크루즈 컨트롤

Cruise control
기타 용도는 크루즈 컨트롤(동음이의)을 참조하십시오.
ISO-7000-2047, ISO 2575:2010 및 ISO 6727에 의해 지정된 대시보드의 공통 순항 제어 아이콘보다 현대적인 어댑티브 크루즈 컨트롤을 위한 또 다른 아이콘이 존재하지만 일부 차량에서는 스피드 리미터 기능에 크루즈 컨트롤 아이콘을 사용하기도 하는데, 이 아이콘은 표준 아이콘이 없습니다.

크루즈 컨트롤(Cruise Control)은 자동차의 속도를 자동으로 제어하는 시스템입니다.이 시스템은 운전자가 설정한 속도를 일정하게 유지하기 위해 차량의 스로틀을 이어받는 서보 기구입니다.

역사

1967년형 AMC 앰배서더 대시보드 왼쪽에 있는 크루즈 명령 푸시 버튼
시트로 ë 엑스사라 크루즈 컨트롤
2000 지프 그랜드 체로키 핸들의 크루즈 컨트롤

속도 조절은 1900년대 초에 윌슨-필처와 같은 초기 자동차에 존재했습니다.그들은 엔진이 유지할 속도를 설정하는 데 사용할 수 있는 레버를 스티어링 칼럼에 가지고 있었습니다.[1]1908년 피어리스는 운전대에 추가적인 스로틀 레버를 통해 엔진의 속도를 유지하기 위해 주지사를 포함했습니다.[2]피어리스는 성공적으로 플라이볼 거버너를 사용했습니다.[3]그들은 자신들의 시스템이 "오르막든 내리막이든 속도를 유지할 수 있다"고 광고했습니다.

주지사는 1788년 James Watt와 Matthew Boulton에 의해 증기 기관을 제어하기 위해 사용되었지만 주지사의 사용은 적어도 17세기로 거슬러 올라갑니다.엔진에서 주지사는 원심력을 사용하여 스로틀 위치를 조정하여 엔진의 속도를 다양한 부하(예: 언덕 위로 올라갈 때)에 맞춰 조정합니다.

현대 크루즈 컨트롤 (스피도스토스테이터 또는 템포매트로도 알려져 있음)은 1948년 시각장애 발명가이자 기계 공학자인 Ralph Teetor에 의해 발명되었습니다.[4][5]그는 말을 하면서 속도를 내고 속도를 줄이는 운전자의 습관에 좌절해 이런 생각을 하게 됐습니다.

크루즈 컨트롤의 발전에 있어서 더 중요한 요인은 제2차 세계 대전 당시 미국에서 휘발유 사용과 타이어 마모를 줄이기 위해 부과된 속도 제한(56km/h)이었습니다.[5]차량이 원하는 속도에 도달했을 때 운전자가 제어하는 메커니즘이 가속 페달을 추가로 밟는 데 저항력을 제공했습니다.[5]구동축에 연결된 메커니즘과 가스 페달을 밟을 수 있는 장치를 가진 대시보드 속도 선택기에 대한 티터의 아이디어는 1950년에 특허를 받았습니다.[5]그는 운전자가 브레이크 페달을 두드리거나 시스템을 끌 때까지 차의 속도를 유지하는 스피드 락 기능을 추가했습니다.[5]

"정속 조절기"에 대한 1955년 미국 특허가 1950년 M-Sgt Frank J. Riley에 의해 출원되었습니다.[6]그는 펜실베니아 턴파이크를 운전하면서 이 장치를 구상했고 1948년에 그의 자동차에 그의 발명품을 설치했습니다.[7]

라일리와 독립적으로 일하고 있는 해롤드 엑스라인이라는 또 다른 발명가도 그가 처음으로 자신의 차와 친구들의 차에 설치한 크루즈 컨트롤의 한 종류를 발명했습니다.엑셀라인은 1951년 "전기적으로 제어되는 공기 밸브가 있는 진공 동력 스로틀 제어"에 대해 미국 특허를 출원했고, 1956년 특허를 받았습니다.[8]이러한 특허에도 불구하고, Riley, Exline 및 그 이후의 특허 보유자들은 어떠한 크루즈 컨트롤 발명에 대한 로열티도 징수할 수 없었습니다.

티토르의 "스피드오스타트" 시스템이 적용된 최초의 자동차는 1958년식 크라이슬러 임페리얼("오토 파일럿"이라고 불림)로 계기판에 속도 조절 다이얼을 사용했습니다.[9]이 시스템은 회전 속도계 케이블로부터 접지 속도를 계산하고 필요에 따라 스로틀 위치를 변경하기 위해 양방향 나사 구동 전기 모터를 사용했습니다.캐딜락은 곧 그 장치를 "크루즈 컨트롤"로 이름을 바꾸고 시판했습니다.[5]

1965년 AMC는 자동변속기가 장착된 대형차에 저가의 자동속도제어장치를 도입했습니다.[10]AMC "크루즈 커맨드" 유닛은 원하는 속도에 도달하면 푸시 버튼을 통해 시작된 다음 계기판의 조정 가능한 제어가 아닌 속도계 케이블에서 직접 진공 제어를 통해 스로틀 위치를 자동으로 조정했습니다.[10][11]

Daniel Aaron Wisner는 1968년 미시간주 플리머스에 위치한 RCA의 산업 및 자동화 시스템 부서의 엔지니어로서 "자동차 전자 크루즈 컨트롤"을 개발했습니다.그의 발명은 그 해에 출원된 두 개의 특허(미국 특허 3570622 및 3511329)에 기술되어 있으며, 두 번째 특허는 디지털 메모리를 도입하였으며, 자동차를 제어하는 최초의 전자 장치였습니다.[12]

1973년 석유 파동과 연료 가격 상승으로 미국에서 이 장치는 더 인기를 끌었습니다.[13] 일정한 속도로 운전하면서 "크루즈 컨트롤은 연료를 배출하는 서지를 피함으로써 가스를 절약할 수 있습니다."[13]1974년 AMC, GM, 크라이슬러는 옵션 가격을 60달러에서 70달러로 책정한 반면 포드는 103달러로 책정했습니다.[13]

1980년대 후반, 전자 순항 제어를 위한 Wisner의 설계를 위한 집적 회로가 마침내 Motorola에 의해 CMOS의 MC14460 Automotive Speed Control Processor로서 상업적으로 개발되었습니다.[14]기계식 이전 모델에 비해 전자 속도 제어의 장점은 전자 사고 방지 및 엔진 관리 시스템과 통합할 수 있다는 점이었습니다.

작동

속도계 케이블 및 진공 밸브 내 크루즈 컨트롤 유닛
크루즈 컨트롤 스로틀 서보

운전자는 수동으로 차량의 속도를 올리고 버튼을 사용하여 크루즈 컨트롤을 현재 속도로 설정해야 합니다.

크루즈 컨트롤은 회전하는 구동축, 속도계 케이블, 휠 속도 센서에서 엔진의 RPM 또는 차량에서 전자적으로 생성되는 내부 속도 펄스에서 속도 신호를 가져옵니다.대부분의 시스템에서는 특정 속도(일반적으로 40 또는 48km/h) 이하에서는 크루즈 컨트롤을 사용할 수 없습니다.차량이 '드라이브 바이 와이어' 시스템을 사용하는 경우 차량은 진공 구동 서보 기구인 솔레노이드로 스로틀 케이블을 당기거나 차량에 내장된 전자 시스템(완전 전자식)을 사용하여 원하는 속도를 유지합니다.

모든 크루즈 컨트롤 시스템은 운전자가 브레이크와 클러치를 밟을 때 명시적으로 또는 자동으로 모두 끌 수 있어야 합니다.크루즈 컨트롤에는 제동 후 설정 속도를 다시 유지하는 메모리 기능과 제동 없이 설정 속도를 줄이는 코스트 기능이 포함되어 있는 경우가 많습니다.크루즈 컨트롤이 작동 중인 상태에서도 스로틀을 사용하여 차를 가속할 수 있지만 페달을 놓으면 차가 이전에 설정한 속도에 도달할 때까지 속도를 줄입니다.

전자 스로틀 컨트롤이 장착된 최신 차량에서는 크루즈 컨트롤을 차량의 엔진 관리 시스템에 통합할 수 있습니다.현대의 "적응형" 시스템에는 앞차와의 거리, 즉 제한 속도가 줄어들면 자동으로 속도를 줄이는 기능이 포함되어 있습니다.

일부 차량의 크루즈 컨트롤 시스템에는 "속도 제한 장치" 기능이 통합되어 있어 차량이 사전 설정된 최대 속도 이상으로 가속할 수 없습니다. 일반적으로 가속 페달을 완전히 밟으면 이 기능을 무시할 수 있습니다.(대부분의 시스템은 차량이 선택된 속도 이상으로 가속하기 위해 엔진 속도를 높이는 것을 방지하지만 내리막길에서 과속할 경우 브레이크를 작동하지 않거나 엔진 공회전만으로 차량이 선택된 속도 이상으로 빠르게 이동하는 것을 방지합니다.)

수동 변속기가 장착된 차량에서는 클러치 페달을 밟고 기어를 변속하는 동작이 일반적으로 크루즈 컨트롤을 해제하기 때문에 크루즈 컨트롤의 유연성이 떨어집니다.새 기어를 선택하고 클러치를 해제한 후에는 매번 "재개" 기능을 사용해야 합니다.따라서 고속도로/고속도로에서 크루즈 컨트롤은 사실상 항상 탑 기어를 사용할 때 가장 유용합니다.그러나 속도 제한기 기능에는 이러한 문제가 없습니다.

장점과 단점

크루즈 컨트롤의 장점은 다음과 같습니다.[15]

  • 고속도로 및 인적이 드문 도로에서 긴 주행(운전자 피로도 감소, 위치 변경을 보다 안전하게 허용하여 쾌적성 향상)에 유용합니다.[16]
  • 일부 운전자들은 제한속도 위반을 피하기 위해 이 장치를 사용합니다.고속도로를 달리면서 무의식적으로 속도를 높이는 경향이 있는 운전자는 속도위반을 피할 수 있습니다.
  • 연비향상[17]

그러나 크루즈 컨트롤을 잘못 사용할 경우 다음과 같은 몇 가지 요인으로 인해 사고가 발생할 수 있습니다.[15]

  • 위험한 기상 조건많은 주에서는 도로에 얼음이나 눈이 있을 경우 크루즈 컨트롤을 사용하지 말 것을 경고합니다.[18]크루즈 컨트롤이 활성화된 상태에서 차량이 미끄러지면 차량이 계속 가속하여 컨트롤을 잃을 가능성이 높아집니다.차량이 빙판에서 미끄러지는 경우 운전자는 브레이크를 밟거나 가속하지 않아야 하며, 차량이 스스로 속도를 늦추도록 해야 합니다.[19]
  • 속도를 줄여야 하는 커브길을 질주하기
  • 크루즈 컨트롤 컨트롤에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 거칠거나 느슨한 지형
  • 운전자가 운전에 주의를 덜 기울이도록 유도하여 사고 위험을 높임
  • SUA(Sudden Unended Acceleration) 및 사고 발생 가능성 위험정지해 있는 운전자는 공간 인식을 잃고 교통 비상시에는 브레이크 대신 액셀러레이터를 들이받습니다.

어댑티브 크루즈 컨트롤

주요 기사:어댑티브 크루즈 컨트롤
닛산 노트 e-파워에 장착된 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC) 스티어링 휠 스위치왼쪽 하단 버튼은 ISO 2575:2010 및 ISO 7000-2580 표준에 정의된 어댑티브 크루즈 컨트롤 기호로 다양한 차량에 사용됩니다.

일부 현대 차량에는 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC: Adaptive Cruise Control)을 위한 시스템이 있으며, 이는 일반적으로 개선된 크루즈 컨트롤을 의미합니다.이러한 개선은 자동 제동 또는 동적 설정 속도 타입 제어가 될 수 있습니다.

자동 제동 방식: 자동 제동 방식은 단일 또는 센서(레이더, 라이다, 카메라)의 조합을 사용하여 차량이 뒤따르는 차량과 보조를 맞추고 앞 차량에 접근할 때 속도를 늦추고 차량이 허용할 때 미리 설정된 속도로 다시 가속합니다.또한 일부 시스템에는 전방 충돌 경고 시스템이 장착되어 있어 전방 차량이 (두 차량의 속도를 고려할 때) 너무 가까이 접근할 경우 운전자에게 경고합니다(사전 설정된 전진로 또는 제동 거리 이내).

동적 설정 속도 유형:동적 설정 속도는 데이터베이스에서 제한 속도 기호의 GPS 위치를 사용합니다.일부는 운전자가 수정할 수 있습니다.

비 제동식:교통을 진정시킬 수 있도록 속도를 조절할 수 있습니다.[citation needed]

다이내믹 레이더 크루즈 컨트롤(Dynamic Radar Cruise Control): 카메라와 밀리미터파 레이더를 사용하여 전방 차량과의 설정 거리를 유지합니다. 이 시스템은 전방 차량을 기준으로 자동으로 속도를 낮추거나 속도를 높입니다.[20]이 시스템은 카메라 시스템이 장착되지 않으면 완전히 정지해 있는 차량이나 보행자를 감지할 수 없기 때문에 운전자는 항상 주의를 기울여야 합니다.어댑티브 크루즈 컨트롤이 장착된 차량은 SAE International이 정의한 레벨 1의 자율 주행 자동차로 간주됩니다.[21]

참고 항목

  • PID controller—자동차 순항 제어에 사용되는 기본 제어 개념

참고문헌

  1. ^ Bober, Isaac (8 November 2016). "What is cruise control and how does it work?". Australia: Practical Motoring. Retrieved 23 March 2021.
  2. ^ "The 1908 Peerless Motors and Trans Mission". Scientific American. 97 (19): 347–348. 9 November 1907. doi:10.1038/scientificamerican11091907-347. Retrieved 23 March 2021.
  3. ^ Vaughan, Daniel (August 2010). "1909 Peerless Model 25". conceptcarz.com. Retrieved 23 March 2021.
  4. ^ 가속기의 작동에 저항하기 위한 속도 제어 장치랄프 R.티터.US-특허 2519859 A
  5. ^ a b c d e f Sears, David (8 March 2018). "The Sightless Visionary Who Invented Cruise Control". Smithsonian. Retrieved 22 September 2019.
  6. ^ 정속 조절기.프랭크 J. 라일리.미국특허 US2714880
  7. ^ 키슬러 뉴스.1948년11월4일
  8. ^ 전기적으로 제어되는 에어 밸브를 이용한 진공 동력 스로틀 제어해롤드 엑슬린.미국특허 2742123
  9. ^ "1958 Chrysler Auto Pilot (brochure)". oldcarbrochures.com. p. 1. Retrieved 9 March 2015.
  10. ^ a b "1966 American Motors". Car Life. 12: 46. 1965. Retrieved 9 March 2015.
  11. ^ Nice, Karim (15 January 2001). "How Cruise Control Systems Work". HowStuffWorks. Retrieved 9 March 2015.
  12. ^ Niemeier, Hannah (11 February 2016). "Hillsdale alumnus inventor of cruise control". The Collegian. Hillsdale, Michigan: Hillsdale College. Retrieved 23 March 2021.
  13. ^ a b c "Big capacity increase". Ward's Auto World. 10: 95. 1974. Retrieved 9 March 2015.
  14. ^ "MC14460 Low-power CMOS LSI Automotive Speed Control Processor - data sheet" (PDF). Motorola. Retrieved 18 June 2017.
  15. ^ a b "Explained: The different kinds of cruise control and how they work". Shropshire Star. Telford, Shropshire, UK. Retrieved 2020-09-20.
  16. ^ "Adaptive Cruise Control". Audi A8 Betriebsanleitung [Audi A8 User's Manual]. 292.561.4E0.00 (in German). Audi. September 2008. p. 107.
  17. ^ Markus, Frank (5 May 2020). "Does Cruise Control Save Gas? AC On or Windows Down? We Tackle These and Other Fuel-Saving Questions". Motor Trend. Retrieved 23 March 2021.
  18. ^ "Drive Slow on Ice & Snow". Michigan State Police. Archived from the original on 2023-03-12. Retrieved 2023-03-12.
  19. ^ "What Do You Do If Your Car is Sliding on Ice?". Scott's Fort Collins Auto. 2018-02-21. Archived from the original on 2023-03-12. Retrieved 2023-03-12.
  20. ^ "How does Toyota's Dynamic Radar Cruise Control work?". 28 November 2016.
  21. ^ "Path to Autonomy: Self-Driving Car Levels 0 to 5 Explained". Car and Driver. 3 October 2017. Retrieved 28 April 2018.

외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 크루즈 컨트롤과 관련된 미디어가 있습니다.