KR20230138819A - 도로의 돌출부 통과에 따른 차량의 제어 방법 및 장치 - Google Patents

도로의 돌출부 통과에 따른 차량의 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

도로의 돌출부 통과에 따른 차량의 제어 방법 및 장치를 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 차량의 제어장치의 동작 방법에 있어서, 프론트휠의 가속도 및 리어휠의 가속도를 획득하는 단계; 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계; 리어휠의 가속도를 획득하는 단계; 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계; 및 프론트휠이 돌출부를 지나고 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 때, 차량의 구동부를 제어하는 단계를 포함하는 동작 방법을 제공한다.

Description

도로의 돌출부 통과에 따른 차량의 제어 방법 및 장치{Device and Method for Controlling Vehicle based on Passage of Bump of Road}
본 개시는 도로의 돌출부 통과 기반 차량의 제어 방법 및 장치, 특히 차량이 도로의 돌출부를 통과하는 것에 기초하여 차량의 구동부를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
차량의 트랙션 제어시스템(Traction Control System; TCS)은 마찰이 적은 노면이나 타이어 위치별로 서로 다른 특성을 가지는 노면에서 차량이 발진이나 가속 시 휠의 과도한 슬립을 방지함으로써, 차량의 가속 성능 및 조종 안정성을 향상시키는 능동 안전 장치이다.
트랙션 제어시스템은 차량의 휠의 슬립을 감지하고, 엔진이나 모터의 출력을 제어하거나 브레이크 압력을 제어함으로써, 휠의 슬립을 감소시킨다. 구체적으로, 트랙션 제어시스템은 휠의 속도가 증가하거나 슬립율이 증가하면, 최적 구동력을 얻을 수 있는 목표 휠 속도를 연산하고, 차량의 휠 속도가 목표 휠 속도를 추종하도록 엔진이나 모터의 토크를 감소시키거나 휠의 속도를 감소시킨다. 아니면, 트랙션 제어 시스템은 복수의 휠들 각각에 적용되는 브레이크 압력을 감소시킬 수 있다.
트랙션 제어시스템은 차량의 슬립율(slip ratio), 차량의 속도, 또는 하나 이상의 휠의 속도 중 적어도 하나에 기초하여 동작 조건의 만족될 때 동작한다. 여기서, 슬립율은 차량의 속도와 휠 속도 간 차이를 차량의 속도로 나눈 값이다. 휠의 회전이 멈춘 채로 차량이 주행하면, 제동 슬립율이 높다. 트랙션 제어시스템의 동작 조건으로서, 차량의 슬립율 또는 휠 속도가 기 설정된 임계값보다 높아질 때 트랙션 제어시스템이 동작할 수 있다. 트랙션 제어시스템은 엔진, 모터 또는 브레이크 압력을 제어하여 슬립율 또는 휠 속도를 감소시킨다.
하지만, 트랙션 제어시스템은 불필요한 상황에서도 동작할 수 있다.
구체적으로, 도로의 과속 방지턱과 같은 돌출부(bump)의 표면은 마찰이 적지 않고, 위치 별로 서로 다른 특성을 가지지도 않는다. 즉, 차량이 도로의 돌출부를 지날(pass over) 때 트랙션 제어시스템의 제어가 필요하지 않다.
하지만, 차량이 돌출부를 지날 때, 충격에 의해 하나 이상의 휠의 슬립율이 증가하거나 휠의 속도가 증가할 수 있다. 이로 인해, 차량이 돌출부를 지날 때 트랙션 제어가 필요하지 않음에도 불구하고, 트랙션 제어시스템이 동작할 수 있다.
돌출부에서 트랙션 제어시스템이 동작하는 경우, 차량이 돌출부를 지난 직후 차량이 원활하게 가속되지 않을 수 있다. 즉, 차량의 가속 성능 또는 발진 성능이 저하될 수 있다.
따라서, 도로의 돌출부에서 차량의 트랙션 제어시스템에 의해 차량의 가속 성능 또는 발진 성능이 저하되는 것을 방지하는 방법에 대한 연구가 필요하다.
일 실시예에 따른 방법 및 장치는 차량이 도로의 돌출부를 주행 때 트랙션 제어시스템에 의해 차량의 가속 성능 또는 발진 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 차량의 제어장치의 동작 방법에 있어서, 프론트휠의 가속도를 획득하는 단계; 상기 프론트휠의 가속도가 기 설정된 가속도 범위 밖이고, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동(fluctuate)하는 경우, 상기 프론트휠이 도로의 돌출부(dump)를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계; 리어휠의 가속도를 획득하는 단계; 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위 밖이고, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계; 및 상기 프론트휠이 상기 돌출부를 지나고 상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 때, 차량의 구동부를 제어하는 단계를 포함하는 동작 방법을 제공한다.
본 개시의 다른 실시예에 의하면, 차량의 제어장치에 있어서, 프론트휠의 가속도 및 리어휠의 가속도를 획득하는 획득부; 상기 프론트휠의 가속도가 기 설정된 가속도 범위 밖이고, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동(fluctuate)하는 경우, 상기 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하고, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위 밖이고, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 차량의 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 제어장치를 제공한다.
일 실시예에 의하면, 차량을 제어하기 위한 방법 및 장치는 차량이 도로의 돌출부를 주행(travel)할 때 트랙션 제어시스템에 의해 차량의 가속 성능 또는 발진 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 차량을 제어하기 위한 방법 및 장치는 프론트휠과 리어휠이 도로의 돌출부를 넘었는지 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예에 의하면, 차량을 제어하기 위한 방법 및 장치는 구동휠의 속도를 고려하여 표면이 미끄러운 돌출부에서는 차량을 제어하지 않음으로써, 트랙션 제어시스템에 의한 트랙션 제어 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템의 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따라 최대 시간구간 내 프론트휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 개시의 일 실시예에 따라 기 설정된 크기의 시간구간들을 이용하여 프론트휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 최대 시간구간 내 리어휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 기 설정된 크기의 시간구간들을 이용하여 리어휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 제한시간에 따른 구동부 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따른 트랙션 제어시스템의 조기 중단을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 제어장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 프론트휠의 돌출부 통과 판단 과정을 나타내는 순서도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 이용해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 장치 또는 방법의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 차량 제어 시스템은 센서부(10), 제어장치(11) 및 구동부(12)를 포함한다. 제어장치(11)는 획득부(110) 및 판단부(112)를 포함한다. 제어장치(11)는 계산부(114), 제어부(116) 또는 인터페이스부(118) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 한편, 센서부(10), 제어장치(11) 및 구동부(12)는 하나의 장치로 구현될 수도 있다.
센서부(10)는 다양한 센서들을 이용하여 차량의 정보를 수집한다.
센서부(10)는 차량의 속도를 측정하는 속도 센서, 휠의 회전 속도 또는 각속도를 측정하는 휠 속도 센서 또는 휠 가속도를 측정할 수 있는 휠 가속도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서부(10)는 휠 속도 센서 또는 휠 가속도 센서 중 적어도 하나를 이용하여 휠의 가속도를 획득할 수 있다. 여기서, 휠의 가속도는 휠의 접선 가속도를 지칭한다. 예를 들면, 휠의 가속도는 휠을 감싸는 타이어와 평평한 노면 간 접촉 지점에서 접선 가속도, 또는 휠의 접선 가속도 중 어느 하나일 수 있다. 대안으로, 휠의 가속도는 휠 각가속도일 수도 있다.
센서부(10)는 적어도 하나의 프론트휠의 가속도 및 적어도 하나의 리어휠의 가속도를 획득할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 하나의 프론트휠의 가속도 및 하나의 리어휠의 가속도가 이용된다.
센서부(10)는 휠 속도 센서를 이용하여 휠의 속도를 획득할 수 있다. 여기서, 휠의 속도는 타이어와 노면 간 접촉 지점에서 접선 속도, 또는 휠의 접선 가속도 중 어느 하나를 지칭한다. 예를 들면, 센서부(10)는 휠의 회전 속도에 반지름을 곱함으로써 휠의 속도를 구할 수 있다.
센서부(10)는 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 차량 전진/후진 센서, 차체 경사 감지센서, 타이어 센서, 또는 핸들 회전에 의한 스티어링 센서 등을 더 포함할 수 있다.
구동부(12)는 차량의 동력원인 엔진 또는 모터 중 적어도 하나를 제어한다.
구동부(12)는 제어장치(11)의 명령에 의해 동작한다. 예를 들면, 제어장치(11)가 토크 지령을 구동부(12)에 전송하면, 구동부(12)는 토크 지령에 기초하여 차량의 동력원의 출력을 제어한다. 여기서, 동력원의 출력은 엔진의 토크 또는 모터의 토크를 의미한다.
차량의 동력원이 엔진인 경우, 구동부(12)는 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 구동부(12)는 엔진의 토크를 제어함으로써 구동휠의 속도 또는 차량의 속도 등을 제어할 수 있다. 여기서, 구동휠은 차량의 메인 동력축에 연결된 휠을 의미한다. 예를 들면, 전륜 구동(front wheel drive) 차량의 구동휠은 프론트휠들 중 하나이다.
차량의 동력원이 모터인 경우, 구동부(12)는 모터에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 구동부(12)는 모터의 토크를 제어함으로써 모터의 회전속도, 구동휠의 속도 또는 차량의 속도 등을 제어할 수 있다.
차량의 동력원이 엔진 및 모터를 모두 포함하는 경우, 구동부(12)는 엔진 및 모터를 모두 제어할 수 있다.
한편, 차량이 돌출부를 지나는 동안 트랙션 제어시스템이 동작한다. 트랙션 제어시스템에 의해 차량의 동력원의 출력이 감소하는 것을 막기 위해, 제어장치(11)는 차량의 구동부(12)를 제어한다.
이를 위해, 제어장치(11)는 차량이 도로의 돌출부를 지났는지 판단하고, 차량을 제어한다. 구체적으로, 제어장치(11)는 적어도 하나의 휠의 가속도에 기초하여 차량의 휠이 돌출부를 지나는지 판단하고, 차량의 구동부(12)를 이용하여 동력원의 출력을 제어한다.
이하에서는, 제어장치(11)에 관해 자세히 설명한다.
획득부(110)는 차량의 프론트휠의 가속도 및 리어휠의 가속도를 획득한다.
획득부(110)는 센서부(10)에 의해 수집된 프론트휠의 회전 속도 및 리어휠의 회전 속도를 수신하고, 프론트휠의 회전 속도, 반지름 및 리어휠의 회전 속도, 반지름에 기초하여 프론트휠의 가속도 및 리어휠의 가속도를 연산할 수 있다. 그렇지 않으면, 획득부(110)는 프론트휠의 가속도 및 리어휠의 가속도를 센서부(10)로부터 획득할 수도 있다.
획득부(110)는 프론트휠의 회전 속도, 반지름 및 리어휠의 회전 속도, 반지름에 기초하여 휠의 속도를 연산할 수 있다. 그렇지 않으면, 획득부(110)는 프론트휠의 속도 및 리어휠의 속도를 센서부(10)로부터 획득할 수 있다.
판단부(112)는 프론트휠의 가속도의 변동(fluctuation)과 리어휠의 가속도의 변동을 판단하고, 판단 결과에 기초하여 프론트휠 및 리어휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는지 판단한다.
구체적으로, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 기 설정된 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다. 특히, 판단부(112)는 현재 시점에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위 밖인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 가속도 범위는 상단 임계값과 하단 임계값에 의해 결정된다. 일 예로서, 상단 임계값은 20 m/s2이고, 하단 임계값은 -20 m/s2일 수 있다. 두 임계값은 0 m/s2에 대해 대칭일 수도 있고 비대칭일 수도 있다.
프론트휠의 가속도가 가속도 범위 밖일 때, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는지 여부를 판단한다. 이를 위해, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 획득되는 프론트휠의 가속도를 모니터링한다.
반면, 프론트휠의 가속도가 가속도 범위 안일 때, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한 시점 다음에 획득된 프론트휠의 가속도가 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다.
일 실시예에서, 프론트휠의 가속도가 가속도 범위 밖일 때, 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소한 후 하단 임계값 아래에서 상단 임계값 위로 증가하는 패턴을 가지는 경우, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다. 또한, 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 하단 임계값 아래에서 상단 임계값 위로 증가한 후 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소하는 패턴을 가지는 경우, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다.
다른 실시예에서, 판단부(112)는 기 설정된 크기의 시간구간들 동안 프론트휠의 가속도의 변동을 판단할 수 있다.
구체적으로, 판단부(112)는 기 설정된 크기의 제1 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는지, 아니면 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 판단한다.
본 개시에서, 기 설정된 크기는 제어장치(11)의 연산주기의 배수일 수 있다. 예를 들면, 제어장치(11)의 연산주기가 2 ms일 때, 기 설정된 크기는 8 ms일 수 있다. 이때, 전술한 최대 시간구간은 기 설정된 크기의 두 배인 16 ms일 수 있다.
제1 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 판단부(112)는 제2 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 여부를 판단한다. 다시 말하면, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는 시간구간을 포함하는 기 설정된 크기의 제2 시간구간이 있는지 판단한다.
제2 시간구간은 제1 시간구간 내에 시작지점을 가지고 기 설정된 크기를 가지는 시간구간이다. 제2 시간구간의 시작지점은 제1 시간구간의 시작지점 직후부터 제1 시간구간의 종료지점까지일 수 있다.
프론트휠의 가속도가 제1 시간구간 동안 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 제2 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가한 경우, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 최대 시간구간 내에서 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다. 그렇지 않으면, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한 시점 다음에 획득된 프론트휠의 가속도가 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다.
반면, 제1 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가한 경우, 판단부(112)는 제2 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는지 여부를 판단한다.
프론트휠의 가속도가 제1 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하고, 제2 시간구간 동안 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 최대 시간구간 내에서 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다. 그렇지 않으면, 판단부(112)는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한 시점 다음에 획득된 프론트휠의 가속도가 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다.
최종적으로, 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 판단부(112)는 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다.
프론트휠의 가속도의 변동에 대한 판단과 독립적으로, 판단부(112)는 리어휠의 가속도의 변동을 판단한다. 리어휠의 가속도의 변동에 관한 판단 과정은 프론트휠의 가속도의 변동에 관한 판단 과정에 대응된다.
판단부(112)는 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다.
리어휠의 가속도가 가속도 범위 밖일 때, 판단부(112)는 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는지 여부를 판단한다.
반면, 리어휠의 가속도가 가속도 범위 안일 때, 판단부(112)는 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한 시점 다음에 획득된 리어휠의 가속도가 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다.
일 실시예에서, 최대 시간구간 내에서 리어휠의 가속도가 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소한 후 하단 임계값 아래에서 상단 임계값 위로 증가하는 패턴을 가지는 경우, 판단부(112)는 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단할 수 있다. 반대의 경우에도 동일하게 판단된다.
다른 실시예에서, 판단부(112)는 기 설정된 크기의 시간구간들 동안 리어휠의 가속도의 변동을 판단할 수 있다.
구체적으로, 판단부(112)는 기 설정된 크기의 제3 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는지, 아니면 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 판단한다.
제3 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 판단부(112)는 제4 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 여부를 판단한다.
제4 시간구간은 제3 시간구간 내에 시작지점을 가지고 기 설정된 크기를 가지는 시간구간이다. 제4 시간구간의 시작지점은 제3 시간구간의 시작지점 직후부터 제3 시간구간의 종료지점까지일 수 있다.
리어휠의 가속도가 제3 시간구간 동안 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 제4 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가한 경우, 판단부(112)는 리어휠의 가속도가 최대 시간구간 내에서 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다. 그렇지 않으면, 판단부(112)는 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한 시점 다음에 획득된 리어휠의 가속도가 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다.
반면, 제3 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가한 경우, 판단부(112)는 제4 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는지 여부를 판단한다.
리어휠의 가속도가 제3 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하고, 제4 시간구간 동안 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 판단부(112)는 리어휠의 가속도가 최대 시간구간 내에서 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다. 그렇지 않으면, 판단부(112)는 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한 시점 다음에 획득된 리어휠의 가속도가 가속도 범위 밖인지 여부를 판단한다.
최종적으로, 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 판단부(112)는 리어휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다.
전술한 과정들을 통해, 판단부(112)는 프론트휠과 리어휠의 가속도의 변동에 기초하여 프론트휠과 리어휠이 돌출부를 지나고 있는지 정확하게 판단할 수 있다.
다른 실시예에서, 판단부(112)는, 리어휠이 돌출부를 지난 것으로 판단된 시점이 프론트휠이 돌출부를 지난 것으로 판단된 시점으로부터 소정의 시간 내에 있을 때, 차량이 돌출부를 넘은 것으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 계산부(114)는 차량의 휠베이스 및 속도에 기초하여 제한시간을 계산한다. 제한시간은 프론트휠이 돌출부를 넘는 시점부터 리어휠이 돌출부를 넘는 시점까지 시간을 예측한 것이다. 즉, 제한시간은 차량의 휠베이스를 속도로 나눈 값일 수 있다.
판단부(112)는 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단된 시점이 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단된 시점으로부터 제한시간 내에 있는지 여부에 기초하여 차량이 도로의 돌출부를 넘었는지 판단한다. 즉, 리어휠의 가속도에 관한 판단 시점이 제한시간 내에 있는 경우에만, 판단부(112)가 차량이 돌출부를 넘은 것으로 판단할 수 있다.
한편, 판단부(112)가 프론트휠의 가속도의 변동 또는 리어휠의 가속도의 변동을 판단하는 동안, 트랙션 제어시스템이 동작할 수 있다. 일반적으로, 프론트휠이 돌출부를 지날 때 구동휠의 슬립율이 증가하고, 트랙션 제어시스템이 동작한다. 트랙션 제어시스템은 엔진의 토크 또는 모터의 토크를 감소시킨다. 구동휠의 슬립율이 특정값까지 감소했을 때, 트랙션 제어시스템의 제어가 중단된다. 이로 인해, 차량이 표면이 미끄럽지 않은 도로를 주행함에도 불구하고, 차량의 가속 성능 또는 발진 성능이 저하될 수 있다.
제어부(116)는 트랙션 제어시스템의 동작을 조기에 중단시키기 위해 구동부(12)를 제어한다. 이때, 제어부(116)는 판단부(112)의 판단 결과에 기초하여 동작한다.
제어부(116) 트랙션 제어시스템에 의해 동력원의 출력이 감소하는 것을 방지하도록 구동부(12)를 제어한다. 즉, 제어부(116)는 트랙션 제어시스템이 요구하는 출력값보다 동력원의 출력이 높도록 구동부(12)를 제어한다. 미끄럽지 않은 도로에서는 동력원의 출력이 높을수록 구동휠의 슬립율이 더 빨리 감소할 수 있기 때문이다. 즉, 제어부(116)가 동력원의 출력이 감소하지 않도록 구동부(12)를 제어함으로써 트랙션 제어시스템의 제어를 조기에 중단시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(116)는 트랙션 제어시스템이 동작하기 시작하는 시점에 기록된 동력원의 출력에 기초하여 구동부(12)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(116)는 트랙션 제어 시스템이 동작하기 시작할 때 동력원의 토크를 저장한다. 이후, 판단부(112)가 차량이 돌출부를 넘은 것으로 판단할 때, 제어부(116)는 동력원의 토크와 기 저장된 토크값 간 차이에 기초하여 구동부(12)를 제어한다. 일 예로서, 제어부(116)는 동력원의 토크와 기 저장된 토크값 간 차이가 감소하도록 구동부(12)를 제어할 수 있다. 한편, 트랙션 제어시스템의 이전 동작 시점에서의 동력원의 토크가 이용될 수도 있다.
일 실시예에서, 제어부(116)는 프론트휠 및 리어휠이 돌출부를 지나는 것으로 판단한 시점들에 기초하여 구동부(12)의 제어를 수행할 수 있다. 구체적으로, 계산부(114)는 차량의 휠베이스 및 속도에 기초하여 제한시간을 계산한다. 제한시간은 프론트휠이 돌출부를 넘는 시점부터 리어휠이 돌출부를 넘는 시점까지 시간을 예측한 것이다. 즉, 제한시간은 차량의 휠베이스를 속도로 나눈 값일 수 있다. 제어부(116)는 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점이 프론트휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점으로부터 제한시간 내에 있을 때, 구동부(12)를 제어할 수 있다. 제한시간 내에 있지 않은 경우에는, 제어부(116)의 구동부(12) 제어가 수행되지 않는다. 이로써, 제어장치(11)는 차량이 돌출부를 넘는 것을 정확히 판별하여 차량을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(116)는 차량의 구동휠의 속도가 트랙션 제어시스템의 동작 조건에 대응되는 값보다 작을 때 구동부(12)를 제어할 수 있다. 다시 말하면, 구동휠의 접선 속도가 트랙션 제어시스템의 동작 조건에 대응되는 속도값보다 작은 때 제어부(116)가 구동부(12)를 제어하고, 대응되는 속도값보다 클 때는 구동부(12)를 제어하지 않는다. 이는, 돌출부의 표면이 미끄러운 경우에는 트랙션 제어시스템의 동작이 필요하기 때문이다. 제어부(116)는 미끄러운 돌출부와 미끄럽지 않은 돌출부를 구분함으로써, 차량의 발진 또는 가속 성능을 개선시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(116)는 구동부(12)에 관한 제어 권한을 부여받은 경우에만 구동부(12)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 인터페이스부(118)는 사용자 인터페이스로서, 탑승자로부터 제어 권한을 수신한다. 제어부(116)는 제어 권한에 기초하여 구동부(12)를 제어한다. 이는 사용자에게 사용자 편의를 제공한다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따라 최대 시간구간 내 프론트휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 2a에서, 제어장치는 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하지 않은 것으로 판단한다.
도 2a를 참조하면, 시간에 따라 획득된 프론트휠의 가속도가 프론트휠 가속도 그래프(200)로서 도시되어 있다. 프론트휠의 가속도 값은 연산 시점의 우측 값이 이용되는 것으로 설명하지만, 좌측 값이 이용될 수도 있다. 상단 임계값 및 하단 임계값은 기 설정된 가속도 범위의 경계값이다.
제어장치는 프론트휠의 가속도를 제어장치의 연산 주기인 2 ms마다 획득한다.
제어장치는 프론트휠의 가속도가 획득될 때마다 기 설정된 가속도 범위 밖인지 판단한다. t1 시점에서 프론트휠의 가속도 A가 상단 임계값보다 크므로, 제어장치는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한다.
제어장치는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 t1 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는지 여부를 판단하기 위해 프론트휠의 가속도를 모니터링한다. 여기서 최대 시간구간의 종료시점인 t2 시점은 t1 시점으로부터 8 ms만큼 지난 시점일 수 있다.
최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 A 값에서 하단 임계값보다 작은 B 값으로 감소하지만, 감소 후 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하지는 않는다.
따라서, 제어장치는 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하지 않은 것으로 판단한다.
이후, 제어장치는 t1 시점 이후에 획득된 프론트휠의 가속도들이 가속도 범위 밖인지 여부와 변동 여부를 판단한다.
반면, 도 2b에서, 제어장치는 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다.
도 2b를 참조하면, t3 시점에서 프론트휠의 가속도 C가 상단 임계값보다 위에 위치한다.
제어장치는 t3 시점으로부터 최대 시간구간인 t7 시점 내 프론트휠의 가속도를 모니터링한다.
t3 시점과 t7 시점 내에서, 프론트휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 C 값에서 하단 임계값보다 작은 D 값까지 감소한 후, 하단 임계값보다 작은 D 값에서 상단 임계값보다 큰 E 값까지 증가한다.
이때, 제어장치는 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 개시의 일 실시예에 따라 기 설정된 크기의 시간구간들을 이용하여 프론트휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, t3 시점에서 프론트휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 C 값을 가진다.
제어장치는 기 설정된 크기의 제1 시간구간 동안, 프론트휠의 가속도가 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는지, 아니면 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 판단하기 위해 프론트휠의 가속도를 모니터링한다. 여기서, 제1 시간구간은 t3 시점 및 t5 시점 사이 구간으로서, 기 설정된 8 ms 크기를 가진다.
제1 시간구간 동안 프론트휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 C 값에서 하단 임계값보다 작은 D 값으로 감소하므로, 제어장치는 제1 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는 것으로 판단한다.
도 3b를 참조하면, 제1 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 감소했으므로, 제어장치는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위의 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는 제2 시간구간이 있는지 판단한다. 다시 말하면, 제어장치는 제2 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 가속도 범위의 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 판단한다.
여기서, 제2 시간구간은 제1 시간구간 내에 시작지점을 가지고 기 설정된 크기를 가지는 시간구간이다. 제2 시간구간의 시작지점은 제1 시간구간의 시작지점 이후부터 제1 시간구간의 종료지점까지 이동할 수 있다. 도 3b에서, 제2 시간구간은 t4 시점 및 t6 시점 사이 구간이다.
t4 및 t6 시점 사이 구간에서 프론트휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 C 값에서 하단 임계값보다 작은 F 값까지 감소한다. 즉, 프론트휠의 가속도는 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하지 않는다.
따라서, 제어장치는 제2 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하지 않은 것으로 판단한다.
제어장치는 제2 시간구간을 오른쪽으로 일 연산주기만큼 이동시키고, 이동된 제2 시간구간 내에서 다시 프론트휠의 가속도를 모니터링한다.
도 3c를 참조하면, 제2 시간구간으로서 t5 시점과 t7 시점 사이 구간 내에서 프론트휠의 가속도는 하단 임계값보다 작은 D 값에서 상단 임계값보다 큰 E 값으로 증가한다. 다시 말하면, 프론트휠의 가속도는 제1 시간구간 동안 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 제2 시간구간 동안 프론트휠의 가속도가 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가한다.
이때, 제어장치는 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다. 나아가, 제어장치는 프론트휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다.
도 3a, 도 3b 및 도3c에 설명된 과정을 통해, 제어장치는 프론트휠이 돌출부를 지나고 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
한편, 제어장치는 도 3a, 도 3b 및 도3c에 설명된 과정에 대응되는 판단과정을 리어휠에 적용할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 최대 시간구간 내 리어휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 4에서, 제어장치는 최대 시간구간 내에서 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다.
도 4를 참조하면, 시간에 따라 획득된 프론트휠의 가속도가 리어휠 가속도 그래프(400)로서 도시되어 있다.
제어장치는 리어휠의 가속도가 획득될 때마다 기 설정된 가속도 범위 밖인지 판단한다. t1 시점에서 리어휠의 가속도 G가 상단 임계값보다 크므로, 제어장치는 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 것으로 판단한다.
제어장치는 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 t1 시점부터 기 설정된 t5 시점까지 구간내에서 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는지 여부를 판단하기 위해 리어휠의 가속도를 모니터링한다.
t1 시점과 t5 시점 내에서, 리어휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 G 값에서 하단 임계값보다 작은 H 값까지 감소한 후, 하단 임계값보다 작은 H 값에서 상단 임계값보다 큰 I 값까지 증가한다.
따라서, 제어장치는 최대 시간구간 내에서 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 기 설정된 크기의 시간구간들을 이용하여 리어휠의 가속도의 변동의 판단과정을 설명하기 위해 예시한 도면이다.
도 5a를 참조하면, t1 시점에서 리어휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 G 값을 가진다.
제어장치는 기 설정된 크기의 제3 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는지, 아니면 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 판단하기 위해 리어휠의 가속도를 모니터링한다. 여기서, 제3 시간구간은 t1 시점 및 t3 시점 사이 구간이다.
제3 시간구간 동안 리어휠의 가속도는 상단 임계값보다 큰 G 값에서 하단 임계값보다 작은 H 값으로 감소하므로, 제어장치는 제3 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하는 것으로 판단한다.
도 5b를 참조하면, 제3 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 감소했으므로, 제어장치는 리어휠의 가속도가 가속도 범위의 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는 제4 시간구간이 있는지 판단한다. 다시 말하면, 제어장치는 제4 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 가속도 범위의 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는지 판단한다.
여기서, 제4 시간구간은 제3 시간구간 내에 시작지점을 가지고 기 설정된 크기를 가지는 시간구간이다. 도 5b에서, 제4 시간구간은 t2 시점 및 t4 시점 사이 구간이다.
제4 시간구간 동안 리어휠의 가속도는 하단 임계값보다 작은 J 값에서 상단 임계값보다 큰 I 값으로 증가한다. 다시 말하면, 리어휠의 가속도는 제3 시간구간 동안 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 제4 시간구간 동안 리어휠의 가속도가 하단 임계값보다 작은 값에서 상단 임계값보다 큰 값으로 증가한다.
이때, 제어장치는 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다. 나아가, 제어장치는 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다.
도 5a 및 도 5b에 설명된 과정을 통해, 제어장치는 리어휠이 돌출부를 지나고 있는지 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따라 제한시간에 따른 구동부 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 프론트휠 가속도 그래프(200) 및 리어휠 가속도 그래프(400)가 도시되어 있다.
t1 시점은 제1 시간구간의 시작지점이고, t2 시점은 제1 시간구간의 종료지점이다. t3 시점은 제2 시간구간의 시작지점이고, t4 시점은 제2 시간구간의 종료지점이다.
제어장치는 t2 시점에서 프론트휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다. 제어장치는 t4 시점에서 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다.
나아가, 제어장치는 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점인 t4 시점이 프론트휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점인 t2 시점으로부터 제한시간 내에 있는지 판단한다. 여기서, 제한시간은 차량의 휠베이스 길이를 차량의 주행 속도로 나눈 값이다.
일 실시예에서, 제어장치는 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점이 프론트휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점으로부터 제한시간 내에 있을 때만 구동부를 제어한다. 도 6에서, t4 시점이 t2 시점으로부터 제한시간 내에 있으므로, 제어장치는 구동부를 제어할 수 있는 조건이 만족된다.
도 7a 및 도 7b는 본 개시의 일 실시예에 따른 트랙션 제어시스템의 조기 중단을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a를 참조하면, 차량이 돌출부를 지날 때 트랙션 제어시스템에 의해 제어되는 동력원의 토크를 나타내는 제1 그래프(700)가 도시되어 있다.
차량의 구동휠은 T 시점에서 돌출부와 충돌한다.
T 시점부터 구동휠의 슬립율이 증가한다.
t1 시점에서 트랙션 제어시스템이 동작하기 시작한다. t1 시점부터 트랙션 제어시스템에 의해 동력원의 토크가 감소한다. t1 시점에서 구동휠의 슬립율 w1이다.
구동휠의 슬립율이 기 설정된 값인 w2까지 감소한 때, 트랙션 제어시스템의 동작이 중단된다.
트랙션 제어시스템에 의해 돌출부에서 동력원의 토크와 구동휠의 슬립율이 감소하므로, 차량의 발진 또는 가속 성능이 저하된다.
도 7b를 참조하면, 제1 그래프(700), 제2 그래프(710) 및 제3 그래프(720)가 도시되어 있다.
제2 그래프(710)는 트랙션 제어시스템의 제어와 제어장치의 제어에 기초한 동력원의 토크를 나타낸 것이다.
제3 그래프(720)는 본 개시의 일 실시예에 따른 동력원의 토크에 관해 제어장치가 생성하는 제어량을 예시적으로 나타낸 것이다. 제어장치는 트랙션 제어시스템에 의해 제어되는 토크분을 보상하도록 동작할 수 있다.
한편, 도로면이 미끄러운 경우에는 동력원의 토크가 높을수록 구동휠의 슬립율이 더디게 감소한다. 하지만, 도로면이 미끄럽지 않은 경우에는 동력원의 토크가 높을수록 구동휠의 슬립율이 빠르게 감소할 수 있다. 즉, 구동휠의 슬립율이 트랙션 제어시스템이 목표하는 타겟 슬립율에 빨리 도달함으로써, 트랙션 제어시스템이 조기에 종료될 수 있다.
미끄럽지 않은 돌출부에서 트랙션 제어시스템의 동작을 조기에 중단시키기 위해, 제어장치는 동력원의 토크가 증가하도록 구동부를 제어한다. 구체적으로, 제어장치는 트랙션 제어시스템이 동작하는 시점인 t1 시점에서 동력원의 토크 N을 저장한다. 이후, 프론트휠 및 리어휠이 돌출부를 지날 때, 제어장치는 동력원의 토크와 기 저장된 토크값 N 간 차이에 기초하여 구동부를 제어한다. 다시 말하면, 제어장치는 동력원의 토크가 기 저장된 토크 N을 추종하도록 구동부를 제어한다.
제1 그래프(700)와 달리, 제2 그래프(710)는 t1 시점부터 일정 시간동안 감소한 후 제어장치의 제어에 의해 다시 증가한다.
트랙션 제어시스템에 따른 제1 그래프(700)보다 제어장치의 제어에 따른 제2 그래프(710)에서 목표 슬립율 도달시간이 더 짧다. 구체적으로, 트랙션 제어시스템만 동작할 때는, t2 시점에 구동휠의 슬립율이 목표 슬립율 w2에 도달한다. 반면, 제어장치의 제어에 의해, t2 시점보다 빠른 t3 시점에 구동휠의 슬립율이 목표 슬립율 w3에 도달한다. 여기서, w2 및 w3는 동일한 값이다.
이처럼, 제어장치는 표면이 미끄럽지 않은 돌출부에서 트랙션 제어시스템을 조기 종료시키고 동력원의 토크를 높게 유지함으로써, 차량의 가속 성능 및 발진 성능을 개선시킬 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 제어장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 제어장치는 프론트휠의 가속도를 획득한다(S800).
제어장치는 프론트휠의 가속도의 변동에 기초하여 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는지 판단한다(S802).
구체적으로, 제어장치는 프론트휠의 가속도가 기 설정된 가속도 범위 밖이고, 프론트휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 프론트휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다.
제어장치는 리어휠의 가속도를 획득한다(S804).
구체적으로, 제어장치는 리어휠의 가속도가 가속도 범위 밖이고, 리어휠의 가속도가 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 리어휠의 가속도가 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다.
이후, 제어장치는 차량의 구동부를 제어한다(S808).
특히, 제어장치는 프론트휠이 돌출부를 지나고 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 때, 차량의 구동부를 제어한다.
일 실시예에서, 제어장치는 차량의 동력원의 출력과 기 설정된 값 간 차이에 기초하여 구동부를 제어한다. 여기서, 기 설정된 값은 트랙션 제어 시스템이 동작하기 시작할 때 동력원의 출력값이다.
일 실시예에서, 제어장치는 리어휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점이 프론트휠이 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점으로부터 제한시간 내에 있을 때 구동부를 제어한다. 여기서, 제한시간은 차량의 휠베이스 및 속도에 기초하여 계산된 값이다.
일 실시예에서, 제어장치는 차량의 구동휠의 속도가 트랙션 제어 시스템의 동작 조건에 대응되는 값보다 작을 때 구동부를 제어한다.
일 실시예에서, 제어장치는 사용자 인터페이스를 통해 탑승자로부터 수신한 제어 권한에 기초하여 구동부를 제어한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 프론트휠의 돌출부 통과 판단 과정을 나타내는 순서도이다.
제어장치는 프론트휠의 가속도가 기 설정된 가속도 범위 밖인지 판단한다(S900).
제어장치는 제1 시간구간 동안 가속도가 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소하는지 판단한다(S902).
제1 시간구간 동안 가속도가 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소한 경우, 제어장치는 제2 시간구간 동안 가속도가 하단 임계값 아래에서 상단 임계값 위로 증가하는지 판단한다(S904).
제2 시간구간 동안 가속도가 하단 임계값 아래에서 상단 임계값 위로 증가한 경우, 제어장치는 프론트휠의 가속도가 최대 시간구간 내에서 기 설정된 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한다(S906).
프론트휠의 가속도가 최대 시간구간 내에서 기 설정된 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단한 경우, 제어장치는 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단한다(S908).
한편, 제1 시간구간 동안 가속도가 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소하지 않은 경우, 제어장치는 제1 시간구간 동안 가속도가 하단 임계값 아래에서 상단 임계값 위로 증가하는지 판단한다(S910).
제1 시간구간 동안 가속도가 하단 임계값 아래에서 상단 임계값 위로 증가한 경우, 제어장치는 제2 시간구간 동안 가속도가 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소하는지 판단한다(S912).
제2 시간구간 동안 가속도가 상단 임계값 위에서 하단 임계값 아래로 감소한 경우, 제어장치는 단계 S906 및 단계 S908을 수행한다.
이 외에, 제어장치는 단계 S900으로 되돌아가 다음 가속도 값에 대해 동일한 절차를 반복한다.
본 명세서에 설명되는 시스템들 및 기법들의 다양한 구현예들은, 디지털 전자 회로, 집적회로, FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 구현예들은 프로그래밍가능 시스템 상에서 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현되는 것을 포함할 수 있다. 프로그래밍가능 시스템은, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 그리고 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령들을 수신하고 이들에게 데이터 및 명령들을 전송하도록 결합되는 적어도 하나의 프로그래밍가능 프로세서(이것은 특수 목적 프로세서일 수 있거나 혹은 범용 프로세서일 수 있음)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램들(이것은 또한 프로그램들, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션들 혹은 코드로서 알려져 있음)은 프로그래밍가능 프로세서에 대한 명령어들을 포함하며 "컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체"에 저장된다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등의 비휘발성(non-volatile) 또는 비일시적인(non-transitory) 매체일 수 있으며, 또한 데이터 전송 매체(data transmission medium)와 같은 일시적인(transitory) 매체를 더 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 센서부
11: 제어장치
12: 구동부

Claims (14)

  1. 차량의 제어장치의 동작 방법에 있어서,
    프론트휠의 가속도를 획득하는 단계;
    상기 프론트휠의 가속도가 기 설정된 가속도 범위 밖이고, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동(fluctuate)하는 경우, 상기 프론트휠이 도로의 돌출부(dump)를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계;
    리어휠의 가속도를 획득하는 단계;
    상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위 밖이고, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 프론트휠이 상기 돌출부를 지나고 상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 때, 차량의 구동부를 제어하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계는,
    기 설정된 크기의 제1 시간구간 동안 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 상기 제1 시간구간 내에 시작지점을 가지고 상기 기 설정된 크기를 가지는 제2 시간구간 동안 상기 프론트휠의 가속도가 상기 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는 경우, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 프론트휠의 가속도가 상기 제1 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하고, 상기 제2 시간구간 동안 상기 상단 임계값보다 큰 값에서 상기 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 단계는,
    기 설정된 크기의 제3 시간구간 동안 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 상기 제3 시간구간 내에 시작지점을 가지고 상기 기 설정된 크기를 가지는 제4 시간구간 동안 상기 리어휠의 가속도가 상기 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는 경우, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 리어휠의 가속도가 상기 제3 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하고, 상기 제4 시간구간 동안 상기 상단 임계값보다 큰 값에서 상기 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 구동부를 제어하는 단계는,
    상기 차량의 동력원의 출력과 기 설정된 값 간 차이에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 단계, 상기 기 설정된 값은 트랙션 제어 시스템이 동작하기 시작할 때 상기 동력원의 출력값임;
    를 포함하는 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 구동부를 제어하는 단계는,
    상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점이 상기 프론트휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점으로부터 제한시간 내에 있을 때, 수행되는 것이며,
    상기 제한시간은 상기 차량의 휠베이스 및 속도에 기초하여 계산된 것인 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 구동부를 제어하는 단계는,
    상기 차량의 구동휠의 속도가 트랙션 제어 시스템의 동작 조건에 대응되는 값보다 작을 때 수행되는 것인 동작 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 구동부를 제어하는 단계는,
    사용자 인터페이스를 통해 탑승자로부터 수신한 제어 권한에 기초하여 수행되는 것인 동작 방법.
  8. 차량의 제어장치에 있어서,
    프론트휠의 가속도 및 리어휠의 가속도를 획득하는 획득부;
    상기 프론트휠의 가속도가 기 설정된 가속도 범위 밖이고, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동(fluctuate)하는 경우, 상기 프론트휠이 도로의 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하고,
    상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위 밖이고, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위를 벗어난 시점부터 기 설정된 최대 시간구간 내에서 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동하는 경우, 상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 차량의 구동부를 제어하는 제어부
    를 포함하는 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 판단부는,
    기 설정된 크기의 제1 시간구간 동안 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 상기 제1 시간구간 내에 시작지점을 가지고 상기 기 설정된 크기를 가지는 제2 시간구간 동안 상기 프론트휠의 가속도가 상기 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는 경우, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하고,
    상기 프론트휠의 가속도가 상기 제1 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하고, 상기 제2 시간구간 동안 상기 상단 임계값보다 큰 값에서 상기 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 상기 프론트휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하는 것인 제어장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 판단부는,
    기 설정된 크기의 제3 시간구간 동안 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위의 상단 임계값보다 큰 값에서 하단 임계값보다 작은 값으로 감소하고, 상기 제3 시간구간 내에 시작지점을 가지고 상기 기 설정된 크기를 가지는 제4 시간구간 동안 상기 리어휠의 가속도가 상기 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하는 경우, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하고,
    상기 리어휠의 가속도가 상기 제3 시간구간 동안 하단 임계값보다 작은 값에서 상기 상단 임계값보다 큰 값으로 증가하고, 상기 제4 시간구간 동안 상기 상단 임계값보다 큰 값에서 상기 하단 임계값보다 작은 값으로 감소한 경우, 상기 리어휠의 가속도가 상기 가속도 범위보다 넓은 범위에서 변동한 것으로 판단하는 것인 제어장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 동력원의 출력과 기 설정된 값 간 차이에 기초하여 상기 구동부를 제어하되,
    상기 기 설정된 값은 트랙션 제어 시스템이 동작하기 시작할 때 상기 동력원의 출력의 측정값인 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 차량의 휠베이스 및 속도에 기초하여 제한시간을 계산하는 계산부
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 리어휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점이 상기 프론트휠이 상기 돌출부를 지나고 있는 것으로 판단된 시점으로부터 제한시간 내에 있을 때, 상기 구동부를 제어하는 것인 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 구동휠의 속도가 트랙션 제어 시스템의 동작 조건에 대응되는 값보다 작을 때 상기 구동부를 제어하는 것인 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자 인터페이스를 통해 탑승자로부터 수신한 제어 권한에 기초하여 상기 구동부를 제어하는 것인 장치.
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