KR20230093126A - 차량 운동 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20230093126A
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gravity
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유승한
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길한별
전창준
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 승차감 향상을 위해 차량의 운동을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 프로세서가, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하고, 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하고, 제어부가, 차량 제어 신호에 따라 차량을 제어할 수 있다. 본 발명을 통해, 4륜 조향 차량의 선회 상황에서 탑승자의 승차감을 개선하는 효과를 제공할 수 있다.

Description

차량 운동 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING MOTION OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 운동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 승차감 향상을 위해 차량의 운동을 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
구동, 제동 및 조향을 운전자 대신 수행하여 운전자의 피로도를 감소시켜 줄 수 있는 자율 주행 기술의 발전에 따라, 차량은 단순한 이동 수단에서 이동 수단 겸 서비스 제공 장소로써의 기능을 더하고 있다. 이러한 자동차 패러다임의 변화에 따라서, 미래 모빌리티는 탑승객에게 이동 중 편안한 승차감 서비스를 제공할 필요가 있다. 자율 주행 기능이 완성되게 된다면, 자율 주행 차량은 탑승자가 운전석 이외의 다른 좌석에 앉은 채로, 자율 주행하여 목적지까지 주행 서비스를 제공할 수 있다.
기존의 차량 제어 시스템은 차량의 무게 중심점을 기준으로 하는 차량 모델에 대해, 무게 중심 위치에서 최적화되는 거동 제어를 실시하였다. 그러나, 차량 제어 시스템이 탑승자의 승차 위치를 고려한 차량 모델을 통해 차량의 거동 제어를 수행한다면 사용자에게 더 좋은 승차감을 제공할 수 있어 이러한 기술의 개발이 필요하다. 특히, 탑승자의 위치가 다양한 자율 주행 차량의 경우, 탑승자의 승차 위치에 따른 차량 거동 제어가 더욱 필요하다.
본 발명의 실시 예는, 승차감 향상을 위해 차량의 운동을 제어하는 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 실시 예는, 자율 주행 차량의 탑승자에게 주행 안정감을 제공하는 차량 운동 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 4륜 조향 차량의 선회 상황에서 탑승자의 승차감을 개선하는 차량 운동 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 제어 자유도가 높은 미래 모빌리티에 대한 승차감을 향상시키는 차량 운동 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는, 특정 위치의 탑승자에게 특화된 승차감을 제공하는 차량 운동 제어 장치 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 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치는 차량에 구비되어, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하고, 상기 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크(Jerk)에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 프로세서, 및 상기 차량 제어 신호에 따라 상기 차량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 사용자로부터 상기 탑승 위치에 대한 정보를 입력받는 입력부를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 사용자로부터 입력받은 상기 탑승 위치에 대한 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 차량의 좌석에 상기 사용자가 착좌했는지 여부를 감지하는 착좌 센서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 착좌 센서의 감지 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 차량에 대한 조향 신호, 구동 신호 또는 제동 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상기 차량 제어 신호를 출력하고, 상기 제어부는, 상기 차량 제어 신호에 따라, 상기 차량의 조향 제어, 구동 제어 또는 제동 제어 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 탑승 위치의 가속도 또는 저크를 최소화하는 상기 탑승 위치의 목표 거동을 산출할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 탑승 위치의 목표 거동은, 상기 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트(Yaw rate)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 산출된 상기 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 무게 중심에 대한 목표 거동을 산출할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 무게 중심에 대한 목표 거동은, 상기 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 산출된 상기 무게 중심에 대한 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 상기 목표 요 레이트를 기반으로, 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 차량의 휠 속도, 종가속도, 횡가속도, 요 레이트, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 획득하는 센서부를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 무게 중심에 대한 목표 거동 및 상기 센서부에 의해 획득된 정보를 기반으로, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 피드백할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 방법은 차량에 구비되는 프로세서가, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계, 상기 프로세서가, 상기 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계, 및 제어부가, 상기 차량 제어 신호에 따라 상기 차량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 입력부가, 상기 사용자로부터 상기 탑승 위치에 대한 정보를 입력받는 단계를 더 포함하고, 상기 프로세서가, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계는, 상기 프로세서가, 상기 사용자로부터 입력받은 상기 탑승 위치에 대한 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 차량에 구비된 착좌 센서가, 상기 차량의 좌석에 상기 사용자가 착좌했는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함하고, 상기 프로세서가, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계는, 상기 프로세서가, 상기 착좌 센서의 감지 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는, 상기 프로세서가, 상기 차량에 대한 조향 신호, 구동 신호 또는 제동 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상기 차량 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하고, 상기 제어부가, 상기 차량 제어 신호에 따른 차량 제어를 수행하는 단계는, 상기 제어부가, 상기 차량 제어 신호에 따라, 상기 차량의 조향 제어, 구동 제어 또는 제동 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는, 상기 프로세서가, 상기 탑승 위치의 가속도 또는 저크를 최소화하는 상기 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함하는 목표 거동을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는, 상기 프로세서가, 상기 산출된 상기 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함하는 목표 거동을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는, 상기 프로세서가, 상기 산출된 상기 무게 중심에 대한 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는, 상기 프로세서가, 상기 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 상기 목표 요 레이트를 기반으로, 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 차량에 구비되는 센서부가, 상기 차량의 휠 속도, 종가속도, 횡가속도, 요 레이트, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 획득하는 단계, 및 상기 프로세서가, 상기 무게 중심에 대한 목표 거동 및 상기 센서부에 의해 획득된 정보를 기반으로, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 피드백하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량 운동 제어 장치 및 그 방법 의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 승차감 향상을 위해 차량의 운동을 제어하는 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 자율 주행 차량의 탑승자에게 주행 안정감을 제공하는 차량 운동 제어 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 4륜 조향 차량의 선회 상황에서 탑승자의 승차감을 개선하는 차량 운동 제어 장치 및 그 방법을 제공 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 제어 자유도가 높은 미래 모빌리티에 대한 승차감을 향상시키는 차량 운동 제어 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 특정 위치의 탑승자에게 특화된 승차감을 제공하는 차량 운동 제어 장치 및 그 방법을 제공할 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 운동 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 차량의 횡슬립각 및 요 레이트를 제어하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 차량의 횡슬립각 및 요 레이트를 제어하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 차량의 거동을 제어하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 이용하는 차량 모델을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 이용하는 차량 모델을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 운전자의 위치를 기준으로 차량의 거동을 제어하는 것을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 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 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 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.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
본 발명에 따른 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 내부 또는 외부에 구현될 수 있다. 이때, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 하드웨어 장치로 구현되어 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량과 일체로 구현될 수도 있고, 차량과 별개의 구성으로 차량에 설치/부착되는 형태로 구현될 수도 있고, 또는 일부는 차량과 일체로 구현되고, 다른 일부는 차량과 별개의 구성으로 차량에 설치/부착되는 형태로 구현될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 차량 운동 제어 장치(100)는 프로세서(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다.
프로세서(110)는 제어부(120), 입력부(미도시), 착좌 센서(미도시), 센서부(미도시) 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(110)는 예를 들어, 차량에 탑재되는 ECU(Electronic Control Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 다른 하위 제어기일 수 있다.
프로세서(110)는 차량에 구비되어, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 사용자로부터 입력받은 탑승 위치에 대한 정보를 기반으로, 탑승 위치를 판단할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 차량 운동 제어 장치(100)는 사용자로부터 탑승 위치에 대한 정보를 입력받는 입력부를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 입력부(미도시)는 입력 버튼을 포함할 수 있다. 입력 버튼은 푸시 버튼(Push button) 또는 터치 스크린을 통해 구현된 버튼 등을 통해 구현될 수 있다.
일 예로, 입력부(미도시)는 사용자가 탑승 위치를 직접 선택할 수 있는 입력 버튼, 프로세서(110)가 탑승 위치를 자동으로 감지하도록 하는 입력 버튼 및/또는 탑승 위치를 기 설정된 기본 탑승 위치로 간주하도록 하는 입력 버튼을 포함할 수 있다.
입력부(미도시)는 프로세서(110)와 무선 또는 유선 통신을 통해 연결되어, 입력된 정보를 프로세서(110)에 직접 또는 간접적으로 전달할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 착좌 센서의 감지 정보를 기반으로, 탑승 위치를 판단할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 입력부(미도시)로부터 탑승 위치를 자동으로 감지하도록 하는 신호가 입력된 경우, 착좌 센서의 감지 정보를 기반으로, 탑승 위치를 판단할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 좌석에 사용자가 착좌했는지 여부를 감지하는 착좌 센서를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 착좌 센서는 차량의 각 좌석 시트에 구비되어, 각 좌석에 사용자가 착좌했는지 여부를 판단할 수 있다,
착좌 센서는 프로세서(110)와 무선 또는 유선 통신을 통해 연결되어, 입력된 정보를 프로세서(110)에 직접 또는 간접적으로 전달할 수 있다.
프로세서(110)는 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크(Jerk)에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 출력된 차량 제어 신호를 제어부(120)에 전달할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 차량에 대한 조향 신호, 구동 신호 또는 제동 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 차량 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 예로, 조향 신호는 차량의 목표 조향각에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 예로, 구동 신호는 차량의 목표 구동력 또는 목표 구동 토크에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 예로, 제동 신호는 차량의 목표 제동력 또는 목표 제동 토크에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 탑승 위치의 가속도 또는 저크를 최소화하는 탑승 위치의 목표 거동을 산출할 수 있다.
탑승 위치의 가속도 또는 저크가 최소화되면, 탑승 위치에 탑승한 사용자가 체감하는 승차감이 좋아질 수 있다.
일 예로, 탑승 위치의 목표 거동은 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트(Yaw rate)를 포함할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 탑승 위치를 기준으로 하는 종방향/횡방향 가속도 또는 저크에 대한 차량의 운동학적 관계식을 통해, 탑승 위치의 가속도 또는 저크를 최소화하는 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 산출할 수 있다.
프로세서(110)가 차량의 운동학적 관계식을 통해, 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 산출하는 구체적인 내용은 추후 도 6을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
일 예로, 프로세서(110)는 산출된 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 차량의 무게 중심에 대한 목표 거동을 산출할 수 있다.
일 예로, 무게 중심에 대한 목표 거동은, 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 탑승 위치의 횡슬립각과 차량의 무게 중심의 횡슬립각과의 관계식을 통해, 탑승 위치의 횡슬립각을 기반으로 무게 중심의 횡슬립각을 산출할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 탑승 위치의 요 레이트와 차량의 무게 중심의 요 레이트와의 관계식을 통해, 탑승 위치의 요 레이트를 기반으로 무게 중심의 요 레이트를 산출할 수 있다.
프로세서(110)가 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 차량의 무게 중심에 대한 목표 거동을 산출하는 구체적인 내용은 추후 도 4를 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
일 예로, 프로세서(110)는 산출된 무게 중심에 대한 목표 거동에 대응하는 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 4륜 구동 차량의 전륜 조향각, 후륜 조향각, 전륜 구동 토크, 후륜 구동 토크, 전륜 제동 토크 또는 후륜 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.
여기서, 차량의 구동 토크 토크/제동 토크와 차량의 구동력/제동력과는 서로 일대일로 대응하는 개념이므로, 프로세서(110)가 구동 토크/제동 토크를 산출하는 것은 구동력/제동력을 산출하는 것과 동일한 것임은 자명하다.
일 예로, 프로세서(110)는 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 기반으로, 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 차량의 횡방향 움직임을 간소화한 자전거 모델(Bicycle model)을 기반으로 한 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 기반으로, 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.
프로세서(110)가 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 구체적인 내용은 추후 도 7을 통해 구체적으로 설명하기로 한다.
도시되지는 않았지만, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 휠 속도, 종가속도, 횡가속도, 요 레이트, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 획득하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 센서부(미도시)는 차량의 휠 속도, 종가속도, 횡가속도, 요 레이트, 전륜 조향각, 후륜 조향각, 전륜 구동 토크, 후륜 구동 토크, 전륜 제동 토크 또는 후륜 제동 토크 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 획득하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
일 예로, 센서부(미도시)는 실시간으로 차량의 실제 거동에 대한 정보를 획득하여, 프로세서(110)에 전달할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 무게 중심에 대한 목표 거동 및 센서부(미도시)에 의해 획득된 정보를 기반으로, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 피드백할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 목표 조향각, 목표 구동 토크 또는 목표 제동 토크와 실시간으로 측정된 실제 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크의 차이를 기반으로, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 피드백할 수 있다.
일 예로, 프로세서(110)는 목표값과 센싱된 실제값의 차이를 반영하여, 목표 조향각, 목표 구동 토크 또는 목표 제동 토크를 보정할 수 있다.
제어부(120)는 차량의 거동에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이러한 제어부(120)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(120)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제어부(120)는 차량 거동 제어에 대해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산 등을 수행할 수 있다.
제어부(120)는 프로세서(110)로부터 출력된 차량 제어 신호에 따라 차량을 제어할 수 있다.
일 예로, 제어부(120)는 차량 제어 신호에 따라, 차량의 조향 제어, 구동 제어 또는 제동 제어 중 적어도 하나 이상을 수행할 수 있다.
일 예로, 제어부(120)는 차량의 조향 제어 장치, 구동 제어 장치 및/또는 제동 제어 장치를 포함할 수 있다.
일 예로, 제어부(120)는 프로세서(110)로부터 산출된 목표 제어량을 기반으로, 4륜 구동 차량의 전륜 조향각, 후륜 조향각, 전륜 구동 토크, 후륜 구동 토크, 전륜 제동 토크 또는 후륜 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 입력부(210)는 탑승 위치 선정 버튼(211)을 포함할 수 있다.
일 예로, 입력부(210)는 탑승 위치 선정 버튼(211)을 통해, 사용자로부터 탑승 위치에 대한 신호를 입력받을 수 있다.
사용자는 탑승 위치 선정 버튼(211)을 통해 직접 탑승 위치를 선택하거나, 또는 자동으로 탑승 위치가 선정되도록 할 수 있다.
입력부(210)는 버튼으로 예시되었으나, 터치 스크린 등을 통한 UI(User Interface) 등을 통해 사용자로부터 탑승 위치에 대한 정보를 입력받도록 구현될 수 있다.
센서부(220)는 4륜 휠속 센서(211), 종/횡가속도 센서(222), 요 레이트 센서(223), 4륜 구동/제동 토크 센서(224), 4륜 조향각 센서(225) 및 착좌 센서(226)를 포함할 수 있다.
일 예로, 센서부(220)는 4륜 휠속 센서(211)를 통해, 실시간으로 전륜 휠 속도 및 후륜 휠 속도를 감지할 수 있다.
일 예로, 센서부(220)는 종/횡가속도 센서(222)를 통해, 실시간으로 차량의 종방향 가속도 및 횡방향 가속도를 감지할 수 있다.
일 예로, 센서부(220)는 요 레이트 센서(223)를 통해, 실시간으로 차량의 요 레이트를 감지할 수 있다.
일 예로, 센서부(220)는 4륜 구동/제동 토크 센서(224)를 통해, 실시간으로 차량의 전륜 구동 토크, 후륜 구동 토크, 전륜 제동 토크 및 후륜 제동 토크를 감지할 수 있다.
일 예로, 센서부(220)는 4륜 조향각 센서(225)를 통해, 실시간으로 차량의 전륜 조향각 및 후륜 조향각을 감지할 수 있다.
일 예로, 센서부(220)는 착좌 센서(226)를 통해, 차량의 각각의 시트에 사용자가 착좌했는지 여부를 감지할 수 있다.
일 예로, 센서부(220)는 감지된 정보를 프로세서(230)에 전달할 수 있다.
프로세서(230)는 탑승 위치를 추정(자동 선정)(231)할 수 있다.
일 예로, 프로세서(230)는 탑승 위치 선정 버튼(211)을 통해 탑승 위치를 자동으로 선정하고자 하는 신호가 입력된 경우, 탑승 위치를 추정할 수 있다.
일 예로, 프로세서(230)는 착좌 센서(226)를 통해 감지된 착좌 정보를 기반으로, 탑승 위치를 선정할 수 있다.
프로세서(230)는 탑승 위치 선정 버튼(211)을 통해 입력된 정보 및/또는 탑승 위치를 추정한 정보를 기반으로, 승차감 최적화 탑승 위치를 결정(232)할 수 있다.
승차감 최적화 탑승 위치는 승차감을 최적화하고자 하는 기준이 되는 위치를 의미하며, 탑승 위치로 정해질 수 있다.
프로세서(230)는 탑승 위치를 기준으로 승차감을 최적화하기 위한 목표 거동을 산출할 수 있다.
일 예로, 프로세서(230)는 탑승 위치를 기준으로 승차감을 최적화하기 위한 탑승 위치의 목표 거동을 산출하고, 산출된 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 차량의 무게 중심의 목표 거동을 산출할 수 있다.
프로세서(230)는 산출된 목표 거동을 기반으로, 역동역학 모델을 이용하여 차량의 목표 제어량을 산출(234)할 수 있다.
프로세서(230)는 산출된 목표 거동 및 실시간으로 감지된 차량 거동 정보를 기반으로, 피드백 제어량을 산출(235)할 수 있다.
프로세서(230)는 산출된 역동역학 모델 기반 제어량 및 피드백 제어량을 기반으로, 차량 제어 신호를 출력(235)할 수 있다.
일 예로, 프로세서(230)는 역동역학 모델을 이용하여 산출된 목표 제어량을 피드 포워드(Feed forward) 형태로 반영하고, 피드백 제어량을 피드백 형태로 반영한 차량 제어 신호를 출력할 수 있다.
제어부(240)는 제동 제어 장치(241), 조향 제어 장치(242) 및 구동 제어 장치(243)를 포함할 수 있다.
제어부(240)는 차량 제어 신호를 기반으로, 제동 제어 장치(241)를 통해 차량의 전륜 제동 제어 및 후륜 제동 제어를 수행할 수 있다.
제어부(240)는 차량 제어 신호를 기반으로, 조향 제어 장치(242)를 통해 차량의 전륜 조향 제어 및 후륜 조향 제어를 수행할 수 있다.
제어부(240)는 차량 제어 신호를 기반으로, 구동 제어 장치(243)를 통해 차량의 전륜 구동 제어 및 후륜 구동 제어를 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 차량의 횡슬립각 및 요 레이트를 제어하는 것을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량의 주행마다 탑승자의 위치(301, 302)가 변경될 수 있다.
탑승자의 위치(301, 302)에 따라서 탑승자 기분의 가속도 또는 가속도의 시간당 변화량인 저크가 달라질 수 있다.
이에 따라, 차량 운동 제어 장치(100)는 탑승자의 위치(301, 302)에 따른 가속도 또는 저크를 최소화하는 탑승자의 위치(301, 302)의 횡슬립각(베타) 및/또는 요 레이트를 산출할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 탑승자의 위치(301, 302)를 자동으로 감지하거나 또는 사용자로부터 직접 선택된 탑승 위치에 대한 정보를 입력받을 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 산출된 탑승자의 위치(301, 302)의 횡슬립각 및/또는 요 레이트를 기반으로, 차량의 구동, 제동, 조향에 대한 제어량을 산출하고, 산출된 제어량에 따라 차량 제어를 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 차량의 횡슬립각 및 요 레이트를 제어하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 차량 운동 제어 장치(100)는 탑승 위치(A)에서의 가속도(A_x_A, A_y_A)를 최소화하는 목표 거동을 산출할 수 있다(S401).
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 탑승 위치(A)에서의 가속도(A_x_A, A_y_A)를 최소화하는 탑승 위치 기준(A)의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 산출할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 무게 중심(C.G, Center of Gravity)에서의 목표 횡슬립각(β_C.G) 및 목표 요 레이트(γ_C.G)를 산출할 수 있다(S402).
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 산출된 탑승 위치 기준(A)의 횡슬립각 및 요 레이트를 기반으로, 무게 중심(C.G)에서의 목표 횡슬립각(β_C.G) 및 목표 요 레이트(γ_C.G)를 산출할 수 있다
차량 운동 제어 장치(100)는 아래 [수학식 1]을 통해, 무게 중심(C.G)에서의 목표 횡슬립각(β_C.G) 및 목표 요 레이트(γ_C.G)를 산출할 수 있다
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, γ_C.G는 차량의 무게 중심(C.G)에서의 목표 요 레이트를 의미하고, γ_A는 탑승 위치(A)에서의 목표 요 레이트를 의미하고, γ는 γ_C.G 또는 γ_A와 같은 값을 가지는 차량의 목표 요 레이트를 의미할 수 있다.
또한, [수학식 1]에서 β_C.G는 무게 중심(C.G)에서의 목표 횡슬립각을 의미하고, β_A는 탑승 위치(A)에서의 목표 횡슬립각을 의미하고, V_x는 차량의 종방향 속도를 의미할 수 있고, x_A는 무게 중심(C.G)으로부터 탑승 위치(A)까지의 종방향 거리를 의미할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 요 레이트 및 횡슬립각을 제어할 수있다(S403).
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 산출된 무게 중심(C.G)에서의 목표 횡슬립각(β_C.G) 및 목표 요 레이트(γ_C.G)를 기반으로, 차량의 요 레이트 및 횡슬립각을 제어할 수있다.
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 구동 제어, 제동 제어 및 조향 제어를 통해, 차량의 요 레이트 및 횡슬립각을 제어할 수있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 차량의 거동을 제어하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 차량 운동 제어 장치(100)는 목표 거동 산출(510), FF(Feed Forword) 제어(520) 및 FB(Feed Back) 제어(530)를 수행할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 전륜 조향각(δ_f), 종방향 속도(V_x), 차량의 무게 중심으로부터 특정 위치(A)까지의 종방향 거리(x_A) 및 차량의 무게 중심으로부터 특정 위치(A)까지의 횡방향 거리(y_A)를 기반으로, 차량의 특정 위치(A)의 목표 거동을 산출(511)할 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 특정 위치(A)의 목표 횡슬립각(β_A) 및 목표 요 레이트(γ_A)를 포함하는 목표 거동을 산출할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 특정 위치(A)의 목표 횡슬립각(β_A), 목표 요 레이트(γ_A), 차량의 무게 중심으로부터 특정 위치(A)까지의 종방향 거리(x_A) 및 차량의 무게 중심으로부터 특정 위치(A)까지의 횡방향 거리(y_A)를 기반으로, 차량의 무게 중심(C.G)의 목표 거동을 산출(512)할 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 무게 중심(C.G)의 목표 횡슬립각(β_C.G) 및 목표 요 레이트(γ_C.G)를 포함하는 목표 거동을 산출할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 무게 중심(C.G)의 목표 횡슬립각(β_C.G) 및 목표 요 레이트(γ_C.G)를 기반으로, 차량의 조향각에 대한 기본 제어량(δ_ss,i) 및 차량의 제/구동력에 대한 기본 제어량(F_x,ss,i)을 산출하여, 피드 포워드(FF) 기반의 차량 제어(521)를 수행할 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 4륜 각각에 대응하는 차량의 조향각에 대한 기본 제어량(δ_ss,i) 및 차량의 제/구동력에 대한 기본 제어량(F_x,ss,i)을 산출할 수 있다(i는 FL(Front Left), FR(Front Right), RL(Rear Left), RR(Rear Right) 중 하나일 수 있다.).
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 무게 중심(C.G)의 목표 횡슬립각(β_C.G) 및 목표 요 레이트(γ_C.G)를 기반으로, 피드백 제어량을 산출하여, 피드 백(FB) 기반의 차량 제어(531)를 수행할 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 PID(Proportional-Integral-Differential) 제어기를 통해, 제어 요 모멘트(M_z) 및 횡방향 힘(F_y)을 포함하는 피드백 제어량을 산출할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 4륜 각각에 대응하는 차량의 조향각에 대한 기본 제어량(δ_ss,i), 차량의 제/구동력에 대한 기본 제어량(F_ss,i), 제어 요 모멘트(M_z) 및 횡방향 힘(F_y)을 기반으로, 차량의 4륜 각각에 대응하는 조향각 보정량(Δδ_i) 및 차량의 종방향 제/구동력 보정량(ΔF_x,i)을 산출하여, 피드백 하위 제어(532)를 수행할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 4륜 각각에 대응하여, 산출된 차량의 조향각에 대한 기본 제어량(δ_ss,i)과 조향각 보정량(Δδ_i)을 합산하여, 최종 조향각 제어량을 산출할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량의 4륜 각각에 대응하여, 산출된 차량의 제/구동력에 대한 기본 제어량(F_x,ss,i)과 제/구동력 보정량(ΔF_x,i)을 합산하여, 최종 제/구동력 제어량을 산출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 이용하는 차량 모델을 나타내는 도면이다.
차량 운동 제어 장치(100)는 차량 모델을 이용하여, 탑승 위치(A)를 기준으로 가속도 또는 저크를 최소화하는 목표 횡슬립각을 산출할 수 있다.
차량 운동 제어 장치(100)는 하기 [수학식 2], [수학식 3] 및 [수학식 4]를 통해, 탑승 위치(A)를 기준으로 가속도 또는 저크를 최소화하는 목표 횡슬립각을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
[수학식 3]
Figure pat00003
[수학식 4]
Figure pat00004
[수학식 5]
Figure pat00005
여기서, k_ax 및 k_ay는 종방향 가속도 및 횡방향 가속도에 대한 비례 상수이며, 기 설정된 승차감과 관련 상수일 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 장치(100)는 [수학식 2]를 통해 최적화 방식을 적용하여, 탑승 위치(A)를 기준으로 가속도 또는 저크를 최소화하는 목표 횡슬립각을 산출할 수 있다.
[수학식 3]은 요 레이트에 관한 운동학적 방정식으로, γ_CG는 차량의 무게 중심(CG)에서의 목표 요 레이트를 의미하고, γ_A는 탑승 위치(A)에서의 목표 요 레이트를 의미하고, γ는 γ_CG 또는 γ_A와 같은 값을 가지는 차량의 목표 요 레이트를 의미할 수 있다.
[수학식 4] 및 [수학식 5]는 종방향 및 횡방향 가속도에 관한 운동학적 방정식으로, a_x.A, V_x.A는 탑승 위치(A)에서의 종방향 가속도 및 속도를 의미하고, a_x.CG, V_x.CG는 차량의 무게 중심(CG)에서의 종방향 가속도 및 속도를 의미할 수 있다.
또한, a_y.A, V_y.A는 탑승 위치(A)에서의 횡방향 가속도 및 속도를 의미하고, a_y.CG, V_y.CG는 차량의 무게 중심(CG)에서의 횡방향 가속도 및 속도를 의미할 수 있다.
그리고, t는 차량의 무게 중심(CG)로부터 탑승 위치(A)까지의 횡방향 거리를 의미하고, l은 차량의 무게 중심(CG)로부터 탑승 위치(A)까지의 종방향 거리를 의미할 수 있다.
탑승 위치(A)와 무게 중심(CG)의 요 레이트가 동일하므로, 차량 운동 제어 장치(100)는 무게 중심(CG)을 기준으로 가속도 또는 저크를 최소화하는 요 레이트를 산출하는 방식과 동일하게, 탑승 위치(A)를 기준으로 가속도 또는 저크를 최소화하는 요 레이트를 산출할 수 있다.
또한, 도면 및 수학식들에는 가속도를 최소화하는 실시 예에 관한 것이 개시되나, 유사한 방식으로 탑승 위치(A)의 저크를 최소화하는 횡슬립각 및 요 레이트를 산출할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 이용하는 차량 모델을 나타내는 도면이다.
차량 운동 제어 장치(100)는 자전거 모델 또는 자전거 역모델(Bicycle inverse model)을 기반으로 한 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 기반으로, 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.
역동역학 모델은 원하는 운동(Motion)을 얻기 위해 필요한 힘 또는 토크를 산출하는 동역학 식을 의미할 수 있다.
자전거 모델을 기반으로 한 동역학 모델과 역동역학 모델의 관계는 하기 [수학식 6]과 같다.
[수학식 6]
Figure pat00006
역동역학 모델은 동역학 모델의 미분 방정식이 라플라스 방정식 등을 통해 변환된 s-공간 상의 식을 기반으로 산출될 수 있다.
자전거 모델 기반의 동역학 모델에 대한 미분 방정식은 하기 [수학식 7]과 같을 수 있다.
[수학식 7]
Figure pat00007
이를 통해 산출된 자전거 역모델 기반의 역동역학 모델에 관한 식은 하기 [수학식 8]과 같이 산출될 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00008
여기서, β’, γ’가 0인 정상 상태인 특수한 경우에 역동역학 모델에 관한 식은 하기 [수학식 9]와 같이 산출될 수 있다.
[수학식 9]
Figure pat00009
[수학식 7] 내지 [수학식 9]에서, β, γ는 각각 차량의 무게 중심 기준의 횡슬립각 및 요 레이트를 의미할 수 있다. 또한, m은 차량의 총 중량을 의미하고, v_x는 차량의 종방향 속도를 의미하고, C_f, C_r은 각각 전륜 및 후륜의 코너링 강성을 의미하고, I_z는 요 관성 모멘트를 의미하고, l_f, l_r은 각각 무게 중심에서 전륜 및 후륜 차축까지의 거리를 의미할 수 있다. δ_f.FF, δ_r.FF는 각각 전륜 및 후륜의 조향각을 의미할 수 있다.
최종적으로, 차량 운동 제어 장치(100)는 목표 요 레이트(γ) 및 목표 횡슬립각(β)을 기반으로, 역동역학 모델을 통해, 전륜 조향각(δ_f.FF) 및 후륜 조향각(δ_r.FF)을 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 장치가 운전자의 위치를 기준으로 차량의 거동을 제어하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 기존의 무게 중심 기준의 가속도 또는 저크를 최소화하는 방법과 비교하여, 운전자의 탑승 위치를 기준으로 한 가속도 또는 저크를 최소화하는 방법을 사용하게 되면, 주행 과정에서 운전자가 체감하는 가속도 또는 저크가 종방향 및 횡방향으로 감소할 수 있다.
특히, 운전자의 탑승 위치를 기준으로 한 가속도 또는 저크를 최소화하는 방법을 사용하는 경우, 종방향의 가속도 또는 저크가 크게 감소하는 것을 그래프를 통해 확인할 수 있다.
이에 따라, 탑승객이 체감하는 승차감이 개선될 수 있다.
기존의 기술에 비해 가속도 또는 저크가 감소되는 효과는 특히 저속 주행의 경우 후석 탑승 위치에서 가장 크게 나타날 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운동 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 차량 운동 제어 방법은 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계(S910), 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계(S920) 및 차량 제어 신호에 따른 차량 제어를 수행하는 단계(S930)를 포함할 수 있다.
사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계(S910)는 차량에 구비되는 프로세서(110)에 의해 수행될 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 방법은 입력부가, 사용자로부터 탑승 위치에 대한 정보를 입력받는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계(S910)는 프로세서(110)가, 사용자로부터 입력받은 탑승 위치에 대한 정보를 기반으로, 탑승 위치를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 방법은 차량에 구비된 착좌 센서가, 차량의 좌석에 사용자가 착좌했는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계(S910)는 프로세서(110)가, 착좌 센서의 감지 정보를 기반으로, 탑승 위치를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계(S920)는 프로세서(110)에 의해 수행될 수 있다.
일 예로, 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계(S920)는 프로세서(110)가, 차량에 대한 조향 신호, 구동 신호 또는 제동 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 차량 제어 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예로, 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계(S920)는 프로세서(110)가, 탑승 위치의 가속도 또는 저크를 최소화하는 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함하는 목표 거동을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예로, 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계(S920)는 프로세서(110)가, 산출된 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 차량의 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함하는 목표 거동을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계(S920)는 프로세서(110)가, 산출된 무게 중심에 대한 목표 거동에 대응하는 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계(S920)는 프로세서(110)가, 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 기반으로, 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량 제어 신호에 따른 차량 제어를 수행하는 단계(S930)는 제어부(120)에 의해 수행될 수 있다.
일 예로, 차량 제어 신호에 따른 차량 제어를 수행하는 단계(S930)는 제어부(120)가, 차량 제어 신호에 따라, 차량의 조향 제어, 구동 제어 또는 제동 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 예로, 차량 운동 제어 방법은 차량에 구비되는 센서부가, 차량의 휠 속도, 종가속도, 횡가속도, 요 레이트, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 획득하는 단계 및 프로세서(110)가, 무게 중심에 대한 목표 거동 및 센서부에 의해 획득된 정보를 기반으로, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 피드백하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 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 및/또는 스토리지)에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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. 차량에 구비되어, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하고,
    상기 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크(Jerk)에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 프로세서; 및
    상기 차량 제어 신호에 따라 상기 차량을 제어하는 제어부를 포함하는 차량 운동 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자로부터 상기 탑승 위치에 대한 정보를 입력받는 입력부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 사용자로부터 입력받은 상기 탑승 위치에 대한 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단하는 차량 운동 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 좌석에 상기 사용자가 착좌했는지 여부를 감지하는 착좌 센서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 착좌 센서의 감지 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단하는 차량 운동 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량에 대한 조향 신호, 구동 신호 또는 제동 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상기 차량 제어 신호를 출력하고,
    상기 제어부는,
    상기 차량 제어 신호에 따라, 상기 차량의 조향 제어, 구동 제어 또는 제동 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하는 차량 운동 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 탑승 위치의 가속도 또는 저크를 최소화하는 상기 탑승 위치의 목표 거동을 산출하는 차량 운동 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탑승 위치의 목표 거동은,
    상기 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트(Yaw rate)를 포함하는 차량 운동 제어 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 산출된 상기 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 무게 중심에 대한 목표 거동을 산출하는 차량 운동 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무게 중심에 대한 목표 거동은,
    상기 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함하는 차량 운동 제어 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 산출된 상기 무게 중심에 대한 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 차량 운동 제어 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 상기 목표 요 레이트를 기반으로, 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 차량 운동 제어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 차량의 휠 속도, 종가속도, 횡가속도, 요 레이트, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 획득하는 센서부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 무게 중심에 대한 목표 거동 및 상기 센서부에 의해 획득된 정보를 기반으로, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 피드백하는 차량 운동 제어 장치.
  12. 차량에 구비되는 프로세서가, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 탑승 위치를 기준으로 가속도 또는 저크에 따른 승차감을 고려하여, 차량 제어 신호를 출력하는 단계; 및
    제어부가, 상기 차량 제어 신호에 따라 상기 차량을 제어하는 단계를 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    입력부가, 상기 사용자로부터 상기 탑승 위치에 대한 정보를 입력받는 단계를 더 포함하고,
    상기 프로세서가, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 사용자로부터 입력받은 상기 탑승 위치에 대한 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단하는 단계를 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 차량에 구비된 착좌 센서가, 상기 차량의 좌석에 상기 사용자가 착좌했는지 여부를 감지하는 단계를 더 포함하고,
    상기 프로세서가, 사용자에 대한 탑승 위치를 판단하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 착좌 센서의 감지 정보를 기반으로, 상기 탑승 위치를 판단하는 단계를 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 차량에 대한 조향 신호, 구동 신호 또는 제동 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 상기 차량 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 제어부가, 상기 차량 제어 신호에 따른 차량 제어를 수행하는 단계는,
    상기 제어부가, 상기 차량 제어 신호에 따라, 상기 차량의 조향 제어, 구동 제어 또는 제동 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하는 단계를 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 탑승 위치의 가속도 또는 저크를 최소화하는 상기 탑승 위치의 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함하는 목표 거동을 산출하는 단계를 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 산출된 상기 탑승 위치의 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 목표 요 레이트를 포함하는 목표 거동을 산출하는 단계를 더 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 산출된 상기 무게 중심에 대한 목표 거동에 대응하는 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 단계를 더 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 프로세서가, 차량 제어 신호를 출력하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 무게 중심에 대한 목표 횡슬립각 및 상기 목표 요 레이트를 기반으로, 동역학 모델 또는 역동역학 모델을 통해, 상기 차량의 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 산출하는 단계를 더 포함하는 차량 운동 제어 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 차량에 구비되는 센서부가, 상기 차량의 휠 속도, 종가속도, 횡가속도, 요 레이트, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 프로세서가, 상기 무게 중심에 대한 목표 거동 및 상기 센서부에 의해 획득된 정보를 기반으로, 조향각, 구동 토크 또는 제동 토크 중 적어도 하나 이상을 피드백하는 단계를 더 포함하는 차량 운동 제어 방법.
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JP5029329B2 (ja) * 2007-12-05 2012-09-19 トヨタ自動車株式会社 走行軌跡生成方法及び走行軌跡生成装置
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