KR20140133319A - 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 WFT 센서에 의해 계측된 양측 타이어 힘을 기초로 비대칭 노면에서 차량의 자세를 제어하는 장치 및 방법을 제안한다. 제안된 본 발명 장치는 도로를 운행하는 차량의 양측 타이어 힘을 계측하는 타이어 힘 계측부; 양측 타이어 힘을 기초로 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단하는 비대칭 노면 판단부; 및 노면이 비대칭 노면이면 양측 타이어 힘과 차량의 요 레이트를 이용하여 차량의 자세를 제어하는 차량 자세 제어부를 포함한다.

Description

비대칭 노면에서의 차량 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method controlling vehicle at the road surface with split frictional coefficients}

본 발명은 차량의 자세를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 비대칭 노면에서 차량의 자세를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

비대칭 마찰 노면에서 운전자가 급제동을 할 경우 차량에서는 고마찰 노면쪽으로 향하는 요 모션이 일어난다. 이는 고마찰면의 종방향 타이어 힘이 저마찰 노면의 종방향 타이어 힘보다 커서 고마찰면 방향으로 요 모멘트가 발생하기 때문이다. 이로 인해 차량 거동 안정성은 확보되지 못하면서 운전자에게 위기감을 느끼게 하고 스핀 현상이 일어나며 타 차량과의 추돌 가능성도 커지는 문제점이 발생한다.

차량의 자세를 제어하는 장치로 국내공개특허 제2011-0117847호(이하 선행발명)는 물체와의 거리를 계산하여 물체와의 거리가 가까워질수록 자동으로 차량의 제동력을 증가시키는 차량 자세 제어 장치를 제안하고 있다. 그러나 이 선행발명은 차량 후진시 적용되는 것이기 때문에 비대칭 마찰 노면에서 급제동시 생기는 요 모멘트는 여전히 해결하지 못한다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, WFT(Wheel Force Trenducer) 센서에 의해 계측된 양측 타이어 힘을 기초로 비대칭 노면에서 차량의 자세를 제어하는 장치 및 방법을 제안함을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 도로를 운행하는 차량의 양측 타이어 힘을 계측하는 타이어 힘 계측부; 상기 양측 타이어 힘을 기초로 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단하는 비대칭 노면 판단부; 및 상기 노면이 상기 비대칭 노면이면 상기 양측 타이어 힘과 상기 차량의 요 레이트(yaw rate)를 이용하여 상기 차량의 자세를 제어하는 차량 자세 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치를 제안한다.

바람직하게는, 상기 차량 자세 제어부는 상기 차량의 요 레이트가 기준값 이하가 될 때까지 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 통해 상기 차량의 자세를 제어한다.

바람직하게는, 상기 차량 제어 장치는 상기 양측 타이어 힘을 기초로 피드포워드(Feedforward) 제어를 위한 제1 토크를 산출하는 제1 토크 산출부; 및 상기 차량의 요 레이트를 기초로 피드백(Feedback) 제어를 위한 제2 토크를 산출하는 제2 토크 산출부를 더욱 포함하며, 상기 차량 자세 제어부는 상기 제1 토크와 상기 제2 토크에 의한 조향 토크를 기초로 MDPS를 통해 상기 차량의 자세를 제어한다.

바람직하게는, 상기 제1 토크 산출부는 좌측 노면과 우측 노면 중 어느 쪽 노면이 상대적으로 저마찰 노면인지 여부에 따라 상기 제1 토크를 산출한다.

바람직하게는, 상기 제1 토크 산출부는 좌측 종방향 타이어 힘이 우측 종방향 타이어 힘보다 크면 상기 좌측 노면과 상기 우측 노면을 각각 고마찰 노면과 저마찰 노면으로 판단하고 시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 상기 제1 토크로 산출하며, 우측 종방향 타이어 힘이 좌측 종방향 타이어 힘보다 크면 상기 좌측 노면과 상기 우측 노면을 각각 저마찰 노면과 고마찰 노면으로 판단하고 반시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 상기 제1 토크로 산출한다.

바람직하게는, 상기 차량 자세 제어부는 상기 노면이 대칭 노면이면 ABS(Anti-lock Brake System)를 통해 상기 차량의 자세를 제어한다.

바람직하게는, 상기 타이어 힘 계측부는 WTF(Wheel Force Trenducer) 센서를 이용하여 상기 양측 타이어 힘을 계측한다.

바람직하게는, 상기 비대칭 노면 판단부는 각측 타이어 힘들 간 차이가 기준값 이상일 때 상기 노면을 상기 비대칭 노면으로 판단한다.

또한 본 발명은 도로를 운행하는 차량의 양측 타이어 힘을 계측하는 타이어 힘 계측 단계; 상기 양측 타이어 힘을 기초로 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단하는 비대칭 노면 판단 단계; 및 상기 노면이 상기 비대칭 노면이면 상기 양측 타이어 힘과 상기 차량의 요 레이트(yaw rate)를 이용하여 상기 차량의 자세를 제어하는 차량 자세 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 방법을 제안한다.

바람직하게는, 상기 차량 자세 제어 단계는 상기 차량의 요 레이트가 기준값 이하가 될 때까지 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 통해 상기 차량의 자세를 제어한다.

바람직하게는, 상기 비대칭 노면 판단 단계와 상기 차량 자세 제어 단계 사이에, 상기 양측 타이어 힘을 기초로 피드포워드(Feedforward) 제어를 위한 제1 토크를 산출하는 제1 토크 산출 단계; 및 상기 차량의 요 레이트를 기초로 피드백(Feedback) 제어를 위한 제2 토크를 산출하는 제2 토크 산출 단계를 더욱 포함하며, 상기 차량 자세 제어 단계는 상기 제1 토크와 상기 제2 토크에 의한 조향 토크를 기초로 MDPS를 통해 상기 차량의 자세를 제어한다.

바람직하게는, 상기 제1 토크 산출 단계는 좌측 노면과 우측 노면 중 어느 쪽 노면이 상대적으로 저마찰 노면인지 여부에 따라 상기 제1 토크를 산출한다.

바람직하게는, 상기 제1 토크 산출 단계는 좌측 종방향 타이어 힘이 우측 종방향 타이어 힘보다 크면 상기 좌측 노면과 상기 우측 노면을 각각 고마찰 노면과 저마찰 노면으로 판단하고 시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 상기 제1 토크로 산출하며, 우측 종방향 타이어 힘이 좌측 종방향 타이어 힘보다 크면 상기 좌측 노면과 상기 우측 노면을 각각 저마찰 노면과 고마찰 노면으로 판단하고 반시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 상기 제1 토크로 산출한다.

바람직하게는, 상기 차량 자세 제어 단계는 상기 노면이 대칭 노면이면 ABS(Anti-lock Brake System)를 통해 상기 차량의 자세를 제어한다.

바람직하게는, 상기 타이어 힘 계측 단계는 WTF(Wheel Force Trenducer) 센서를 이용하여 상기 양측 타이어 힘을 계측한다.

바람직하게는, 상기 비대칭 노면 판단 단계는 각측 타이어 힘들 간 차이가 기준값 이상일 때 상기 노면을 상기 비대칭 노면으로 판단한다.

본 발명은 WFT 센서에 의해 계측된 양측 타이어 힘을 기초로 비대칭 노면에서 차량의 자세를 제어함으로써 다음 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 비대칭 마찰 노면에서 급제동시 차량의 거동 안정성을 확보할 수 있다. 둘째, WFT 센서로부터 직접적으로 나오는 타이어 힘을 통한 제어 방식으로 타 제어기에서 사용하는 신호보다 지연이 적고 응답성이 빠른 조향 토크 제어기를 설계할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 요 모멘트에 따른 차량 거동의 불안정성을 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비대칭 제어 로직 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 비대칭 제어 로직의 흐름도이다.
도 5는 기존 시스템과 본 발명에 따른 시스템의 성능을 비교한 비교도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 자세 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1에 따르면, 차량 자세 제어 장치(100)는 타이어 힘 계측부(110), 비대칭 노면 판단부(120), 제1 토크 산출부(130), 제2 토크 산출부(140), 차량 자세 제어부(150), 전원부(미도시) 및 주제어부(미도시)를 포함한다. 전원부는 차량 자세 제어 장치(100)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행하고, 주제어부는 차량 자세 제어 장치(100)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다.

타이어 힘 계측부(110)는 도로를 운행하는 차량의 양측 타이어 힘을 계측하는 기능을 수행한다. 타이어 힘 계측부(110)는 WTF(Wheel Force Trenducer) 센서를 이용하여 양측 타이어 힘을 계측한다.

비대칭 노면 판단부(120)는 타이어 힘 계측부(110)에 의해 계측된 양측 타이어 힘을 기초로 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 비대칭 노면 판단부(120)는 각측 타이어 힘들 간 차이가 기준값 이상일 때 노면을 비대칭 노면으로 판단하며, 각측 타이어 힘들 간 차이가 기준값 미만이면 노면을 대칭 노면으로 판단한다.

제1 토크 산출부(130)는 타이어 힘 계측부(110)에 의해 계측된 양측 타이어 힘을 기초로 피드포워드(Feedforward) 제어를 위한 제1 토크를 산출하는 기능을 수행한다.

제1 토크 산출부(130)는 좌측 노면과 우측 노면 중 어느 쪽 노면이 상대적으로 저마찰 노면인지 여부에 따라 제1 토크를 산출한다. 보다 자세하게 설명하면, 제1 토크 산출부(130)는 좌측 종방향 타이어 힘이 우측 종방향 타이어 힘보다 크면 좌측 노면과 우측 노면을 각각 고마찰 노면과 저마찰 노면으로 판단하고 시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 제1 토크로 산출하며, 우측 종방향 타이어 힘이 좌측 종방향 타이어 힘보다 크면 좌측 노면과 우측 노면을 각각 저마찰 노면과 고마찰 노면으로 판단하고 반시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 제1 토크로 산출한다.

제2 토크 산출부(140)는 차량의 요 레이트를 기초로 피드백(Feedback) 제어를 위한 제2 토크를 산출하는 기능을 수행한다. 제2 토크 산출부(140)는 요 레이트 센서를 이용하여 제2 토크를 산출할 수 있다.

차량 자세 제어부(150)는 노면이 비대칭 노면인 것으로 판별되면 양측 타이어 힘과 차량의 요 레이트(yaw rate)를 이용하여 차량의 자세를 제어하는 기능을 수행한다. 이때 차량 자세 제어부(150)는 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 통해 차량의 자세를 제어한다. 차량 자세 제어부(150)는 제1 토크와 제2 토크에 의한 조향 토크를 기초로 MDPS를 통해 차량의 자세를 제어한다.

본 실시예에서 차량 자세 제어부(150)는 차량의 요 레이트가 기준값 이하가 될 때까지 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 통해 차량의 자세를 제어한다.

반면 차량 자세 제어부(150)는 노면이 대칭 노면인 것으로 판별되면 ABS(Anti-lock Brake System)를 통해 차량의 자세를 제어하는 기능을 수행한다.

비대칭 마찰 노면에서 운전자가 급제동을 할 경우, 차량은 고마찰 노면쪽으로 향하는 요 모션이 일어나게 된다. 이는 고마찰면의 종방향 타이어 힘이 저마찰 노면의 종방향 타이어 힘보다 크게 되어 고마찰면 방향으로 요 모멘트가 발생하게 되기 때문이다. 이로 인해, 차량 거동 안정성은 확보되지 못하면서 운전자에게 위기감을 느끼게 하고 스핀 현상이 일어나면 타 차량과의 추돌 가능성도 커진다. 그래서 본 발명에서는 비대칭로에서 과도한 요 레이트 발생시 타이어 힘을 직접적으로 계측할 수 있는 WFT(Wheel Force Trenducer) 센서를 이용하여 비대칭 마찰 노면에서 급제동시 차량의 거동 안정성을 확보하는 장치와 방법을 제안한다. 본 발명은 기존의 ABS(Anti-Lock Brake System) 시스템에 차량의 요 모션 안정화를 유지할 수 있도록 조향 토크를 인가함으로써 비대칭 마찰면에서 운전자 안전을 확보할 수 있다.

이하 일실시예를 들어 본 발명에 따른 로직의 구성과 그 흐름에 대하여 설명한다. 도 2는 요 모멘트에 따른 차량 거동의 불안정성을 설명하기 위한 참고도이다.

양측 노면이 고마찰면(230)과 저마찰면(240)으로 이루어진 도로 환경에서 운전자가 급제동을 할 경우 차량(210)은 좌우 마찰면(230, 240)의 상이한 마찰 계수로 인하여 요 모멘트(220)에 따라 고마찰면(230)의 노면으로 향하게 된다. 이와 같은 차량 거동의 불안정성을 개선하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 제어 로직으로 구성된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비대칭 제어 로직 구성도이다.

도 3에 따르면, 비대칭 제어 로직(300)은 WFT 센서(WFT Sensor; 310), 비대칭 노면 판단부(320), 메인 콘트롤러(Main Controller; 330), 피드포워드 콘트롤러(Feedforward Controller; 331), 피드백 콘트롤러(Feedback Controller; 332), ABS 콘트롤러(ABS Controller; 340) 및 MDPS 콘트롤러(MDPS Controller; 350)를 포함한다.

WFT 센서(310)는 좌우 타이어 힘(Fx_FL, Fx_FR)을 계측하는 구성이다. 도 1의 타이어 힘 계측부(110)는 이 WFT 센서(310)로 구현될 수 있다.

비대칭 노면 판단부(320)는 WFT 센서(310)로부터 좌우 타이어 힘에 대한 데이터를 수신하여 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단하는 구성이다. 비대칭 노면 판단부(320)는 좌우 타이어 힘들 간 차이값의 절대값이 기준값 이상일 때 즉, |Fx_FL-Fx_FR|≥Th_Split일 때 노면이 비대칭 노면인 것으로 판단한다. Fx_FL은 WFT 센서(310)로부터 계측된 좌측 종방향 타이어 힘을 의미하고, Fx_FR은 WFT 센서(310)로부터 계측된 우측 종방향 타이어 힘을 의미한다. Th_Split는 비대칭 노면 판단 기준값을 의미한다.

메인 콘트롤러(330)는 노면이 비대칭 마찰 노면이라고 판단된 경우 타이어 힘을 통한 피드포워드(Feedforward) 제어와 요 레이트에 의한 피드백(Feedback) 제어를 통해 토크를 산출하는 구성이다. 메인 콘트롤러(330)는 피드포워드 콘트롤러(331)와 피드백 콘트롤러(332)를 포함한다.

피드포워드 콘트롤러(331)는 타이어 좌우 힘 차이만큼의 토크값을 생성하는 구성이다. 도 1의 제1 토크 산출부(130)는 이 피드포워드 콘트롤러(331)로 구현될 수 있다.

피드백 콘트롤러(332)는 목표하는 요 레이트를 만족시키기 위한 피드백 토크를 제어하는 구성이다. 도 1의 제2 토크 산출부(140)는 이 피드백 콘트롤러(332)로 구현될 수 있다.

MDPS(Motor Driven Power Steering) 콘트롤러(350)는 차량의 거동 안정화를 위해 요구 토크를 구동시키는 구성이다. 도 1의 차량 자세 제어부(150)는 이 MDPS 콘트롤러(350)로 구현될 수 있다.

한편 ABS 콘트롤러(340)는 제동 거리 감소를 위한 구성이다.

도 4는 도 3에 도시된 비대칭 제어 로직의 흐름도이다. 이하 설명은 도 3과 도 4를 참조한다.

운전자가 급제동시 비대칭 마찰 노면이 아닐 경우 ABS 콘트롤러(340)를 이용하여 차량의 제동 거리를 감소시킨다. 하지만, 비대칭 마찰 노면이라고 판단되는 경우에는 ABS 콘트롤러(340)만으로는 차량의 자세 거동 확보에 어려움이 있다.

비대칭 마찰 노면을 판단하는 기준은 WFT 센서(310)로부터 계측되는 좌우 종방향 타이어 힘 차를 이용하여 그 좌우차가 일정값 이상이면 비대칭 마찰 노면이라고 판단한다(S410). 이러한 판단 기준을 정한 근거는 제동시 고마찰 노면에서의 종방향 타이어 힘이 저마찰 노면보다 10배 이상 크게 발생하기 때문이다.

비대칭 노면이라고 판단한 후 고마찰 노면과 저마찰 노면의 방향을 판단하여 시계 방향으로 제어를 할 것인지 반시계 방향으로 제어를 할 것인지 결정한다(S420).

좌측 종방향 타이어 힘이 우측 종방향 타이어 힘보다 큰 경우, 좌측이 고마찰 노면이고 우측이 저마찰 노면이므로 차량은 반시계 방향으로 요 모션이 생기기 때문에 시계 방향(CW: Clock Wise)으로 조향 토크 제어를 한다(S430a).

반대로 우측 종방향 타이어 힘이 좌측 종방향 타이어 힘보다 큰 경우에는 우측이 고마찰 노면이고 좌측이 저마찰 노면이므로 차량은 시계 방향으로 차량의 요 모션이 생기기 때문에 반시계 방향(CCW: Counter Clock Wise)으로 조향 토크를 인가하여 차량의 거동 안정성을 확보한다(S430b).

차량의 거동 안정성을 확보하기 위해서 목표 요 레이트를 추종할 수 있도록 현재 차량의 요 레이트와의 Feedback 제어를 수행하고, WFT 센서(310)로부터 측정된 좌우측 종방향 타이어 힘의 차이를 이용하여 Feedforward 제어를 수행한다(S440). 여기서 산출된 목표 조향 토크값을 MDPS에서 전달하여 차량의 거동이 안정성을 확보할 수 있도록 피드백 제어를 계속해서 수행한다.

반복된 수행 결과로 인해 차량의 요 레이트가 일정값의 요 레이트보다 작아지면 즉, |Yawrate|<Th_yawrate이면 차량의 안정성이 확보됐다고 판단하여 차량의 제어를 종료한다. Th_yawrate는 차량 거동 안정성 판단 기준값을 의미한다.

도 5는 실차 시험을 통해 기존 시스템과 본 발명에 따른 시스템의 성능을 비교한 비교도이다. 도 5에서 (a)와 (b)는 기존 시스템에 의한 직진 제동 실차 시험 결과를 보여주며, (c)와 (d)는 본 발명에 따른 시스템에 의한 직진 제동 실차 시험 결과를 보여준다.

시험 조건은 비대칭 노면(좌측 : 아스팔트, 우측 : packed snow)에서 80[km/h] 초기 속도에서 급제동을 수행하였다. MDPS 제어를 하지 않은 기존 ABS 로직은 본 발명에 따른 로직에 비해 상당히 큰 요 레이트가 발생하는 것을 볼 수 있으며 차의 한쪽 쏠림으로 인해 운전자의 과도한 카운터 조향이 필요함을 알 수 있다.

반면 본 발명에 따른 로직은 동일 조건에서 제동 초기 좌우 타이어 힘 차이에 의해 MDPS 보상 토크가 인가된다. 보상 토크에 의해 추가 조향각이 발생하고 요 레이트 응답은 기존 시스템 결과에 비해 약 25%(약 20[deg/s]에서 5[deg/s]로 감소) 정도 개선되는 것을 확인할 수 있다.

다음으로 도 1의 장치에 의한 차량 자세 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 자세 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.

먼저 타이어 힘 계측부(110)가 도로를 운행하는 차량의 양측 타이어 힘을 계측한다(S610).

이후 비대칭 노면 판단부(120)가 양측 타이어 힘을 기초로 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단한다(S620).

노면이 비대칭 노면으로 판별되면, 차량 자세 제어부(150)는 양측 타이어 힘과 차량의 요 레이트(yaw rate)를 이용하여 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 통해 차량의 자세를 제어한다(S630a). 이때 차량 자세 제어부(150)는 제1 토크 산출부(130)에 의해 산출된 제1 토크와 제2 토크 산출부(140)에 의해 산출된 제2 토크를 차량의 자세 제어에 이용할 수 있다.

반면 노면이 대칭 노면으로 판별되면, 차량 자세 제어부(150)는 ABS(Anti-lock Brake System)를 통해 차량의 자세를 제어한다(S630b).

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 도로를 운행하는 차량의 양측 타이어 힘을 계측하는 타이어 힘 계측부;
   상기 양측 타이어 힘을 기초로 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단하는 비대칭 노면 판단부; 및
   상기 노면이 상기 비대칭 노면이면 상기 양측 타이어 힘과 상기 차량의 요 레이트(yaw rate)를 이용하여 상기 차량의 자세를 제어하는 차량 자세 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 차량 자세 제어부는 상기 차량의 요 레이트가 기준값 이하가 될 때까지 MDPS(Motor Driven Power Steering)를 통해 상기 차량의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 양측 타이어 힘을 기초로 피드포워드(Feedforward) 제어를 위한 제1 토크를 산출하는 제1 토크 산출부; 및
   상기 차량의 요 레이트를 기초로 피드백(Feedback) 제어를 위한 제2 토크를 산출하는 제2 토크 산출부
   를 더욱 포함하며,
   상기 차량 자세 제어부는 상기 제1 토크와 상기 제2 토크에 의한 조향 토크를 기초로 MDPS를 통해 상기 차량의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 토크 산출부는 좌측 노면과 우측 노면 중 어느 쪽 노면이 상대적으로 저마찰 노면인지 여부에 따라 상기 제1 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1 토크 산출부는 좌측 종방향 타이어 힘이 우측 종방향 타이어 힘보다 크면 상기 좌측 노면과 상기 우측 노면을 각각 고마찰 노면과 저마찰 노면으로 판단하고 시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 상기 제1 토크로 산출하며, 우측 종방향 타이어 힘이 좌측 종방향 타이어 힘보다 크면 상기 좌측 노면과 상기 우측 노면을 각각 저마찰 노면과 고마찰 노면으로 판단하고 반시계 방향으로 인가되는 조향 토크를 상기 제1 토크로 산출하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 차량 자세 제어부는 상기 노면이 대칭 노면이면 ABS(Anti-lock Brake System)를 통해 상기 차량의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 타이어 힘 계측부는 WTF(Wheel Force Trenducer) 센서를 이용하여 상기 양측 타이어 힘을 계측하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 비대칭 노면 판단부는 각측 타이어 힘들 간 차이가 기준값 이상일 때 상기 노면을 상기 비대칭 노면으로 판단하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 장치.
9. 도로를 운행하는 차량의 양측 타이어 힘을 계측하는 타이어 힘 계측 단계;
   상기 양측 타이어 힘을 기초로 노면이 비대칭 노면인지 여부를 판단하는 비대칭 노면 판단 단계; 및
   상기 노면이 상기 비대칭 노면이면 상기 양측 타이어 힘과 상기 차량의 요 레이트(yaw rate)를 이용하여 상기 차량의 자세를 제어하는 차량 자세 제어 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 양측 타이어 힘을 기초로 피드포워드(Feedforward) 제어를 위한 제1 토크를 산출하는 제1 토크 산출 단계; 및
    상기 차량의 요 레이트를 기초로 피드백(Feedback) 제어를 위한 제2 토크를 산출하는 제2 토크 산출 단계
    를 더욱 포함하며,
    상기 차량 자세 제어 단계는 상기 제1 토크와 상기 제2 토크에 의한 조향 토크를 기초로 MDPS를 통해 상기 차량의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 비대칭 노면에서의 차량 제어 방법.

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