KR20240007810A - 차량 및 차량의 제어 방법 - Google Patents

차량 및 차량의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은, 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 영상 데이터를 획득하는 카메라; 상기 차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 레이더 데이터를 획득하는 레이더; 사용자로부터 상기 차량의 회생 제동에 관한 입력을 수신하는 입력부; 및 상기 입력부가 상기 사용자로부터 상기 차량의 회생 제동을 수행하는 입력을 수신한 경우, 상기 차량이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 주행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 차량이 회생 제동을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 차량의 제어 방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD OF VEHICLE}
개시된 발명은 차량에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는　회생　제동을 수행하는 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
회생　제동　시스템은 관성에 의하여 자동차가 주행할 수 있는 여유 동력이 있을 때 발전기를 구동시켜 전기에너지를 생성하는 시스템이다. 이러한　회생　제동　시스템은 브레이크와 연동된 하나의 시스템으로서 작동되는 것이 일반적이다.
최근 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 차량이 주행 중 원거리에 차량이 정차되어 있거나 원거리에서 차량이 정차하기 위해 속도를 낮추는 경우 미리 설정된 속도 또는 전방 차량과의 거리를 맞추기 위해 불필요한 가속을 수행하는 경우가 발생하고 있으며, 또한 내리막 길에서 운전자가 설정된 속도를 맞추기 위해 불필요한 가속을 하는 경우가 발생하고 있다.
이에 따라 운전자가 가속을 원하지 않을 경우 이러한 불필요한 가속을 억제할 필요가 있다.
개시된 발명의 일 측면은 ACC 모드로 주행 중 운전자가 원하지 않는 차량의 가속이 발생하는 경우 회생 제동 시스템을 동작시켜 불필요한 가속을 줄일 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량은, 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 영상 데이터를 획득하는 카메라; 상기 차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 레이더 데이터를 획득하는 레이더; 사용자로부터 상기 차량의 회생 제동에 관한 입력을 수신하는 입력부; 및 상기 차량이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 주행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 입력부가 상기 사용자로부터 상기 차량의 회생 제동을 수행하는 입력을 수신한 경우 상기 차량이 회생 제동을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 입력부는, 상기 사용자로부터 상기 회생 제동 수행 시 상기 차량의 제동량을 설정할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하고, 상기 제어부는, 상기 회생 제동 수행 시 상기 사용자가 설정한 상기 차량의 제동량에 기초하여 상기 회생 제동을 수행하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 회생 제동 수행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는 것으로 판단되면, 상기 차량과 상기 타 차량과의 거리 및 상기 타 차량의 상대 속도에 기초하여 상기 차량이 제동하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 차량으로부터 상기 타 차량까지의 거리 및 상기 차량의 현재 제동량에 따른 제동 거리에 기초하여 상기 타 차량까지 도달할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 타 차량까지 도달할 수 없는 것으로 판단되면, 상기 회생 제동 동작을 종료하거나 가속 페달을 밟도록 상기 사용자에게 알림을 제공하도록 제어할 수 있다.
디스플레이; 및 스피커;를 더 포함하고, 상기 사용자 알림은 상기 디스플레이를 통해 시각적으로 제공되거나 상기 스피커를 통해 청각적으로 제공될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량의 제어 방법은, 차량의 외부 시야를 갖도록 마련된 카메라를 통해 상기 차량의 외부 시야에 대한 영상 데이터를 획득하고; 상기 차량의 외부 시야를 갖도록 마련된 레이더를 통해 상기 차량의 외부 시야에 대한 레이더 데이터를 획득하고; 상기 차량이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 주행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 사용자로부터 상기 차량의 회생 제동을 수행하는 입력을 수신한 경우 상기 차량이 회생 제동을 수행하도록 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 사용자로부터 상기 회생 제동 수행 시 상기 차량의 제동량을 설정할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하는 것;을 더 포함하고, 상기 회생 제동을 수행하도록 제어하는 것은, 상기 회생 제동 수행 시 상기 사용자가 설정한 상기 차량의 제동량에 기초하여 상기 회생 제동을 수행하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
상기 회생 제동 수행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는지 여부를 판단하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는 것으로 판단되면, 상기 차량과 상기 타 차량과의 거리 및 상기 타 차량의 상대 속도에 기초하여 상기 차량이 제동하도록 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 상기 차량으로부터 상기 타 차량까지의 거리 및 상기 차량의 현재 제동량에 따른 제동 거리에 기초하여 상기 타 차량까지 도달할 수 있는지 여부를 판단하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 타 차량까지 도달할 수 없는 것으로 판단되면, 상기 회생 제동 동작을 종료하거나 가속 페달을 밟도록 상기 사용자에게 알림을 제공하도록 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 알림을 제공하는 것은, 디스플레이를 통해 시각적으로 제공되거나 스피커를 통해 청각적으로 제공되는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, ACC 모드로 주행 중 운전자가 원하지 않는 차량의 가속이 발생하는 경우 회생 제동 시스템을 동작시켜 불필요한 가속을 줄일 수 있는 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2은 일 실시예에 의한 차량의 제어 블록도를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 카메라 및 센서를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량의 회생 제동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 경우를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량이 내리막길에서 주행 중인 경우를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량 전방에 타 차량이 존재하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 의한 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
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.
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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)를 포함한다. 엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 변속기(20)는 복수의 기어들을 포함하며, 엔진(10)에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 전달할 수 있다. 제동 장치(30)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다. 조향 장치(40)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.
차량(1)은 복수의 전장 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS) (11)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU) (21)과, 전자식 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module) (31)과, 전자식 조향 장치(Electronic Power Steering, EPS) (41)과, 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM)과, 사용자 인터페이스(200)를 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지에 응답하여 엔진(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(10)의 토크를 제어할 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 연료분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다. 이러한 엔진 관리 시스템(11)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.
변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(21)은 엔진(10)으로부터 차륜까지의 변속 비율을 조절할 수 있다.
전자식 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차륜들의 슬립(slip)에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있다(Anti-lock Braking Systems, ABS). 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제할 수 있다(Electronic stability control, ESC). 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동할 수 있다(Traction Control System, TCS).
전자식 조향 장치(41)는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전자식 조향 장치(41)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다.
바디 컨트롤 모듈(51)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 바디 컨트롤 모듈(51)은 헤드 램프, 와이퍼, 클러스터, 다기능 스위치 및 방향 지시 램프 등을 제어할 수 있다.
운전자 보조 시스템은 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템은 차량(1)이 주행 중인 도로의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트(cyclist), 차선, 도로 표지판, 신호등 등)을 감지하고, 감지된 환경에 응답하여 차량(1)의 구동 및/또는 제동 및/또는 조향을 제어할 수 있다.
운전자 보조 시스템은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템은 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW)와, 차선 유지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와, 상향등 보조(High Beam Assist, HBA)와, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking, AEB)과, 교통 표지판 인식(Traffic Sign Recognition, TSR)과, 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.
차량(1)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(101)과, 차량(1) 주변의 객체 데이터를 획득하는 레이더 모듈(102)을 포함한다. 카메라 모듈(101)은 카메라(101a)와 제어기(Electronic Control Unit, ECU) (101b)를 포함하며, 차량(1)의 전방을 촬영하고 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 차선, 도로 표지판, 신호등 등을 인식할 수 있다. 레이더 모듈(102)은 레이더(102a)와 제어기(102b)를 포함하며, 차량(1) 주변의 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다.
즉, 차량(1)은 카메라 모듈(101)에서 획득한 영상 데이터와 레이더 모듈(102)에서 획득한 감지 데이터(레이더 데이터)를 처리하고, 영상 데이터와 레이더 데이터를 처리한 것에 응답하여 차량(1)이 주행 중인 도로의 환경, 차량(1)의 전방에 위치하는 전방 객체 및 차량(1)의 측방에 위치하는 측방 객체를 감지할 수 있다.
차량(1)은 도 1에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.
이상의 전자 부품들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 카메라 및 센서를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 카메라(110), 입력부(115), 레이더(120), 제어부(130), 제동 시스템(32) 및 알림 시스템(72)을 포함할 수 있다.
제동 시스템(32)은 도 1과 함께 설명된 전자식 제동 제어 모듈(31, 도 1 참조)과 제동 장치(30, 도 1 참조)를 포함하며,
알림 시스템(72)은, 제어부(130)로부터 차량용 네트워크(NT)를 통하여 수신된 경고 신호에 기초하여 사용자에게 경고를 제공할 수 있다.
이를 위해, 알림 시스템(72)은, 프로세서를 포함할 수 있으며, 알림 신호에 기초하여 사용자에게 알림을 제공하는 스피커 및 알림 신호에 기초하여 운전자에게 알림 메시지를 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다. 스피커 및 디스플레이는, 차량(1)의 내부에 마련되어 사용자에게 경고를 제공할 수 있다.
차량(1)은 카메라(110) 및 레이더(120)를 포함할 수 있다.
카메라(110)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 외부를 향하는 시야(field of view) (111a, 112a, 113a, 114a)를 가질 수 있다.
이를 위해, 카메라(110)는, 우측방에 대한 영상 데이터를 획득하는 우측방 카메라(111)와, 좌측방에 대한 영상 데이터를 획득하는 좌측방 카메라(112)와, 전방에 대한 영상 데이터를 획득하는 전방 카메라(113)와, 후방에 대한 영상 데이터를 획득하는 후방 카메라(114)를 포함한다.
우측방 카메라(111) 및 좌측방 카메라(112) 각각은, 예를 들어, 우측 사이드 미러 및 좌측 사이드 미러에 마련될 수 있다.
전방 카메라(113)는, 예를 들어, 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있으며, 후방 카메라(114)는, 예를 들어, 차량(1)의 트렁크에 설치될 수 있다.
다만, 각 카메라(110)의 설치 위치 및 개수는, 상기 예에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라, 다양하게 마련될 수 있다.
카메라(110)는 차량(1)의 외부를 촬영하고, 차량(1) 외부의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 차량(1) 외부의 영상 데이터는 차량(1) 외부에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트 또는 차선에 관한 위치를 포함할 수 있다.
카메라(110)는 복수의 렌즈들 및 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들이 2차원 매트릭스로 배치될 수 있다.
카메라(110)는 제어부(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 카메라(110)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어부(130)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어부(130)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제어부(130)와 연결될 수 있다.
카메라(110)는 차량(1) 외부의 영상 데이터를 제어부(130)로 전달할 수 있다.
레이더(120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 코너에 마련되는 코너 레이더(121, 122, 123, 124)와, 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing)를 갖는 전방 레이더(125)와, 차량(1)의 후방을 향하는 감지 시야를 갖는 후방 레이더(126)를 포함한다.
복수의 코너 레이더들(121, 122, 123, 124)은 차량(1)의 전방 우측에 설치되는 제1 코너 레이더(121)와, 차량(1)의 전방 좌측에 설치되는 제2 코너 레이더(122)와, 차량(1)의 후방 우측에 설치되는 제3 코너 레이더(123)와, 차량(1)의 후방 좌측에 설치되는 제4 코너 레이더(124)를 포함한다.
제1 코너 레이더(121)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 전방 우측을 향하는 감지 시야(121a)를 가질 수 있다. 제2 코너 레이더(122)는 차량(1)의 전방 좌측을 향하는 감지 시야(122a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다. 제3 코너 레이더(123)는 차량(1)의 후방 우측을 향하는 감지 시야(123a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제4 코너 레이더(124)는 차량(1)의 후방 좌측을 향하는 감지 시야(124a)를 가질 수 있으며, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(121, 122, 123, 124) 각각은 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(121, 122, 123, 124)은 각각 제1 코너 레이더 데이터와 제2 코너 레이더 데이터와 제3 코너 레이더 데이터와 제4 코너 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 제1 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 우측에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트(이하 "객체"라 한다)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제2 코너 레이더 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 제3 및 제4 코너 레이더 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 객체의 거리 정보 및 상대 속도를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(121, 122, 123, 124) 각각은 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(130)와 연결될 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(121, 122, 123, 124)은 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더 데이터를 제어부(130)로 전달할 수 있다.
전방 레이더(125)는 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다.
전방 레이더(125)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 감지 시야(field of sensing)(125a)을 가질 수 있다. 전방 레이더(125)는 예를 들어 차량(1)의 그릴 또는 범퍼에 설치될 수 있다.
전방 레이더(125)는 차량(1)의 전방을 향하여 송신 전파를 방사하는 송신 안테나(또는 송신 안테나 어레이)와, 객체에 반사된 반사 전파를 수신하는 수신 안테나(또는 수신 안테나 어레이)를 포함할 수 있다. 전방 레이더(125)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 전방 레이더 데이터를 획득할 수 있다. 전방 레이더 데이터는 차량(1) 전방에 위치하는 다른 차량 또는 보행자 또는 사이클리스트에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 전방 레이더(125)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 객체까지의 상태 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 객체의 상대 속도를 산출할 수 있다.
전방 레이더(125)는 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(130)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(125)는 전방 레이더 데이터를 제어부(130)로 전달할 수 있다.
후방 레이더(126)는, 차량(1)의 후방에 대한 후방 레이더 데이터를 획득할 수 있으며, 차량(1)의 범퍼에 마련될 수 있다.
제어부(130)는 카메라 모듈(101, 도 1 참조)의 제어기(101b, 도 1 참조) 및/또는 레이더 모듈(102, 도 1 참조)의 제어기(102b, 도 1 참조) 및/또는 별도의 통합 제어기를 포함할 수 있다.
입력부(115)는 사용자로부터 차량의 회생 제동에 관한 입력을 수신할 수 있다.
입력부(115)는 버튼 형식으로 구현되거나 차량(1)에 마련된 디스플레이를 통해 터치 방식으로 구현될 수도 있다. 또는 차량에 마련된 엑셀 페달에 마련되어 엑셀 페달에서 발을 때면 회생 제동을 수행하기 위한 입력이 수행될 수 있다. 이에 한정되지 않고 회생 제동을 입력할 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 회생 제동에 관해서는 이후 상세히 서술한다.
제어부(130)는 프로세서(131)와 메모리(132)를 포함한다.
프로세서(131)는 카메라(110)의 영상 데이터와 레이더(120)의 레이더 데이터를 처리하고, 제동 시스템(32) 및 알림 시스템(72)을 제어하기 위한 제동 신호, 및 알림 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(131)는 카메라(110)의 영상 데이터를 처리하는 이미지 프로세서 및/또는 레이더들(120)의 레이더 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 제동 신호 및 알림 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)를 포함할 수 있다.
프로세서(131)는 차량이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 주행 중 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되고 입력부가 사용자로부터 차량의 회생 제동을 수행하는 입력을 수신한 경우 차량이 회생 제동을 수행하도록 제어할 수 있다.
프로세서(131)는 회생 제동을 중지하고 가속이 필요한 것으로 판단되면 차량(1)의 알림 시스템(72)을 제어하는 알림 신호를 생성할 수 있다.
메모리(132)는 프로세서(131)가 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 레이더 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(131)가 제동 신호 및/또는 알림 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(132)는 카메라(110)로부터 수신된 영상 데이터 및/또는 레이더(120)로부터 수신된 레이더 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(131)의 영상 데이터 및/또는 레이더 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
메모리(132)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
차량(1)은 도 2에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 차량(1)이 회생제동을 수행하는 것에 관하여 상세히 설명한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량의 회생 제동을 설명하기 위한 도면이다.
도2를 참조하면, 차량(1)은 회생 제동을 위해 구동휠(104), 구동모터(103), 인버터(102), 배터리(101)로 구성될 수 있다.
회생 제동은 회생 충전으로 표현할 수도 있다. 회생 충전이란 차량(1)이 브레이크를 밟으며 감속할 때, 내리막 길을 주행할 때, 견인차량(1)에 의해 견인될 때 모터의 저항을 이용해 운동에너지를 전기에너지로 변환해 저장하는 충전방식일 수 있다.
구동휠(104)은 구동모터(103)에 의해 토크가 인가되면 지면을 지지하여 차량(1)이 전진방향 또는 후진방향으로 진행하도록 회전할 수 있다.
구동휠(104)에 인가되는 토크는 제1방향(106) 및 제2방향(105)이 될 수 있고, 제1방향(106) 및 제2방향(105)은 전진 및 후진방향에 대응되는 것이 아니라, 토크의 방향에 대응되는 개념이다.
즉, 차량(1)이 전진방향으로 주행하는 경우, 구동휠(104)에 제1방향(106)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 전진방향으로 계속 주행할 수 있고 구동휠(104)에 제2방향(105)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 전진방향으로 주행하면서 주행속도가 줄어들 수 있다.
마찬가지로 , 차량(1)이 후진방향으로 주행하는 경우, 구동휠(104)에 제1방향(106)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 후진방향으로 주행하면서 주행속도가 줄어들 수 있고 구동휠(14)에 제2방향(105)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 후진방향으로 계속 주행할 수 있다.
구동모터(103)는 전기를 연료로 하는 차량(1)의 엔진에 해당하는 구성으로, 모터-제너레이터(Motor-Generator)일 수 있다.
구동모터(103)는 평소에는 전기에너지를 공급받아 구동휠(104)로 동력을 전달하는 동력원이 되지만, 외부에서 역으로 운동에너지를 가하면 발전기의 역할을 할 수 있다.
인버터(102)는 상용 전원으로부터 공급된 전력을 입력 받아 자체 내에서 전압과 주파수를 가변하고 전동기에 공급해 사용자가 전동기 속도를 효율적으로 이용할 수 있도록 제어하는 장치일 수 있다.
배터리(101)는 차량(1)의 주행거리를 충분히 확보하기 위해 고 에너지 밀도로 구성될 수 있으며, 배터리(101)의 충전 및 방전 효율성을 위해 배터리관리시스템이 적용될 수 있다.
전기자동차의 모터는 회전자와 고정자로 구성되어 있으며, 회전자는 영구자석, 고정자는 코일로 구성될 수 있다.
구동휠(104)이 차량(1) 관성에 의해 회전을 하면 구동모터(103)의 영구자석이 회전을 하게 되고, 구동모터(103)의 자석이 회전하면서 자석의 N극 및 S극이 코일과 멀어졌다 가까워졌다를 반복할 수 있다.
이에 따라 코일에서는 전류가 발생하고 인버터(102)가 전류를 배터리(101) 방향으로 흘려보냄으로써 배터리(101)를 충전시킬 수 있다.
일 실시예에 의한 차량(1)은 위와 같이 회생충전을 활용하면서 제동력을 발생시킬 수 있고, 이를 브레이크와 같이 활용할 수 있다.
이하에서는 차량(1)이 ACC(Adaptive Cruise Control)모드로 주행 중 사용자로부터 회생 제동의 수행에 관한 입력이 있는 경우에 대해 설명한다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 경우를 나타내는 도면이고, 도 6은 일 실시예에 의한 차량이 내리막길에서 주행 중인 경우를 나타내는 도면이다.
차량(1)이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 주행하면 전방 차량(1)과의 거리를 유지하기 위해 가속을 하는 경우가 발생할 수 있다. 이 때 카메라(110) 또는 레이더(120)에 의해 감지된 정보에 기초하여 차량(1)으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하지 않는 것으로 판단되면 사용자가 입력부(115)를 통해 차량(1)의 회생 제동을 수행하기 위한 입력을 하면 제어부(130)는 차량(1)이 회생 제동을 수행하도록 제어할 수 있다.
즉, ACC 모드로 주행 중에도 불필요한 가속을 방지하고 회생 제동을 수행함으로써 불필요한 가속을 방지함과 동시에 에너지를 공급받아 효율적인 주행을 할 수 있다.
이때 사용자는 입력부(115)에 의해 제공된 인터페이스를 통해 회생 제동 수행 시 차량(1)의 제동량을 설정할 수 있다. 제어부(130)는 회생 제동 수행 시 이러한 설정된 차량(1)의 제동량에 기초하여 회생 제동을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한 차량(1)이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 내리막길을 주행하는 경우, 사용자가 설정한 속도를 맞추기 위해 내리막길에서 불필요한 가속을 수행하는 경우가 있다.
이 때에도 사용자가 입력부(115)를 통해 차량(1)의 회생 제동을 수행하기 위한 입력을 하면 제어부(130)는 차량(1)이 회생 제동을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량 전방에 타 차량이 존재하는 경우를 나타내는 도면이다.
제어부(130)는, 회생 제동 수행 중 카메라(110) 또는 레이더(120)에 의해 감지된 정보에 기초하여 차량(1)으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(130)는 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하는 것으로 판단되면, 기존의 ACC 모드에 설정된 내용에 따라 차량(1)과 상기 타 차량(2)과의 거리 및 타 차량(2)의 상대 속도에 기초하여 차량(1)이 제동하도록 제어할 수 있다.
즉, 회생 제동 이후 전방에 타 차량(2)이 존재하게되는 상황이 발생할 수 있는데 이러한 경우 전방 차량(1)과의 거리가 너무 가까우면 사고가 발생할 수 있기 때문에 이러한 사고의 위험을 방지하기 위해 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하는 경우 기존 ACC 모드에서 설정된 내용에 따라 제동을 수행하도록 제어할 수 있다.
제어부(130)는 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 즉, 전방의 타 차량(2)이 차량(1)으로부터 일정 거리 이상의 먼 거리에 존재하는 경우 차량(1)으로부터 상기 타 차량(2)까지의 거리 및 차량(1)의 현재 제동량에 따른 제동 거리에 기초하여 타 차량(2)까지 도달할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 현재 회생 제동의 수행에 따른 차량(1)의 감속률에 기초하여 현재의 감속률로 전방에 존재하는 타 차량(2)까지 도달할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(130)는 현재 제동량에 따른 제동 거리에 기초하여 전방의 타 차량(2)까지 도달할 수 없는 것으로 판단되면, 회생 제동 동작을 종료하거나 가속 페달을 밟도록 사용자에게 알림을 제공하도록 제어할 수 있다.
즉, 회생 제동 수행에 따른 감속에 의해서도 전방에 타 차량(2)에 도달할 수 없으면 더 이상 감속을 수행할 필요가 없기 때문에 회생 제동을 종료하거나 가속 페달을 밟도록 사용자에게 알림을 제공할 수 있다.
이러한 사용자에게 제공되는 알림은 디스플레이를 통해 시각적으로 제공되거나 스피커를 통해 청각적으로 제공될 수 있다.
도 8 및 9는 일 실시예에 의한 차량의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
차량(1)이 ACC 모드로 주행 중(901) 카메라(110) 또는 레이더(120)에 의해 감지된 정보에 기초하여 차량(1)으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하지 않는 것으로 판단되면(903), 사용자로부터 차량(1)의 회생 제동을 수행하는 입력을 수신한 경우(905) 제어부(130)는 차량(1)이 회생 제동을 수행하도록 제어할 수 있다.
즉, 차량(1)이 ACC 모드로 주행 중(1001) 회생 제동을 수행하기 위한 입력이 발생하면(1003), 사용자가 설정한 제동량에 기초하여 회생 제동을 수행할 수 있다(1005).
이 경우 차량(1)으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.(1007)
판단 결과 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하는 것으로 판단되면(1007의 예), 차량(1)과 타 차량(2)과의 거리 및 타 차량(2)의 상대 속도에 기초하여 차량(1)이 제동하도록 제어할 수 있다(1009).
판단 결과 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량(2)이 존재하지 않는 것으로 판단되면(1007의 아니오), 차량(1)으로부터 타 차량(2)까지의 거리 및 차량(1)의 현재 제동량에 따른 제동 거리에 기초하여 타 차량(2)까지 도달할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다(1011).
판단 결과 타 차량(2)까지 도달할 수 없는 것으로 판단되면(1011의 아니오), 회생 제동 동작을 종료하거나 가속 페달을 밟도록 사용자에게 알림을 제공하도록 제어할 수 있다(1013).
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.
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, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
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.
1: 차량
2: 타 차량
110: 카메라
115: 입력부
120: 레이더
130: 제어부

Claims (14)

  1. 차량의 외부 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 영상 데이터를 획득하는 카메라;
    상기 차량에 대한 외부 감지 시야를 갖도록 상기 차량에 마련되고, 레이더 데이터를 획득하는 레이더;
    사용자로부터 상기 차량의 회생 제동에 관한 입력을 수신하는 입력부; 및
    상기 입력부가 상기 사용자로부터 상기 차량의 회생 제동을 수행하는 입력을 수신한 경우,
    상기 차량이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 주행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 차량이 회생 제동을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 사용자로부터 상기 회생 제동 수행 시 상기 차량의 제동량을 설정할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하고,
    상기 제어부는,
    상기 회생 제동 수행 시 상기 사용자가 설정한 상기 차량의 제동량에 기초하여 상기 회생 제동을 수행하도록 제어하는 차량.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 회생 제동 수행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는지 여부를 판단하는 차량.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는 것으로 판단되면,
    상기 차량과 상기 타 차량과의 거리 및 상기 타 차량의 상대 속도에 기초하여 상기 차량이 제동하도록 제어하는 차량.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 차량으로부터 상기 타 차량까지의 거리 및 상기 차량의 현재 제동량에 따른 제동 거리에 기초하여 상기 타 차량까지 도달할 수 있는지 여부를 판단하는 차량.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 타 차량까지 도달할 수 없는 것으로 판단되면,
    상기 회생 제동 동작을 종료하거나 가속 페달을 밟도록 상기 사용자에게 알림을 제공하도록 제어하는 차량.
  7. 제 6항에 있어서,
    디스플레이; 및
    스피커;를 더 포함하고,
    상기 사용자 알림은 상기 디스플레이를 통해 시각적으로 제공되거나 상기 스피커를 통해 청각적으로 제공되는 차량.
  8. 차량의 외부 시야를 갖도록 마련된 카메라를 통해 상기 차량의 외부 시야에 대한 영상 데이터를 획득하고;
    상기 차량의 외부 시야를 갖도록 마련된 레이더를 통해 상기 차량의 외부 시야에 대한 레이더 데이터를 획득하고;
    사용자로부터 상기 차량의 회생 제동을 수행하는 입력을 수신한 경우,
    상기 차량이 ACC(Adaptive Cruise Control) 모드로 주행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 차량이 회생 제동을 수행하도록 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 사용자로부터 상기 회생 제동 수행 시 상기 차량의 제동량을 설정할 수 있도록 사용자 인터페이스를 제공하는 것;을 더 포함하고,
    상기 회생 제동을 수행하도록 제어하는 것은,
    상기 회생 제동 수행 시 상기 사용자가 설정한 상기 차량의 제동량에 기초하여 상기 회생 제동을 수행하도록 제어하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 회생 제동 수행 중 상기 카메라 또는 레이더에 의해 감지된 정보에 기초하여 상기 차량으로부터 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는지 여부를 판단하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하는 것으로 판단되면,
    상기 차량과 상기 타 차량과의 거리 및 상기 타 차량의 상대 속도에 기초하여 상기 차량이 제동하도록 제어하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 미리 정해진 거리 이내의 전방에 타 차량이 존재하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 차량으로부터 상기 타 차량까지의 거리 및 상기 차량의 현재 제동량에 따른 제동 거리에 기초하여 상기 타 차량까지 도달할 수 있는지 여부를 판단하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 타 차량까지 도달할 수 없는 것으로 판단되면,
    상기 회생 제동 동작을 종료하거나 가속 페달을 밟도록 상기 사용자에게 알림을 제공하도록 제어하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법.
  14. 재 13항에 있어서,
    상기 알림을 제공하는 것은,
    디스플레이를 통해 시각적으로 제공되거나 스피커를 통해 청각적으로 제공되는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.
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