KR100276909B1 - 사고기록/분석장치의가속도신호보정방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 사고 기록/분석 장치에 있어서 그 가속도 신호 보정 방법에 관한 것으로써, 차량의 사고 정보를 체크하여 기록하는 사고 정보 기록 장치의 가속도 센서를 5G 정도의 감도를 가지는 것을 사용하여 가속도 5G 이하 영역에서는 센서 출력값을 실제 가속도로 설정하고 2G 이상 영역에서는 정상 운행 상태에서 벗어난 1.2G를 넘는 시점과 5G을 넘어서는 시점까지를 검출해 변화 시간을 측정하여 추정된 가속도값을 사용하므로써, 저 G용 가속도 센서 하나만을 이용해 차량 충돌시 가속도 값을 구하여 충돌 전후의 차량 궤적을 구하는데 이용하는 것이다.

가속도 센서의 포화값을 이용해 차량의 속력과 계산하여 가속도의 보정치를 구하므로써 가속도의 크기가 적은 경우의 분해능 및 노이즈 문제점이나 가속도의 크기가 큰 경우에 있어 검출 불능의 문제점을 해결하므로써 한 개의 가속도 센서만으로 감지가 가능하여 생산 단가를 낮추므로 경쟁력이 증가되는 효과를 가지는 사고 기록/분석 장치 및 그 가속도 신호 보정 방법을 제공한다.

Description

사고 기록/분석 장치 및 그 가속도 신호 보정 방법

이 발명은 사고 기록/분석 장치 및 그 가속도 신호 보정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 기술하면 가속도 센서를 이용해 충돌 전후의 상황을 기록하고 차량의 충돌 전후 상황을 재현하므로써 사고 원인을 용이하게 하기 위한 사고 기록 장치의 사고 기록/분석 장치 및 그 가속도 신호 보정 방법에 관한 것이다.

종래에 차량의 개념은 목적지의 장소 이동 등이 차량 이용 목표의 전부였기 때문에 운전자의 상태를 고려하지 않고 차량의 수송능력에만 연구를 하였다.

그 후, 산업이 고도화되고 사용자의 차량 사용이 빈번해짐에 따라 현대인의 차량 사용 시간이 길어져 생활의 한 공간이 된 것이다.

사용자는 생활의 일부 공간으로써 보다 쾌적하고 편리함을 추구하게 되어 현대 차량은 화물의 수송 능력 외에 안락함을 얻기 위해 지속적으로 연구를 하고 있다.

최근에 들어 차량이 증가함에 따라 차량의 사고 확률이 빈번히 발생하고 사고 발생시 서로의 시비를 가리기 위해 차량의 방향이나 바퀴의 흔적 및 차량의 접촉된 상태 등을 미루어 짐작하여 사고 차량의 경위를 밝히고 있었다.

그러나 기술 및 센서등의 발달로 차량의 동작 상태 등을 이용해 차량의 운행 상태를 점검할 수 있게 되어 차량이 사고가 발생하는 경우 차량의 사고 전후의 사고 상황 등의 정보를 기록하는 장치를 이용해 차량 사고의 경위에 대한 정보를 얻을 수 있다.

그러나, 차량의 충돌 전후 운행을 기록하는 사고 기록 장치용 센서로 가속도 센서를 일반적으로 사용하게 되는데 정상 주행시 낮은 가속도를 주로 측정하기 위하여 감도가 높은 것은 측정 범위가 작은 센서를 사용하는 것으로 충돌시에는 높은 가속도가 발생되므로 이로 인해 실 가속도 감지를 할 수 없고, 충돌시에 발생하는 높은 가속도에 적합한 감도가 낮은 것은 측정 범위가 넓은 센서를 사용하는 경우에는 충돌시 발생하지 않는 상황에서 발생하는 낮은 가속도 값을 측정할 시 분해능 및 노이즈로 이한 문제점이 있다.

또한, 상기의 두 문제점을 해결하기 위해 감도가 낮은 가속도 센서와 감도가 높은 가속도 센서를 같이 사용하여 충돌이나 비충돌시 가속도 측정을 할 수 있으나 생산 단가가 올라가는 문제점이 있다.

따라서, 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 상기 감도가 높은 센서와 감도가 낮은 센서를 보완할 수 있는 중간 정도 감도의 센서를 사용해 차량 충돌시 포화점까지 시간 단위로 샘플링하여 포화 이후의 값을 보정하여 차량의 충돌시 사고 기록/분석 장치 및 그 가속도 신호 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 특징은,

차량의 궤적도를 분석하기 위해 사용되는 가속도 센서를 체크하여 운행 기록 장치가 상기 가속도 센서에서 체크된 가속도의 크기를 판단해 체크된 가속도의 크기가 1.2G보다 작은 경우는 차량 사고 상태를 기록하는 단계와;

상기 가속도 센서는 1.2G 도달 시점을 체크하고 상기 가속도 센서가 5G 직전을 검출하여 그 동안의 차량 운행 상태를 기록하는 단계와;

상기 가속도 센서의 검출 신호가 5G보다 크게 검출되는 경우 즉 5G로 포하되어 있는 경우 상기 1.2G 도달 시간에 5G까지의 도달 시간을 측정하는 단계와;

상기 도달 시간이 10ms보다 큰 경우와 3ms보다 크고 10ms보다 작은 경우 및 3ms보다 작은 경우를 판별하여 가속도 신호 보정치를 적용 포화치에 미리 설정된 3가지 다른 값을 합하여 차량 충돌 전후 상황을 기록하는 단계로 이루어진다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 차량의 사고 기록/분석 장치 의 제어 블럭도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 차량의 사고 기록/분석 장치 의 가속도 센서의 차량 정상 운행 상태의 출력 파형도이고,

도3은 이 발명의 실시예에 따른 차량의 사고 기록/분석 장치 의 가속도 센서의 차량 충돌시 출력 파형도이고,

도4는 이 발명의 실시예에 따른 차량의 사고 기록/분석 장치 의 제어 흐름도이다.

이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

첨부한 도1과 도4에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 사고 정보 기록계 장치 및 그 가속도 보정 방법의 구성과 작용은 다음과 같다.

차량이 운행되는 경우 차량에 힘을 받는 가속도를 검출하여 신호를 출력하는 가속도 센서(10)와; 상기 가속도 센서에 출력되는 가속도 정보를 입력받아 차량이 충돌할 경우 상기 가속도 센서의 포화 상태를 검출해 보정값을 적용하고 차량의 충돌 전후의 상태를 기록하는 사고 정보 기록 장치(20)로 이루어진다.

차량은 운행상 몇 가지의 조건으로 구별할 수 있으며 보통 정상 운행상태와 급정지 또는 급가속 상태 및 충돌 직후 상태 등으로 크게 나눌 수 있다.

이 발명의 가속도 센서(10)는 상기와 같은 상황이 발생하는 경우 차량의 가속도 변화를 체크하여 출력하게 된다.

사고 정보 기록 장치(20)는 상기 가속도 센서(10)에 출력되는 가속도 변화량에 관한 신호를 입력받아 보정하고 기록하여 차후에 차량의 사고 상태를 점검하여 사고의 원인을 규명하는데 정보를 제공하게 된다.

차량이 정상적으로 운행하는 경우 비충돌시 가속도가 +1G를 넘을 수 없으며, 충돌시에는 1G를 넘어 훨씬 큰 값을 가질 수 있다.

상기 차량의 가속도 변화량을 검출하는 가속도 센서는 가속도 측정 감도에 따라 여러 종류가 있으며 특히, 미세한 가속도 변화량을 감지하는 고감도 가속도 센서(10)와 큰 변화량에 반응을 하는 저감도 가속도 센서(10)가 있다.

차량이 가속도 센서(10)를 장착하여 차량의 보통 정상적인 운행을 하는 경우 가속도 센서(10)의 출력치는 보통 ±0~1G 정도를 출력한다.

차량이 충돌을 일으키게 되는 경우는 보통 수십G에서 100G 정도까지 출력하게 된다.

이 발명은 상기 가속도 센서(10)중 감도가 5G 정도되는 것을 사용하여 충돌시 보정값을 적용해 차량 사고시 운행 정보를 기록한다.

최초 차량이 출발하여 정상적인 운행을 하는 과정에서는 가속도 센서 출력치가 X방향이 -1 ~ +1G 정도이고, Y방향은 -0.5 ~ -0.5가 보통이다.

상기 5G용 가속도 센서(10)는 노이즈나 분해능에 있어서 문제점이 없으나, 차량의 충돌 등에 의해 5G가 넘어서게 되는 경우는 도3에서 보이듯이 포화되어 그 이상의 값을 나타낼 수 없다.

따라서, 사고 정보 기록 장치(20)는 상기 가속도 센서(10)를 1ms 단위로 체크해서 차량의 가속도를 판단한다(S20,S30).

상기 가속도 센서(10)의 출력값이 도2에서 보이는 바와 같이 정상 상태로써 1.2G보다 작은 경우는 사고 정보 기록 장치(20)는 정상 운행 상태로 파악하고 차량의 가속도를 지속적으로 체크한다(S30,S40,S20).

차량이 운행 중 가속도 센서(10)에 전달되는 1.2G를 넘어서게 되면 사고 정보 기록 장치(20)는 1.2G 넘는 시점을 체크하여 기록하고, 가속도 신호가 5G를 넘는지 판단하게 된다(S60).

상기 가속도 신호가 5G를 넘지 않는 경우는 정상 운행 상태로 판단하고 가속도 센서(10)를 지속적으로 체크하게 된다(S60,S40,S20).

만일, 차량의 가속도가 5G를 넘는 경우 사고 정보 기록 장치(20)의 상기 가속도가 1.2G를 넘어 5G까지 도달하는 시간을 측정하고, 3단계로 나누어 가속도 비율을 추정하여 보정하게 된다.

즉, 상기 가속도 센서(10)는 5G 정도를 측정하게 되어 있으나 가속도 5G를 넘게되면 상기 가속도 센서(10)는 포화 상태가 되어 더 이상 높은 가속도를 측정할 수 없으므로 차량의 충돌 특성에 대한 고려 및 실차 시험을 통하여 가속도 보정값을 연산하여 적용하게 된다.

측정 가능한 영역에서(0~5G) 가속도가 빠르게 상승하는 경우에는 최대 피크치로 높게 된다는 것에 착안하여 1.2G에서 5G까지 변하는 시간이 10ms보다 큰 경우는 차량의 가속도가 1.2G에서 5G까지 변하는 시간이 3ms보다 작은 경우보다 가속도의 피크치가 적게 됨을 의미한다.

따라서 상기 시간의 변화 크기가 10ms보다 큰 경우는 가속도의 값을 5G 정도 보정하여 적용하도록 한다.

가속도 = 5G (가속도 센서의 최대치) + 5G (시간 변화에 따른 속력 크기에 비례한 가속도 보정값) 값을 적용한다(S100,S130).

상기 시간의 변화 크기가 3ms보다 적은 경우는 보정 가속도를 35G를 적용한다(S100,S110).

또한 상기 시간의 변화 크기가 3ms보다 크고 10ms보다 적은 경우는 20G를 적용한다(S100,S120).

상기의 보정값은 일례의 경우이고 적용 수치는 실험치에 의해 다시 구한다.

사고 정보 기록 장치(20)는 상기 보정값을 적용하여 얻은 가속도 센서의 가속도 값에 따라 차량의 충돌 전후 상황 기록하게 된다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 실제 가속도치가 센서 측정 범위를 넘어 포화되는 경우 가속도치의 기울기를 이용하여 가속도의 보정치를 구하므로써 가속도의 크기가 적은 경우의 노이즈 및 분해능 문제점이나 가속도의 크기가 큰 검출 불능의 문제점을 해결하므로써 차량의 운행 관한 정보를 가속도 크기에 관계없이 얻을 수 있으며 한 개의 가속도 센서를 이용하므로써 생산 단가를 낮추므로 경쟁력이 증가되는 효과를 가지는 사고 기록/분석 장치 및 그 가속도 신호 보정 방법을 제공한다.

Claims (4)

1. 차량의 궤적도를 분석하기 위해 사용되는 가속도 센서를 체크하여 운행 기록 장치가 상기 가속도 센서에서 체크된 가속도의 크기를 판단해 체크된 가속도의 크기가 소정의 가속도 신호치보다 작은 경우는 차량 운행 상태를 기록하는 단계와; 상기 가속도 센서는 상기 소정의 가속도 신호치 도달 시점을 체크하고 상기 가속도 센서가 포화값보다 크게 검출되는지 판단하여 작게 검출되는 경우는 차량 운행 상태를 기록하는 단계와; 상기 가속도 센서의 검출 신호가 포화값으로 크게 검출되는 경우 상기 소정의 가속도 신호치 도달 시간에 포화값까지의 도달 시간을 측정하는 단계와; 상기 도달 시간이 10ms보다 큰 경우와 3ms보다 크고 10ms 보다 작은 경우 및 3ms보다 작은 경우를 판별하여 가속도 신호 보정치를 적용하여 차량 충돌 전후 상황을 기록하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사고 기록/분석 장치의 가속도 신호 보정 방법.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기한 소정의 가속도 신호치는 1.2G 정도로써 정상 주행 상태 판단의 기준 및 차량의 충돌 시작점으로 여기는 것을 특징으로 하는 사고 기록/분석 장치의 가속도 신호 보정 방법.
3. 청구항 1 에 있어서, 상기한 포화값의 크기는 5G로써 도3에서 보이는 바와 같이 청구항 2의 상기 소정의 가속도 신호치인 1.2G점에서 상기 포화값인 5G까지 도달하는 시간을 측정하여 상기 측정된 시간에 따라 소정의 시간 범위 별로 구분하고 각 시간별 차량의 속도를 추정하므로써 상기 추정된 차량의 속도에 따라 가속도 보정치를 다르게 적용하는 것을 특징으로 하는 사고 기록/분석 장치의 가속도 신호 보정 방법.
4. 청구항 3 에 있어서, 상기한 1.2G에서 5G까지 도달하는 소정의 시간 범위를 3개의 구획으로 나누는 것을 특징으로 하는 사고 기록/분석 장치의 가속도 신호 보정 방법.

Images