KR20180018751A - 궤적 기반 섀시 조절 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 궤적의 예측 범위 내에 있는 도로 표고 프로파일 데이터에 따라 차량의 액티브 섀시를 조절하는 액티브 섀시 조절 방법에 관한 것으로, 이 경우 궤적의 예측은 적어도 차량의 스티어링 각도 센서의 스티어링 각도 데이터에 기초한 동적 수학 모델에 의해 계산되고, 궤적의 예측에 적어도 하나의 주변 센서에 의해 검출된 각각의 도로 표고 프로파일 데이터가 할당되고, 예측을 기반으로 액티브 섀시의 적어도 하나의 액추에이터가 조절되며, 상기 궤적이 적어도 하나의 주변 센서에 의해 검출된 주변 데이터에 의거하여 통행 가능한 것으로 분류된 범위 내에 있는 경우에만, 액티브 섀시의 조절을 위해 궤적(13)의 예측이 이용된다.

Description

궤적 기반 섀시 조절

본 발명은 차량의 궤적의 예측 범위 내에 있는 도로 표고 프로파일 데이터에 따라 차량의 액티브 섀시를 조절하기 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 제안된 방법을 실시하기 위해 구성된 제어장치를 포함하는 차량에 관한 것이다.

예를 들어 차량의 액티브 현가 시스템과 같은 예측성 섀시 시스템을 추후에 통행할 도로에 대해 조절하기 위해, 일반적으로 차량 전방의 도로 표고 프로파일이 주변 센서에 의해 측정되고, 추정된 도로 표고 프로파일 신호로 처리된다. 이러한 도로 표고 프로파일 신호는 예를 들어 액티브 현가 시스템과 같은 사용자 시스템의 예측성 섀시 조절부에 제공되고, 상기 시스템은 그로부터 사용자 시스템의 각각의 액추에이터를 위한 사전 준비 제어 신호를 계산한다. 주변 센서를 이용한 예측에 의해 얻어진 시간상의 장점으로 인해 예를 들어 주행 편의성이 높아질 수 있는 한편, 액추에이터들은 주변 센서에 의해 검출된 관련 주변에 대해 정확하게 조절된다.

관련 예측-조절부의 제어를 위해 차량의 각각의 휠들이 따라 이동되는 곳에서 도로 표고 신호가 필요하고, 즉 도로 표고 신호는 차량의 관련 궤적을 위해 필요하다. 일반적으로 도로 표고 신호는 현재 공개된 차량 이동 데이터, 예를 들어 스티어링 각도, 주행 속도 또는 가속에 근거한 궤적을 참고로 출력된다. 스티어링 각도가 변경되지 않으면, 궤적은 가까운 시간대에 차량이 통행할 도로 구간에서도 유효하다. 그러나 관련 운전자에 의해 스티어링 동작이 구현되면, 차량의 궤적이 동적으로 변경되므로, 지나간 시간대의 데이터를 기초로 하는 도로 표고 정보는 이제 현재의 궤적 범위 내에 있지 않고 따라서 더 이상 이용될 수 없다. 이 경우 차량과 예측된 궤적 사이가 멀어질수록 궤적 예측과 차량의 실제 궤적 사이의 편차가 커진다. 운전자의 동적 스티어링 동작은 예를 들어, 예측된 궤적이 현재의 도로를 벗어나고 이로 인해 실제로 통행하는 범위를 벗어나는 것을 야기할 수 있다.

독일 공개 공보 DE 10 2012 015 492 A1호에 차량용 섀시를 작동하기 위한 방법이 공개되고, 상기 방법에서 도로 표고 프로파일이 결정되어 각각의 미리 정해진 범주에 할당된다.

미국 특허 출원 US 2010/0023211 A1호는 차량의 섀시를 위한 조절 시스템을 기술하고, 이 경우 센서는 다가오는 도로를 측정하고, 센서의 측정 데이터에 기초해서 변수가 계산되며, 상기 변수에 의해 섀시의 액추에이터들이 조절된다.

차량의 액티브 섀시를 작동하기 위한 방법은 독일 공개 공보 DE 10 2010 018 902 A1호에 기술되고, 이 경우 도로 표고 프로파일 신호는 주기적으로 반복되는 표고 변화와 관련해서 분석되고, 섀시의 액추에이터들은 필요 시 상응하게 조절된다.

이와 관련해서 본 발명의 과제는, 궤적의 예측이 적어도 차량의 스티어링 각도 센서의 스티어링 각도 데이터에 기초한 동적 수학 모델에 의해 계산되고, 궤적의 예측에 적어도 하나의 주변 센서에 의해 검출된 각각의 도로 표고 프로파일 데이터가 할당되고, 예측을 기반으로 액티브 섀시의 적어도 하나의 액추에이터가 조절되며, 궤적이 적어도 하나의 주변 센서에 의해 검출된 주변 데이터에 의거하여 통행 가능한 것으로 분류된 범위 내에 있는 경우에만, 액티브 섀시의 조절을 위해 궤적의 예측이 이용되는, 차량의 궤적의 예측 범위 내에 있는 도로 표고 프로파일 데이터에 따라 차량의 액티브 섀시를 조절하기 위한 방법을 제안하는 것이다.

실시예들은 상세한 설명 및 종속 청구항들에 제시된다.

제안된 방법은 주변 센서에 의해 검출된 차량의 추후 궤적을 위한 주변 데이터를 이용해서 특히 차량의 섀시를 조절하기 위해 이용되고, 이 경우 차량의 추후 궤적은 수학 모델에 의해 계산되며, 상기 수학 모델은 차량의 적어도 하나의 스티어링 각도 데이터를 이용한다. 특히, 실제로 통행 가능한 범위 내에 있는 궤적만이 이용되는 것이 제공된다.

주변 데이터란 본 발명과 관련해서, 예를 들어 카메라와 같은 주변 센서를 이용한 차량의 현재의 주변의 측정으로부터 얻어진 데이터이다. 주변 데이터는 특히 도로 표고 정보이다.

도로 표고 프로파일 데이터란 본 발명과 관련해서, 관련 주변의 표면 상태를 표시하는 데이터이다. 특히, 도로 표고 프로파일 데이터는 주변 센서에 의해 검출된 주변 데이터로부터 파생되는 것이 제공된다.

차량의 궤적의 예측의 계산 시 차량의 동적 스티어링 동작을 고려함으로써 해당하는 주변 데이터의 선별적 선택과 조합하여 실제로 통행하는 구간에 해당하는 주변- 또는 도로 표고 프로파일 데이터에 따라 차량의 섀시의 액추에이터들의 정밀 조절을 가능하게 하는 운전자의 자발적인 스티어링 조작이 고려될 수 있다.

적어도 2개의 상이한 예측 기간(forecast horizon)을 이용해서 제안된 방법을 진행하는 것이 고려될 수 있고, 이 경우 스티어링 각도 데이터, 특히 현재의 스티어링 각도 데이터에 기초한 근처의 또는 가까운 제 1 예측 기간이 계산되고, 분류된 주변 데이터에 기초한 더 먼 또는 추후의 제 2 예측 기간이 계산된다.

특히, 스티어링 각도 데이터에 기초한 예측 기간을 주변 데이터에 기초한 예측 기간과 조합하는 것 및 주변 데이터의 특정한 범위의 스티어링 각도 데이터에만 기초한 궤적을 계산하는 것이 제공된다.

예측 기간이란 본 발명과 관련해서, 관련 차량의 관련 궤적의 현재 계산된 예측의 한계의 공간적 거리일 수 있다.

제안된 방법의 다른 가능한 실시예에서, 현재 차량이 통행하는 차선을 인식하기 위해, 즉 구분하기 위해, 주변 데이터가 이용되는 것이 제공된다.

예를 들어 도로 표고 프로파일 데이터와 같은 주변 데이터를 이용해서, 현재 통행하는 차선을 인식하고 필요 시, 예를 들어 갓길과 같은 통행 불가능한 범위들과 구별하는 것이 가능하다. 각각의 주변 데이터에 통행 가능한 범위들에 관한 해당하는 정보가 존재하는 즉시, 차량의 액티브 섀시를 조절하기 위한 계산은 통행 가능한 것으로 공개된 주변 데이터로 한정될 수 있다.

또한, 현재 통행하는 차선에 따라 주변 데이터를 선택함으로써 통행하지 않는 범위들에서 결정되었던 데이터에 기초한, 섀시의 설정들 또는 계산할 관련 예측에 미치는 주변 데이터의 영향은 방지될 수 있다.

제안된 방법의 다른 가능한 실시예에서, 표면 프로파일은 현재 검출된 주변 데이터, 특히 차량이 현재 통행하는 차선의 주변 데이터를 근거로 분류되는 것이 제공된다.

통행 가능성이 있는 범위들로 차량의 궤적의 예측을 제한하기 위해 및 예측의 타당성을 상응하게 높이기 위해, 현재 검출된 주변 데이터들이 분류되고, 따라서 예를 들어 편평한 도로와 같은 통행 가능한 범위들이 인식될 수 있고, 예를 들어 편평하지 않은 갓길과 같은 통행 불가능한 범위들과 구분될 수 있는 것이 고려될 수 있다. 주변 데이터의 분류에 의해 제공된, 다가오는 통행 가능한 범위들에 대한 정보에 근거해서 잠재적 관련 주변 데이터들이 추가로 선택되고, 상응하게 정확하게 규정될 수 있으므로, 통행 불가능한 범위들의 주변 데이터에 기초한 액추에이터들의 오조정이 방지된다.

제안된 방법의 다른 가능한 실시예에서, 액티브 섀시의 조절을 위해 관련 궤적의 예측을 그것의 적합성과 관련해서 타당성 수치를 이용해서 판단하기 위해, 주변 데이터, 특히 현재 차량이 통행하는 차선의 표면 프로파일의 주변 데이터의 분류 및 현재 통행하는 차선에 관한 정보가 이용되는 것이 제공된다.

각각의 주변 데이터가 분류되고 정보가 예를 들어 통행 가능성이 있는 차선의 형태로 존재하는 즉시, 스티어링 각도 센서에 의해 검출된 스티어링 각도 변동을 참고로 계산된 차량의 궤적의 예측을 주변 데이터의 실제로 통행 가능한 범위들로 제한하는 것이 가능하다. 따라서 액티브 섀시의 조절을 위해 현재 차선에 기초한 것으로 분류되어 차량의 궤적의 예측 범위 내에 있는 것으로 계산된 도로 표고 프로파일 데이터만이 이용된다.

관련 차량의 궤적의 계산된 관련 예측의 적합성을 판단하기 위해 타당성 수치가 계산되고, 상기 수치는 인식된 차선 내의 또는 통행 가능한 범위 내의 궤적의 계산된 예측의 상황을 표시하는 것이 고려될 수 있다. 타당성 수치는 예를 들어 0내지 1의 값을 취할 수 있고, 이 경우 0은 통행 가능한 범위들로부터 멀리 떨어진 궤적의 예측의 상황을 코딩하고, 1은 바로 관련 차선 위의 상황을 코딩한다.

제안된 방법을 실시하기 위한 가능한 알고리즘은 예를 들어 하기에 설명된 바와 같이 진행된다:

a) 주변 센서에 의해 검출된 주변 데이터에서 실제로 통행하는 차선을 인식하는 단계.

b) 주변 데이터에 기초해서 포장 및 비포장 도로 구간을 분류하는 단계.

c) 단계 a)와 b)의 결과에 대한 주변 데이터에서 현재 통행하는 차선에 관한 정보 및 포장 및 비포장 구간에 관한 정보에 근거해서 차량의 추후 궤적을 평가하는 단계.

d) 단계 c)에서 계산된 차량의 궤적에 주변 센서에 의해 검출된 도로 표고 정보를 할당하는 단계.

e) 차량의 현재 스티어링 각도에 기초한 궤적 예측을 실제로도 통행될 수 있는 범위들로 제한하는 단계.

또한, 본 발명은 차량의 궤적의 예측 범위 내에 있는 도로 표고 프로파일 데이터에 따라 차량의 액티브 섀시를 조절하도록 구성된 제어장치를 포함하는 차량에 관한 것으로, 이 경우 제어장치는 또한, 적어도 차량의 스티어링 각도 센서의 스티어링 각도 데이터에 기초한 동적 수학 모델을 이용해서 예측을 계산하도록 그리고 주변 센서에 의해 검출된 각각의 도로 표고 프로파일 데이터에 궤적의 예측을 할당하도록 구성되고, 이 경우 궤적이 주변 데이터에 의거하여 통행 가능한 것으로 분류된 범위 내에 있는 경우에만, 액티브 섀시의 조절을 위해 궤적의 예측이 이용된다.

본 발명의 다른 장점들 및 실시예들은 상세한 설명 및 첨부된 도면에 제시된다.

물론, 전술한 그리고 계속해서 설명될 특징들은, 각각의 제시된 조합으로 뿐만 아니라, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 조합으로 또는 단독으로 이용될 수도 있다.

본 발명은 실시예들에 의해 도면에 개략적으로 도시되며, 도면을 참고로 개략적으로 및 상세히 설명된다.

도 1은 제안된 방법의 가능한 실시예의 개략적인 과정을 도시한 도면.

도 1에 카메라 형태의 주변 센서(3)를 포함하는 차량(1)이 도시된다. 차량(1)은 또한 차량(1)의 액티브 섀시를 조절하기 위한 액추에이터(5) 및 차량(1)의 스티어링 동작을 검출하기 위해 구성된 제어장치(7)를 포함한다.

차선(9) 내의 표고차에 대해 액추에이터(5)를 조절하기 위해, 주변 센서(3)는 차량(1) 전방의 주변, 즉 특히 차선(9) 및 갓길(11)을 검출한다.

주변 데이터를 미리 정해진 패턴과 비교하여 차선(9)을 갓길(11)과 다른 표면 구조에 근거하여 "통행 가능한" 범주에 속하는 것으로 인식하는 수학적 분별기가 사용됨으로써, 주변 센서(3)에 의해 검출된 주변 데이터에 의거해서 차선(9)이 분류될 수 있다.

차선(9)이 인식된 즉시, 갓길(1)에 해당하는 주변 데이터는 추가 분석에서 제외될 수 있으므로, 차선(9)에 해당하는 주변 데이터에 대해서만 추가 계산이 실시된다.

제어장치(7)가 예를 들어 스티어링 각도 센서에 의해 검출한 차량(1)의 현재 스티어링 각도에 의해 차량(1)의 궤적(13)이 예측될 수 있고, 즉 추후에 통행할 중간 지점을 위해 계산될 수 있다. 궤적(13)을 그것의 타당성과 관련해서 판단하기 위해, 궤적(13)이 차선(9) 내에 있는 경우에만, 상기 궤적은 액추에이터(5)의 조절을 위해 이용된다. 이를 위해 예를 들어 궤적(13)의 예측을 결정하기 위한 계산은 차선(9)의 범위 내에 있는 주변 데이터로 제한될 수 있다.

Claims (8)

1. 차량의 궤적의 예측 범위 내에 있는 도로 표고 프로파일 데이터에 따라 차량의 액티브 섀시를 조절하는 액티브 섀시 조절 방법으로서, 상기 궤적의 예측은 적어도 차량의 스티어링 각도 센서의 스티어링 각도 데이터에 기초한 동적 수학 모델에 의해 계산되고, 상기 궤적의 예측에 적어도 하나의 주변 센서에 의해 검출된 각각의 도로 표고 프로파일 데이터가 할당되고, 상기 예측을 기반으로 액티브 섀시의 적어도 하나의 액추에이터가 조절되며, 상기 궤적이 적어도 하나의 주변 센서에 의해 검출된 주변 데이터에 의거하여 통행 가능한 것으로 분류된 범위 내에 있는 경우에만, 액티브 섀시의 조절을 위해 궤적의 예측이 이용되는 것인 액티브 섀시 조절 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 실제로 차량이 현재 통행하는 차선을 인식하기 위해, 주변 데이터가 이용되는 것인 액티브 섀시 조절 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 현재 차량이 통행하는 차선의 표면 프로파일은 현재 검출된 주변 데이터에 의해 분류되는 것인 액티브 섀시 조절 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 표면 프로파일은 적어도, "포장" 및 "비포장"범주의 목록의 범주로 분류되는 것인 액티브 섀시 조절 방법.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 액티브 섀시의 조절을 위해 관련 궤적의 예측을 그것의 적합성과 관련해서 타당성 수치를 이용해서 판단하기 위해, 현재 차량이 통행하는 차선의 표면 프로파일의 분류 및 현재 통행하는 차선에 관한 정보가 이용되는 것인 액티브 섀시 조절 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 주변 센서 및/또는 도로 표고 센서에 의해 검출된 도로 표고 정보는 궤적의 예측에 할당되는 것인 액티브 섀시 조절 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 주변 센서로서 이미지 데이터를 제공하는 카메라 센서가 선택되는 것인 액티브 섀시 조절 방법.
8. 차량(1)의 궤적(13)의 예측 범위 내에 있는 도로 표고 프로파일 데이터에 따라 차량(1)의 액티브 섀시(5)를 조절하도록 구성된 제어장치(7)를 포함하는 차량으로서, 상기 제어장치(7)는 또한, 적어도 차량(1)의 스티어링 각도 센서의 스티어링 각도 데이터에 기초한 동적 수학 모델을 이용해서 예측을 계산하도록 그리고 주변 센서(3)에 의해 검출된 각각의 도로 표고 프로파일 데이터에 상기 궤적(13)의 예측을 할당하도록 구성되고, 상기 궤적(13)이 주변 데이터에 의거하여 통행 가능한 것으로 분류된 범위(9) 내에 있는 경우에만, 상기 액티브 섀시(5)의 조절을 위해 상기 궤적(13)의 예측이 이용되는 것인 차량.

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