KR102518219B1 - 차량 및 차량의 제어방법 - Google Patents

차량 및 차량의 제어방법 Download PDF

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Abstract

개시된 일 측면은 , 차량 영향 인자와 환경 영향 인자를 구분하여 기존에 조향 제어를 보상하여 보다 정확한 조향 보상 제어가 가능한 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 저장부; 차량의 조향 장치를 구동시키는 구동부; 상기 차량의 조향각 및 조향 토크를 포함하는 복수의 감지 신호를 획득하는 센서부; 및 상기 복수의 감지 신호를 기초로 상기 차량이 미리 결정된 안정 주행 상태에 해당여부를 판단하고, 상기 차량이 상기 미리 결정된 안정 주행 상태이면, 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 포함하는 기준 정보를 도출하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 차량의 제어방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD OF VEHICLE}
본 발명은 차량 및 그 제어방법에 관한 것으로 차량의 쏠림 현상을 방지하도록 조향 토크를 제어하는 기술에 관한 것이다.
차량이 직진으로 주행 시 여러가지 요인에 의해서 차량의 불균형이 발생할 수 있다. 이때 운전자의 의지와 상관없이 차량이 한쪽으로 치우치게 되는 쏠림(pulling) 현상이 발생할 수 있다.
종래에는 이러한, 쏠림(pulling) 현상이 발생하는 경우 운전자가 차량의 직진성을 유지하기 위하여 일정한 힘으로 핸들을 조작하여, 조향 휠이 차량 쏠림의 반대방향이 되도록 하는 조작이 필요하였다.
한편, 차량이 주행 중일 때 측정된 조향 토크, 요각, 조향각 및 차속을 통해서 차량의 쏠림 현상을 판단할 수 있다.
한편, 이때 보상 제어를 통하여 운전자가 똑바로 주행 시 발생하는 조향 토크로 쏠림 예상 차선 중앙 추종을 위한 조향 제어 시 차량 영향 (쏠림, 조향 비대칭 마찰력, 현가 장치) 및 환경 영향 (도로 구배)으로 차선 한쪽으로 치우쳐 주행되거나 운전자가 좌우 비대칭 제어를 느끼게 될 수 있다.
다만, 이러한 과정에서 운전자가 똑바로 주행하고 있을 경우 조향 토크 발생 정도를 누적하여 쏠림을 계산하여 보상하여 여러가지 다른 영향을 고려하지 못하여 정확한 보상 제어가 어려운 문제점이 있었다.
개시된 일 측면은 , 차량 영향 인자와 환경 영향 인자를 구분하여 기존에 조향 제어를 보상하여 보다 정확한 조향 보상 제어가 가능한 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 저장부; 차량의 조향 장치를 구동시키는 구동부; 상기 차량의 조향각 및 조향 토크를 포함하는 복수의 감지 신호를 획득하는 센서부; 및 상기 복수의 감지 신호를 기초로 상기 차량이 미리 결정된 안정 주행 상태에 해당여부를 판단하고, 상기 차량이 상기 미리 결정된 안정 주행 상태이면, 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 포함하는 기준 정보를 도출하여 상기 저장부에 저장하고, 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 편향 값 및 조향 복원 값을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 좌측 또는 우측 방향성을 갖는 상기 편향 값 및 이에 대응되는 상기 조향 복원 값을 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 편향 값을 기초로 편향 평균 값을 결정하고, 상기 조향 복원 값을 기초로 조향 복원 평균 값을 결정하고, 상기 평향 평균 값 및 상기 조향 복원 평균 값을 이용하여 상기 기준 정보를 도출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 조향 정지 마찰력을 도출하고, 상기 과거 시점 이후 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서 도출된 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 평균 조향 정지 마찰력을 도출하고, 상기 평균 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 과거 시점 이후에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 환경 정보를 도출할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 기준 정보를 구성하는 적어도 하나의 요소에 각각 가중치를 부여하고, 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 적어도 하나의 가중치를 변경할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은 차량의 조향 장치를 구동시키고, 상기 차량의 조향각 및 조향 토크를 포함하는 복수의 감지 신호를 획득하고, 상기 복수의 감지 신호를 기초로 상기 차량이 미리 결정된 안정 주행 상태에 해당여부를 판단하고, 상기 차량이 상기 미리 결정된 안정 주행 상태이면, 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 포함하는 기준 정보를 도출하여 저장하고, 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동부를 제어하는 것은, 상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 편향 값 및 조향 복원 값을 결정하는 것을 포함한다.
상기 구동부를 제어하는 것은, 좌측 또는 우측 방향성을 갖는 상기 편향 값 및 이에 대응되는 상기 조향 복원 값을 결정하는 것을 포함한다.
상기 기준 정보를 도출하여 저장하는 것은, 상기 편향 값을 기초로 편향 평균 값을 결정하고, 상기 조향 복원 값을 기초로 조향 복원 평균 값을 결정하고, 상기 평향 평균 값 및 상기 조향 복원 평균 값을 이용하여 상기 기준 정보를 도출하는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동부를 제어하는 것은, 상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 조향 정지 마찰력을 도출하고,
상기 과거 시점 이후 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작하는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동부를 제어하는 것은, 상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서 도출된 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 평균 조향 정지 마찰력을 도출하고, 상기 평균 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작할 수 있다.
상기 기준 정보를 도출하여 저장하는 것은, 상기 과거 시점 이후에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 환경 정보를 도출하는 것을 포함할 수 있다.
상기 구동부를 제어하는 것은, 상기 기준 정보를 구성하는 적어도 하나의 요소에 각각 가중치를 부여하고, 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 적어도 하나의 가중치를 변경할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 및 그 제어방법은 차량 영향 인자와 환경 영향 인자를 구분하여 기존에 조향 제어를 보상하여 보다 정확한 조향 보상 제어가 가능하다.
도1 일 실시예에 따른 차량이 복수의 센서 장치로부터 신호를 수신하여 통합 제어하는 구조를 나타낸 도면이다.
도2는 일 실시예에 따른 제어블럭도이다.
도3은 일 실시예예 따른 조향각 및 조향 토크와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도4는 일 실시예에 다른 기준 정보와 차량의 주행 환경의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도5는 일 실시예예 따른 보상 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도6,7은 일 실시예에 따른 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도1은 일 실시예에 따른 차량이 복수의 센서 장치로부터 신호를 수신하여 통합 제어하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 센서부(200), 제어부(300), 구동부(400)를 포함한다.
센서부(200)에는 전방 카메라, 조향각 센서, 토크 센서, 차량 G센서 등 물체를 감지하거나 인식할 수 있는 다양한 장치가 포함될 수 있다.
센서부(200)는 물체를 감지한 경우 각각 서로 다른 감지 신호를 발생시켜 출력한다. 또한, 센서부(200)가 출력하는 감지 신호에는 물체를 감지한 결과에 따라 차량(1)을 제동시키기 위한 각 시점 별 조향 토크를 포함한다.
개시된 차량(1)은 감지한 물체에 의해서 충돌 회피를 수행할 수 있도록 복수의 센서가 출력하는 신호를 통합적으로 정리하여 하나의 충돌 회피 기능을 수행한다.
한편, 운전자 보조 시스템은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통해 연결된 복수의 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템은 전방 충돌 경고 장치(Forward Collision Warning System, FCW), 자동 비상 제동 장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS), 적응 순항 제어 장치(Adaptive Cruise Control, ACC), 차선 이탈 경고 장치(Lane Departure Warning System, LDWS), 차선 유지 보조 장치(Lane Keeping Assist System, LKAS), 시각지대 감시 장치(Blind Spot Detection, BSD), 후방 충동 경고 장치(Rear-end Collision Warning System, RCW) 등을 포함할 수 있다.
차량(1)에 포함된 장치들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 차량용 통신 네트워크(NT)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지 3.7Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 이와 같은 차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플레스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.
제어부(300)는 센서부(200)로부터 수신되는 복수의 감지 신호를 통합하여 통합 제어 신호를 출력할 수 있다.
구체적으로 제어부(300)는 센서부(200)가 전달하는 감지 신호를 통해 감지 결과 즉, 감지 신호의 온 여부를 결정한다. 결정 결과에 기초하여 제어부(300)는 구동부(400)를 제어하는 통합 제어 신호를 생성하여 출력한다. 한편, 제어부(300)는 차량(1)내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
또한, 제어부(300)는 통합 제어 신호를 생성하기 위한 별도의 모듈로 차량(1)내 마련될 수도 있다.
구동부(400)는 제어부(300)로부터 통합 제어 신호를 수신하여 차량(1)의 조향 장치를 구동시킬 수 있다.
도2는 일 실시예에 따른 제어블럭도이다.
도2를 참고하면, 일 실시예에 따른 차량은 저장부(500), 구동부(400), 센서부(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.
저장부(500)는 후술하는 바와 같이 제어부(300)가 도출한 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 포함하는 기준 정보를 저장할 수 있다.
기준 정보는 주행 중 차량의 스티어링 앵글 센서와 토크 센서 데이터를 실시간 계측한 정보로 차량이 안정적인 직진 주행일 때의 데이터를 의미한다. 기준 정보에 대한 자세한 도출 과정은 후술한다.
구동부(400)는 차량의 조향 장치를 구동할 수 있다. 구동부(400)는 자동차의 진행 방향을 운전자 또는 제어부(300)의 도출 결과에 기초하여 변경하는 장치로 구현될 수 있다.
구동부(400)는 조향 핸들, 조향축 등으로 구성되어 운전자의 조향력을 기어 장치에 전달하는 조작 기구이며, 조향력의 방향을 바꾸어 줌과 동시에 회전력을 증대시켜 주행 링크 기구에 전달하는 기어 장치 및 기어 장치의 작동을 앞바퀴에 전달하고 좌우 바퀴의 관계 위치를 바르게 지지하는 링크 기구 등으로 구성될 수 있다.
센서부(200)는 조향각 및 조향 토크를 포함하는 복수의 감지 신호를 획득할 수 있다. 센서부(200)에 관련된 자세한 설명은 상술한 바와 같으므로 생략한다.
제어부(300)는 상기 차량이 상기 미리 결정된 안정 주행 상태이면, 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 포함하는 기준 정보를 도출하여 상기 저장부(500)에 저장하고, 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 상기 구동부(400)를 제어할 수 있다.
미리 결정된 안정 주행 상태는 미리 결정된 조건에서의 차량이 직진 및 안정 주행하는 상황을 의미한다.
제어부(300)는 상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 편향 값 및 조향 복원 값을 결정할 수 있다. 후술하는 바와 같이 제어부(300)는 조향각과 조향 토크와의 관계를 그래프화 하여 도출할 수 있고 그래프의 기울기와 축과의 교점을 이용하여 차량이 중앙에서부터 얼마나 편향되었지 여부를 포함하는 편향 값과 스티어링이 복구되는 힘을 포함하는 조향 복원 값을 결정할 수 있다.
제어부(300)는 좌측 또는 우측 방향성을 갖는 상기 편향 값 및 이에 대응되는 상기 조향 복원 값을 결정할 수 있다.
제어부(300)는 상기 편향 값을 기초로 편향 평균 값을 결정하고, 상기 조향 복원 값을 기초로 조향 복원 평균 값을 결정하고, 상기 평향 평균 값 및 상기 조향 복원 평균 값을 이용하여 상기 기준 정보를 도출할 수 있다. 즉 제어부(300)는 우측 또는 좌측의 방향성이 있는 편향 값 및 조향 복원 값을 기초로 평균 값을 도출하여 기준 정보를 도출하는데 이용할 수 있다.
또한 제어부(300)는 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 조향 정지 마찰력을 도출할 수 있다.
정지 마찰력은 조향각이 정지해 있을 경우의 평균토크로 도출될 수 있다.
제어부(300)는 적어도 하나 이상의 과거 시점에서 도출된 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 평균 조향 정지 마찰력을 도출하고, 평균 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부(400)의 제어를 시작할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 조향 제어의 시작 시점에서 미리 결정된 토크를 출력하기 위하여 마찰력을 더 가할 수 있다.
제어부(300)는 과거 시점 이후에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 환경 정보를 도출할 수 있다. 제어부(300)는 상술한 바와 같이 도출된 기준 정보와 센서부(200)가 과거 시점 이후에 도출된 정보의 차이를 기초로 차량의 편향 상태를 도출할 수 있다.
또한 제어부(300)는 보상 제어를 하는데 있어서, 기준 정보를 구성하는 적어도 하나의 요소에 각각 가중치를 부여할 수 있고, 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 적어도 하나의 가중치를 변경할 수 있다.
제어부(300)는 기울기가 큰 그래프가 형성되면 스티어 링이 복원하려는 힘이 강하고, 기울기가 작은 그래프가 형성되면 스티어 링이 복원하려는 힘이 약한 상황인 것으로 판단할 수 있다.
제어부(300)는 차량 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
도 2에 도시된 차량의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
한편, 도 2에서 도시된 각각의 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다.
도3은 일 실시예예 따른 조향각 및 조향 토크와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도3을 참고하면 X축은 조향각을 의미하고 Y축은 조향 토크를 의미한다. 제어부(300)는 안정적으로 직진 주행하는 상태에서의 조향각과 조향 토크 사이의 관계를 도3과 같이 도출할 수 있다.
제어부(300)는 미리 결정된 안정 주행 상태이면, 조향각과 조향 토크의 관계를 도출 할 수 있다. 안정 주행 상태는 주행 차량의 속도, 조향각, 조향 각속도, 측방 가속도, 종축 가속도, 요 레이트(Yaw late) 및 주행 차량의 곡률의 값을 포함할 수 있다.
한편 제어부(300)는 상대적 우측 조향각과 조향토크, 좌측 조향각과 조향토크의 관계를 도출할 수 있다.
우측 조향각과 우측 조향 토크와의 관계는 그래프 상의 일차 함수인 L1으로 근사화 될 수 있고, 좌측 조향각과 좌측 조향 토크와의 관계는 그래프 상의 일차 함수인 L2로 근사화 할 수 있다. 각각의 함수는 아래의 수학식으로 표현할 수 있다.
Figure 112018100960133-pat00001
T는 조향 토크를 의미하고, A는 그래프의 기울기를 의미하며, SA는 조향각을 의미하고 B는 그래프와 Y축의 교점을 의미한다.
L1, L2의 기울기 각각(A1, A2)은 차량의 스티어 링이 원복 하려는 토크인 조향 복원 값과 대응될 수 있다. 또한 L1, L2가 Y축과 교차하는 점(B1,B2)은 차량이 중앙으로부터 일부에 쏠린 편향 값에 대응 될 수 있다. 한편 제어부(300)는 상기 두 그래프의 평균값을 도출할 수 있으며, 평균 값의 그래프 L3를 도출할 수 있다. 평균 값 그래프 L3는 L1및 L2의 기울기의 평균 및, Y절편의 평균으로 도출될 수 있다. 이와 관련된 연산에 사용되는 수학식은 아래와 같다.
Figure 112018100960133-pat00002
수학식2를 참고하면, L1및 L2의 그래프 각각의 기울기 A1, A2의 평균을 이용하여 평균 값인 L3의 그래프의 기울이 A3를 도출할 수 있다. 한편 조향 각과 조향 토크의 관계 그래프에서 기울기는 조향 복원 값과 대응 될 수 있음은 상술하였다.
Figure 112018100960133-pat00003
수학식3을 참고하면, L1및 L2의 그래프 각각의 Y절편 B1, B2의 평균을 이용하여 평균 값인 L3의 그래프의 기울기 A3를 도출할 수 있다. 한편 조향 각과 조향 토크의 관계 그래프에서 Y절편은 편향 값과 대응 될 수 있음은 상술하였다.
한편, 제어부(300)는 상술한 동작을 기초로 도출된 L1 내지 L3를 기초로 기준 정보를 도출할 수 있으며, 기준 정보와 차량의 상태를 비교하여 과거 시점 이후의 차량의 주행 상태를 판단하고, 편향 주행을 보상하여 차량이 도로의 중앙으로 주행할 수 있도록 제어할 수 있다.
한편 도3에서 설명한 도면은 기준 정보를 도출하기 위한 일 실시예에 불과하며, 차량의 안정 주행 상태에서의 조향각과 조향 토크와의 관계를 도출할 수 있는 동작이면 그 동작의 제한은 없다.
도4는 일 실시예에 다른 기준 정보와 차량의 주행 환경의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도4a를 참고하면, 차량은 경사가 있는 도로를 주행하는 것을 나타내고 있다. 차량이 우측으로 기울어 진 상태에서 도로를 주행하는 경우, 조향각과 조향 토크와의 관계는 도5에서 도출한 조향각과 조향 토크와의 관계의 그래프 보다 왼쪽으로 더 이동한 형태(L4)로 도출될 수 있다. 즉 이 경우 차가 우측으로 기울어져 있으므로 좌측으로 조향을 변경하는 토크가 많이 필요하므로 기존 그래프에 비해서 왼쪽으로 평행이동 한 형태로 도출될 수 있다. 제어부(300)는 기존 L3그래브 보다 왼쪽에 조향 토크와 조향 각의 관계가 형성된 경우 차량이 오른쪽으로 기운 것으로 판단할 수 있으며, 이에 대응되도록 보상 제어를 할 수 있다.
도4b를 참고하면, 차량은 경사가 있는 도로를 주행하는 것을 나타내고 있다. 차량이 좌측으로 기울어 진 상태에서 도로를 주행하는 경우, 조향각과 조향 토크와의 관계는 도4에서 도출한 조향각과 조향 토크와의 관계의 그래프 보다 오른쪽으로 더 이동한 형태(L5)로 도출될 수 있다. 즉 이 경우 차가 좌측으로 기울어져 있으므로 우측으로 조향을 변경하는 토크가 많이 필요하므로 기존 그래프에 비해서 오른쪽으로 평행이동 한 형태로 도출될 수 있다. 제어부(300)는 기존 L3그래브 보다 오른쪽에 조향 토크와 조향 각의 관계가 형성된 경우 차량이 왼쪽으로 기운 것으로 판단할 수 있으며, 이에 대응되도록 보상 제어를 할 수 있다.
또한 이와 관련된 조향 토크와 조향 각의 관계의 차이는 차량이 주행하는 도로의 환경에 관련된 정보인 것으로 제어부(300)는 현재 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 환경 정보를 도출할 수 있다. 제어부(300)는 상술한 차이에 기초하여 차가 오른쪽으로 기운 것으로 판단할 수 있다.
한편 도4a 및 도4b에 나타난 실시예는 차량이 주행하는 도로의 기울기를 도출하는 일 실시예에 불과하여 도로의 기울기 뿐만 아니라 다른 차량의 주행 환경을 도출할 수 있는 조향 토크와 조향 각 사이의 관계를 이용하여 실시되는 동작이라면, 그 동작의 제한은 없다.
도5는 일 실시예예 따른 보상 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도5를 참고하면, 제어부(300)는 기본 조향 제어(700)로 조향 제어를 실시하면서, 현재 시점에서의 획득한 조향 각 및 조향 토크를 기초로 보상 제어를 할 수 있다. 제어부(300)는 상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 상기 구동부(400)를 제어 할 수 있다. 또한 제어부(300)는 기준 정보를 구성하는 적어도 하나의 요소에 각각 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들어 상술한 편향 값(701)에 G1의 가중치를 부여하고 조향 복원 값(702)에 G2의 가중치를 부여하고, 정지 마찰력(703)에 G3의 가중치를 부여하고 환경 정보(704)에 G4의 가중치를 부여할 수 있다. 상술한 바와 같이 제어부(300)는 기준 정보에 대응되는 차량 주행을 위해 각각의 가중치를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 현재 주행도로의 중앙에서 차량이 미리 결정된 거리 미만으로 주행하는 경우 쏠림 현상이 크지 않은 것으로 판단하여 편향 값 및 조향 복원 값을 제어 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 G1 및 G2의 값을 제어할 수 있다.
또한 제어부(300)는 현재 주행도로의 중앙에서 차량이 미리 결정된 거리를 초과하여 주행하는 경우 쏠림 현상이 큰 것으로 판단하여 환경 정보 값을 제어 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(300)는 G4의 값을 제어할 수 있다.
한편 도5에서 설명한 동작은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 일 실시예예 불과하고, 가중치를 부여하는 동작 및 가중치를 변경하는 동작은 차량이 쏠림 현상 없이 동작하는 동작이라면 그 제한은 없다.
도6은 일 실시예에 따른 순서도이다.
도6을 참고하면, 센서부(200)가 복수의 감지 신호를 획득할 수 있다(1001). 차량이 미리 결정된 안정 주행 상태인 것으로 판단된 경우(1002), 조향각과 조향 토크와의 관계를 도출할 수 있다(1003). 제어부(300)는 이렇게 도출된 조향각과 조향 토크와의 관계를 기초로 기준 정보를 도출하고, 저장부(500)에 저장할 수 있다(1004). 제어부(300)는 이후 시점에서의 차량의 조향각 및 조향 토크와 도출된 기준 정보의 차이에 도출하여 조향 구동을 제어할 수 있다(1005).
도7을 참고하면, 제어부(300)는 조향각과 조향 토크와의 관계를 도출할 수 있다(1011). 이렇게 도출된 정보를 기초로 제어부(300)는 기준 정보를 도출하고 저장부(500)에 저장할 수 있다(1012).제어부(300)는 기준 정보를 구성하는 적어도 하나의 요소에 가중치를 부여할 수 있다(1031). 적어도 하나의 요소는 편향 값, 복원 평균 값 등을 포함할 수 있다. 한편 제어부(300)는 상술한 동작에 있어서, 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 적어도 하나의 가중치를 변경할 수 있다(1014).
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 차량
200 : 센서부
300 : 제어부
400 : 구동부
500 : 저장부

Claims (16)

  1. 저장부;
    차량의 조향 장치를 구동시키는 구동부;
    차량의 조향각 및 조향 토크를 포함하는 복수의 감지 신호를 획득하는 센서부; 및
    상기 복수의 감지 신호를 기초로 상기 차량이 미리 결정된 안정 주행 상태에 해당여부를 판단하고,
    상기 차량이 상기 미리 결정된 안정 주행 상태이면,
    적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 포함하는 기준 정보를 도출하여 상기 저장부에 저장하고,
    상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 편향 값 및 조향 복원 값을 결정하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    좌측 또는 우측 방향성을 갖는 상기 편향 값 및 이에 대응되는 상기 조향 복원 값을 결정하는 차량.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 편향 값을 기초로 편향 평균 값을 결정하고,
    상기 조향 복원 값을 기초로 조향 복원 평균 값을 결정하고,
    상기 편향 평균 값 및 상기 조향 복원 평균 값을 이용하여 상기 기준 정보를 도출하는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 조향 정지 마찰력을 도출하고,
    상기 과거 시점 이후 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작하는 차량.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서 도출된 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 평균 조향 정지 마찰력을 도출하고,
    상기 평균 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작하는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 과거 시점 이후에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 환경 정보를 도출하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기준 정보를 구성하는 적어도 하나의 요소에 각각 가중치를 부여하고,
    상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 적어도 하나의 가중치를 변경하는 차량.
  9. 차량의 조향 장치 구동부를 구동시키고,
    상기 차량의 조향각 및 조향 토크를 포함하는 복수의 감지 신호를 획득하고,
    상기 복수의 감지 신호를 기초로 상기 차량이 미리 결정된 안정 주행 상태에 해당여부를 판단하고,
    상기 차량이 상기 미리 결정된 안정 주행 상태이면,
    적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 포함하는 기준 정보를 도출하여 저장하고,
    상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동부를 제어하는 것은,
    상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 편향 값 및 조향 복원 값을 결정하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동부를 제어하는 것은,
    좌측 또는 우측 방향성을 갖는 상기 편향 값 및 이에 대응되는 상기 조향 복원 값을 결정하는 것을 포함하는 차량 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 기준 정보를 도출하여 저장하는 것은,상기 편향 값을 기초로 편향 평균 값을 결정하고,
    상기 조향 복원 값을 기초로 조향 복원 평균 값을 결정하고,
    상기 편향 평균 값 및 상기 조향 복원 평균 값을 이용하여 상기 기준 정보를 도출하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 구동부를 제어하는 것은,
    상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서의 상기 차량의 조향각 및 조향 토크의 관계를 기초로 조향 정지 마찰력을 도출하고,
    상기 과거 시점 이후 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작하는 차량 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 구동부를 제어하는 것은,
    상기 적어도 하나 이상의 과거 시점에서 도출된 상기 조향 정지 마찰력을 기초로 평균 조향 정지 마찰력을 도출하고,
    상기 평균 조향 정지 마찰력을 기초로 상기 구동부의 제어를 시작하는 차량 제어방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 기준 정보를 도출하여 저장하는 것은,,
    상기 과거 시점 이후에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 환경 정보를 도출하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 구동부를 제어하는 것은,
    상기 기준 정보를 구성하는 적어도 하나의 요소에 각각 가중치를 부여하고,
    상기 과거 시점 이후 적어도 한 시점에서 측정한 상기 차량의 조향각 및 조향 토크와 상기 기준 정보의 차이에 기초하여 적어도 하나의 가중치를 변경하는 차량 제어방법.
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