KR20230147775A - 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20230147775A
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control system
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KR1020220045907A
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손영일
김민준
황상우
장세현
성준호
정용환
임성진
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

차량 주행로의 노면 상태를 파악하는 모니터링기; 차량의 차고의 높낮이를 조절하는 액티브 서스펜션; 범프의 종류에 따라 구별되는 복수의 데이터맵이 저장되고, 데이터맵은 차량의 운동특성을 입력으로 하며 튜닝인자를 출력으로 하는 메모리; 및 모니터링기를 통해 감지된 범프에 해당하는 메모리의 데이터맵을 통하여 튜닝인자를 도출하며, 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하고, 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 제어기;를 포함하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법이 소개된다.

Description

차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법 {PREVIEW HEIGHT CONTROL SYSTEM OF VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 비교적 적은 연산량을 통해 노면의 범프 정보를 정확히 취득하고 범프의 종류를 파악하며, 파악된 범프의 종류에 따라 가우시안 분포를 추종하도록 차고를 제어함으로써 응답성이 빠르고 최적의 승차감과 주행안정성을 얻을 수 있도록 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
기능이 다수 탑재된 고급 차량들의 경우 프리뷰 전자제어 현가장치 사양이 적용되고 있다. 이는 전방 카메라로부터 현재 노면의 프로파일 정보를 입수하고, 이를 이용하여 승차감 제어를 수행하여 시스템의 자세변화를 억제하고 승차감을 향상시키는 제어에 해당한다. 하지만 이러한 시스템은 반능동형의 가변댐퍼를 쓰는 현가장치를 가지고 제어하기 때문에 차고제어 기능이 불가능하다.
또한, 전방 자율주행을 위해서 장착되는 카메라로부터 역시 이러한 노면 프로파일 정보의 습득이 가능한데, 액티브 서스펜션의 적용시 능동적인 차고제어가 가능하기 때문에 좀 더 승차감의 최적화가 가능하며 이를 위해서는 현재 노면의 프로파일로부터 최적의 차고제어를 위한 목표 차고 프로파일의 계산이 필요하다.
종래에는 노면 프로파일 내지 차고 프로파일을 얻기 위해서 범프의 형상을 이미지로 분석하여 연산하는 과정이 필요하였고 이는 많은 연산량으로 인하여 빠른 대응이 어렵고, 그로 인해 범프를 제대로 인지하지 못하거나 범프를 무시하는 등의 문제가 있었다.
따라서 좀 더 빠른 범프 특성의 파악이 필요하고, 범프의 파악 후에도 빠른 목표 차고를 도출함으로써 신속하게 범프에 대응하여 서스펜션을 제어하는 기술이 필요하였다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1992-0000519 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 비교적 적은 연산량을 통해 노면의 범프 정보를 정확히 취득하고 범프의 종류를 파악하며, 파악된 범프의 종류에 따라 가우시안 분포를 추종하도록 차고를 제어함으로써 응답성이 빠르고 최적의 승차감과 주행안정성을 얻을 수 있도록 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템은, 차량 주행로의 노면 상태를 파악하는 모니터링기; 차량의 차고의 높낮이를 조절하는 액티브 서스펜션; 범프의 종류에 따라 구별되는 복수의 데이터맵이 저장되고, 데이터맵은 차량의 운동특성을 입력으로 하며 튜닝인자를 출력으로 하는 메모리; 및 모니터링기를 통해 감지된 범프에 해당하는 메모리의 데이터맵을 통하여 튜닝인자를 도출하며, 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하고, 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 제어기;를 포함한다.
모니터링기는 차량의 전방 또는 후방 주행로를 촬영하는 카메라센서일 수 있다.
제어기는 모니터링기를 통해 차량 주행방향으로의 주행로 이미지를 입력받고, 주행로 이미지를 분석하여 주행로에 존재하는 범프를 감지하며, 범프의 종류를 파악할 수 있다.
제어기는 감지된 범프의 종류를 파악하고, 파악된 종류의 범프에 관한 데이터맵을 메모리에서 호출하며, 호출된 데이터맵에 차량의 운동특성을 입력하여 튜닝인자를 도출할 수 있다.
차량의 운동특성은 차량의 속도, 가속도, 중량, 무게중심 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
튜닝인자는 아래의 가우시안 분포 수식의 , 를 포함할 수 있다.
위 수식에서, 는 목표차고값이고, 는 차량의 위치이며, 는 평균이고, , 는 튜닝인자 임.
튜닝인자는 아래의 액티브 서스펜션 제어력 수식의 를 포함할 수 있다.
위 수식에서, 는 액티브 서스펜션의 목표제어력이고, 는 목표차고값이며, 는 현재 차고값이고, 는 튜닝인자 임.
제어기는 목표차고를 거리축에 따른 가우시안 분포 형태로 도출하고, 거리축에 따른 가우시안 분포를 시간축에 따른 가우시안 분포로 변환할 수 있다.
제어기는 시간축에 따른 가우시안 분포를 통해 목표차고값을 도출하며, 현재차고값이 목표차고값을 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어할 수 있다.
본 발명의 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 제어방법은, 모니터링기에서 차량 주행로의 노면 상태를 파악하는 단계; 제어기에서 모니터링기의 정보로부터 차량 주행로의 범프를 감지하고 범프의 종류를 파악하는 단계; 제어기에서 파악된 범프의 종류에 해당하는 데이터맵을 메모리로부터 호출하는 단계; 제어기에서 호출한 데이터맵에 차량 운동특성을 입력하여 튜닝인자를 도출하는 단계; 제어기에서 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계; 및 제어기에서 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 단계;를 포함한다.
차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계에서는 아래의 가우시안 분포 수식에 튜닝인자로서 , 를 대입할 수 있다.
위 수식에서, 는 목표차고값이고, 는 차량의 위치이며, 는 평균이고, , 는 튜닝인자 임.
액티브 서스펜션을 제어하는 단계에서는 아래의 액티브 서스펜션 제어력 수식에 튜닝인자로서 를 대입하여 액티브 서스펜션의 목표제어력을 도출할 수 있다.
위 수식에서, 는 액티브 서스펜션의 목표제어력이고, 는 목표차고값이며, 는 현재 차고값이고, 는 튜닝인자 임.
차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계에서는 제어기는 목표차고를 거리축에 따른 가우시안 분포 형태로 도출하고, 거리축에 따른 가우시안 분포를 시간축에 따른 가우시안 분포로 변환할 수 있다.
차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계에서는 제어기는 시간축에 따른 가우시안 분포를 통해 목표차고값을 도출할 수 있다.
본 발명의 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법에 따르면, 비교적 적은 연산량을 통해 노면의 범프 정보를 정확히 취득하고 범프의 종류를 파악하며, 파악된 범프의 종류에 따라 가우시안 분포를 추종하도록 차고를 제어함으로써 응답성이 빠르고 최적의 승차감과 주행안정성을 얻을 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법의 가우시안 분포에 관한 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법의 튜닝인자에 관한 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 제어방법의 순서를 나타낸 차트.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법의 가우시안 분포에 관한 그래프이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법의 튜닝인자에 관한 그래프이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 제어방법의 순서를 나타낸 차트이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 구성도로서, 본 발명에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템은, 차량 주행로의 노면 상태를 파악하는 모니터링기(100); 차량의 차고의 높낮이를 조절하는 액티브 서스펜션(300); 범프의 종류에 따라 구별되는 복수의 데이터맵이 저장되고, 데이터맵은 차량의 운동특성을 입력으로 하며 튜닝인자를 출력으로 하는 메모리(200); 및 모니터링기를 통해 감지된 범프에 해당하는 메모리의 데이터맵을 통하여 튜닝인자를 도출하며, 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하고, 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 제어기(400);를 포함한다.
본 발명은 차고의 조절이 가능한 액티브 서스펜션(300)을 활용하여 차량이 범프를 통과하는 경우 차고의 변화를 억제함으로써 승차자로하여금 좋은 승차감을 느낄 수 있도록 하는 것이다. 이와 같이 차량이 노면을 타고 넘는 경우 순간적인 차고의 실시간 조절을 위해서는 범프의 형태를 사전이 미리 파악하는 것이 중요하고, 범프의 형태에 따라 미리 목표차고 프로파일을 생성하거나 또는 범프를 넘는 순간 혹은 그 이전부터 차고를 실시간으로 목표값에 추종하도록 제어하는 것이 필요하다.
본 발명의 경우 우선 범프의 형태를 파악함에 있어 실시간으로 전방의 영상 또는 데이터들을 모두 분석하여 범프의 형태를 도출하는 것이 아니라, 미리 범프의 다양한 형태에 대한 프로파일을 구비하고 있고, 감지된 범프를 구비된 형태들 중에서 매칭하여 선정하는 방법을 취함으로써 범프의 형상에 대한 빠른 판독이 가능한 점이 큰 특징에 해당한다.
또한, 본 발명의 경우 파악된 범프를 넘는 동안에 구현해야 하는 차고의 목표를 실제 차량의 차고가 추종하도록 함으로써 승차자가 이질감을 느끼지 않고 최대한 자연스럽게 편안한 승차감을 느낄 수 있도록 하며, 차량의 조종 안정성에 있어서도 최적의 효과를 얻을 수 있도록 한다.
특히 범프의 형태 특성 상 전후 대칭인 구조가 많고, 차량의 서스펜션 특성 상 차고의 조절을 전후 대칭으로 하는 것이 가장 편안한 승차감과 조종 안정성을 구현할 수 있음을 참조하여, 차고의 목표 프로파일은 전후 대칭 형태인 가우시안 분포를 추종하도록 하는 것에 특징이 있다. 이를 통하여 범프 통과전, 통과중 및 통과후에 있어 부드럽고 편안하며 예측가능한 차량 움직임을 구현함으로써 승차자로 하여금 최대한 이질감이 없도록 하고, 차량의 거동 또한 안정적일 수 있도록 하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 차량의 프리뷰 차고제어 시스템은 도 1에 도시된 것과 같이 크게 모니터링기(100), 메모리(200), 제어기(400), 액티브 서스펜션(300)으로 구성된다. 액티브 서스펜션(300)의 경우는 차고의 조절이 가능하도록 차량의 각 휠마다 장착될 수 있고, 공갑, 유압 및 전자력 등 다양한 방식의 차고를 능동적으로 조절할 수 있는 모든 서스펜션이 해당된다.
아울러, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어기(400)는 차량의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수도 있으며, 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수도 있다.
먼저, 모니터링기(100)의 경우 차량 주행로의 노면 상태를 파악한다. 모니터링기(100)는 차량의 전방 또는 후방 주행로를 촬영하는 카메라센서일 수 있으며, 라이다센서 등 노면의 형태를 입체적으로 파악할 수 있는 센서인 경우도 물론 가능하다.
또한 차량은 전진과 후진을 하는 경우를 모두 가정할 수 있기 때문에 모니터링기(100)는 차량의 전후방을 모두 측정하는 것이 필요할 수 있다. 모니터링기가 카메라센서일 경우에는 차량이 전진중인 경우에는 전방을 촬영하고 후진중인 경우에는 후방을 촬영한다. 그리고 제어기는 촬영된 영상을 통하여 이미지 분석을 수행하고, 분석결과에 따라 노면에 존재하는 범프를 탐지한다. 이러한 이미지분석에 대하여는 많은 종래기술들이 있기 때문에 자세한 설명은 생략한다.
한편, 제어기(400)의 이미지 분석 결과에 따라 주행로에서 감지된 범프의 종류를 파악한다. 주행로에는 다양한 형상의 범프가 존재할 수 있으며, 대표적인 예가 과속방지턱이 될 수 있다. 따라서 메모리(200)에 미리 각종 타입별 범프의 프로파일에 대한 정보를 저장하여 두고, 제어기(400)에서 파악된 범프의 종류에 따라 메모리로부터 범프에 관한 구체적인 형상 데이터를 호출하도록 한다. 이를 통하여 실제 센서를 통해 범프의 형상을 도출하는 것이 아니라 센서로는 범프의 종류만을 파악하도록 하고, 구체적인 범프의 형상은 미리 마련된 데이터를 통해 추출하기 때문에 연산시간이 크게 단축되고, 차속이 빠른 경우나 급작스럽게 범프가 나타난 경우에도 빠른 제어가 가능해지는 것이다.
한편, 메모리(200)에는 범프의 종류에 따라 구별되는 복수의 데이터맵이 저장된다. 그리고 복수의 데이터맵들은 각각 차량의 운동특성을 입력으로 하며 튜닝인자를 출력으로 한다.
제어기(400)는 모니터링기(100)를 통해 감지된 범프에 해당하는 메모리(200)의 데이터맵을 통하여 튜닝인자를 도출한다. 그리고 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출한다. 그 후 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 것이다.
본 발명에서는 차량의 sprung mass의 목표위치를 계산하는 로직을 기반으로 하여 게인값 를 사용하는 차고 제어를 아래와 같이 적용하여 사용한다.
위 수식에서, 는 액티브 서스펜션의 목표제어력이고, 는 목표차고값이며, 는 현재 차고값이고, 는 튜닝인자 임.
위 수식의 경우, 차량의 목표차고와 현재차고의 차이에 게인값을 곱하여 서스펜션의 목표제어력을 도출하는 것이다. 따라서 서스펜션을 목표제어력으로 제어함으로써 차량의 차고는 목표값을 실시간으로 추종할 수 있도록 한다. 차량의 현재 차고값의 경우에는 서스펜션의 기하학적인 관계를 통하여 연산이 가능하며, 차량의 목표차고값의 경우에는 가우시안 분포를 통해 도출하고, 게인값은 차량의 운동특성을 데이터맵에 대입하여 도출한다.
구체적으로, 차속이 빠른 경우와 느린 경우에는 분명 게인값을 달리하여 서스펜션을 제어해야할 것인바, 대표적으로는 차속에 따른 게인값으로 구성된 데이터맵을 메모리에 구비할 수 있을 것이다.
한편, 제어기(400)는 감지된 범프의 종류를 파악하고, 파악된 종류의 범프에 관한 데이터맵을 메모리(200)에서 호출하며, 호출된 데이터맵에 차량의 운동특성을 입력하여 튜닝인자를 도출할 수 있다. 메모리(200)에는 다양한 범프의 종류별로 데이터맵들이 구비되어 있다.
차량의 운동특성은 차량의 속도, 가속도, 중량, 무게중심 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 대표적으로는 동일한 범프를 넘는 경우라도 차속이 빠를 경우에는 차고의 변화를 좀 더 허용하는 방향으로 제어를 하고 차속이 느릴 경우에는 차고의 변화가 거의 없도록 제어하는 것이 시스템의 안정성과 승차자의 이질감을 최소화하는 방향으로 볼 수 있다. 따라서, 대표적인 예로 차량의 운동특성인 차속에 따라 튜닝인자를 달리하는 것이 필요한 것이다.
튜닝인자는 아래의 가우시안 분포 수식의 , 를 포함할 수 있다.
위 수식에서, 는 목표차고값이고, 는 차량의 위치이며, 는 평균이고, , 는 튜닝인자 임.
위 수식의 경우는 도 2에 도시된 가우시안 분포에 관한 함수이다. 도시된 그래프에는 두 가지의 가우시안 분포가 존재한다. 높이가 큰 분포(B)의 경우는 실제 범프의 형상에 관한 것이고, 높이가 낮은 분포(R)는 목표차고에 관한 것이다. 즉, 실제 범프의 경우 도시된 것과 같이 가우시안 분포를 갖는다고 볼 수 있는데, 차량이 해당 범프를 넘을 경우 차고의 높이 변화는 실제 범프의 높이보다 작게 변화하도록 서스펜션을 제어함으로써 승차감을 향상시키는 것이며, 범프의 길이 역시 차고를 먼저 선행하여 높이도록 함으로써 범프를 넘는 동안 차고의 변화의 정도를 완만하게 가져가도록 하는 것이다.
가우시안 분포의 경우는 위 수학시 2에서와 같이 를 조절하여 분포의 높이를 조절할 수 있고, 를 조절함으로써 분포의 길이를 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 범프의 형상별로 데이터맵을 마련하고, 동일한 형상이라 하더라도 차속에 따라 다른 값의 , 를 사용함으로써 현재 상황에서 가장 적합한 차고에 관한 가우시안 분포를 도출할 수 있도록 하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법의 튜닝인자에 관한 데이터맵의 그래프로써, 해당 그래프의 경우 차속을 입력할 경우 값을 도출할 수 있는 데이터맵을 나타낸다. 이러한 데이터맵은 , 모두 구비할 수 있으며, 또한 범프의 종류별로도 다양하게 미리 마련하여 메모리에 저장하고, 제어기에서 사용할 수 있도록 한다.
한편, 제어기는 도 2와 같이 목표차고를 거리축에 따른 가우시안 분포 형태로 도출한다. 이 과정에서 차고의 분포는 실제 범프의 분포와 동일한 위치에 배치되도록 값을 조정한다. 그리고 제어기는 거리축에 따른 가우시안 분포를 시간축에 따른 가우시안 분포로 변환할 수 있다. 그 과정에서는 현재 차량의 차속이 필요하며, 속도와 거리의 관계에 따라 가우시안 분포의 X축을 시간에 대한 축으로 변환하는 것이다. 그에 따라 제어기는 시간을 기준으로 서스펜션을 제어할 수 있게 되어 좀 더 효과적이고 정확하게 타이밍을 맞추어 서스펜션의 제어가 가능해진다.
그리고 제어기(400)는 시간축에 따른 가우시안 분포를 통해 목표차고값을 도출하며, 현재차고값이 목표차고값을 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 제어방법의 순서를 나타낸 차트로서, 본 발명의 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 제어방법은, 모니터링기에서 차량 주행로의 노면 상태를 파악하는 단계(S100); 제어기에서 모니터링기의 정보로부터 차량 주행로의 범프를 감지하고 범프의 종류를 파악하는 단계(S120); 제어기에서 파악된 범프의 종류에 해당하는 데이터맵을 메모리로부터 호출하는 단계;(S200) 제어기에서 호출한 데이터맵에 차량 운동특성을 입력하여 튜닝인자를 도출하는 단계(S200); 제어기에서 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계(S300); 및 제어기에서 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 단계(S500);를 포함한다.
먼저 모니터링기에서는 차량 주행로 존재하는 범프를 감지한다(S100). 그리고 제어기에서는 메모리의 범프 프로파일을 통해 감지된 범프와 일치하거나 가장 유사한 범프의 종류를 파악한다(S120). 범프의 종류가 파악된 후에는 그에 매칭되는 데이터맵을 메모리에서 호출한다(S200). 그리고 현재의 차속을 데이터맵에 대입함으로써 적절한 , 를 도출한다(S200).
제어기에서는 도출된 , 를 아래의 수식에 대입하여 목표차고에 관한 가우시안 분포를 도출한다(S300).
위 수식에서, 는 목표차고값이고, 는 차량의 위치이며, 는 평균이고, , 는 튜닝인자 임.
그리고 도출된 가우시안 분포는 거리축에 따른 것인바, 이를 시간축에 관한 것으로 변환하여 를 도출하고, 그에 따라 시간 도메인에서의 목표차고 프로파일을 얻는다(S320, S340).
한편, 서스펜션의 제어를 위해 현재의 차속을 데이터맵에 대입하여 적절한 게인값을 얻는다(S210). 그에 따라 아래와 같이 서스펜션의 목표제어력을 도출하는 수식을 완성한다(S400).
위 수식에서, 는 액티브 서스펜션의 목표제어력이고, 는 목표차고값이며, 는 현재 차고값이고, 는 튜닝인자 임.
그리고 제어기는 목표차고의 시간축에 관한 프로파일에 따라 서스펜션의 목표제어력을 실시간으로 도출하고, 서스펜션을 실시간으로 제어함으로써 범프를 넘는 경우에 있어서의 차량의 차고를 조절하며 승차감을 구현하도록 하는 것이다(S500).
본 발명의 차량의 프리뷰 차고제어 시스템 및 그 제어방법에 따르면, 비교적 적은 연산량을 통해 노면의 범프 정보를 정확히 취득하고 범프의 종류를 파악하며, 파악된 범프의 종류에 따라 가우시안 분포를 추종하도록 차고를 제어함으로써 응답성이 빠르고 최적의 승차감과 주행안정성을 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 모니터링기
200 : 메모리
300 : 액티브 서스펜션
400 : 제어기

Claims (14)

  1. 차량 주행로의 노면 상태를 파악하는 모니터링기;
    차량의 차고의 높낮이를 조절하는 액티브 서스펜션;
    범프의 종류에 따라 구별되는 복수의 데이터맵이 저장되고, 데이터맵은 차량의 운동특성을 입력으로 하며 튜닝인자를 출력으로 하는 메모리; 및
    모니터링기를 통해 감지된 범프에 해당하는 메모리의 데이터맵을 통하여 튜닝인자를 도출하며, 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하고, 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 제어기;를 포함하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    모니터링기는 차량의 전방 또는 후방 주행로를 촬영하는 카메라센서인 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제어기는 모니터링기를 통해 차량 주행방향으로의 주행로 이미지를 입력받고, 주행로 이미지를 분석하여 주행로에 존재하는 범프를 감지하며, 범프의 종류를 파악하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제어기는 감지된 범프의 종류를 파악하고, 파악된 종류의 범프에 관한 데이터맵을 메모리에서 호출하며, 호출된 데이터맵에 차량의 운동특성을 입력하여 튜닝인자를 도출하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    차량의 운동특성은 차량의 속도, 가속도, 중량, 무게중심 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    튜닝인자는 아래의 가우시안 분포 수식의 , 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.

    위 수식에서, 는 목표차고값이고, 는 차량의 위치이며, 는 평균이고, , 는 튜닝인자 임.
  7. 청구항 1에 있어서,
    튜닝인자는 아래의 액티브 서스펜션 제어력 수식의 를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.

    위 수식에서, 는 액티브 서스펜션의 목표제어력이고, 는 목표차고값이며, 는 현재 차고값이고, 는 튜닝인자 임.
  8. 청구항 1에 있어서,
    제어기는 목표차고를 거리축에 따른 가우시안 분포 형태로 도출하고, 거리축에 따른 가우시안 분포를 시간축에 따른 가우시안 분포로 변환하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제어기는 시간축에 따른 가우시안 분포를 통해 목표차고값을 도출하며, 현재차고값이 목표차고값을 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템.
  10. 모니터링기에서 차량 주행로의 노면 상태를 파악하는 단계;
    제어기에서 모니터링기의 정보로부터 차량 주행로의 범프를 감지하고 범프의 종류를 파악하는 단계;
    제어기에서 파악된 범프의 종류에 해당하는 데이터맵을 메모리로부터 호출하는 단계;
    제어기에서 호출한 데이터맵에 차량 운동특성을 입력하여 튜닝인자를 도출하는 단계;
    제어기에서 튜닝인자를 대입하여 차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계; 및
    제어기에서 도출된 목표차고를 추종하도록 액티브 서스펜션을 제어하는 단계;를 포함하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 제어방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계에서는 아래의 가우시안 분포 수식에 튜닝인자로서 , 를 대입하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 제어방법.

    위 수식에서, 는 목표차고값이고, 는 차량의 위치이며, 는 평균이고, , 는 튜닝인자 임.
  12. 청구항 10에 있어서,
    액티브 서스펜션을 제어하는 단계에서는 아래의 액티브 서스펜션 제어력 수식에 튜닝인자로서 를 대입하여 액티브 서스펜션의 목표제어력을 도출하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 제어방법.

    위 수식에서, 는 액티브 서스펜션의 목표제어력이고, 는 목표차고값이며, 는 현재 차고값이고, 는 튜닝인자 임.
  13. 청구항 10에 있어서,
    차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계에서는 제어기는 목표차고를 거리축에 따른 가우시안 분포 형태로 도출하고, 거리축에 따른 가우시안 분포를 시간축에 따른 가우시안 분포로 변환하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 제어방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    차량의 목표차고를 가우시안 분포의 형태로 도출하는 단계에서는 제어기는 시간축에 따른 가우시안 분포를 통해 목표차고값을 도출하는 것을 특징으로 하는 차량의 프리뷰 차고제어 시스템의 제어방법.
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