KR20200057992A - 차량의 가변축 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 가변축 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 긴급제동상황에서 가변축을 이용하여 FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템의 동작에 따른 제동을 보조함으로써, 전방차량과의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량의 가변축 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량의 가변축 제어 장치에 있어서, 차량의 가변축을 구동하는 가변축 구동부; FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템과 연동하는 연동부; 및 상기 FCA 시스템으로부터 획득한 정보에 기초하여 상기 가변축 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 가변축 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING LIFT AXLE OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 가변축을 제어하는 기술에 관한 것이다.
한계용량 이상의 무거운 짐을 싣고 다니는 트럭은 차량 자체의 안정성에도 문제를 야기하지만 도로 파괴의 주범이 되고 있다. 따라서 이러한 트럭의 경우, 바퀴를 구동하는 축당 허용된 무게에 관한 안전규격이 있으며, 규정범위를 넘어서는 짐을 싣게 되는 경우에는 단속의 대상이 된다.
이를 해결하기 위해 차량에 가변축(Lift Axle)을 장착하여 보조 바퀴를 운용하는 것이다. 가변축은 필요에 따라 내리거나(적차시) 올릴 수(공차시) 있으며, 가변축을 내릴 경우 가변축에 연결된 보조바퀴가 차량의 하중을 나누어 지지함으로써 구동축이 지지하는 하중의 크기를 줄일 수 있다.
가변축은 리프트(Lift) 에어스프링(Air Spring)과 로드(Load) 에어스프링의 동작에 의해 내려지거나 올려진다. 그리고 리프트 에어스프링과 로드 에어스프링은 소정의 공기압 회로에 의해 동작하도록 구성되며, 이러한 동작의 제어는 운전자가 직접 제어하는 방식과 자동으로 제어하는 방식을 이용할 수 있다.
가변축이 적용된 차량은 가변축을 올린 상태에서 주행시, 연비에 유리하나 상대적으로 제동성능이 떨어진다. 따라서 FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템에서 긴급제동을 하는 경우, 가변축이 내려진 상태에 비해 제동력(brake force)이 부족하여 전방차량과의 충돌을 방지하지 못한다.
결국, 종래의 가변축 제어 장치는 적재물의 하중이 임계치를 초과하면 운전자의 요청에 따라 가변축을 하강시켜 차량의 하중을 분산하는 용도로 사용될 뿐, 긴급제동상황에서 FCA 시스템의 동작에 따른 제동을 보조하지 못해 전방차량과의 충돌을 방지하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 제10-1368061호
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 긴급제동상황에서 가변축을 이용하여 FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템의 동작에 따른 제동을 보조함으로써, 전방차량과의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량의 가변축 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 가변축 제어 장치에 있어서, 차량의 가변축을 구동하는 가변축 구동부; FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템과 연동하는 연동부; 및 상기 FCA 시스템으로부터 획득한 정보에 기초하여 상기 가변축 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 차량의 충돌위험을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 준비위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 차량의 제동을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 제동위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 차량의 제동하중이 부족하다고 판단되면 가변축의 바퀴가 지면에 최대로 밀착되도록 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
이러한 본 발명의 장치는 노면상에 위치한 과속 방지턱을 검출하는 노면상태 감지부를 더 포함할 수도 있다. 이때, 상기 제어부는 노면상에 과속 방지턱이 없는 경우에 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 가변축 구동부는 압축공기를 저장하는 에어탱크; 상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 상승시키는 제1 에어백; 상기 제1 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제1 밸브; 상기 제1 에어백의 압력을 측정하는 제1 센서; 상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 하강시키는 제2 에어백; 상기 제2 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제2 밸브; 및 상기 제2 에어백의 압력을 측정하는 제2 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제1 에어백의 압력과 상기 제2 에어백의 압력을 비례 제어하여 가변축의 위치를 조절할 수 있다.
또한, 상기 제1 밸브는 상기 제1 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행하고, 상기 제2 밸브는 상기 제2 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행할 수 있다.
또한, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는 솔레노이드 밸브일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량의 가변축 제어 방법에 있어서, 연동부가 FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템과 연동하는 단계; 제어부가 상기 FCA 시스템으로부터 획득한 정보에 기초하여 가변축 구동부를 제어하는 단계; 및 상기 가변축 구동부가 차량의 가변축을 구동하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 제어하는 단계는 차량의 충돌위험을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 준비위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는 차량의 제동을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 제동위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는 차량의 제동하중이 부족하다고 판단되면 가변축의 바퀴가 지면에 최대로 밀착되도록 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
이러한 본 발명의 방법은 노면상태 감지부가 노면상에 위치한 과속 방지턱을 검출하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는 노면상에 과속 방지턱이 없는 경우에 상기 가변축 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 가변축 구동부는 압축공기를 저장하는 에어탱크; 상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 상승시키는 제1 에어백; 상기 제1 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제1 밸브; 상기 제1 에어백의 압력을 측정하는 제1 센서; 상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 하강시키는 제2 에어백; 상기 제2 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제2 밸브; 및 상기 제2 에어백의 압력을 측정하는 제2 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는 상기 제1 에어백의 압력과 상기 제2 에어백의 압력을 비례 제어하여 가변축의 위치를 조절할 수 있다.
또한, 상기 제1 밸브는 상기 제1 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행하고, 상기 제2 밸브는 상기 제2 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행할 수 있다.
또한, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는 솔레노이드 밸브일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 장치 및 그 방법은, 긴급제동상황에서 가변축을 이용하여 FCA 시스템의 동작에 따른 제동을 보조함으로써, 전방차량과의 충돌을 방지할 수 있도록 한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 장치에 대한 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변축 구동부의 구성을 나타내는 도면,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변축 구동부의 구조를 나타내는 도면,
도 4 는 본 발명에 이용되는 FCA 시스템의 일예시도,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 장치의 성능을 나타내는 도면,
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 방법에 대한 흐름도,
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 장치에 대한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 장치(100)는, 저장부(storage, 10), 가변축 구동부(actuator, 20), FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템 연동부(30), 노면상태 감지부(40), 및 제어부(controller, 50)를 포함할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 장치를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구비될 수 있으며, 아울러 발명을 실시하는 방식에 따라 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 긴급제동상황에서 가변축(320)을 이용하여 FCA 시스템(400)의 동작에 따른 제동을 보조하는데 필요한 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.
또한, 저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
다음으로, 가변축 구동부(20)는 액추에이터로서 제어부(50)의 제어하에 가변축(320)을 상승시키거나 하강시키는 역할을 수행한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 가변축 구동부(20)의 구성과 구조에 대해 살펴보기로 한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변축 구동부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변축 구동부(20)는, 에어탱크(200), 제1 에어백(211), 제1 밸브(212), 제1 센서(213), 제2 에어백(221), 제2 밸브(222), 및 제2 센서(223)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 에어백(211), 제1 밸브(212), 및 제1 센서(213)를 상승 구동부라 칭하고, 제2 에어백(221), 제2 밸브(222), 및 제2 센서(223)를 하강 구동부라 칭한다.
에어탱크(200)는 압축공기를 저장하는 탱크로서 상용차량에 기본적으로 탑재되어 있다. 이러한 에어탱크(200)는 상용차량에 기본적으로 탑재되어 있는 공기압축기(미도시)에 의해 기준치의 압력을 유지할 수 있다.
제1 에어백(211)은 가변축(320)을 상승시키는 역할을 수행하는 모듈로서, 에어탱크(200)로부터 공기가 공급되면 팽창하여 가변축(320)을 상승시킨다. 이렇게 가변축(320)이 상승하면 가변축(320)에 연결된 바퀴가 지면에서 이격된다.
제1 밸브(212)는 에어탱크(200)로부터의 공기를 제1 에어백(211)에 공급하거나 차단하는 역할을 수행하는 모듈로서, 일례로 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다. 이러한 제1 밸브(212)는 제어부(50)의 제어하에 제1 에어백(211) 내부의 공기를 외부로 방출할 수도 있다.
제1 센서(213)는 제1 에어백(211) 내부의 압력을 측정하여 제어부(50)로 전달한다.
제2 에어백(221)은 가변축(320)을 하강시키는 역할을 수행하는 모듈로서, 에어탱크(200)로부터 공기가 공급되면 팽창하여 가변축(320)을 하강시킨다. 이렇게 가변축(320)이 하강하면 가변축(320)에 연결된 바퀴가 지면에 닿게 된다. 참고로, 제1 에어백(211) 내부의 공기가 외부로 방출되면 가변축(320)이 중력에 의해 하강하게 되는데, 이때 제2 에어백(221)은 가변축(320)의 하강 위치를 미세하게 조정하거나 가변축(320)의 바퀴를 지면에 강하게 밀착시키는 역할을 수행할 수 있다.
제2 밸브(222)는 에어탱크(200)로부터의 공기를 제2 에어백(221)에 공급하거나 차단하는 역할을 수행하는 모듈로서, 일례로 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다. 이러한 제2 밸브(222)는 제어부(50)의 제어하에 제2 에어백(221) 내부의 공기를 외부로 방출할 수도 있다.
제2 센서(223)는 제2 에어백(221) 내부의 압력을 측정하여 제어부(50)로 전달한다.
한편, 제어부(50)는 제1 밸브(212)와 제2 밸브(222)를 이용하여 제1 에어백(211)의 압력과 제2 에어백(221)의 압력을 함께 조절(비례 제어)하여 가변축(320)을 준비위치와 제동위치 및 최대 제동위치까지 이동시킬 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변축 구동부의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3에서, '300'은 차축을 나타내고, '310'은 구동축을 나타내며, '311'은 구동축 하우징을 나타내고, '312'는 액슬을 나타내며, '320'은 가변축을 나타낸다. 참고로, 제1 에어백(211)과 제2 에어백(221)의 구조와 위치 및 동작은 주지 관용의 기술이므로 상세 설명은 하지 않는다.
다음으로, FCA 시스템 연동부(30)는 FCA 시스템(400)과의 접속 인터페이스를 제공하는 모듈로서, FCA 시스템(400)으로부터 차량의 충돌위험을 운전자에게 알리는 시점정보와 차량에 부분제동이 이루어지는 시점정보와 차량에 풀제동이 이루어지는 시점정보를 획득할 수 있다.
또한, FCA 시스템 연동부(30)는 FCA 시스템(400)으로부터 전방차량과의 거리, 충돌예상시간 등을 더 획득할 수도 있다.
이하, 도 4를 참조하여 FCA 시스템(400)에 대해 살펴본다.
도 4 는 본 발명에 이용되는 FCA 시스템의 일예시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 이용되는 FCA 시스템(400)은 차량 데이터 검출부(410), 전방 인식부(418), 환경 데이터 검출부(420), 통신부(430), 네비게이션(440) 및 제어부(450) 등을 포함할 수 있다.
차량 데이터 검출부(410)는 차량 충돌 방지 제어를 위한 차량 데이터를 검출하며, 차량 데이터 검출부(410)에서 측정된 데이터는 제어부(450)로 전달된다. 상기 차량 데이터 검출부(410)는 가속 페달 위치 센서(411), 차속 센서(412), 가속도 센서(413), 그리고 조향각 센서(414)를 포함한다.
가속 페달 위치 센서(411)는 운전자가 가속 페달을 밟은 정도를 측정한다. 즉, 가속 페달 위치 센서(411)는 운전자의 가속 의지에 관련된 데이터를 측정한다.
차속 센서(412)는 차량의 속도를 측정할 수 있다.
가속도 센서(413)는 차량의 가속도를 검출한다. 차속 센서(412)와는 별도로 가속도 센서(413)가 장착되어 차량의 가속도를 직접 검출하거나, 차속 센서(412)에서 검출된 차속을 미분함으로써 차량의 가속도를 계산할 수도 있다.
조향각 센서(414)는 차량의 조향각을 검출한다. 즉, 조향각 센서(414)는 차량이 진행하고자 하는 방향을 검출한다.
전방 인식부(418)는 운전자의 차와 앞차와의 거리를 검출한다. 전방 인식부(418)로는 카메라, 레이더 등 다양한 센서들이 사용될 수 있다. 일례로, 레이더는 앞차가 있는 경우, 초음파나 레이져등을 이용하여 선행차와 차간거리를 측정하고 전기적 신호를 제어부(450)로 출력한다.
환경 데이터 검출부(420)는 차량 충돌 방지 제어를 위한 차량 주변 환경 데이터를 검출하며, 환경 데이터 검출부(420)에서 측정된 데이터는 제어부(450)로 전달된다. 상기 환경 데이터 검출부(420)는 우천 상태 센서(421), 조도 센서(422), 그리고 온도 센서(423)를 포함한다.
우천 상태 센서(421)는, 주행 중 비가 오는 경우 와이퍼를 작동하게 되는데, 이때 와이퍼의 작동 상태(OFF/INT/LO/HI)를 체크하여 각 상태에 대응하는 전기적 신호를 제어부(450)로 출력한다. 또는, 우천 상태 센서(421)는 레인 센서(rain sensor)를 이용하여 강우량을 측정하여 강우량에 따라 전기적 신호를 제어부(450)로 출력할 수도 있다.
즉, 우천 상태 센서(421)는 차량 주변의 우천 상태를 감지한다. 우천 상태 센서(421)에서의 출력 신호는 제어부(450)로 전송된다. 제어부(450)는 우천 상태에 따른 제동 거리를 확보하기 위해 프리 브레이크, 브레이크 보조, 및 액티브 브레이크의 제어 개입 시점을 가변시킬 수 있도록 한다.
예를 들어, 제어부(450)는 강수량의 정도를 약, 중, 강으로 분류할 경우 강수량이 강이면 경고 및 프리 필 등의 제어 개입 시점을 빠른 시점에서 작동시키도록 한다.
조도 센서(422)는 차량 주변의 밝기 정도를 감지할 수 있다. 조도 센서(422)에서의 출력 신호는 제어부(450)로 전송될 수 있다. 제어부(450)는 밝기 정도에 따른 운전자 시야 확보 및 안전 거리 유지를 위해 1차 경고, 2차 경고 및 프리 필 등의 제어 개입 시점을 가변시킬 수 있도록 한다.
예를 들어, 제어부(450)는 야간 운행으로 차량 주변이 매우 어두운 경우 경고 및 MFL 필 등의 제어 개입 시점을 빠른 시점에서 작동시킬 수 있다.
우천 상태 센서(421) 및 조도 센서(422)의 사용 목적은 차량 운행 중 주변 환경을 더욱 정확하게 판단하기 위함이다.
온도 센서(423)는 차량 주변의 온도를 감지할 수 있다.
통신부(430)는 차량과 무선 통신 네트워크 사이 또는 차량과 차량이 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(430)는 차량이 위치한 지역의 기온, 시간대, 날씨 정보를 외부 서버로부터 수신할 수 있다. 이때, 차량의 위치는 GPS(432)로부터 수신할 수 있다.
GPS 모듈(432)은 GPS 위성으로부터 송신되는 전파를 수신하고 이에 대한 신호를 통신부(430) 및 네비게이션(440)에 전달한다.
네비게이션(440)은 목적지까지의 경로를 운전자에게 알려주는 장치이다. 상기 네비게이션(440)은 루트 안내에 관한 정보를 입출력하는 입출력부, 루트 계산에 필요한 지도 데이터와 안내에 필요한 데이터가 저장된 메모리, 루트 탐색이나 루트 안내를 실행하기 위한 제어부 등을 포함할 수 있다.
제어부(450)는 차량 충돌 방지 장치의 각 기능의 제어 조건을 판단하고, 경보 및 제동을 제어하는 역할을 한다.
제어부(450)는 차량 데이터 및 환경 데이터를 이용하여, 주행 상태를 판단할 수 있다. 제어부(450)는 판단된 주행 상태에 대응하는 전방 인식부의 신뢰도를 신뢰도 데이터베이스(452)로부터 독출할 수 있다. 독출된 신뢰도에 따라 제어 개입 시점과 제동량 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.
또한, 제어부(450)는 HMI(442)로 신호를 전달하여 사용자에게 경보를 출력하고, 제동 제어부(460)와 통신하여 차량의 제동을 제어할 수 있다.
제동 제어부(460)는 ABS(anti-lock braking system), TCS(traction control system), ESP(electric control suspension) 또는 ESC(electronic stability control)를 포함할 수 있다.
다음으로, 노면상태 감지부(40)는 라이다 센서를 이용하여 노면상에 위치한 과속 방지턱이나 웅덩이, 장애물 등을 감지해 낼 수 있다. 노면상태 감지부(50)는 스테레오 카메라를 이용하여 노면상에 위치한 과속 방지턱이나 웅덩이, 장애물 등을 감지해 낼 수도 있다.
다음으로, 제어부(50)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(50)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있으며, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로도 존재할 수 있다. 바람직하게는, 제어부(50)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 제어부(50)는 긴급제동상황에서 가변축(320)을 이용하여 FCA 시스템(400)의 동작에 따른 제동을 보조하는 과정에서 요구되는 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 가변축(320)을 상승시키거나 하강시키도록 가변축 구동부(20)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 FCA 시스템(400)으로부터 차량의 충돌위험을 운전자에게 알리는 시점정보(이하, 제1 시점정보)와 차량에 부분제동이 이루어지는 시점정보와 차량에 풀제동이 이루어지는 시점정보(이하, 제2 시점정보)를 획득하도록 FCA 시스템 연동부(30)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 차량에 탑재된 내비게이션 시스템(500)으로부터 도로정보를 획득할 수 있다. 이때, 도로정보는 도로의 종류, 도로상의 과속 방지턱 위치, 도로상의 파손 위치, 장애물 등을 포함할 수 있다.
또한, 제어부(50)는 FCA 시스템 연동부(30)를 통해 차량의 충돌위험을 알리는 시점정보를 획득하면, 가변축(320)을 준비위치(일례로, 가변축(320)의 바퀴가 지면으로부터 5cm 이격된 위치)까지 하강시키도록 가변축 구동부(20)를 제어한다. 이는 이후 제2 시점정보를 획득한 경우에 곧바로 가변축(320)을 제동에 이용할 수 있도록 하기 위함이다.
여기서, 제어부(50)는 내비게이션 시스템(500)을 통해 획득한 도로정보에 기초하여 가변축 구동부(20)를 제어 여부를 결정할 수 있다. 즉, 제어부(50)는 도로상에 과속 방지턱이나 장애물이 없는 경우에 가변축(320)을 준비위치까지 하강시키도록 가변축 구동부(20)를 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(50)는 FCA 시스템 연동부(30)를 통해 차량의 제동을 알리는 시점정보를 획득하면, 가변축(320)을 제동위치(가변축(320)의 바퀴가 지면에 닿아 차량의 일부 하중을 지지하는 위치)까지 하강시키도록 가변축 구동부(20)를 제어한다. 이때, 차량의 제동을 알리는 시점정보는 차량에 부분제동이 이루어지는 시점정보와 차량에 풀제동이 이루어지는 시점정보 중 어느 것이어도 무방하나 차량에 풀제동이 이루어지는 시점정보인 것이 바람직하다. 여기서, 가변축(320)의 바퀴 역시 FCA 시스템(400)의 제어를 받기 때문에 FCA 시스템(400)이 차량의 제동을 제어하는 시점에 가변축(320)의 바퀴에도 제동이 걸려 회전하지 않는다.
또한, 제어부(50)는 제동하중이 부족하다고 판단되면, 가변축(320)의 바퀴가 지면에 최대로 밀착되도록 가변축 구동부(20)를 제어할 수도 있다. 즉, 제어부(50)는 가변축(320)을 최대 제동위치까지 하강시키도록 가변축 구동부(20)를 제어할 수도 있다. 이때, 가변축 구동부(20)는 제2 에어백(221)을 최대로 팽창시켜 가변축(320)의 바퀴를 지면에 최대로 밀착시킨다. 여기서, 제어부(50)는 차량의 하중을 감지하는 센서(미도시)를 더 구비할 수도 있다.
이하, 도 5를 참조하여 제어부(50)의 동작에 대해 상세히 살펴보도록 한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 장치의 성능을 나타내는 도면이다.
도 5에서, t1은 운전자에게 전방차량과의 충돌을 경고한 시점(경고시점)을 나타내고, t2는 차량의 브레이크가 부분적으로 작동한 시점(부분제동 시점)을 나타내며, t3은 차량의 브레이크가 완전히 작동한 시점(풀제동 시점)을 나타낸다.
본 발명의 적용되지 않은 경우, 가변축(320)의 바퀴가 부양되어 있어 제동력 부족으로 인해 전반차량과의 충돌이 발생하는 것을 알 수 있다.
하지만, 본 발명이 적용된 경우, 제어부(50)는 t1 시점에 가변축(320)을 준비위치까지 하강시키도록 가변축 구동부(30)를 제어하고, t3 시점에 가변축(320)을 제동위치까지 하강시키도록 가변축 구동부(30)를 제어함으로써, 가변축(320)의 바퀴가 제동력을 발생하여 전방차량과의 충돌을 방지하는 것을 알 수 있다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, FCA 시스템 연동부(30)가 FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템과 연동한다(601).
이후, 제어부(50)가 FCA 시스템(400)으로부터 획득한 정보에 기초하여 가변축 구동부(20)를 제어한다(602).
이후, 가변축 구동부(20)가 차량의 가변축(320)을 구동한다(603).
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 가변축 제어 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, SSD(Solid State Drive), 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 저장부
20: 가변축 구동부
30: FCA 시스템 연동부
40: 노면상태 감지부
50: 제어부

Claims (20)

  1. 차량의 가변축을 구동하는 가변축 구동부;
    FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템과 연동하는 연동부; 및
    상기 FCA 시스템으로부터 획득한 정보에 기초하여 상기 가변축 구동부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 차량의 가변축 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량의 충돌위험을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 준비위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량의 제동을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 제동위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    차량의 제동하중이 부족하다고 판단되면 가변축의 바퀴가 지면에 최대로 밀착되도록 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    노면상에 위치한 과속 방지턱을 검출하는 노면상태 감지부
    를 더 포함하는 차량의 가변축 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    노면상에 과속 방지턱이 없는 경우에 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변축 구동부는,
    압축공기를 저장하는 에어탱크;
    상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 상승시키는 제1 에어백;
    상기 제1 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제1 밸브;
    상기 제1 에어백의 압력을 측정하는 제1 센서;
    상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 하강시키는 제2 에어백;
    상기 제2 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제2 밸브; 및
    상기 제2 에어백의 압력을 측정하는 제2 센서
    를 포함하는 차량의 가변축 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 에어백의 압력과 상기 제2 에어백의 압력을 비례 제어하여 가변축의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 밸브는 상기 제1 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행하고, 상기 제2 밸브는 상기 제2 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는,
    솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 장치.
  11. 연동부가 FCA(Forward Collision Avoidance) 시스템과 연동하는 단계;
    제어부가 상기 FCA 시스템으로부터 획득한 정보에 기초하여 가변축 구동부를 제어하는 단계; 및
    상기 가변축 구동부가 차량의 가변축을 구동하는 단계
    를 포함하는 차량의 가변축 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    차량의 충돌위험을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 준비위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    차량의 제동을 알리는 시점정보를 획득하면 가변축을 제동위치까지 하강시키도록 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    차량의 제동하중이 부족하다고 판단되면 가변축의 바퀴가 지면에 최대로 밀착되도록 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    노면상태 감지부가 노면상에 위치한 과속 방지턱을 검출하는 단계
    를 더 포함하는 차량의 가변축 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    노면상에 과속 방지턱이 없는 경우에 상기 가변축 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 가변축 구동부는,
    압축공기를 저장하는 에어탱크;
    상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 상승시키는 제1 에어백;
    상기 제1 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제1 밸브;
    상기 제1 에어백의 압력을 측정하는 제1 센서;
    상기 압축공기에 의해 팽창하여 가변축을 하강시키는 제2 에어백;
    상기 제2 에어백에 압축공기를 공급하거나 차단하는 제2 밸브; 및
    상기 제2 에어백의 압력을 측정하는 제2 센서
    를 포함하는 차량의 가변축 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 제1 에어백의 압력과 상기 제2 에어백의 압력을 비례 제어하여 가변축의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 밸브는 상기 제1 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행하고, 상기 제2 밸브는 상기 제2 에어백의 공기를 외부로 방출하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브는,
    솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 차량의 가변축 제어 방법.
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