KR20060104148A

KR20060104148A - 차량의 액셀페달 제어장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20060104148A
Application number: KR1020050026050A
Authority: KR
Inventors: 오세영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-10-09

Abstract

차량에서 네비게이션 장치의 정보로부터 주행되는 전방 도로의 선형 상태를 판단하고, 현재의 차량 상태를 비교 분석하여 액셀페달의 답력을 자동으로 제어하도록 하는 것으로,

액셀페달에 장착되는 구동장치와, 네비게이션 장치와 CAN 통신으로 접속되며, 네비게이션 장치에서 제공되는 차량의 위치 및 전방 도로의 지리정보를 인터페이스하는 CAN 통신부와, CAN 통신부를 통해 인터페이스되는 차량의 위치 및 전방도로의 지리정보를 분석하여 커브구간 및 커브구간의 곡률을 추출하고, 도로의 곡률과 차량의 속도 및 브레이크 페달의 구동 여부에 따라 설정된 테이블의 조건에서 액셀페달의 답력량을 결정하는 제어부와, 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 답력 조정을 구동 제어하는 구동 제어부 및 구동 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 액셀페달에 장착되는 구동장치를 동작시켜 답력량을 조정하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

액셀페달, 답력 조정, 네비게이션장치, 곡률

Description

차량의 액셀페달 제어장치 및 그 방법{ACCELERATOR CONTROL DEVICE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 액셀페달 제어장치에 대한 일 실시예의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 액셀페달 제어장치에서 네비게이션 장치의 데이터로부터 커브 구간 생성을 보이는 일 예시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량에서 엑셀페달의 답력 제어를 실행하는 일 실시예의 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 네비게이션 장치 20 : CAN 통신부

30 : 제어부 40 : 구동 제어부

50 : 구동부 60 : 엑셀페달

본 발명은 차량의 액셀페달에 관한 것으로, 더 상세하게는 네비게이션 장치의 정보로부터 주행되는 전방 도로의 선형 상태를 판단하고, 현재의 차량 상태를 비교 분석하여 액셀페달의 답력을 자동으로 제어하도록 하는 차량의 액셀페달 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

차량에서 액셀페달은 통상적으로 운전자의 발에 의해 작동되며, 스로틀 밸브와 연결되어 연소실로 유입되는 공기량을 조절함으로써, 엔진의 RPM을 제어하여 차량의 속도를 가속하거나 감속시키는 제어하는 기능을 수행한다.

따라서, 운전자는 주행도로의 조건 및 선형 상태 등에 따라 액세페달을 적절하게 작동시켜 안정되고 효율적인 운행이 유지되도록 하고 있다.

현재 국내의 도로는 지형적인 영향으로 인하여 급경사 및 급커브 등의 교통 장애물을 많이 포함하고 있어 항상 교통사고의 위험에 노출되어 있다.

따라서, 정부에서는 이러한 지역에서의 운행에서 안전성을 주지시키고, 사전에 해당 구간으로의 진입 및 도로의 선형 형태를 안내하는 신호기 및 교통 표지판 등을 설치하여 교통 사고율을 낮추려고 하고 있으나, 실적으로 사고 발생율을 크게 낮추지 못하고 있는 실정이다.

일 예를 들어, 현재 주행하고 있는 도로의 선형 상태가 급 커브를 유지하고 있으나 부주의한 운전 및 운전 숙련도의 미숙으로 인하여 액셀페달을 깊이 밟는 경우가 발생하며, 이 경우 차량이 고속으로 운행되므로 원심력에 의하여 차량이 도로에서 탈선하거나 전복되는 사고위험이 발생하고 있다.

특히, 자기과시를 위한 무리한 과속으로 급커브에서의 탈선 및 전복 사고가 빈번하게 발생되고 있는 실정이다.

그러나, 현재의 차량에서는 이러한 도로의 선형 상태에 따라 엔진의 출력을 강제로 엑제하는 기능이 포함되어 있지 않고 있어, 급 커브길에서의 차량 탈선이나 전복 사고를 사전에 예방 조치할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 급커브 지역에서의 안전 운행을 제공하기 위하여 네비게이션 장치의 정보로부터 주행되는 전방 도로의 선형 상태를 도로 유형별로 분석 판단하고, 현재의 차량 운전 상태와 비교 분석하여 액셀페달의 답력을 자동으로 제어하도록 함으로써, 급 커브의 도로에서 과속으로 인한 차량 탈선 및 전복 사고의 발생을 사전에 방지하도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 네비게이션장치가 장착되는 차량에 있어서, 액셀페달에 장착되는 구동장치와; 네비게이션 장치와 CAN 통신으로 접속되며, 네비게이션 장치에서 제공되는 차량의 위치 및 전방 도로의 지리정보를 인터페이스하는 CAN 통신부와; CAN 통신부를 통해 인터페이스되는 차량의 위치 및 전방도로의 지리정보를 분석하여 커브구간 및 커브구간의 곡률을 추출하고, 도로의 곡률과 차량의 속도 및 브레이크 페달의 구동 여부에 따라 설정된 테이블의 조건에서 액셀페달의 답력량을 결정하는 제어부와; 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 답력 조정을 구동 제어하는 구동 제어부 및; 구동 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 액셀페달에 장착되는 구동장치를 동작시켜 답력량을 조정하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 주행상태에서 차속을 검출하고, 네비게이션장치의 지리정보로부터 전방도로의 곡률을 추출하는 과정과; 차속과 추출되는 전방도로의 곡률이 액셀페달의 답력 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정과; 답력 제어조건을 만족하면 브레이크 스위치의 신호를 검출하여 감속을 위한 제동제어가 수행되는지 판단하는 과정과; 제동 제어가 수행되지 않으면 테이블에서 현재의 차속과 전방 도로의 곡률에 따른 답력 제어량을 추출하여 액셀페달의 답력을 제어하는 과정 및; 액셀페달의 답력이 제어되는 상태에서 해제 조건을 만족하는지 판단하여, 해제 조건을 만족하면 액셀페달의 답력 제어를 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 액셀페달 제어장치는 CAN 통신부(20)와, 제어부(30), 구동 제어부(40) 및 구동부(50)를 포함하여 구성된다.

CAN 통신부(20)는 차량에 장착되어 GPS 위성의 정보를 이용하여 경로 안내 서비스를 제공하는 네비게이션 장치(10)와 CAN 통신으로 접속되며, 네비게이션 장치(10)에서 제공되는 차량의 위치 및 전방 도로의 지리정보를 제어부(30)에 인터페이스하는 기능을 담당한다.

제어부(30)는 상기 CAN 통신부(20)를 통해 인터페이스되는 차량의 위치 및 전방도로의 지리정보를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 전방 도로의 커브구간을 생성하고, 생성된 커브 구간에 대한 곡률을 보간점간의 누적 각도로 도 2에 도시된 바와 같이 추출하며, 해당 커브 구간으로의 진입 혹은 운행시에 커브 구간의 곡률과 차량의 속도 및 브레이크 페달의 구동 여부의 조건에 따라 과속을 방지하기 위한 액셀페달(60)의 답력을 설정된 테이블의 조건을 이용하여 결정한다.

상기 제어부(30)에서 답력 조정을 위한 테이블은 하기의 표 1과 같은 조건으로 설정된다.

차속 곡률	제1차속	제2차속	제3차속	제4차속	제5차속
제1곡률	1	1.2	1.3	1.4	1.5
제2곡률	1.2	2	2.3	2.4	2.5
제3곡률	1.3	2.3	3	3.4	3.5
제4곡률	1.4	2.4	3.4	4	4.5
제5곡률	1.5	2.4	3.5	4.5	5

상기의 표 1에서 상수로 설정되는 답력량은 액셀페달의 작동에 대항하는 토크량을 의미한다.

구동 제어부(40)는 상기 제어부(30)에서 인가되는 답력 제어량에 따라 액셀페달(60)의 답력 조정을 위한 구동을 제어한다.

구동부(50)는 구동 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 따라 액셀페달(60)에 장착되는 구동장치를 동작시켜 답력량을 조정한다.

상기 액셀페달(60)의 답력량 조정은 모터를 적용하거나 실린더를 적용할 수 있는데, 모터를 적용하는 경우 모터의 회전축에 액셀페달의 힌지축이 결합되어 답력 조정이 요구되는 않는 상태에서는 모터의 구동이 수반되지 않으나, 답력 조정이 있는 경우 모터의 구동에 의한 회전축의 구속으로 액셀페달의 작동이 이루어지지 않도록 하거나 팁 오프(Tip Off)의 방향으로 작동시켜 스로틀 밸브의 개방이 최소화되도록 한다.

또한, 솔레노이드 밸브를 적용하는 경우 실린더의 경우 솔레노이드 밸브를 제어하여, 액셀페달의 구속함으로써 액셀페달이 가속을 위한 방향으로 작동되는 것을 억제하거나 팁 오프의 방향으로 작동시켜 스로틀 밸브의 개방이 최소화되도록 한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명의 구성에서 차량 상태와 전방 도로의 곡률에 따라 액셀페달의 답력을 조정하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 적용되는 차량이 주행을 수행하게 되면(S101) 제어부(30)는 변속기의 출력축 회전속도를 검출하는 차속센서의 신호로부터 현재의 주행 차속을 검출한다(S102).

또한, 제어부(30)는 주행에 따라 네비게이션장치(10)로부터 CAN 통신부(20)를 통해 인터페이스되는 차량의 위치 및 전방 도로의 지리정보를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 전방 도로의 커브구간을 생성하고, 생성된 커브 구간에 대한 곡률을 보간점간의 누적 각도로 도 2에 도시된 바와 같이 추출한다(S103).

이후, 상기 검출되는 주행 차속과 전방 도로의 곡률을 과속 방지를 위한 조건으로 액셀페달의 답력을 제어하기 위한 조건을 만족하는지 판단한다(S104).

상기 S104의 판단에서 주행 차속과 도로 곡률이 액세페달의 답력을 제어하기 위한 조건을 만족하면 브레이크 스위치의 신호를 판단하여 차속을 감속하기 위한 제동 제어가 수행되는지를 판단한다(S105).

상기 S105의 판단에서 브레이크 스위치의 신호가 검출되지 않으면, 즉 커브 구간을 진입하는 상태에서 차속의 감속이 검출되지 않으면 상기한 표 1과 설정되는 테이블에서 현재의 차속과 커브 구간의 곡률에 따른 액셀페달의 답력 제어량을 추출한 다음 구동 제어부(40)에 출력한다(S106).

따라서, 구동 제어부(40)는 인가되는 액셀페달의 답력 제어량에 따라 구동부(50)를 통해 액셀페달(60)에 설치되어 있는 실린더 혹은 모터로 이루어지는 구동장치를 작동시켜 액셀페달의 답력이 가중되도록 하는 답력 제어를 수행함으로써, 커브구간에서 과속이 발생되지 않도록 한다(S107).

상기에서 구동장치가 모터인 경우 자기력이 발생되어 액셀페달의 힌지축을 결합하고 있는 모터의 회전축에 부하가 발생되도록 하며, 실린더인 경우 솔레노이드 밸브를 통해 유압의 공급량을 조정한다.

상기와 같이 액셀페달의 답력 제어가 수행되는 상태에서 답력 제어의 해제 조건을 만족하는지를 판단한다(S108).

상기 답력 제어의 해제 조건은 차속이 설정된 최저 기준차속이하의 조건이거나 브레이크 스위치의 신호가 검출되는 경우 또는 커브 구간의 곡률이 최저 기준값 이하를 유지하는 조건중에서 어느 하나를 만족하는 조건이다.

상기 S108에서 답력 제어의 해제 조건을 만족하면 제어부(30)는 답력 제어를 해제시켜 액셀페달의 구동이 정상적으로 유지되도록 함으로써 편리한 운전성이 제공될 수 있도록 한다.

상기한 설명에서는 액셀페달의 답력 제어에 대해서만 설명하였으나, 액셀페달의 답력 제어 조건을 만족하는 경우 그에 대한 곡률 및 차속에 대한 정보를 음성 메시지로 출력하고, 이에 따라 안정 운행을 확보하기 위해 차속 감속을 유도하는 음성 메시지를 출력하는 기능을 더 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 네비게이션 장치의 정보로부터 주행되는 전방 도로의 선형 상태를 판단하고, 현재의 차량 상태를 비교 분석하여 액셀페달의 답력을 자동으로 제어함으로써, 커브 구간에서의 운전에 안정성을 제공한다.

Claims

네비게이션장치가 장착되는 차량에 있어서,

액셀페달에 장착되는 구동장치와;

상기 네비게이션 장치와 CAN 통신으로 접속되며, 네비게이션 장치에서 제공되는 차량의 위치 및 전방 도로의 지리정보를 인터페이스하는 CAN 통신부와;

상기 CAN 통신부를 통해 인터페이스되는 차량의 위치 및 전방도로의 지리정보를 분석하여 커브구간 및 커브구간의 곡률을 추출하고, 도로의 곡률과 차량의 속도 및 브레이크 페달의 구동 여부에 따라 설정된 테이블의 조건에서 액셀페달의 답력량을 결정하는 제어부와;

상기 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 답력 조정을 구동 제어하는 구동 제어부 및;

구동 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 액셀페달에 장착되는 구동장치를 동작시켜 답력량을 조정하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 제어부는 네비게이션장치의 정보로부터 커브구간의 곡률 추출은 보간점간 누적 각도의 산출을 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 액셀페달에 장착되는 구동장치는 모터가 적용되며, 모터의 회전축에 액셀페달의 힌지축이 결합되어 답력 조정이 없는 조건에서 모터의 구동이 수반되지 않고, 답력 조정이 있는 조건에서 회전축의 구속으로 액셀페달의 작동이 이루어지지 않도록 하거나 팁 오프의 방향으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어장치.
차량의 주행상태에서 차속을 검출하고, 네비게이션장치의 지리정보로부터 전방도로의 곡률을 추출하는 과정과;

차속과 추출되는 전방도로의 곡률이 액셀페달의 답력 제어조건을 만족하는지 판단하는 과정과;

답력 제어조건을 만족하면 브레이크 스위치의 신호를 검출하여 감속을 위한 제동제어가 수행되는지 판단하는 과정과;

제동 제어가 수행되지 않으면 테이블에서 현재의 차속과 전방 도로의 곡률에 따른 답력 제어량을 추출하여 액셀페달의 답력을 제어하는 과정 및;

액셀페달의 답력이 제어되는 상태에서 해제 조건을 만족하는지 판단하여, 해제 조건을 만족하면 액셀페달의 답력 제어를 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 액셀페달의 답력 제어조건은 차속이 설정된 최저 기준 차속이상이고, 도로의 곡률이 설정된 최소 기준값 이상을 유지하는 조건인 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어방법.
제4항에 있어서,

상기 액셀페달의 답력 해제조건은 브레이크 스위치의 신호가 검출되거나 차속이 최저 기준 차속 이하이거나 혹은 커브의 곡률이 최소 기준값 이하의 조건중에서 어느 하나를 만족하는 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 액셀페달 제어방법.