KR20230085251A - Vehicle and control method of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
개시된 발명은 선회 시 최소 회전 반경을 축소할 수 있는 차량 및 차량의 제어 방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a vehicle capable of reducing a minimum turning radius when turning and a method for controlling the vehicle.
일반적으로 차량의 선회 시 차량의 여러 가지 기구적 제한에 의해 회전 반경이 제한된다. 조향 각도를 최대로 하고 선회할 때 각 휠에 의해 그려지는 동심원들 중 가장 바깥쪽 원의 반경을 차량의 최소 회전 반경이라 한다. 그런데 차량의 운행 중 차량의 최소 회전 반경보다 작은 회전 반경을 요구하는 경우가 발생할 수 있다. 예를 들면, 좁은 도로에서 유턴 시 또는 선회 시, 차량은 해당 도로에서 탈출하기 위해 전진과 후진을 여러 번 반복해야 할 수 있다. 이 경우 운전자는 차량 운행의 어려움을 겪을 수 있고, 사고가 발생할 가능성도 있다.In general, when a vehicle turns, a turning radius is limited by various mechanical limitations of the vehicle. When turning with the maximum steering angle, the radius of the outermost circle among the concentric circles drawn by each wheel is called the minimum turning radius of the vehicle. However, there may occur a case in which a turning radius smaller than the minimum turning radius of the vehicle is required while the vehicle is in operation. For example, when making a U-turn or turning on a narrow road, the vehicle may have to repeat forward and backward several times to escape from the road. In this case, the driver may experience difficulty in driving the vehicle, and there is a possibility of an accident.
차량의 선회 시 차량의 최소 회전 반경을 축소하기 위한 다양한 기술들이 존재한다. 예를 들면, 조향 장치의 회전을 휠에 전달하는 랙(Rack)의 스트로크를 가변하는 VRS(Variable Rack Stroke) 시스템이 차량에 적용될 수 있다. 그러나 VRS 시스템을 차량에 적용하기 위해서는 별도의 장치가 장착되어야 하므로 차량의 제조 원가가 상승하고 다른 부품들과의 관계에 따른 설계의 제한이 존재하는 문제가 있다.There are various techniques for reducing the minimum turning radius of the vehicle when turning the vehicle. For example, a Variable Rack Stroke (VRS) system for varying a stroke of a rack that transmits rotation of a steering device to wheels may be applied to a vehicle. However, in order to apply the VRS system to a vehicle, since a separate device must be mounted, manufacturing costs of the vehicle increase and there is a problem in that design limitations exist according to the relationship with other parts.
개시된 발명은 휠 모터의 토크 벡터링 제어를 이용하여 좁은 공간에서 선회 시 차량의 최소 회전 반경을 축소할 수 있는 차량 및 차량의 제어 방법을 제공한다.The disclosed invention provides a vehicle and a method for controlling the vehicle capable of reducing a minimum turning radius of the vehicle when turning in a narrow space by using torque vectoring control of wheel motors.
일 실시예에 따른 차량은, 조향 장치의 조향 각도를 검출하는 조향각 센서; 차량 주변의 객체를 검출하고 상기 객체에 관한 데이터를 획득하는 객체 센서; 좌측 구동휠을 회전시키도록 마련되는 제1 휠 모터; 우측 구동휠을 회전시키도록 마련되는 제2 휠 모터; 및 상기 조향각 센서, 상기 객체 센서, 상기 제1 휠 모터 및 상기 제2 휠 모터와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 조향 각도가 최대인 것에 기초하여 차량의 최소 회전 반경을 산출하고, 상기 객체에 관한 데이터에 기초하여 차량의 요구 회전 반경을 산출하고, 상기 요구 회전 반경과 상기 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 상기 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하며, 상기 토크 벡터링 제어의 실행 명령에 기초하여 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠에 서로 반대 방향의 토크가 인가되도록 상기 제1 휠 모터와 상기 제2 휠 모터를 제어할 수 있다.A vehicle according to an embodiment includes a steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering device; an object sensor that detects an object around the vehicle and obtains data about the object; a first wheel motor provided to rotate the left drive wheel; a second wheel motor provided to rotate the right driving wheel; and a controller electrically connected to the steering angle sensor, the object sensor, the first wheel motor, and the second wheel motor, wherein the controller calculates a minimum turning radius of the vehicle based on the maximum steering angle. and calculating a required turning radius of the vehicle based on the data on the object, and determining whether torque vectoring control for reducing the minimum turning radius is notified based on a comparison result between the required turning radius and the minimum turning radius. and control the first wheel motor and the second wheel motor so that torques in opposite directions are applied to the left driving wheel and the right driving wheel based on the execution command of the torque vectoring control.
상기 제어부는 상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지를 표시하도록 디스플레이를 제어할 수 있다.The controller may control a display to display a guide message notifying that the torque vectoring control is necessary based on the fact that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius.
상기 제어부는 상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 음성을 출력하도록 오디오 장치를 제어할 수 있다.The controller may control the audio device to output a guide voice notifying that the torque vectoring control is necessary based on the fact that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius.
상기 제어부는 사용자 입력을 획득하는 입력 장치로부터 상기 토크 벡터링 제어의 상기 실행 명령을 수신할 수 있다.The control unit may receive the execution command of the torque vectoring control from an input device that obtains a user input.
상기 제어부는 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어를 실행할 수 있다.The control unit may execute the torque vectoring control based on that the vehicle speed is lower than a predetermined threshold speed.
상기 제어부는 상기 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어를 실행할 수 있다.The control unit may execute the torque vectoring control based on that the steering angle is greater than a predetermined threshold angle.
상기 제어부는 액셀 페달의 개도가 미리 정해진 임계 개도보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어를 실행할 수 있다.The control unit may execute the torque vectoring control based on an opening degree of the accelerator pedal being smaller than a predetermined threshold opening degree.
상기 제어부는 상기 객체에 관한 데이터를 처리하여 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치를 결정하고, 상기 도로 폭, 상기 도로 곡률 및 상기 차량의 위치에 기초하여 상기 요구 회전 반경을 결정할 수 있다.The controller may process data about the object to determine a road width, road curvature, and vehicle position, and determine the required turning radius based on the road width, road curvature, and vehicle position.
상기 제어부는 상기 토크 벡터링 제어의 결정 후 검출되는 상기 조향 각도에 기초하여 상기 좌측 구동휠에 인가되는 제1 토크가 조절되도록 상기 제1 휠 모터를 제어하고, 상기 우측 구동휠에 인가되는 제2 토크가 조절되도록 상기 제2 휠 모터를 제어할 수 있다.The control unit controls the first wheel motor to adjust the first torque applied to the left driving wheel based on the steering angle detected after determining the torque vectoring control, and the second torque applied to the right driving wheel. It is possible to control the second wheel motor so that is adjusted.
상기 제어부는 상기 조향 각도에 대응하는 게인과, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 사이의 거리인 휠 트레드와, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 각각에 장착되는 타이어의 동반경(dynamic radius)을 인자로 하는 상관 관계식에 기초하여 상기 제1 토크와 상기 제2 토크를 결정할 수 있다.The control unit determines a gain corresponding to the steering angle, a wheel tread that is a distance between the left driving wheel and the right driving wheel, and a dynamic radius of a tire mounted on each of the left driving wheel and the right driving wheel. It is possible to determine the first torque and the second torque based on a correlation expression having as a factor.
일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 조향 각도가 최대인 것에 기초하여 차량의 최소 회전 반경을 산출하고; 객체 센서에 의해 획득되는 차량 주변의 객체에 관한 데이터에 기초하여 차량의 요구 회전 반경을 산출하고; 상기 요구 회전 반경과 상기 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 상기 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하고; 상기 토크 벡터링 제어의 실행 명령에 기초하여 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠에 서로 반대 방향의 토크가 인가되도록 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.A vehicle control method according to an embodiment includes calculating a minimum turning radius of the vehicle based on a maximum steering angle; calculating a required turning radius of the vehicle based on data about objects around the vehicle obtained by the object sensor; determine whether or not to notify torque vectoring control for reducing the minimum turning radius based on a comparison result between the required turning radius and the minimum turning radius; and controlling the first wheel motor and the second wheel motor so that torques in opposite directions are applied to the left driving wheel and the right driving wheel based on the torque vectoring control execution command.
상기 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하는 것은, 상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.Determining whether to notify about the torque vectoring control may include controlling a display to display a guide message notifying that the torque vectoring control is necessary based on the fact that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius. there is.
상기 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하는 것은, 상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 음성을 출력하도록 오디오 장치를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.Determining whether or not to notify about the torque vectoring control may include controlling an audio device to output a guide voice notifying that the torque vectoring control is necessary based on the fact that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius. can
일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 사용자 입력을 획득하는 입력 장치로부터 상기 토크 벡터링 제어의 실행 명령을 수신하는 것;을 포함할 수 있다.A vehicle control method according to an embodiment may include receiving an execution command of the torque vectoring control from an input device that obtains a user input.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮은 것에 기초하여 실행될 수 있다.Controlling the first wheel motor and the second wheel motor may be performed based on a vehicle speed lower than a predetermined threshold speed.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은 상기 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 것에 기초하여 실행될 수 있다.Controlling the first wheel motor and the second wheel motor may be performed based on the steering angle being greater than a predetermined threshold angle.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은 액셀 페달의 개도가 미리 정해진 임계 개도보다 작은 것에 기초하여 실행될 수 있다.Controlling the first wheel motor and the second wheel motor may be performed based on an opening degree of the accelerator pedal being smaller than a predetermined threshold opening degree.
상기 차량의 요구 회전 반경을 산출하는 것은, 상기 객체에 관한 데이터를 처리하여 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치를 결정하고; 상기 도로 폭, 상기 도로 곡률 및 상기 차량의 위치에 기초하여 상기 요구 회전 반경을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.Calculating the required turning radius of the vehicle includes processing data about the object to determine road width, road curvature and vehicle position; and determining the required turning radius based on the road width, the curvature of the road, and the location of the vehicle.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은, 상기 토크 벡터링 제어의 결정 후 검출되는 상기 조향 각도에 기초하여 상기 좌측 구동휠에 인가되는 제1 토크가 조절되도록 상기 제1 휠 모터를 제어하고, 상기 우측 구동휠에 인가되는 제2 토크가 조절되도록 상기 제2 휠 모터를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.Controlling the first wheel motor and the second wheel motor controls the first wheel motor so that the first torque applied to the left driving wheel is adjusted based on the steering angle detected after the torque vectoring control is determined. and controlling the second wheel motor so that the second torque applied to the right driving wheel is adjusted.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은, 상기 조향 각도에 대응하는 게인과, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 사이의 거리인 휠 트레드와, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 각각에 장착되는 타이어의 동반경(dynamic radius)을 인자로 하는 상관 관계식에 기초하여 상기 제1 토크와 상기 제2 토크를 결정하는 것;을 포함할 수 있다.Controlling the first wheel motor and the second wheel motor includes a gain corresponding to the steering angle, a wheel tread that is a distance between the left driving wheel and the right driving wheel, and the left driving wheel and the right driving wheel. Determining the first torque and the second torque based on a correlation equation having a dynamic radius of each tire mounted thereon as a factor; may include.
개시된 차량 및 차량의 제어 방법은 휠 모터의 토크 벡터링 제어를 이용하여 좁은 공간에서 선회 시 차량의 최소 회전 반경을 축소할 수 있다. 반복적인 전진과 후진 없이도 차량이 좁은 공간을 탈출할 수 있으므로, 운전자의 편의성이 향상될 수 있고 사고 발생도 예방될 수 있다. 또한, 차량이 소비하는 에너지도 감소할 수 있다.The disclosed vehicle and vehicle control method can reduce the minimum turning radius of the vehicle when turning in a narrow space by using torque vectoring control of wheel motors. Since the vehicle can escape from a narrow space without repeatedly moving forward and backward, the driver's convenience can be improved and accidents can be prevented. In addition, energy consumed by the vehicle may also be reduced.
도 1은 차량의 유턴 시 최소 회전 반경과 요구 회전 반경을 설명하는 그림이다.
도 2는 차량이 좁은 도로를 선회 시 최소 회전 반경과 요구 회전 반경을 설명하는 그림이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량에 의해 휠 모터의 토크 벡터링 제어가 수행됨으로써 최소 회전 반경이 축소되는 예를 보여 준다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 구성 요소들에 관한 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a diagram illustrating a minimum turning radius and a required turning radius when a vehicle makes a U-turn.
2 is a diagram illustrating a minimum turning radius and a required turning radius when a vehicle turns on a narrow road.
3 illustrates an example in which a minimum turning radius is reduced by performing torque vectoring control of a wheel motor by a vehicle according to an exemplary embodiment.
4 is a block diagram of components of a vehicle according to an exemplary embodiment.
5 is a flowchart illustrating a method for controlling a vehicle according to an exemplary embodiment.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.Like reference numbers designate like elements throughout the specification. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the present invention belongs is omitted.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case of being directly connected but also the case of being indirectly connected, and indirect connection includes being connected through a wireless communication network. do.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.In addition, terms such as "~ unit", "~ group", "~ block", "~ member", and "~ module" may mean a unit that processes at least one function or operation. For example, the terms may mean at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) / application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in a memory, or at least one process processed by a processor. there is.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step, and each step is performed in a different order from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of a vehicle and a control method thereof according to an aspect will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 차량의 유턴 시 최소 회전 반경과 요구 회전 반경을 설명하는 그림이다. 도 2는 차량이 좁은 도로를 선회 시 최소 회전 반경과 요구 회전 반경을 설명하는 그림이다. 도 3은 일 실시예에 따른 차량에 의해 휠 모터의 토크 벡터링 제어가 수행됨으로써 최소 회전 반경이 축소되는 예를 보여 준다.1 is a diagram illustrating a minimum turning radius and a required turning radius when a vehicle makes a U-turn. 2 is a diagram illustrating a minimum turning radius and a required turning radius when a vehicle turns on a narrow road. 3 illustrates an example in which a minimum turning radius is reduced by performing torque vectoring control of a wheel motor by a vehicle according to an exemplary embodiment.
도 1과 도 2를 참조하면, 차량(1)이 왼쪽 방향으로 선회하는 경우, 차량(1)의 좌측 전륜(LF)과 우측 전륜(RF)은 조향 장치(130)에 의해 좌측 방향으로 꺾이게 된다. 이 경우 좌측 전륜(LF)의 꺾임 각도(a)는 우측 전륜(RF)의 꺾임 각도(b)보다 크게 되고, 좌측 전륜(LF)의 회전축에 수직한 연장선과 우측 전륜(RF)의 회전축에 수직한 연장선은 차량(1) 차량의 회전 중심(O1 또는 O2)에서 교차한다. 좌측 후륜(LR)과 우측 후륜(RR)을 연결하는 연장선도 차량의 회전 중심(O1 또는 O2)을 지난다. 따라서 차량(1)의 선회 시, 좌측 전륜(LF), 우측 전륜(RF), 좌측 후륜(LR)과 우측 후륜(RR)은 회전 중심(O1 또는 O2)이 일치하는 동심원을 그리게 된다.1 and 2, when the
조향 장치(130)의 조향 각도를 최대로 하고 차량(1)이 선회할 때 좌측 전륜(LF), 우측 전륜(RF), 좌측 후륜(LR)과 우측 후륜(RR) 각각에 의해 그려지는 동심원들 중 가장 바깥쪽 원의 반경을 차량의 최소 회전 반경이라 한다. 기계적 관점에서, 조향 장치(130)의 최대 조향 각도는 제한되어 있기 때문에, 조향 장치(130)의 동작만으로 구현할 수 있는 차량(1)의 최소 회전 반경에도 제한이 존재한다.Concentric circles drawn by the left front wheel LF, the right front wheel RF, the left rear wheel LR, and the right rear wheel RR, respectively, when the
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 조향 장치(130)의 동작 외에 다른 제어 없이 차량(1)이 좌측으로 유턴하는 경우, 차량(1)은 제1 궤적(T1)을 따라 선회할 수 있다. 그런데 제1 궤적(T1)을 따라 선회하는 차량(1)의 제1 최소 회전 반경(R1)이 차량(1)의 제1 회전 중심(O1)으로부터 도로의 가장자리까지 제1 거리(D1)보다 큰 경우, 차량(1)은 도로를 이탈하여 도로 밖의 물체(예를 들면, 연석, 사람 또는 다른 차량)와 충돌할 수 있다.For example, as shown in FIG. 1 , when the
좁은 폭을 갖는 도로 내에서 차량(1)이 안전하게 유턴하기 위해서는, 차량(1)은 제2 궤적(T2)을 따라 선회해야 한다. 즉, 도로 내에서 차량(1)의 안전한 유턴을 위해, 차량(1)은 제1 요구 회전 반경(R2)을 갖는 제2 궤적(T2)을 따라 선회해야 한다. 제1 요구 회전 반경(R2)은 차량(1)의 제2 회전 중심(O2)으로부터 도로의 가장자리까지 제2 거리(D2)보다 작을 수 있다. 따라서 제2 궤적(T2)을 따라 선회하는 차량(1)은 도로를 이탈하지 않고 한 번에 유턴할 수 있게 된다.In order for the
차량(1)이 제1 요구 회전 반경(R2)을 갖는 제2 궤적(T2)을 따라 선회하기 위해서는, 조향 장치(130)의 동작 외에 차량(1)의 최소 회전 반경을 축소하기 위한 추가 제어가 요구된다. 개시된 차량(1)은 휠 모터(110)의 토크 벡터링 제어를 수행함으로써 차량(1)의 최소 회전 반경을 축소할 수 있다.In order for the
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 조향 장치(130)의 동작 외에 다른 제어 없이 차량(1)이 좌측으로 선회하는 경우, 차량(1)은 제3 회전 중심(O3)을 갖는 제3 궤적(T3)을 따라 선회할 수 있다. 그런데 제3 궤적(T3)을 따라 선회하는 차량(1)의 제3 최소 회전 반경(R3)이 도로의 폭 보다 크고, 제3 궤적(T3)의 곡률이 도로의 곡률보다 작기 때문에, 차량(1)은 차량(1)은 도로를 이탈하여 도로 밖의 물체(예를 들면, 연석, 사람 또는 다른 차량)와 충돌할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2 , when the
좁은 폭과 큰 곡률을 갖는 도로 내에서 차량(1)이 안전하게 선회하기 위해서는, 차량(1)은 제4 회전 중심(O4)과 제2 요구 회전 반경(R4)을 갖는 제4 궤적(T4)을 따라 선회해야 한다. 제2 요구 회전 반경(R4)은 도로의 폭보다 작을 수 있고, 제4 궤적(T4)의 곡률은 도로의 곡률과 동일할 수 있다. 따라서 제4 궤적(T4)을 따라 선회하는 차량(1)은 도로를 이탈하지 않고 한 번에 선회할 수 있게 된다.In order for the
차량(1)이 제2 요구 회전 반경(R4)을 갖는 제4 궤적(T4)을 따라 선회하기 위해서는, 조향 장치(130)의 동작 외에 차량(1)의 최소 회전 반경을 축소하기 위한 추가 제어가 요구된다. 개시된 차량(1)은 휠 모터(110)의 토크 벡터링 제어를 수행함으로써 차량(1)의 최소 회전 반경을 축소할 수 있다.In order for the
도 3을 참조하면, 차량(1)은 요구 회전 반경과 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어를 수행할 수 있다. 차량(1)은 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR)에 서로 반대 방향의 토크가 인가되도록 좌측 구동휠(LR)을 회전시키는 제1 휠 모터(111)와 우측 구동휠(RR)을 회전시키는 제2 휠 모터(RR)를 제어할 수 있다. 이와 같이, 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR)에 인가되는 토크를 조절하기 위한 휠 모터(110: 111, 112)의 제어가 토크 벡터링 제어로 정의될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
예를 들면, 도 1과 같이 차량(1)이 좌측으로 선회 시, 차량(1)의 안전한 선회를 위해 필요한 제1 요구 회전 반경(R2)이 차량(1)의 제1 최소 회전 반경(R1)보다 작은 것에 기초하여, 차량(1)은 좌측 구동휠(LR)에 역방향(-) 토크를 인가하도록 제1 휠 모터(111)를 제어하고, 우측 구동휠(RR)에 정방향(+) 토크를 인가하도록 제2 휠 모터(112)를 제어할 수 있다. 이로 인해 우측 구동휠(RR)이 좌측 구동휠(LR)보다 더 많이 회전하게 된다. 따라서 차량(1)은 제1 요구 회전 반경(R2)을 갖는 제2 궤적(T2)을 따라 선회할 수 있다.For example, as shown in FIG. 1 , when the
차량(1)은 조향 장치(130)의 조향 각도가 최대인 것에 기초하여 차량(1)의 최소 회전 반경을 산출할 수 있다. 또한, 차량(1)은 객체 센서(120)에 의해 획득되는 차량 주변의 객체에 관한 데이터에 기초하여 차량(1)의 요구 회전 반경을 산출할 수 있다. 차량(1)은 객체에 관한 데이터를 처리하여 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치를 결정할 수 있다. 차량(1)은 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치에 기초하여 요구 회전 반경을 결정할 수 있다. 차량(1)은 요구 회전 반경이 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어의 수행을 결정할 수 있다.The
도 4는 일 실시예에 따른 차량의 구성 요소들에 관한 블록도이다.4 is a block diagram of components of a vehicle according to an exemplary embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은 휠 모터(110), 객체 센서(120), 조향 장치(130), 조향각 센서(140), 속도 센서(150), 액셀 개도 센서(160), 디스플레이(170), 오디오 장치(180), 입력 장치(190) 및 제어부(200)를 포함할 수 있다. 제어부(200)는 차량(1)의 구성들과 전기적으로 연결되고, 차량(1)의 전자 장치들을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a
차량(1)에 마련되는 각종 장치들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들면, 차량(1)의 전자 장치들은 CAN(Controller Area Network) 통신 라인을 통해 연결될 수 있다. CAN 이외에 이더넷(Ethernet), 모스트(Media Oriented Systems Transport, MOST), 플렉스레이(Flexray) 및/또는 린(Local Interconnect Network, LIN)이 사용될 수도 수 있다.Various devices provided in the
제어부(200)는 차량(1)의 작동과 관련된 프로그램, 인스트럭션 및/또는 어플리케이션이 메모리(220) 및 메모리(220)에 저장된 프로그램을 실행시키는 프로세서(210)를 포함할 수 있다. 메모리(220)와 프로세서(210)는 하나의 칩에 집적될 수 있다. 또한, 메모리(220)와 프로세서(210)는 물리적으로 분리된 위치에 마련될 수도 있다. 또한, 메모리(220)와 프로세서(210)는 각각 복수 개로 마련될 수도 있다.The
메모리(220)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(220)는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자를 포함할 수 있고, 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive, HDD), CD-ROM과 같은 저장 매체를 포함할 수도 있다. 메모리(220)의 종류는 예시된 것으로 한정되지 않는다.The
휠 모터(110)는 토크를 발생시키고, 토크를 차량(1)의 구동휠에 전달하여 가속 또는 감속을 수행할 수 있다. 구동휠은 좌측 후륜(LR)과 우측 후륜(RR)로 예시될 수 있다. 제1 휠 모터(111)는 좌측 구동휠(LR)에 토크를 인가할 수 있고, 제2 휠 모터(112)는 우측 구동휠(RR)에 토크를 인가할 수 있다. 예시된 것으로 제한되지 않으며, 좌측 전륜(LF)과 우측 전륜(LR)이 구동휠일 수도 있고, 좌측 전륜(LF), 우측 전륜(LR), 좌측 후륜(LR) 및 우측 후륜(RR) 모두가 구동휠일 수도 있다. 좌측 전륜(LF), 우측 전륜(LR), 좌측 후륜(LR) 및 우측 후륜(RR) 각각에 토크를 인가하기 위한 휠 모터들이 마련될 수 있다.The
휠 모터(110)는 차량(1)에 마련된 배터리(미도시)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 휠 모터(110)는 회생 에너지를 배터리(미도시)에 제공할 수 있고, 그에 따라 배터리(미도시)가 충전될 수 있다.The
객체 센서(120)는 카메라(121)와 레이더(122)를 포함할 수 있다. 카메라(121)는 차량(1)의 주변을 촬영하도록 마련될 수 있다. 카메라(121)는 차량(1)의 전방, 후방, 측방 및/또는 코너에 마련될 수 있다. 카메라(121)는 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 차선, 도로 구조물, 도로 표지판과 같은 객체에 관한 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 카메라(121)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다.The
레이더(122)는 차량(1)의 주변으로 전파를 방출하고 차량(1) 주변의 객체로부터 반사된 반사 전파를 수신하도록 마련될 수 있다. 레이더(122)는 차량(1)의 전방, 후방, 측방 및/또는 코너에 마련될 수 있다. 레이더(122)는 차량(1) 주변의 객체에 관한 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 제어부(200)는 레이터 데이터를 이용하여 차량(1) 주변에 위치하는 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 및 거리를 검출할 수 있다.The
이외에도, 객체 센서(120)는 차량(1) 주변의 객체를 검출할 수 있는 다양한 센서들(예를 들면, 초음파 센서)을 포함할 수 있다.In addition, the
차량(1)은 객체 센서(120)에 의해 획득되는 차량 주변의 객체에 관한 데이터에 기초하여 차량(1)의 요구 회전 반경을 산출할 수 있다. 차량(1)의 요구 회전 반경은 차량(1)이 도로를 이탈하지 않고 안전하게 선회하기 위한 회전 반경으로 정의될 수 있다. 차량(1)은 객체에 관한 데이터를 처리하여 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치를 결정할 수 있다. 차량(1)은 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치에 기초하여 요구 회전 반경을 결정할 수 있다.The
조향 장치(130)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다. 조향 장치(130)는 스티어링 휠의 회전에 응답하여 조향 각도를 조절할 수 있다. 조향 장치(130)는 스티어링 휠의 회전력을 차량(1)의 좌측 전륜(LF)과 우측 전륜(RF)에 전달하고, 그에 따라 좌측 전륜(LF)과 우측 전륜(RF)은 좌측 또는 우측으로 꺾일 수 있다. 조향 장치(130)는 전자식 조향 장치로 마련될 수 있다.The
조향각 센서(140)는 조향 장치(130)의 조향 각도를 검출할 수 있다. 제어부(200)는 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 것에 기초하여 토크 벡터링 제어를 실행할 수 있다. 조향 각도가 임계 각도보다 작아지는 경우, 차량(1)의 선회 의지가 제거된 것으로 판단될 수 있기 때문이다. 제어부(200)는 조향 각도가 임계 각도 이하인 것에 기초하여 토크 벡터링 제어의 실행을 취소할 수 있다.The
속도 센서(150)는 차량(1)의 속도를 검출할 수 있다. 속도 센서(150)는 각 휠(LF, RF, LR, RR)의 회전 속도를 검출할 수 있다. 속도 센서(150)는 차량(1)의 횡 가속도와 종 가속도를 검출하는 가속도 센서를 포함할 수도 있다. 제어부(200)는 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮은 것에 기초하여 토크 벡터링 제어를 실행할 수 있다. 차량 속도가 임계 속도보다 높으면 차량(1)의 선회 시 사고 위험이 높아지고 토크 벡터링 제어가 정상적으로 수행되지 않을 수 있기 때문이다. 제어부(200)는 차량 속도가 임계 속도 이상인 것에 기초하여 토크 벡터링 제어의 실행을 취소할 수 있다.The
액셀 개도 센서(160)는 엑셀 페달의 개도를 검출할 수 있다. 엑셀 페달의 개도는 운전자가 액셀 페달을 밟는 힘에 비례한다. 액셀 페달의 개도가 증가하면 휠 모터(110)가 생성하는 토크가 증가하고, 차량 속도가 증가하게 된다. 제어부(200)는 액셀 페달의 개도가 미리 정해진 임계 개도보다 작은 것에 기초하여 토크 벡터링 제어를 실행할 수 있다. 제어부(200)는 액셀 페달의 개도가 임계 개도 이상인 것에 기초하여 토크 벡터링 제어의 실행을 취소할 수 있다.The accelerator
이외에도 차량(1)에는 다양한 센서들이 마련될 수 있다. 예를 들면, 차량(1)은 각속도의 변화를 검출하는 요레이트 센서, 차량의 기울기를 검출하는 자이로 센서를 포함할 수 있다.In addition, various sensors may be provided in the
디스플레이(170)는 차량(1)의 동작에 관한 다양한 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이(170)는 차량 내부의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(170)는 클러스터 및 헤드 유닛에 마련될 수 있다. 제어부(200)는 차량(1)의 요구 회전 반경이 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지를 표시하도록 디스플레이(170)를 제어할 수 있다. 사용자에게 토크 벡터링 제어가 필요함을 알림으로써 사용자 편의성이 향상될 수 있다.The
디스플레이(170)는 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), 3차원 디스플레이(3D display), 투명 디스플레이 및/또는 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD)을 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이(170)는 사용자 입력을 획득할 수 있는 터치 스크린을 포함할 수 있다. The
오디오 장치(180)는 차량(1)의 동작에 관한 다양한 사운드를 출력할 수 있다. 오디오 장치(180)는 스피커로 구현될 수 있고, 차량(1) 내부의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 제어부(200)는 차량(1)의 요구 회전 반경이 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 음성을 출력하도록 오디오 장치(180)를 제어할 수 있다.The
입력 장치(190)는 사용자 입력을 획득할 수 있다. 입력 장치(190)는 차량(1) 내부의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 예를 들면, 입력 장치(190)는 스티어링 휠, 도어 및/또는 센터페시아에 마련될 수 있다. 입력 장치(190)는 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼과 같은 다양한 장치로 마련될 수 있다. 제어부(200)는 입력 장치(190)를 통해 입력되는 토크 벡터링 제어의 실행 명령에 기초하여 토크 벡터링 제어를 실행할 수 있다. 토크 벡터링 제어의 실행 여부를 사용자가 선택하도록 함으로써 사용자 편의성과 운행 안전성이 향상될 수 있다.The
그러나 이에 제한되지 않으며, 제어부(200)는 요구 회전 반경과 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 자동으로 토크 벡터링 제어의 실행 명령을 생성할 수도 있다. 제어부(200)는 토크 벡터링 제어의 실행 명령에 기초하여 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR)에 서로 반대 방향의 토크가 인가되도록 제1 휠 모터(111)와 제2 휠 모터(112)를 제어할 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the
제어부(200)는 토크 벡터링 제어의 결정 후 검출되는 조향 각도에 기초하여 좌측 구동휠(LR)에 인가되는 제1 토크가 조절되도록 제1 휠 모터(111)를 제어하고, 우측 구동휠(RR)에 인가되는 제2 토크가 조절되도록 제2 휠 모터(112)를 제어할 수 있다. 차량(1)의 선회 도중 사용자에 의해 조향 장치(130)가 조작될 수 있고, 조향 각도가 달라질 수 있다. 따라서 차량(1)의 최소 회전 반경을 요구 회전 반경으로 유지하기 위해, 조향 각도의 변경에 따라 구동휠(LR, RR)에 인가되는 토크가 조절될 필요가 있다.The
제어부(200)는 조향 각도에 대응하는 게인과, 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR) 사이의 거리인 휠 트레드와, 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR) 각각에 장착되는 타이어의 동반경(dynamic radius)을 인자로 하는 상관 관계식에 기초하여 제1 토크와 제2 토크를 결정할 수 있다. 타이어의 동반경(dynamic radius)은 공지된 다양한 방법에 의해 산출될 수 있다. The
다시 말해, 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR) 각각에 인가되는 제1 토크와 제2 토크는 아래 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.In other words, the first torque and the second torque applied to the left drive wheel LR and the right drive wheel RR, respectively, may be determined by
[수학식 1][Equation 1]
제1 토크(Tq1) = -(조향 각도*게인/2) / (휠 트레드/2) * 타이어 동반경First torque (Tq1) = -(steering angle * gain / 2) / (wheel tread / 2) * tire radius
제2 토크(Tq2) = (조향 각도*게인/2) / (휠 트레드/2) * 타이어 동반경Second torque (Tq2) = (steering angle * gain / 2) / (wheel tread / 2) * tire radius
제1 토크(Tq1)와 제2 토크(Tq2)의 부호는 차량(1)의 선회 방향에 따라 변경될 수 있다.Signs of the first torque Tq1 and the second torque Tq2 may change according to the turning direction of the
차량(1)은 전술된 구성 요소들 이외에 다른 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 또한, 전술된 구성 요소들 중 일부는 차량(1)에서 생략될 수도 있다.The
도 5는 일 실시예에 따른 차량의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method for controlling a vehicle according to an exemplary embodiment.
도 5를 참조하면, 차량(1)의 제어부(200)는 조향각 센서(140)로부터 전송되는 데이터에 기초하여 조향 장치(130)의 조향 각도가 최대인지 판단할 수 있다(501). 제어부(200)는 조향 장치(130)의 조향 각도가 최대인 것에 기초하여 차량(1)의 최소 회전 반경을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
제어부(200)는 객체 센서(120)에 의해 획득되는 차량 주변의 객체에 관한 데이터에 기초하여 차량(1)의 요구 회전 반경을 산출할 수 있다(502). 차량(1)의 요구 회전 반경은 차량(1)이 도로를 이탈하지 않고 안전하게 선회하기 위한 회전 반경으로 정의될 수 있다. 차량(1)은 객체에 관한 데이터를 처리하여 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치를 결정할 수 있다. 차량(1)은 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치에 기초하여 요구 회전 반경을 결정할 수 있다.The
제어부(200)는 차량(1)의 최소 회전 반경과 요구 회전 반경을 비교할 수 있다(503). 제어부(200)는 요구 회전 반경과 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정할 수 있다. 제어부(200)는 요구 회전 반경이 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어가 필요함을 판단할 수 있고, 토크 벡터링 제어가 필요함을 알림을 결정할 수 있다. 제어부(200)는 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지를 표시하도록 디스플레이(170)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 음성을 출력하도록 오디오 장치(180)를 제어할 수 있다.The
제어부(200)는 입력 장치(190)를 통해 토크 벡터링 제어의 실행 명령을 수신할 수 있다(505). 토크 벡터링 제어의 실행 여부를 사용자가 선택하도록 함으로써 사용자 편의성과 운행 안전성이 향상될 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않으며, 제어부(200)는 요구 회전 반경과 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 자동으로 토크 벡터링 제어의 실행 명령을 생성할 수도 있다.The
제어부(200)는 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮은 것에 기초하여 토크 벡터링 제어 단계로 진입할 수 있다(506). 또한, 제어부(200)는 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 것에 기초하여 토크 벡터링 제어 단계로 진입할 수 있다(507).The
차량 속도가 임계 속도보다 높으면 차량(1)의 선회 시 사고 위험이 높아지고 토크 벡터링 제어가 정상적으로 수행되지 않을 수 있기 때문에, 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮은 경우에 토크 벡터링 제어가 실행됨이 바람직하다. 제어부(200)는 차량 속도가 임계 속도 이상인 것에 기초하여 토크 벡터링 제어의 실행을 취소할 수 있다(506, 509).If the vehicle speed is higher than the threshold speed, the risk of an accident when turning the
도 5에는 도시되지 않았으나, 제어부(200)는 액셀 페달의 개도가 미리 정해진 임계 개도보다 작은 것에 기초하여 토크 벡터링 제어 단계로 진입할 수도 있다. 제어부(200)는 액셀 페달의 개도가 임계 개도 이상인 것에 기초하여 토크 벡터링 제어의 실행을 취소할 수 있다. 액셀 페달의 개도는 차량 속도에 영향을 미치므로, 토크 벡터링 제어의 실행을 위한 액셀 페달의 개도 조건은 차량 속도 조건에 포함될 수 있다.Although not shown in FIG. 5 , the
조향 각도가 임계 각도보다 작아지면 차량(1)의 선회 의지가 제거된 것으로 판단될 수 있기 때문에, 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 경우에 토크 벡터링 제어가 실행됨이 바람직하다. 제어부(200)는 조향 각도가 임계 각도 이하인 것에 기초하여 토크 벡터링 제어의 실행을 취소할 수 있다(507, 509).Since the turning intention of the
다시 말해, 제어부(200)는 토크 벡터링 제어의 실행 명령을 수신한 후 차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮고 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 경우 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR)에 서로 반대 방향의 토크가 인가되도록 제1 휠 모터(111)와 제2 휠 모터(112)를 제어할 수 있다(508).In other words, when the vehicle speed is lower than the predetermined threshold speed and the steering angle is greater than the predetermined threshold angle after receiving the execution command of the torque vectoring control, the
제어부(200)는 토크 벡터링 제어의 결정 후 검출되는 조향 각도에 기초하여 좌측 구동휠(LR)에 인가되는 제1 토크가 조절되도록 제1 휠 모터(111)를 제어하고, 우측 구동휠(RR)에 인가되는 제2 토크가 조절되도록 제2 휠 모터(112)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(200)는 조향 각도에 대응하는 게인과, 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR) 사이의 거리인 휠 트레드와, 좌측 구동휠(LR)과 우측 구동휠(RR) 각각에 장착되는 타이어의 동반경(dynamic radius)을 인자로 하는 상관 관계식에 기초하여 제1 토크와 제2 토크를 결정할 수 있다.The
전술된 바와 같이, 개시된 차량 및 차량의 제어 방법은 휠 모터의 토크 벡터링 제어를 이용하여 좁은 공간에서 선회 시 차량의 최소 회전 반경을 축소할 수 있다. 반복적인 전진과 후진 없이도 차량이 좁은 공간을 탈출할 수 있으므로, 운전자의 편의성이 향상될 수 있고 사고 발생도 예방될 수 있다. 또한, 차량이 소비하는 에너지도 감소할 수 있다.As described above, the disclosed vehicle and vehicle control method can reduce the minimum turning radius of the vehicle when turning in a narrow space by using torque vectoring control of wheel motors. Since the vehicle can escape from a narrow space without repeatedly moving forward and backward, the driver's convenience can be improved and accidents can be prevented. In addition, energy consumed by the vehicle may also be reduced.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium storing instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program codes, and when executed by a processor, create program modules to perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.Computer-readable recording media include all types of recording media in which instructions that can be decoded by a computer are stored. For example, there may be read only memory (ROM), random access memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk, flash memory, optical data storage device, and the like.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As above, the disclosed embodiments have been described with reference to the accompanying drawings. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a form different from the disclosed embodiments without changing the technical spirit or essential characteristics of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
1: 차량
110: 휠 모터
120: 객체 센서
130: 조향 장치
140: 조향각 센서
150: 속도 센서
160: 액셀 개도 센서
170: 디스플레이
180: 오디오 장치
190: 입력 장치
200: 제어부1: vehicle
110: wheel motor
120: object sensor
130: steering device
140: steering angle sensor
150: speed sensor
160: accelerator opening degree sensor
170: display
180: audio device
190: input device
200: control unit
Claims (20)
차량 주변의 객체를 검출하고 상기 객체에 관한 데이터를 획득하는 객체 센서;
좌측 구동휠을 회전시키도록 마련되는 제1 휠 모터;
우측 구동휠을 회전시키도록 마련되는 제2 휠 모터; 및
상기 조향각 센서, 상기 객체 센서, 상기 제1 휠 모터 및 상기 제2 휠 모터와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는
상기 조향 각도가 최대인 것에 기초하여 차량의 최소 회전 반경을 산출하고,
상기 객체에 관한 데이터에 기초하여 차량의 요구 회전 반경을 산출하고,
상기 요구 회전 반경과 상기 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 상기 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하며,
상기 토크 벡터링 제어의 실행 명령에 기초하여 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠에 서로 반대 방향의 토크가 인가되도록 상기 제1 휠 모터와 상기 제2 휠 모터를 제어하는 차량.a steering angle sensor that detects a steering angle of the steering device;
an object sensor that detects an object around the vehicle and obtains data about the object;
a first wheel motor provided to rotate the left drive wheel;
a second wheel motor provided to rotate the right driving wheel; and
A controller electrically connected to the steering angle sensor, the object sensor, the first wheel motor, and the second wheel motor;
The control unit
Calculate a minimum turning radius of the vehicle based on the maximum steering angle;
Calculate a required turning radius of the vehicle based on the data about the object;
Determine whether or not to notify torque vectoring control for reducing the minimum turning radius based on a comparison result of the required turning radius and the minimum turning radius;
A vehicle that controls the first wheel motor and the second wheel motor so that torques in opposite directions are applied to the left driving wheel and the right driving wheel based on the execution command of the torque vectoring control.
상기 제어부는
상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 차량.According to claim 1,
The control unit
A vehicle that controls a display to display a guide message informing that the torque vectoring control is necessary based on that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius.
상기 제어부는
상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 음성을 출력하도록 오디오 장치를 제어하는 차량.According to claim 1,
The control unit
A vehicle that controls an audio device to output a guide voice notifying that the torque vectoring control is necessary based on that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius.
상기 제어부는
사용자 입력을 획득하는 입력 장치로부터 상기 토크 벡터링 제어의 상기 실행 명령을 수신하는 차량.According to claim 1,
The control unit
A vehicle that receives the execution command of the torque vectoring control from an input device that obtains a user input.
상기 제어부는
차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어를 실행하는 차량.According to claim 1,
The control unit
A vehicle that executes the torque vectoring control based on the vehicle speed being lower than a predetermined threshold speed.
상기 제어부는
상기 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어를 실행하는 차량.According to claim 1,
The control unit
A vehicle that executes the torque vectoring control based on the steering angle being greater than a predetermined threshold angle.
상기 제어부는
액셀 페달의 개도가 미리 정해진 임계 개도보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어를 실행하는 차량.According to claim 1,
The control unit
A vehicle that executes the torque vectoring control based on an opening degree of the accelerator pedal being smaller than a predetermined threshold opening degree.
상기 제어부는
상기 객체에 관한 데이터를 처리하여 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치를 결정하고,
상기 도로 폭, 상기 도로 곡률 및 상기 차량의 위치에 기초하여 상기 요구 회전 반경을 결정하는 차량.According to claim 1,
The control unit
processing data about the object to determine road width, road curvature and vehicle position;
A vehicle that determines the required turning radius based on the road width, the curvature of the road and the position of the vehicle.
상기 제어부는
상기 토크 벡터링 제어의 결정 후 검출되는 상기 조향 각도에 기초하여 상기 좌측 구동휠에 인가되는 제1 토크가 조절되도록 상기 제1 휠 모터를 제어하고, 상기 우측 구동휠에 인가되는 제2 토크가 조절되도록 상기 제2 휠 모터를 제어하는 차량.According to claim 1,
The control unit
Based on the steering angle detected after determining the torque vectoring control, the first wheel motor is controlled so that the first torque applied to the left drive wheel is adjusted, and the second torque applied to the right drive wheel is adjusted. A vehicle for controlling the second wheel motor.
상기 제어부는
상기 조향 각도에 대응하는 게인과, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 사이의 거리인 휠 트레드와, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 각각에 장착되는 타이어의 동반경(dynamic radius)을 인자로 하는 상관 관계식에 기초하여 상기 제1 토크와 상기 제2 토크를 결정하는, 차량.According to claim 9,
The control unit
A gain corresponding to the steering angle, a wheel tread that is the distance between the left driving wheel and the right driving wheel, and the dynamic radius of tires mounted on the left driving wheel and the right driving wheel are factors. determining the first torque and the second torque based on a correlation expression of
객체 센서에 의해 획득되는 차량 주변의 객체에 관한 데이터에 기초하여 차량의 요구 회전 반경을 산출하고;
상기 요구 회전 반경과 상기 최소 회전 반경의 비교 결과에 기초하여 상기 최소 회전 반경을 축소하기 위한 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하고;
상기 토크 벡터링 제어의 실행 명령에 기초하여 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠에 서로 반대 방향의 토크가 인가되도록 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.calculate a minimum turning radius of the vehicle based on the maximum steering angle;
calculating a required turning radius of the vehicle based on data about objects around the vehicle obtained by the object sensor;
determine whether or not to notify torque vectoring control for reducing the minimum turning radius based on a comparison result between the required turning radius and the minimum turning radius;
and controlling a first wheel motor and a second wheel motor so that torques in opposite directions are applied to the left driving wheel and the right driving wheel based on the execution command of the torque vectoring control.
상기 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하는 것은,
상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 메시지를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 것;을 포함하는 차량 제어 시스템.According to claim 11,
Determining whether or not to notify about the torque vectoring control,
and controlling a display to display a guide message informing that the torque vectoring control is necessary based on the fact that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius.
상기 토크 벡터링 제어에 관한 알림 여부를 결정하는 것은,
상기 요구 회전 반경이 상기 최소 회전 반경보다 작은 것에 기초하여 상기 토크 벡터링 제어가 필요함을 알리는 안내 음성을 출력하도록 오디오 장치를 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.According to claim 11,
Determining whether or not to notify about the torque vectoring control,
and controlling an audio device to output a guide voice notifying that the torque vectoring control is necessary based on the fact that the required turning radius is smaller than the minimum turning radius.
사용자 입력을 획득하는 입력 장치로부터 상기 토크 벡터링 제어의 실행 명령을 수신하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.According to claim 11,
and receiving an execution command of the torque vectoring control from an input device that obtains a user input.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은
차량 속도가 미리 정해진 임계 속도보다 낮은 것에 기초하여 실행되는, 차량의 제어 방법.According to claim 11,
Controlling the first wheel motor and the second wheel motor
A control method of a vehicle, which is executed based on a vehicle speed being lower than a predetermined threshold speed.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은
상기 조향 각도가 미리 정해진 임계 각도보다 큰 것에 기초하여 실행되는, 차량의 제어 방법.According to claim 11,
Controlling the first wheel motor and the second wheel motor
The control method of a vehicle, which is executed based on the steering angle being greater than a predetermined threshold angle.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은
액셀 페달의 개도가 미리 정해진 임계 개도보다 작은 것에 기초하여 실행되는, 차량의 제어 방법.According to claim 11,
Controlling the first wheel motor and the second wheel motor
A control method of a vehicle, which is executed based on an opening degree of an accelerator pedal being smaller than a predetermined threshold opening degree.
상기 차량의 요구 회전 반경을 산출하는 것은
상기 객체에 관한 데이터를 처리하여 도로 폭, 도로 곡률 및 차량의 위치를 결정하고;
상기 도로 폭, 상기 도로 곡률 및 상기 차량의 위치에 기초하여 상기 요구 회전 반경을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.According to claim 11,
Calculating the required turning radius of the vehicle is
process data about the object to determine road width, road curvature, and vehicle position;
and determining the required turning radius based on the road width, the road curvature, and the location of the vehicle.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은
상기 토크 벡터링 제어의 결정 후 검출되는 상기 조향 각도에 기초하여 상기 좌측 구동휠에 인가되는 제1 토크가 조절되도록 상기 제1 휠 모터를 제어하고, 상기 우측 구동휠에 인가되는 제2 토크가 조절되도록 상기 제2 휠 모터를 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.According to claim 11,
Controlling the first wheel motor and the second wheel motor
Based on the steering angle detected after determining the torque vectoring control, the first wheel motor is controlled so that the first torque applied to the left drive wheel is adjusted, and the second torque applied to the right drive wheel is adjusted. A method of controlling a vehicle including controlling the second wheel motor.
상기 제1 휠 모터와 제2 휠 모터를 제어하는 것은
상기 조향 각도에 대응하는 게인과, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 사이의 거리인 휠 트레드와, 상기 좌측 구동휠과 상기 우측 구동휠 각각에 장착되는 타이어의 동반경(dynamic radius)을 인자로 하는 상관 관계식에 기초하여 상기 제1 토크와 상기 제2 토크를 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.According to claim 19,
Controlling the first wheel motor and the second wheel motor
A gain corresponding to the steering angle, a wheel tread that is the distance between the left driving wheel and the right driving wheel, and the dynamic radius of tires mounted on the left driving wheel and the right driving wheel are factors. and determining the first torque and the second torque based on a correlation equation of
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