저장매체에 저장되고, 프로세서를 포함하는 컴퓨터에서 실행되어, 상기 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램.
  6. 삭제
  7. 타이어 정보를 이용한 브레이크 제어 보조 장치로서,
    운전자로부터 타이어 식별 정보를 입력받는 입출력 모듈;
    유무선 통신망을 통해서 타이어 정보 제공 서버로 상기 타이어 식별 정보를 전송하고, 상기 타이어 정보 제공 서버로부터 상기 타이어 식별 정보에 대응되는 타이어 정보를 수신하여 출력하는 통신 모듈;
    타이어의 제동력에 영향을 미치는 변수들을 측정하여, 측정 변수들을 출력하는 환경 센싱 모듈;
    상기 타이어 식별 정보 및 상기 타이어 정보를 저장하는 메모리; 및
    상기 환경 센싱 모듈로부터 입력되는 상기 측정 변수들 및 차량으로부터 입력되는 측정 변수들을 상기 타이어 정보에 조회하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 계산하고, 상기 총 브레이크 제동력 데이터 값에 따른 브레이크 제동력 보정 정보와 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값에 따른 브레이크 제동 시점 보정 정보를 생성하여 차량의 메인 브레이크 제어 장치로 출력하여, 상기 메인 브레이크 제어 장치로 하여금 상기 브레이크 제동력 보정 정보에 따라서 브레이크의 기준 제동력을 보정하고, 상기 브레이크 제동 시점 보정 정보에 따라서 브레이크 동작 임계 거리를 보정하도록 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 타이어 정보 제공 서버로부터 수신한 타이어 정보는, 상기 측정 변수 각 항목에 대한 브레이크 제동력 값을 포함하고,
    상기 제어기는 현재 측정된 상기 측정 변수들에 대응되는 브레이크 제동력 값을 사전에 정의된 수학식들에 대입하여 총 브레이크 제동력 데이터 값 및 총 브레이크 제동 시점 데이터 값을 각각 계산하는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 보조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 측정 변수는 노면 상태, 외부 온도, 차량의 속도, 타이어 공기압 및 차량의 무게 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 타이어 정보는 사전에 정의된 노면 상태들 각각에 따른 브레이크 제동력 값, 외부 온도에 따른 브레이크 제동력 값, 차량의 속도에 따른 브레이크 제동력 값, 타이어 공기압에 따른 브레이크 제동력 값, 및 차량의 무게에 따른 브레이크 제동력 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 보조 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제어기는
    사전에 정의된 복수의 브레이크 제동력 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동력 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동력 보정 정보를 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력하고,
    사전에 정의된 복수의 브레이크 제동 시점 보정 단계 중 상기 총 브레이크 제동 시점 데이터 값이 해당되는 단계를 식별하여, 해당 단계의 브레이크 제동 시점 보정 정보를 상기 메인 브레이크 제어 장치로 출력하는 것을 특징으로 하는 브레이크 제어 보조 장치.
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