KR20190070407A

KR20190070407A - 차량 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20190070407A
Application number: KR1020170170854A
Authority: KR
Inventors: 김경호; 최성준; 정인용
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-21
Also published as: KR102457512B1

Abstract

본 발명은 차량의 정차 시 필요한 시점을 판단하여 선택적으로 정차 제어를 수행할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제안한다. 차속 뿐만 아니라 카메라, 레이더 등의 주변 인지 센서, 도어 개폐 신호를 이용하여 차량의 움직임이 발생할 때에만 정차 제어를 수행함으로써 기존 정차 제어 기능을 동일하게 구현하면서 불필요한 노이즈 발생 및 에너지 소비를 줄여 ECS 시스템의 상품성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 ECS 차량의 정차 시 감쇠력 증가를 위해 댐퍼에 인가되는 전류 제어를 필요한 시점에 선택적으로 수행함으로써 전류 인가 시에 발생하는 고주파 노이즈 발생을 줄일 수 있고, 정차 중 지속적인 전류 인가로 인한 에너지 소비를 줄일 수 있다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}

본 발명은 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

서스펜션(Suspension)은 차축과 차체를 연결하여 차량이 주행할 때 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 수하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하는 장치이다.

ECS(Electronic Controlled Suspension; 전자 제어 서스펜션)는 차량의 주행 시 조종 안정성을 유지하고, 기계식 서스펜션을 장착한 차량 보다 우수한 승차감을 확보하고자 노면 상태 및 주행 상황에 따라 댐퍼의 감쇠력(댐핑 계수)을 가변시켜 주행 안정성과 승차감을 동시에 향상시킬 수 있다. 이때, 댐퍼의 감쇠력 제어를 위해 솔레노이드 밸브로 인가되는 전류의 제어가 중요하다.

이러한 ECS는 차량의 정차 시(예를 들어, 차속 5kph 이하)에 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 정차 제어를 수행할 수 있다. 정차 제어 기능은 정차 중인 차량의 움직임을 최소화하여 승차감을 향상시키는 것이다.

정차 중인 차량의 움직임이 발생하는 예로는, 승객이 승차 및 하차할 때, 좌회전 신호 대기로 일시 정차한 상태에서 직진 차선 차량이 고속으로 지나갈 때, 신호 대기 또는 정체로 인한 일시 정차 상태에서 마주 오는 차량이 고속으로 지나갈 때 등이 있다. 이 경우, 공기의 압력차에 의해 정차 중인 차량이 좌우로 심하게 흔들리게 되므로 정차 중인 차량의 자세가 불안정하여 운전자 또는 승객이 불안감을 느낄 수 있다. 이에 ECS는 정차 제어 기능을 통해 차량의 움직임을 최소화하여 승차감을 향상시킬 수 있다.

그러나, 종래 ECS는 단순히 차속만을 고려하여 5kph 이하에서 정차 제어를 무조건 수행함으로써 불필요한 제어가 수행되었다. 즉, 감쇠력 증가를 위해 댐퍼의 솔레노이드 밸브에 전류를 인가할 때 ‘삐~~~’ 하는 고주파 노이즈(소음)가 계속 발생하고, 정차 중 지속적인 전류 인가로 인하여 에너지 소비가 증대하였다.

본 발명의 일 측면은, 차량의 정차 시 필요한 시점을 판단하여 선택적으로 정차 제어를 수행할 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제안한다.

본 발명의 일 측면은 댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량에 있어서, 차량의 속도를 감지하는 속도 센서; 차량의 도어 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서; 차량으로 접근하는 전측방 또는 후측방 차량을 감지하는 주변 인지 센서; 속도 센서로부터 차속 신호를 입력 받아 차속이 일정 속도 이하이면, 도어 개폐 신호, 주변 인지 센서 신호 중 적어도 하나를 이용하여 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 제어부;를 포함한다.

제어부는, 도어 개폐 신호를 이용하여 차량의 탑승 및 하차를 인지하며, 도어 개폐 신호가 입력되면 댐퍼의 감쇠력을 증가시킨다.

제어부는, 도어의 개폐 시간을 카운트하여 댐퍼의 감쇠력을 가변시키는 시간을 결정한다.

제어부는, 주변 인지 센서 신호를 이용하여 전측방 차량과의 거리를 인지하며, 전측방 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 전측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하는지를 판단하고, 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면, 댐퍼의 감쇠력을 증가시킨다.

제어부는, 전측방 차량의 차속을 추정하여 댐퍼의 감쇠력을 가변시키는 시간을 결정한다.

그리고, 본 발명의 다른 측면은 댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량에 있어서, 차량의 속도를 감지하는 속도 센서; 차량의 도어 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서; 속도 센서로부터 차속 신호를 입력 받아 차속이 일정 속도 이하이면 차량의 정차 상태를 판단하고, 차량의 정차 시 도어 개폐 센서로부터 도어 개폐 신호를 입력 받아 차량의 탑승 및 하차를 인지하며, 도어 개폐 신호가 입력되면 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 제어부;를 포함한다.

그리고, 본 발명의 또 다른 측면은 댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량에 있어서, 차량의 속도를 감지하는 속도 센서; 차량으로 접근하는 전측방 또는 후측방 차량을 감지하는 주변 인지 센서; 속도 센서로부터 차속 신호를 입력 받아 차속이 일정 속도 이하이면 차량의 정차 상태를 판단하고, 차량의 정차 시 주변 인지 센서로부터 주변 인지 신호를 입력 받아 전측방 또는 후측방 차량과의 거리를 인지하며, 전측방 또는 후측방 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하는지를 판단하고, 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 제어부;를 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 측면은 댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량의 제어 방법에 있어서, 차량의 속도를 감지하여 차속이 일정 속도 이하인지를 판단하고; 차량의 도어가 개폐되어 도어 개폐 신호가 입력되었는지를 판단하고; 주변 인지 센서를 이용하여 차량으로 전측방 또는 후측방 차량이 접근하는지를 판단하고; 차속이 일정 속도 이하이면, 도어 개폐 신호, 주변 인지 센서 신호 중 적어도 하나를 이용하여 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 것;을 포함한다.

댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 것은, 도어 개폐 신호를 이용하여 차량의 탑승 및 하차를 인지하며, 도어 개폐 신호가 입력되면 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 것이다.

댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 것은, 주변 인지 센서 신호를 이용하여 전측방 또는 후측방 차량과의 거리를 인지하고, 전측방 또는 후측방 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하는지를 판단하고, 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 것이다.

본 발명의 일 측면에 의한 차량 및 그 제어 방법에 의하면, 차속 뿐만 아니라 카메라, 레이더 등의 주변 인지 센서, 도어 개폐 신호를 이용하여 차량의 움직임이 발생할 때에만 정차 제어를 수행함으로써 기존 정차 제어 기능을 동일하게 구현하면서 불필요한 노이즈 발생 및 에너지 소비를 줄여 ECS 시스템의 상품성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 ECS 차량의 정차 시 감쇠력 증가를 위해 댐퍼에 인가되는 전류 제어를 필요한 시점에 선택적으로 수행함으로써 전류 인가 시에 발생하는 고주파 노이즈 발생을 줄일 수 있고, 정차 중 지속적인 전류 인가로 인한 에너지 소비를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 제어 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량이 도로에서 ECS 정차 제어하는 상태를 예시한 도면이다.
도 5는 도 4의 ‘S1’ 지점에서 전류를 인가하는 상태를 도시한 그래프이다.
도 6은 도 4의 ‘S2’ 지점에서 전류를 인가하는 상태를 도시한 그래프이다.
도 7은 도 4의 ‘S3’ 지점에서 전류를 인가하는 상태를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 ECS 정차 제어 동작 순서도이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 개시된 차량 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 외관을 도시한 도면이다.

도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량(1)은 외관을 형성하는 차체(10), 차체(10) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(14), 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(16), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(18), 차량(1)을 이동시키는 차륜(21, 22), 차륜(21, 22)을 회전시키는 구동 장치(30)를 포함할 수 있다.

도어(14)는 차체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(14)는 도어 핸들(15)을 이용하여 잠금/해제할 수 있다. 도어 핸들(15)의 잠금/해제는 운전자가 차량(1)에 접근하여 도어 핸들(15)의 버튼이나 레버를 직접 조작하는 방법과 차량(1)으로부터 떨어진 위치에서 원격 제어기(Remote Controller) 등을 이용하여 원격으로 잠금/해제하는 방법이 있다.

전면 유리(16)는 차체(10)의 전방 상측에 마련되어 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글래스(windshield glass)로 구현될 수 있다.

또한, 사이드 미러(18)는 차체(10)의 좌측 및 우측에 마련되며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.

이외에도 차량(1)은 차체(10)의 상면에 안테나(20)를 포함할 수 있다.

안테나(20)는 텔레매틱스(Telematics)와 DMB, 디지털 TV, GPS(Global Positioning System) 등의 방송/통신 신호 등을 수신하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 방송/통신 신호를 수신하는 다기능 안테나이거나 또는 어느 하나의 방송/통신 신호를 수신하기 위한 단일 기능 안테나일 수 있다.

차륜(21, 22)은 차체(10)의 전방에 마련되는 전륜(21), 차체(10)의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 구동 장치(30)는 차체(10)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(21) 또는 후륜(22)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(30)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(300, 도 3 참조) 또는 배터리(310, 도 3 참조)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 차량(1)은 EV(Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle) 또는 FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)와 같은 전기 차량을 적용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.

도 2에서, 차량(1)의 내부에는 탑승자가 착석하기 위한 좌석(51, 52), 탑승자 중 운전자가 착석하는 운전석(51)에 마련된 스티어링 휠(62), 스티어링 휠(62)로부터 차체(10)의 전방을 향해 마련되고, 차량(1)의 동작 정보를 표시하는 클러스터(Cluster, 61) 및 클러스터(61)와 연결되어 차량(10)을 조작하기 위한 각종 기기가 설치되는 대시 보드(Dashboard, 60)를 포함할 수 있다.

구체적으로 대시 보드(60)는 전면 유리(16)의 하부로부터 좌석(51, 52)을 향하여 돌출되게 마련되며, 운전자가 전방을 주시한 상태로 대시 보드(60)에 설치된 각종 기기를 조작할 수 있도록 한다.

일 예로 대시 보드(60)에 마련된 각종 기기는 대시 보드(60)의 중앙 영역인 센터페시아(Center Fascia)에 AVN 장치(80), AVN 장치(80)의 터치 스크린(81)의 측면에 마련된 공조 장치(미도시)의 통풍구(91) 및 AVN 장치(80)의 하단에 마련된 각종 입력 장치 등을 포함할 수 있다.

AVN 장치(Audio Video Navigation, 80)는 탑승자의 조작에 따라 오디오 기능, 비디오 기능 및 내비게이션 기능을 수행할 수 있는 장치로서, 차량(1)의 전반을 제어하는 제어부, 즉 헤드 유닛(Head Unit)과 연결될 수 있다.

AVN 장치(80)는 둘 이상의 기능을 수행하는 것도 가능하다. 예를 들어, 오디오를 온 시켜 CD 또는 USB에 기록된 음악을 재생시킴과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수 있고, 비디오를 온 시켜 DMB 영상을 표시함과 동시에 내비게이션 기능을 수행하도록 할 수도 있다.

AVN 장치(80)는 터치 스크린(81)을 통해 오디오 기능과 관련된 화면, 비디오 기능과 관련된 화면 또는 내비게이션 기능과 관련된 화면을 표시할 수 있다. 일 예에 따른 터치 스크린(81)은 차량(1)의 충전 상태를 표시할 수 있다.

터치 스크린(81)은 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등으로 구현될 수 있으며, 화면 표시 기능 및 지시나 명령의 입력 기능을 수행할 수 있다.

터치 스크린(81)은 AVN 장치(80)을 구동 및 제어하기 위한 운영 체계(OS, operation system), AVN 장치(80)에서 실행 중인 애플리케이션(application)에 따라 소정의 화상을 포함하는 화면을 외부로 출력하거나 또는 지시나 명령을 입력 받을 수 있다.

터치 스크린(81)은 실행 중인 애플리케이션에 따라서 기본 화면을 표시할 수 있다. 기본 화면은 터치 조작이 수행되지 않는 경우 터치 스크린(81)이 표시하는 화면을 의미한다.

터치 스크린(81)은 상황에 따라서 터치 조작 화면을 표시할 수도 있다. 터치 조작 화면은 사용자로부터 터치 조작을 입력 받을 수 있는 화면을 의미한다.

터치 스크린(81)의 입력 방식은 사용자의 터치 조작을 감지하는 저항식 터치 스크린 방식, 정전 용량 커플링 효과를 이용하여 사용자의 터치 조작을 감지하는 정전식 터치 스크린 방식, 적외선을 이용하는 광학식 터치 스크린 방식이나 초음파를 이용하는 초음파 터치 스크린 방식을 이용한 것일 수도 있다. 이외에도 다양한 입력 방식을 사용할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

이러한 터치 스크린(81)은 차량(1)에 마련된 AVN 장치(80)와 사용자 간에 상호 작용이 가능하도록 하는 장치로, 터치 인터렉션 등을 이용하여 사용자 명령을 입력 받고, 터치 스크린(81) 상에 표시되는 문자나 메뉴가 선택됨으로써 사용자 명령을 입력 받는 장치이다.

여기서, AVN 장치(80)는 내비게이션 단말 또는 디스플레이 장치로 지칭될 수 있으며, 그 밖에 당업자들에게 사용되는 다양한 용어로 지칭될 수 있다.

또한, AVN 장치(80)는 USB(Universal Serial Bus) 포트 등을 장착하여 스마트 폰, PMP(Portable Multimedia Player), MP3(MPEG Audio Layer-3) 플레이어, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 통신 단말기와 연결되며 오디오 및 비디오 파일을 재생시킬 수도 있다.

대시 보드(60)에서 터치 스크린(81)의 양 측면에는 공조 장치(미도시)의 통풍구(91)가 마련될 수 있다. 공조 장치는 차량(1)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 사용자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다.

예를 들어, 공조 장치는 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(91)를 통해 배출하여 차량(1) 내부의 온도를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 공조 장치는 탑승자가 차량(1)의 탑승 전, 차체(10)의 내부 온도를 조절하도록 동작할 수 있다.

한편, 차량(1)의 내부는 좌석(51, 52) 사이에 위치한 센터 콘솔(110) 및 센터 콘솔(110)과 연결된 트레이(112)를 포함할 수 있다. 센터 콘솔(110)은 기어 레버(111) 및 죠그 셔틀 타입 또는 키 타입의 각종 입력 버튼(113) 등을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 제어 구성도이다.

도 3에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량(1)은 도 1 및 도 2에 도시한 구성 요소 외에도 센서부(200), 제어부(210), 솔레노이드 구동부(220), 제동 장치(230) 및 가속 장치(240)를 더 포함할 수 있다.

센서부(200)는 차량(1)에 장착되어 차량(1)의 상태를 모니터링하기 위한 것으로, 속도 센서(201), 레이더 센서(202), 카메라(203) 및 도어 개폐 센서(204)를 포함할 수 있다.

속도 센서(201)는 차량(1)의 전륜(21) 및 후륜(22)에 각각 설치되어 주행 중 각 차륜(21, 22)의 차속을 검출하거나 차량(1)의 정차 상태를 검출하여 차속 정보를 제어부(210)에 전달할 수 있다.

레이더 센서(202)는 차량(1)의 후방 방향 즉, 도로에 존재하는 장애물을 감지하기 위해 레이저 빔을 조사하고, 장애물에 반사되어 돌아오는 것을 통해 후방 차량을 비롯한 장애물의 존재 여부를 감지할 수 있으며, 반사되어 되돌아오는 시간차를 측정하여 차간 거리를 계측할 수 있다.

카메라(203)는 차량(1) 전방의 영상을 획득하는 전방 초광각 카메라로 구성될 수 있으며, 차량(1)의 전방측으로 접근하는 차량을 검출할 수 있다.

또한, 카메라(203)는 차량(1)이 주행하는 차선을 인식하는 LDWS(LANE DEPARTURE WARING SYSTEM) 카메라로 구성될 수 있다.

LDWS 카메라는 차량(1)의 전방측 구체적으로, 룸미러 하단의 전면 유리(17) 안쪽면에 설치될 수 있으며, 카메라(203)를 통해 전방 도로의 차선을 영상으로 감지하여 차량(1)이 현재 주행하고 있는 차선을 확인한 후, 운전자가 부주의나 졸음 운전 등으로 차선을 이탈하려고 하면 운전자에게 경보음 등을 제공하는 차선 이탈 경보 시스템이다.

여기서, 레이더 센서(202)와 카메라(203)는 차량(1)의 주변을 인지하는 주변 인지 센서로, 주변 인지 센서에는 라이다 등을 포함할 수도 있다.

도어 개폐 센서(204)는 도어(14)의 개폐 여부를 검출하는 것으로, 승객의 승하차를 위하여 도어(14)를 개폐하거나 및 물건의 적재를 위하여 트렁크를 개폐하는 것 등을 검출할 수 있다.

이외에도, 센서부(200)는 차량(1)에 장착되는 다양한 센서들(예를 들어, 조향각 센서, 요 레이트 센서, 가속도 센서 등)을 더 포함할 수도 있다.

조향각 센서는 스티어링 컬럼에 설치되어 스티어링 휠(62)에 의해 조정되는 조향각을 검출하여 제어부(210)에 전달할 수 있다.

요 레이트 센서는 차량(1)의 선회 시(예를 들어, 우측 또는 좌측 방향으로의 턴 시)에 발생되는 요 모멘트(yaw moment)를 검출하여 제어부(210)에 전달할 수 있다. 요 레이트 센서는 센서 내부에 셀슘 크리스탈 소자가 있으며, 차량(1)이 움직이면서 회전을 하게 되면 셀슘 크리스탈 소자 자체가 회전을 하면서 전압을 발생할 수 있다. 이와 같이 발생된 전압을 기초로 차량(1)의 요 레이트를 측정할 수 있다. 이후, 측정한 요 레이트 값을 제어부(210)에 전달할 수 있다.

가속도 센서는 차량(1)의 가속도를 측정하는 것으로, 횡 가속도 센서와 종가속도 센서를 포함할 수 있다.

제어부(210)는 차량(1)의 제반 동작을 제어하는 프로세서로서, ECS의 동작 전반을 제어하는 전자 장치(ECU; Electronic Control Unit)의 프로세서일 수 있다. 또한 제어부(210)는 차량(1) 내에 내장된 각종 모듈, 기기 등의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 의하면 제어부(210)는 차량(1) 내에 내장된 각종 모듈, 기기 등을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 각 구성 요소들의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(210)는 차량(1)의 CAN(Controller Area Network) 네트워크를 이용할 수 있다. CAN 네트워크는 차량(1)의 ECU 간의 데이터 전송 및 제어에 사용되는 네트워크 시스템을 의미한다. 구체적으로 CAN 네트워크는 꼬여 있거나 또는 피복에 의해 차폐되어 있는 2가닥 데이터 배선을 통해 데이터를 전송한다. CAN은 마스터/슬레이브 시스템에서 다수의 ECU가 마스터(master) 기능을 수행하는 멀티-마스터(multi-master) 원리에 따라 작동한다. 이외에도 제어부(210)는 차량(1)의 LIN(Local Interconnect Network), MOST(Media Oriented System Transport)등과 같은 차량 내 유선망 또는 블루투스(bluetooth) 등과 같은 무선망을 통해 통신할 수도 있다.

또한, 제어부(210)는 전술 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램 및 이와 관련된 각종 데이터가 저장된 메모리와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서, 유압조정장치인 HCU(hydraulic control unit), MCU(Micro controller unit)등을 포함 할 수 있다. 또한 제어부(210)는 차량(1)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으며, 프로세서(processor)에 의해 동작될 수 있다. 다만, 차량(1)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되지 않는다.

제어부(210)는 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 통해 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 제어부(210)는 센서부(200)로부터 전달된 신호를 입력 받아 차량(1)의 정차 상태를 판단하고, 정차 시 차량(1)의 움직임이 발생하는 시점을 판단하여 댐퍼(221)의 감쇠력을 제어하는 정차 제어를 수행할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 제어부(210)는 센서부(200)의 속도 센서(201)로부터 차속 신호를 입력 받아 차속이 5kph 이하이면, 차량(1)의 정차 상태로 판단할 수 있다.

이러한 차량(1)의 정차 상태에서 제어부(210)는 차량(1)의 움직임이 발생하는 시점에서만 정차 제어를 수행하여 차량(1)의 움직임을 최소화하는 감쇠력 제어를 할 수 있다.

이를 위해, 제어부(210)는 정차 시 센서부(200)의 도어 개폐 센서(204)로부터 도어 개폐 신호를 입력 받아 승객의 승하차 및 트렁크의 물건 적재 여부를 판단하고, 도어 개폐 신호 입력 시에 댐퍼(221)에 일정 시간 전류를 인가하여 댐퍼(221)의 감쇠력을 증가시킴으로써 차량(1)의 움직임을 최소화하고, 일정 시간 후에 전류 인가를 해제하는 정차 제어를 수행할 수 있다. 이때, 제어부(210)는 도어 개폐 시간을 카운트하여 댐퍼(221)에 전류를 인가하는 전류 인가 지속 시간을 결정할 수 있다.

또한, 제어부(210)는 센서부(200)의 카메라(203)로부터 영상 신호를 입력 받아 주행 중인 전측방 차량의 접근 여부를 판단할 수 있다. 주행 중인 전측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면, 댐퍼(221)에 전류 인가 지속 시간 동안 전류를 인가하여 댐퍼(221)의 감쇠력을 증가시킴으로써 차량(1)의 움직임을 최소화하고, 전류 인가 지속 시간 후에 전류 인가를 해제하는 정차 제어를 수행할 수 있다. 이때, 제어부(210)는 전측방 차량의 차속을 추정하여 댐퍼(221)에 전류를 인가하는 전류 인가 지속 시간을 결정할 수 있다.

또한, 제어부(210)는 센서부(200)의 레이더 센서(202)로부터 레이더 신호를 입력 받아 주행 중인 후측방 차량의 접근 여부를 판단할 수 있다. 주행 중인 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면, 댐퍼(221)에 전류 인가 지속 시간 동안 전류를 인가하여 댐퍼(221)의 감쇠력을 증가시킴으로써 차량(1)의 움직임을 최소화하고, 전류 인가 지속 시간 후에 전류 인가를 해제하는 정차 제어를 수행할 수 있다. 이때, 제어부(210)는 후측방 차량의 차속을 추정하여 댐퍼(221)에 전류를 인가하는 전류 인가 지속 시간을 결정할 수 있다.

이와 같이, 제어부(210)는 센서부(200)로부터 입력되는 신호 중 먼저 차속으로 차량(1)의 정차 상태를 판단할 수 있다. 차속이 5kph 이하이면 정차 제어 조건이라고 판단하고, 정차 시 필요한 시점을 판단하여 선택적으로 정차 제어를 수행할 수 있다.

솔레노이드 구동부(220)는 제어부(210)로부터 출력되는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 펄스 파형의 제어 신호에 따라 차량(1)의 움직임을 최소화하도록 댐퍼(221)의 솔레노이드 밸브에 인가되는 전류를 제어할 수 있다. 즉, 댐퍼(221)에 인가되는 PWM 펄스의 듀티에 상응하게 솔레노이드 밸브의 전류 흐름을 온(ON) 또는 오프(OFF)시킬 수 있다.

댐퍼(221)는 전자 제어식 가변 댐퍼로, PWM 제어 방식으로 제어되는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.

제어부(210)는 솔레노이드 밸브의 구동을 위한 PWM 펄스의 듀티비(duty ratio)를 조정함으로써 솔레노이드 밸브로 인가되는 전류를 제어하게 된다.

제동 장치(230)는 제어부(210)로부터 출력되는 제동 신호에 따라 휠 실린더에 공급되는 브레이크 액압을 제어하여 차량(1)의 안정성을 최대한 확보하도록 ABS 제어 블록과 협조 제어하여 제동 압력을 발생할 수 있다.

가속 장치(240)는 제어부(210)로부터 출력되는 엔진 제어 신호에 따라 엔진 토크를 제어하여 차량(1)의 안정성을 최대한 확보하도록 TCS 제어 블록과 협조 제어하여 엔진의 구동력을 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 차량이 도로에서 ECS 정차 제어하는 상태를 예시한 도면이고, 도 5는 도 4의 ‘S1’ 지점에서 전류를 인가하는 상태를 도시한 그래프이고, 도 6은 도 4의 ‘S2’ 지점에서 전류를 인가하는 상태를 도시한 그래프이고, 도 7은 도 4의 ‘S3’ 지점에서 전류를 인가하는 상태를 도시한 그래프이다.

도 4에서, ‘S1’ 지점은 차량(1)의 정차 시 승객이 승하차를 하는 경우 정차 제어 상태를 도시한 것이다.

승객의 승하차를 위해 차량(1)의 도어(14)가 열렸다고 닫히면 도어 개폐 센서(204)에서 도어 개폐 신호를 검출하여 제어부(210)에 전달한다.

따라서, 제어부(210)는 도어 개폐 신호 입력 시 일정 시간 동안 댐퍼(221)의 솔레노이드 밸브에 전류를 인가함으로써 댐퍼(221)의 감쇠력을 증가시킬 수 있다. 댐퍼(221)의 감쇠력이 증가하면 차량(1)의 움직임을 최소화할 수 있고, 일정 시간 후에는 전류 인가를 해제한다(도 5 참조).

도 5에서 보듯이, 기존의 ECS 정차 제어는 차량(1)이 정차하는 시점에서부터 댐퍼(221)에 전류를 인가하기 시작하여 정차 해제까지 지속적으로 전류를 인가함으로써 정차 시 ‘삐~~~’ 하는 고주파 노이즈가 계속 발생하며, 정차 중 지속적인 전류 인가로 에너지 소비가 증가한다.

반면, 본 발명의 ECS 정차 제어는 차량(1)이 정차하고 나서 도어 개폐 신호가 입력되면 댐퍼(221)에 전류를 인가하기 시작하여 일정 시간 후에는 전류 인가를 해제함으로써 고주파 노이즈의 발생과 에너지 소비를 줄일 수 있다.

도 4에서, ‘S2’ 지점은 차량(1)의 정차 시 반대편 차량 즉, 전측방 차량(1-1)이 주행하여 지나가는 경우 정차 제어 상태를 도시한 것이다.

전측방 차량(1-1)을 카메라(203)로 검출하여 전측방 차량(1-1)이 일정 속도 이상으로 접근하면, 제어부(210)는 전류 인가 지속 시간 동안 댐퍼(221)의 솔레노이드 밸브에 전류를 인가하여 댐퍼(221)의 감쇠력을 증가시킬 수 있다. 이때, 전측방 차량(1-1)의 차속을 추정하여 댐퍼(221)에 전류를 인가하는 전류 인가 지속 시간을 결정할 수 있다. 댐퍼(221)의 감쇠력이 증가하면 차량(1)의 움직임을 최소화할 수 있고, 전류 인가 지속 시간 후에는 전류 인가를 해제한다(도 6 참조).

도 6에서 보듯이, 기존의 ECS 정차 제어는 차량(1)이 정차하는 시점에서부터 댐퍼(221)에 전류를 인가하기 시작하여 정차 해제까지 지속적으로 전류를 인가함으로써 정차 시 ‘삐~~~’ 하는 고주파 노이즈가 계속 발생하며, 정차 중 지속적인 전류 인가로 에너지 소비가 증가한다.

반면, 본 발명의 ECS 정차 제어는 차량(1)이 정차하고 나서 전측방 차량(1-1)이 일정 속도 이상으로 접근하면 댐퍼(221)에 전류를 인가하기 시작하여 전류 인가 지속 시간 후에는 전류 인가를 해제함으로써 고주파 노이즈의 발생과 에너지 소비를 줄일 수 있다.

도 4에서, ‘S3’ 지점은 차량(1)의 정차 시 동일 진행 방향 차량 즉, 후측방 차량(1-2)이 주행하여 지나가는 경우 정차 제어 상태를 도시한 것이다.

후측방 차량(1-2)을 레이더 센서(202)로 검출하여 후측방 차량(1-2)이 일정 속도 이상으로 접근하면, 제어부(210)는 전류 인가 지속 시간 동안 댐퍼(221)의 솔레노이드 밸브에 전류를 인가하여 댐퍼(221)의 감쇠력을 증가시킬 수 있다. 이때, 후측방 차량(1-2)의 차속을 추정하여 댐퍼(221)에 전류를 인가하는 전류 인가 지속 시간을 결정할 수 있다. 댐퍼(221)의 감쇠력이 증가하면 차량(1)의 움직임을 최소화할 수 있고, 전류 인가 지속 시간 후에는 전류 인가를 해제한다(도 7 참조).

도 7에서 보듯이, 기존의 ECS 정차 제어는 차량(1)이 정차하는 시점에서부터 댐퍼(221)에 전류를 인가하기 시작하여 정차 해제까지 지속적으로 전류를 인가함으로써 정차 시 ‘삐~~~’ 하는 고주파 노이즈가 계속 발생하며, 정차 중 지속적인 전류 인가로 에너지 소비가 증가한다.

반면, 본 발명의 ECS 정차 제어는 차량(1)이 정차하고 나서 후측방 차량(1-2)이 일정 속도 이상으로 접근하면 댐퍼(221)에 전류를 인가하기 시작하여 전류 인가 지속 시간 후에는 전류 인가를 해제함으로써 고주파 노이즈의 발생과 에너지 소비를 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 및 그 제어 방법의 동작 과정 및 작용 효과를 설명한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량의 ECS 정차 제어 동작 순서도로서, 차량(1)이 정차하고 있는 경우에 수행되고, 차량(1)의 엔진 시동과 함께 개시된다.

도 8에서, 제어부(210)는 차량(1)이 도로를 주행하는 중에 차량(1)에 장착된 센서부(200)의 각종 센서들로부터 CAN 신호를 입력 받는다(300).

제어부(210)는 센서부(200)로부터 입력되는 신호 중 먼저 차속으로 차량(1)의 정차 상태를 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(210)는 센서부(200)의 속도 센서(201)로부터 차속 신호를 입력 받아 차속이 5kph 이하인가를 판단한다(302).

단계 302의 판단 결과, 차속이 5kph 이상이면 제어부(210)는 차량(1)의 주행 상태로 판단하여 ECS 정차 제어를 위한 전류 인가 지속 시간을 0으로 하면서 단계 300으로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.

한편, 단계 302의 판단 결과, 차속이 5kph 이하이면, 제어부(210)는 정차 제어 조건이라고 판단하고, 정차 시 필요한 시점에서 선택적으로 ECS 정차 제어를 수행하도록 이하의 동작을 진행한다.

먼저, 제어부(210)는 도어 개폐 센서(204)를 통해 도어 개폐 신호를 모니터링하여 도어 개폐 신호 신호가 온인가를 판단한다(304).

단계 304의 판단 결과, 도어 개폐 신호가 온이면, 제어부(210)는 승객의 승하차(또는 트렁크의 물건 적재)를 위해 도어(14)가 개폐되었다고 판단하여 댐퍼(221)에 전류를 인가하기 위한 전류 인가 지속 시간을 결정한다(306). 이때 전류 인가 지속 시간은 승객이 승하차를 위해 도어(14)를 개폐할 때 차량(1)의 움직임을 최소화할 수 있는 임의의 시간으로 결정할 수 있다.

한편, 단계 304의 판단 결과, 도어 개폐 신호가 온이 아니면, 제어부(210)는 카메라(203)를 이용하여 전측방 차량(1-1)의 거리를 모니터링하여 전측방 차량(1-1)과의 거리가 100m 이내인가를 판단한다(310).

단계 310의 판단 결과, 전측방 차량(1-1)과의 거리가 100m 이내이면, 제어부(210)는 전측방 차량(1-1)이 일정 속도 이상으로 접근하는지 여부를 판단하기 위해 전측방 차량(1-1)의 차속을 추정하고(312), 댐퍼(211)에 전류를 인가하기 위한 전류 인가 지속 시간을 결정한다(314). 이때 전류 인가 지속 시간은 전측방 차량(1-1)의 차속에 따라 차량(1)의 움직임을 최소화할 수 있는 임의의 시간으로 결정할 수 있다.

한편, 단계 310의 판단 결과, 전측방 차량(1-1)과의 거리가 100m 이내가 아니면, 제어부(210)는 전측방 차량(1-1)이 일정 속도 이상으로 접근하는지 여부를 판단하지 않아도 되므로, ECS 정차 제어를 위한 전류 인가 지속 시간을 0으로 하면서 단계 302로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.

또한, 단계 304의 판단 결과, 도어 개폐 신호가 온이 아니면, 제어부(210)는 레이더 센서(202)를 이용하여 후측방 차량(1-2)의 거리를 모니터링하여 후측방 차량(1-2)과의 거리가 100m 이내인가를 판단한다(320).

단계 320의 판단 결과, 후측방 차량(1-2)과의 거리가 100m 이내이면, 제어부(210)는 후측방 차량(1-2)이 일정 속도 이상으로 접근하는지 여부를 판단하기 위해 후측방 차량(1-2)의 차속을 추정하고(322), 댐퍼(211)에 전류를 인가하기 위한 전류 인가 지속 시간을 결정한다(324). 이때 전류 인가 지속 시간은 후측방 차량(1-2)의 차속에 따라 차량(1)의 움직임을 최소화할 수 있는 임의의 시간으로 결정할 수 있다.

한편, 단계 320의 판단 결과, 후측방 차량(1-2)과의 거리가 100m 이내가 아니면, 제어부(210)는 후측방 차량(1-2)이 일정 속도 이상으로 접근하는지 여부를 판단하지 않아도 되므로, ECS 정차 제어를 위한 전류 인가 지속 시간을 0으로 하면서 단계 302로 피드백하여 이후의 동작을 진행한다.

이와 같이, 차량(1)의 정차 시 도어 개폐 신호가 입력됨에 따라 전류 인가 지속 시간이 결정되고, 전측방 차량(1-1)이 일정 속도 이상으로 접근함에 따라 전류 인가 지속 시간이 결정되고, 후측방 차량(1-2)이 일정 속도 이상으로 접근함에 따라 전류 인가 지속 시간이 결정될 수 있다.

전류 인가 지속 시간이 결정되면, 제어부(210)는 결정된 전류 인가 지속 시간 동안 솔레노이드 구동부(220)를 통해 댐퍼(221)의 솔레노이드 밸브를 전류를 인가하여 댐퍼(221)의 감쇠력을 증가시킬 수 있다. 댐퍼(221)의 감쇠력이 증가하면 차량(1)의 움직임을 최소화하는 ECS 정차 제어를 수행할 수 있다(330).

본 발명의 일 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 차량 1-1 : 전측방 차량
1-2 : 후측방 차량 21, 22 : 차륜
200 : 센서부 201 : 속도 센서
202 : 레이더 센서 203 : 카메라
204 : 도어 개폐 센서 210 : 제어부
220 : 솔레노이드 구동부 221 : 댐퍼

Claims

댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량에 있어서,
차량의 속도를 감지하는 속도 센서;
상기 차량의 도어 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서;
상기 차량으로 접근하는 전측방 또는 후측방 차량을 감지하는 주변 인지 센서;
상기 속도 센서로부터 차속 신호를 입력 받아 상기 차속이 일정 속도 이하이면, 도어 개폐 신호, 주변 인지 센서 신호 중 적어도 하나를 이용하여 상기 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 도어 개폐 신호를 이용하여 상기 차량의 탑승 및 하차를 인지하며, 상기 도어 개폐 신호가 입력되면 상기 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 도어의 개폐 시간을 카운트하여 상기 댐퍼의 감쇠력을 가변시키는 시간을 결정하는 차량.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 주변 인지 센서 신호를 이용하여 상기 전측방 차량과의 거리를 인지하며, 상기 전측방 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 상기 전측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하는지를 판단하고,
상기 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면, 상기 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 차량.
제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전측방 차량의 차속을 추정하여 상기 댐퍼의 감쇠력을 가변시키는 시간을 결정하는 차량.
댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량에 있어서,
상기 차량의 속도를 감지하는 속도 센서;
상기 차량의 도어 개폐를 감지하는 도어 개폐 센서;
상기 속도 센서로부터 차속 신호를 입력 받아 상기 차속이 일정 속도 이하이면 상기 차량의 정차 상태를 판단하고, 상기 차량의 정차 시 상기 도어 개폐 센서로부터 도어 개폐 신호를 입력 받아 상기 차량의 탑승 및 하차를 인지하며, 상기 도어 개폐 신호가 입력되면 상기 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 제어부;를 포함하는 차량.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 도어의 개폐 시간을 카운트하여 상기 댐퍼의 감쇠력을 가변시키는 시간을 결정하는 차량.
댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량에 있어서,
상기 차량의 속도를 감지하는 속도 센서;
상기 차량으로 접근하는 전측방 또는 후측방 차량을 감지하는 주변 인지 센서;
상기 속도 센서로부터 차속 신호를 입력 받아 상기 차속이 일정 속도 이하이면 상기 차량의 정차 상태를 판단하고, 상기 차량의 정차 시 상기 주변 인지 센서로부터 주변 인지 신호를 입력 받아 상기 전측방 또는 후측방 차량과의 거리를 인지하며, 상기 전측방 또는 후측방 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 상기 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하는지를 판단하고, 상기 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면 상기 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 전측방 또는 후측방 차량의 차속을 추정하여 상기 댐퍼의 감쇠력을 가변시키는 시간을 결정하는 차량.
댐퍼의 감쇠력 가변 제어를 수행하는 차량의 제어 방법에 있어서,
차량의 속도를 감지하여 차속이 일정 속도 이하인지를 판단하고;
상기 차량의 도어가 개폐되어 도어 개폐 신호가 입력되었는지를 판단하고;
주변 인지 센서를 이용하여 상기 차량으로 전측방 또는 후측방 차량이 접근하는지를 판단하고;
상기 차속이 일정 속도 이하이면, 도어 개폐 신호, 주변 인지 센서 신호 중 적어도 하나를 이용하여 상기 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 것은,
상기 도어 개폐 신호를 이용하여 상기 차량의 탑승 및 하차를 인지하며, 상기 도어 개폐 신호가 입력되면 상기 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 차량의 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 댐퍼의 감쇠력을 가변 제어하는 것은,
상기 주변 인지 센서 신호를 이용하여 상기 전측방 또는 후측방 차량과의 거리를 인지하고, 상기 전측방 또는 후측방 차량과의 거리가 일정 거리 이내이면 상기 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하는지를 판단하고, 상기 전측방 또는 후측방 차량이 일정 속도 이상으로 접근하면 상기 댐퍼의 감쇠력을 증가시키는 차량의 제어 방법.