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KR101709177B1 - 차량의 무게와 무게중심의 변화에 대한 보상을 적용한 제동 및 조향 방법 및 장치 - Google Patents

차량의 무게와 무게중심의 변화에 대한 보상을 적용한 제동 및 조향 방법 및 장치 Download PDF

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KR101709177B1
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Abstract

적재 무게에 비례하여 제동력을 증가시키고, 무게중심이 후방에서 전방으로 이동하는 것에 비례하여 조향 보조력을 증가시켜 적절한 제동력 및 조향 보조력을 인가할 수 있도록 하는 차량의 제동 및 조향 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 차량 제동 및 조향 방법은, 차량의 화물 적재 여부를 판단하는 단계; 상기 차량이 화물을 적재한 것으로 판단되면 적재 하중에 따른 제동력을 산출하는 단계; 상기 차량의 무게중심 이동 여부를 판단하는 단계; 상기 차량의 무게중심이 이동된 것으로 판단되면 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 제동력 및 조향 보조력에 의하여 상기 차량을 제어하는 단계를 포함한다. 이와 같이, 적재무게나 적재에 따른 무게중심의 이동에 따라 적절한 제동력과 조향보조력을 인가함으로써 운전자의 의도에 맞는 차량 제어가 가능하게 되어 운전자의 안전성이 향상될 수 있다.

Description

차량의 무게와 무게중심의 변화에 대한 보상을 적용한 제동 및 조향 방법 및 장치{Method and Apparatus for braking and steering applying compensation for change of vehicle weight and centroid}
본 발명은 차량의 제동 및 조향 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 차량의 무게와 무게중심의 변화에 대한 보상을 적용한 차량의 제동 및 조향 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에는 화물의 적재유무에 관계없이 브레이크 페달의 입력에 의한 제동을 하였고, 적재 차량의 무게중심에 상관없는 동일한 조향 보조력을 인가하여 조향 장치를 작동하였다.
그러나, 적재무게가 증가함에 따라 차량의 운동량은 증가하고, 과적의 경우 제동력의 저하를 초래하여 제동거리를 증가시켜 대형사고의 원인이 되기도 한다.
또한, 차량 거동에 영향을 주는 무게중심이 변화할 경우, 조향 보조력에 영향을 주어 운전자가 큰 불편을 느낄 수 있는 요인이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 적재 무게와 무게중심의 변화를 반영하여 제동력 및 조향 보조력을 조절할 수 있는 차량의 제동 및 조향 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 적재 무게에 비례하여 제동력을 증가시키고, 무게중심이 후방에서 전방으로 이동하는 것에 비례하여 조향 보조력을 증가시켜 적절한 제동력 및 조향 보조력을 인가할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 차량의 제동 및 조향 방법은, 차량의 화물 적재 여부를 판단하는 단계; 상기 차량이 화물을 적재한 것으로 판단되면 적재 하중에 따른 제동력을 산출하는 단계; 상기 차량의 무게중심 이동 여부를 판단하는 단계; 상기 차량의 무게중심이 이동된 것으로 판단되면 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 제동력 및 조향 보조력에 의하여 상기 차량을 제어하는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 적재 하중에 따른 제동력 산출 단계에서는 적재 하중의 증가에 따라 제동력을 증가시키고, 상기 무게중심의 이동에 따른 조향 보조력 산출 단계에서는 무게중심이 상기 차량의 후방에서 전방으로 이동함에 따라 조향 보조력을 증가시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량의 제동 및 조향 장치는, 차량의 화물 적재 여부 및 무게중심 이동 여부를 판단하는 판단부; 상기 차량의 화물 적재량에 따른 제동력과 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출하는 계산부; 및 상기 계산부에 의하여 산출된 상기 제동력 및 조향 보조력에 따라 상기 차량을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 적재무게나 적재에 따른 무게중심의 이동에 따라 적절한 제동력과 조향보조력을 인가함으로써 운전자의 의도에 맞는 차량 제어가 가능하게 되어 운전자의 안전성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제동 및 조향 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 적재무게와 적재위치에 따른 무게와 무게중심의 변화를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제동 및 조향 장치 및 방법에서 적재 무게에 따른 제동력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제동 및 조향 장치 및 방법에서 무게중심이 후방에서 전방으로 이동하는 것에 따른 조향 보조력의 변화를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 및 조향 장치 및 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 및 조향 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 및 조향 방법에서는, 먼저 화물의 적재 여부를 판단한다(S110). 화물을 적재하기 않은 것으로 판단되면 기본 제동력을 제공하고(S130), 화물을 적재한 경우에는 적재하중에 따른 제동력을 산출한다(S120). 적재하중에 따른 제동력 산출에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
다음, 차량의 무게중심이 이동하였는지를 판단한다(S140). 무게중심이 이동하지 않은 것으로 판단되면, 기본 조향 보조력을 제공하고(S160), 무게중심이 이동한 경우에는 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출한다(S150). 무게중심 이동에 따른 조향 보조력 산출에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
이제, 차량의 무게와 무게중심의 변화에 따른 제동력과 조향 보조력이 산출되었으므로 산출된 제동력 및 조향 보조력에 따른 제어를 제공한다(S170).
도 2는 적재무게와 적재위치에 따른 무게와 무게중심의 변화를 예시하는 도면이다.
도 2의 (A)는 적재하중이 크지만 무게중심은 여전히 가운데에 위치하는 경우를 나타낸다. 이와 같은 경우에는 제동력은 크게 하되, 조향 보조력은 기본 조향 보조력을 사용할 수 있다.
도 2의 (B)는 적재하중이 중간 정도의 무게이고, 무게중심은 가운데에 위치하는 경우를 나타낸다. 이와 같은 경우에는 제동력을 기본보다 약간 크게 하고, 기본 조향 보조력을 사용한다.
도 2의 (C)는 적재하중이 중간 정도의 무게이지만, 무게중심이 뒤쪽으로 이동하여 있는 경우를 나타낸다. 이 경우에는 제동력을 기본보다 약간 크게 하고, 조향 보조력은 기본 조향 보조력에 비하여 약간 작게 할 수 있다.
도 2의 (D)는 적재하중이 중간 정도의 무게이지만, 도 2의 (C)와는 반대로 무게중심이 앞쪽으로 이동하여 있는 경우를 나타낸다. 이 경우에는 제동력을 기본보다 약간 크게 하고, 조향 보조력 역시 기본 조향 보조력에 비하여 약간 크게 할 수 있다.
이제, 적재하중과 무게중심의 이동에 따른 제동력 및 조향 보조력의 산출에 대하여 도 3 및 도 4를 참고로 하여 좀 더 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제동 및 조향 장치 및 방법에서 적재 무게에 따른 제동력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3에 나타난 바와 같이, 적재를 하지 않은 상태에서의 기본 제동력에 비하여 적재무게가 늘어날수록 적재무게에 비례하여 제동력이 증가하도록 한다. 이 때의 기울기를 a로 나타내었는데, 기본 제동력, 기울기 a, 및 최대 제동력의 값은 튜닝을 통하여 최적화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제동 및 조향 장치 및 방법에서 무게중심이 후방에서 전방으로 이동하는 것에 따른 조향 보조력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4에 나타난 바와 같이, 조향 보조력은 무게중심이 뒤쪽에서 앞쪽으로 이동함에 따라 증가하게 되며, 제동력의 경우와 마찬가지로, 기본 조향 보조력, 기울기 b, 및 최대 조향 보조력의 값은 튜닝을 통하여 최적화할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 무게 중심이 전후로 이동하는 경우만을 예를 들어 설명하였지만, 무게 중심이 좌우로 이동하는 경우에도 좌우 방향의 조향에 따라 다른 조향 보조력을 인가할 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 적재무게나 적재에 따른 무게중심의 이동에 따라 적절한 제동력과 조향보조력을 인가함으로써 운전자의 의도에 맞는 차량 제어가 가능하게 되어 운전자의 안전성이 향상될 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 화물차량에 화물을 적재함으로써 전체 무게와 무게중심이 변하는 상황을 예로 하여 설명하였지만, 화물차량이 아닌 승용차나 승합차의 경우에도 유사한 방식으로 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.
이상에서 바람직한 실시예를 기준으로 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 장치 및 방법은 반드시 상술된 실시예에 제한되는 것은 아니며 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (6)

  1. 차량의 화물 적재 여부 및 무게중심 이동 여부를 판단하는 판단부와, 상기 차량의 화물 적재량에 따른 제동력과 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출하는 계산부, 및 상기 계산부에 의하여 산출된 상기 제동력 및 조향 보조력에 따라 상기 차량을 제어하는 제어부를 포함하는 차량의 제동 및 조향 장치에 의해 제어되는 제동 및 조향 방법에 있어서,
    상기 제어부가,
    차량의 화물 적재 여부를 판단하는 단계;
    상기 차량이 화물을 적재한 것으로 판단되면 적재 하중에 따른 제동력을 산출하는 단계;
    상기 차량의 무게중심 이동 여부를 판단하는 단계;
    상기 차량의 무게중심이 이동된 것으로 판단되면 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 제동력 및 조향 보조력에 의하여 상기 차량을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 적재 하중에 따른 제동력 산출 단계에서는 상기 적재 하중의 증가에 따라 상기 제동력을 증가시키고,
    상기 무게중심의 이동에 따른 조향 보조력 산출 단계에서는,
    상기 무게중심이 상기 차량의 후방에서 전방으로 이동함에 따라 상기 조향 보조력을 증가시키고,
    상기 적재 무게 대비 기본 제동력과 최대 제동력 사이의 변화에 대응하는 기울기 a 및 차량의 뒤쪽에서 앞쪽으로의 차량의 무게중심이동 대비 기본 조향 보조력과 최대 조향 보조력 사이의 변화에 대응하는 기울기 b를 이용하여 제동력 또는 조향 보조력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량의 무게와 무게중심의 변화에 대한 보상을 적용한 제동 및 조향 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 차량의 화물 적재 여부 및 무게중심 이동 여부를 판단하는 판단부;
    상기 차량의 화물 적재량에 따른 제동력과 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출하는 계산부; 및
    상기 계산부에 의하여 산출된 상기 제동력 및 조향 보조력에 따라 상기 차량을 제어하도록, 차량의 화물 적재 여부를 판단하는 단계; 상기 차량이 화물을 적재한 것으로 판단되면 적재 하중에 따른 제동력을 산출하는 단계; 상기 차량의 무게중심 이동 여부를 판단하는 단계; 상기 차량의 무게중심이 이동된 것으로 판단되면 무게중심 이동에 따른 조향 보조력을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 제동력 및 조향 보조력에 의하여 상기 차량을 제어하는 단계를 포함하고, 상기 적재 하중에 따른 제동력 산출 단계에서는 상기 적재 하중의 증가에 따라 상기 제동력을 증가시키고, 상기 무게중심의 이동에 따른 조향 보조력 산출 단계에서는 상기 무게중심이 상기 차량의 후방에서 전방으로 이동함에 따라 상기 조향 보조력을 증가시키고, 상기 적재 무게 대비 기본 제동력과 최대 제동력 사이의 변화에 대응하는 기울기 a 및 차량의 뒤쪽에서 앞쪽으로의 차량의 무게중심이동 대비 기본 조향 보조력과 최대 조향 보조력 사이의 변화에 대응하는 기울기 b를 이용하여 제동력 또는 조향 보조력을 증가시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 제동력은, 상기 적재 하중의 증가에 따라 증가하도록 산출되고, 상기 조향 보조력은, 상기 무게중심이 상기 차량의 후방에서 전방으로 이동함에 따라 증가하도록 산출되는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 및 조향 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
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