KR20200138483A - 차량 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치는 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하고, 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 추정된 횡경사각 및 노면의 상태 판단 결과를 저장하는 저장부;를 포함할 수 있다.

Description

차량 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법{Apparatus for controlling driving of a vehicle, a system having the same and a method thereof}
본 발명은 차량 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불안정 주행 상황에서의 노면 횡경사각 추정 및 뱅크 노면을 판단하는 기술에 관한 것이다.
지능형 차량 제어 시스템에서 차량의 제어를 위해 노면 횡경사각 추정 및 뱅크 노면을 판단하는 것이 필요하다.
기존에는 이러한 노면 횡경사각 및 뱅크 판단 오차를 줄이기 위해 차량이 정차중이거나 정적 주행 상황일 때 노면 횡경사각 추정 및 뱅크 노면을 판단할 수 있었다.
이에 차량 횡거동이 큰 불안정한 주행 상황에서 노면 횡경사각을 추정하거나 뱅크 노면을 판단하는 경우 오차가 커서, 이러한 오차값을 차량 제어에 이용하는 경우 사고 위험까지 발생할 수 있었다.
이에 별도의 롤레이트 센서를 추가적으로 사용하여 상황에서 노면 횡경사각을 추정하거나 뱅크 노면을 판단하는 방법이 개발되었으나, 롤레이트 센서는 고급 차량에 제한적으로 이용되고 있어, 일반 차량에서 롤레이트 센서를 추가로 구비하는 경우 비용 부담이 커지는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 차량의 불안정 주행상황에서 차량 센서들을 이용하여 노면의 횡경사각을 정확히 추정하고 노면의 횡경사각을 기반으로 노면의 상태를 정확히 판단할 수 있는 차량 주행 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 주행 제어 장치는 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하고, 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단하는 프로세서; 및 상기 프로세서에 의해 추정된 횡경사각 및 노면의 상태 판단 결과를 저장하는 저장부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량 센서 신호를 기반으로 키네마틱 모델에 적용하여 횡경사각을 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 원심 가속도맵 또는 요레이트 에러의 스위칭 조건을 사용하여 주행 상태에 따라 가중치를 연산하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 원심 가속도맵을 기반으로 가중치를 연산하고, 요레이트 에러의 스위칭 조건을 기반으로 가중치를 연산하고, 상기 원심 가속도맵에 의해 연산된 가중치와 상기 요레이트 에러의 스위칭 조건 기반 가중치 중 최소값을 가중치로 선택하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 차량 거동이 안정할 때 조향각 입력에 대응되는 조향각 요레이트와 차량 센서에 의해 측정된 요레이트 값의 차이를 요레이트 에러로 정의하고, 상기 요레이트 에러가 미리 정한 판단 조건을 만족하면 상기 가중치를 0으로 설정하고 상기 판단 조건을 만족하지 않는 경우 상기 가중치를 1로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 가중치가 1인 경우, 상기 키네마틱 모델 기반으로 산출된 횡경사각을 이용하여 상기 횡경사각을 보정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각과 상기 보정된 횡경사각 중 작은 값을 횡경사각 추정값으로 산출하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태가 평지인지 뱅크로드인지를 판단하고, 뱅크로드인 경우, 뱅크 직진, 정뱅크 선회, 역뱅크 선회 중 적어도 하나의 상태인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 횡경사각 추정값이 미리 정한 제 1 기준치를 초과하면 상기 노면의 상태를 평지로 판단하고, 상기 횡경사가 추정값이 미리 정한 제 2 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단한 후, 상기 차량 센서 신호 중 요레이트 센서값이 미리 정한 제 3 기준치를 초과하면 상기 노면이 선회하는 것으로 판단하고, 상기 요레이트 센서값이 미리 정한 제 4 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크 직진인 것으로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 노면이 선회하는 것으로 판단된 경우, 노면의 뱅크 방향과 노면의 선회 방향이 다르면 역뱅크 선회로, 상기 뱅크 방향과 상기 선회 방향이 동일하면 정뱅크 선회로 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량 센서 신호 중 조향각을 기반으로 횡속 변화율, 및 조향각 요레이트를 추정하고, 상기 차량 센서 신호 중 횡가속도를 기반으로 차량 롤각을 추정하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 프로세서는, 키네마틱 모델에 상기 차량 센서 신호 중 횡가속도, 요레이트, 차속, 상기 추정된 횡속 변화율 및 상기 차량 롤각을 적용하여 상기 횡경사각을 산출하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 시스템은 차량 주행 정보를 센싱하는 센싱 모듈; 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하고, 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단하는 차량 주행 제어 장치;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 센싱 모듈은, 차량의 종가속도 및 횡가속도를 센싱하는 종횡가속도 센서; 상기 차량의 요레이트를 센싱하는 요레이트 센서; 상기 차량의 조향각을 센싱하는 조향각 센서; 및 상기 차량의 차속을 센싱하는 휠속센서;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 차량 주행 제어 장치는, 키네마틱 모델을 기반으로 노면의 횡경사각을 산출하고, 원심 가속도맵 및 요레이트 에러의 스위칭 조건을 기반으로 산출되는 가중치를 기반으로 상기 횡경사각을 보정하고, 상기 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각과 상기 보정된 횡경사각 중 작은 값을 횡경사각 추정값으로 산출하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 주행 제어 방법은 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 상기 센싱 모듈로부터 수신한 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하는 단계; 및 상기 추정한 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 노면의 횡경사각을 추정하는 단계는, 상기 차량 센서 신호를 기반으로 키네마틱 모델에 적용하여 횡경사각을 산출하는 단계; 원심 가속도맵 또는 요레이트 에러의 스위칭 조건을 사용하여 주행 상태에 따라 가중치를 연산하는 단계; 상기 가중치를 이용하여 상기 산출된 횡경사각을 보정하는 단계; 및 상기 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각과 상기 보정된 횡경사각 중 작은 값을 횡경사각 추정값으로 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 노면의 상태를 판단하는 단계는, 상기 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태가 평지, 뱅크 직진, 정뱅크 선회, 역뱅크 선회 중 적어도 하나의 상태인지를 판단하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 횡경사각 추정값이 미리 정한 제 1 기준치를 초과하면 상기 노면의 상태를 평지로 판단하는 단계; 상기 횡경사가 추정값이 미리 정한 제 2 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단하는 단계; 상기 차량 센서 신호 중 요레이트 센서값이 미리 정한 제 3 기준치를 초과하면 상기 노면이 선회하는 것으로 판단하는 단계; 상기 요레이트 센서값이 미리 정한 제 4 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크 직진인 것으로 판단하는 단계; 및 상기 노면이 선회하는 것으로 판단된 경우, 뱅크 방향과 선회 방향이 다르면 역뱅크, 상기 뱅크 방향과 상기 선회 방향이 동일하면 정뱅크로드 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 기술은 차량의 불안정 주행상황에서 차량 센서들을 이용하여 노면의 횡경사각을 정확히 추정하고 노면의 횡경사각을 기반으로 노면의 상태를 정확히 판단할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치에 입력되는 신호의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치의 횡경사각 추정값 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치의 횡가속도 키네마틱 모델 기반으로 횡경사각 추정 시의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가중치 산출을 위한 원심가속도 맵의 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 횡가속도 추정값 선택을 위한 도식도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 뱅크 노면 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 뱅크 노면 판단을 위한 도식도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 불안정한 주행 상황에서 횡경사각 추정 정확도를 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안정적 주행 상황에서 횡경사각 요레이트 부호가 동일한 역뱅크 선회 구간의 횡경사각 추정 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안정적 주행 상황에서 횡경사각 과 요레이트 부호가 동일한 정뱅크 선회 구간의 횡경사각 추정 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
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 발명은 차량의 정적 주행상황, 동적 주행상황, 및 불안정한 주행상황 중 적어도 하나의 상황에서 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각(뱅크각)을 추정하고 노면의 상태가 뱅크각이 0인 평지인지 횡방향으로 경사를 이루는 도로 인 뱅크로드(bank road)인지를 판단하고, 노면이 뱅크로드인 경우, 뱅크로드 직진, 정뱅크 선회, 역뱅크 선회 중 하나를 판단할 수 있는 기술을 개시한다. 차량의 정적 주행상황은 횡가속도가 미리 정한 제 1 임계치 이하이고, 동적 주행상황은 횡가속도가 미리 정한 제 1 임계치보다 크고 제 2 임계치보다 작은 경우이고, 불안정한 주행상황 제 2 임계치 보다 큰 경우 즉 차량의 횡거동이 매우 커서 불안정한 상태를 의미한다.
이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치를 포함하는 차량 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 시스템은 차량 주행 제어 장치(100), 센싱 모듈(200), 조향 제어 장치(300), 제동 제어 장치(400), 엔진 제어 장치(500)를 포함할 수 있다.
차량 주행 제어 장치(100)는 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각(뱅크각)을 추정하고, 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단할 수 있다. 이때, 노면의 횡경사각은 노면의 횡방향으로 기울어진 정도이고, 노면의 상태는 평지 또는 노면이 기울어진 뱅크로드를 포함한다. 이때, 노면이 뱅크로드인 경우 차량 주행 제어 장치(100)는 뱅크 직진, 정뱅크, 역뱅크 중 하나인지를 판단할 수 있다.
차량 주행 제어 장치(100)는 통신부(110), 저장부(120), 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 무선 또는 유선 연결을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위해 다양한 전자 회로로 구현되는 하드웨어 장치로서, 본 발명에서는 캔(can) 통신, 린(LIN) 통신 등을 통해 차량 내 통신을 수행하며, 센싱 모듈(200)과 통신을 수행할 수 있다.
저장부(120)는 센싱 모듈(200)의 센싱 결과 및 프로세서(130)에 의해 추정된 횡경사각 및 노면 판단 결과 등을 저장할 수 있다. 저장부(120)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.
프로세서(130)는 통신부(110), 저장부(120), 등과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다.
프로세서(130)는 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하고, 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 차량 센서 신호를 기반으로 키네마틱 모델에 적용하여 횡경사각을 산출할 수 있다.
프로세서(130)는 원심 가속도맵 또는 요레이트 에러의 스위칭 조건을 사용하여 주행 상태에 따라 가중치를 연산할 수 있다.
프로세서(130)는 원심 가속도를 기반으로 상기 가중치를 연산하고, 요레이트 에러의 스위칭 조건을 기반으로 가중치를 연산하여, 원심 가속도맵에 의해 연산된 가중치와 요레이트 에러의 스위칭 조건 기반 가중치 중 최소값을 가중치로 선택할 수 있다.
프로세서(130)는 차량 거동이 안정할 때 조향각 입력에 대응되는 조향각 요레이트와 차량 센서에 의해 측정된 요레이트 값의 차이를 요레이트 에러로 정의하고, 요레이트 에러가 미리 정한 판단 조건을 만족하면 가중치를 0으로 설정하고 판단 조건을 만족하지 않는 경우 가중치를 1로 설정할 수 있다.
프로세서(130)는 가중치가 1인 경우, 키네마틱 모델 기반으로 산출된 횡경사각을 신뢰할 수 있다.
프로세서(130)는 가중치를 이용하여 산출된 횡경사각을 보정할 수 있다.
프로세서(130)는 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각과 보정된 횡경사각 중 작은 값을 횡경사각 추정값으로 산출할 수 있다.
프로세서(130)는 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태가 평지, 뱅크 직진, 정뱅크 선회, 역뱅크 선회 중 적어도 하나의 상태인지를 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 횡경사각 추정값이 미리 정한 제 1 기준치(예, 5도)를 초과하면 상기 노면의 상태를 평지로 판단하고, 횡경사가 추정값이 미리 정한 제 2 기준치(예, 3도) 미만으로 미리 정한 시간(예, 1초) 유지하는 경우 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단한 후, 차량 센서 신호 중 요레이트 센서값이 미리 정한 제 3 기준치(예, 3도)를 초과하면 노면이 선회하는 것으로 판단하고, 요레이트 센서값이 미리 정한 제 4 기준치(예, 2도) 미만으로 미리 정한 시간동안(예, 2초) 유지하는 경우 노면의 상태가 뱅크 직진인 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 노면이 선회하는 것으로 판단된 경우, 뱅크 방향과 선회 방향이 다르면 역뱅크 선회, 뱅크 방향과 선회 방향이 동일하면 정뱅크 선회로 판단할 수 있다. 예를 들어, 노면의 뱅크 방향이 우측 횡방향(우측으로 기울어짐)이고, 노면의 선회 방향이 좌측인 경우 역뱅크 선회로 판단할 수 있다.
프로세서(130)는 차량 센서 신호 중 조향각을 기반으로 횡속 변화율, 및 조향각 요레이트를 추정하고, 차량 센서 신호 중 횡가속도를 기반으로 차량 롤각을 추정할 수 있다.
프로세서(130)는 프로세서는, 키네마틱 모델에 차량 센서 신호 중 횡가속도, 요레이트, 차속, 상기 추정된 횡속 변화율 및 차량 롤각을 적용하여 횡경사각을 산출할 수 있다.
센싱 모듈(200)은 종/횡가속도 센서(210), 요레이트 센서(220), 조향각 센서(230), 및 휠속 센서(230)를 포함한다. 종/횡가속도 센서(210)는 차량의 종가속도 및 횡가속도를 센싱한다. 요레이트 센서(220)는 차량의 요레이트를 센싱하고 조향각 센서(230)는 차량의 조향각을 센싱한다. 휠속 센서(230)는 차량의 차속을 센싱한다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하에서는 도 1의 차량 주행 제어 장치(100)가 도 2의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다. 또한, 도 2의 설명에서, 장치에 의해 수행되는 것으로 기술된 동작은 차량 주행 제어 장치(100)의 프로세서(130)에 의해 제어되는 것으로 이해될 수 있다.
도 2를 참조하면 차량 주행 제어 장치(100)는 센싱 모듈(200)로부터 차량 센서 신호를 수신한다(S101). 또한, 차량 주행 제어 장치(100)는 차량 센서 신호를 이용하여 횡경사각 추정을 위해 필요한 횡속 변화율, 조향각 요레이트, 차량 롤각 등을 추정할 수 있다. 이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 조향각, 전륜 코너링 상수, 후륜 코너링 상수, 차량 제원 등을 바이시클 모델에 적용하여 횡속 변화율 및 조향각 요레이트를 추정하고, 횡가속도에 롤 게인을 곱하여 차량 롤각을 추정할 수 있다. 또한, 차량 주행 제어 장치(100)는 차량 센서 신호뿐만 아니라, 차량 파라미터를 수신할 수 있다.
차량 주행 제어 장치(100)는 차량 센서신호, 차량 파라미터, 및 추정 신호를 이용하여 노면의 횡경사각을 연산한다(S102).
이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 키네마틱 모델을 기반으로 횡경사각을 산출할 수 있으며, 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각은 불안정 주행상황에서 신뢰도가 낮을 수 있다.
이에 차량 주행 제어 장치(100)는 불안정 주행 상황에서의 횡경사각을 보정하기 위해 가중치를 연산하고 가중치를 이용하여 횡경사각을 보정할 수 있다(S103). 이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 원심 가속도를 기반으로 가중치를 연산하고, 요레이트 에러의 스위칭 조건을 기반으로 가중치를 연산하여 원심 가속도맵에 의해 연산된 가중치와 요레이트 에러의 스위칭 조건 기반 가중치 중 최소값을 가중치로 선택할 수 있다. 또한, 차량 주행 제어 장치(100)는 가중치를 산출된 횡경사각에 반영하여, 횡경사각을 보정한다.
차량 주행 제어 장치(100)는 키네마틱 모델 기반으로 산출된 횡경사각과 보정된 횡경사각 중 작은 값을 노면의 횡경사각 추정값으로서 선택하여 산출한다(S104).
차량 주행 제어 장치(100)는 횡경사각 추정값을 이용하여 뱅크로드 여부를 판단한다(S106). 즉, 횡경사각 추정값이 미리 정한 제 1 기준치(예, 5도)를 초과하면 노면의 상태를 평지로 판단하고, 횡경사가 추정값이 미리 정한 제 2 기준치(예, 3도) 미만으로 미리 정한 시간(예, 1초) 유지하는 경우 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단할 수 있다.
노면의 상태가 뱅크로드인 경우, 차량 주행 제어 장치(100)는 선회 여부를 판단할 수 있다(S107). 차량 주행 제어 장치(100)는 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단한 후, 차량 센서 신호 중 요레이트 센서값이 미리 정한 제 3 기준치(예, 3도)를 초과하면 노면이 선회하는 것으로 판단하고, 요레이트 센서값이 미리 정한 제 4 기준치(예, 2도) 미만으로 미리 정한 시간동안(예, 2초) 유지하는 경우 노면이 직진하는 것으로 판단할 수 있다.
노면이 선회하는 것으로 판단된 경우, 차량 주행 제어 장치(100)는 정/역 뱅크를 판단할 수 있다(S108). 차량 주행 제어 장치(100)는 노면이 선회하는 것으로 판단된 경우, 뱅크 방향과 선회 방향이 다르면 역뱅크, 뱅크 방향과 선회 방향이 동일하면 정뱅크로 판단할 수 있다. 예를 들어, 노면의 뱅크 방향이 우측 횡방향(우측으로 기울어진 방향)이고, 도로 노면의 선회 방향이 좌측인 경우 역뱅크 선회로 판단할 수 있다.
이에 차량 주행 제어 장치(100)는 뱅크 노면 판단 결과를 차량 내 지능형 시스템으로 출력할 수 있다(S109).
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치에 입력되는 신호의 예시도이다.
도 3을 참조하면, 차량 주행 제어 장치(100)는 조향각 SAS, 전륜 코너링 상수 Cf, 후륜 코너링 상수 Cr , 차량제원을 바이시클 모델에 적용하여 차속 Vx, 횡속 변화율
Figure pat00001
, 조향각 요레이트 rsteer을 추정한다. 아래 수학식 1은 바이시클 모델의 예이다.
Figure pat00002
또한, 차량 주행 제어 장치(100)는 횡가속도 ay, snr를 이용하여 차량 롤각을 추정한다. 이때 차량 롤각은 아래 수학식 2와 같이 추정될 수 있다.
Figure pat00003
즉, 횡속 변화율(
Figure pat00004
)과 조향각 요레이트(rsteer)는 바이시클 모델을, 차량 롤각은 횡가속도에 롤 게인을 곱한 추정값을 사용한다.
이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 횡가속도 ay, snr, 요레이트 rsteer, 조향각 SAS, 전륜 코너링 상수 Cf, 후륜 코너링 상수 Cr, 차량제원(무게 m, 휠베이스 Lf Lr , 요 관성모멘트 Iz, 조향비 Rsg 등)을 수신한다.
즉, 차량 주행 제어 장치(100)는 차량 센서 신호로 횡가속도, 요레이트,조향각을, 차량 파라미터로서 전후륜 코너링 상수, 차량 제원을, 추정신호로서 차속, 조향각속도, 횡속 변화율, 조향각 요레이트, 차량 롤각을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치의 횡경사각 추정값 산출 방법을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 4에서는 차량 센서로부터 주행 상태를 판단하여 불안정한 주행 상황에서 노면 횡경사각 추정 방법에 대해 서술한다.
도 4를 참조하면, 차량 주행 제어 장치(100)는 아래 수학식 3과 같이 횡가속도 키네마틱 모델을 이용하여 추정 횡경사각 추정값
Figure pat00005
을 산출할 수 있다.
Figure pat00006
여기서, g는 중력가속도이다.
그러나 불안정한 주행상황에서 횡가속도 키네마틱 모델을 이용하여 산출된 횡경사각 추정값은 신뢰도가 낮을 수 있다.
이에 차량 주행 제어 장치(100)는 원심 가속도 맵을 기반으로 모델 가중치(K)를 산출한다. 이어 차량 주행 제어 장치(100)는 산출된 모델 가중치(K)를 반영하여 횡경사각 추정값
Figure pat00007
을 보정하여 아래 수학식 4와 같이 보정된 횡경사각 추정값
Figure pat00008
을 산출한다.
Figure pat00009
차량 주행 제어 장치(100)는 가중치 값 K = 0일 경우, 횡가속도 키네마틱 모델 횡경사각(
Figure pat00010
)을 신뢰하지 않으며, 가중치 값 K = 1일 경우, 횡가속도 키네마틱 모델 횡경사각(
Figure pat00011
)을 신뢰한다.
이 후 차량 주행 제어 장치(100)는 횡경사각 추정값
Figure pat00012
과 보정된 횡경사각 추정값
Figure pat00013
중 하나를 선택한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 주행 제어 장치의 횡가속도 키네마틱 모델 기반으로 횡경사각 추정 시의 예시도이다.
도 5를 참조하면, 아래 수학식 3과 같이 횡가속도 키네마틱 모델을 이용하여 추정 횡경사각 추정값
Figure pat00014
을 산출하는 경우, 차량 횡거동이 과다한 불안정한 주행상황에서 정확도가 매우 취약하다. 이는 수학식 3에 포함된 횡속변화율
Figure pat00015
항이 바이시클 모델 등의 방법으로 추정하기 어려운 값이기 때문이며
Figure pat00016
추정오차가 수학식 3에 반영됨으로써, 수학식 3을 단순 사용하여 노면 횡 경사각을 추정할 경우 불안정한 주행상황에서 실제보다 횡경사 각이 과대하게 추정될 수 있다.
도 5의 501은 횡속변화율의 참값과 추정값의 차이를 나타내고, 502는 횡경사각의 참값과 추정값의 차이를 나타낸다.
도 5의 501, 502에서 횡속 변화율이 작은 안정적인 주행 상황(A)에서, 횡 경사각 추정 값은 신뢰 가능하나 횡속 변화율이 큰 차량 불안정 거동시, 횡속 변화율에 비례하여 횡 경사각 추정값이 과대하게 추정됨을 알 수 있다.
이와 같이, 횡경사 각 추정에 기본이 되는 횡가속도 키네마틱 모델은, 차량의 횡거동량
Figure pat00017
에 민감하게 정확도가 변화한다. 따라서, 차량 주행 제어 장치(100)는 주행상태가 불안정한 횡거동량 과대 상황에서는 모델 가중치를 낮추어 연산된 횡경사 각(
Figure pat00018
)값을 신뢰하기 어렵다. 횡거동량(
Figure pat00019
)은 보편 양산 적용되고 있는 차량센서로 추정 또는 바이시클 모델 등으로부터 정확히 예측하기 어렵다. 따라서 차량이 스핀아웃(Spin Out) 되는 오버스티어링(Over steering)과 같은 횡거동량 과대 상황은, 필시 차량의 과대한 요 거동을 동반하기에 횡 거동과 요 거동의 비례 관계로부터, 요 거동의 불안정 함을 횡거동 과대 상황으로 간접 판단할 수 있다. 요 거동 불안정 상태는 보편 양산 적용되고 있는 요레이트 센서를 이용하여 쉽게 예측이 가능하며, ① 원심가속도(요레이트X차속) 맵과, ② 요레이트 에러(조향각 요레이트와 요레이트 센서 값 차이)의 스위칭 조건의 최소값을 사용하여 주행 상태에 따라 가중치를 연산 반영할 수 있다.
즉, 차량 주행 제어 장치(100)는 원심 가속도 맵과 요레이트 에러의 스위칭 조건을 모두 판별하여, 원심 가속도 맵에 의해 산출된 가중치와 요레이트 에러의 스위칭 조건에 의해 산출된 가중치 중 작은 값을 모델 가중치(K)로 선택한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가중치 산출을 위한 원심가속도 맵의 예시도이다.
차량이 안정적으로 주행가능한 원심가속도 영역은 노면 마찰에 크게 종속되며, 마찰계수 μ = 0.8 값을 가지는 일반 노면(고마찰 노면)의 경우 원심가속도 0.7G까지 차량거동은 안정하지만 이후에는 불안정 경향이 크게 증가한다. 이러한 사실로부터, 모델 가중치(K)와 반비례 관계를 갖는 원심가속도 맵을 사용할 수 있다.
도 6을 참조하면, X축은 원심가속도[G]로서 [0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2]의 맵 데이터를 가지고, Y축은 모델 가중치로서 [1, 0.5, 0.01, 0, 0, 0]의 맵 데이터를 가진다.
한편, 오버 스티어링(OS) 또는 언더 스티어링(US) 경향이 쉽게 발생하는 저마찰 노면(μ = 0.3)의 경우, 거동이 안정적인 원심가속도 구간은 0.3G 까지기 때문에 이러한 경우, ①의 원심가속도 맵은 보정 효과는 없다. 따라서, 차량 거동이 안정할 때 조향각 입력에 대응되는 조향각 요레이트()와 센서 요레이트 값의 차이를 요레이트 에러라 정의하고, 아래 스위칭 조건을 사용하여 모델 가중치를 결정한다.
요레이트 에러 과다 판단 조건은 아래 수학식 5와 같다.
Figure pat00020
사용하는 조향각 요레이트 (rsteer)는 평지 주행시 조향 입력에 대응되는 요레이트 이기에 횡 경사로에서는 노면 횡경사에 따라 에러가 발생한다. 따라서, 실제 도로 횡경사 및 허용치 등을 고려하여 위 수식(
Figure pat00021
)과 같이, 횡경사 각 40deg 뱅크로드 주행시 발생하는 에러량을 에러 판단 임계치로 사용할 수 있다.
차량 주행 제어 장치(100)는 요레이트 에러 과다 후, 차량 거동 안정화 상태인지를 판단한다.
Figure pat00022
즉 차량 주행 제어 장치(100)는 수학식 6이 상태가 2초 연속 유지되면 차량 거동이 안정화 된 것으로 판단한다.
이때, 차량 주행 제어 장치(100)는 수학식 5의 요레이트 에러 스위칭 조건을 만족하는 경우 K = 0으로 하고, 이외의 상황 수학식5를 만족하지 않거나 수학식 6을 만족하는 경우 K = 1 이 된다.
이에 차량 주행 제어 장치(100)는 원심 가속도 맵을 통해 연산된 가중치와 요레이트 에러 스위칭 조건 판단에 따라 산출된 가중치 중 최소값을 모델 가중치로 선택한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 횡가속도 추정값 선택을 위한 도식도이다.
도 7을 참조하면, 산출된 횡경사각(키네마틱 모델 기반)과 보정된 횡경사각을 각각 절대값화하고(701,702), 절대치인 산출된 횡경사각(키네마틱 모델 기반)과 보정된 횡경사각을 비교하여(703), 더 작은 값을 횡경사각 추정값으로 선택한다(705).
횡가속도 키네마틱 모델로부터 추정한 횡경사각 (
Figure pat00023
)은 차량거동이 불안정한 후 안정화되면 지연없이 빠르게 추정값이 정확해진다. 이에 가중치 반영으로 인한 추정 지연을 최소화할 수 있다. 그러나, 요레이트 에러 스위칭 조건(수학식 5) 만족 후 해지(수학식 6)의 빈번한 스위칭 방지를 위한 유지 조건 때문에, 해지 조건 유지 동안 차량 거동은 이미 안정화되어 모델 횡경사각 (
Figure pat00024
)이 정확해 졌음에도 불구하고 이를 반영하지 않아 추정 지연이 발생한다. 모델 횡경사각 (
Figure pat00025
)의 경우 차량거동이 불안정하여 추정값이 부정확 할 때 추정이 과대하므로 모델 횡경사각 (
Figure pat00026
)과 보정된 횡경사각 (
Figure pat00027
) 중 작은값을 더 신뢰 할 수 있다. 따라서, 두 값 중 작은 값을 선택하여 추정 지연을 최소화 한다
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 뱅크 노면 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 횡경사각 추정값(
Figure pat00028
)이 인가되면, 차량 주행 제어 장치(100)는 횡경사각 추정값(
Figure pat00029
)으로부터 뱅크노면을 판단한다. 횡경사각 추정값이 5도 이상일 때, 뱅크판단 플래그를 평지노면에서 뱅크 노면 으로 천이하며 횡경사각 추정값이 3도 미만이면 판단 플래그 상태를 뱅크 노면에서 평지 노면으로 천이한다. 이때, 빈번한 플래그 천이를 방지하기 위해 횡경사각 추정값이 3도 미만으로 1초 유지시, 판단 플래그 상태를 뱅크 노면에서 평지 노면으로 천이한다.
이어 차량 주행 제어 장치(100)는 뱅크로드 판단 값이 거짓이면 뱅크 노면을 평지로 판단하여 뱅크 노면 판단 플래그를 "0"으로 설정하고, 뱅크로드 판단값이 참이면 선회 여부를 판단하고, 선회 방향이 정방향 인지 역방향인지를 판단한다.
차량 주행 제어 장치(100)는 요레이트 센서값 rsteer 을 사용하여 선회여부를 판단할 수 있다. 차량 주행 제어 장치(100)는 진입조건으로서 요레이트 센서값이 3deg/s 이상일 때, 선회 판단 플래그 상태를 참으로 천이하며 요레이트 센서값이 2deg/s 미만이면 선회 판단 플래그 상태를 거짓으로 천이한다. 이때, 빈번한 플래그 천이를 막기 위해 요레이트 센서값이 2deg/s 미만으로 2초 유지시, 선회 판단 플래그 상태를 거짓으로 천이한다.
뱅크 노면 판단과 선회 판단이 모두 참 일 때, 차량 주행 제어 장치(100)는 노면 상태가 정뱅크 선회인지, 역뱅크 선회인지를 판단한다. 정/역뱅크 정의에 따라 뱅크 방향과 선회방향이 다르면 역뱅크, 같으면 정뱅크이며 부호판별을 위해 아래 수학식 7을 사용한다.
Figure pat00030
여기서, relay(
Figure pat00031
)는 아래와 같이 출력값이 -1 또는 1인 함수 이며 빈번한 출력값 변화를 막기 위해 도 9와 같이 동작한다. 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 뱅크 노면 판단을 위한 도식도이다. 도 9를 참조하면 relay(
Figure pat00032
)의 함수 출력값이 1 또는 -1일 때 선회 방향이 판단되며, -1과 1 사이의 값인 경우 재판단 하도록 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 불안정한 주행 상황에서 횡경사각 추정 정확도를 설명하기 위한 그래프이다. 도 10의 101은 평지에서의 횡경사각을 나타내며 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 미보정 횡경사각과, 가중치가 반영되어 보정된 횡경사각을 고려한 횡경사각 추정값을 도시한다.
102는 101의 보정된 횡경사각과 참값을 확대하여 나타낸 도면으로, 횡경사각 추정값이 참값과 거의 유사하게 그려짐을 알 수 있다.
103은 뱅크 판단 플래그로서, 미보정 횡경사각 기반으로 뱅크를 판단한 경우의 플래그값과 보정된 횡경사각 기반으로 뱅크를 판단한 경우의 플래그값을 도시한다. 101의 미보정된 횡경사각이 출렁거리는 부분에서 103의 미보정 횡경사각 기반 뱅크판단 플래그가 "1"로 올라가는 것을 알 수 있다.
104는 횡속 변화율의 참값과 추정값을 도시하고 105는 모델 가중치를 도시한다. 횡속 변화율이 큰 차량 불안정 구간에서 모델 가중치가 "0"이 됨을 알 수 있다.
차량이 스핀아웃(Spin Out)되는 불안정한 주행 상황에서 미보정된 횡경사각 추정은 ±30deg까지 오차 발생하는 보정된 횡경사 추정치는 ±3deg 오차 범위에서 안정적으로 횡경사각 추정이 이뤄지고, 불안정한 주행상황에서 횡경사각 추정 정확도 향상으로 뱅크 판단 성능 개선됨을 알 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안정적 주행 상황에서 횡경사각 요레이트 부호가 동일한 역뱅크 선회 구간의 횡경사각 추정 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11의 201은 차량의 안정적 주행 상황에서 횡경사각의 참값, 미보정 횡경사각, 횡경사각 추정값을 나타낸다. 차량의 안정적 주행 상황에서는 횡경사각의 참값, 미보정 횡경사각, 횡경사각 추정값이 거의 유사한 그래프를 그림을 알 수 있다.
202는 요레이트 센서값을 나타내고, 203은 뱅크판단 플래그를 나타낸다.
201의 안정적 주행상황에서는 미보정된 횡경사각과 횡경사각 추정값이 거의 유사하나, 뱅크의 선회여부, 203의 뱅크 선회 방향의 판단시 뱅크 판단 플래그에 있어 차이가 있음을 알 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 안정적 주행 상황에서 횡경사각(뱅크각)과 요레이트 부호가 동일한 정뱅크 선회 구간의 횡경사각 추정 성능을 설명하기 위한 그래프이다.
도 12의 301은 차량의 안정적 주행 상황에서 횡경사각의 참값, 미보정 횡경사각, 횡경사각 추정값을 나타낸다. 차량의 안정적 주행 상황에서는 횡경사각의 참값, 미보정 횡경사각, 횡경사각 추정값이 거의 유사한 그래프를 그림을 알 수 있다.
302는 요레이트 센서값을 나타내고, 303은 뱅크판단 플래그를 나타낸다.
301의 안정적 주행상황에서는 미보정된 횡경사각과 횡경사각 추정값이 거의 유사하나, 303의 뱅크의 선회여부, 뱅크 선회 방향의 판단시 뱅크 판단 플래그에 있어 차이가 있음을 알 수 있다.
이와 같이 본 발명은 롤레이트 센서를 추가적으로 구비하지 않고 차량에 탑재된 보편적인 차량 센서들을 이용하여 차량의 정적 주행상황, 차량의 동적 주행상황, 및 불안정한 주행상황 중 적어도 하나의 상황에서 차량이 주행하는 도로의 노면 횡경사각을 정확히 추정하고 노면 상태(평지, 뱅크로드, 선회여부, 정뱅크, 역뱅크 등)를 판단할 수 있도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 13을 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.

Claims (20)

  1. 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하고, 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단하는 프로세서; 및
    상기 프로세서에 의해 추정된 횡경사각 및 노면의 상태 판단 결과를 저장하는 저장부;
    를 포함하는 차량 주행 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 센서 신호를 기반으로 키네마틱 모델에 적용하여 횡경사각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    원심 가속도맵 또는 요레이트 에러의 스위칭 조건을 사용하여 주행 상태에 따라 가중치를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로세서는,
    원심 가속도맵을 기반으로 가중치를 연산하고, 요레이트 에러의 스위칭 조건을 기반으로 가중치를 연산하고, 상기 원심 가속도맵에 의해 연산된 가중치와 상기 요레이트 에러의 스위칭 조건 기반 가중치 중 최소값을 가중치로 선택하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프로세서는,
    차량 거동이 안정할 때 조향각 입력에 대응되는 조향각 요레이트와 차량 센서에 의해 측정된 요레이트 값의 차이를 요레이트 에러로 정의하고, 상기 요레이트 에러가 미리 정한 판단 조건을 만족하면 상기 가중치를 0으로 설정하고 상기 판단 조건을 만족하지 않는 경우 상기 가중치를 1로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 가중치가 1인 경우, 상기 키네마틱 모델 기반으로 산출된 횡경사각을 이용하여 상기 횡경사각을 보정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각과 상기 보정된 횡경사각 중 작은 값을 횡경사각 추정값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태가 평지인지 뱅크로드인지를 판단하고, 뱅크로드인 경우, 뱅크 직진, 정뱅크 선회, 역뱅크 선회 중 적어도 하나의 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 횡경사각 추정값이 미리 정한 제 1 기준치를 초과하면 상기 노면의 상태를 평지로 판단하고,
    상기 횡경사가 추정값이 미리 정한 제 2 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단한 후,
    상기 차량 센서 신호 중 요레이트 센서값이 미리 정한 제 3 기준치를 초과하면 상기 노면이 선회하는 것으로 판단하고,
    상기 요레이트 센서값이 미리 정한 제 4 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크 직진인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 노면이 선회하는 것으로 판단된 경우,
    노면의 뱅크 방향과 노면의 선회 방향이 다르면 역뱅크 선회로, 상기 뱅크 방향과 상기 선회 방향이 동일하면 정뱅크 선회로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 센서 신호 중 조향각을 기반으로 횡속 변화율, 및 조향각 요레이트를 추정하고, 상기 차량 센서 신호 중 횡가속도를 기반으로 차량 롤각을 추정하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 프로세서는,
    키네마틱 모델에 상기 차량 센서 신호 중 횡가속도, 요레이트, 차속, 상기 추정된 횡속 변화율 및 상기 차량 롤각을 적용하여 상기 횡경사각을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 장치.
  14. 차량 주행 정보를 센싱하는 센싱 모듈;
    차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 상기 센싱 모듈로부터 수신한 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하고, 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단하는 차량 주행 제어 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 센싱 모듈은,
    차량의 종가속도 및 횡가속도를 센싱하는 종횡가속도 센서;
    상기 차량의 요레이트를 센싱하는 요레이트 센서;
    상기 차량의 조향각을 센싱하는 조향각 센서; 및
    상기 차량의 차속을 센싱하는 휠속센서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 차량 주행 제어 장치는,
    키네마틱 모델을 기반으로 노면의 횡경사각을 산출하고,
    원심 가속도맵 및 요레이트 에러의 스위칭 조건을 기반으로 산출되는 가중치를 기반으로 상기 횡경사각을 보정하고,
    상기 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각과 상기 보정된 횡경사각 중 작은 값을 횡경사각 추정값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 시스템.
  17. 차량의 횡적 거동이 미리 정한 기준치 이상인 불안정한 주행상황에서, 차량 센서 신호를 기반으로 노면의 횡경사각을 추정하는 단계; 및
    상기 추정한 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태를 판단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 노면의 횡경사각을 추정하는 단계는,
    상기 차량 센서 신호를 기반으로 키네마틱 모델에 적용하여 횡경사각을 산출하는 단계:
    원심 가속도맵 또는 요레이트 에러의 스위칭 조건을 사용하여 주행 상태에 따라 가중치를 연산하는 단계;
    상기 가중치를 이용하여 상기 산출된 횡경사각을 보정하는 단계; 및
    상기 키네마틱 모델을 기반으로 산출된 횡경사각과 상기 보정된 횡경사각 중 작은 값을 횡경사각 추정값으로 산출하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 노면의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 횡경사각 추정값을 기반으로 노면의 상태가 평지, 뱅크 직진, 정뱅크 선회, 역뱅크 선회 중 적어도 하나의 상태인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 횡경사각 추정값이 미리 정한 제 1 기준치를 초과하면 상기 노면의 상태를 평지로 판단하는 단계;
    상기 횡경사가 추정값이 미리 정한 제 2 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크로드인 것으로 판단하는 단계;
    상기 차량 센서 신호 중 요레이트 센서값이 미리 정한 제 3 기준치를 초과하면 상기 노면이 선회하는 것으로 판단하는 단계:
    상기 요레이트 센서값이 미리 정한 제 4 기준치 미만이면 상기 노면의 상태가 뱅크 직진인 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 노면이 선회하는 것으로 판단된 경우, 뱅크 방향과 선회 방향이 다르면 역뱅크, 상기 뱅크 방향과 상기 선회 방향이 동일하면 정뱅크 로드로 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 주행 제어 방법.
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