KR20130063294A

KR20130063294A - 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20130063294A
Application number: KR1020110129737A
Authority: KR
Inventors: 김장섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2013-06-14
Also published as: KR101360683B1; CN103144619A; DE102012208143B4; JP2013119388A; JP6192922B2; US20130144498A1; DE102012208143A1

Abstract

본 발명은 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량용 네트워크로부터 수집한 차량의 상태정보를 기반으로 긴급제동 가능 여부를 판단하여 그에 따라 긴급제동을 수행함으로써, 급제동을 해서는 안되는 상황에서는 급제동을 수행하지 않아 더 큰 피해를 방지하는, 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량의 전방 도로상에 위치한 장애물을 감지하는 장애물 감지수단; 차량용 네트워크를 통해 차량의 상태정보를 수집하는 정보 수집수단; 상기 장애물 감지수단이 장애물을 감지함에 따라 상기 정보 수집수단이 수집한 상태정보를 분석하여 긴급제동 가능 여부를 판단한 후 상기 차량의 긴급제동을 제어하는 제어수단; 및 상기 제어수단의 제어에 따라 경보를 울리는 경보수단을 포함한다.

Description

차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING EMERGENCY BRAKING USING VEHICLE CONDITION DATA}

본 발명은 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 네트워크 통신을 통해 수집한 차량의 상태정보를 기반으로 긴급제동을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 주행중 감속하거나 정지시키는 역할을 하는 제동장치가 구비되어 있다.

이러한 제동장치는 엔진의 동력에 의해 발생하는 진공압(엔진 흡입압)을 이용하여 브레이크 페달의 답력(Foot effort)을 배가(倍加)시켜 주는 부스터(Booster)와, 상기 부스터에 의해 배가된 압력에 따라 브레이크 회로에 브레이크 오일 유압을 형성시키는 마스터 실린더(Master Cylinder)와, 브레이크 오일 압력에 의해 휠의 회전속도를 감속하거나 정지시키는 휠 실린더(Wheel Cylinder)로 구성되어 있다. 여기서, 상기 부스터는 통상적으로 엔진 흡기 매니폴드의 부압을 이용하는 진공식과 엔진으로 구동되는 압축기(compressor)로부터 제공되는 압력을 이용하는 공기식으로 구분되어 있다.

상기 제동장치는 그 구성에 관계없이 운전자가 브레이크 페달을 밟는 행위가 이루어진 이후에 차량의 제동을 시작하기 때문에 반응시간에 한계가 있는 운전자 입장에서는 한계가 있다.

이를 보완하기 위해 제안된 AEBS(Advanced Emergency Brake System)는 레이더(Radar)를 구비하여 주행중인 차량의 전방에 물체가 발생하는 경우, 상기 물체와의 상대속도 및 이격거리를 기반으로 운전자의 제동 여부에 관계없이 급제동을 수행한다.

그러나, 이러한 종래의 AEBS는 차량의 상태를 반영하지 않은 채 물체의 존재 여부에 따라 급제동을 수행하기 때문에, 급제동을 해서는 안되는 상황에서 조차 급제동을 수행하여 오히려 더 큰 피해를 야기하는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량용 네트워크로부터 수집한 차량의 상태정보를 기반으로 긴급제동 가능 여부를 판단하여 그에 따라 긴급제동을 수행함으로써, 급제동을 해서는 안되는 상황에서는 급제동을 수행하지 않아 더 큰 피해를 방지하는, 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량의 전방 도로상에 위치한 장애물을 감지하는 장애물 감지수단; 차량용 네트워크를 통해 차량의 상태정보를 수집하는 정보 수집수단; 상기 장애물 감지수단이 장애물을 감지함에 따라 상기 정보 수집수단이 수집한 상태정보를 분석하여 긴급제동 가능 여부를 판단한 후 상기 차량의 긴급제동을 제어하는 제어수단; 및 상기 제어수단의 제어에 따라 경보를 울리는 경보수단을 포함한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 장애물 감지수단이 차량의 전방 도로상에 위치한 장애물을 감지하는 단계; 정보 수집수단이 차량용 네트워크를 통해 차량의 상태정보를 수집하는 단계; 제어수단이 상기 장애물 감지수단에서 장애물을 감지함에 따라 상기 정보 수집수단이 수집한 상태정보를 분석하여 긴급제동 가능 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 긴급제동이 가능하면 긴급제동 모드로 진입하는 단계; 및 상기 판단 결과, 긴급제동이 불가능하면 경보를 울리는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 차량용 네트워크로부터 수집한 차량의 상태정보를 기반으로 긴급제동 가능 여부를 판단하여 그에 따라 긴급제동을 수행함으로써, 급제동을 해서는 안되는 상황에서는 급제동을 수행하지 않아 더 큰 피해를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치는, 장애물 감지부(10), 정보 수집부(20), 경보부(30), 및 제어부(40)를 포함한다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 장애물 감지부(10)는 적외선 센서, 초음파 센서, 레이더(Radar) 중 어느 하나로 구현되며, 차량의 전방에 장착되어 차량이 주행하는 도로상에 위치한 장애물을 감지한다.

정보 수집부(20)는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay) 등과 같은 차량용 네트워크로부터 차량의 상태정보를 수집한다.

여기서, 차량의 상태정보는, 차량의 무게, 브레이크 에어 압력, 타이어 공기압, 스티어링 휠의 조향각, 가속 페달의 눌림 정도, 엔진 토크, 엔진 RPM(Revolution Per Minute) 등을 포함한다.

이때, 타이어 공기압은 TPMS(Tire Pressure Monitoring System) 센서가 측정하여 차량용 네트워크로 전달하는 값이고, 스터어링 휠의 조향각은 조향각 센서가 측정하여 차량용 네트워크로 전달하는 값이다.

경보부(30)는 제어부(40)의 제어에 따라 경보를 울린다.

제어부(40)는 장애물 감지부(10)가 장애물을 감지함에 따라 곧바로 긴급제동 모드로 진입하지 않고, 정보 수집부(20)가 수집한 차량의 상태정보를 분석하여 긴급제동 가능 여부를 판단한 후 긴급제동 모드로 진입한다. 여기서, 긴급제동 모드는 일반적인 AEBS에서 사용되고 있는 주지 관용의 기술로 그 상세 설명을 생략한다.

이러한 제어부(40)의 기능은 ECU(Electronic Control Units)가 수행할 수도 있다.

이하, 제어부(40)가 각 상태정보를 대상으로 긴급제동 가능 여부를 판단하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.

차량의 상태정보가 차량의 무게인 경우, 차량의 무게가 제 1 임계치를 초과하면 차량이 적재중량을 초과하는 것으로 판단하여, 보통의 상태보다 일정시간(일예로 1초 내지 2초) 빨리 긴급제동 모드로 진입한다. 이는 차량의 무게가 무거울수록 제동거리가 길어지기 때문에 이를 보완하기 위한 과정이다.

차량의 상태정보가 차량의 브레이크 에어 압력인 경우, 차량의 브레이크 에어 압력이 제 2 임계치를 초과하지 못하면 압력이 낮아 제동이 어렵다고 판단하여, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보부(30)를 통해 경보를 울린다. 이때, 제어부(40)가 브레이크 에어 압력이 제 2 임계치를 초과하도록 에어 주입부(도면에는 도시되어 있지 않음)를 제어한다.

차량의 상태정보가 차량의 타이어 공기압인 경우, 타이어 공기압이 제 3 임계치를 초과하지 못하면 공기압이 낮아 급제동시 펑크의 위험이 있는 것으로 판단하여, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보부(30)를 통해 경보를 울린다.

차량의 상태정보가 스티어링 휠의 조향각인 경우, 스티어링 휠의 조향각이 제 4 임계치 범위(일예로 ±5도)를 벗어나면 긴급제동시 차량의 전복이 발생할 것으로 판단하여, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보부(30)를 통해 경보를 울린다.

차량의 상태정보가 가속 페달의 눌림 정도인 경우, 가속 페달의 눌림 정도가 제 5 임계치(일예로 80%)를 초과하면 충돌의 위험이 없는 것으로 판단하여, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보부(30)를 통해 경보를 울린다. 이때 제어부(40)는 연료 분사를 차단하도록 연료 분사기(도면에는 도시되어 있지 않음)를 제어하여 불필요한 연료의 소모를 방지한다.

차량의 상태정보가 엔진 토크인 경우, 엔진 토크가 제 6 임계치(일예로 100)를 초과하는 경우, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보부(30)를 통해 경보를 울린다. 이때 제어부(40)는 연료 분사를 차단하도록 연료 분사기를 제어하여 불필요한 연료의 소모를 방지한다.

차량의 상태정보가 엔진 RPM인 경우, 엔진 RPM이 제 7 임계치(일예로 1600)를 초과하는 경우, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보부(30)를 통해 경보를 울린다. 이때 제어부(40)는 연료 분사를 차단하도록 연료 분사기를 제어하여 불필요한 연료의 소모를 방지한다.

한편, 제어부(40)는 상기 언급한 각 상태정보에 대한 긴급제동 가능 여부 판단 과정을, 적어도 하나 이상 조합하여 최종 긴급제동 가능 여부를 판단할 수도 있다.

도 2 는 본 발명에 따른 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저, 장애물 감지부(10)가 차량의 전방 도로상에 위치한 장애물을 감지한다(201).

그리고, 정보 수집부(20)가 차량용 네트워크를 통해 차량의 상태정보를 수집한다(202).

제어부(40)가 장애물 감지부(10)에서 장애물을 감지함에 따라 정보 수집부(20)가 수집한 상태정보를 분석하여 긴급제동 가능 여부를 판단한다(203).

상기 판단 결과(203), 긴급제동이 가능하면 긴급제동 모드로 진입한다(204).

상기 판단 결과(203), 긴급제동이 불가능하면 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보를 울린다(205).

이러한 과정을 통해, 급제동을 해서는 안되는 상황에서는 급제동을 수행하지 않아 더 큰 피해를 방지한다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

10 : 장애물 감지부 20 : 정보 수집부
30 : 경보부 40 : 제어부

Claims

차량의 전방 도로상에 위치한 장애물을 감지하는 장애물 감지수단;
차량용 네트워크를 통해 차량의 상태정보를 수집하는 정보 수집수단;
상기 장애물 감지수단이 장애물을 감지함에 따라 상기 정보 수집수단이 수집한 상태정보를 분석하여 긴급제동 가능 여부를 판단한 후 상기 차량의 긴급제동을 제어하는 제어수단; 및
상기 제어수단의 제어에 따라 경보를 울리는 경보수단
을 포함하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 차량의 상태정보는,
차량의 무게, 브레이크 에어 압력, 타이어 공기압, 스티어링 휠의 조향각, 가속 페달의 눌림 정도, 엔진 토크, 엔진 RPM(Revolution Per Minute) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 차량의 무게가 제 1 임계치를 초과하면, 보통의 상태보다 일정시간 빨리 긴급제동 모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 차량의 브레이크 에어 압력이 제 2 임계치를 초과하지 못하면, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보를 울리도록 상기 경보수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
에어 주입수단을 더 포함하되,
상기 제어수단은 상기 브레이크 에어 압력이 제 2 임계치를 초과하도록 상기 에어 주입수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 타이어 공기압이 제 3 임계치를 초과하지 못하거나, 상기 스티어링 휠의 조향각이 제 4 임계치 범위를 벗어나면, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보를 울리도록 상기 경보수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제어수단은,
상기 가속 페달의 눌림 정도가 제 5 임계치를 초과하거나, 상기 엔진 토크가 제 6 임계치를 초과하거나, 상기 엔진 RPM이 제 7 임계치를 초과하면, 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보를 울리도록 상기 경보수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
제 7 항에 있어서,
연료 분사기를 더 포함하되,
상기 제어수단은 연료 분사를 차단하도록 상기 연료 분사기를 제어하는 기능을 더 수행하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 장치.
장애물 감지수단이 차량의 전방 도로상에 위치한 장애물을 감지하는 단계;
정보 수집수단이 차량용 네트워크를 통해 차량의 상태정보를 수집하는 단계;
제어수단이 상기 장애물 감지수단에서 장애물을 감지함에 따라 상기 정보 수집수단이 수집한 상태정보를 분석하여 긴급제동 가능 여부를 판단하는 단계;
상기 판단 결과, 긴급제동이 가능하면 긴급제동 모드로 진입하는 단계; 및
상기 판단 결과, 긴급제동이 불가능하면 긴급제동 모드로 진입하지 않고 경보를 울리는 단계
를 포함하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 차량의 상태정보는,
차량의 무게, 브레이크 에어 압력, 타이어 공기압, 스티어링 휠의 조향각, 가속 페달의 눌림 정도, 엔진 토크, 엔진 RPM(Revolution Per Minute) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 차량의 상태정보 기반 긴급제동 제어 방법.