KR20120106035A - 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 별도의 센서를 설치하지 않고 내비게이션을 이용하여 실제 차체 제어 시점보다 앞서 차체 제어를 인지하고, 인지된 정보를 통해 원활하게 차체를 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 차체에 센서를 설치하는 대신 내비게이션의 지도 데이터와 이미 내부에 존재하는 센서를 이용할 수 있어서 원가를 절감할 수 있고, 내비게이션의 예상되는 전자지도 데이터와 실시간 센서 값을 기반으로 차체 제어를 원활하게 할 수 있으며, ECS에서 판단된 값을 내비게이션으로 송신하여 이값의 정확성을 다시 확인함으로써 신뢰할 수 있는 정보를 근거로 차체의 이상 여부를 운전자에게 알릴 수 있다.

Description

내비게이션을 이용한 차체 제어 장치 및 방법{Apparatus And Method Controlling Car Body Using Navigation}

본 발명은 차체 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 내비게이션을 이용하여 차체를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 ECS(Electronic Control Suspension system, 전자제어 현가장치)는 운전자에 의해 선택된 주행조건 및 노면 상태에 따라 자동차의 높이와 스프링의 상수 및 완충 능력이 ECU(전자 제어 장치, Electronic Control Unit)에 의해 자동으로 조절되도록 하는 장치이다.

이를 위해 전자제어 현가 장치는 자동차의 각 부분에 설치된 센서로부터 전달된 자동차 운행 상태 정보와 운전자에 의해 선택된 운행 정보 등을 종합하여 이를 근거로 ECU가 차량 작동을 제어할 수 있도록 함으로써, 승차감, 조향성 및 안정성을 향상시켜 운전자가 보다 안전하고 안락하게 차량을 운행할 수 있도록 한다.

보다 구체적으로 설명하면, 기존의 ECS(Electronic Control Suspension system, 전자제어 현가장치)는 차체에 설치되어 차체의 좌우고저를 감지하는 센서로부터 감지 데이터를 실시간으로 전달받고, 전달된 감지 데이터에 따라 진동을 감쇠시키는 댐퍼(Damping Device)를 조절함으로써, 최적의 승차감과 핸들링을 유지시켜 줄 수 있었다.

그러나, 이러한 ECS는 감지 데이터를 센서로부터 실시간으로 전달받기 때문에 댐퍼의 제어 시점을 예상하기가 어렵고, 이로 인해 차량이 고저상태에 진입한 후 이를 감지한 데이터가 실시간으로 전달되어 댐퍼를 제어(종 방향 댐퍼와 횡 방향 댐퍼를 제어)할 수 있다 해도, 제어 초반에는 승차감이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.

즉, 종래 ECS는 차체에 종횡을 실시간으로 감지할 수 있는 센서를 설치해야 하므로 설치 비용이 들고, 감지 데이터를 센서로부터 실시간으로 전달받기 때문에 다음에 발생할 상황을 예측할 수 없어서 도로변화(종횡)의 초기 상황에서 선행제어를 원활하게 할 수 없으며, 산출된 제어 값에 대한 검증을 차체에 설치된 센서로만 해야하므로 센서 자체의 신뢰성이 보장되지 않을 경우, 감지된 오류 데이터로 인해 댐퍼를 도로변화 상황에 적합하게 제어할 수 없어서 승차감이 댐퍼를 제어하기 전보다 더 떨어질 수 있고, 이는 자칫 사고로 까지 이어질 수도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출한 것으로서, 별도의 센서를 설치하지 않고 내비게이션을 이용하여 실제 차체 제어 시점보다 앞서 차체 제어를 인지하고, 인지된 정보를 통해 원활하게 차체를 제어하는 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일면에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치는 상기 내비게이션으로부터 전달된 이동경로의 회전각, 고저 값을 근거로 차량이 상기 이동경로 상의 고가도로, 지하도로, 회전도로 중 어느 한 도로에 진입하는지 여부를 판단하는 ECU; 판단결과 상기 차량이 어느 한 도로에 진입하는 것으로 판단된 경우, 진입 지점부터 진출 지점까지의 도로와, 그에 대응되는 상기 내비게이션으로부터 전달된 상기 도로의 감지된 회전각, 고저 값을 모니터링하여 적어도 하나가 기설정된 임계치에 도달하면, 에어 스프링과 댐퍼를 제어하는 종횡판단부를 포함한다.

본 발명의 다른 면에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 방법은 상기 내비게이션으로부터 전달된 이동경로의 회전각, 고저 값을 근거로 차량이 상기 이동경로 상의 고가도로, 지하도로, 회전도로 중 어느 한 도로에 진입하는지 여부를 판단하는 단계; 판단결과 상기 차량이 어느 한 도로에 진입하는 것으로 판단된 경우, 진입 지점부터 진출 지점까지의 도로와, 그에 대응되는 상기 내비게이션으로부터 전달된 상기 도로의 감지된 회전각, 고저 값을 모니터링하여 적어도 하나가 기설정된 임계치에 도달하면, 에어 스프링과 댐퍼를 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 차체에 센서를 설치하는 대신 내비게이션의 지도 데이터와 이미 내부에 존재하는 센서를 이용할 수 있어서 원가를 절감할 수 있다.

내비게이션의 예상되는 전자지도 데이터와 실시간 센서 값을 기반으로 차체 제어를 원활하게 할 수 있다.

또한, ECS에서 판단된 값을 내비게이션으로 송신하여 이값의 정확성을 다시 확인함으로써 신뢰할 수 있는 정보를 근거로 차체의 이상 여부를 운전자에게 알릴 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치를 설명하기 위한 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

종래의 ECS는 승차감 및 조향감을 일정하게 유지시켜 주기 위해 차측의 좌우고저를 감지하는 센서로부터 실시간으로 감지 데이터를 전달받아 차량의 댐퍼를 조절하였다.

그러나, 감지 데이터는 실시간으로 전달되는 데이터이므로, ECS는 제어 진입 시점을 예상할 수 없어서 차량이 기울어진 상태에 진입한 후 센서가 이를 인지해야 종방향 댐퍼와 횡방향 댐퍼를 제어할 수 있기 때문에, 제어 초반에는 승차감을 일정하게 유지시켜 줄 수 없다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 차량에 존재하는 횡종판단 센서를 내비게이션의 횡종판단 센서(G-Sensor, Gyro, 3D Gyro 등)로 대체하여 이를 CAN 통신을 통해 ECU에서 사용할 수 있도록 하고, 내비게이션의 전자지도에 이미 존재하는 도로의 회전각과 도로의 고저(센서값과 함께 참조)를 사용하여 사전에 CDC(Contrinuous Damping Control) 댐퍼의 제어를 예측함으로써 고가/지하/급격한 회전 도로에 진입시 제어를 원활하게 할 수 있어서, 승차감 및 조향성을 확보할 수 있는 것이다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치를 설명하기 위한 블럭도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차체 제어 장치는 내비게이션(110), ECU(120), 종횡판단부(130), 제어값 검사부(140) 및 경고 출력부(150)를 포함한다.

내비게이션(110)은 장착된 센서에 의해 실시간으로 감지된 데이터(실시간 종횡 변화량)와, 사용자에 의해 설정된 이동 경로 상의 고가도로, 지하도로, 회전도로에 대한 종횡 변화량(도로 좌우 변화 각, 도로 고저 값)등을 포함한 전자지도 데이터를 CAN 통신으로 ECU(120)에 전송한다.

예컨대, 내비게이션(110)은 운전자에 의해 이동 경로가 설정된 경우, 센서에 의해 감지된 데이터(각도, 고도)와 이동 경로의 도로 데이터(각도, 고도, 구간 정보 등)를 전송하고, 운전자에 의해 이동 경로가 설정되지 않은 경우, 센서에 의해 감지된 데이터만 ECU(120)로 CAN 인터페이스를 통해 전달한다.

ECU(120)는 내비게이션(110)에서 전달된 센서에 의해 감지된 데이터(센서 데이터)를 이용하여 설정된 이동 경로가 존재하는 경우와 설정된 이동 경로가 존재하지 않는 경우로 구분하여 차량이 진입할 도로가 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 등인지 여부를 판단한다.

예컨대, ECU(120)는 설정된 이동 경로가 존재하는 경우, 이동 경로의 회전각도, 차량 고저 값 및 목적지까지의 도로 정보를 토대로 차량이 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 중 어느 도로로 진입할 것인지를 판단할 수 있고, 여기서 판단은 실제 차량이 해당 도로에 진입하기 전에 가능한 것이므로 예측에 보다 가깝다 하겠으며, 설정된 이동 경로가 존재하지 않을 경우, 실시간으로 센서로부터 감지된 차량의 회전각도, 차량의 고저 값 정보를 토대로 현재 차량이 주행중인 도로가 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 중 어느 도로인지를 판단할 수 있다.

전술한 바와 같이, ECU(120)는 내비게이션(110)에 설정된 이동 경로, 즉 출발지부터 목적지까지의 도로 정보(회전각도, 차량의 고저 값 등)를 근거로 차량이 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 중 어느 도로로 진입할 것인지를 실제 차량이 해당 도로에 진입하기 전에 예측할 수 있다.

종횡판단부(130)는 ECU(110)가 차량이 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 중 어느 한 도로에 진입한 것으로 판단한 경우, 설정된 이동 경로가 없으면, 입력된 센서 데이터를 이용하여 에어 스프링를 제어하고, 댐퍼를 제어하며, 설정된 이동 경로가 존재하면, 진입시점에서부터 진출시점까지의 도로와 그 도로에 대응되는 감지된 회전각도, 차량 고저 값을 모니터링하여 감지된 값이 기설정된 임계치에 도달할 경우, 제어 로직을 동작시켜 에어 스프링을 제어하고, 댐퍼를 제어한다.

한편, ECU(110)는 차량이 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 중 어느 한 도로에 진입한 것으로 판단할 경우, 해당 도로의 주행시 차체가 기울어져 차량의 탑승자가 어느 한쪽으로 쏠리게 되는 현상 등을 방지하기 위해 어에 스프링 의 제어 값과, 댐퍼의 제어 값을 산출한다.

종횡판단부(120)는 ECU(120)에서 산출된 제어 값을 근거로 에어 스프링과 댐퍼를 제어한다.

제어값 검사부(140)는 ECU(120)에서 산출된 제어값을 전자지도의 도로 데이터와 비교하고, 비교결과 오차 값이 기설정된 오차 범위를 넘어설 경우, 운전자의 차량 정비를 유도하기 위한 경고 정보를 전달한다.

예컨대, 제어값 검사부(140)는 전자지도의 도로 데이터에 포함된 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로에 대응되는 기설정된 제어 값과 ECU(120)에서 산출된 이동 경로의 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로의 제어 값을 비교하여 비교 값이 기설정된 오차 범위를 넘을 경우, 운전자의 안전 운전을 위해 차량을 정비할 수 있도록 차체 제어 장치에 문제가 발생하였음을 알리는 경보 정보를 전달할 수 있다.

경고 출력부(150)는 제어값 검사부(140)로부터 전달된 경보 정보를 내비게이션(110)의 화면에 출력한다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 차체에 센서를 설치하는 대신 내비게이션의 지도 데이터와 이미 내부에 존재하는 센서를 이용할 수 있어서 원가를 절감할 수 있고, 내비게이션의 예상되는 전자지도 데이터와 실시간 센서 값을 기반으로 차체 제어를 원활하게 할 수 있으며, ECS에서 판단된 값을 내비게이션으로 송신하여 이값의 정확성을 다시 확인함으로써 신뢰할 수 있는 정보를 근거로 차체의 이상 여부를 운전자에게 알릴 수 있다.

이상, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치를 설명하였고, 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션을 이용한 차체 제어 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내비게이션을 이용한 차제 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 내비게이션으로부터 정보를 수신한다(S200). 예컨대, 내비게이션(110)은 장착된 센서에 의해 실시간으로 감지된 데이터(실시간 종횡 변화량)와, 사용자에 의해 설정된 이동 경로 상의 고가도로, 지하도로, 회전도로에 대한 종횡 변화량(도로 좌우 변화 각, 도로 고저 값)등을 포함한 전자지도 데이터를 CAN 통신으로 전송하면 이를 수신한다.

예컨대, 내비게이션(110)은 운전자에 의해 이동 경로가 설정된 경우, 센서에 의해 감지된 데이터(각도, 고도)와 이동 경로의 도로 데이터(각도, 고도, 구간 정보 등)를 전송하고, 운전자에 의해 이동 경로가 설정되지 않은 경우, 센서에 의해 감지된 데이터만 ECU(120)로 CAN 인터페이스를 통해 전송한다.

이동 경로의 회전각도, 차량 고저 값 및 목적지까지의 도로 정보를 토대로 차량이 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 중 어느 도로로 진입할 것인지를 판단한다(S201).

판단결과, 차량이 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로 중 어느 한 도로에 진입한 경우, 진입시점에서부터 진출시점까지의 도로와 그 도로에 대응되는 입력된 회전각도, 차량 고저 값을 모니터링한다(S202).

모니터링 결과, 입력된 회전각도와 차량 고저 값 중 적어도 하나가 기설정된 임계치 이상인지 여부를 판단하고(S203), 판단결과, 임계치 이상인 경우, 해당 도로의 주행시 차체가 기울어져 차량의 탑승자가 어느 한쪽으로 쏠리게 되는 현상 등을 방지하기 위해 어에 스프링의 제어 값과, 댐퍼 의 제어 값을 산출하고, 제어 로직을 동작시켜 산출된 제어 값을 근거로 스프링과 댐퍼를 제어한다(204).

산출된 제어값을 전자지도의 도로 데이터와 비교하고, 비교결과 오차 값이 기설정된 오차 범위를 넘어설 경우, 운전자의 차량 정비를 유도하기 위한 경고 정보를 전달한다.

예컨대, 전자지도의 도로 데이터에 포함된 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로에 대응되는 기설정된 제어 값과 산출된 이동 경로의 고가도로, 지하도로, 급격한 회전 도로의 제어 값을 비교하여 비교 값이 기설정된 오차 범위를 넘을 경우, 운전자의 안전 운전을 위해 차량을 정비할 수 있도록 차체 제어 장치에 문제가 발생하였음을 알리는 경보 정보를 내비게이션(110)의 화면에 출력한다.

차량이 해당 도로를 진출하였는지 여부를 판단하고(S205), 판단결과, 진출하였으면, 에어 스프링과 댐퍼의 제어를 종료하고, 진출하지 않았으면, 단계(S202)로 복귀하여 차량이 해당 도로를 진출할 때까지 산출된 제어 값에 따라 에어 스프링과 댐퍼를 제어한다.

이상 바람직한 실시예와 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 관해 구체적으로 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

110 : 내비게이션 120 : ECU
130 : 종횡판단부 140 : 제어값 검사부
150 : 경고 출력부

Claims (6)

1. 내비게이션을 이용한 차체 제어 장치에 있어서,
   상기 내비게이션으로부터 전달된 이동경로의 회전각, 고저 값을 근거로 차량이 상기 이동경로 상의 고가도로, 지하도로, 회전도로 중 어느 한 도로에 진입하는지 여부를 판단하는 ECU;
   판단결과 상기 차량이 어느 한 도로에 진입하는 것으로 판단된 경우, 진입 지점부터 진출 지점까지의 도로와, 그에 대응되는 상기 내비게이션으로부터 전달된 상기 도로의 감지된 회전각, 고저 값을 모니터링하여 적어도 하나가 기설정된 임계치에 도달하면, 에어 스프링과 댐퍼를 제어하는 종횡판단부
   를 포함하는 차체 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 ECU는 상기 도로의 주행시 상기 차량의 차체가 기울어져 탑승자가 어느 한쪽으로 쏠리게 되는 현상을 방지하기 위해 상기 에어 스프링의 제어 값과, 상기 댐퍼의 제어 값을 산출하고,
   상기 종횡판단부는 ECU(120)에서 산출된 제어 값을 근거로 에어 스프링과 댐퍼를 제어하는 것
   인 차체 제어 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 ECU에서 산출된 제어값을 전자지도의 도로 데이터와 비교하고, 비교결과 오차 값이 기설정된 오차 범위를 넘을 경우, 운전자의 차량 정비를 유도하기 위해 경고 정보를 전달하는 제어값 검사부; 및
   상기 제어값 검사부로부터 전달된 경고 정보를 상기 내비게이션의 화면에 출력하는 경고 출력부
   를 더 포함하는 차체 제어 장치.
4. 내비게이션을 이용한 차체 제어 방법에 있어서,
   상기 내비게이션으로부터 전달된 이동경로의 회전각, 고저 값을 근거로 차량이 상기 이동경로 상의 고가도로, 지하도로, 회전도로 중 어느 한 도로에 진입하는지 여부를 판단하는 단계;
   판단결과 상기 차량이 어느 한 도로에 진입하는 것으로 판단된 경우, 진입 지점부터 진출 지점까지의 도로와, 그에 대응되는 상기 내비게이션으로부터 전달된 상기 도로의 감지된 회전각, 고저 값을 모니터링하여 적어도 하나가 기설정된 임계치에 도달하면, 에어 스프링과 댐퍼를 제어하는 단계
   를 포함하는 차체 제어 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 판단하는 단계는,
   상기 도로의 주행시 상기 차량의 차체가 기울어져 탑승자가 어느 한쪽으로 쏠리게 되는 현상을 방지하기 위해 상기 에어 스프링의 제어 값과, 상기 댐퍼의 제어 값을 산출하는 단계를 포함하고,
   상기 제어하는 단계는,
   산출된 제어 값을 근거로 에어 스프링과 댐퍼를 제어하는 단계를 포함하는 것
   인 차체 제어 방법.
6. 제5항에 있어서,
   산출된 제어값을 전자지도의 도로 데이터와 비교하는 단계;
   비교결과의 오차 값이 기설정된 오차 범위를 넘을 경우, 운전자의 차량 정비를 유도하기 위해 경고 정보를 전달하는 단계; 및
   전달된 경고 정보를 상기 내비게이션의 화면에 출력하는 단계
   를 더 포함하는 차체 제어 방법.
   

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