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차량이 고속으로 정상 주행하는 상황에서 차량의 바퀴에 장착된 타이어에 대한 노면 마찰계수를 추정하는 방법에 있어서,차량에 설치된 센서 및 설정된 차량의 제원으로부터 엔진 상태정보, 변속기 상태정보, 및 섀시 상태정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 상태정보를 획득하는 단계;상기 획득한 차량의 상태정보를 이용하여 상기 차량의 각 바퀴에 장착된 타이어에 대한 종방향 미끄럼률, 수직항력 및 종방향힘을 추정하는 단계; 및상기 추정된 종방향 미끄럼률, 수직항력 및 종방향힘을 이용하여 상기 타이어에 대한 노면 마찰계수를 추정하는 단계를 포함하며,상기 종방향 미끄럼률, 수직항력 및 종방향힘을 추정하는 단계는,상기 차량의 상태정보를 기반으로 차량의 종방향 속도 및 횡방향 속도를 추정하는 속도 추정단계;상기 차량의 상태정보를 기반으로 차량의 질량 및 도로의 경사를 추정하는 질량/경사 추정단계;상기 차량의 상태정보와 상기 차량의 종방향 속도 및 상기 차량의 횡방향 속도를 기반으로 각 바퀴의 종방향 미끄럼률을 추정하는 미끄럼률 추정단계;상기 차량의 상태정보와 상기 차량의 질량 추정값 및 상기 도로의 경사 추정값을 기반으로 각 바퀴에 작용하는 수직항력을 추정하는 수직항력 추정단계; 및상기 차량의 상태정보를 기반으로 각 바퀴의 종방향힘을 추정하는 종방향힘 추정단계를 포함하고,상기 미끄럼률 추정단계는,상기 차량의 상태정보와 상기 속도 추정단계에서 추정된 종방향 속도 및 횡방향 속도를 기반으로 하여 각 바퀴 중심의 종횡방향 속도를 구하는 바퀴속도 연산단계;각 바퀴의 횡방향 미끄럼각을 구하는 미끄럼각 연산단계; 및각 바퀴에 대한 상기 종횡방향 속도 및 상기 횡방향 미끄럼각을 기반으로 각 바퀴의 미끄럼률을 구하는 미끄럼률 연산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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청구항 1에 있어서,상기 마찰계수를 추정하는 단계는,상기 종방향힘 추정값, 상기 수직항력 추정값 및 상기 종방향 미끄럼률 추정값을 맵데이터 형태로 누적한 후, 누적된 데이터를 기반으로 현재의 마찰계수를 추정하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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청구항 2에 있어서,상기 마찰계수를 추정하는 단계는,상기 종방향힘 추정값을 상기 수직항력 추정값으로 나눠서 각 바퀴의 정규화된 종방향힘을 도출하여 상기 미끄럼률 추정값 및 상기 마찰계수 추정값과 함께 맵데이터로 누적하는 맵데이터 누적단계;상기 미끄럼률 추정단계에서 현재 추정된 미끄럼률과 상기 맵데이터에 누적된 상기 미끄럼률 누적값을 비교하는 맵데이터 비교단계; 및상기 맵데이터 비교단계에서 비교된 상기 미끄럼률 누적값에 대응하는 상기 정규화된 종방향힘의 누적값을 기반으로 현재의 마찰계수를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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청구항 3에 있어서,상기 현재의 마찰계수를 추정하는 단계는,상기 정규화된 종방향힘의 누적값을 상기 종방향힘 추정단계에서 현재 추정된 종방향힘과 비교하면서 선형보간법 또는 외삽법을 이용하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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청구항 3에 있어서,상기 맵데이터 누적단계는,상기 미끄럼률 추정값이 설정값 이상일 경우에만 맵데이터를 누적하고,상기 현재의 마찰계수를 추정하는 단계는,상기 설정값 이상의 상기 미끄럼률 추정값에 대응하는 마찰계수 누적값들의 평균을 현재의 마찰계수로 추정하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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청구항 1에 있어서,상기 질량/경사 추정단계는,차량이 움직임에 따라 공기저항으로 인해 발생하는 힘과, 도로경사로 인해 차량에 발생하는 종방향힘을 각각 구하는 저항 연산단계;상기 공기저항으로 인해 발생하는 힘과 상기 도로경사로 인해 차량에 발생하는 종방향힘을 이용하여 상기 차량의 질량과 상기 도로의 경사를 서로 분리된 선형 형태로 변환하는 선형변환단계; 및상기 선형변환단계에서 선형 형태로 변환된 상기 차량의 질량과 상기 도로의 경사를 최소자승법을 이용하여 추정하는 질량/경사 연산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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청구항 1에 있어서,상기 수직항력 추정단계는,상기 차량의 상태정보와, 상기 질량/경사 추정단계에서 추정된 상기 차량의 질량 및 상기 도로의 경사를 기반으로 각 바퀴의 종방향 하중 이전 및 횡방향 하중 이전을 구하는 하중 이전 연산단계; 및상기 종방향 하중 이전 및 상기 횡방향 하중 이전을 이용하여 각 바퀴에 작용하는 수직항력을 추정하는 수직항력 연산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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청구항 1에 있어서,상기 종방향힘 추정단계는,상기 차량의 상태정보를 기반으로 각 바퀴의 회전 각속도를 추정하는 회전 각속도 추정단계;상기 회전 각속도의 추정오차에 의한 에너지 함수를 구하는 에너지 함수 연산단계; 및상기 추정오차를 0으로 만들기 위한 조건을 부여하면서 각 바퀴의 종방향힘을 추정하는 종방향힘 연산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정방법
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차량이 고속으로 정상 주행하는 상황에서 타이어 노면의 마찰계수를 추정하는 마찰계수 추정장치로서,차량에 기 설치된 센서 및 기 설정된 차량의 제원을 통해 차량의 엔진상태정보, 변속기 상태정보 또는 섀시 상태정보를 인가받아서 제공하는 정보 제공부;상기 정보제공부에서 제공되는 차량의 상태정보를 기반으로 차량의 종방향 속도 및 횡방향 속도를 추정하는 차량속도 추정부;상기 정보제공부에서 제공되는 차량의 상태정보를 기반으로 차량의 질량 및 도로의 경사를 추정하는 질량/경사 추정부;상기 정보제공부에서 제공되는 차량의 상태정보 및 상기 차량속도 추정부에서 추정된 차량의 종방향 속도 추정값 및 횡방향 속도 추정값을 기반으로 각 바퀴의 미끄럼률을 추정하는 미끄럼률 추정부;상기 정보제공부에서 제공되는 차량의 상태정보와 상기 질량/경사 추정부에서 추정되는 차량의 질량 추정값 및 도로경사 추정값을 기반으로 각 바퀴에 작용하는 수직항력을 추정하는 수직항력 추정부;상기 정보제공부에서 제공되는 각 바퀴의 회전 각속도, 제동압력, 엔진 토크에 의한 추진 토크를 기반으로 각 바퀴의 종방향힘을 추정하는 종방향힘 추정부; 및상기 종방향힘 추정부에서 추정된 각 바퀴의 종방향힘 추정값과 상기 수직항력 추정부에서 추정된 각 바퀴의 수직항력 추정값 및 상기 미끄럼률 추정부에서 추정된 각 바퀴의 미끄럼률 추정값을 기반으로 타이어 노면 마찰계수를 추정하는 마찰계수 추정부를 포함하며,상기 미끄럼률 추정부는,상기 차량의 상태정보와 상기 차량의 종방향 속도 및 횡방향 속도를 기반으로 하여 각 바퀴 중심의 종횡방향 속도를 구하고, 각 바퀴의 횡방향 미끄럼각을 구한 후, 각 바퀴에 대한 상기 종횡방향 속도 및 상기 횡방향 미끄럼각을 기반으로 각 바퀴의 미끄럼률을 구하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정장치
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청구항 11에 있어서,상기 종방향힘 추정값과 상기 수직항력 추정값을 기반으로 도출된 정규화된 종방향힘을 상기 미끄럼률 추정값 및 상기 마찰계수 추정값과 함께 맵형태의 데이터로 누적하는 맵데이터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 노면 마찰계수 추정장치
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