KR20220045492A - 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220045492A
KR20220045492A KR1020200128301A KR20200128301A KR20220045492A KR 20220045492 A KR20220045492 A KR 20220045492A KR 1020200128301 A KR1020200128301 A KR 1020200128301A KR 20200128301 A KR20200128301 A KR 20200128301A KR 20220045492 A KR20220045492 A KR 20220045492A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
type
bump
vehicle
suspension
obstacle
Prior art date
Application number
KR1020200128301A
Other languages
English (en)
Inventor
김형진
김영재
노윤갑
최종훈
정인용
김병주
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020200128301A priority Critical patent/KR20220045492A/ko
Priority to DE102021111794.1A priority patent/DE102021111794A1/de
Priority to US17/313,186 priority patent/US20220105772A1/en
Priority to CN202110537449.1A priority patent/CN114379305A/zh
Publication of KR20220045492A publication Critical patent/KR20220045492A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/22—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of suspension systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/019—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by the type of sensor or the arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/50—Context or environment of the image
    • G06V20/56—Context or environment of the image exterior to a vehicle by using sensors mounted on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80—Exterior conditions
    • B60G2400/82—Ground surface
    • B60G2400/821—Uneven, rough road sensing affecting vehicle body vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80—Exterior conditions
    • B60G2400/82—Ground surface
    • B60G2400/823—Obstacle sensing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
    • B60G2400/80—Exterior conditions
    • B60G2400/84—Atmospheric conditions
    • B60G2400/847—Sunshine; Light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2401/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60G2401/14—Photo or light sensitive means, e.g. Infrared
    • B60G2401/142—Visual Display Camera, e.g. LCD
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10—Damping action or damper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2600/00—Indexing codes relating to particular elements, systems or processes used on suspension systems or suspension control systems
    • B60G2600/02—Retarders, delaying means, dead zones, threshold values, cut-off frequency, timer interruption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
    • B60W2420/42—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/35—Road bumpiness, e.g. potholes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/50—Barriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 전방 노면에 위치한 장애물을 인식하고, 상기 차량의 실외 밝기(일례로, 조도값)에 따라 상기 장애물의 유형(Type)을 결정하며, 상기 차량이 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션을 제어함으로써, 승차감을 향상시킬 수 있는 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량의 실외조도를 측정하는 조도센서; 상기 차량의 전방 노면영상을 촬영하는 카메라; 및 상기 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물을 인식하고, 상기 차량의 실외조도에 따라 상기 장애물의 유형을 결정하며, 상기 차량이 상기 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING SUSPENSION OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 서스펜션을 제어하여 승차감을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 차량이 일정속도 이상으로 노면에 위치한 방지턱(bump), 포트홀(pothole) 등을 지나가는 경우, 차량의 바닥면이 긁히거나 충격 및 진동 등에 의해 안전사고가 발생할 수 있다.
차량의 서스펜션(Suspension)은 차축과 연결되도록 설치되며, 주행중에 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어함으로써, 차체, 승객, 화물 등의 손상과 안전사고를 방지하고 차량의 승차감을 좋게 하는 장치이다.
이러한 서스펜션은 현가장치로 불리우며, 노면으로부터 충격을 완화시키는 섀시 스프링(Chassis spring), 섀시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇼크 앱소버(Shock absorber), 차량의 롤링(Rolling)을 방지하는 스태빌라이저 바(Stabilizer bar) 등으로 구성될 수 있다.
최근 출시되는 차량에는 주행 상황이나 노면 상태에 따라 서스펜션의 강도를 자동으로 조절해주는 전자제어 서스펜션(ECS, Electronic Controlled Suspension)이 장착되고 있다.
이러한 전자제어 서스펜션(ECS)은 차속, 조향각(Steering angle), 차체의 상하 가속도 등 운전상태정보와 노면정보를 각종 센서를 통해 검출하고, 서스펜션의 스프링정수, 쇼크 앱소버의 감쇠력, 차체의 자세, 차고 등을 노면 상태에 맞추어 전자식으로 자동 제어할 수 있다.
전자제어 서스펜션(ECS)은 액추에이터를 사용하여 서스펜션에 외부 에너지를 가해서 차체 움직임을 제어하는 액티브(Active) 서스펜션과, 액추에이터를 보조스프링으로 사용하여 감쇠력을 조절하는 방식의 세미-액티브(Semi-Active) 서스펜션으로 분류될 수 있다.
이러한 전자제어 서스펜션을 제어하는 종래의 기술은, 노면의 장애물(일례로, 범프, 포트홀 등)로 인해 차량에 가해질 충격량 및 피치(pitch)에 상응하는 서스펜션 제어량을 예측하는 과정없이, 서스펜션을 제어하기 때문에 빠르고 안정적으로 대응하지 못하는 문제점이 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량의 전방 노면에 위치한 장애물을 인식하고, 상기 차량의 실외 밝기(일례로, 조도값)에 따라 상기 장애물의 유형(Type)을 결정하며, 상기 차량이 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션을 제어함으로써, 승차감을 향상시킬 수 있는 차량의 서스펜션 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 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치는, 차량의 실외조도를 측정하는 조도센서; 상기 차량의 전방 노면영상을 촬영하는 카메라; 및 상기 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물을 인식하고, 상기 차량의 실외조도에 따라 상기 장애물의 유형을 결정하며, 상기 차량이 상기 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 실외조도를 복수의 구간으로 나누고, 각 구간마다 장애물의 유형을 판단하는 기준을 서로 다르게 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 장애물은 상기 차량이 주행하는 노면에 위치하는 범프(bump)와 포트홀(pothole) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 범프는 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프, 제4 유형의 범프 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 실외조도가 제1 기준 조도값을 초과하는 경우, 상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프, 제4 유형의 범프 중 어느 하나로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하고, 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 서스펜션의 감쇠력을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하는 경우, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하고, 상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프 중 어느 하나로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하고, 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 서스펜션의 감쇠력을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우, 제1 유형의 범프를 판단하는 기준을 제2 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하고, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하며, 상기 장애물의 유형을 제2 유형의 범프 또는 제3 유형의 범프로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하고, 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 서스펜션의 감쇠력을 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 방법은, 조도센서가 차량의 실외조도를 측정하는 단계; 카메라가 상기 차량의 전방 노면영상을 촬영하는 단계; 제어부가 상기 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물을 인식하는 단계; 상기 제어부가 상기 차량의 실외조도에 따라 상기 장애물의 유형을 결정하는 단계; 및 상기 차량이 상기 장애물 통과 시, 상기 제어부가 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 실외조도를 복수의 구간으로 나누는 단계; 및 각 구간마다 장애물의 유형을 판단하는 기준을 서로 다르게 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 실외조도가 제1 기준 조도값을 초과하는 경우, 상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프, 제4 유형의 범프 중 어느 하나로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하는 단계; 및 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하는 경우, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하는 단계; 및 상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프 중 어느 하나로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하는 단계; 및 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우, 제1 유형의 범프를 판단하는 기준을 제2 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하는 단계; 상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하는 단계; 및 상기 장애물의 유형을 제2 유형의 범프 또는 제3 유형의 범프로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하는 단계; 및 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법은, 차량의 전방 노면에 위치한 장애물을 인식하고, 상기 차량의 실외 밝기(일례로, 조도값)에 따라 상기 장애물의 유형(Type)을 결정하며, 상기 차량이 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션을 제어함으로써, 승차감을 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 대한 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 이용되는 장애물의 유형에 대한 일예시도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 카메라가 촬영한 노면영상에 대한 일예시도,
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 조도값이 제1 기준 조도값을 초과하는 경우에 장애물의 유형을 결정하는 과정에 대한 일예시도,
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 조도값이 제2 기준 조도값을 초과하는 경우에 장애물의 유형을 결정하는 과정에 대한 일예시도,
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 조도값이 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우에 장애물의 유형을 결정하는 과정에 대한 일예시도,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 서스펜션의 감쇠력을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도,
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 생성한 감쇠력 제어 명령에 대한 일예시도,
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부에 의해 제어되는 서스펜션의 전류변화 및 솔레노이드 밸브의 응답 특성을 나타내는 일예시도,
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 서스펜션의 감쇠력을 조절하는 과정을 나타내는 다른 예시도,
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치의 일 실시예 성능 분석도,
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치의 다른 실시예 성능 분석도,
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 방법에 대한 흐름도,
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 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 서스펜션 제어 장치에 대한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치(100)는, 저장부(10), 카메라(20), 조도센서(30), 및 제어부(40)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치(100)를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 카메라(20)를 통해 획득한 차량의 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물(일례로, 범프, 포트홀 등)을 인식하고, 상기 차량의 실외 밝기(일례로, 조도값)에 따라 상기 장애물의 유형(Type)을 결정하며, 상기 차량이 상기 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션을 제어하는 과정에서 요구되는 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.
저장부(10)는 장애물의 유형에 상응하는 제어정보를 저장할 수 있다. 이때, 제어정보는 감쇠력 제어정보로서 댐핑 제어량, 스카이 훅(sky hook) 제어량, 프리뷰(preview) 제어량 등을 포함할 수 있다.
저장부(10)는 제1 기준 조도값과 제2 기준 조도값을 저장할 수 있다. 이러한 제1 기준 조도값과 제2 기준 조도값은 설계자의 의도에 따라 변경 가능하며, 일례로 제1 기준 조도값은 낮에 그늘에서 측정된 조도값일 수 있으며, 제2 기준 조도값은 태양이 저물기 직전부터 완전히 저물기 전의 임의의 시점에 측정된 조도값일 수 있다. 따라서, 제1 기준 조도값은 제2 기준 조도값에 비해 크지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
저장부(10)는 도 2에 도시된 바와 같은 서로 다른 유형의 장애물을 포함할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 이용되는 장애물의 유형에 대한 일예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 이용되는 장애물은, 차량이 주행하는 노면에 위치하는 범프(bump) 및 포트홀(pothole)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 유형은 7.5cm의 높이와 1m 길이를 가지는 범프이고, 제2 유형은 7.5cm의 높이와 2m 길이를 가지는 범프이며, 제3 유형은 10cm의 높이와 3.6m 길이를 가지는 범프이고, 제4 유형은 12.5cm의 높이와 6.1m 길이를 가지는 범프이며, 제5 유형은 포트홀이다.
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.
카메라(20)는 일례로 차량의 프론트 윈드 쉴드에 장착될 수 있으며, 차량의 전방 노면영상을 촬영할 수 있다. 이러한 카메라(20)는 촬영한 노면영상에 포함되어 있는 객체를 인식할 수 있고, 아울러 객체에 대한 정보(일례로 높이, 깊이, 길이 등)를 추출할 수 있다. 일례로, 카메라(20)가 제어부(40)에 제공하는 노면영상은 도 3에 도시된 바와 같다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 카메라가 촬영한 노면영상에 대한 일예시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 카메라(20)는, 차량의 전방 노면영상을 촬영하고, 상기 촬영한 노면영상에 객체에 대한 정보를 표시할 수 있다.
일례로, 노면영상은 차량의 좌측 휠의 예상 주행궤적(330)과 우측 휠의 예상 주행궤적(340)을 포함하고, 아울러 범프(400)의 좌측 높이(370)와 우측 높이(380)를 포함할 수 있다. 이때, '370' 및 '380'에서 세로축은 높이를 나타내고, 가로축은 길이를 나타낸다.
결국, 카메라(20)는 차량의 좌측 휠의 예상 주행궤적(330)과 우측 휠의 예상 주행궤적(340), 범프(400)의 좌측 높이(370)와 우측 높이(380)를 포함하는 노면영상(영상 데이터)을 제어부(40)로 전송할 수 있다.
카메라(20)는 제어부(40)와 전기적으로 연결될 수 있다. 카메라(20)는 차량 네트워크를 통해 제어부(40)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통해 제어부(40)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통해 제어부(40)와 연결될 수 있다. 카메라(110)는 차량의 전방 노면영상(영상 데이터)을 제어부(40)로 전달할 수 있다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), CAN FD(Controller Area Network with Flexible Data-rate), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport), 이더넷(Ethernet) 등을 포함할 수 있다.
조도센서(30)는 차량의 외부에 탑재되어 조도를 측정할 수 있다. 이러한 조도센서(30)는 제어부(40)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 측정한 조도값을 제어부(40)로 전달할 수 있다.
제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 이러한 제어부(40)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(40)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 제어부(40)는 카메라(20)로부터 전송받은 차량의 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물(일례로, 범프, 포트홀 등)을 인식하고, 상기 차량의 실외 밝기(일례로, 조도값)에 따라 상기 장애물의 유형(Type)을 결정하며, 상기 차량이 상기 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션을 제어하는 과정에서 각종 제어를 수행할 수 있다.
제어부(40)는 서스펜션(200)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 서스펜션(200)의 동작을 제어할 수 있다.
참고로, 서스펜션(200)은 차륜 각각에 마련되는 스프링(미도시) 및 댐퍼(미도시)를 포함할 수 있다. 서스펜션(200)은 전자 제어 서스펜션이다. 스프링은 노면의 상태에 따라 압축 또는 인장하면서 왕복 운동을 한다. 댐퍼는 감쇠력을 조절할 수 있는 가변 댐퍼이다. 제어부(40)는 서스펜션(200)의 감쇠력을 제어할 수 있다.
댐퍼는 차량이 장애물을 지나갈 때 스프링에 의해 발생하는 진동을 감쇠할 수 있다. 다시 말해, 댐퍼는 스프링에 의해 발생하는 힘의 반대 방향으로 힘을 제공하여 스프링의 왕복 운동을 억제할 수 있다. 즉, 스프링의 운동을 억제하는 힘을 감쇠력이라 한다.
댐퍼의 내부에는 피스톤 로드 및 솔레노이드 밸브가 마련된다. 피스톤 로드와 솔레노이드 밸브에 의해 형성되는 유로를 통해 유체가 이동하는 과정에서 생기는 저항력이 감쇠력을 의미한다. 댐퍼는 압축(Compression) 행정과 인장(Rebound) 행정을 통해 감쇠력을 발생시킨다. 솔레노이드 밸브의 움직임에 따라 유체의 이동 경로인 유로의 폭이 조절되고, 그에 따라 감쇠력이 조절될 수 있다. 서스펜션(200)은 제어부(40)로부터 입력되는 감쇠력 제어 명령 및/또는 감쇠력 제어 신호에 기초하여 댐퍼의 감쇠력을 제어할 수 있다.
제어부(40)는 내비게이션 장치(300)로부터 주행정보, 도로정보, 교통정보 등을 수집할 수 있다. 특히, 제어부(40)는 내비게이션 장치(300)로부터 차량이 주행하는 도로상에 위치하는 범프에 대한 정보(일례로, 범프의 위치, 범프의 높이 및 길이, 차량과의 이격거리, 범프의 유형정보 등)를 수집할 수 있다.
제어부(40)는 차량에 구비된 각종 센서(일례로, 레이더, 속도센서, 가속도센서, 자이로센서 등)로부터 서스펜션을 제어하는 과정에서 요구되는 각종 정보나 데이터를 획득할 수 있다.
참고로, 레이더는 전방 레이더와 코너 레이더를 포함할 수 있고, 주변 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다. 레이더는 차량의 그릴(grille), 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다. 레이더는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 레이더 데이터를 획득할 수 있다.
레이더 데이터는 전방 노면정보, 차량 주변에 위치하는 다른 차량에 관한 거리 정보 및 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전방 노면정보는 전방 노면의 범프에 대한 정보를 포함할 수 있다. 레이더는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 객체까지의 상대 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 객체의 상대 속도를 산출할 수 있다. 레이더는 차량 네트워크 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(40)와 연결될 수 있다. 전방 레이더는 전방 레이더 데이터를 제어부(40)로 전달할 수 있다. 상술한 레이더는 라이다(Lidar)로 구현될 수도 있다.
제어부(40)는 가속도센서와 자이로센서로부터 전달되는 데이터를 처리하여 차량의 피치 레이트를 산출할 수 있다.
이하, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여, 제어부(40)가 조도센서(30)에 의해 측정된 조도값에 기초하여 장애물의 유형을 결정하는 과정에 대해 상세히 살펴보도록 한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 조도값이 제1 기준 조도값을 초과하는 경우에 장애물의 유형을 결정하는 과정에 대한 일예시도이다.
조도센서(30)에 의해 측정된 조도값이 제1 기준 조도값을 초과한다는 것은 밝은 날이라는 것을 의미한다. 이렇게 밝은 날에는 카메라(20)에 의해 촬영된 노면영상에 장애물의 형상이 명확히 나타나는 바, 제어부(40)는 노면영상으로부터 범프의 유형을 정확히 결정할 수 있다.
도 4a에서, A 영역은 제1 유형의 범프 영역을 나타내고, B 영역은 제2 유형의 범프 영역을 나타내며, C 영역은 제3 유형의 범프 영역을 나타내고, D 영역은 제4 유형의 범프 영역을 나타낸다. 이때, 세로축은 형상의 높이(범프의 높이)를 나타내고, 가로축은 형상의 길이(범프의 길이)를 나타낸다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제어부(40)는 제1 유형의 범프(세모 모양)를 A 영역으로 잘 분류하고, 제2 유형의 범프(네모 모양)를 B 영역으로 잘 분류하며, 제3 유형의 범프(x)를 C 영역으로 잘 분류하고, 제4 유형의 범프(원 모양)를 D 영역으로 잘 분류하는 것을 알 수 있다.
따라서, 제어부(40)는 조도센서(30)에 의해 측정된 조도값이 제1 기준 조도값을 초과하는 경우, 각 유형의 범프에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션을 제어할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 하기의 [표 1]과 같이 서스펜션에 대한 제어량(감쇠력)을 조절할 수 있다.
범프의 유형 차량의 범프 통과 특성 제어량
충격량 피치
제1 유형 High Low
Low
↓
High
제2 유형 Medium Low
제3 유형 Medium Medium
제4 유형 Low High
상기 [표 1]에서, 제어부(40)는 제4 유형의 경우 제어량을 크게 하여 차량의 피치 거동을 감소시키고, 제1 유형의 경우 제어량을 작게 하여 충격량을 개선하며, 제2 유형의 경우 리바운드 쇽이 발생하지 않도록 제어량을 유지하여 충격량을 개선할 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 조도값이 제2 기준 조도값을 초과하는 경우에 장애물의 유형을 결정하는 과정에 대한 일예시도이다.
조도센서(30)에 의해 측정된 조도값이 제2 기준 조도값을 초과한다는 것은 해가 저물기 시작하는 시점을 의미한다. 이렇게 저녁이 되면 카메라(20)에 의해 촬영된 노면영상에 장애물의 일부 형상이 명확히 나타나지 않는 바, 제어부(40)는 장애물의 높이와 길이를 명확히 알 수 없어 노면영상으로부터 범프의 유형을 정확히 결정하지 못한다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 제어부(40)는 제1 유형의 범프와 제2 유형의 범프 및 제3 유형의 범프는 비교적 정확하게 인식하는 것을 알 수 있으나, 유독 제4 유형의 범프에 대한 인식 정확도가 떨어지는 것을 알 수 있다. 즉, 제어부(40)가 제3 유형의 범프와 제4 유형의 범프를 정확히 분류해 내지 못하는 것을 알 수 있다.
따라서, 제어부(40)가 C 영역과 D 영역을 C 영역으로 통합하고, 장애물의 유형을 제1 유형과 제2 유형 및 제3 유형으로 분류한다. 즉, 제어부(40)는 장애물을 제1 유형과 제2 유형 및 제3 유형 중 어느 하나로 결정하고, 해당 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션(200)을 제어할 수 있다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 조도값이 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우에 장애물의 유형을 결정하는 과정에 대한 일예시도이다.
조도센서(30)에 의해 측정된 조도값이 제2 기준 조도값을 초과하지 않는다는 것은 해가 저물었다는 것을 의미한다. 이렇게 밤이 되면 가로등이 있긴 하지만 카메라(20)에 의해 촬영된 노면영상에 장애물의 많은 부분이 형상이 명확히 나타나지 않는 바, 제어부(40)는 노면영상으로부터 범프의 유형을 정확히 결정하지 못한다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 제어부(40)가 제1 유형의 범프와 제4 유형의 범프를 정확히 분류해 내지 못하고, 제3 유형의 범프와 제4 유형의 범프를 정확히 분류해 내지 못하는 것을 알 수 있다.
따라서, 제어부(40)가 A 영역과 B 영역을 B 영역으로 통합하고, C 영역과 D 영역을 C 영역으로 통합하며, 장애물의 유형을 제2 유형과 제3 유형으로 분류한다. 즉, 제어부(40)는 장애물을 제2 유형과 제3 유형 중 어느 하나로 결정하고, 해당 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션(200)을 제어할 수 있다.
결국, 제어부(40)는 어두워질수록 범프의 분류가 어려우므로 비슷한 크기의 범프끼리 그룹핑을 수행하고, 각 그룹의 대표 유형을 결정하며, 상기 결정된 범프의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션(200)을 제어할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 제어부(40)가 서스펜션(200)을 제어하는 과정에 대해 상세히 살펴보도록 한다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 서스펜션의 감쇠력을 조절하는 과정을 나타내는 일예시도이고, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 생성한 감쇠력 제어 명령에 대한 일예시도이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부에 의해 제어되는 서스펜션의 전류변화 및 솔레노이드 밸브의 응답 특성을 나타내는 일예시도이다. 도 5에서, 서스펜션 제어 온(on)은 본 발명의 방식(프리뷰)으로 서스펜션을 제어하는 경우를 나타내고, 서스펜션 제어 오프(off)는 종래의 방식으로 서스펜션을 제어하는 경우를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제어부(40)는 범프(400)까지의 거리 및 범프(400)에 도달하는 시간을 추정하고, 차량이 범프(400) 통과시 범프(400)의 유형에 상응하는 제어정보(감쇠력 조절정보)에 기초하여 서스펜션(200)을 제어할 수 있다. 제어부(40)는 차량이 범프(400)을 통과하는 동안 복수의 제어구간마다 서스펜션(200)을 제어할 수 있다. 이때, 제어부(40)는 범프(400)의 유형에 상응하는 복수의 제어구간을 설정할 수 있다.
예를 들면, 제어부(40)는 노면과 범프(400)의 경계 구간에서 감쇠력이 감소하도록 서스펜션(200)을 제어할 수 있다. 차량의 전륜이 범프(400)에 진입하는 지점을 포함하는 구간(도 6에서 d0-d1)에서는, 차량의 거동이 상승하고 스프링이 압축된다. 이 경우 차량에 충격이 가해질 수 있으므로, 감쇠력을 감소시켜 충격을 저감할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 서스펜션(200)을 소프트(Soft) 모드(510)로 작동시킬 수 있다.
제어부(40)는 차량의 전륜이 범프(400)에 진입한 구간(도 6에서 d1-d2)에서, 감쇠력이 증가하도록 서스펜션(200)을 제어할 수 있다. 차량의 전륜이 범프(400)에 진입한 직후에는 차량의 진동이 크게 발생할 수 있다. 이 경우 감쇠력을 증가시켜 차량의 거동 변화를 저감할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 서스펜션(200)을 하드(Hard) 모드(520)로 작동시킬 수 있다.
차량의 전륜이 범프(400)를 탈출하는 구간(도 6에서 d2-d3)에서는 차량에 다시 충격이 가해질 수 있다. 이 경우에도 감쇠력을 감소시켜 충격을 저감할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 서스펜션(200)을 다시 소프트(Soft) 모드(530)로 작동시킬 수 있다.
차량의 후륜이 범프(400)를 완전히 통과한 후에도 차량의 진동이 발생할 수 있으므로, 제어부(40)는 범프(400)를 탈출한 직후의 구간(도 6에서 d3-d4)에서 다시 감쇠력을 증가시켜 차량의 거동 변화를 저감할 수 있다. 이 경우의 감쇠력은 d1-d2 구간의 감쇠력보다 작을 수 있다.
이후의 구간(도 6의 d4 이후)에서도 제어부(40)는 차량의 거동 변화를 줄이기 위한 감쇠력 제어를 계속할 수 있다. 즉, 제어부(40)는 차량이 범프(400)를 통과하는 동안 복수의 제어 구간마다 감쇠력을 조절함으로써, 차량의 진동(피치 레이트)을 줄이고, 차체에 전달되는 충격을 감소시킬 수 있다.
한편, 전방 노면상의 범프(400)에 대응하여 서스펜션(200)의 제어정보를 미리 설정하는 것은 서스펜션 조절 기능으로 정의될 수 있다. 또한, 서스펜션 조절 기능의 실행을 입력하거나 프리뷰 기능의 실행 중지를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스가 차량에 마련될 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 6에 도시된 감쇠력 제어 명령에 따라 서스펜션(200)의 구동회로에 인가되는 전류 및 액추에이터의 응답이 도시되어 있다. 즉, 제어부(40)는, 댐퍼의 액추에이터를 제어하기 위해, 서스펜션(200)의 구동회로에 전류를 인가할 수 있다. 댐퍼의 액추에이터가 응답하는 시간은 제어부(40)에 의해 제어 전류가 인가되는 시간보다 지연될 수 있으나, 지연 시간은 매우 짧다. 댐퍼의 액추에이터 작동에 따라 감쇠력이 조절될 수 있다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치에 구비된 제어부가 서스펜션의 감쇠력을 조절하는 과정을 나타내는 다른 예시도이다.
도 8을 참조하면, 제어부(40)는 장애물이 포트홀인 경우, 포트홀의 진입 구간에서 감쇠력이 증가하도록 서스펜션(200)을 제어한다(하드 모드). 제어부(40)는 포트홀 탈출 구간에서 충격이 예상될 경우, 포트홀의 탈출 구간에서 감쇠력이 감소하도록 서스펜션(200)을 제어(소프트 모드)할 수 있다. 차량이 포트홀을 통과할 경우, 차량의 휠(타이어)이 포트홀의 바닥에 닿지 않고 포트홀의 끝단(진출단)에 충돌할 수 있다. 이 경우, 포트홀의 진입 구간에서 감쇠력을 증가시켜 휠을 홀딩하고, 포트홀의 탈출 구간에서 감쇠력을 감소시켜 충격을 흡수함으로써, 차량의 진동이 감소하고 차체에 전달되는 충격이 감소할 수 있다. 도 8에서, 서스펜션 제어 온(on)은 본 발명의 방식(프리뷰)으로 서스펜션을 제어하는 경우를 나타내고, 서스펜션 제어 오프(off)는 종래의 방식으로 서스펜션을 제어하는 경우를 나타낸다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치의 일 실시예 성능 분석도로서, 차량이 제3 유형의 범프를 30kph 속도로 통과하는 경우에 차량 모션을 나타낸다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 경우(서스펜션 제어 ON)의 차량 모션이, 본 발명이 적용되지 않은 경우(서스펜션 제어 OFF)의 차량 모션에 비해 감소한 것을 알 수 있다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 장치의 다른 실시예 성능 분석도로서, 차량이 제3 유형의 범프를 30kph 속도로 통과하는 경우에 차량 모션을 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 경우(서스펜션 제어 ON) 차량에 가해지는 충격량(충격력)이, 본 발명이 적용되지 않은 경우(서스펜션 제어 OFF) 차량에 가해지는 충격량에 비해 감소한 것을 알 수 있다.
도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, 조도센서(30)가 차량의 실외조도를 측정한다(1101).
그리고, 카메라(30)가 상기 차량의 전방 노면영상을 촬영한다(1102).
이후, 제어부(40)가 상기 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물을 인식한다(1103).
이후, 제어부(40)가 상기 차량의 실외조도에 따라 상기 장애물의 유형을 결정한다(1104).
상기 차량이 상기 장애물 통과 시, 제어부(40)가 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션의 감쇠력을 제어한다(1105).
본 발명의 일 실시예에서는 카메라(20)를 예로 들어 설명했지만, 라이다 센서, 레이더 센서, 초음파 센서를 이용할 수도 있다.
도 12 는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 12를 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 서스펜션 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, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)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: 카메라
30: 조도센서
40: 제어부

Claims (20)

  1. 차량의 실외조도를 측정하는 조도센서;
    상기 차량의 전방 노면영상을 촬영하는 카메라; 및
    상기 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물을 인식하고, 상기 차량의 실외조도에 따라 상기 장애물의 유형을 결정하며, 상기 차량이 상기 장애물 통과 시 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 제어부
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실외조도를 복수의 구간으로 나누고, 각 구간마다 장애물의 유형을 판단하는 기준을 서로 다르게 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 장애물은,
    상기 차량이 주행하는 노면에 위치하는 범프(bump)와 포트홀(pothole) 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 범프는,
    제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프, 제4 유형의 범프 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실외조도가 제1 기준 조도값을 초과하는 경우, 상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프, 제4 유형의 범프 중 어느 하나로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하고, 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하는 경우, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하고, 상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프 중 어느 하나로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하고, 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우, 제1 유형의 범프를 판단하는 기준을 제2 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하고, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하며, 상기 장애물의 유형을 제2 유형의 범프 또는 제3 유형의 범프로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하고, 상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 서스펜션 제어 장치.
  11. 조도센서가 차량의 실외조도를 측정하는 단계;
    카메라가 상기 차량의 전방 노면영상을 촬영하는 단계;
    제어부가 상기 전방 노면영상에 기초하여 노면에 위치한 장애물을 인식하는 단계;
    상기 제어부가 상기 차량의 실외조도에 따라 상기 장애물의 유형을 결정하는 단계; 및
    상기 차량이 상기 장애물 통과 시, 상기 제어부가 상기 장애물의 유형에 상응하는 제어정보에 기초하여 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장애물의 유형을 결정하는 단계는,
    상기 실외조도를 복수의 구간으로 나누는 단계; 및
    각 구간마다 장애물의 유형을 판단하는 기준을 서로 다르게 설정하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 장애물은,
    상기 차량이 주행하는 노면에 위치하는 범프(bump)와 포트홀(pothole) 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 범프는,
    제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프, 제4 유형의 범프 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 장애물의 유형을 결정하는 단계는,
    상기 실외조도가 제1 기준 조도값을 초과하는 경우, 상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프, 제4 유형의 범프 중 어느 하나로 결정하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계는,
    상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하는 단계; 및
    상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 장애물의 유형을 결정하는 단계는,
    상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하는 경우, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하는 단계; 및
    상기 장애물의 유형을 제1 유형의 범프, 제2 유형의 범프, 제3 유형의 범프 중 어느 하나로 결정하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계는,
    상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하는 단계; 및
    상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 장애물의 유형을 결정하는 단계는,
    상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우, 제1 유형의 범프를 판단하는 기준을 제2 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하는 단계;
    상기 실외조도가 제2 기준 조도값을 초과하지 않는 경우, 제4 유형의 범프를 판단하는 기준을 제3 유형의 범프를 판단하는 기준에 통합하는 단계; 및
    상기 장애물의 유형을 제2 유형의 범프 또는 제3 유형의 범프로 결정하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계는,
    상기 결정된 범프에 상응하는 복수의 제어구간을 설정하는 단계; 및
    상기 결정된 범프 통과 시 상기 복수의 제어구간마다 상기 서스펜션의 감쇠력을 제어하는 단계
    를 포함하는 차량의 서스펜션 제어 방법.
KR1020200128301A 2020-10-05 2020-10-05 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법 KR20220045492A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200128301A KR20220045492A (ko) 2020-10-05 2020-10-05 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법
DE102021111794.1A DE102021111794A1 (de) 2020-10-05 2021-05-06 Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Aufhängung eines Fahrzeuges
US17/313,186 US20220105772A1 (en) 2020-10-05 2021-05-06 Apparatus and method for controlling suspension of vehicle
CN202110537449.1A CN114379305A (zh) 2020-10-05 2021-05-18 用于控制车辆的悬架的装置和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200128301A KR20220045492A (ko) 2020-10-05 2020-10-05 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220045492A true KR20220045492A (ko) 2022-04-12

Family

ID=80738174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200128301A KR20220045492A (ko) 2020-10-05 2020-10-05 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220105772A1 (ko)
KR (1) KR20220045492A (ko)
CN (1) CN114379305A (ko)
DE (1) DE102021111794A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019205455A1 (de) * 2019-04-16 2020-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Steuervorrichtung, Steuerverfahren und Computer-Programm-Produkt für ein Fahrzeug, das einen Fahrwerkteil und einen auf dem Fahrwerkteil befindlichen Fahrerkabinenteil aufweist
JP7314904B2 (ja) * 2020-10-30 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 制振制御装置
US20220169254A1 (en) * 2020-12-01 2022-06-02 Waymo Llc Systems and techniques for field-of-view improvements in autonomous trucking systems
JP7396259B2 (ja) * 2020-12-09 2023-12-12 トヨタ自動車株式会社 自動運転車両及び自動運転方法
DE102021123390A1 (de) * 2021-09-09 2023-03-09 Ford Global Technologies, Llc Situationsabhängige Dämpfung der vertikalen Radschwingung
CN117863801B (zh) * 2024-03-11 2024-06-18 比亚迪股份有限公司 车辆控制方法、装置、车辆及计算机可读存储介质

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012086070A1 (ja) * 2010-12-24 2012-06-28 株式会社日立製作所 路面形状認識装置及びそれを利用した自律移動装置
US8788146B1 (en) * 2013-01-08 2014-07-22 Ford Global Technologies, Llc Adaptive active suspension system with road preview
JP6543050B2 (ja) * 2015-03-06 2019-07-10 株式会社デンソーテン 障害物検出装置および障害物検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114379305A (zh) 2022-04-22
US20220105772A1 (en) 2022-04-07
DE102021111794A1 (de) 2022-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20220045492A (ko) 차량의 서스펜션 제어 장치 및 그 방법
US20230076272A1 (en) Vehicle and control method thereof
US11305600B2 (en) Vehicle behavior control apparatus
US10322615B2 (en) Look ahead vehicle suspension system
US20220105773A1 (en) Apparatus and method for controlling suspension of vehicle
US20210347221A1 (en) Apparatus and method for controlling suspension of vehicle
US20130103259A1 (en) Vehicle suspension system and method of using the same
US20220281280A1 (en) Suspension control system and method with event detection based on unsprung mass acceleration data and pre-emptive road data
US20200247208A1 (en) Advanced driver assistance system
US20220105776A1 (en) Apparatus and method for controlling suspension of vehicle
CN114228431B (zh) 悬架预瞄控制方法、装置、设备及可读存储介质
US11945276B2 (en) Preview vehicle height control system and method of controlling the same
JP2002283822A (ja) 電子制御サスペンションの制御装置
WO2023140313A1 (ja) 車両制御装置およびサスペンションシステム
CN116985827B (zh) 用于汽车减震器状态预警的车姿判断装置
CN114056029B (zh) 车辆抖动控制装置及控制方法
KR20230154689A (ko) 과속 방지턱 식별 장치 및 그 방법
KR101987492B1 (ko) 대향차 주행 상황에 따른 쇼크업소버 제어 장치 및 방법
CN115435692A (zh) 障碍物位置识别方法、装置、终端设备及可读存储介质
KR20210153382A (ko) 차량의 댐퍼 제어 장치 및 그 방법
KR20230166703A (ko) 차량용 서스펜션 제어 장치 및 방법
KR20240090411A (ko) 차량 제어 장치 및 서스펜션 시스템
CN115685986A (zh) 障碍物位置识别方法、装置、终端设备及可读存储介质
CN115195742A (zh) 一种车辆控制方法、装置、设备及存储介质
KR20240028234A (ko) 차량의 서스펜션 제어 시스템 및 그 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination