KR20010022822A - 차량 속도를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

차량 속도를 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정속 주행 장치(cruise control device)에 의해, 구체적으로는 차량의 속도가 바람직하게는 선택된 일정한 속도(Vdet)에 대해 제어되는 정속 주행 제어 상태(13)와, 차량의 속도(Vcurr)가 선택된 일정한 속도(Vdet)에 가깝게 제어되는 감속 상태(14)와, 속도 변화가 바람직하게는 수동으로 제어되는 가속 상태(15)와, 시스템이 임시로 또는 영구적으로 꺼지는 인액티브(inactive) 상태(16)와, 주로 차량의 진행 방향에 있는 다른 차량과의 차간 거리가 제어되는 거리 제어 상태(17) 중의 하나 이상의 상태로 정속 주행 장치를 설정하여, 차량의 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 정속 주행 제어를 임시 상태(18)에 놓는 단계를 더 포함하며, 이 단계에서 이 상태(18)로 전환되는 시간에서 속도(Vcurr)가 유지된다.

Description

차량 속도를 제어하는 방법 및 장치{PROCESS AND SYSTEM FOR CONTROLLING THE SPEED OF A VEHICLE}
정속 주행 장치는 주행 중에 짧거나 먼 차간 거리 내에서 일정한 속도를 유지하는 자동차의 편리한 수단이다. 통상, 특정 속도에서 특정한 스타트 버튼 또는 설정 버튼을 작동시켜 정속 주행 장치를 켠다. 켜지는 순간의 차량 속도는 메모리에 저장되고 정속 주행 장치는 이 저장된 값에 따라 차량의 속도를 제어한다. 정속 주행 장치는 종료 버튼에 의해 또는 예컨대 브레이크 또는 클러치 페달의 작동에 의해 꺼진다. 정속 주행 장치는 스타트 버튼을 특정한 속도에서 작동시키거나 재개 버튼을 누르는 것에 의해 재시동될 수 있으며, 이렇게 하면 정속 주행 장치는 꺼지기 전에 개시되었던 속도로 환원된다.
종래의 정속 주행 제어 시스템은 컴퓨터 유닛을 구비하며, 이 컴퓨터 유닛은 예컨대 엔진 상태와, 액셀러레이터, 클러치 및 브레이크 페달의 위치와, 다른 관련 정보를 해독하고 보고하도록 마련된 센서들에 연결된다. 컴퓨터 유닛은 예컨대 모터로의 연료 공급을 증감시켜 모터를 제어하는 수단에도 역시 연결된다. 또한, 컴퓨터 유닛에는 지시 및 다른 일시적인 정보를 저장하는 메모리 유닛이 장착된다.
물체에 대한 거리 및 속도를 측정하는 상이한 디바이스가 있다. 그와 같은 디바이스로는 예컨대 레이저 카메라, 카메라 및 레이더가 있다. 레이더 기술의 급속한 발달에 의해 신호 처리용 기기(equipment)를 비롯한 레이더 기기의 크기는, 승용차, 트럭 및 버스 등의 상이한 유형의 차량에도 예컨대 항법 등의 목적을 위한 특별한 예방 수단으로서 레이더 기기가 장착될 수 있는 정도까지 감소했다.
또한, 정속 주행 제어 시스템에는 레이더가 연결되어 시스템에 예컨대 선행 차량에 대한 거리 및 속도를 제공한다. 이러한 시스템에 의해 선행 차량과의 거리에 따른 차량의 속도를 제어할 수 있다. 이와 같은 정속 주행 제어 시스템의 문제점으로는, 이러한 시스템에는, 특히 차량의 불필요한 가속을 안전하게 정지시키는 지능적인 방법이 결여되어 있다는 것이다.
본 발명은 정속 주행 장치(cruise control)에 의해, 구체적으로는 차량의 속도가 바람직하게는 선택된 일정한 속도에 대해 제어되는 정속 주행 제어 상태와, 차량의 속도가 선택된 일정한 속도에 가깝게 제어되는 감속 상태와, 속도 변화가 바람직하게는 수동으로 제어되는 가속 상태와, 주로 차량의 진행 방향에 있는 다른 차량과의 차간 거리가 제어되는 거리 제어 상태와, 시스템이 임시로 또는 영구적으로 꺼지는 인액티브(inactive) 상태 중의 하나 이상의 상태로 정속 주행 장치를 설정하여, 차량의 속도를 제어하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 정속 주행 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 정속 주행 제어 시스템의 블록 선도이고,
도 2는 본 발명에 다른 정속 주행 제어 시스템의 상태들을 나타내는 상태도이다.
본 발명의 주목적은 바람직하게는 차량의 진행 방향에 있는 다른 차량의 속도에 따라 차량의 속도를 제어하여 불필요한 가속이 발생하지 않게 하는 개선된 정속 주행 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적은 전제부에 따른 방법에서, 정속 주행 제어가 추가의 상태로 설정되고 이 상태로 전이할 때 속도가 유지되는 방법을 통해 달성된다.
본 발명에 따른 정속 주행 시스템은 컴퓨터 유닛, 센서 및 제어 디바이스를 포함한다. 작동된 컴퓨터 유닛은 선택된 속도 및 다른 선행 차량의 거리 및/또는 속도에 대한 센서로부터 얻어진 정보에 따라 제어 디바이스로 차량의 속도를 제어한다. 선행 차량이 센서의 감지 영역을 벗어나고 다른 어떠한 차량도 감지 영역 내에 있지 않다는 거리 및/또는 속도 센서로부터의 지시에 따라, 컴퓨터 유닛은 임시 상태를 취하는데 이 임시 상태로 전환될 때 차량은 그 속도가 유지된다.
본 발명을 첨부된 도면에 도시된 비한정적인 실시예와 관련하여 상세히 기재한다.
속도 참조
Vdet: 운전자에 의해 선택된 정속 주행 제어가 유지해야 하는 속도
Vmin: 생산자에 의해 예정된 정속 주행 제어가 유지해야 하는 최저 속도
Vmax: 생산자에 의해 예정된 정속 주행 제어가 유지해야 하는 최대 속도
Vcurr: 차량의 현재 속도
Vrel: 예컨대 물체 또는 다른 차량에 대한 차량의 상대 속도
도 1은 소위 지능형 정속 주행 시스템의 매우 개략적인 실시예를 나타낸다. 통상 시스템은 거리 및/또는 속도 센서(21)와, 커브 센서 또는 유닛(23)으로 이루어진 가능한 커브 센서 기능부와, 스위치(24)와, 액셀러레이터 및 클러치 페달 위치를 위한 각각의 센서(25, 26)와, 속도 센서(31) 등의 다수 개의 센서에 연결된 컴퓨터 유닛(20)을 포함한다. 컴퓨터 유닛은 모터(27)를 직간접으로 제어하고 그 결과 제어 디바이스(32, 28, 29)에 의해 브레이크와 기어박스를 각각 작동시킬 수 있다. 또한, 시스템은 적절한 인터페이스(30)에 의해 운전자와 통신하도록 구성되어 있다. 바람직하게는, 속도는 센서(21)에 의해 감지되는 물체에 대한 거리 또는 상대 속도로 주어진다. 커브 센서(23)는 예컨대 차량 전방의 굴곡 등의 도로 외관에 대한 정보를 컴퓨터 유닛(20)에 제공한다.
컴퓨터 유닛이 모터 및 다른 유닛에 직간접으로 연결되어 있다는 것은, 연료 공급용 디바이스, 브레이크 및 (자동) 기어박스 등의 유닛의 제어가 제어 디바이스를 매개로 컴퓨터에 의해 직접 수행되거나 제어 유닛과 같은 기존 제어 유닛으로의 정보 공급에 의해 간접으로 수행된다는 것을 의미한다. 명백히, 정속 주행 시스템은 차량 컴퓨터 또는 다른 유닛에 제공되면 이들에 합체될 수 있다.
다음의 예에서 본 발명에 따른 디바이스가 제공된 차량은 A로 참조되며 선행 차량은 B로 참조된다.
정속 주행 시스템은 다수의 상태를 포함하는데 이들은 도 2에 도시되어 있다. 이러한 상태는 아래와 같다.
오프(11; OFF) : 예컨대 차량의 발차 후에 운전자가 정속 주행 제어를 일부러 껐거나 정속 주행 제어가 작동되지 않는 등의 이유에 의해 시스템이 꺼져 작동하지 않는 상태.
액티브(12) : 이 상태는 다수의 상태로 이루어진다.
- 정속 주행 제어(13) : 시스템이 일정 속도를 유지하도록 차량의 속도를 계속해서 조절하는 경우.
- 감속(14) : 예컨대 차량이 내리막길을 운행하거나 가속을 시작하여 속도가 예정된 속도를 초과하는 경우.
- 거리 제어 상태(17) : 주로 차량(A)의 다른 차량(B)에 대한 거리가 제어되는 경우.
- 임시 상태(18) : 본 발명에 따른 상태로서 이하 상세히 기재된다.
가속(15) : 시스템이 작동하고 있지만 운전자가 제어하여 액셀러레이터를 작동시키고 속도를 증가시키는 상태(Vcurr＞Vdet).
인액티브(16) : 시스템이 작동된 후에 예컨대 브레이크 또는 클러치 페달의 작동에 의해 또는 운전자가 정속 주행 제어를 끄는 것에 의해 작동 중지된 상태. 이 상태에서 주행 속도(Vdet)는 메모리에 유지된다.
정속 주행 제어는 차량이 시동되지 않는 한 꺼진 채로 있다. 차량의 시동(10) 이후, 정속 주행 제어는 작동될 때까지 작동 정지되어 있는 오프(OFF) 상태를 취한다. 운전자는 속도(Vdet)에서 예컨대 스위치로 정속 주행 제어를 작동시킨다. Vdet는 정속 주행 장치의 임시 메모리에 저장된다. 안전성 때문에, 정속 주행 제어는 운전자에 의해 수동으로 작동되어야 한다. 통상 정속 주행 제어는 차량의 속도가 Vmim보다 작은 경우( 또는 Vmax보다 큰 경우)에는 작동되지 않는다. 이것은 회로 제어 장치의 컴퓨터 유닛에 의해 제어되며, 이 유닛의 메모리에서 Vmin(Vmax)가 결정된다. 액티브 상태(12)에서, 회로 제어 장치는 차량의 속도 Vcurr가 가능한 Vdet에 가깝게 되도록, 예컨대 지속적인 가속 또는 차량 브레이크의 사용에 의해 각각 가속 또는 감속하여 차량의 속도를 제어한다. 예컨대 내리막길에서의 가속에 의해 운전자가 가속하지 않아도 속도가 증가되는 불필요한 속도 증가 시에, 시스템은 Vcurr를 Vdet로 감소시키도록 감속 상태(14)를 취한다. 제동은 모터로의 연료 공급을 감소시키는 것과 같은 다른 방법에 의해 달성된다. 이때, Vdet에 도달할 때까지 Vcurr가 실제 속도 Vdet와 비교되며, 그에 따라 시스템은 정속 주행 제어 상태(13)를 취한다.
거리 제어 상태(17)에 의해, 컴퓨터 유닛은 센서(21)로부터 차량(A)의 선행 차량(B)과 그 운행 방향에 대한 정보를 받은 후, 차량(A)과 차량(B)간의 거리가 정해진 거리(ds)보다 짧게 되지 않도록 예컨대 (모터의) 제동 또는 가속에 의해 속도를 제어할 것이다. 하지만, 정속 주행 제어는 차량의 속도를 감소시킬 수 있으며, 한편 선택된 속도(Vdet)는 메모리에 유지된다. 정속 주행 상태(13)로부터 거리 제어 상태(17)로의 전환은, 차량(B)이 감지되고 차량(A)이 거리(ds)를 유지하도록 감속해야만 하는 경우에 발생한다. 이 상태는 감속 상태(14)와 동일하지만, 이 경우, 시스템은 거리(ds)도 역시 고려한다. 가속 등에 의해 차량(B)의 속도가 증가하면, 정속 주행 제어 상태(13)가 취해지며 시스템은 종래의 정속 주행 제어로서 작동한다.
종래의 지능형 정속 주행 제어 시스템과 본 발명에 따른 정속 주행 제어 시스템간의 주요 차이점은 액티브 상태(12)에 있는데, 이 상태(12)에서 정속 주행 제어가 임시 상태(18)를 취한다. 센서가 차량(B)을 놓치는 경우, 예컨대 차량(A) 또는 차량(B) 중의 어느 하나가 출구로 나가거나 레인을 변경하거나 또는 차량(B)이 가속하여 센서의 감지 영역으로부터 사라지는 경우와, 어떠한 물체도 센서(21)의 감지 영역 내에 없는 경우에는, 정속 주행 제어는 실제의 Vcurr를 취하고 가속 가능성을 방지한다. 이 상태에서, 차량(A)은 안전 거리 내에 다른 차량이 없는 것과 같은 특정한 조건이 충족되는 경우에만 자체적으로 가속될 수 있다. 하지만, 정속 주행 제어는 차량(A)과 차량(B)간의 거리가 감소하면 거리 제어(17)로 전환되며, 또는 예컨대 운전자가 액셀러레이터를 밟거나 정속 주행 시스템을 재개하는 경우 정속 주행 상태(13)로 전환된다.
액티브 상태(12)에 있는 때의 정속 주행 제어는 가속 상태(15)를 취할 수 있으므로, 운전자가 임시로 제어하여 가속을 행한다. 가속이 끝나면, 시스템은 액티브 상태(12)를 취하고 정속 주행 제어가 실제 속도 Vcurr를 제어하며, Vcurr＞Vdet인 경우에는 속도가 감소된다.
운전자는 예컨대 정속 주행 제어를 작동시키는 스위치로, 또는 브레이크나 클러치 페달을 작동시키는 것에 의해 수동으로 정속 주행 제어를 작동 정지시킬 수 있다. 정속 주행 제어는 운전자가 작동을 재개할 때까지 이 상태(16)를 유지한다. 이 위치에서, 정속 주행 제어는 Vcurr가 Vmin보다 높거나 Vmax보다 낮은 경우 작동된다. 특정한 시스템에서, 정속 주행 제어는 예컨대 기어 변속 후에 자동으로 재개된다.
정속 주행 제어는 운전자가 예컨대 정속 주행 제어 기능을 작동시킨 스위치로 정속 주행 제어 기능을 끄는 경우, 인액티브, 액티브 및 가속 상태로부터 오프 상태(11)로 전환될 수 있다. 물론, 전술한 상태들 및 그 조합 이외의 다른 상태 변화가 발생할 수 있다.
하나의 실시예에서, 운전자는 차량(B)에 대한 상대 속도에 대해 차량(A)으로부터 통지 받고, 거리 제어로 전환할 때 추월과 같은 회피 행위를 수행하거나 제동을 할 수 있도록 시스템으로부터 제어를 인계 받는다.
본 발명에 따른 정속 주행 시스템은 트럭과 같은 대형 차량에 사용하기에 특히 적절하며, 예컨대 트럭이 전복될 수 있는 급격한 커브를 그리며 출구로 나갈 때 정속 주행 제어 장치가 작동되어 있으면 가속을 중지시키는 장점을 제공한다. 하지만, 이것은 비한정적인 것이며, 시스템은 승용차, 버스 및 다른 차량에 제공될 수 있다.
유리한 실시예에서, 시스템은 연료 공급에 대한 제어를 인계 받고 토크 및/또는 가능한 리타더(retarder)를 제어하여 브레이크 토크를 제공한다. 다른 실시예에서, 거리(ds) 대신에, 시간 간격 동안 차간 거리를 제공하는 시간 갭(tg)을 사용할 수 있다.
하나의 실시예에서, 센서(21)는 바람직하게는 최소 진동에 노출되도록 구성되어 차량 전면에 배치된 레이더 유닛이다. 예컨대 현수식 캐빈이 있는 트럭에서는 레이더를 예컨대 헤드라이트와 연결된 캐빈 외곽의 외부 영역에 배치할 수 있다. 운전자 측은 충분한 영역을 제공하기에 적절하다.
본 발명에 따른 시스템이 충돌 방지 또는 충돌 레이더 시스템의 역할을 하지는 않지만, 그와 같은 시스템의 일부이거나 일부로서 작동할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예에 대해 예시되고 기재되었지만, 여러 가지 변경 및 수정이 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 것이 명백하다.

Claims (8)

  1. 전방 영역의 선행 차량을 스캔하는 하나 이상의 감지기(21)와 통신하는 정속 주행 장치(cruise control device)에 의해 차량의 속도를 제어하는 방법으로, 상기 정속 주행 장치는
    - 차량의 속도(Vcurr)가 선택된 일정한 속도(Vdet)에 따라 제어되는 제1 상태와,
    - 차량의 속도(Vcurr)가, 하나 이상의 최근접한 선행 차량까지의 거리(ds)가 실질적으로 일정하게 유지되는 때의 속도에 따라 제어되는 제2 상태와,
    - 차량의 속도(Vcurr)가 실질적으로 일정하게 유지되는 제3 상태
    중의 하나 이상의 상태를 취하며, 또한 선행 차량이 감지기(detector)의 감지 영역에 있는 것으로 감지되면 상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 전환되는, 차량 속도 제어 방법에 있어서,
    상기 정속 주행 장치는 선행 차량이 상기 감지기의 감지 영역을 벗어나면 상기 제2 상태로부터 제3 상태를 취하며,
    - 운전자가 차량의 속도 제어를 인계 받게 될 때까지, 또는
    - 선행 차량이 감지기의 감지 영역 내에 있는 것을 감지기(21)가 감지하여 정속 주행 장치가 제3 상태로부터 제2 상태를 취할 때까지 상기 제3 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 정속 주행 장치는 제3 상태로부터 제1 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전환은 시스템이 수동으로 작동될 경우에 일어나는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 방법.
  4. 컴퓨터 유닛(20), 감지기(21, 23, 25, 26, 31), 제어 장치(28, 29, 32)를 포함하는 정속 주행 제어 장치로, 상기 컴퓨터 유닛은 작동 시에 선택된 속도와 감지기(21)로부터 수신된 정보에 따라 제어 장치에 의해 차량의 속도를 제어하도록 설치되어 있으며, 상기 정보는 선행하는 다른 차량까지의 거리 및 속도 중 하나 이상을 포함하며, 상기 정속 주행 제어는
    - 차량의 속도(Vcurr)가 선택된 일정한 속도(Vdet)에 따라 제어되는 제1 상태와,
    - 차량의 속도(Vcurr)가, 하나 이상의 최근접한 선행 차량까지의 거리(ds)가 실질적으로 일정하게 유지되는 때의 속도에 따라 제어되는 제2 상태와,
    - 차량의 속도(Vcurr)가 실질적으로 일정하게 유지되는 제3 상태
    중의 하나 이상의 상태를 취하며, 또한 선행 차량이 감지기의 감지 영역에 있는 것으로 감지되면 상기 제1 상태에서 상기 제2 상태로 전환되는, 차량 속도 제어 장치에 있어서,
    상기 컴퓨터 유닛은 선행 차량이 감지기의 감지 영역을 벗어나면 정속 주행 제어를 상기 제2 상태로부터 제3 상태에 두도록 추가로 구성되며, 정속 주행 제어는,
    - 운전자가 차량 속도의 제어를 인계 받았다는 신호를 페달 디텍터(25)로부터 수신할 때까지, 또는
    - 선행 차량이 감지 영역 내에서 감지되었다고 감지기(21)가 컴퓨터 유닛에 발신하여 컴퓨터 유닛이 정속 주행 제어에게 제3 상태로부터 제2 상태를 취하도록 지시할 때까지는 제3 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 거리 및 속도 감지기(21) 중의 하나 이상은 레이더 유닛인 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 감지기는 차량의 전면부, 바람직하게는 차량 캐빈의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
  7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 장치는 도로의 외양을 지시하기 위해 감지기에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
  8. 제4항 내지 제7항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 거리 및/또는 속도 감지기(21)는 시차(時差)에 따른 거리를 지시하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 속도 제어 장치.
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