KR20130121386A - 차량용 속도제한시스템 및 이의 제어방법 - Google Patents

차량용 속도제한시스템 및 이의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 차량용 속도제한시스템에 관한 것으로, 차량에 장착되고 차량 외부의 운행환경정보를 획득하는 외부정보획득부; 및 상기 외부정보획득부에 의해 획득된 운행환경정보와 차량의 운전과 관련된 운전정보를 이용하여 상기 제한속도를 설정하고 상기 설정된 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 속도제한 동작모드를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 본 발명은 주행 중인 도로의 법정제한속도 및 노면상태와 같은 차량 외부의 운행환경과, 현재 차속 및 변속단의 상태와 같은 차량 내부의 운전조건을 고려하여 차량의 제한속도를 자동으로 변경함으로써, 운전의 편의성 및 안전성을 향상할 수 있다.

Description

차량용 속도제한시스템 및 이의 제어방법{Vehicle speed limiter system and control method thereof}
본 발명은 차량의 속도를 제한하는 차량용 속도제한시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 설정된 차속을 넘지 않도록 제한하는 차량용 속도제한시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
차량용 속도제한시스템은, 운전자가 핸들의 조작 스위치를 이용하여 제한 속도를 설정하게 되면 운전자가 악셀페달을 가속하기 위해 밟아도 제한 속도에 도달하게 되면 더 이상 차속이 제한속도를 넘지 않도록 악셀페달에 의한 요구 토크에 제한(LIMIT)를 가하여 설정한 차속을 유지하는 시스템이다.
차량용 속도제한시스템은 차량 운행 도로의 제한속도를 운전자가 설정하여 차량의 제한속도를 넘지 않도록 엔진을 제어함으로써, 차량의 안전성 및 상품성을 향상할 수 있다.
그러나, 이러한 종래 차량용 속도제한시스템은, 현재 주행 중인 주행도로의 법정제한속도 및 노면상태와 같은 차량 외부의 운행환경과 차량 내부의 운전조건에 대응하여 제한속도의 변경이 요구되는 경우에도, 운전자가 제한속도를 수동으로 재 설정하지 않는 한, 능동적으로 변경되지 않는 한계를 가지고 있다.
본 발명의 목적은 현재 주행 중인 주행도로의 법정제한속도 및 노면상태와 같은 차량 외부의 운행환경과, 현재 차속 및 변속단의 상태와 같은 차량 내부의 운전조건을 고려하여 제한속도를 자동으로 변경할 수 있는 차량용 속도제한시스템 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 차량용 속도제한시스템에 관한 것으로, 본 차량용 속도제한시스템은, 차량에 장착되고 차량 외부의 운행환경정보를 획득하는 외부정보획득부; 및 상기 외부정보획득부에 의해 획득된 운행환경정보와 차량의 운전과 관련된 운전정보를 이용하여 상기 제한속도를 설정하고 상기 설정된 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 속도제한 동작모드를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 외부정보획득부는, 상기 운행환경정보 중 현재 주행 중인 주행도로의 법정제한속도를 산출하는 네비게이션모듈을 구비하고, 상기 제어부는 상기 운행환경정보 중 주행도로의 법정제한속도를 이용하여 상기 제한속도를 설정할 수 있다.
상기 운전정보는 차량의 변속단의 상태, 차량의 속도 및 악셀페달의 킥다운(kick down) 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 운전정보 중 상기 악셀페달의 킥다운이 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 속도제한 동작모드를 중지할 수 있다. 상기 악셀페달의 킥다운 여부는, TPS(Throttle Position Sensor)에 의한 스로틀밸브의 개도정보 및 킥다운 스위치(kick down switch)의 온(ON)/오프(OFF) 상태정보 중 적어도 어느 하나에 의해 정해질 수 있다.
상기 제어부는, 상기 운전정보 중 변속단의 상태가 P단, R단 또는 N단인 경우 상기 속도제한 동작모드를 중지할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 운전정보 중 변속단의 상태가 D단이고 상기 운전정보 중 차량의 속도가 주차 시에 대응하여 사전에 설정된 주차속도 이하인 경우, 상기 속도제한 동작모드를 중지할 수 있다. 상기 주차속도는 5 ~ 15 km/h 범위 내의 값으로 정해질 수 있다.
또한, 상기 외부정보획득부는, 상기 운행환경정보 중 주행도로의 노면상태를 감지하는 노면상태감지모듈을 구비하고, 상기 제어부는 상기 감지된 주행도로의 노면상태를 이용하여 상기 제한속도를 설정할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면은 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 차량용 속도제한시스템의 제어방법에 관한 것으로, 본 차량용 속도제한시스템의 제어방법은, 차량의 운전과 관련된 운전정보 중 변속단의 상태가 P단, R단 또는 N단에 속하는 경우, 상기 운전정보 중 차량의 속도가 주차 시에 대응하여 사전에 설정된 주차속도 이하에 해당하는 지 판단하는 단계; 및 상기 주차속도 이하에 해당되는 경우, 상기 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 속도제한 동작모드의 수행을 중지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량용 속도제한시스템의 제어방법은, 차량에 장착된 네비게이션모듈에 의해 산출되는 주행도로의 법정제한속도를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 주행도로의 법정제한속도를 이용하여 상기 제한속도를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 차량용 속도제한시스템의 제어방법은, 상기 운전정보 중 악셀페달의 킥다운(kick down)이 존재하는 지 판단하는 단계; 및 상기 악셀페달의 킥다운이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 속도제한 동작모드를 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 주행 중인 도로의 법정제한속도 및 노면상태와 같은 차량 외부의 운행환경과, 현재 차속 및 변속단의 상태와 같은 차량 내부의 운전조건을 고려하여 차량의 제한속도를 자동으로 변경함으로써, 운전의 편의성 및 안정성을 향상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템의 제어절차도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템의 기능블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템(1)은 사용자입력부(110), 외부정보획득부(120), 디스플레이부(130), 제어부(140)로 이루어질 수 있다.
사용자입력부(110)는 본 실시예에 따른 속도제한 기능을 온(ON) 또는 오프(OFF)하고, 제한속도를 설정하기 위한 것으로, 사용자 운전시 용이하게 조작할 수 있도록 차량내부의 전면에 배치될 수 있다.
외부정보획득부(120)는 차량에 장착되어 차량 외부의 운행환경정보를 획득하는 장치로서 운행환경정보 중 현재 주행 중인 주행도로의 법정제한속도를 산출하는 네비게이션모듈(122)을 구비할 수 있다. 외부정보획득부(120)는 산출된 법정제한속도를 CAN(Controller Area Network) 통신을 이용하여, 제어부(140)로 전달할 수 있다.
또한, 외부정보획득부(120)는 운행환경정보 중 주행도로의 노면상태를 감지하고, 이 감지된 노면상태에 대한 정보를 제어부(140)로 전달하는 노면상태감지모듈(도시되지 않음)을 추가적으로 구비할 수 있다.
이외에도 외부정보획득부(120)는 차량의 운행과 관련된 주행도로의 현재날씨와, 주행도로 상에서 발생된 사고정보 및 진행 중인 공사정보와 같은 정보들을 수집하여 제어부(140)로 전달하는 기능을 추가적으로 수행할 수 있다.
디스플레이부(130)는 제어부(140)의 제어에 의해 다양한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 디스플레이부(130)는 본 실시예에 따른 속도제한 동작모드(142)의 온(ON)/오프(OF) 여부, 설정된 제한속도의 값, 악셀페달의 킥다운(kick down) 여부를 표시할 수 있다.
제어부(140)는 외부정보획득부(120)에 의해 획득된 운행환경정보와 차량의 운전과 관련된 운전정보를 이용하여 제한속도를 설정하고, 이 설정된 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 속도제한 동작모드(142)를 수행할 수 있다. 차량의 운전과 관련된 운전정보는 운전정보는 차량의 변속단의 상태, 차량의 속도 및 악셀페달의 킥다운(kick down) 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(140)는 운행환경정보 중 네비게이션모듈(122)에 의해 산출된 주행도로의 법정제한속도를 속도제한 동작모드(142)의 수행을 위한 제한속도로 설정할 수 있다. 예를 들면, 제한속도가 80km/h로 속도제한 동작모드(142)가 수행되는 동안 네비게이션모듈(122)에 의해 현재 주행 중인 도로의 법정제한속도가 70km/h로 산출된 경우, 제어부(140)는 제한속도를 80km에서 70km로 재설정한다.
제어부(140)는 운전정보 중 변속단의 상태가 P단, R단 또는 N단인 경우 속도제한 동작모드(142)를 중지할 수 있다. 이에 의해, 속도제한 동작모드(142)가 정속/고속 주행 조건시 수행되도록 할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 운전정보 중 변속단의 상태가 D단이고, 운전정보 중 차량의 속도가 주차 시에 대응하여 사전에 설정된 주차속도 이하인 경우, 속도제한 동작모드(142)를 중지할 수 있다. 주차속도는 5 ~ 15km/h 범위 내에서 정해질 수 있다.
예를 들면, 변속단의 상태가 D단이라도, 차량의 속도가 10km/h 이하인 경우, 제어부(140)는 속도제한 동작모드(142)를 비활성화한다. 이에 의해 본 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템(1)는 변속단 R/D단 변화가 발생하더라도, 주차 시와 같이 차속이 저속인 경우에는 속도제한 동작모드(142)가 활성화 또는 비활성화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 노면상태감지모듈에 의해 감지된 주행도로의 노면상태에 대한 정보가 획득된 경우, 이 노면상태에 대한 정보에 따라 제한속도를 설정할 수 있다. 예를 들면, 노면상태가 요철이 많은 경우, 제어부(140)는 제한속도가 작아지도록 설정할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 운전정보 중 악셀페달의 킥다운(kick down)이 존재하는 것으로 판단한 경우, 속도제한 동작모드를 중지할 수 있다. 악셀페달의 킥다운 여부는, TPS(Throttle Position Sensor)에 의해 감지된 스로틀밸브의 개도정보와, 킥다운 스위치(kick down switch)의 온(ON)/오프(OFF) 상태정보 중 적어도 어느 하나에 의해 정해질 수 있다.
킥다운 스위치의 온(ON) 상태는 악셀페달이 스로틀밸브의 최대열림 위치(Wide Open Throttle, WOT)까지 밟힌 상태를 의미하고, 킥다운 스위치의 오프(OFF) 상태는 악셀페달이 스로틀밸브의 WOT까지 밟히지 않은 상태를 의미한다.
이와 같이 본 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템(1)은 킥다운 스위치가 온 되는 경우 속도제한 동작모드를 자동으로 해제함으로써, 사용자에 의해 급가속이 필요한 비상시의 경우 운전자의 의도에 따른 적절한 대처를 수행할 수 있다.
본 실시예에 따른 제어부(140)는 차량의 엔진을 제어하는 엔진제어유닛(Engine Control Unit. ECU)에 포함되어 구현될 수 있고, ECU와 별도로 구현될 수 있다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템(1)의 동작을 설명한다. 먼저, 제어부(140)는 차량의 운전과 관련된 운전정보 중 변속단의 상태가 P단, R단 또는 N단에 속하는 지 판단하고(S210), 판단결과 변속단의 상태가 P단, R단 또는 N단에 속하는 경우 제어부(140)는 속도제한 동작모드(142)를 오프(OFF)하고 S210단계로 돌아간다(S215).
S210단계의 판단결과 변속단의 상태가 P단, R단 및 N단에 속하지 않는 경우, 제어부(140)는 운전정보 중 차량의 속도가 주차 시에 대응하여 사전에 설정된 주차속도인 10 km/h 이하에 해당하는 지 판단하고(S220), 판단결과 10 km/h 이하에 해당하는 경우 S215단계를 수행한다. 이와 같이 본 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템(1)은 주차 시와 같은 저속 주행 시에 속도제한 동작모드(142)를 오프(OFF) 함으로써, 주차 시에 발생하는 R/D단 변화에 따른 속도제한 동작모드(142)의 온/오프 변동을 방지할 수 있다.
S220단계의 판단결과 차량의 현재속도가 주차속도인 10 km/h 초과하는 경우 제어부(140)는 속도제한 동작모드(142)를 온(ON)하여, 설정된 제한속도로 차량의 속도를 제한한다(S230).
다음, 제어부(140)는 차량에 장착된 네비게이션모듈(122)에 의해 현재 주행 중인 주행도로의 법정제한속도가 산출된 경우, CAN 통신을 통해 네비게이션모듈(122)에 의해 산출된 주행도로의 법정제한속도를 획득한다(S240).
그리고, 제어부(140)는 속도제한 동작모드(142)에 이용되는 제한속도를 S240단계에서 획득한 주행도로의 법정제한속도로 설정한다(S250).
다음, 제어부(140)는 킥다운 스위치(kick down switch)의 온(ON)/오프(OFF) 상태정보를 이용하여 악셀페달의 킥다운 여부를 판단하고(S260), 악셀페달의 킥다운이 존재하는 경우 S215단계에 의해 속도제한 동작모드(142)를 오프(OFF)한다.
S260단계의 판단결과 악셀페달의 킥다운이 존재하지 않은 것으로 판단한 경우, S240단계에 의해 설정된 법정제한속도에 의해 속도제한 동작모드(142)를 수행한다(S270). 그리고, 제어부(140)는 S210단계로 돌아가 본 실시예에 따른 제어루틴을 수행한다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 속도제한시스템(1)은 주행 중인 도로의 법정제한속도 및 노면상태와 같은 차량 외부의 운행환경과, 현재 차속 및 변속단의 상태와 같은 차량 내부의 운전조건을 고려하여 차량의 제한속도를 자동으로 변경함으로써, 운전의 편의성 및 안전성을 향상할 수 있다.
1: 차량용 속도제한시스템
110: 사용자입력부
120: 외부정보획득부
122: 네비게이션모듈
130: 디스플레이부
140: 제어부
142: 속도제한 동작모드

Claims (12)

  1. 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 차량용 속도제한시스템에 있어서,
    차량에 장착되고 차량 외부의 운행환경정보를 획득하는 외부정보획득부; 및
    상기 외부정보획득부에 의해 획득된 운행환경정보와 차량의 운전과 관련된 운전정보를 이용하여 상기 제한속도를 설정하고 상기 설정된 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 속도제한 동작모드를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부정보획득부는, 상기 운행환경정보 중 현재 주행 중인 주행도로의 법정제한속도를 산출하는 네비게이션모듈을 구비하고,
    상기 제어부는 상기 운행환경정보 중 주행도로의 법정제한속도를 이용하여 상기 제한속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 운전정보는 차량의 변속단의 상태, 차량의 속도 및 악셀페달의 킥다운(kick down) 여부에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 운전정보 중 상기 악셀페달의 킥다운이 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 속도제한 동작모드를 중지하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 악셀페달의 킥다운 여부는, TPS(Throttle Position Sensor)에 의한 스로틀밸브의 개도정보 및 킥다운 스위치(kick down switch)의 온(ON)/오프(OFF) 상태정보 중 적어도 어느 하나에 의해 정해지는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 운전정보 중 변속단의 상태가 P단, R단 또는 N단인 경우 상기 속도제한 동작모드를 중지하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 운전정보 중 변속단의 상태가 D단이고 상기 운전정보 중 차량의 속도가 주차시에 대응하여 사전에 설정된 주차속도 이하인 경우, 상기 속도제한 동작모드를 중지하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주차속도는 5 ~ 15 km/h 범위 내의 값인 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 외부정보획득부는, 상기 운행환경정보 중 주행도로의 노면상태를 감지하는 노면상태감지모듈을 구비하고,
    상기 제어부는 상기 감지된 주행도로의 노면상태를 이용하여 상기 제한속도를 설정하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템.
  10. 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 차량용 속도제한시스템의 제어방법에 있어서,
    차량의 운전과 관련된 운전정보 중 변속단의 상태가 P단, R단 또는 N단에 속하는 경우, 상기 운전정보 중 차량의 속도가 주차 시에 대응하여 사전에 설정된 주차속도 이하에 해당하는 지 판단하는 단계; 및
    상기 주차속도 이하에 해당되는 경우, 상기 제한속도에 대응하여 차속을 제한하는 속도제한 동작모드의 수행을 중지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템의 운용방법.
  11. 제10항에 있어서,
    차량에 장착된 네비게이션모듈에 의해 산출되는 주행도로의 법정제한속도를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 주행도로의 법정제한속도를 이용하여 상기 제한속도를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템의 운용방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 운전정보 중 악셀페달의 킥다운(kick down)이 존재하는 지 판단하는 단계; 및
    상기 악셀페달의 킥다운이 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 속도제한 동작모드를 중지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 속도제한시스템의 운용방법.
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