KR20120051553A - Method for controlling suspension of vehicle and detecting a road - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전방의 도로 상태(장애물)를 미리 감지하여 도로의 장애물에 도달하기 직전에 차량의 서스펜션을 자동으로 제어함으로써 차량의 승차감을 향상시키는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle suspension control method by detecting road surface conditions in advance, and more particularly, by detecting a road condition (obstacle) in front of the vehicle in advance and automatically controlling the suspension of the vehicle immediately before reaching an obstacle on the road. It relates to a technique for improving the ride comfort of.
일반적으로, 차량은 주행 중에 과속방지턱, 벨지안로, 비포장도로 등을 주행 시 차량 밑이 긁히거나 안전사고가 발생할 수 있어, 이들을 부드럽게 통과하기 위해 현가장치를 구비한다.In general, a vehicle may be scratched under a vehicle or a safety accident may occur when driving a speed bump, a belt road, a dirt road, etc. while driving, and a suspension device is provided to smoothly pass them.
차량의 현가장치는 차축과 연결하여 차량의 주행중에 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 자동차 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체, 승객, 화물 등에 손상을 주지 않도록 하고 차량의 승차감을 좋게 만드는 장치이다.Suspension device of the vehicle is connected to the axle to control the vibration or shock received from the road while driving the vehicle directly to the car body to prevent damage to the car body, passengers, cargo, etc. and to improve the ride comfort of the vehicle.
이러한 현가장치는 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링, 섀시 스프링의 자유진동을제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버, 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 바 등으로 구성된다.The suspension device is composed of a chassis spring to mitigate the impact from the road surface, a shock absorber to control the free vibration of the chassis spring to improve the ride comfort, a stabilizer bar to prevent rolling of the vehicle.
이중에서 쇽업소버는 자동차의 주행중 스프링이 받는 충격에 의해 발생하는 고유진동을 흡수하여 진동을 빨리 감쇠시켜 승차감을 좋게 하기 위해 차체와 휠 사이에 장착되어 있다.In particular, the shock absorber is installed between the vehicle body and the wheel to absorb the natural vibration generated by the shock of the spring while driving the vehicle, to quickly attenuate the vibration to improve the riding comfort.
이와같은 쇽업소버와 함께 에어 스프링이 장착된 전자제어 서스펜션장치(ECS;electronic control suspension system)가 사용되어 노면으로부터의 진동을 제거하기 위한 방향으로 액츄에이터를 제어함으로써 승차감의 향상을 도모해왔다.Along with this shock absorber, an electronic spring suspension (ECS) equipped with an air spring has been used to improve ride comfort by controlling the actuator in a direction to remove vibration from the road surface.
그러나, 종래의 전자제어 서스펜션장치는 과속방지턱 등을 넘어서는 순간 서스펜션 및 댐핑제어를 시행함에 따라 노면으로부터의 진동 제거가 미흡한 경우가 많았다.However, in the conventional electronically controlled suspension device, in many cases, the removal of vibration from the road surface is insufficient as the suspension and damping control is performed at the moment beyond the speed bumps.
특히, 운전자가 도로 상태(과속 방지턱, 벨지안로, 비포장도로 등)를 인식하지 못하고 빠른 속도로 넘게 되면 전자제어 서스펜션장치의 서스펜션 기능이 더 약화되어 승차감이 현저히 낮아지는 문제점이 있었다.In particular, when the driver does not recognize the road condition (speed bump, Belgian road, dirt road, etc.) and passes at a high speed, the suspension function of the electronically controlled suspension device is further weakened, resulting in a significantly lower riding comfort.
본 발명의 목적은 전방의 도로 노면 상태 변화 지점(과속 방지턱, 비포장도로, 벨지안로 등)을 감지하고 과속 방지턱에 도달하기 직전에 서스펜션을 수행하도록 함으로써 차량의 안정성을 확보하고 탑승자의 승차감을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to detect the road road condition change point (speed bumps, unpaved roads, Belgian road, etc.) in front of the road and to perform the suspension just before reaching the speed bumps to ensure the stability of the vehicle and improve the ride comfort of the occupants The purpose is to make it happen.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법은, 네비게이션, 카메라 및 레이더로부터 출력되는 데이터를 조합하여 차량 전방의 도로 노면 상태 변화 지점을 검출하고, 상기 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리 및 도로 노면 높낮이를 검출하는 과정과, 상기 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리, 차량의 차속정보 및 제동력정보를 이용하여 상기 도로 노면 상태 변화 지점 진입 시점을 산출하는 과정과, 상기 도로 노면 상태 변화 지점에 진입 시점에 차량의 서스펜스를 제어하는 과정을 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a vehicle suspension control method through detecting a road surface state prior to detecting a road surface state change point in front of a vehicle by combining data output from a navigation, a camera, and a radar. A process of detecting a distance to a road surface state change point and a road surface height, and a process of calculating a point of entry of the road surface state change point using the distance to the road surface state change point, vehicle speed information, and braking force information And controlling the suspension of the vehicle at the time of entry to the road surface state change point.
또한, 상기 도로 노면 상태 변화 지점이 검출되면, 상기 차량이 주행 중 차간거리 제어(SCC; smart cruise control) 또는 자동 주행 속도유지 제어(CC;cruse control)중인 경우, 상기 차량의 현재 차속이 기준 차속 이상인지를 판단하고, 상기 차량의 현재 차속이 기준차속 이상인 경우 차량을 자동 감속시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the road surface condition change point is detected, when the vehicle is under driving, a cruise control (SCC) or a cruise control (CC) control, the current vehicle speed of the vehicle is the reference vehicle speed The method may further include determining whether the error is abnormal and automatically decelerating the vehicle when the current vehicle speed is greater than or equal to the reference vehicle speed.
또한, 상기 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리 및 도로 노면 높낮이를 검출하는 과정은, 상기 네비게이션의 출력데이터에 의해 상기 도로 노면 상태 변화 지점을 최초로 인지하고 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리를 검출하되, 상기 카메라 및 상기 레이더로부터 출력되는 데이터를 통해 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리 및 도로 노면의 높낮이를 검출하고, 상기 네비게이션, 상기 카메라, 상기 레이더의 출력데이터의 정보를 모두 조합하여 상기 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리 및 상기 도로 노면의 높낮이를 검출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the process of detecting the distance to the road surface state change point and the road surface height, the first to recognize the road surface state change point by the output data of the navigation and detects the distance to the road surface state change point, The distance to the road surface change point and the height of the road surface are detected by the data output from the camera and the radar, and the road surface state change is combined by combining all the information of the output data of the navigation, the camera, and the radar. The distance to the point and the height of the road surface is detected.
또한, 상기 차량의 서스펜스를 제어하는 과정은, 차고를 높이고 댐핑을 가장 부드럽게 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the process of controlling the suspension of the vehicle, it characterized in that the height of the garage and the most smoothly controlling the damping.
또한, 상기 차량을 자동 감속시키는 과정은, 상기 엔진의 토크를 제어하여 차량을 자동 감속시키는 것을 특징으로 한다.The process of automatically decelerating the vehicle may include controlling the torque of the engine to automatically decelerate the vehicle.
상기와 같이 본 발명은 도로 노면 상태 변화 지점을 미리 감지하고 도로 노면 상태 변화 지점에 도달하기 직전에 차량의 서스펜션을 제어하도록 함으로써 차량의 조정성 및 안정성을 증대시키는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of increasing the controllability and stability of the vehicle by detecting the road surface state change point in advance and controlling the suspension of the vehicle immediately before reaching the road surface state change point.
또한, 본 발명은 엔진을 제어하여 속도를 자동 감속시킴으로써 도로 노면 상태 변화 지점을 고속으로 지나면서 발생하는 차체 또는 샤시 부품의 충격을 감소시켜 차량의 내구 수명을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of reducing the impact of the vehicle body or the chassis parts generated by passing the road surface state change point at high speed by controlling the engine to automatically decelerate the speed, thereby improving the durability life of the vehicle.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법을 위한 시스템 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법을 나타내는 순서도.
도 3은 도 1의 네비게이션, 카메라, 레이더를 차량에 설치한 모습을 나타내는 도면.1 is a system configuration diagram for a vehicle suspension control method through the road surface condition prior detection according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a vehicle suspension control method through road surface condition preceding detection according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a state in which the navigation, camera, and radar of FIG. 1 are installed in a vehicle;
이하, 본 발명에 따른 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법을 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the vehicle suspension control method through the road surface condition preceding detection according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법을 위한 시스템 구성도이다. 1 is a system configuration diagram for a vehicle suspension control method through road surface condition prior detection according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 서스펜스 제어 시스템은 네비게이션(100), 카메라(200), 레이더(300), 제어부(400), ESC(Electronic Stability Control;차체자세제어장치;500), EMS(Engine Management System;엔진제어장치;600) 및 ECS(Electronic control suspension system;전자제어 서스펜션 장치;700)를 구비한다.Suspension control system through the road surface condition prior detection according to the present invention is
네비게이션(100)은 GPS(900)를 통해 차량 전방의 도로 노면 상태 변화 지점(과속방지턱, 비포장도로 등) 정보를 최초로 감지하여 제어부(400)로 전달한다.The
카메라(200)는 도 3과 같이 차량 상단 전방에 구비되어, 차량 전방을 촬영하여 차량 전방의 도로 노면 상태에 대한 영상 데이터를 제어부(400)로 전달한다. 이때, 카메라(200)는 차선이탈경보시스템(LDWS:Lane Definition Warning System)이 이용하는 카메라를 공유하여 사용할 수 있다.The
레이더(300)는 도 3과 같이 차량 전방에 구비되어, 차량 전방의 도로 노면 상태 변화 지점(과속방지턱, 비포장도로 등)과의 거리, 높이 정보를 검출하여 제어부(400)로 전달한다.The
제어부(400)는 네비게이션(100)으로부터 최초 도로 노면 상태 변화 지점에 대한 감지 결과를 수신하면, 카메라(200) 및 레이더(300)로부터 출력데이터를 수집여, 각 출력데이터의 조합을 통해 차량 전방의 도로 노면 상태 변화 지점(800)과의 거리 및 높이를 산출하고, 도로 노면 상태 변화 지점(800)과의 거리 정보 및 차속정보를 이용하여 차량의 앞바퀴가 도로 노면 상태 변화 지점에 도달하는 시점을 산출한다. 또한, 제어부(400)는 차량이 주행 중 차간거리 제어장치(SCC; smart cruise control) 또는 자동 주행 속도유지 제어장치(CC;cruse control)가 구동중인 경우 EMS(600)로 차량속도 감속을 요청한다. 또한, 제어부(400)는 차량이 장애물에 도달하는 시점에 ECS(700)로 차량의 서스펜스 제어를 요청한다. When the
여기서, 주행 중 차간거리 제어장치(SCC)는 차량 전방의 레이더 센서로 전방의 차량을 감지해 거리 및 상대속도를 측정하여 가속페달이나 브레이크 페달의 조작없이 전방의 차량과 일정한 거리를 유지시켜주는 장치이다. 자동 주행 속도유지 제어장치(CC)는 가속페달이나 브레이크페달의 조작없이 차량의 속도를 일정 속도로 유지시켜 주행하도록 제어하는 장치이다.Here, the inter-vehicle distance control device (SCC) detects the vehicle in front of the vehicle by the radar sensor in front of the vehicle and measures the distance and the relative speed to maintain a constant distance from the vehicle in front of the vehicle without manipulating the accelerator pedal or brake pedal. to be. Automatic driving speed maintenance control (CC) is a device for controlling to drive at a constant speed of the vehicle without the operation of the accelerator pedal or brake pedal control.
ESC(500)는 차속정보 및 제동력 정보를 제어부(400)에 전달한다. 이때, 제동력 정보는 차량이 도로 노면 상태 변화 지점까지 예상되는 제동횟수 등의 정보를 포함한다.The ESC 500 transmits vehicle speed information and braking force information to the
EMS(600)는 제어부(400)로부터 차량속도 감속을 요청받으면, 엔진(미도시)의 토크를 제어하여 차량속도를 감속시킨다.The EMS 600 reduces the vehicle speed by controlling a torque of an engine (not shown) when the vehicle speed reduction request is received from the
ECS(700)는 제어부(400)로부터 차량의 서스펜스 제어를 요청받으면 차고를 높이고 댐핑을 가장 부드럽게 조절하는 서스펜스 제어를 수행한다.When the ECS 700 receives a request for the suspension control of the vehicle from the
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a vehicle suspension control method through road surface condition preceding detection according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
먼저, 제어부(400)는 네비게이션(100), 카메라(200), 레이더(300)로부터의 출력데이터를 수집하여(S101), 전방 도로 노면 상태변화를 감지한다(S102). 이때, 도로 노면 상태변화는 과속방지턱, 비포장도로 등 도로의 노면 상태의 변화를 의미한다.First, the
여기서, 네비게이션(100)은 도로 노면 상태변화를 최초로 감지하고 제어부(400)에 그 결과를 전달하면 제어부(400)는 카메라(200)로부터 전방 도로 노면 상태의 사진 촬영 데이터를 수집하고 레이더(300)로부터 전방 도로 노면 상태변화 지점의 도로 노면 높이 변화 정보를 수집한다. Here, when the
이와같이, 본 발명은 네비게이션(100), 카메라(200), 레이더(300)로부터 수집한 데이터를 모두 조합하여 도로 노면 상태 변화를 감지하므로 그 감지의 정확성을 높일 수 있다.As described above, the present invention detects a change in the road surface state by combining all data collected from the
이에, 제어부(400)는 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리, 차속정보, 제동력정보 등을 이용하여 도로상태 변화지점 진입 시점을 산출한다(S103). 이때, 차속정보 및 제동력 정보는 ESC(500)로부터 수집하고, 제동력정보는 도로 노면 상태 변화 지점까지 예상되는 제동 횟수 등의 정보를 포함한다.Accordingly, the
그 후, 제어부(400)는 차량의 주행 중 차간거리 제어장치(SCC; smart cruise control) 또는 자동 주행 속도유지 제어장치(CC;cruse control)가 구동중인 지를 확인하고(S104), 구동 중인 경우 차량의 차속이 미리 설정한 일정 차속 이상인지를 판단한다(S105). 여기서, 미리 설정한 일정 차속은 차량이 도로 노면 상태 변화 지점을 안정적으로 지나갈 수 있는 차속을 의미한다.Thereafter, the
이어, 제어부(400)는 차속이 일정 차속 이상이면 EMS(600)로 차속 감속을 요청하고, EMS(600)는 엔진의 토크를 제어하여 차속을 감속시킨다(S106).Subsequently, if the vehicle speed is equal to or greater than a predetermined vehicle speed, the
그 후, 제어부(400)는 차량이 도로 노면 상태 변화 지점 진입 시점에 도달했는지를 체크하여(S107), 차량이 도로 노면 상태 변화 지점 진입 시점에 도달한 경우 즉, 차량이 도로 노면 상태 변화 지점에 도달하기 직전에 ECS(700)로 차량 서스펜스 제어를 요청하여, ECS(700)가 차량의 차고 및 댐핑 제어를 수행한다. 즉, ECS(700)는 차량의 차고를 높여주고 댐핑을 가장 부드럽게 제어한다.Thereafter, the
한편, 상기 과정 S104의 판단 결과, 차량의 주행 중 차간거리 제어장치(SCC; smart cruise control) 또는 자동 주행 속도유지 제어장치(CC;cruse control)가 구동중이지 않은 경우 상기 과정 S107~S08을 수행한다.On the other hand, as a result of the determination of step S104, if the distance control device (SCC; smart cruise control) or automatic driving speed maintenance control (CC) cruise control (CC) is not driving while the vehicle is running, perform the steps S107 ~ S08 do.
상기와 같이, 본 발명은 도로 노면 상태 변화 지점을 미리 감지하고 차량과 도로 노면 상태 변화 지점과의 거리를 계산하여 차속 및 서스펜션제어를 미리 시행할 수 있도록 함으로써 차량 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the vehicle running stability by detecting the road surface condition change point in advance and calculating the distance between the vehicle and the road surface condition change point so as to perform the vehicle speed and suspension control in advance.
100 : 네비게이션
200 : 카메라
300 : 레이더
400 : 제어부
500 : ESC(Electronic Stability Control;차체자세제어장치)
600 : EMS(Engine Management System;엔진제어장치)
700 : ECS(Electronic control suspension system)
800 : 도로 노면 상태 변화 지점100: navigation
200: camera
300 radar
400:
500: ESC (Electronic Stability Control)
600: EMS (Engine Management System)
700: ECS (Electronic control suspension system)
800: road surface state change point
Claims (5)
상기 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리, 차량의 차속정보 및 제동력정보를 이용하여 상기 도로 노면 상태 변화 지점 진입 시점을 산출하는 과정; 및
상기 도로 노면 상태 변화 지점에 진입 시점에 차량의 서스펜스를 제어하는 과정
을 포함하는 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법.Combining the data output from the navigation, the camera and the radar to detect a road surface state change point in front of the vehicle, and detecting a distance to the road surface state change point and a road surface height;
Calculating a road surface state change point entry time using the distance to the road surface state change point, vehicle speed information, and braking force information; And
Controlling the suspension of the vehicle at the time of entry to the road surface state change point;
Vehicle suspension control method through the road surface condition preceding detection comprising a.
상기 도로 노면 상태 변화 지점이 검출되면,
상기 차량이 주행 중 차간거리 제어(SCC; smart cruise control) 또는 자동 주행 속도유지 제어(CC;cruse control)중인 경우, 상기 차량의 현재 차속이 기준 차속 이상인지를 판단하고, 상기 차량의 현재 차속이 기준차속 이상인 경우 차량을 자동 감속시키는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법.The method according to claim 1,
When the road surface state change point is detected,
When the vehicle is under smart cruise control (SCC) or automatic cruise speed control (CC) control while driving, it is determined whether the current vehicle speed of the vehicle is greater than or equal to a reference vehicle speed and the current vehicle speed of the vehicle Vehicle suspension control method through the road surface condition preceding detection further comprising the step of automatically decelerating the vehicle when the reference vehicle speed or more.
상기 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리 및 도로 노면 높낮이를 검출하는 과정은,
상기 네비게이션의 출력데이터에 의해 상기 도로 노면 상태 변화 지점을 최초로 인지하고 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리를 검출하되, 상기 카메라 및 상기 레이더로부터 출력되는 데이터를 통해 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리 및 도로 노면의 높낮이를 검출하고, 상기 네비게이션, 상기 카메라, 상기 레이더의 출력데이터의 정보를 모두 조합하여 상기 도로 노면 상태 변화 지점까지의 거리 및 상기 도로 노면의 높낮이를 검출하는 것을 특징으로 하는 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법.The method according to claim 1 or 2,
The process of detecting the distance to the road surface state change point and the road surface height,
The road surface state change point is first recognized by the output data of the navigation and the distance to the road surface state change point is detected, and the distance to the road surface state change point and the road through the data output from the camera and the radar Detecting the height of the road surface, and combining the information of the output data of the navigation, the camera, and the radar to detect the distance to the road surface state change point and the height of the road surface surface preceding Vehicle suspension control method through detection.
상기 차량의 서스펜스를 제어하는 과정은,
차고를 높이고 댐핑을 가장 부드럽게 제어하는 것을 특징으로 하는 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법.The method according to claim 1 or 2,
The process of controlling the suspension of the vehicle,
Vehicle suspension control method through the road surface condition advance detection characterized in that the height of the garage and the most smooth control of damping.
상기 차량을 자동 감속시키는 과정은,
상기 엔진의 토크를 제어하여 차량을 자동 감속시키는 것을 특징으로 하는 도로 노면 상태 선행 감지를 통한 차량 서스펜스 제어방법.The method according to claim 2,
The process of automatically decelerating the vehicle,
Vehicle suspension control method through the road surface condition preceding detection, characterized in that for automatically decelerating the vehicle by controlling the torque of the engine.
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