KR20200114736A - 차량의 변속 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 장치는, 전방 도로 정보에 기초하여 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는지를 판단하는 판단부, 상기 곡선로의 정보 및 차량의 상태 정보에 기초하여 예측 횡가속도를 연산하고 상기 연산된 예측 횡가속도를 기반으로 패턴 보정 계수를 연산하는 연산부, 상기 패턴 보정 계수에 기초하여 기 설정된 변속 패턴을 보정하는 패턴 보정부, 및 상기 곡선로 진입 시 상기 보정된 변속 패턴에 기초하여 변속 제어를 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 변속 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRANSMISSION OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동변속기는 주행 상황과 운전자의 가속 의지에 따라 자동으로 변속단을 제어하여 운전자의 편의를 도모하는 장치이다.
종래의 자동변속기는 차속과 엑셀 페달 개도량에 따라 결정된 변속 패턴을 기준으로 변속단을 제어한다.
이와 같이, 종래의 변속단 제어 방식은 차속과 엑셀 페달 개도량에 따라 변속단이 결정되기 때문에 변화하는 도로 조건 및 운전 상황을 반영하지는 않는다.
예를 들어, 직선 주행 시 결정된 변속 패턴이 곡선로 주행 시에도 동일하게 적용될 수 있다.
이와 같이, 기존 변속 패턴을 곡선로 주행에 반영하는 경우 엑셀 페달 오프(OFF) 시 변속이 이루어져 고단으로의 업시프트가 발생함에 따라 운전자의 위화감이 증대될 수 있다.
본 발명의 목적은, 전방 곡선로가 존재하면 차속 및 곡선로의 곡률에 기초하여 예측된 횡가속도에 따라 변속패턴을 보정함으로써 안정적으로 곡선로 주행이 가능하도록 할 뿐만 아니라 엔진 브레이크 효과 및 재가속 응답성을 향상시킬 수 있는, 차량의 변속 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 곡선로 진입 전 엑셀 페달의 오프(OFF) 상태에서의 변속을 차단함으로써 곡선로 주행 중 업시프트가 발생하는 것을 방지할 수 있는, 차량의 변속 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치는, 전방 도로 정보에 기초하여 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는지를 판단하는 판단부, 상기 곡선로의 정보 및 차량의 상태 정보에 기초하여 예측 횡가속도를 연산하고 상기 연산된 예측 횡가속도를 기반으로 패턴 보정 계수를 연산하는 연산부, 상기 패턴 보정 계수에 기초하여 기 설정된 변속 패턴을 보정하는 패턴 보정부, 및 상기 곡선로 진입 시 상기 보정된 변속 패턴에 기초하여 변속 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 곡선로의 구간 거리 및 곡률 정보에 기초하여 상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는지 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는 경우 차속 정보에 기초하여 업시프트 금지 조건을 만족하는지 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 업시프트 금지 조건을 만족하는 것으로 확인되면 엑셀 페달 오프(OFF) 상태에서의 변속 제어를 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는 경우 상기 곡선로의 시작 지점에 도달하기 이전의 예측 변속 지점에 도달하는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 예측 변속 지점은, 상기 곡선로의 시작 지점에 도달하기 소정 시간 이전 지점인 것을 특징으로 한다.
상기 연산부는, 상기 차량이 예측 변속 지점에 도달하면, 상기 예측 변속 지점에 도달하기 소정 시간 이전 지점에서의 차속 및 상기 곡선로의 곡률에 기초하여 상기 예측 횡가속도를 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 연산부는, 상기 연산된 예측 횡가속도와 횡가속도의 하한 기준치 간 차이값 및 상기 횡가속도의 하한 기준치와 상한 기준치 간 차이값에 기초하여 상기 패턴 보정 계수를 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 패턴 보정 계수는, 0과 1 사이의 값으로 정의된 것을 특징으로 한다.
상기 변속 패턴은, 상기 패턴 보정 계수가 0이면 노말 모드 기반의 제1 변속 패턴, 상기 패턴 보정 계수가 1이면 스포츠 모드 기반의 제2 변속 패턴, 상기 패턴 보정 계수가 0 보다 크고 1 보다 작으면 곡선로 기반의 제3 변속 패턴으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 패턴 보정부는, 상기 변속 패턴이 상기 제3 변속 패턴으로 결정되면, 상기 제1 패턴을 기준으로 상기 제2 변속 패턴과 상기 제1 변속 패턴의 차이값을 상기 패턴 보정 계수로 곱한 값만큼 이동 시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 차량이 상기 곡선로를 통과하면 상기 보정된 변속 패턴을 이전 변속 패턴으로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 차량이 곡선로를 통과하면 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는지는 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 판단부는, 상기 차량이 곡선로를 통과한 이후 기준거리 내에 다음 곡선로가 존재하고, 상기 차량의 차속이 기준차속 이상이면 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는 것으로 확인되면 상기 보정된 변속 패턴을 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하지 않는 것으로 확인되면 상기 보정된 변속 패턴을 이전 변속 패턴으로 복귀시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 내비게이션으로부터 전방 도로의 곡선로 정보를 수신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법은, 전방 도로 정보에 기초하여 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는지를 판단하는 단계, 상기 곡선로의 정보 및 차량의 상태 정보에 기초하여 예측 횡가속도를 연산하고, 상기 연산된 예측 횡가속도를 기반으로 패턴 보정 계수를 연산하는 단계, 상기 패턴 보정 계수에 기초하여 기 설정된 변속 패턴을 보정하는 단계, 및 상기 곡선로 진입 시 상기 보정된 변속 패턴에 기초하여 변속 제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 전방 곡선로가 존재하면 차속 및 곡선로의 곡률에 기초하여 예측된 횡가속도에 따라 변속패턴을 보정함으로써 안정적으로 곡선로 주행이 가능하도록 할 뿐만 아니라 엔진 브레이크 효과 및 재가속 응답성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 곡선로 진입 전 엑셀 페달의 오프(OFF) 상태에서의 변속을 차단함으로써 곡선로 주행 중 업시프트가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치가 적용된 차량을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3, 4, 5, 6, 7a, 7b 및 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치의 동작을 설명하는데 참조되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치 및 방법은 주행 중 자동으로 변속을 제어하는 기술에 관한 것으로서, 본 발명에 적용되는 차량은 자동 변속 기능이 구현된 차량이라면 어느 것이든 해당될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치가 적용된 차량을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 변속 제어 장치(100)는 차량(10)의 주행 중 결정된 변속 패턴을 기준으로 변속 제어를 수행할 수 있다. 이때, 변속 제어 장치(100)는 주행 중 하나 이상의 센서들 및/또는 내비게이션 등으로부터 전방 도로의 정보를 획득하고, 획득된 도로 조건 및/또는 운전 상황 등을 고려하여 변속 패턴을 결정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량의 변속 제어 장치(100)는 전방주행 안정성을 향상시키고 운전자가 자연스러운 변속감을 느끼도록 할 수 있다.
이에, 변속 제어 장치(100)의 세부 구성 및 동작에 대한 설명은 도 2를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 변속 제어 장치(100)는 차량(10)의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 변속 제어 장치(100)는 차량(10)의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있다. 한편, 변속 제어 장치(100)는 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량(10)의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 장치(100)는 제어부(110), 인터페이스부(120), 센서부(130), 통신부(140), 저장부(150), 판단부(160), 연산부(170) 및 패턴 보정부(180)를 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 따른 변속 제어 장치(100)의 제어부(110), 판단부(160), 연산부(170) 및 패턴 보정부(180)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.
인터페이스부(120)는 사용자자로부터의 제어 명령을 입력 받기 위한 입력수단과 변속 제어 장치(100)의 동작 상태 및 결과 등을 출력하는 출력수단을 포함할 수 있다.
여기서, 입력수단은 키 버튼을 포함할 수 있으며, 마우스, 조이스틱, 조그셔틀, 스타일러스 펜 등을 포함할 수도 있다. 또한, 입력수단은 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키를 포함할 수도 있다.
출력수단은 디스플레이를 포함할 수 있으며, 스피커와 같은 음성출력수단을 포함할 수도 있다. 이때, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력수단과 출력수단이 통합된 형태로 구현될 수 있다.
이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서부(130)는 차량(10) 주변의 도로 정보를 검출하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 일 예로, 센서부(130)는 전방의 곡선로 존재 여부 및/또는 전방 곡선로의 곡률 정보를 검출하기 위한 GPS 센서를 포함할 수 있다.
또한, 센서부(130)는 차량(10)의 속도 및/또는 APS 등을 측정하는 센서를 더 포함할 수도 있다.
통신부(140)는 차량(10)에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 차량 네트워크 통신을 위한 통신모듈을 포함할 수 있다. 통신모듈은 차량(10)에 구비된 내비게이션(15)과 통신 연결되어 내비게이션(15)으로부터 전방 도로의 정보를 수신할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 내비게이션(15)으로부터 전방 곡선로의 위치, 구간 거리 및 곡률 정보 등을 수신할 수 있다.
또한, 통신모듈은 차량(10)에 구비된 센서들로부터 차량(10)의 주행 데이터(예, 속도, 가속도, APS 등)를 수신할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크 통신 기술로는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등이 포함될 수 있다.
또한, 통신부(140)는 무선 인터넷 접속을 지원하는 통신모듈 및/또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 지원하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN, WLAN), 와이브로(Wireless Broadband, Wibro), 와이파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access, Wimax) 등이 포함될 수 있다. 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra-Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선통신(Infrared Data Association, IrDA) 등이 포함될 수 있다.
저장부(150)는 변속 제어 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터 및/또는 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
일 예로서, 저장부(150)는 내비게이션(15) 및/또는 센서부(130)를 통해 획득된 전방 도로의 정보가 저장될 수 있으며, 주행 중 획득된 차량(10)의 주행 데이터가 저장될 수도 있다. 또한, 저장부(150)는 차량 상태 및/또는 도로 조건에 따른 변속 패턴이 저장될 수도 있다. 또한, 저장부(150)는 변속 패턴을 결정하는데 적용되는 조건 정보가 저장될 수도 있다.
저장부(150)는 차량(10)의 차속 및 곡률 기반 예측 횡가속도를 연산하고, 패턴 보정 계수를 연산하고, 패턴 보정 계수 기반 변속 패턴을 보정하기 위한 하나 이상의 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(150)는 변속 패턴에 따라 주행 중 차량(10)의 변속 제어를 수행하기 위한 명령 및/또는 알고리즘이 저장될 수도 있다.
여기서, 저장부(150)는 RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)와 같은 저장매체를 포함할 수 있다.
판단부(160)는 내비게이션(15) 및/또는 센서부(130)에 의해 획득된 전방 도로의 정보에 기초하여 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는지를 판단한다. 또한, 판단부(160)는 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는 경우, 해당 곡선로의 구간 거리 및 곡률 정보 등에 기초하여 유효 곡선로 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다.
이때, 판단부(160)는 차량(10)이 곡선로의 시작점을 기준으로 곡선로의 시작점에 도달하기 제1 시간 이전의 제1 지점에 도달하는지, 곡선로의 시작점에 도달하기 제2 시간 이전의 제2 지점에 도달하는지, 곡선로의 시작점에 도달하기 제3 시간 이전의 제3 지점에 도달하는지, 곡선로의 시작점인 제4 지점에 도달하는지를 판단할 수 있다. 여기서, 제2 시간은 제1 시간 보다 짧고 제3 시간 보다는 긴 시간을 의미한다. 또한, 제1 지점은 곡선로의 시작점에서 가장 먼 거리에 위치한 지점이고, 제2 지점은 제1 지점과 제3 지점의 사이에 위치한 지점이고, 제3 지점은 제2 지점과 제4 지점 사이에 위치한 지점이다. 이에 대한 실시예는 도 3을 참조하도록 한다.
도 3을 참조하면, 제1 지점(P1)은 곡선로의 시작점인 제4 지점(P4)에 도달하기 제1 시간(=T1+T2+T3) 이전 지점으로서, 예를 들어, 제4 지점에 도달하기 7초 전 지점일 수 있다. 판단부(160)는 차량(10)이 제1 지점(P1)에 도달 시 전방의 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는지 판단할 수 있다.
제2 지점(P2)은 곡선로의 시작점인 제4 지점(P4)에 도달하기 제2 시간(=T1+T2) 이전 지점으로서, 예를 들어, 제4 지점(P4)에 도달하기 5초 전 지점일 수 있다. 판단부(160)는 제2 지점(P2)에 도달 시 업시프트 금지 조건을 만족하는지를 판정할 수 있다.
일 예로서, 판단부(160)는 전방의 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하고, 제1 지점(P1) 통과 시의 차속이 기준 차속, 예를 들어, 10kph 이상인 경우에 업시프트 금지 조건을 만족하는 것으로 판정할 수 있다. 판단부(160)는 판정 결과를 제어부(110)로 전달하도록 한다.
이에, 제어부(110)는 판단부(160)에 의해 업시프트 금지 조건을 만족하는 것으로 확인되면, 업시프트가 발생하는 것을 금지하기 위해 엑셀 페달 오프(OFF) 상태에서의 변속 제어를 차단할 수 있다.
제3 지점(P3)은 곡선로의 시작점인 제4 지점(P4)에 도달하기 제3 시간(=T1) 이전 지점으로서, 예를 들어, 제4 지점(P4)에 도달하기 2초 전 지점일 수 있다. 여기서, 제3 지점(P3)은 예측 변속 지점일 수 있다.
판단부(160)는 제3 지점(P3)에 도달 시 변속 조건을 만족하는지를 판정할 수 있다.
일 예로서, 판단부(160)는 차량(10)이 제3 지점(P3)에 도달 시 전방의 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하면 변속 조건을 만족하는 것으로 판정할 수 있다. 판단부(160)는 판정 결과를 제어부(110), 연산부(170) 및/또는 패턴 보정부(180)로 전달할 수 있다.
제어부(110)는 차량(10)이 제3 지점(P3)에 도달 시 변속 조건을 만족하는 것으로 확인되면, 변속 패턴의 보정(이동)을 결정한다. 이에, 제어부(110)는 변속 패턴의 보정을 위해 연산부(170) 및 패턴 보정부(180)로 제어 신호를 송신할 수 있다.
이때, 연산부(170)는 차량(10)이 제2 지점(P2)을 통과하는 시점의 차속(VA)을 기준으로 예측 횡가속도를 연산한다. 여기서, 연산부(170)는 아래 [수학식 1]을 참조하여 예측 횡가속도를 연산할 수 있다.
Figure pat00001
[수학식 1]에서, Gy_predict는 예측 횡가속도, VA는 제2 지점(P2)을 통과하는 시점의 차속, R은 곡선로의 곡률, 그리고 k는 임의 계수를 의미한다. 여기서, k는 도로 및 차량 조건에 따라 가변할 수 있다.
연산부(170)는 [수학식 1]로부터 예측 횡가속도 연산이 완료되면, 연산된 예측 횡가속도에 기초하여 패턴 보정 계수를 연산한다. 이때, 연산부(170)는 앞서 연산된 예측 횡가속도, 횡가속도의 하한 기준치 및 상한 기준치를 이용하여 패턴 보정 계수를 연산할 수 있다.
Figure pat00002
[수학식 2]에서, K는 패턴 보정 계수, Gy_predict는 예측 횡가속도, A는 횡가속도의 하한 기준치, 그리고 B는 횡가속도의 상한 기준치를 의미한다. 여기서, K는 0 또는 0 보다 큰 수로 정의될 수 있다.
예측 횡가속도에 따른 패턴 보정 계수는 도 4의 그래프와 같이 정의될 수 있다.
도 4를 참조하면, 패턴 보정 계수 K는 예측 횡가속도가 하한 기준치 A에 도달하면 0이 된다. 패턴 보정 계수 K=0인 상태에서의 변속 패턴은 노말(NOR) 패턴으로 결정될 수 있다.
또한, 패턴 보정 계수 K는 예측 횡가속도가 상한 기준치 B에 도달하면 1이 된다. 패턴 보정 계수 K=1인 상태에서의 변속 패턴은 스포츠(SPT) 패턴으로 결정될 수 있다.
한편, 패턴 보정 계수 K는 예측 횡가속도가 하한 기준치 및 상한 기준치 사이의 값이면 C(여기서, C는 0 < C < 1)의 값을 갖는다. 이 경우, 변속 패턴은 곡선로(CURVE) 패턴으로 결정될 수 있다.
따라서, 패턴 보정부(180)는 연산부(170)에 의해 연산된 패턴 보정 계수에 기초하여 변속 패턴을 보정(이동)한다.
이때, 패턴 보정부(180)는 아래 [수학식3]을 참고하여 변속 패턴을 보정할 수 있다.
Figure pat00003
변속 패턴을 보정(이동)하는 실시예는 도 5를 참조하도록 한다.
도 5를 참조하면, 현재 변속 패턴이 노말 패턴(PNOR)이라 가정했을 때, 패턴 보정부(180)는 노말 패턴(PNOR)을 기준으로 '(PSPT-PNOR)×K' 만큼 패턴 이동할 수 있다.
한편, 도 3의 제4 지점(P4)은 곡선로의 시작점이다. 이에, 제어부(110)는 차량(10)이 제4 지점(P4)에 도달 시 곡선로 구간을 통과할 때까지 패턴 보정부(180)에 의해 보정(이동) 된 변속 패턴을 기준으로 변속 제어를 수행한다. 일 예로, 제어부(110)는 차량(10)이 곡선로 구간을 통과할 때까지 도 5와 같이 보정(이동) 된 커브 패턴(PCURVE)을 기준으로 변속 제어를 수행할 수 있다.
여기서, 판단부(160)는 차량(10)이 곡선로 구간을 주행하는 동안 변속 이동 조건을 만족하는지를 판단할 수 있다. 일 예로, 판단부(160)는 차량(10)이 곡선로 구간을 주행하는 동안 차속이 기준 차속 이상인 상태가 유지되는지에 따라 변속 이동 조건을 만족하는지 판단할 수 있다. 여기서, 판단부(160)는 차속이 기준 차속 미만이 되면 변속 이동 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(110)는 도 6의 실시예에 도시된 바와 같이, 차량(10)이 곡선로 구간을 주행하는 동안 보정된 변속 패턴에 따라 변속 제어를 수행하되, 곡선로 구간 주행 중 변속 이동 조건이 만족되지 않으면 다시 변속 패턴을 기존 변속 패턴인 노말 패턴으로 복귀시킬 수 있다.
또한, 제어부(110)는 차량(10)이 곡선로 구간을 통과하면, 변속 패턴을 기존 변속 패턴인 노말 패턴으로 복귀시킬 수 있다.
단, 판단부(160)는 차량(10)이 곡선로 구간을 통과하면 연속 곡선로 구간이 존재하는지를 판단할 수 있다. 이때, 제어부(110)는 연속 곡선로 구간이 존재하지 않는 것으로 확인되는 경우에 변속 패턴을 기존 변속 패턴인 노말 패턴으로 복귀시킬 수 있다.
한편, 제어부(110)는 차량(10)이 곡선로 구간을 통과한 이후에 연속 곡선로 구간이 존재하는 것으로 확인되면, 보정(이동) 된 변속 패턴을 계속 유지할 수 있다.
여기서, 판단부(160)는 곡선로 구간을 통과한 이후 다음 곡선로 구간까지의 거리 및 차속에 기초하여 연속 곡선로 구간의 존재 여부를 판단할 수 있다.
연속 곡선로 구간을 판단하는 실시예는 도 7a 내지 도 7c를 참조하도록 한다.
먼저, 도 7a는 제1 곡선 구간(R1)의 통과 지점과 제2 곡선 구간(R2)의 시작 지점 사이의 거리(D1)가 기준 거리(Dref) 미만이고, 차속(V1)이 기준 차속(Vref) 이상인 경우의 실시예를 나타낸 것이다.
도 7a의 경우, 제1 곡선 구간(R1)의 통과 지점과 제2 곡선 구간(R2)의 시작 지점 사이의 거리(D1)가 기준 거리(Dref) 미만이고, 차속(V1)이 기준 차속(Vref) 이상이므로 거리 조건 및 속도 조건을 모두 만족한다.
따라서, 판단부(160)는 제2 곡선 구간을 연속 곡선로 구간으로 판단할 수 있다. 이에, 제어부(110)는 판단부(160)의 판단 결과에 따라 제1 곡선 구간(R1)을 통과한 후에도 보정된 변속 패턴을 계속 유지하도록 한다.
도 7b는 제1 곡선 구간(R1)의 통과 지점과 제2 곡선 구간(R2)의 시작 지점 사이의 거리(D2)가 기준 거리(Dref) 미만이고, 차속(V2)이 기준 차속(Vref) 미만인 경우의 실시예를 나타낸 것이다.
도 7b의 경우, 판단부(160)는 제1 곡선 구간(R1)의 통과 지점과 제2 곡선 구간(R2)의 시작 지점 사이의 거리(D2)가 기준 거리(Dref) 미만으로 거리 조건은 만족하지만, 차속(V2)이 기준 차속(Vref) 미만이므로 속도 조건은 만족하지 않는다.
따라서, 판단부(160)는 제2 곡선 구간을 연속 곡선로 구간이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 이에, 제어부(110)는 판단부(160)의 판단 결과에 따라 제1 곡선 구간(R1)을 통과한 후에 보정된 변속 패턴을 기존의 노말 패턴으로 복귀시킬 수 있다.
도 7c는 제1 곡선 구간(R1)의 통과 지점과 제2 곡선 구간(R2)의 시작 지점 사이의 거리(D3)가 기준 거리(Dref) 이상이고, 차속(V3)이 기준 차속(Vref) 이상인 경우의 실시예를 나타낸 것이다.
도 7c의 경우, 판단부(160)는 차속(V3)이 기준 차속(Vref) 이상으로 속도 조건은 만족하지만, 제1 곡선 구간(R1)의 통과 지점과 제2 곡선 구간(R2)의 시작 지점 사이의 거리(D3)가 기준 거리(Dref) 이상이므로 거리 조건은 만족하지 않는다.
따라서, 판단부(160)는 제2 곡선 구간을 연속 곡선로 구간이 아닌 것으로 판단할 수 있다. 이에, 제어부(110)는 판단부(160)의 판단 결과에 따라 제1 곡선 구간(R1)을 통과한 후에 보정된 변속 패턴을 기존의 노말 패턴으로 복귀시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속 제어 장치(100)는 곡선로 진입 시 또는 곡선로 통과 후 전방의 도로 조건 및 차량(10)의 상태에 따라 변속 패턴을 결정함으로써 곡선로 주행 시 과도한 업시프트 변속이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 그로 인해 운전자의 주행 만족도를 향상시킬 수 있다.
상기에서와 같이 동작하는 본 실시예에 따른 차량의 변속 제어 장치(100)는 메모리와 각 동작을 처리하는 프로세서를 포함하는 독립적인 하드웨어 장치 형태로 구현될 수 있으며, 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 변속 제어 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 변속 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 변속 제어 장치(100)는 내비게이션(15) 및/또는 센서들로부터 획득된 전방 도로의 정보에 기초하여 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는지를 판단하여 곡선로가 존재하는 것으로 확인되면(S110), 해당 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는지를 판단한다(S120). 여기서, 변속 제어 장치(100)는 차량(10)이 도 3의 제1 지점에 도달하면 'S120' 과정을 수행할 수 있다.
'S120' 과정에서 해당 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는 것으로 확인되면, 변속 제어 장치(100)는 차량(10)의 현재 차속이 기준 차속 x 이상인 경우에 엑셀 페달의 오프(OFF) 상태에서 업시프트가 발생하는 것을 방지하기 위해 엑셀 페달 오프(OFF) 변속을 차단한다(S140). 여기서, 변속 제어 장치(100)는 차량(10)이 도 3의 제2 지점에 도달하면 'S130' 및 'S140' 과정을 수행할 수 있다.
변속 제어 장치(100)는 예측 변속 지점, 즉, 도 3의 제3 지점에 도달하면(S150), 차속 및 곡률 기반의 예측 횡가속도를 연산하고(S160), 'S160' 과정에서 연산된 예측 횡가속도에 기초하여 패턴 보정 계수를 연산한다(S170). 이때, 변속 제어 장치(100)는 'S180' 과정에서 연산된 패턴 보정 계수를 기반으로 변속 패턴을 보정(이동)할 수 있다(S180).
이에, 변속 제어 장치(100)는 'S180' 과정에서 보정(이동) 된 변속 패턴을 기준으로 변속 제어를 실행한다(S190). 여기서, 변속 제어 장치(100)는 차량(10)이 곡선로 구간을 통과할 때까지 보정된 변속 패턴을 유지하며 변속 제어를 수행할 수 있다.
만일, 차량(10)이 곡선로 구간을 통과하면(S200), 변속 제어 장치(100)는 보정된 변속 패턴을 이전 변속 패턴으로 복귀시키도록 한다(S210).
한편, 변속 제어 장치(100)는 전방 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하지 않거나, 차속이 기준 차속 미만인 경우에는 기준 변속 패턴을 유지하며 변속 제어를 수행하도록 한다(S220).
한편, 변속 제어 장치(100)는 'S200' 과정에서 곡선로 구간을 통과한 것으로 확인된 이후에 바로 이전 변속 패턴으로 복귀하지 않고 연속 곡선로 존재 여부를 판단한 후에 판단 결과에 따라 이전 변속 패턴으로 복귀할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 변속 제어 장치(100)는 차량(10)이 곡선로 구간을 통과하면(S310), 기준 거리 내에 다음 곡선로가 존재하는지를 판단한다. 만일, 기준 거리 내에 곡선로가 존재하지 않으면(S320), 변속 제어 장치(100)는 연속 곡선로가 존재하지 않는 것으로 판단하여 'S210' 과정에 따라 이번 변속 패턴으로 복귀하도록 한다.
변속 제어 장치(100)는 'S320' 과정에서 기준 거리 내에 다음 곡선로가 존재하는 것으로 확인되면 차속이 기준차속 이상인지를 판단한다. 만일, 차속이 기준차속 미만이면(S330), 변속 제어 장치(100)는 연속 곡선로가 존재하지 않는 것으로 판단하여 'S210' 과정에 따라 이번 변속 패턴으로 복귀하도록 한다.
한편, 변속 제어 장치(100)는 'S320' 과정에서 기준 거리 내 곡선로가 존재하고, 'S330' 과정에서 차속이 기준차속 이상인 것으로 확인되면, 제2 곡선로 구간에 진입하기 전까지 보정된 변속 패턴을 유지한다(S340).
변속 제어 장치(100)는 제2 곡선로 구간에 진입하면, 도 8의 'S160' 이후 과정을 다시 수행하도록 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법이 실행되는 컴퓨팅 시스템을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 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, 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: 차량 15: 내비게이션
100: 변속 제어 장치 110: 제어부
120: 인터페이스부 130: 센서부
140: 통신부 150: 저장부
160: 판단부 170: 연산부
180: 패턴 보정부

Claims (23)

  1. 전방 도로 정보에 기초하여 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는지를 판단하는 판단부;
    상기 곡선로의 정보 및 차량의 상태 정보에 기초하여 예측 횡가속도를 연산하고 상기 연산된 예측 횡가속도를 기반으로 패턴 보정 계수를 연산하는 연산부;
    상기 패턴 보정 계수에 기초하여 기 설정된 변속 패턴을 보정하는 패턴 보정부; 및
    상기 곡선로 진입 시 상기 보정된 변속 패턴에 기초하여 변속 제어를 수행하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 곡선로의 구간 거리 및 곡률 정보에 기초하여 상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는 경우 차속 정보에 기초하여 업시프트 금지 조건을 만족하는지 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 업시프트 금지 조건을 만족하는 것으로 확인되면 엑셀 페달 오프(OFF) 상태에서의 변속 제어를 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는 경우 상기 곡선로의 시작 지점에 도달하기 이전의 예측 변속 지점에 도달하는지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 예측 변속 지점은,
    상기 곡선로의 시작 지점에 도달하기 소정 시간 이전 지점인 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 차량이 예측 변속 지점에 도달하면, 상기 예측 변속 지점에 도달하기 소정 시간 이전 지점에서의 차속 및 상기 곡선로의 곡률에 기초하여 상기 예측 횡가속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 연산부는,
    상기 연산된 예측 횡가속도와 횡가속도의 하한 기준치 간 차이값 및 상기 횡가속도의 하한 기준치와 상한 기준치 간 차이값에 기초하여 상기 패턴 보정 계수를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 패턴 보정 계수는,
    0과 1 사이의 값으로 정의된 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 변속 패턴은,
    상기 패턴 보정 계수가 0이면 노말 모드 기반의 제1 변속 패턴, 상기 패턴 보정 계수가 1이면 스포츠 모드 기반의 제2 변속 패턴, 상기 패턴 보정 계수가 0 보다 크고 1 보다 작으면 곡선로 기반의 제3 변속 패턴으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 패턴 보정부는,
    상기 변속 패턴이 상기 제3 변속 패턴으로 결정되면, 상기 제1 패턴을 기준으로 상기 제2 변속 패턴과 상기 제1 변속 패턴의 차이값을 상기 패턴 보정 계수로 곱한 값만큼 이동 시키는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량이 상기 곡선로를 통과하면 상기 보정된 변속 패턴을 이전 변속 패턴으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 차량이 곡선로를 통과하면 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는지는 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 차량이 곡선로를 통과한 이후 기준거리 내에 다음 곡선로가 존재하고, 상기 차량의 차속이 기준차속 이상이면 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는 것으로 확인되면 상기 보정된 변속 패턴을 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하지 않는 것으로 확인되면 상기 보정된 변속 패턴을 이전 변속 패턴으로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    내비게이션으로부터 전방 도로의 곡선로 정보를 수신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 장치.
  18. 전방 도로 정보에 기초하여 전방 소정 거리 내에 곡선로가 존재하는지를 판단하는 단계;
    상기 곡선로의 정보 및 차량의 상태 정보에 기초하여 예측 횡가속도를 연산하고, 상기 연산된 예측 횡가속도를 기반으로 패턴 보정 계수를 연산하는 단계;
    상기 패턴 보정 계수에 기초하여 기 설정된 변속 패턴을 보정하는 단계; 및
    상기 곡선로 진입 시 상기 보정된 변속 패턴에 기초하여 변속 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 곡선로의 구간 거리 및 곡률 정보에 기초하여 상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는지 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 곡선로가 유효 곡선로 조건을 만족하는 경우 차속 정보에 기초하여 업시프트 금지 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 및
    상기 업시프트 금지 조건을 만족하는 것으로 확인되면 엑셀 페달 오프(OFF) 상태에서의 변속 제어를 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
  21. 청구항 18에 있어서,
    상기 연산하는 단계는,
    상기 차량이 상기 곡선로의 시작 지점에 도달하기 이전의 예측 변속 지점에 도달하면, 상기 예측 변속 지점에 도달하기 소정 시간 이전 지점에서의 차속 및 상기 곡선로의 곡률에 기초하여 상기 예측 횡가속도를 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
  22. 청구항 18에 있어서,
    상기 차량이 곡선로를 통과하면 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는지는 판단하는 단계; 및
    상기 전방 도로 상에 연속된 곡선로가 존재하는 것으로 확인되면 상기 보정된 변속 패턴을 유지하고 그렇지 않으면 상기 보정된 변속 패턴을 이전 변속 패턴으로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
  23. 청구항 18에 있어서,
    상기 판단하는 단계 이전에 내비게이션으로부터 전방 도로의 곡선로 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 변속 제어 방법.
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