KR102215983B1 - 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법 - Google Patents

비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법은, 차량의 비상제어상황을 판단하는 (a)단계, 상기 (a)단계에서 차량이 비상제어상황이라 판단된 경우, 차량의 현재 속도를 기 설정된 기준속도와 비교하는 (b)단계, 차량의 조향 상태를 판단하는 (c)단계 및 상기 (b)단계에서의 비교 결과에 따라 차량의 후륜을 전륜에 대해 역상으로 조향하는 (d)단계를 포함한다.

Description

비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법{rear wheel Control Method for Vehicle in State of Emergency}
본 발명은 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 상태를 판단하고, 후륜을 전륜에 대해 역상으로 조향하여 사고를 피할 수 있도록 하는 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법에 관한 것이다.
최근에는 차량의 전륜뿐 아니라 후륜을 추가적으로 조향하여 차량의 선회반경 및 이동 방향을 변화시킬 수 있는 후륜조향시스템(Rear-Wheel Steering System, RWS)이 널리 사용되고 있다.
특히 상기 후륜조향시스템은 좁은 장소에서의 주차, 또는 급커브 상황 등 다양한 상황에서 유용하게 사용되고 있으며, 현재에도 이와 같은 후륜조향시스템을 이용하여 보다 다양한 상황에서의 차량 제어 방법이 연구되고 있다.
그리고 일반적으로 차량의 선회 상황에서, 차량의 속도가 저속인 경우 후륜의 조향각을 전륜에 대해 역상으로 제어하게 되며, 고속인 경우네는 후륜의 조향각을 전륜에 대해 동상으로 제어하여 차량의 선회 안정성을 확보하고 있다.
다만, 이와 같은 상황에서 전방에 타 차량 등 장애물이 나타나거나, 도로의 결빙 등에 의해 차량이 안정성을 잃어버리게 될 경우, 신속한 대처가 어렵다는 문제가 있다. 이에 따라 후륜 제어 상황에서 사고가 발생하는 경우에는 그 피해가 매우 커지게 된다.
따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.
한국공개특허 제10-2003-0016822호
본 발명에 따른 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법은 차량의 비상제어상황에서 긴급한 대처가 가능하도록 하여 사고를 방지하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법은, 차량의 비상제어상황을 판단하는 (a)단계, 상기 (a)단계에서 차량이 비상제어상황이라 판단된 경우, 차량의 현재 속도를 기 설정된 기준속도와 비교하는 (b)단계, 차량의 조향 상태를 판단하는 (c)단계 및 상기 (b)단계에서의 비교 결과에 따라 차량의 후륜을 전륜에 대해 역상으로 조향하는 (d)단계를 포함한다.
그리고 상기 (b)단계에서 차량의 현재속도가 상기 기준속도 이하인 경우, 상기 (d)단계는, 역상으로 조향 중인 차량의 후륜 역상각을 보다 증가시키는 것으로 할 수 있다.
또한 상기 (b)단계에서 차량의 현재속도가 상기 기준속도 초과인 경우, 상기 (d)단계는, 동상으로 조향 중인 차량의 후륜을 역상으로 조향하는 것으로 할 수 있다.
그리고 상기 (d)단계 이후에는, 역상으로 조향 중인 차량의 후륜을 다시 동상으로 조향하는 (e)단계가 더 포함될 수 있다.
또한 상기 (a)단계에서, 상기 비상제어상황은, 차량의 회피 동작이 요구되는 제1상황과, 차량이 불안정 상태인 제2상황을 포함할 수 있다.
그리고 상기 (c)단계는, 차량의 전륜 조향 상태를 판단하는 (c-1)단계 및 차량의 전륜이 직진 상태인 경우, 상기 차량의 전륜을 좌측 및 우측 중 어느 일측으로 조향하는 (c-2)단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 후륜 조향 상태에서 비상제어상황이 발생하더라도 신속하게 위기 상황을 벗어날 수 있도록 하는 장점이 있다.
둘째, 차량의 선회 반경을 보다 크게 하는 방법을 사용하므로 동일 상황에서 사고의 위험을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 차량의 현재 속도를 고려하여 적절한 대응을 수행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법의 각 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량이 기준속도 이하인 상태로 선회하고 있는 상황을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량의 후륜 역상각을 증가시켜 선회각을 증가시킨 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량이 기준속도 초과인 상태로 선회하고 있는 상황을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량의 후륜을 역상으로 조향하여 선회하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량의 후륜을 다시 동상으로 조향하여 불안정 상태를 벗어나는 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 일반적인 차량의 선회 반경과, 차량의 후륜을 역상으로 제어한 상태의 선회 반경을 비교하여 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법의 각 단계를 나타낸 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법은, 차량의 비상제어상황을 판단하는 (a)단계와, 상기 (a)단계에서 차량이 비상제어상황이라 판단된 경우, 차량의 현재 속도를 기 설정된 기준속도와 비교하는 (b)단계와, 차량의 조향 상태를 판단하는 (c)단계와, 상기 (b)단계에서의 비교 결과에 따라 차량의 후륜을 전륜에 대해 역상으로 조향하는 (d)단계를 포함한다.
이때 상기 (b)단계에서 차량의 현재 속도가 상기 기준속도 이하인지 초과인지에 따라, 이후 (d)단계의 역상 제어를 다르게 수행할 수 있다.
구체적으로 차량의 현재속도가 상기 기준속도 이하인 경우, 상기 (d)단계는 역상으로 조향 중인 차량의 후륜 역상각을 보다 증가시키게 된다.
그리고 차량의 현재속도가 상기 기준속도 초과인 경우, 상기 (d)단계는 동상으로 조향 중인 차량의 후륜을 역상으로 조향하게 된다. 또한 이와 같은 상태에서 상기 (d)단계 이후에는, 역상으로 조향 중인 차량의 후륜을 다시 동상으로 조향하는 (e)단계가 더 포함된다.
한편 상기 (c)단계의 경우, 차량의 전륜 조향 상태가 직진인 경우, 세부적인 단계를 더 포함할 수 있다, 즉 상기 (c)단계는, 차량의 전륜 조향 상태를 판단하는 (c-1)단계와, 차량의 전륜이 직진 상태인 경우, 상기 차량의 전륜을 좌측 및 우측 중 어느 일측으로 조향하는 (c-2)단계를 포함할 수 있다.
이하에서는, 이들 각 단계에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
먼저 (a)단계에서는, 차량의 비상제어상황을 판단하게 된다. 상기 비상제어상황이란, 차량의 회피 동작이 요구되는 제1상황과, 차량이 불안정 상태인 제2상황을 포함하는 개념이며, 이와 같은 판단 과정은 차량에 설치된 카메라, 레이더, 센서 등에 의해 취합된 정보를 통해 ECU에서 이루어질 수 있다.
그리고 상기 (a)단계를 통해 차량이 비상제어상황이라 판단된 경우, (b)단계가 수행된다. 상기 (b)단계는 차량의 현재 속도를 기 설정된 기준속도와 비교하게 되며, 상기 기준속도를 설정에 따라 다양하게 이루어질 수 있다. 본 실시예에서 상기 기준속도는 차량의 저속 및 고속을 나누는 경계속도로 설정하였으며, 현재속도가 기준속도 이하인지, 또는 초과인지에 따라 이후 단계에서 후륜의 조향방법을 달리 수행할 수 있다.
다음으로, 차량의 조향 상태를 판단하는 (c)단계가 수행된다. 본 단계에서는 차량의 전륜 및 후륜의 조향 상태를 판단하게 되며, 구체적으로 전륜이 어느 방향으로 조향된 상태인지, 또한 후륜은 전륜에 대해 동상 또는 역상인지를 판단하게 된다.
일반적으로 차량의 속도가 상기 기준속도 이하인 경우, 즉 저속에서는 후륜이 전륜에 대해 역상을 가지게 되며, 차량의 속도가 상기 기준속도 초과인 경우, 즉 고속에서는 후륜이 전륜에 대해 동상을 가지게 된다. 따라서 이를 기준으로 하여 이후 단계에서 후륜의 조향을 수행할 수 있다.
그리고 본 단계에서 차량의 전륜이 직진 상태인 경우, 세부적인 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 차량의 전륜이 직진인 경우, 상기 차량의 전륜을 좌측 및 우측 중 어느 일측으로 조향하는 (c-2)단계가 더 포함된다.
이는 차량이 직진 상태에서 전방에 타 차량 등 장애물이 나타났을 때 1차적으로 선회를 시도하여 충돌 회피 준비를 하기 위해서이며, 본 과정은 수동으로 이루어질 수도 있으나 자동 제어될 수도 있음은 물론이다.
다음으로, 상기 (b)단계에서의 비교 결과에 따라 차량의 후륜을 전륜에 대해 역상으로 조향하는 (d)단계가 수행된다. 본 단계에서는 전술한 바와 같이, 차량의 속도가 저속인지 또는 고속인지에 따라 조향방법을 다르게 수행하게 된다.
먼저, 차량의 속도가 저속인 경우에서의 조향방법을 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량(10)이 기준속도 이하인 상태로 선회하고 있는 상황을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량(10)의 후륜(14) 역상각을 증가시켜 선회각을 증가시킨 모습을 나타낸 도면이다.
도 2와 같이 차량(10) 운행 중 비상제어상황이 발생한 경우, 차량(10)의 후륜제어를 수행하게 된다. 본 실시예에서는 차량(10)이 기준속도 이하인 상태이며, 차량(10)의 전방에 타 차량(T)이 감지된 것으로 하였다.
이때 차량(10)이 일측으로 선회를 수행하고 있던 상태인 경우, 후륜(14)은 전륜(12)에 대해 θ1의 역상각을 가지는 상태일 것이다. 따라서 이와 같은 상태에서 비상제어상황이 발생한 경우, 상기 (d)단계는 도 3과 같이 차량(10)의 후륜(14) 역상각을 θ2로 보다 증가시키고, 선회각을 증가시키게 된다.
따라서 차량(10)은 신속하게 궤도를 이탈하여 충돌 상황을 벗어날 수 있다.
다음으로는, 차량(10)의 속도가 고속인 경우에서의 조향방법을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 후륜조향방법에 있어서, 차량(10)이 기준속도 초과인 상태로 선회하고 있는 상황을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(10)의 후륜조향방법에 있어서, 차량(10)의 후륜(14)을 역상으로 조향하여 선회하는 모습을 나타낸 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(10)의 후륜조향방법에 있어서, 차량(10)의 후륜(14)을 다시 동상으로 조향하여 불안정 상태를 벗어나는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4와 같이 차량(10) 운행 중 비상제어상황이 발생한 경우, 차량(10)의 후륜제어를 수행하게 된다. 본 실시예에서는 차량(10)이 기준속도 초과인 상태이며, 저속 상황과 마찬가지로 차량(10)의 전방에 타 차량(T)이 감지된 것으로 하였다.
이때 차량(10)이 일측으로 선회를 수행하고 있던 상태인 경우, 후륜(14)은 전륜(12)과 동상으로 조향되는 상태를 가진다. 따라서 이와 같은 상태에서 비상제어상황이 발생한 경우, 상기 (d)단계는 도 5과 같이 차량(10)의 후륜(14)을 전륜(12)과 역상으로 조향하고, 선회각을 급격하게 증가시키게 된다.
따라서 차량(10)은 신속하게 궤도를 이탈하여 충돌 상황을 벗어날 수 있다.
다만, 이와 같은 경우 차량(10)의 급선회에 따라 차체가 불안정한 상태가 될 수 있으며, 이에 따라 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 (d)단계 이후 역상으로 조향 중인 차량(10)의 후륜(14)을 다시 동상으로 조향하는 (e)단계가 더 수행된다.
이에 따라 차량(10)은 다시 자세를 회복하게 되며, 안정적인 주행 상태로 재돌입할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비상제어상황에서 차량의 후륜을 전륜에 대해 역상으로 제어하여 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 7은 일반적인 차량의 선회 반경과, 차량의 후륜을 역상으로 제어한 상태의 선회 반경을 비교하여 나타낸 그래프이다.
본 그래프에서, 외측 원은 일반적인 차량의 선회 반경을 나타낸 것이며, 내측 원은 본 발명에 따라 후륜을 전륜에 대해 역상으로 제어한 상태의 선회 반경을 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 후륜을 전륜에 대해 역상으로 제어한 상태의 선회 반경은 일반적인 차량의 선회 반경보다 줄어든 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 차량이 궤도를 보다 빠르게 이탈할 수 있도록 하여 비상 상황으로부터 빠져 나올 수 있도록 할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 차량 12: 전륜
14: 후륜 T: 타 차량

Claims (6)

  1. 차량의 비상제어상황을 판단하는 (a)단계;
    상기 (a)단계에서 차량이 비상제어상황이라 판단된 경우, 차량의 현재 속도를 기 설정된 기준속도와 비교하는 (b)단계;
    차량의 조향 상태를 판단하는 (c)단계; 및
    상기 (b)단계에서의 비교 결과에 따라 차량의 후륜을 전륜에 대해 역상으로 조향하는 (d)단계;
    를 포함하고,
    상기 (b)단계에서 차량의 현재속도가 상기 기준속도 이하인 경우,
    상기 (d)단계는,
    역상으로 조향 중인 차량의 후륜 역상각을 보다 증가시키는 것으로 하고,
    상기 (b)단계에서 차량의 현재속도가 상기 기준속도 초과인 경우,
    상기 (d)단계는,
    동상으로 조향 중인 차량의 후륜을 역상으로 조향하는 것으로 하되, 상기 (d)단계 이후에는,
    역상으로 조향 중인 차량의 후륜을 다시 동상으로 조향하는 (e)단계가 더 포함되는 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a)단계에서,
    상기 비상제어상황은, 차량의 회피 동작이 요구되는 제1상황과, 차량이 불안정 상태인 제2상황을 포함하는 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    차량의 전륜 조향 상태를 판단하는 (c-1)단계; 및
    차량의 전륜이 직진 상태인 경우, 상기 차량의 전륜을 좌측 및 우측 중 어느 일측으로 조향하는 (c-2)단계;
    를 포함하는 비상제어상황에 따른 차량의 후륜조향방법.
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