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KR101714076B1 - Ａｅｂｓ의 제동시점 검출 장치 및 그 방법 - Google Patents

Ａｅｂｓ의 제동시점 검출 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 AEBS의 제동시점 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 중량과 타이어의 상태를 감안하여 제동시점을 검출하는 AEBS의 제동시점 검출 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 AEBS의 제동시점 검출 장치에 있어서, 차량 네트워크 통신을 통해 획득한 차량의 가속력 및 가속도를 이용하여 차량의 중량을 산출하는 중량 산출수단; 상기 중량 산출수단이 산출한 중량에 따른 제 1 제동시점을 산출하는 제 1 제동시점 산출수단; 차량 네트워크 통신을 통해 타이어의 압력 및 온도를 수집하는 타이어정보 수집수단; 차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도에 따른 제동시점을 기록한 테이블을 기반으로, 상기 타이어정보 수집수단이 수집한 타이어의 압력 및 온도 그리고 차량의 속도에 따른 제 2 제동시점을 검색하는 제 2 제동시점 검색수단; 및 상기 제 1 제동시점 산출수단이 산출한 제 1 제동시점과 상기 제 2 제동시점 검색수단이 검색한 제 2 제동시점의 합을 제동시점으로 검출하는 제동시점 검출수단을 포함한다.

Description

ＡＥＢＳ의 제동시점 검출 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING BRAKING POINT IN ADVANCED EMERGENCY BRAKING SYSTEM}
본 발명은 AEBS의 제동시점 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동비상제동시스템(AEBS : Advanced Emergency Braking System)의 성능을 평가하는 지표인 최적의 제동시점을 검출하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
운전자 보호용으로 차량에 적용되고 있는 편의장치 중 자동비상제동시스템이 관심을 끌고 있다.
자동비상제동시스템은 추돌을 방지하기 위해 운전자가 브레이크를 밟아야 하는 시점에 브레이크를 밟지 않은 경우, 선행차량과의 거리 및 상대속도를 기반으로 자동으로 브레이크를 작동시켜 차량의 속도를 감소시키는 시스템이다. 이때 운전자가 브레이크를 밟아야 하는 시점은 운전자의 반응시간을 감안한 시점으로 자동비상제동시스템의 제동시점보다 앞선다.
이러한 종래의 자동비상제동시스템은 차량의 제동거리에 영향을 미치는 차량의 중량과 타이어의 상태를 감안하지 않고, 브레이크의 작동시점(제동시점)을 결정하기 때문에 자동비상제동시스템의 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
즉, 제동시점이 빠른 경우 실제 추돌이 발생하지 않음에도 불구하고 브레이크를 작동시켜 운전자에게 불안감을 주는 것은 물론 불필요한 연료의 낭비를 초래하고, 제동시점이 느린 경우에는 추돌을 일으키는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량의 중량과 타이어의 상태를 감안하여 제동시점을 검출하는 AEBS의 제동시점 검출 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, AEBS의 제동시점 검출 장치에 있어서, 차량 네트워크 통신을 통해 획득한 차량의 가속력 및 가속도를 이용하여 차량의 중량을 산출하는 중량 산출수단; 상기 중량 산출수단이 산출한 중량에 따른 제 1 제동시점을 산출하는 제 1 제동시점 산출수단; 차량 네트워크 통신을 통해 타이어의 압력 및 온도를 수집하는 타이어정보 수집수단; 차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도에 따른 제동시점을 기록한 테이블을 기반으로, 상기 타이어정보 수집수단이 수집한 타이어의 압력 및 온도 그리고 차량의 속도에 따른 제 2 제동시점을 검색하는 제 2 제동시점 검색수단; 및 상기 제 1 제동시점 산출수단이 산출한 제 1 제동시점과 상기 제 2 제동시점 검색수단이 검색한 제 2 제동시점의 합을 제동시점으로 검출하는 제동시점 검출수단을 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, AEBS의 제동시점 검출 방법에 있어서, 차량 네트워크 통신을 통해 획득한 차량의 가속력 및 가속도를 이용하여 차량의 중량을 산출하는 중량 산출단계; 상기 산출한 중량에 따른 제 1 제동시점을 산출하는 단계; 차량 네트워크 통신을 통해 타이어의 압력 및 온도를 수집하는 단계; 차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도에 따른 제동시점을 기록한 테이블을 기반으로, 상기 수집한 타이어의 압력 및 온도 그리고 차량의 속도에 따른 제 2 제동시점을 검색하는 단계; 및 상기 산출한 제 1 제동시점과 상기 검색한 제 2 제동시점의 합을 제동시점으로 검출하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 차량의 중량과 타이어의 상태를 감안하여 제동시점을 검출함으로써, 자동비상제동시스템으로 인해 발생하는 연료의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차량의 중량과 타이어의 상태를 감안하여 제동시점을 검출함으로써, 자동비상제동시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 이용되는 AEBS의 일실시예 동작 설명도,
도 2 는 본 발명에 따른 AEBS의 제동시점 검출 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 AEBS의 제동시점 검출 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 이용되는 AEBS의 일실시예 동작 설명도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, AEBS는 추돌을 방지하기 위해 운전자가 브레이크를 밟아야 하는 시점(T1)에 운전자가 브레이크를 밟지 않은 경우, 시각적 및 청각적 경고를 출력하고, 제동시점(T2)을 검출한 후 해당 제동시점(T2)에서 엔진 토크를 강제로 제한하고 브레이크를 작동시켜 선행차량과의 추돌을 방지한다. 이때, 운전자의 제동시점(T1)은 운전자의 반응시간을 감안한 시점으로, 이를 감안할 필요가 없는 AEBS의 제동시점보다 빠르다.
도 2 는 본 발명에 따른 AEBS의 제동시점 검출 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 AEBS의 제동시점 검출 장치는, 중량 산출부(10), 제 1 제동시점 산출부(20), 타이어정보 수집부(30), 제 2 제동시점 산출부(40), 및 제동시점 검출부(50)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 중량 산출부(10)는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 ECU(Engine Control Units)가 제공하는 차량의 가속력(Fa) 및 가속도(a)를 획득하고, 이를 기반으로 하기의 [수학식 1]를 이용하여 차량의 중량을 산출한다. 물론, 중량 산출부(10)는 LIN(Local Interconnect Network) 통신 또는 플렉스레이(Flexray) 통신을 이용할 수도 있다.
[수학식 1]
질량(m) = 가속력(Fa) / 가속도(a)
중량(W) = 질량(m) × 중력가속도(g)
이때 중량 산출부(10)는 공차중량을 알고 있다.
여기서, 가속력(Fa)은 액추얼 엔진 퍼센트 토크(Actual Engine Percent Torque) 값으로서, 기어의 단수와도 밀접한 관계를 가지기 때문에 차량의 가속력(Fa) 및 가속도(a)만으로 질량을 산출하는 것은 오차가 커질 수 있다.
따라서 기어가 변경되거나 제동시스템이 동작하는 시점에 차량의 액추얼 엔진 퍼센트 토크 값 역시 변경됨을 고려하여, 하기의 조건하에서 가속도를 수집하는 것이 바람직하다.
- 기 설정된 구간 내에 액추얼 엔진 퍼센트 토크 값이 위치되는 경우.
- 운전자에 의한 브레이크의 제동이 없는 경우.
- 기어의 변경이 없는 경우.
다음으로, 제 1 제동시점 산출부(20)는 하기의 [수학식 2]를 이용하여 중량 산출부(10)에서 산출된 중량에 따른 제 1 제동시점(T2')을 산출한다. 이때, 타이어는 정상 상태로서, 타이어의 상태(압력 및 온도)가 제동시점에 영향을 미치지 않는 상태이다.
[수학식 2]
T2' = ((W + dW) × V) / (g ×f1)
여기서, dW는 상수로서 관성질량을 의미하고, V는 선행차량과의 상대속도를 의미하며, f1는 상수로서 타이어가 정상상태인 경우의 브레이크 마찰력을 의미한다.
타이어정보 수집부(30)는 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 ECU(Engine Control Units)가 제공하는 타이어의 압력 및 온도를 수집한다. 이때 타이어의 압력 및 온도는 특정 타이어의 압력 및 온도일 수도 있고, 차량의 바퀴가 4개인 경우 타이어의 압력 및 온도 역시 4개이므로, 수집되는 타이어의 압력 및 온도는 해당 값의 평균일 수도 있다. 해당 방식에 상응하는 제동시점이 기록된 테이블이 제 2 제동시점 검색부(40)에 구비된다. 물론, 타이어정보 수집부(30)는 LIN 통신 또는 플렉스레이 통신을 이용할 수도 있다.
제 2 제동시점 검색부(40)는 차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도에 따른 제동시점을 기록한 테이블(이하, 제 2 제동시점 테이블)을 구비하고 있고, 타이어정보 수집부(30)가 수집한 타이어의 압력 및 온도 그리고 차량의 속도에 따른 제동시점을 검색한다. 이때 제 2 제동시점 테이블 내에서 차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도는 테이블 생성의 효율성을 높이기 위해 소정의 구간 범위로 표시되어 있으며, 타이어의 압력이 낮을수록 그리고 온도 및 속도가 높을수록 제동거리가 증가하고 따라서 제동시점이 빨라지는 상호관계를 갖는다.
또한 제 2 제동시점 검색부(40) 역시 차량 네트워크 통신(CAN 통신 또는 LIN 통신 또는 플렉스레이 통신)을 통해 차량의 각종 정보를 알 수 있다.
제동시점 검출부(50)는 제 1 제동시점 산출부(20)가 산출한 제 1 제동시점과 제 2 제동시점 검색부(40)가 검색한 제 2 제동시점의 합을 최종 제동시점으로 검출한다.
본 발명의 일실시예에서는 차량의 중량과 타이어의 압력 및 온도를 모두 반영하여 제동시점을 검출하는 예를 설명하였지만, 차량의 중량만을 반영하여 제동시점을 검출할 수도 있고, 타이어의 압력 및 온도만을 반영하여 제동시점을 검출할 수도 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 AEBS의 제동시점 검출 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 중량 산출부(10)가 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 획득한 차량의 가속력 및 가속도를 이용하여 차량의 중량을 산출한다(301).
이후, 제 1 제동시점 산출부(20)가 중량 산출부(10)에서 산출된 중량에 따른 제 1 제동시점을 산출한다(302).
이후, 타이어정보 수집부(30)가 CAN 통신을 통해 타이어의 압력 및 온도를 수집한다(303).
이후, 제 2 제동시점 검색부(40)가 차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도에 따른 제동시점을 기록한 테이블을 기반으로, 상기 타이어정보 수집부(30)가 수집한 타이어의 압력 및 온도 그리고 차량의 속도에 따른 제 2 제동시점을 검색한다(304).
이후, 제동시점 검출부(50)가 제 1 제동시점 산출부(20)가 산출한 제 1 제동시점과 제 2 제동시점 검색부(40)가 검색한 제 2 제동시점의 합을 최종 제동시점으로 검출한다(305).
이러한 과정을 통해 자동비상제동시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 중량 산출부 20 : 제 1 제동시점 산출부
30 : 타이어정보 수집부 40 : 제 2 제동시점 검색부
50 : 제동시점 검출부

Claims (5)

  1. 차량 네트워크 통신을 통해 획득한 차량의 가속력 및 가속도를 이용하여 차량의 중량을 산출하는 중량 산출수단;
    상기 중량 산출수단이 산출한 중량에 따른 제 1 제동시점을 산출하는 제 1 제동시점 산출수단;
    차량 네트워크 통신을 통해 타이어의 압력 및 온도를 수집하는 타이어정보 수집수단;
    차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도에 따른 제동시점을 기록한 테이블을 기반으로, 상기 타이어정보 수집수단이 수집한 타이어의 압력 및 온도 그리고 차량의 속도에 따른 제 2 제동시점을 검색하는 제 2 제동시점 검색수단; 및
    상기 제 1 제동시점 산출수단이 산출한 제 1 제동시점과 상기 제 2 제동시점 검색수단이 검색한 제 2 제동시점의 합을 제동시점으로 검출하는 제동시점 검출수단
    을 포함하는 AEBS의 제동시점 검출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중량 산출수단은,
    운전자에 의한 브레이크의 제동이 없고, 기어의 변경이 없는 경우에 기 설정된 구간 내에 속하는 가속력을 획득하는 특징으로 하는 AEBS의 제동시점 검출 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 제동시점 산출수단은,
    하기의 [수학식 A]를 이용하여 제 1 제동시점(T2')을 산출하는 것을 특징으로 하는 AEBS의 제동시점 검출 장치.
    [수학식 A]
    T2' = ((W + dW) × V) / (g ×f1)
    여기서, W는 차량의 중량, dW는 관성질량, V는 상대속도, g는 중력가속도, f1는 마찰력을 각각 의미한다.
  4. 차량 네트워크 통신을 통해 획득한 차량의 가속력 및 가속도를 이용하여 차량의 중량을 산출하는 중량 산출단계;
    상기 산출한 중량에 따른 제 1 제동시점을 산출하는 단계;
    차량 네트워크 통신을 통해 타이어의 압력 및 온도를 수집하는 단계;
    차량의 속도와 타이어의 압력 및 온도에 따른 제동시점을 기록한 테이블을 기반으로, 상기 수집한 타이어의 압력 및 온도 그리고 차량의 속도에 따른 제 2 제동시점을 검색하는 단계; 및
    상기 산출한 제 1 제동시점과 상기 검색한 제 2 제동시점의 합을 제동시점으로 검출하는 단계
    를 포함하는 AEBS의 제동시점 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중량 산출단계는,
    운전자에 의한 브레이크의 제동이 없고, 기어의 변경이 없는 경우에 기 설정된 구간 내에 속하는 가속력을 획득하는 특징으로 하는 AEBS의 제동시점 검출 방법.
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