KR102030075B1 - 차량의 제동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량의 제동 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량의 제동 제어 장치는 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체를 감지하는 센서부; 전자식 파킹 브레이크의 동작을 제어하기 위한 전자식 파킹 브레이크 스위치; 차량의 주차 제동력을 발생시키는 제동장치; 각 바퀴의 조향을 제어하는 조향장치; 및 전자식 파킹 브레이크 스위치의 스위칭 상태, 및 센서부에 의해 감지된 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나에 따라, 각 바퀴 각각에 대한 제동 또는 조향을 제어하기 위한 기 설정된 수동 주차 작동 모드, 자동 주차 작동 모드, 수동 주차 해제 모드, 및 자동 주차 해제 모드 중 어느 하나로 진입하여 제동장치 또는 조향장치를 제어하는 제어부를 포함하는 특징으로 한다.

Description

차량의 제동 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING BRAKE OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 제동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 바퀴의 조향과 제동을 제어하여 차량의 편의성과 안정성을 향상시킨 차량의 제동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

차량에는 주행 중인 상태에서 필요에 따라 차량을 감속시키거나 정지시키는 제동 장치가 구비되어 있다. 제동 장치는 마찰력을 이용하여 주행 상태에서 차량이 갖고 있는 운동에너지를 열에너지로 변환시켜 대기 중으로 방출함으로써 제동력을 발생시킨다. 유압을 이용하는 제동 장치는 운전자가 브레이크 페달을 조작하였을 때 부스터의 배력에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더, 및 마스터 실린더에서 공급되는 유압을 기계적인 힘으로 변환하여 차륜의 회전을 구속하기 위한 제동력을 발생시키는 휠 브레이크를 포함한다.

한편, EPB(Electronic Parking Brake) 시스템은 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 장치로, 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도, 차량이 정차한 경우나 언덕에서 출발시에 차량이 뒤로 밀릴 우려가 있는 경우, 자동으로 작동하여 차량의 주차 상태 또는 정차 상태를 유지시킨다.

EPB 시스템은 차량의 후륜에 주차 제동력을 발생시킬 수 있도록 EPB 액추에이터와 EPB ECU(Electronic Control Unit)를 포함한다. EPB 액추에이터는 EPB ECU의 제어신호에 따라 후륜에 주차 제동력을 발생시키는 기계식 장치로서, 정역 회전하는 모터를 포함하고 이 모터를 정회전 또는 역회전시킴으로써 차량의 후륜에 주차 제동력이 발생되게 하거나, 후륜에 발생된 주차 제동력이 해제되게 한다.

한편, 경사가 있는 비탈길에서 차량 무게로 인해 내려가는 힘을 주차브레이크가 제대로 잡아주지 못하는 경우에 사고가 발생한다. 비탈길 주차사고를 막으려면, 차가 똑바로 내려가지 못하도록 앞바퀴를 벽 방향으로 돌려놓거나, 안전 및 구동 도메인의 앞/뒤 바퀴의 조향을 제어함으로써, 차량이 미끄러져서 내려가지 못하도록 할 수 있다.

그러나, 종래의 기계식 주차 브레이크 시스템은 실제 미작동하는 경우가 종종 발생하고, 노약지 및 여성 운전자들이 페달이나 레버 동작시키가 어려운 경우가 있으며, 비상 제동 제어를 하지 못하는 경우가 있다.

게다가, 케이블 플러형과 캘리퍼 일체형의 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 주차 브레이크를 위해서 별도의 액추에이터와 ECU가 필요하며, 이는 원가 상승의 원인이 된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1458695호(2014.10.30.)의 '주차차량 이동 시 차량사고 방지방법'에 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 스위치 조작 및 차량 상태에 따라 타이어 조향 및 제동을 제어하여 주차 브레이크로 동작할 수 있도록 함으로써 차량의 편의성과 안정성을 향상시키는 차량의 제동 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 차량의 제동 제어 장치는 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나를 감지하는 센서부; 전자식 파킹 브레이크의 동작을 제어하기 위한 전자식 파킹 브레이크 스위치; 차량의 주차 제동력을 발생시키는 제동장치; 각 바퀴의 조향을 제어하는 조향장치; 및 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치의 스위칭 상태, 및 상기 센서부에 의해 감지된 상기 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나에 따라, 각 바퀴 각각에 대한 제동 또는 조향을 제어하기 위한 기 설정된 수동 주차 작동 모드, 자동 주차 작동 모드, 수동 주차 해제 모드, 및 자동 주차 해제 모드 중 어느 하나로 진입하여 상기 제동장치 및 상기 조향장치 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 수동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 평지로 판단되면, 바퀴의 조향 가능 여부에 따라 차량의 앞 바퀴와 뒤 바퀴 중 적어도 하나를 조향하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 앞 바퀴와 뒷 바퀴 모두 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 수동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 경사로로 판단되면, 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 앞 바퀴와 뒤 바퀴 모두 조향 가능하면 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 수동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는 차량이 주차 상태가 아니면 ESC(Electronic Stability Control) 시스템의 고장 여부에 따라 각 바퀴를 유압으로 제동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 ESC 시스템이 고장 상태이면 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태일 경우에만 유압 제동력을 발생시켜 차량을 제동시키고, ESC 시스템의 고장 상태일 때 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태이면 앞 바퀴를 내측 방향으로의 조향과 앞방향으로의 조향을 반복하여 차량을 제동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 ESC 시스템이 고장 상태가 아니면 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치의 턴온 여부에 따라 유압 브레이크로 차량을 감속시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 자동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는 기 설정된 주차 작동 조건을 만족하면 상기 제동 장치 또는 상기 조향 장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 주차 작동 조건은 차량이 주차된 상태에서 ESC 시스템으로부터 제어명령이 전달되는 경우, 엔진의 점화스위치가 턴오프되는 경우, 및 차량의 움직임이 감지되는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 자동 주차 해제 모드에서, 상기 제어부는 전자식 파킹 브레이크가 체결된 후 기 설정된 주차 해제 조건을 만족하고, 변속기가 P단에서 D단 또는 R단으로 변속되거나 또는 N단에서 D단 또는 R단으로 변속되면 전자식 파킹 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 주차 해제 조건은 엔진 온된 상태, 운전석 안전벨트가 착용된 상태, 운전석 도어가 클로즈된 상태, 엔진후드 또는 테일게이트가 닫힌 상태, 및 브레이크가 페달이 조작된 상태 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 제동 제어 방법은 제어부가 센서부를 통해 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나를 감지하는 단계; 상기 제어부가 차량이 주차 상태에서 노면이 평지인지 또는 경사로인지를 판단하는 단계; 및 상기 제어부가 노면이 평지인지 또는 경사로인지 여부에 따라, 제동장치 또는 조향장치를 제어하여 차량의 앞 바퀴와 뒤 바퀴 중 적어도 하나의 조향 및 제동 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 평지로 판단되는 경우, 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 앞 바퀴와 뒷 바퀴 모두 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 경사로로 판단되면, 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 앞 바퀴와 뒤 바퀴 모두 조향 가능하면 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 차량이 주차 상태가 아니면 ESC 시스템의 고장 여부에 따라 각 바퀴를 유압으로 제동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 ESC 시스템이 고장 상태이면 전자식 파킹 브레이크의 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태일 경우에만 유압 제동력을 발생시켜 차량을 제동시키고, ESC 시스템의 고장 상태일 때 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태이면 앞 바퀴를 내측 방향으로의 조향과 앞방향으로의 조향을 반복하여 차량을 제동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제어부는 ESC 시스템이 고장 상태가 아니면 전자식 파킹 브레이크 스위치의 턴온 여부에 따라 ESC의 유압 브레이크로 차량을 감속시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량의 제동 제어 방법은 제어부가 센서부를 통해 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나를 감지하는 단계; 상기 제어부가 전자식 파킹 브레이크 체결된 후 기 설정된 주차 작동 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및 판단 결과 상기 주차 작동 조건을 만족하면, 상기 제어부가 제동장치 및 조향장치 중 적어도 하나를 제어하여 차량의 앞 바퀴와 뒤 바퀴 중 적어도 하나의 조향 또는 제동 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 주차 작동 조건은 차량이 주차된 상태에서 ESC 시스템으로부터 제어명령이 전달되는 경우, 엔진의 점화스위치가 턴오프되는 경우, 및 차량의 움직임이 감지되는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량의 제동 제어 장치 및 방법은 스위치 조작 및 차량 상태에 따라 타이어 조향을 제어하여 주차 브레이크로 동작할 수 있도록 함으로써 차량의 편의성과 안정성을 향상시킨다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량의 제동 제어 장치 및 방법은 안전 및 구동 도메인의 앞바퀴와 뒤바퀴의 조향 제어를 통해 비탈길에서 차량이 내려가지 않도록 함으로써, 비탈길에서의 사고를 예방한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 방법의 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 주차 작동 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량이 도로의 측방향으로 이동하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 우측 뒤 바퀴의 움직임을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 작동 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 주차 해제 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 해제 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 장치의 블럭 구성도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 장치는 센서부(10), 제동 장치(20), 조향 장치(30), 전자식 파킹 브레이크 스위치(40), 및 제어부(50)를 포함한다.

센서부(10)는 차량의 제동 제어를 위한 각종 정보를 감지한다. 센서부(10)는 주변 물체 센서(11), 차량 상태 센서(12) 및 노면 센서(13)를 포함한다.

주변 물체 센서(11)는 차량 주변의 물체를 감지한다.

차량 주변 물체는 차량의 전방, 전측방, 후방 및 후측방 각각에 배치되어 각 바퀴(FF, FR, RL, RR)의 회전을 방해할 수 있는 물체이다. 주변 물체 센서(11)는 차량의 전방, 전측방, 후방 및 후측방 각각의 물체를 감지하기 위해 차량의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 주변 물체 센서(11)는 레이더 센서 및 카메라 등이 포함될 수 있다.

차량 상태 센서(12)는 차량 상태를 감지한다.

차량 상태에는 휠속, 종가속도, 브레이크 상태, 액셀 페달 상태, 후드 상태, 트렁크 개폐 여부, 도어 개폐 여부, 안전벨트 착용 여부, 변속단 상태 및 차량의 기울기 등이 포함될 수 있으며, 차량 상태는 현재 차량의 상태와 관련된 정보라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

따라서, 차량 상태 센서(12)로는 휠속, 종가속도, 브레이크 상태, 액셀 페달 상태, 후드 상태, 트렁크 개폐 여부, 도어 개폐 여부, 안전벨트 착용 여부 및 변속단 상태를 감지하기 위한 것이라면 모두 채용될 수 있다. 또한 상기한 각 차량 상태는 차량 내부의 각종 센서에 의해 직접 감지될 수 있으나, 외부의 기기나 장치 또는 차량 등으로부터 통신망을 통해 전달받을 수도 있다.

노면 센서(13)는 차량이 주행 중인 현재 노면의 상태를 감지한다.

노면 상태에는 노면의 기울기 및 구배 등이 모두 포함될 수 있다.

제동 장치(20)는 차량을 제동시킨다. 일 예로, 제동 장치(20)는 차량을 감속시키거나 정지시키는 것으로써, 운전자가 브레이크 페달을 조작하였을 때 부스터의 배력에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더 및 마스터 실린더에서 공급되는 유압을 기계적인 힘으로 변환하여 차륜의 회전을 구속하기 위한 제동력을 발생시키는 휠 브레이크 등을 포함한다.

또한, 제동 장치(20)는 차량의 각 바퀴를 독립적으로 제동시킬 수 있다.

여기서, 제동 장치(20)로는 차량의 각 바퀴를 제동시키는 방식 및 장치라면 특별히 한정되는 것은 아니다.

조향 장치(30)는 차량의 앞 바퀴와 뒤 바퀴를 조향한다. 조향 장치(30)는 차량의 앞 바퀴만을 조향하는 방식 및 차량의 앞 바퀴 뿐만 아니라 뒤 바퀴도 모두 조향할 수 있는 방식을 모두 포함한다.

통상적으로, 차량은 바퀴의 구동방식에 따라 전륜 또는 후륜만을 구동시키는 2륜 구동 차량과, 전후륜 모두를 구동시키는 4륜 구동 차량으로 구분되고, 또한 조향방식에 따라 전륜만의 조향각을 제어하는 2륜 조향 차량과, 전후륜 모든 바퀴의 조향각을 제어하는 4륜 조향 차량으로 구분되는데, 4륜 조향 차량은 조향 스위치의 조작에 의거 2륜 조향과 4륜 조향 중 어느 하나로 택일할 수 있다.

차량이 2륜 조향으로 선택된 경우 운전자가 핸들을 조향하면 전륜이 먼저 회전하여 코너링 포스가 발생하고, 차체가 회전되면서 후륜타이어가 회전하여 후륜 코너링 포스가 발생하면서 선회가 이루어진다.

그러나 차량이 4륜 조향으로 운전자가 핸들을 조향하면 전륜과 후륜이 동시에 회전하고 따라서 동시에 코너링포스가 발생되면서 선회가 이루어진다.

전자식 파킹 브레이크 스위치(40)는 차량의 바퀴를 제어하여 차량을 제동시키기 위한 스위치이다. 운전자는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)를 제어하여 브레이크 페달을 직접 조작하지 않고도 차량을 주차시키거나 감속시킬 수 있다. 즉, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온 또는 턴오프됨에 따라 차량의 각 바퀴를 제어하여 차량을 주차시키거나 차량을 정지 또는 감속시킬 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

제어부(50)는 센서부(10)에 의해 차량의 제동 제어를 위한 각종 정보, 예를 들어 주변 물체, 차량 상태, 및 노면 정보가 감지되면 이들 정보들을 이용하여 차량의 각 바퀴에 대한 제동 및 조향을 제어함으로써, 차량의 주차 또는 감속 제어를 수행한다.

참고로, 차량 상태에는 휠속, 종가속도, 브레이크 상태, 액셀 페달 상태, 후드 상태, 트렁크 개폐 여부, 도어 개폐 여부, 안전벨트 착용 여부, 변속단 상태, 및 기울기 등이 포함될 수 있고, 노면 상태에는 노면의 기울기 및 구배 등이 포함될 수 있다.

이어 제어부(50)는 상기한 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)의 스위칭 상태, 및 센서부(10)에 의해 감지된 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체에 따라, 각 바퀴 각각에 대한 제동 또는 조향을 제어하기 위한 기 설정된 수동 주차 작동 모드, 자동 주차 작동 모드, 수동 주차 해제 모드, 및 자동 주차 해제 모드 중 어느 하나로 진입하여 제동장치 또는 조향장치를 제어한다.

이 경우, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 온되고 차량이 주차된 상태이면 수동 주차 작동 모드로 진입하고, 차량이 주차된 상태에서 주차 작동 조건을 만족하면 자동 주차 작동 모드로 진입하며, 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 오프되면 수동 주차 해제 모드로 진입하며, 주차 해제 조건을 만족하면 자동 주차 해제 모드로 진입한다.

수동 주차 작동 모드에서, 제어부(50)는 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 뒤 바퀴를 내측 방향(↗↖), 외측 방향(↖↗), 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

또한, 수동 주차 작동 모드에서, 제어부(50)는 차량이 주차 상태이고 노면이 경사로로 판단되면, 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 뒤 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

즉, 수동 주차 작동 모드에서, 제어부(50)는 차량이 미끄러지지 않도록 조향 장치(30)를 통해 각 바퀴를 외측 방향이나 내측 방향, 우측 방향 및 좌측 방향으로 조향하고, 제동 장치(20) 고장 등으로 인해 경사로에서 차량이 이동하더라도 도로의 외측 방향으로 이동하여 도로에 있는 보행자 등과 사고가 발생되지 않도록 한다.

또한, 수동 주차 작동 모드에서, 제어부(50)는 차량이 주차 상태가 아니면 ESC(Electronic Stability Control) 시스템의 고장 여부에 따라 각 바퀴를 유압으로 제동시키는데, ESC 시스템이 고장 상태이면 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온 상태일 경우에만 제동 장치(20)를 통해 유압 제동력을 발생시켜 차량을 제동시킨다. 또한, 제어부(50)는 ESC(Electronic Stability Control) 고장 상태일 때 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온 상태이면 앞 바퀴에 대해 내측 방향으로의 조향과 앞 방향으로의 조향을 반복하여 차량을 제동시킨다.

ESC 시스템이 고장 상태가 아니면, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)의 턴온될 경우 제동 장치(20)를 제어하여 차량을 감속시킨다.

자동 주차 작동 모드에서, 제어부(50)는 기 설정된 주차 작동 조건을 만족하면, 제동 장치(20) 또는 조향 장치(30)를 제어하여 주차시킨다.

즉, 제어부(50)는 주차 작동 조건을 만족하는 경우, 예를 들어 차량이 주차된 상태에서 ESC 시스템으로부터 제어명령이 전달되는 경우, 엔진의 점화스위치가 턴오프되는 경우, 및 차량의 움직임이 감지되는 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 차량의 각 바퀴의 조향 또는 제동을 제어하는 경우에는 각 바퀴별로 주차 모드를 작동시킨다.

예를 들어, 상기한 바와 같이 주차 작동 조건을 만족하면, 제어부(50)는 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 뒤 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

또한, 제어부(50)는 차량이 주차 상태이고 노면이 경사로로 판단되면, 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 뒤 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

한편, 수동 주차 해제 모드에서, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온되고 브레이크 페달이 조작되면, 각 바퀴별로 주행 모드를 작동시켜 각 바퀴별로 주행 제어를 수행한다.

마지막으로, 자동 주차 해제 모드에서, 제어부(50)는 기 설정된 주차 해제 조건을 만족하면 각 바퀴별로 주행 모드를 작동시켜 각 바퀴별로 주행 제어를 수행한다.

즉, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 체결된 후 기 설정된 주차 해제 조건을 만족하고, 변속기가 P단에서 D단 또는 R단으로 변속되거나, N단에서 D단 또는 R단으로 변속되면 전자식 파킹 브레이크를 해제한다.

여기서, 주차 해제 조건이 만족하는 경우에는 엔진 온된 상태, 운전석 안전벨트가 착용된 상태, 운전석 도어가 클로즈된 상태, 엔진후드 또는 테일게이트가 닫힌 상태, 및 브레이크가 페달이 조작된 상태가 포함된다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 방법을 도 2 내지 도 8 을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 방법의 순서도이다.

도 2 를 참조하면, 먼저 제어부(50)는 센서부(10)를 제어하여 차량의 제동 제어를 위한 차량 상태를 감지한다(S10).

여기서, 차량 상태로는 휠속, 종가속도, 브레이크 상태, 액셀 페달 상태, 후드 상태, 트렁크 개폐 여부, 도어 개폐 여부, 안전벨트 착용 여부, 변속단 상태 및 기울기 등이 포함될 수 있다.

이어 제어부(50)는 상기한 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)의 스위칭 상태, 및 센서부(10)에 의해 감지된 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체에 따라, 수동 주차 작동 모드(S20), 자동 주차 작동 모드(S30), 수동 주차 해제 모드(S40), 및 자동 주차 해제 모드(50) 중 어느 하나로 진입하여 제동장치 또는 조향장치를 제어한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 주차 작동 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량이 도로의 측방향으로 이동하는 예를 나타낸 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 우측 뒤 바퀴의 움직임을 나타낸 도면이다.

도 3 를 참조하면, 먼저 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온되면(S21), 차량이 주차 상태인지 여부를 판단한다(S22),

단계(S22)에서의 판단 결과 차량이 주차 상태이면, 제어부(50)는 차량이 평지에 주차되어 있는지 여부를 판단한다(S23).

단계(S23)에서의 판단 결과 차량이 평지에 주차되어 있으면, 제어부(50)는 앞 바퀴 또는 뒤 바퀴 조향을 제어한다(S24). 즉, 제어부(50)는 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 뒤 바퀴를 내측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

단계(S23)에서의 판단 결과 차량 차량이 평지에 주차되어 있지 않으면, 즉 차량이 경사로에 주차되어 있으면, 도 4 에 도시된 바와 같이 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 뒤 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

일 예로, 차량이 오르막길 주차 상태이면, 도 4 의 (a)에 도시된 바와 같이 앞 바퀴를 우측 방향으로 조향하여 차량 제동이 풀리는 등 차량이 비정상적으로 이동하더라도 도로의 측방향으로 이동할 수 있도록 한다. 또한 차량이 내리막길 주차 상태이면 도 4 의 (b)에 도시된 바와 같이 앞 바퀴를 좌측 방향으로 조향하여 차량 제동이 풀리는 등 차량이 비정상적으로 이동하더라도 도로 측방향으로 이동할 수 있도록 한다.

즉, 수동 주차 작동 모드에서, 제어부(50)는 차량이 미끄러지지 않도록 조향 장치(30)를 통해 각 바퀴를 외측 방향이나 내측 방향, 우측 방향 및 좌측 방향으로 조향하고, 제동 장치(20) 고장 등으로 인해 경사로에서 차량이 이동하더라도, 차량이 도로의 외측 방향으로 이동하여 도로에 있는 보행자 등과 사고가 발생되지 않도록 한다.

또한, 차량의 앞 바퀴와 뒤 바퀴를 내측 방향 또는 외측 방향으로 조향할 경우, 각 바퀴의 회전 범위는 주변 물체의 존재 여부 및 주변 물체와의 거리 등에 의해 결정될 수 있다.

도 5 를 참조하면, 바퀴의 회전 범위가 결정될 경우 우측 방향으로의 회전각도(α) 및 좌측 방향으로의 회전각도(β)는 주변 물체와의 거리에 따라 결정될 수 있는데, 주변 물체와의 거리를 기반으로 사전에 설정되거나 또는 바퀴의 폭이나 주변 물체와의 거리 등을 이용하여 실시간으로 계산되어 질 수 있다.

특히, 주변 물체가 견고하고 지상에 고정된 상태의 물체가 아닌 경우, 예를 들어 주변 물체가 종이나 상자 등과 같이 바퀴의 회전에 방해가 되지 않는 물체일 수 있는데, 이 경우에도 바퀴의 회전을 방해하는 주변 물체로 오인식할 수 있으므로, 제어부(50)는 바퀴를 실제로 회전시키고 이때 바퀴가 물체에 의해 회전하지 않으면 바퀴를 정지시킬 수도 있다.

한편, 단계(S22)에서의 판단 결과 차량이 주차 상태가 아니면, 즉 차량이 주행 중인 상태이면, 제어부(50)는 ESC 시스템의 고장 여부를 판단한다(S26).

단계(S26)에서의 판단 결과 ESC 시스템이 고장 상태이면, 제어부(50)는 각 바퀴별로 비상 제동 제어를 수행한다(S27). 즉, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온 상태일 경우에만 제동 장치(20)를 통해 유압 제동력을 발생시켜 차량을 제동시킨다. 또한, 제어부(50)는 ESC 고장 상태일 때 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온 상태이면 앞 바퀴를 내측 방향으로의 조향과 앞방향으로의 조향을 반복하여 차량을 제동시킨다.

반면에, ESC 시스템이 고장 상태가 아닐 경우, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온되면 유압 제어로 감속 제어를 수행한다. 즉, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)의 턴온될 경우 제동 장치(20)를 제어하여 차량을 감속시킨다(SS28).

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 작동 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이다.

도 6 을 참조하면, 먼저 제어부(50)는 차량이 주차된 상태(S31)에서, 기 설정된 주차 작동 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S32).

즉, 제어부(50)는 차량이 주차된 상태에서 ESC 시스템으로부터 제어명령이 전달되는 경우, 엔진의 점화스위치가 턴오프되는 경우, 차량의 움직임이 감지되는 경우 중 적어도 하나에 해당하면, 차량의 각 바퀴의 조향 또는 제동을 제어할 때 각 바퀴별로 주차 모드를 작동시킨다(S33).

이때, 제어부(50)는 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 뒤 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

또한, 제어부(50)는 차량이 주차 상태이고 노면이 경사로로 판단되면, 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 뒤 바퀴도 조향 가능하면 뒤 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향한다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 수동 주차 해제 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이다.

도 7 을 참조하면, 먼저 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴오프되는지 여부를 판단한다(S41).

단계(S41)에서의 판단 결과 전자식 파킹 브레이크 스위치(40)가 턴온되면, 제어부(50)는 브레이크 페달이 조작되는지 여부를 판단하고(S42), 판단 결과 브레이크 페달이 조작되면, 제어부(50)는 각 바퀴별로 주행 모드를 작동시켜 각 바퀴별로 주행 제어를 수행한다(S43).

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 주차 해제 모드에서의 동작 과정을 도시한 순서도이다.

도 8 을 참조하면, 먼저 제어부(50)는 기 설정된 주차 해제 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(S51). 즉, 제어부(50)는 엔진 온된 상태, 운전석 안전벨트가 착용된 상태, 운전석 도어가 클로즈된 상태, 엔진후드 또는 테일게이트가 닫힌 상태, 및 브레이크가 페달이 작동 상태 중 어느 하나가 되는지 여부를 판단한다.

단계(S51)에서의 판단 결과 주차 해제 조건을 만족하면, 제어부(50)는 각 바퀴별로 주행 모드를 작동시켜 각 바퀴별로 주행 제어를 수행한다(S52). 즉, 제어부(50)는 전자식 파킹 브레이크 체결된 후 기 설정된 주차 해제 조건을 만족하고, 변속기가 P단에서 D단 또는 R단으로 변속되거나, N단에서 D단 또는 R단으로 변속되면 전자식 파킹 브레이크를 해제한다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 장치 및 방법은 스위치 조작 및 차량 상태에 따라 타이어 조향을 제어하여 주차 브레이크로 동작할 수 있도록 함으로써 차량의 편의성과 안정성을 향상시킨다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제동 제어 장치 및 방법은 안전 및 구동 도메인의 앞바퀴와 뒤바퀴의 조향 제어를 통해 비탈길에서 차량이 내려가지 않도록 함으로써, 비탈길에서의 사고를 예방한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 센서부
11: 주변 물체 센서
12: 차량 상태 센서
13: 노면 센서
20: 제동 장치
30: 조향 장치
40: 전자식 파킹 브레이크 스위치
50: 제어부

Claims (19)

1. 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나를 감지하는 센서부;
   전자식 파킹 브레이크의 동작을 제어하기 위한 전자식 파킹 브레이크 스위치;
   차량의 주차 제동력을 발생시키는 제동장치;
   각 바퀴의 조향을 제어하는 조향장치; 및
   상기 전자식 파킹 브레이크 스위치의 스위칭 상태, 및 상기 센서부에 의해 감지된 상기 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나에 따라, 각 바퀴 각각에 대한 제동 또는 조향을 제어하기 위한 기 설정된 수동 주차 작동 모드, 자동 주차 작동 모드, 수동 주차 해제 모드, 및 자동 주차 해제 모드 중 어느 하나로 진입하여 상기 제동장치 및 상기 조향장치 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 수동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는
   차량이 주차 상태가 아니면 ESC(Electronic Stability Control) 시스템의 고장 여부에 따라 각 바퀴를 유압으로 제동시키고,
   상기 제어부는
   ESC 시스템이 고장 상태이면 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태일 경우에만 유압 제동력을 발생시켜 차량을 제동시키고, ESC 시스템의 고장 상태일 때 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태이면 앞 바퀴를 내측 방향으로의 조향과 앞방향으로의 조향을 반복하여 차량을 제동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 평지로 판단되면, 뒤 바퀴의 조향 가능 여부에 따라 차량의 앞 바퀴와 뒤 바퀴 중 적어도 하나를 조향하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 앞 바퀴와 뒷 바퀴 모두 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 수동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 경사로로 판단되면, 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 앞 바퀴와 뒤 바퀴 모두 조향 가능하면 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는
   ESC 시스템이 고장 상태가 아니면 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치의 턴온 여부에 따라 유압 브레이크로 차량을 감속시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 자동 주차 작동 모드에서, 상기 제어부는 기 설정된 주차 작동 조건을 만족하면 상기 제동 장치 또는 상기 조향 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서, 상기 주차 작동 조건은 차량이 주차된 상태에서 ESC 시스템으로부터 제어명령이 전달되는 경우, 엔진의 점화스위치가 턴오프되는 경우, 및 차량의 움직임이 감지되는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
   
10. 제 1 항에 있어서, 상기 자동 주차 해제 모드에서, 상기 제어부는 전자식 파킹 브레이크가 체결된 후 기 설정된 주차 해제 조건을 만족하고, 변속기가 P단에서 D단 또는 R단으로 변속되거나 또는 N단에서 D단 또는 R단으로 변속되면 전자식 파킹 브레이크를 해제하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 주차 해제 조건은 엔진 온된 상태, 운전석 안전벨트가 착용된 상태, 운전석 도어가 클로즈된 상태, 엔진후드 또는 테일게이트가 닫힌 상태, 및 브레이크가 페달이 조작된 상태 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
    
12. 제어부가 센서부를 통해 노면의 경사도, 차량 상태 및 차량의 주변 물체 중 적어도 하나를 감지하는 단계;
    상기 제어부가 차량이 주차 상태에서 노면이 평지인지 또는 경사로인지를 판단하는 단계; 및
    상기 제어부가 노면이 평지인지 또는 경사로인지 여부에 따라, 제동장치 또는 조향장치를 제어하여 차량의 앞 바퀴와 뒤 바퀴 중 적어도 하나의 조향 및 제동 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제어부는 차량이 주차 상태가 아니면 ESC 시스템의 고장 여부에 따라 각 바퀴를 유압으로 제동시키고,
    상기 제어부는 ESC 시스템이 고장 상태이면 전자식 파킹 브레이크의 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태일 경우에만 유압 제동력을 발생시켜 차량을 제동시키고, ESC 시스템의 고장 상태일 때 상기 전자식 파킹 브레이크 스위치가 턴온 상태이면 앞 바퀴를 내측 방향으로의 조향과 앞방향으로의 조향을 반복하여 차량을 제동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
    
13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 평지로 판단되는 경우, 차량이 앞 바퀴만 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 앞 바퀴를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 조향하고, 앞 바퀴와 뒷 바퀴 모두 조향 가능하면 주변 물체와의 거리 및 타이어 움직임이 가능한 반경에 따라 추가적으로 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
    
14. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 차량이 주차 상태이고 노면이 경사로로 판단되면, 차량이 주차 상태에서 차량이 미끄러질 경우 도로의 측방향으로 이동하도록 차량의 앞 바퀴를 조향하고, 앞 바퀴와 뒤 바퀴 모두 조향 가능하면 바퀴를 내측 방향, 외측 방향, 좌측 방향 및 우측 방향 중 어느 하나로 조향하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
    
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17. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 ESC 시스템이 고장 상태가 아니면 전자식 파킹 브레이크 스위치의 턴온 여부에 따라 ESC의 유압 브레이크로 차량을 감속시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
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