KR20150052251A

KR20150052251A - 차량 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20150052251A
Application number: KR1020157008585A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 페어그리브; 엘리어트 헤메스; 제임스 켈리; 단 데네히; 샘 앤커
Original assignee: 재규어 랜드 로버 리미티드
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-05-13
Also published as: US9586595B2; JP2015530308A; KR101839107B1; ZA201501754B; AU2013311811A1; KR20180113968A; CN105246759B; GB2505679B; GB2519639B; JP6465922B2; CN105246759A; EP2892777A1; GB2519639A; BR112015004911B1; AU2016250461B2; JP6297569B2; BR112015004911A2; GB201414950D0; AU2016250461A1; GB201215954D0

Abstract

본 발명의 실시예들은, 운행 표면을 선택하기 위한 그리고 선택된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하기 위한 자동차 제어 시스템을 제공하고, 이 시스템은 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있는 수동 작동 모드, 및 시스템이 상기 운행 표면을 자동으로 선택하도록 작동가능한 자동 작동 모드로 작동가능하며, 여기서 이 시스템은 사용자 작동 입력 장치를 이용하여 상기 수동 작동 모드와 자동 작동 모드 로 전환될 수 있고, 그리고 여기서 자동 작동 모드로 작동하다가 자동 작동 모드로부터 수동 작동 모드로의 변경이 사용자 작동 입력 장치를 통해 행해질 때, 이 시스템은 디폴트 서브시스템 구성 모드를 선택하도록 구성된다.

Description

차량 제어 시스템 및 방법{VEHICLE CONTROL SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 하나 이상의 차량 서브시스템을 위한 차량 제어 시스템, 및 하나 이상의 차량 서브시스템을 제어하는 방법에 관한 것이다.

상이한 운행 조건들에 적합하도록 상이한 구성으로 작동될 수 있는 복수의 서브시스템들을 가지는 차량을 제공하는 것은 알려져 있다. 예를 들어, 자동 변속기는 스포츠 모드, 수동 모드, 윈터 모드 또는 연비 모드와 같은 다양한 모드로 제어될 수 있다. 각각의 모드에서, 기어비 사이에 변화들이 발생하는 것이 가능한 조건들 및 액셀러레이터 패달 반응과 같은 서브시스템 제어 파라미터들은 지형 조건들이나 운전자의 특정 취향에 적합하도록 수정될 수 있다. 에어 서스펜션들에 포장 도로 모드와 비포장 도로 모드를 제공하는 것은 알려져 있다. 안정성 제어 시스템들은 운전자에게 보다 직접적인 제어를 제공하도록 특정 모드에서 감소된 활성상태로 작동될 수 있고, 파워 스티어링 시스템은 운행 조건들에 따라 다양한 수준의 보조를 제공하도록 상이한 모드들로 작동될 수 있다.

상이한 구성들로 작동가능한 자동차를 위하여 개선된 제어 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예들은 첨부의 특허청구범위들을 참조하여 이해될 것이다.

본 발명의 양태들은 제어 시스템, 장치, 차량 및 방법을 제공한다.

보호방안이 강구되어 있는 본 발명의 일 양태에는 선택된/결정된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하기 위한 자동차 제어 시스템이 제공되고, 이 시스템은 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있는 수동 작동 모드, 및 시스템이 상기 운행 표면을 자동으로 선택/결정하도록 작동가능한 자동 작동 모드로 작동가능하고,

여기서 이 시스템은 사용자 작동 입력 장치를 이용하여 상기 수동 작동 모드와 자동 작동 모드로 전환될 수 있고,

여기서 자동 작동 모드로 작동하다가 자동 작동 모드로부터 수동 작동 모드로의 변경이 사용자 작동 입력 장치를 통해 행해질 때, 이 시스템은 디폴트 운행 표면 및 디폴트 서브시스템 구성 모드를 선택하도록 구성된다.

유리하게도, 디폴트 운행 표면 및/또는 디폴트 서브시스템 구성 모드는 다음의 것들, 즉:

a) 시스템이, 예컨대 자동 작동 모드를 선택하기 바로 전에 마지막으로 수동 작동 모드였을 때 선택되었던 운행 표면/서브시스템 구성 모드; 및

b) 다목적(예컨대 도로) 운행 표면/서브시스템 구성 모드;

중 하나 이상을 구비할 수 있다.

디폴트 운행 표면 및/또는 서브시스템 구성 모드는 다음의 것들, 즉:

a) 자동 모드에서 선택되었던 서브시스템 구성 모드;

b) 시스템이 마지막으로 수동 작동 모드였을 때, 즉 자동 작동 모드를 선택하기 바로 전에 선택되었던 서브시스템 구성 모드; 및/또는

c) 시스템이 마지막으로 수동 작동 모드였을 때, 예컨대 자동 작동 모드를 선택하기 바로 전의 사용자 작동 입력 장치의 포지션;

과 독립적일 수 있다.

보호방안이 강구되어 있는 본 발명의 다른 양태에는 차량 제어 시스템용 제어 장치가 제공되고, 제어 시스템은 선택된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하도록 조정되고, 이 시스템은 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있는 수동 작동 모드, 및 시스템이 상기 운행 표면을 자동으로 선택하도록 작동가능한 자동 작동 모드로 작동가능하고, 여기서 제어 시스템은, 상기 운행 표면을 선택하기 위해서 사용자가 장치를 조작할 수 있는 수동 작동 모드 포지션과, 사용자가 장치를 조작하는 것이 방지되어 있는 자동 작동 모드 포지션으로 변위되도록 구성된 사용자 작동 입력 장치를 구비한다.

다른 유형의 조작 또한 유용할지라도 상기 운행 표면을 선택하는 장치의 조작이 회전에 의한 것일 수 있다는 것은 이해되어야 한다.

유리하게도, 사용자 작동 입력 장치는 수동 작동 모드 포지션과 자동 작동 모드 포지션 사이에서 축방향으로 변위되도록 구성될 수 있다.

선택적으로, 자동 작동 모드 포지션에서, 사용자 작동 입력 장치는 장치를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있는 트림 패널 또는 하우징 속으로 부분적으로 또는 완전히 리세스된다.

유리하게도, 자동 작동 모드 포지션에서, 사용자 작동 입력 장치를 누르는 동작은 장치가 트림 패널 또는 하우징으로부터 돌출되는 수동 작동 모드 포지션으로 장치를 축방향으로 이동시킬 수 있다.

보호방안이 강구되어 있는 본 발명의 추가 양태에는 차량 제어 시스템용 제어 장치가 제공되고, 제어 시스템은 선택된/결정된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하도록 조정되고, 이 시스템은 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있는 수동 작동 모드, 및 시스템이 상기 운행 표면을 자동으로 선택하도록 작동가능한 자동 작동 모드로 작동가능하고, 여기서 제어 시스템은, 수동 작동 모드로 사용자에 의해 회전되어 상기 운행 표면을 선택하도록 구성되고 수동 작동 모드와 자동 작동 모드로 전환하기 위해서 사용자에 의해 축방향으로 변위되도록 구성된, 사용자 작동 입력 장치를 구비한다.

선택적으로, 시스템의 수동 작동 모드에서, 사용자 작동 입력 장치의 시계방향 회전은 첫번째 순차적인 순서로 상기 운행 표면의 선택을 유발하고, 사용자 작동 입력 장치의 반시계방향 회전은 역방향 순차적인 순서로 상기 운행 표면의 선택을 유발한다.

선택적으로, 시스템의 수동 작동 모드에서, 사용자 작동 입력 장치가 순차로 마지막 운행 표면을 선택하도록 제 1 방향으로 회전되었을 때, 상기 제 1 방향으로의 장치의 추가 회전은 선택된 운행 표면을 유지하고 다른 운행 표면의 선택을 유발하지 않는다.

선택적으로, 수동 작동 모드로부터 자동 작동 모드로의 선택 다음에, 수동 작동 모드의 순차적인 선택은 사용자 작동 입력 장치의 회전 포지션 및/또는 앞서 선택된 서브시스템 구성 모드와 독립적인 디폴트 서브시스템 구성 모드의 선택을 유발한다.

선택적으로, 수동 작동 모드에서, 기계적인 정지는 순차로 마지막 운행 표면을 지나 장치의 회전을 방지하는데 제공된다. 이러한 실시예들에서, 디폴트 서브시스템 구성 모드에 대응하는 포지션에 대한 장치의 자동 조작은 자동 작동 모드로부터 수동 작동 모드로 전환할 때 발생할 수 있다.

보호방안이 강구되어 있는 본 발명의 일 양태에는 자동차용 제어 시스템이 제공되고, 이 시스템은 사용자가 사용자 작동 모드 선택 입력 수단을 이용하여 필수 시스템 작동 모드를 선택할 수 있는 수동 작동 모드 선택 조건으로 작동가능할 뿐만 아니라, 시스템이 적합한 시스템 작동 모드를 자동으로 선택하도록 작동가능한 자동 모드 선택 조건으로 작동가능하고,

이 시스템은 사용자가 사용자 작동 조건 선택 입력 수단을 이용하여 필수 작동 조건을 선택할 수 있도록 작동가능하고,

여기서 자동 조건으로 작동하다가 자동 조건으로부터 수동 조건으로의 변경이 행해질 때, 시스템은 수동 조건이 취해질 때 예정된 작동 모드를 취하도록 작동가능하고, 여기서 예정된 작동 모드는 시스템이 마지막으로 수동 조건이었을 때 작동되었던 작동 모드의 동일성과 독립적으로 선택된다.

따라서, 제어 시스템은 마지막으로 수동 조건일 때 선택되었던 모드를 무시하도록 조정되고 자동 조건으로부터 수동 조건으로의 변경이 행해질 때 예정된 모드를 취하도록 조정된다. 이러한 특징은, 시스템이 예정된 모드만을 취하기 때문에 시스템이 수동 조건으로 작동을 재개할 때 부적합한 모드가 선택되는 위험이 감소되는 이점을 가진다.

시스템이 앞서 수동 조건이었을 때 선택된 모드가, 시스템이 자동 조건에 처한 후에 수동 조건을 재개할 때에는 더 이상 적합하지 않을 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 시스템이 앞서 수동 모드였을 때의 모드를 취하는 차량 시스템으로 수동 조건이 재개되면, 그 모드의 동일성을 망각했을 수 있고 그리고/또는 취해져야 하는 그 모드를 기대하지 않을 수 있기 때문에 사용자는 불편할 수 있다. 따라서, 시스템이 앞서 선택된 수동 모드와 무관하게 예정된 모드를 취하는 것을 보장함으로써, 사용자 불편의 위험은 감소된다.

본 발명의 실시예들은, 차량의 작동에 관한 다른 운행 모드들의 선택을 포함하되 이에 제한되지 않는 다양한 범위의 자동차 시스템 적용처에서 유용하다. 함께 출원계속중인 영국 특허출원번호 GB1111288.5, GB1211910.3 및 GB1202427에는 특정 운행 모드에 대응하는 예정된 서브시스템 제어 모드로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하도록 작동가능한 차량 제어 시스템이 기술되어 있다. 본 발명의 실시예들은 이들 특허출원서에 기술되어 있는 차량 시스템을 포함하는 적용처에 이상적으로 적합하다.

시스템은, 예정된 모드가 시스템이 자동 조건이었을 때 시스템의 작동 모드에 무관하게 선택되는 미리 정해진 디폴트 모드가 되도록 작동가능할 수 있다.

차량 운행 모드를 제어하기 위한 차량 시스템의 경우, 디폴트 모드는, 사용자에게 가장 익숙하면서도 포장 도로 차량 작동 조건들로 사용하기에 적합한 모드일 수 있다. 자동 조건을 종료할 때 익숙한 모드를 취함으로써 차량에 대한 사용자 신뢰 및 운전의 재미는 강화될 수 있다.

이와 달리, 시스템은, 예정된 모드가 시스템이 수동 조건을 취하기 바로 전에 자동 조건일 때 작동되고 있었던 것과 마찬가지로 동일한 모드가 되도록 작동가능할 수 있다.

따라서, 일부 실시예들에서 수동 조건이 취해질 때, 시스템은 자동 조건에 있는 동안 작동하고 있었던 작동 모드로 남아 있도록 구성될 수 있다. 이러한 특징은, 시스템이 자동 조건에 있는 동안 사용자가 현재 모드로 남아 있기를 바라는지를 결정하면 시스템이 다른 모드를 자동으로 취할 수 있다는 것을 고려하고 있다는 이점, 그리고 시스템이 자동 조건으로 남아 있으면 사용자는 자동 조건을 종료하고 수동 조건을 취하도록 시스템을 제어할 수 있다는 이점을 가진다.

선택적으로, 사용자 작동 모드 선택 입력 수단은 필수 시스템 작동 모드를 선택하기 위해서 사용자에 의해 회전가능한 회전 손잡이를 구비하고, 수동 작동시 시스템은 현재 취하고 있는 시스템 작동 모드의 사용자에게 표시를 제공하도록 작동가능하다.

사용자에게 제공되는 표시는 시각 지표를 이용한 시각적인 표시일 수 있다.

사용자 작동 조건 선택 입력 수단은 시스템의 자동 조건과 수동 조건으로 전환하기 위해서 모드 선택 입력 수단, 선택적으로는 회전 손잡이를 누르는 동작으로 작동개시되는 스위치 수단을 구비할 수 있다.

이러한 특징은 사용자가 자동 조건의 선택을 부주의하게 활성화시키거나 비활성화시키는 위험이 감소되는 이점을 가진다. 즉, 수동 조건시 시스템은 회전 손잡이의 회전에 의해 필수 작동 모드의 수동 선택을 허용하도록 작동가능한 반면, 수동 조건과 자동 조건 사이의 토글링동작(toggling)은 모드 선택 입력 수단을 누르는 동작으로, 선택적으로는 회전 손잡이를 회전시키는 것이 아니라 입력 수단의 회전 손잡이를 누르는 동작으로 실행된다.

대조적으로 자동 모드의 선택이 회전 손잡이의 회전에 의해 행해졌으면, 필수 작동 모드를 수동으로 선택하기 위해서 손잡이를 회전시킬 때 위험은 존재하고, 사용자는 우연히 작동의 자동 조건을 선택할 수 있다. 사용자는 이로써 불편할 수 있는데, 이는 시스템에 의해 자동으로 취해지는 작동 모드가 운전자가 적시의 순간에 적합하다고 여기는 것과 다를 수 있기 때문이다.

유리하게도, 스위치 수단은 회전 손잡이를 실질적으로 축방향으로 누르는 동작으로 작동개시될 수 있다.

유리하게도, 회전 손잡이는, 시스템이 자동 조건일 때는 후퇴 포지션을 취하되 시스템이 수동 조건일 때는 노출 포지션을 취하도록 조정될 수 있다.

이러한 특징은 시스템이 자동 조건인지 또는 수동 조건인지 여부에 관하여 사용자가 덜 혼란스러울 수 있다는 이점을 가진다. 사용자는 손잡이가 노출 상태 또는 후퇴 상태에 있는지를 결정하기 위해서 전방의 지형에서 눈을 떼거나 제어 상태를 체크하지 않고도 시스템이 작동되고 있는 상태를 느낌으로 결정할 수 있다.

유리하게도, 회전 손잡이는 후퇴 상태에 있을 때 사용자에 의해 회전가능하지 않도록 조정될 수 있다.

즉, 회전 손잡이는 후퇴 상태에 있을 때 사용자에 의해 파지되거나 회전될 수 없다. 이러한 특징은 시스템이 자동 조건에 있고 사용자가 선택된 모드를 변경하기를 바라면, 그리고 시스템이 자동 조건에 있는 것을 사용자가 망각하고 손잡이를 회전시키려 하면, 사용자는 시스템이 자동 조건에 있다는 것이 생각나게 될 것인데, 이는 손잡이를 파지할 수 없을 것이기 때문이다. 사용자는 수동으로 선택된 시스템 작동 모드를 변경시킬 수 있기 전에 수동 조건을 취하기 위해서 시스템을 우선 제어해야만 한다는 것을 인식할 것이다.

유리하게도, 작동 모드들은 차량에 관한 적어도 하나의 차량 서브시스템의 제어 모드들이고, 시스템은 차량을 위한 하나 이상의 상이한 운행 조건들에 대응하는 복수의 서브시스템 제어 모드들 중 선택된 하나의 모드로 차량 서브시스템들 또는 차량 서브시스템들 각각의 제어를 개시하기 위하여 서브시스템 컨트롤러를 구비하고, 시스템은 각각의 서브시스템 제어 모드가 적합한 범위를 결정하기 위해서 하나 이상의 운행 조건 지표들을 평가하기 위한 평가 수단을 구비하고,

여기서 자동 조건에 있을 때, 시스템은 가장 적합한 서브시스템 제어 모드로 서브시스템 또는 서브시스템 각각의 제어를 개시하기 위해서 서브시스템 컨트롤러를 자동으로 제어하도록 작동가능하다.

보호방안이 강구되어 있는 본 발명의 추가 양태에는 선행하는 양태에 따르는 시스템을 구비하는 차량이 제공된다.

차량은 유리하게도 비포장 도로 주행에 적합할 수 있다.

보호방안이 강구되어 있는 본 발명의 일 양태에는 구현되는 수동 작동 모드 선택 조건 또는 자동 모드 선택 조건으로 작동시키 위해서 차량 시스템을 컴퓨팅 수단으로 제어하는 방법이 제공되고,

수동 작동 모드 선택 조건에서, 이 방법은 사용자 작동 모드 선택 입력 수단으로부터 입력값을 컴퓨팅 수단으로 수신하는 단계를 구비하고, 이 입력값은 필수 시스템 작동 모드에 대응하고, 이 방법은 필수 모드를 취하도록 시스템을 제어하는 단계를 구비하고,

자동 작동 모드 선택 조건에서, 이 방법은 적합한 시스템 작동 모드를 컴퓨팅 수단으로 자동으로 선택하는 단계를 구비하고,

이 방법은 사용자 작동 조건 선택 입력 수단을 이용하여 필수 작동 조건에 대응하는 입력값을 컴퓨팅 수단으로 수신하는 단계를 추가로 구비하고,

이로써 시스템이 자동 조건으로 작동하다가 자동 조건으로부터 수동 조건으로의 변경이 행해질 때, 이 방법은 수동 조건을 취하도록 시스템을 제어하는 단계, 및 수동 조건이 취해질 때 예정된 작동 모드를 선택하는 단계를 구비하고, 이로써 이 방법은 시스템이 마지막으로 수동 조건에 있었을 때 시스템이 작동했었던 작동 모드의 동일성과 독립적으로 예정된 작동 모드를 선택하는 단계를 구비한다.

본 출원의 범위 내에서, 특허청구범위 및/또는 다음의 발명의 상세한 설명과 도면들 내에 있되 선행하는 단락에 나타나 있는 여러 가지 양태들, 실시예들, 예시들 및 대체물들, 그리고 특히 그 각각의 특징들이 독립적으로 또는 그 조합으로 받아들여질 수 있다는 것은 명백히 예상된다. 일 실시예와 관련되어 기술된 특징들은 이러한 특징들이 양립불가능하지 않는 한 모든 실시예들에 적용가능하다.

의심의 여지가 없게 하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 대하여 기술된 특징들이 하나 이상의 다른 특징들과 적절히 조합하거나 그 자체로 본 발명의 다른 양태에 포함될 수 있다는 것은 이해되어야 한다.

본 발명의 하나 이상의 양태들은 첨부의 도면들을 참조하여 단지 예시로써 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 차량의 개략적인 도해이다.
도 2는, 차량 제어 시스템의 제어 하에 여러 가지 차량 서브시스템들을 포함하되 본 발명의 일 실시예에 따르는 차량 제어 시스템이 도시되어 있는 블록 다이어그램이다.
도 3은 회전 손잡이가 전개된 포지션에 있는 본 발명의 일 실시예에 따르는 스위치팩의 개략적인 도면이다.
도 4는 회전 손잡이가 후퇴된 포지션에 있는 본 발명의 일 실시예에 따르는 스위치팩의 개략적인 도면이다.

도 1에는 보통의 아스팔트 도로(tarmac road) 이외의 지형들에서 사용하기 위한 것으로 비포장 도로에서 사용하기에 적합하도록 되어 있는, 본 발명의 일 실시예에 따르는 차량(100)이 나타나 있다. 차량(100)은 파워트레인(129)을 가지는데, 파워트레인은 변속기(124)를 가지고 있는 드라이브라인(130)에 연결되어 있는 엔진(121)을 포함한다. 나타나 있는 실시예에서, 변속기(124)는 자동 변속기(124)이다. 본 발명의 실시예들은 수동 변속기, 무단 변속기 또는 임의의 다른 적합한 변속기를 구비한 차량에서 사용하기에도 적합하다.

드라이브라인(130)은 전방 차동장치(135F)와 한 쌍의 전방 드라이브 샤프트(118)를 이용하여 한 쌍의 차량 앞 바퀴들(111, 112)을 구동시키도록 조정된다. 드라이브라인(130)은 또한 보조 구동축 내지 지지 샤프트(132), 후방 차동장치(135) 및 한 쌍의 후방 구동축(139)을 이용하여 한 쌍의 뒷 바퀴들(114, 115)을 구동시키도록 조정된 보조 드라이브라인 부분(131)을 구비한다. 본 발명의 실시예들은 변속기가 한 쌍의 앞 바퀴들만 또는 한 쌍의 뒷 바퀴들만 구동시키도록 조정되는 차량들(즉 전륜 구동 차량들 또는 후륜 구동 차량들), 또는 변속기가 선택가능한 이륜 구동 차량/사륜 구동 차량을 구동시키도록 조정되는 차량들에 사용하기에 적합하다. 도 1의 실시예에서, 변속기(124)는 선택가능한 이륜 구동 또는 사륜 구동 작동을 허용하는 동력 전달 유닛(power transfer unit; PTU)(137)을 이용하여 보조 드라이브라인 부분(131)에 해제가능하게 연결가능하다. 본 발명의 실시예들이 4개 이상의 휠들을 가지는 차량, 또는 2개의 휠들, 예컨대 삼륜차나 사륜차 또는 4개 이상의 휠들을 구비한 차량의 2개의 휠들이 구동되는 곳에 적합할 수 있다는 것은 이해되어야 한다.

PTU(137)는 그 입력 샤프트와 출력 샤프트 사이의 기어비가 고 비율 또는 저 비율이 되도록 선택되는 '고 비율(high ratio)' 또는 '저 비율(low ratio)' 구성으로 작동가능하다. 고 비율 구성은 일반적인 포장 도로 작동 또는 '고속 도로' 작동에 적합한 반면, 저 비율 구성은 특정 비포장 도로 지형 조건들, 및 토우잉(towing)과 같은 다른 저속 적용처를 빠져나가는데 더욱 적합하다.

차량(100)은 액셀러레이터 페달(161), 브레이크 페달(163) 및 스티어링 휠(181)을 가진다. 스티어링 휠(181)은 여기에 장착되는 크루즈 컨트롤 선택 버튼(181C)을 가진다.

차량(100)은 차량 제어 유닛(vehicle control unit; VCU)(10)으로 지칭되는 중앙 컨트롤러를 가진다. VCU(10)는 차량(100)에 제공된 서브시스템(12) 및 여러 가지 센서들로부터 복수의 신호들을 수신하기도 하면서, 차량(100)에 제공된 서브시스템(12) 및 여러 가지 센서들 쪽으로 복수의 신호들을 출력하기도 한다.

도 2에는 VCU(10)가 보다 상세하게 나타나 있다. VCU(10)는, 엔진 제어 시스템(12a), 변속기 시스템(12b), 전자 동력 보조 스티어링 유닛(electronic power assisted steering unit; ePAS unit)(12c), 브레이크 시스템(12d) 및 서스펜션 시스템(12e)을 포함하되 이에 제한되지 않는 복수의 차량 서브시스템(12)들을 제어한다. 5개의 서브시스템들이 VCU(10)의 제어 하에 있는 것으로 나타나 있지만, 실제로는 더 많은 수의 차량 서브시스템들이 차량에 포함될 수 있을 뿐만 아니라 VCU(10)의 제어 하에 있을 수 있다. VCU(10)는, 차량이 주행하고 있는 지형과 같은 운행 조건(지형 조건으로 지칭됨)에 적합한 방식으로 서브시스템들의 제어를 개시하기 위해서 제어 신호들을 라인(13)을 통해 각각의 차량 서브시스템(12)들 쪽으로 제공하는, 서브시스템 제어 모듈(14)을 포함한다. 서브시스템(12)들은 또한 서브시스템 상태에 관한 정보를 피드백하기 위해서 신호 라인(13)을 통해 서브시스템 제어 모듈(14)과 통신한다.

VCU(10)는 전체적으로 16과 17로 표현되어 있는 복수의 신호들을 수신하는데, 이 신호들은 복수의 차량 센서들로부터 수신되고 차량 운동 및 상태와 관련된 여러 가지 상이한 파라미터들을 표현하고 있다. 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 신호들(16, 17)은 차량이 주행하고 있는 조건의 특성을 표시하고 있는 복수의 운행 조건 지표들(지형 지표들로도 지칭됨)을 제공하거나 이들을 연산하는데 사용된다. 본 발명의 한가지 유리한 특징은, VCU(10)가 지형 지표들에 기초하여 여러 가지 서브시스템들을 위해 가장 적합한 제어 모드를 결정하고 서브시스템들을 적절히 자동으로 제어한다는 것이다.

차량 상의 센서들(미도시)은 VCU(10)에 연속적인 센서 출력값(16)들을 제공하는 센서들을 포함하지만 이에 제한되지 않으며, 휠 속도 센서, 주위 온도 센서, 대기압 센서, 타이어 압력 센서들, 차량의 요잉운동과 롤링운동 및 피칭운동을 감지하는 요잉 센서들, 차량 속도 센서, 길이방향 가속 센서, 엔진 토크 센서(또는 엔진 토크 평가장치), 조향 각도 센서, 스티어링 휠 속도 센서, 경사 센서(또는 경사 평가장치), 측면방향 가속 센서(안정성 제어 시스템(SCS)의 일부임), 브레이크 페달 위치 센서, 액셀러레이터 페달 위치 센서, 길이방향 측면방향 및 수직방향 동작 센서들을 포함한다.

다른 실시예들에서는 전술된 센서들 중에서 선택된 하나만 사용될 수 있다. VCU(10)는 또한 휠들에 가해지는 조향력(ePAS 유닛(12c)에 의해 가해지는 조향력과 결합되어 운전자에 의해 가해지는 조향력)을 표시하기 위해서 차량의 전자 동력 보조 스티어링 유닛(ePAS unit)(12c)으로부터 신호를 수신한다.

차량(100)은 또한, 크루즈 컨트롤 상태 신호(온/오프), 운반 박스 또는 PTU(137) 상태 신호(기어비가 큰 범위로 세팅되는지 또는 작은 범위로 세팅되는지 여부), 내리막길 주행 제어(HDC) 상태 신호(온/오프), 트레일러 연결 상태 신호(온/오프), 안정성 제어 시스템(SCS)이 활성화되었는지를 지시하는 신호(온/오프), 윈드스크린 와이퍼 신호(온/오프), 에어 서스펜션 승차 높이 상태 신호(큰/작은), 및 동적 안정성 제어(DSC) 신호(온/오프)를 포함하는 별개의 센서 출력 신호(17)들을 VCU(10)에 제공하는 복수의 센서들이 제공된다.

VCU(10)는 평가 모듈(estimator module) 또는 프로세서(18)의 형태인 평가 수단, 및 선택 모듈(selector module) 또는 프로세서(20)의 형태인 연산 및 선택 수단을 포함한다. 처음으로 센서들로부터의 연속적인 출력값(16)들은 평가 모듈(18)에 제공되는 반면, 별개의 신호(17)들은 선택 모듈(20)에 제공된다.

평가 모듈(18)의 제 1 단계에서, 센서 출력값(16)들 중 여러 가지 출력값은 다수의 지형 지표들을 유도하는데 사용된다. 평가 모듈(18)의 제 1 단계에서, 차량 속도는 휠 속도 센서들로부터 유도되고, 휠 가속도는 휠 속도 센서들로부터 유도되고, 휠들에 작용하는 길이방향 힘은 차량 길이방향 가속 센서로부터 유도되고, (휠 슬립이 일어난다면)휠 슬립이 일어나는 토크는 요잉운동과 피칭운동 및 롤링운동을 감지하는 운동 센서들로부터 유도된다. 평가 모듈(18)의 제 1 단계 내에서 실행되는 다른 연산들은 휠 관성 토크(회전하는 휠들을 가속시키거나 감속시키는 것과 관련된 토크), "진행의 연속성"(차량이 출발하고 있는지 정지하고 있는지의 여부에 관한 평가로서, 차량이 바위 지형을 두루 주행하고 있을 때의 경우와 마찬가지일 수 있음), 공기 항력(aerodynamic drag), 요잉 비율(yaw rate) 및 측면방향 차량 가속도를 포함한다.

평가 모듈(18)은 또한 제 2 단계를 포함하는데, 제 2 단계에서는 다음의 지형 지표들, 즉: 표면 롤링 저항력(휠 관성 토크, 차량에 작용하는 길이방향 힘, 공기 항력, 및 휠 상에 작용하는 길이방향 힘에 기초됨); 스티어링 휠(181) 상에 작용하는 조향력(스티어링 휠 센서로부터의 출력값과 측면방향 가속에 기초됨); 길이방향 휠 슬립(휠들 상에 작용하는 길이방향 힘, 휠 가속, SCS 활성화, 및 휠 슬립이 일어났는지 여부에 관해 표시하는 신호에 기초됨); 측면방향 마찰(예견되는 측면방향 가속 및 요잉운동에 대비되는 측정된 측면방향 가속 및 요잉운동으로부터 연산됨); 및 요철 감지(corrugation detection)(빨래판 유형의 표면을 표시하는 고주파 저진폭 휠 높이 자극);가 연산된다.

SCS 활성 신호는 SCS ECU(미도시)로부터의 몇몇 출력값으로부터 유도되는데, 이 SCS ECU는 DSC 활성, TC 활성, ABS 활성, 개별적인 휠들 상에 작용하는 브레이크 간섭, 및 SCS ECU로부터 엔진 쪽으로의 엔진 토크 감소 요청들을 표시하는 DSC(Dynamic Stability Control) 기능, TC(Traction Control) 기능, ABS 및 HDC 알고리즘을 포함하고 있다. 이들 모두는 슬립 발생이 일어났던 것을 표시하고, SCS ECU는 그것을 제어하는 조치를 취한다. 평가 모듈(18)은 또한 휠 속도 변화 및 요철 감지 신호를 결정하기 위해서 휠 속도 센서들로부터의 출력값들을 사용한다.

윈드스크린 와이퍼 신호(온/오프)에 기초하여, 평가 모듈(18)은 또한 윈드스크린 와이퍼 신호가 얼마나 오랫동안 온 상태로 있었는지(즉 강우 지속 신호)를 연산한다.

VCU(10)는 또한 에어 서스펜션 센서들(승차 높이 센서들)과 휠 가속도계들에 기초하여 지형 거칠기를 연산하기 위한 도로 거칠기 모듈(24)을 포함한다. 거칠기 출력 신호(26) 형태인 지형 지표 신호는 도로 거칠기 모듈(24)로부터 출력된다.

길이방향 휠 슬립에 대한 평가와 측면방향 마찰 평가는 개연성 체크로서 평가 모듈(18) 내에서 서로 비교된다.

휠 속도 변화와 요철 출력값에 관한 연산들, 표면 롤링 저항력 평가, 마찰 개연성 체크와 함께 하는 길이방향 휠 슬립과 요철 감지는 평가 모듈(18)로부터 출력되고, VCU(10)에서 추가로 처리하기 위하여 차량이 주행하고 있는 지형의 특성을 표시하는 지형 지표 출력 신호(22)들을 제공한다.

평가 모듈(18)로부터의 지형 지표 신호(22)들은, 차량이 주행하고 있는 지형의 지표 유형에 기초하여 복수의 차량 서브시스템 제어 모드들 중에서 어느 것이 가장 적합한지를 결정하기 위하여 선택 모듈(20)에 제공된다. 가장 적합한 제어 모드는, 각각의 상이한 제어 모드들이 평가 모듈(18)과 도로 거칠기 모듈(24)로부터의 지형 지표 신호들(22, 26)에 기초하여 적합하다는 확률을 분석함으로써 결정된다.

차량 서브시스템(12)들은, 운전자가 입력할 필요도 없이 선택 모듈(20)로부터의 제어 출력 신호(30)에 응답하여 주어진 서브시스템 제어 모드로(VCU(10)의 작동에 관한 "자동 모드" 또는 "자동 조건"으로) 자동으로 제어될 수 있다. 이와 달리, 차량 서브시스템(12)은 휴먼 머신 인터페이스(Human Machine Interface; HMI) 모듈(32)을 통해 수동 사용자 입력값에 따라 주어진 서브시스템 제어 모드로(VCU(10)의 작동에 관한 "수동 모드" 또는 "수동 조건"으로) 작동될 수 있다. 따라서, 사용자는 어떤 서브시스템 제어 모드로 서브시스템들이 작동될 것인지를 결정한다. HMI 모듈(32)은 디스플레이 스크린(미도시)과 사용자 작동 스위치팩(170)(도 3)을 구비한다. 사용자는 스위치팩(170)을 통해 VCU(10)의 작동에 관한 수동 모드와 자동 모드(또는 수동 조건과 자동 조건) 사이에서 선택할 수 있다. VCU(10)가 수동 모드 내지 수동 조건으로 작동하고 있을 때, 스위치팩(170)은 또한 원하는 서브시스템 제어 모드를 사용자가 선택할 수 있게 한다.

서브시스템 컨트롤러(14)가 직접 신호 라인(13)을 통해 차량 서브시스템들(12a-12e)을 그 스스로 제어할 수 있다는 것, 또는 이와 달리 각각의 서브시스템이 관련 서브시스템(12a-12e)의 제어를 제공하기 위하여 그 자신의 관련된 중간 컨트롤러(도 1에 미도시됨)에 제공될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 후자의 경우에, 서브시스템 컨트롤러(14)는 서브시스템들을 위하여 실제 제어 단계들을 구현하는 것이 아니라, 서브시스템들(12a-12e)을 위하여 가장 적합한 서브시스템 제어 모드의 선택을 제어만 할 수 있다. 중간 컨트롤러 또는 각각의 중간 컨트롤러는 실제로는 메인 서브시스템 컨트롤러(14)의 일체를 이루는 부분을 형성할 수 있다.

자동 모드로 작동시, 가장 적합한 서브시스템 제어 모드의 선택은 다음의 3 단계 과정, 즉:

(1) 제어 모드의 각각의 유형마다, 제어 모드가 지형 지표들에 기초하여 차량이 주행하고 있는 지형에 적합하다는 확률로 연산이 실행되는 단계;

(2) 현재의 제어 모드와 다른 제어 모드들에 관한 확률 사이의 "양의 차이(positive difference)들"의 통합 단계; 및

(3) 통합 값이 미리 정해진 문턱값을 초과하거나 현재의 지형 제어 모드 확률이 제로일 때, 프로그램이 제어 모듈(14)을 요청하는 단계;

를 이용하여 달성된다.

단계 (1), (2) 및 (3)에 관한 특정 단계들은 이어서 보다 상세하게 설명될 것이다.

단계(1)에서, 평가 모듈(18)로부터의 출력값(22)들과 도로 표면 거칠기 출력값(26)의 형태인 연속적인 지형 지표 신호들은 선택 모듈(20)에 제공된다. 선택 모듈(20)은 또한 전달 박스 상태 신호(기어비가 큰 범위 또는 작은 범위로 세팅되는지 여부), DSC 상태 신호, 크루즈 컨트롤 상태(차량의 크루즈 컨트롤 시스템이 온 또는 오프인지 여부), 및 트레일러 연결 상태(트레일러가 차량에 연결되는지 아닌지 여부)를 포함하는 별개의 지형 지표(17)들을 차량 상의 여러 가지 센서들로부터 직접 수신한다. 주위 온도 및 대기 압력을 표시하는 지형 지표 신호들 역시 선택 모듈(20)에 제공된다.

선택 모듈(20)은, 센서들로부터 직접 수신된 별개의 지형 지표 신호(17)들, 및 평가 모듈(18)과 도로 표면 거칠기 모듈(24)에 의해 각각 연산되는 연속적인 지형 지표들(22, 26)에 기초하여 차량 서브시스템들을 위한 가장 적합한 제어 모드를 연산하기 위하여 확률 알고리즘(20a)이 제공된다.

제어 모드들은 통상적으로 다음과 같은 모드들, 즉 차량이 초지, 자갈길 또는 눈길 지형에서 주행하고 있을 때 적합한 초지/자갈길/눈길 제어 모드(grass/gravel/snow control mode; GGS mode), 차량이 진흙탕 지형에서 주행하고 있을 때 적합한 진흙길/흙탕길 제어 모드(mud/ruts control mode; MR mode), 차량이 바위나 암반 지형에서 주행하고 있을 때 적합한 험준한 바윗길/암반 모드(rock crawl/boulder mode; RB mode), 차량이 모래 지형(또는 깊은 연질 눈길)에서 주행하고 있을 때 적합한 모래밭길 모드, 및 적합한 절충 모드(compromise mode)인 특수 프로그램 오프 모드(special programs OFF mode; SP OFF mode 또는 SPO mode), 또는 모든 지형 조건들, 특히 고속도로나 보통의 도로 상에서의 차량 주행을 위한 다목적 모드를 포함한다. 다수의 다른 제어 모드들 역시 예상된다.

상이한 지형 유형들은 지형의 마찰 및 지형의 거칠기에 따라 분류된다. 예를 들어, 저 마찰의 매끄러운 표면을 제공하는 지형들로서 초지, 자갈길 및 눈길을 함께 분류하는 것이 적합하고, 고 마찰의 매우 큰 거칠기 지형들로서 바윗길과 암반 지형들을 함께 분류하는 것이 적합하다.

각각의 서브시스템 제어 모드마다, 선택 모듈(20) 내부의 알고리즘(20a)은 각각의 상이한 제어 모드들이 적합하다는 확률을 결정하기 위해서 지형 지표들에 기초하여 확률 연산을 실행한다. 선택 모듈(20)은 특정 제어 모드가 적합하다는 확률로 연속적인 지형 지표들(22, 26)(예컨대 차량 속도, 도로 거칠기, 조향 각도)과 관련되어 있는 조율가능한 데이터 맵을 포함한다. 각각의 확률 값은 통상적으로 0과 1 사이의 값을 취한다. 그래서, 차량 속도 연산은, 예컨대 차량이 비교적 저속이면 RB 모드를 위하여 0.7의 확률로 되돌릴 수 있는 반면, 차량 속도가 비교적 고속이면 RB 모드를 위한 확률은 보다 작아질 수 있다(예컨대 0.2). 이는 차량이 바위 또는 암반 지형을 지나 주행하고 있는 것으로 고속 차량에 표시될 가능성은 상당히 낮기 때문이다.

더욱이, 각각의 서브시스템 제어 모드마다, 각각의 별개의 지형 지표(17)들(예컨대 트레일러 연결 상태 온/오프, 크루즈 컨트롤 상태 온/오프)은 또한 GGS 모드, RB 모드, 모래밭길 모드, MR 모드 또는 SP OFF 모드와 같은 각각의 제어 모드들마다 관련 확률을 연산하는데 사용된다. 그래서, 예컨대 크루즈 컨트롤이 차량의 운전자에 의해 스위치 온 상태가 되면, SP OFF 모드가 적합하다는 확률은 비교적 높은 반면, MR 제어 모드가 적합하다는 확률은 비교적 낮을 것이다.

각각의 상이한 서브시스템 제어 모드들마다, 결합된 확률 값(Pb)은 상술된 바와 같이 각각의 연속적인 또는 별개의 지형 지표들(17, 22, 26)로부터 유도되는 것과 마찬가지로 그 제어 모드를 위한 개별적인 확률들에 기초하여 연산된다. 다음의 등식에서, 각각의 지형 지표마다 결정되는 바와 같이 각각의 제어 모드마다의 개별적인 확률은 a, b, c, d...n으로 표현된다. 결합된 확률 값(Pb)은 각각의 제어 모드마다 다음과 같이, 즉:

Pb = (a.b.c.d....n)/((a,b,c,d,,,n)+(1-a).(1-b).(1-c),(1-d)....(1-n))

으로 연산된다.

다수의 개별적인 확률들은 확률 알고리즘(20a)으로 입력될 수 있고, 확률 알고리즘에 입력된 하나의 확률 값은 그 자체로 조합 확률 함수의 출력값일 수 있다.

각각의 제어 모드마다 결합된 확률 값이 연산되었다면, 최고의 확률로 제어 모드에 대응하는 서브시스템 제어 프로그램은 선택 모듈(20) 내에서 선택되고, 이를 표시하는 출력 신호(30)는 서브시스템 제어 모듈(14)에 제공된다. 다수의 지형 지표들에 기초하여 결합된 확률 기능을 이용하는 이점은, 특정 지표들이 단지 단일의 지형 지표에 관한 선택에 기초하는 것과 비교하면 함께 결합될 때 더 크거나 작은 가능성으로 제어 모드(예컨대 GGS 모드 또는 MR 모드)를 만들어낼 수 있다는 것이다.

선택 모듈(20)로부터의 추가 제어 신호(31)는 제어 모듈(34)에 제공된다.

단계(2)에서, 통합 과정은 현재 제어 모드로부터 대체 제어 모드들 중 하나로 변경시키는 것이 필요한지 여부를 결정하기 위해서 선택 모듈(20) 내에서 계속하여 구현된다.

통합 과정의 제 1 단계는 현재 제어 모드를 위한 결합된 확률 값과 비교하여 각각의 대체 제어 모드들마다 결합된 확률 값 사이에 양의 차이가 있는지 여부를 결정하는 것이다.

예를 들어, 취하고 있는 현재 제어 모드는 결합된 확률 값이 0.5인 GGS 모드이다. 모래밭길 제어 모드를 위한 결합된 확률 값이 0.7이면, 양의 차이는 2개의 확률들 사이에서 연산된다(즉 0.2인 양의 차이 값). 양의 차이 값은 시간에 대하여 통합된다. 이 차이가 양으로 남아 있고 통합된 값이 미리 정해진 변경 문턱값(변경 문턱값으로 지칭됨) 또는 복수의 미리 정해진 변경 문턱값들 중 하나에 도달하면, 선택 모듈(20)은 (GGS용)현재 지형 모드가 새로운 대체 제어 모드(이 예시에서는 모래밭길 제어 모드)로 업데이트되는지를 결정한다. 제어 출력 신호(30)는 차량 서브시스템들을 위한 모래밭길 제어 모드를 개시하기 위해서 선택 모듈(20)로부터 서브시스템 제어 모듈(14)로 출력된다.

단계(3)에서, 확률 차이는 모니터링되고, 통합 과정 동안 임의의 시점에서 확률 차이가 양의 값으로부터 음의 값으로 변하면 통합 과정은 취소되고 제로로 리셋된다. 이와 유사하게, 모래밭길 제어 모드를 위하여 확률이 생기기 전에 다른 대체 제어 모드들 중 하나(즉 모래밭길 제어 모드 이외의 것)의 통합된 값이 미리 정해진 변경 문턱값에 도달하면, 모래밭길 제어 모드를 위한 통합 과정은 취소되고 제로로 리셋되며 더 큰 확률 차이를 가진 다른 대체 제어 모드는 선택된다.

스위치팩(SWITCHPACK)

상술된 바와 같이, 차량(100)은 도 3에 개략적으로 나타나 있는 사용자 작동 스위치팩(170)을 구비한 HMI 모듈(32)을 가진다. 스위치팩(170)은 사용자가 VCU(10)를 작동의 자동 조건과 수동 조건 사이에서 토글링동작할 수 있게 한다.

스위치팩(170)은 스위치팩(170)과 관련된 스위치기어를 지지하는 프레임(170F)을 가진다. 스위치팩(170)은 다중안정(multistable) 회전 스위치(미도시)에 연결되는 회전 손잡이(172)를 가진다. 손잡이(172)는 도 3에 나타나 있는 바와 같이 노출된 포지션 내지 전개된 포지션과, 도 4에 나타나 있는 바와 같이 후퇴된 포지션 사이에서 이동될 수 있다. 노출된 포지션에서, 손잡이(172)는 손잡이(172)를 둘러싸는 패널(172P)로부터 우뚝 솟아있다. 아이콘들(172a-172e)은 대략 140˚의 호 전체에 걸쳐 손잡이(172) 주위에서 외주방향으로 이격된 위치로 패널 내에 마킹되어 있지만, 다른 각도와 다른 개수의 모드들도 유용하다. 아이콘들(172a-172e)은 서브시스템(12)들이 작동되고 있는 제어 모드의 동일성을 표시하기 위하여 선택적으로 발광될 수 있다.

다른 스위치들(171a, 171b)은 또한 패널(172P)의 잔여부에 제공되는데, 스위치(171a)를 통해서는 운전자가 내리막길 주행 제어(HDC) 기능을 활성화할 수 있게 하고 스위치(171b)를 통해서는 PTU(137)의 필수 기어비('높은 것' 또는 '낮은 것')를 선택할 수 있게 한다.

스위치팩의 추가 스위치들(171c)은 차량의 SCS 시스템이 활성화되거나 비활성화될 수 있게 하고, 승차 높이가 조정될 수 있게 하며, 에코 모드가 선택될 수 있게 하고, 자동 속도 제한(automatic speed limiter; ASL) 기능이 선택될 수 있게 한다.

회전 손잡이(172)는 실질적으로 실린더형인 칼럼 부분(174)을 가지는데, 그 실린더 축은 패널(172P)에 대해 실질적으로 직각으로 배향되어 있다. 손잡이(172)는 'AUTO'라는 단어가 새겨져 있는 상부 패널(175)을 가진다. 손잡이(172)가 후퇴된 포지션에 있을 때, 패널(175)의 표시 램프(175L)는 자동 조건을 취하고 있었다는 것을 표시하면서 발광하는데, 이 자동 조건에서 VCU(10)는 적합한 서브시스템 제어 모드를 자동으로 선택한다.

손잡이(172)가 노출된 포지션에 있을 때, 표시 램프(175L)는 VCU(10)가 수동 조건을 취하고 있었다는 것을 표시하면서 소등된다. 손잡이(172)는 패널(175)을 누르면 동작개시되는 스프링 메커니즘을 이용하여 노출된 포지션과 후퇴된 포지션 사이에서 이동된다. 전기 서보와 같은 다른 장치들 또한 유용하다. 일부 실시예들에서, 패널(175)만 누르면 자동 조건과 수동 조건으로 전환하기 위해서 스위치가 작동개시되도록, 스위치는 손잡이(172)에 통합된다. 일부 실시예들에서, 림(172R)을 포함하는 손잡이(172)의 노출된 부분에 실질적으로 가해지는 충분한 축방향 압력이 스위치의 작동개시를 초래하도록, 스위치는 위치결정된다. 손잡이(172)가 노출된 포지션과 후퇴된 포지션 사이에서 이동할 때 또는 그 반대의 경우에, 손잡이(172)는 비교적 큰 축방향 병진운동에 뒤이어 사용자에게 촉각 피드백을 제공하면서 스위치가 작동개시될 때 비교적 작은 축방향 병진운동을 수행하도록 구성될 수 있다.

손잡이(172)는 림(172R)이 사용자에 의해 파지되어 칼럼 부분(174)의 실린더 축을 중심으로 회전될 수 있도록 구성된다. VCU(10)가 스위치팩(170)에 의한 신호 출력에 기초하여 사용자가 림(172R)을 어느 방향으로 돌리는지를 결정할 수 있도록, 스위치팩(170)은 조정된다. 일 예시에서, 림(172R)은, 사용자가 손가락으로 손잡이(172)를 파지하는 것을 수월하게 하도록 조정되어 있는 오돌토돌한(knurled) 외주 표면이 제공된다.

림(172R)의 회전은 디텐트 메커니즘(detent mechanism)을 이용하여 대략 10-20˚의 별개의 각도 증가분으로 인덱스된다. 이는 촉각 피드백이 사용자에게 제공되게 하여, 손잡이(172)가 별개의 각도 증가분 중 하나를 통해 회전되고 있었던 때를 확인할 수 있다. 다른 각도들과 다른 장치들도 유용하다. 림(172R)은 스위치팩(170)에 의해 구속되지 않으면서 양쪽 방향으로 수회 돌림으로써 회전될 수 있다.

일부 실시예들에서, VCU(10)가 수동 조건일 때, 시계방향(또는 반시계방향)으로 2개의 증가분만큼의 림(172R)의 회전은 시계방향(또는 반시계방향)의 현재 선택된 모드에 대응하는 아이콘에 인접하여 위치되어 있는 아이콘(172a-172e)에 대응하는 모드를 VCU(10)가 취하게 한다. 이러한 아이콘이 존재하지 않는다면, VCU(10)는 어떠한 조치도 취하지 않으며 현재 선택된 모드는 선택된 상태로 남아 있다. 사용자가 주어진 방향으로 단일의 증가분만큼 손잡이(172R)를 회전시키면, 예정된 시간대(1s 또는 임의의 다른 적합한 기간과 같은 것)에서 그 방향의 추가 증가분이 없는 상태에서는 제어 모드에서의 변화는 발생하지 않는다. 이러한 특징은 사용자가 선택된 모드를 의도치 않게 변경시키는 위험을 감소시킨다. 모드 변화가 발생할 수 있게 하기 위하여 예정된 횟수의 증가분의 돌리기가 필요할 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 더욱이, 예정된 시간대는 예정된 횟수의 증가분들(또는 추가로 또는 이를 대신하여 2개의 연속 증가분들)이 발생할 수 있도록 세팅될 수 있다.

일부 실시예들에서, 사용자는 모드를 변경키도록 요건에 신호하기 위하여 단일의 증가분만큼만 림(172R)을 회전시키는 것을 필요로 한다.

일부 실시예들에서, VCU(10)가 수동 조건일 때 제어 모드를 변경시키기 위하여 손잡이(172)의 림(172R)을 회전시키는 것에 더하여 또는 이를 대신하여, 손잡이(172)는 모드 변경들이 칼럼(174)의 회전에 의하여 달성될 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 칼럼(174)이 정지상태로 남아 있는 동안 림(172R)은 회전가능할 수 있는 반면, 일부 대체 실시예들에서 림(172R)과 칼럼(174)은 함께 회전하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 이것들은 일부 실시예들에서는 단단히 결합되거나 일체로 형성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 사용자가 림(172R)을 회전시키는 것을 종료하였다는 것을 결정하였다면, VCU(10)는 주어진 제어 모드의 사용자 선택 다음에 주어진 제어 모드의 수동 선택을 허용하도록 구성될 수 있다. VCU(10)는 마지막 증가분의 회전이 감지된 후에 그리고 모드 변경이 발생하는 것을 허용하기 전에, 예정된 기간, 예컨대 대략 2s까지 대기할 수 있다. 일부 실시예들에서, VCU(10)는 사용자가 손잡이(172)의 파지를 해제하였다는 것이 결정된 후에 미리 정해진 시간에 모드 변경을 달성하도록 조정될 수 있다.

일부 실시예들에서, VCU(10)는 모드 변경을 허용하기 전에 하나 이상의 예정된 차량 세팅들 또는 파라미터들이 사용자가 선택하기를 바라는 모드에 적합한지를 확인하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, VCU(10)는 선택된 PTU 기어비, 선택된 승차 높이 및/또는 하나 이상의 다른 세팅들 중에서 하나 이상의 선택된 것을 체크할 수 있다. 이 세팅들이 사용자가 선택하기를 바라는 모드에 적합하지 않는다면, VCU(10)는 이 세팅들이 적합한 것으로 결정될 때까지 현재 제어 모드로 남아 있도록 구성될 수 있다. 그 동안, VCU(10)는 현재 선택된 모드의 아이콘이 발광상태로 남아 있게 할 수 있다. 사용자가 VCU(10)가 취하기를 바라는 모드에 대응하는 아이콘은, 예컨대 점멸시킴으로써 일부 실시예들에서 간헐적으로 발광하도록 조정될 수 있다. 사용자는 VCU(10)에 의해 확인된 세팅들 중 하나 이상의 결함들을 알게 될 것이다. 이 결함들이 예정된 기간 내에 제거되지 않는다면, 또는 일부 실시예들에서 이 결함들을 제거하려는 시도가 예정된 기간 내에 시작되지 않는다면, VCU(10)는 사용자가 모드를 변경하는 것을 강구하지 않는 것처럼 작동하도록 구성될 수 있다. 즉, 결함들에 관한 정보는 더 이상 디스플레이되지 않고, 제안된 모드에 대응하는 아이콘의 점멸은 종결된다.

사용자가 VCU(10)의 자동 조건을 활성화시킬 때 VCU(10)에 의해 결정되는 바와 같이 가장 적합한 제어 모드로 작동시키기 위해서 VCU(10)가 차량 서브시스템들을 제어한다는 것은 이해되어야 한다. 회전 손잡이(172)는 후퇴 상태를 취하고, 사용자에 의한 림(172R)의 회전은 선택된 제어 모드로의 변경을 유발하지 않는다. 오히려 이 회전은 VCU(10)에 의해 무시된다.

VCU(10)가 자동 조건에 있는 동안 수동 조건이 활성화되면, VCU(10)는 SPO 모드를 취하기 위해서 차량 서브시스템들을 자동으로 제어하고, 이 SPO 모드는 보통의 도로 및 약간 비포장 도로에서 사용하기 위한 차량 서브시스템 조정/셋업에 최적의 절충안을 제공하도록 되어 있다. 손잡이(172)는 또한 노출된 포지션를 취한다. SPO 모드에 대응하는 아이콘(172a)은 발광되고 있다.

사용자가 SPO 모드 이외의 모드를 선택하기를 바라면, 사용자는 적합한 모드를 선택하기 위해서 림(172R)을 파지하고 림(172R)을 시계방향으로 회전시킬 것이다. 림(172R)이 2개의 인덱스된 각도 증가분만큼 회전되고 사용자가 2s를 대기하면, VCU(10)는 GGS 모드를 취한다. 아이콘(172a)은 더 이상 발광되지 않고, 아이콘(172b)은 발광된다. 림(172R)이 2개의 추가 각도 증가분만큼 회전되면, 차량은 MR 모드를 취할 것이고, 아이콘(172b)은 더 이상 발광되지 않고 아이콘(172c)은 그 대신 발광될 것이다. 위에서 언급된 바와 같이, 각도 증가분의 개수는 1개, 3개 또는 다른 적합한 개수와 같이 임의의 적합한 개수일 수 있다.

따라서, 자동 조건이 마지막으로 선택되었을 때의 림(172R)의 각도 포지션이 수동 조건이 그 후에 선택될 때 VCU(10)가 취하게 될 제어 모드의 결정과 무관하다는 것은 이해되어야 한다. 손잡이(172)가 마지막으로 후퇴되었을 때 선택되었던 제어 모드와 무관하게, 손잡이(172)가 그 후에 노출될 때 VCU(10)는 SPO 제어 모드를 선택한다. 림(172R)이 구속되지 않으면서 자유롭게 회전가능하기 때문에(주어진 방향에 추가 회전을 방지하는 단부 정지부(end stop)와 같이 회전을 구속하는 부재들의 부재 때문임), 림(172R)의 실제 (절대)각도 포지션은 무관하다. 이러한 부재가 이용되지 않고 SPO 모드를 선택하기 위하여 림(172R)이 예정된 절대 회전 포지션에 있을 필요가 있으면 VCU(10)가 자동 조건으로부터 수동 조건으로 변환할 때 스위치팩(170)에 의한 림(172R)의 추가적인 (자동)작동개시가 필요할 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 예를 들어, 사용자가 VCU(10)의 자동 조건을 선택하기 전에 림(172R)이 RB 모드를 선택하도록 세팅되었다면, 수동 모드가 그 후에 선택될 때 스위치팩(170)은 RB 모드에 대응하는 포지션으로부터 SPO 모드에 대응하는 포지션으로 림(172R)을 회전시키는 것이 필요할 것이다. 추가적이면서 잠재적으로 복잡한 고장안전 대안(failsafe countermeasure)이 필요할 것이다.

일부 대체 실시예들에서 자동 조건이 선택해제되고 수동 조건이 취해질 때, 사용자가 림(172R)의 회전에 의해 상이한 운행 모드를 선택할 때까지 자동 상태일 때 VCU(10)에 의해 자동으로 선택되었던 운행 모드로 남아 있도록 VCU(10)가 조정될 수 있다는 것은 이해되어야 한다. 따라서, 수동 조건이 선택될 때, 현재 (자동으로)선택된 운행 모드에 대응하는 아이콘(172a-172e)은 발광상태로 남아 있다. VCU(10)가 자동 조건에 있을 때 아이콘들(172a-172e) 중 어느 것도 발광되지 않도록 VCU(10)가 구성되면, 현재 선택된 운행 모드에 대응하는 아이콘은 수동 조건이 취해질 때 발광된다.

다른 장치들 역시 유용하다는 것은 이해되어야 한다.

일부 실시예들에서 키 온 상태시(운전자가 차량(100)을 시동걸 때) VCU(10)가 키 오프 상태가 마지막으로 일어났을 때(즉 운전자가 차량을 정차했을 때) 선택되었던 작동 조건(자동 또는 수동)을 취하도록 VCU(10)가 구성된다는 것은 이해되어야 한다. 일부 실시예들에서, VCU(10)가 다음에 오는 키 온 작동을 작동시킬 수 있는 상태를 키 온 상태 전에 사용자가 즉시 결정할 수 있도록, 키 오프 상태시 회전 손잡이(172)는 동일한(노출된 또는 후퇴된) 포지션으로 남아 있을 수 있다.

키 온 상태시 VCU(10)가 자동 상태로 계속해서 작동하고 있으면 다른 장치들이 유용하지만 VCU(10)가 SPO 모드를 취하도록 구성된다는 것은 이해되어야 한다.

본 명세서의 발명의 상세한 설명과 특허청구범위 전체에 걸쳐, "구비하다(comprise)" 및 "포함하다(contain)"라는 단어와, 이 단어의 변형, 예컨대 "구비하는(comprising)" 및 "구비하는(comprises)"은 "포함하지만 이에 제한되지는 않는 것"을 의미하고, 다른 일부분들(moieties), 추가사항들(additives), 구성요소들(components), 완전한 것들(integers) 또는 단계들(steps)을 배제하도록 의도된 것은 아니다.

본 명세서의 발명의 상세한 설명과 특허청구범위 전체에 걸쳐, 단수형은 문맥상 이와 달리 필요로하지 않는 한 복수형을 포함하고 있다. 특히, 부정 관사가 사용되는 경우, 본 명세서는 문맥상 이와 달리 필요로하지 않는 한 복수형태 뿐만 아니라 단수 형태도 고려하고 있는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 특유의 양태, 실시예 또는 예시와 결합되어 설명된 부재들, 완전한 것들, 특징들, 혼합물들, 화학적인 일부분들이나 그룹들은 양립불가능하지 않는 한 본 명세서에서 설명된 다른 양태, 실시예 또는 예시에 적용가능한 것으로 이해되어야 한다.

본 출원은 영국 특허출원 GB1215954.7의 우선권을 주장하고, 이 문헌의 전체 내용 뿐만 아니라 동시에 출원계속 중인 영국 특허출원 GB1111288.5, GB1211910.3 및 GB1202427.9의 내용은 본 명세서에 참조사항으로 명백히 통합되어 있다.

Claims

선택된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하기 위한 자동차 제어 시스템으로서, 시스템은 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있는 수동 작동 모드, 및 시스템이 상기 운행 표면을 자동으로 선택하도록 작동가능한 자동 작동 모드로 작동가능한 제어 시스템에 있어서,
시스템은 사용자 작동 입력 장치를 이용하여 상기 수동 작동 모드와 자동 작동 모드로 전환될 수 있고, 그리고
자동 작동 모드로 작동하다가 자동 작동 모드로부터 수동 작동 모드로의 변경이 사용자 작동 입력 장치를 통해 행해질 때, 시스템은 디폴트 서브시스템 구성 모드를 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
디폴트 서브시스템 구성 모드는 시스템이 마지막으로 수동 작동 모드였을 때 선택되었던 서브시스템 구성 모드를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
디폴트 서브시스템 구성 모드는 다목적 운행 표면/서브시스템 구성 모드를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
디폴트 서브시스템 구성 모드는 자동 모드에서 선택되었던 서브시스템 구성 모드와 독립적인 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
디폴트 서브시스템 구성 모드는 시스템이 마지막으로 수동 작동 모드였을 때 선택되었던 서브시스템 구성 모드와 독립적인 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제 1 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
디폴트 서브시스템 구성 모드는 시스템이 마지막으로 수동 작동 모드였을 때 사용자 작동 입력 장치의 포지션과 독립적인 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
차량 제어 시스템용 제어 장치로서,
제어 시스템은 선택된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하도록 조정되고, 제어 시스템은 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있는 수동 작동 모드, 및 시스템이 상기 운행 표면을 자동으로 선택하도록 작동가능한 자동 작동 모드로 작동가능한 제어 장치에 있어서,
제어 장치는 상기 운행 표면을 선택하기 위해서 사용자가 장치를 조작할 수 있는 수동 작동 모드 포지션과, 상기 운행 표면을 선택하기 위해서 사용자가 장치를 조작하는 것이 방지되어 있는 자동 작동 모드 포지션으로 변위되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 7 항에 있어서,
수동 작동 모드 포지션과 자동 작동 모드 포지션으로 축방향으로 변위되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
자동 작동 모드 포지션에서, 제어 장치는 장치를 적어도 부분적으로 둘러싸고 있는 트림 패널 또는 하우징 속으로 부분적으로 또는 완전히 리세스되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
자동 작동 모드 포지션에서, 제어 장치를 누르는 동작은 장치가 트림 패널 또는 하우징으로부터 돌출되는 수동 작동 모드 포지션으로 장치를 축방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
차량 제어 시스템용 제어 장치로서,
제어 시스템은 선택된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하도록 조정되고, 제어 시스템은 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있는 수동 작동 모드, 및 시스템이 상기 운행 표면을 자동으로 선택하도록 작동가능한 자동 작동 모드로 작동가능한, 제어 장치에 있어서,
제어 시스템은, 수동 작동 모드로 사용자에 의해 회전되어 상기 운행 표면을 선택하도록 구성되고 수동 작동 모드와 자동 작동 모드로 전환하기 위해서 사용자에 의해 축방향으로 변위되도록 구성된, 사용자 작동 입력 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 11 항에 있어서,
시스템의 수동 작동 모드에서, 사용자 작동 입력 장치의 시계방향 회전은 첫번째 순차적인 순서로 상기 운행 표면의 선택을 유발하고, 사용자 작동 입력 장치의 반시계방향 회전은 역방향 순차적인 순서로 상기 운행 표면의 선택을 유발하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 12 항에 있어서,
시스템의 수동 작동 모드에서, 사용자 작동 입력 장치가 대응하는 순차로 마지막 운행 표면을 선택하도록 제 1 방향으로 회전되었을 때, 상기 제 1 방향으로의 장치의 추가 회전은 선택된 운행 표면을 유지하고 다른 운행 표면의 선택을 유발하지 않는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
수동 작동 모드로부터 자동 작동 모드로의 선택 다음에, 수동 작동 모드의 순차적인 선택은 사용자 작동 입력 장치의 회전 포지션 및/또는 앞서 선택된 서브시스템 구성 모드와 독립적인 디폴트 서브시스템 구성 모드의 선택을 유발하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
시스템이 수동 작동 모드에 있을 때, 기계적인 정지는 순차로 마지막 운행 표면을 지나 사용자 작동 입력 장치의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 15 항에 있어서,
자동 작동 모드로부터 수동 작동 모드로 전환할 때 디폴트 서브시스템 구성 모드를 선택하기 위해서 사용자 작동 입력 장치를 자동으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제어 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 따르는 시스템을 구비한 차량, 또는 제 7 항 내지 제 16 중 어느 한 항에 따르는 장치.
선택된 운행 표면에 따라 복수의 서브시스템 구성 모드들로 작동하는 복수의 차량 서브시스템들을 제어하는 단계를 구비하는, 자동차 시스템을 제어하는 방법으로서,
수동 작동 모드에서는 사용자가 상기 운행 표면을 선택할 수 있게 하는 단계를 구비하고, 자동 작동 모드에서는 상기 운행 표면을 자동으로 선택하는 단계를 구비하고,
사용자 작동 입력 장치를 이용한 사용자 입력값의 수신에 응답하여 상기 수동 작동 모드와 자동 작동 모드로 전환하는 단계를 구비하고,
자동 작동 모드로 작동하다가 자동 작동 모드로부터 수동 작동 모드로의 변경이 사용자 작동 입력 장치를 통해 요청될 때, 디폴트 서브시스템 구성 모드를 선택하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.