KR100282901B1 - Virtual Vehicle Computation Algorithm - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 ABS에 관한 것으로서, 실제 바퀴의 회전 속도와 차속의 차이는 구동 상태에 따라 다르므로 구동/제동 상태별로 가상 차속 연산을 달리하여 정확한 차속에 대한 정보를 ABS 및 TCS에 적용하여 보다 안정되고 정확한 제어가 이루어지도록 하기 위하여 현재 차량의 주행 상태를 제동상태와 구동상태로 나누어 비교 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 제동 상태로 판단되면 최대 차륜 속도를 차속으로 세팅하고 구동 상태로 판단되면 최소 차륜 속도를 차속으로 세팅하는 제2단계와; 상기 제2단계의 값과 비교하기 위하여 가속도에 대한 적분값을 차속으로 취하는 제3단계와; 상기 제2단계와 제3단계에서 구해진 차속중 최대 차속을 제동 상태시의 차속으로 취하고, 최소 차속을 구동 상태시의 차속으로 취하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 취해진 차속에 대한 정밀도를 높이기 위하여 차륜의 록킹 및 헛도는 상황에 대해 차속을 보정하는 제5단계로 이루어진다.The present invention relates to an ABS of a vehicle, and since the difference between the actual wheel rotation speed and the vehicle speed varies depending on the driving state, the information on the exact vehicle speed is applied to the ABS and the TCS by varying the virtual vehicle speed calculation for each driving / braking state. A first step of comparing and judging the driving state of the current vehicle into a braking state and a driving state in order to achieve stable and accurate control; A second step of setting the maximum wheel speed to the vehicle speed when it is determined as the braking state in the first step and setting the minimum wheel speed to the vehicle speed when it is determined to be the driving state; A third step of taking an integral value for acceleration as a vehicle speed to compare with the value of the second step; A fourth step of taking the maximum vehicle speed among the vehicle speeds obtained in the second and third steps as the vehicle speed in the braking state and taking the minimum vehicle speed as the vehicle speed in the driving state; In order to increase the precision of the vehicle speed taken in the fourth step, the locking and misalignment of the wheel is performed in a fifth step of correcting the vehicle speed for the situation.

Description

자동차의 가상 차속 연산 알고리즘Virtual vehicle speed algorithm

본 발명은 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 바퀴의 회전 속도와 차속의 차이는 구동 상태에 따라 다르므로 구동/제동 상태별로 가상 차속 연산을 달리하여 정확한 차속에 대한 정보를 ABS 및 TCS에 적용하여 보다 안정되고 정확한 제어가 이루어지도록 한 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘에 관한 것이다.The present invention relates to a virtual vehicle speed calculation algorithm of a vehicle. More specifically, since the difference between the actual wheel rotation speed and the vehicle speed varies depending on the driving state, the information about the exact vehicle speed is changed by varying the virtual vehicle speed calculation for each driving / braking state. The present invention relates to a virtual vehicle speed calculation algorithm of a vehicle that is applied to ABS and TCS to achieve more stable and accurate control.

자동차의 주행 속도를 제어하기 위해 현재 주행중인 자동차의 주행속도에 관한 데이터는 매우 중요한 변수로 사용된다.In order to control the driving speed of the vehicle, data on the driving speed of the currently running vehicle is used as a very important variable.

따라서 실제 자동차의 주행 속도에 정확한 주행 속도가 산출되면, 실제 자동차의 주행 상태에 따른 정확한 제어 동작이 이루어질 수 있으나, 실제 주행 속도와 많은 차이가 발생하는 상태로 자동차의 주행속도가 산출되면 정확한 주행 제어를 실행할 수 없어 엔진의 출력 효율이나 연비에 많은 영향을 미치는 문제가 발생한다.Therefore, if the exact driving speed is calculated based on the driving speed of the actual vehicle, accurate control operation may be performed according to the driving state of the actual vehicle. However, if the driving speed of the vehicle is calculated with a large difference from the actual driving speed, accurate driving control The problem arises that the engine can not be executed, which greatly affects the output efficiency or fuel economy of the engine.

그러므로 상기와 같이 자동차의 제어 동작에 많은 영향을 미치는 자동차의 주행 속도를 산출하기 위해 종래에는 자동차의 기어비와 자동차 바퀴의 지름에 따라 설정되어 있는 산출식을 이용하여 자동차의 주행 속도를 산출하였다.Therefore, in order to calculate the traveling speed of the vehicle having a large influence on the control operation of the vehicle as described above, the driving speed of the vehicle is calculated by using a calculation formula set according to the gear ratio of the vehicle and the diameter of the automobile wheel.

그러나 실제 자동차의 주행 속도는 자동차 바퀴의 회전 속도에 따라 매우 밀접한 관계가 있다.However, the actual driving speed is very closely related to the rotation speed of the wheels.

그러므로 자동차 바퀴와 연결되어 있는 여러 장치의 동작 상태에 따라 실제자동차의 주행 속도는 자동차의 기어비에 따른 이론적인 주행 속도와 차이가 발생하므로 실제 자동차의 주행 속도와 다른 주행속도가 산출되는 문제가 발생한다.Therefore, the driving speed of the actual vehicle is different from the theoretical driving speed according to the gear ratio of the vehicle according to the operating state of the various devices connected to the wheels of the vehicle. Therefore, the driving speed is different from the actual driving speed. .

따라서 실제 자동차의 속도를 바퀴의 회전 속도에 따라 연산하고 있다.Therefore, the actual car speed is calculated based on the rotation speed of the wheel.

그런데 바퀴의 속도와 주행 속도간에 다음과 같은 차이가 있다. 예를 들어, 제동하는 중에는 바퀴의 속도보다 차체 속도가 빠르고 차량 구동 중에는 특히, 급발진 같은 경우엔 차체의 속도보다 바퀴의 속도가 훨씬 빠르므로 각 주행 상태에 따라 출력되는 차속이 달라지는 문제점이 발생한다.However, there is a difference between the speed of the wheel and the speed of travel. For example, during braking, the vehicle body speed is faster than the wheel speed, and during vehicle driving, in particular, in case of sudden start, the wheel speed is much faster than that of the vehicle body.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 주행 상태를 제동과 구동 상태로 구분하여 실제 차속에 해당하는 가상 차체 속도값을 추출하여 각 전자제어 특히 ABS 유닛에 차속을 정확히 검출해주어 그 제어가 오차 없이 이루어질 수 있도록 한 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, by dividing the driving state into braking and driving state to extract the virtual body speed value corresponding to the actual vehicle speed to accurately detect the vehicle speed in each electronic control, especially ABS unit It is an object of the present invention to provide a virtual vehicle speed calculation algorithm of a vehicle so that control can be made without error.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘에 적용되는 가상 차속 연산 장치에 관한 블록도.1 is a block diagram of a virtual vehicle speed calculating apparatus applied to a virtual vehicle speed calculating algorithm of a vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘에 관한 순서도.2 is a flowchart illustrating an algorithm for calculating a virtual vehicle speed of a vehicle according to the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 연산되는 각 상황에 대한 가상 차속을 도시한 그래프.3 is a graph showing a virtual vehicle speed for each situation calculated according to an embodiment of the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘은, 휠 속도 센서로부터 인가되는 신호를 판독하고, 브레이크 페달 스위치의 온/오프 상태를 판독하여 현재 차량의 주행 상태를 제동 상태와 구동 상태인지를 비교판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 제동 상태로 판단되면, 최대 차륜 속도를 차속으로 세팅하고, 구동 상태로 판단되면 최소 차륜 속도를 차속으로 세팅하며, 신호의 정확도를 위하여 저역 필터를 통과한 신호를 이용하는 제2단계와; 상기 제2단계의 값과 비교하기 위하여 가속도에 대한 적분값을 차속으로 취하며, 상기 저역필터를 통과한 가속도에 대한 신호를 이용하여 적분값을 취하여 차속을 얻는 제3단계와; 상기 제2단계와 상기 제3단계에서 구해진 차속중 최대 차속을 제동 상태시의 차속으로 취하고, 최소 차속을 구동 상태시의 차속으로 취하는 제4단계와; 상기 제 4단계에서 취해진 차속이 급발진/급제동 같은 경우, 최대/최소 가속도가 설정범위를 초과하면 차속을 보정하는 제5단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the virtual vehicle speed calculation algorithm of a vehicle of the present invention reads a signal applied from a wheel speed sensor and reads an on / off state of a brake pedal switch to drive a driving state of a current vehicle with a braking state. A first step of judging whether it is in a state; In the first step, if the brake state is determined, the maximum wheel speed is set to the vehicle speed; if the driving state is determined, the minimum wheel speed is set to the vehicle speed; Wow; A third step of taking the integral value for the acceleration as a vehicle speed to compare with the value of the second step, and taking the integral value using the signal for the acceleration passed through the low pass filter to obtain the vehicle speed; A fourth step of taking the maximum vehicle speed among the vehicle speeds obtained in the second step and the third step as the vehicle speed in the braking state, and taking the minimum vehicle speed as the vehicle speed in the driving state; And a fifth step of correcting the vehicle speed when the maximum / minimum acceleration exceeds the set range when the vehicle speed taken in the fourth step is a sudden start / stop braking.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘이 적용되는 가상 차속 연산 장치의 구성 블록도가 도시되어 있다.1 is a block diagram illustrating a virtual vehicle speed calculating apparatus to which a virtual vehicle speed calculating algorithm of a vehicle according to the present invention is applied.

도시된 바와 같이, 운전자의 가압 동작에 따라 온/오프 상태가 가변되는 브레이크 페달 스위치(11)와, 차륜의 속도를 검출하는 휠 속도 센서(12)와, 상기 브레이크 페달 스위치(11) 및 휠 속도 센서(12)로부터 인가되는 신호를 이용하여 현재 차속을 연산하는 ECU(20)와, 상기 ECU(20)에서 연산된 차속에 따라 제동을 하는 ABS 유닛(30)으로 이루어진다.As shown, the brake pedal switch 11 whose on / off state is variable according to the driver's pressing operation, the wheel speed sensor 12 detecting the speed of the wheel, the brake pedal switch 11 and the wheel speed The ECU 20 calculates the current vehicle speed using a signal applied from the sensor 12 and the ABS unit 30 brakes according to the vehicle speed calculated by the ECU 20.

상기와 같이 구성된 가상 차속 연산 장치에 따라 본 발명에 따른 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.Referring to the virtual vehicle speed calculation algorithm of a vehicle according to the present invention according to the virtual vehicle speed calculation device configured as described above are as follows.

운행을 개시하여 각 장치에 전원이 인가되면 ECU(20)는 각 센서(11,12,...)로부터 인가되는 신호를 판독한다. 즉, 휠 속도 센서(12)로부터 인가되는 신호를 판독하여(S100) 브레이크 페달 스위치(11)의 온/오프 상태를 판독하여 차량이 구동중인지 제동 중인지를 비교 판단한다(S2OO).When power is supplied to each device by starting operation, the ECU 20 reads signals applied from the sensors 11, 12,... That is, the signal applied from the wheel speed sensor 12 is read (S100), and the on / off state of the brake pedal switch 11 is read to compare and determine whether the vehicle is being driven or braked (S2OO).

상기 S2OO에서 브레이크 페달 스위치(11)가 온상태로 검출되어 제동중인 것으로 판단되면 차체 속도가 바퀴 속도보다 빠른 것이므로 최대 차륜속을 차속(V)으로 세팅한다(S310).If the brake pedal switch 11 is detected to be in the braking state in S2OO and the braking speed is determined to be braking, the maximum wheel speed is set to vehicle speed V (S310).

상기 S310에서 세팅된 차속(V)에 대한 신호중 노이즈를 제거한 상태로 이용하기 위하여 LPF(low pass filter)를 수행한 값을 차속으로 다시 세팅한다(S32O).In order to use the noise of the signal for the vehicle speed V set in step S310 to remove the noise, a value of performing a low pass filter (LPF) is set again to the vehicle speed (S32O).

그리고 상기 S32O에서 구해지는 차속(V1)을 비교하기 위한 것으로서 가속도를(a) 연산한다(S33O).The acceleration (a) is calculated to compare the vehicle speed V 1 obtained in S32O (S33O).

상기 S330에서 연산되는 가속도(a)에 대한 신호중 노이즈를 제거한 상태로이용하기 위하여 LPF를 수행한 값을 가속도(a1)로 다시 세팅한다(S33l).In order to use the noise of the signal for the acceleration (a) calculated in S330 to remove the noise, the value of the LPF is set back to the acceleration (a 1 ) (S33l).

상기 S331에서 세팅된 가속도(a1)를 적분하여 차속(V2)으로 세팅한다(S332).The acceleration a 1 set in S331 is integrated to set the vehicle speed V 2 (S332).

그리고 상기 S332에서 얻어지는 차속(V2)과 상기 S32O에서 얻어진 차속(V1)중 큰 값을 취하여 최종 차속(V3)으로 세팅한다(S34O).Then, a larger value is taken between the vehicle speed V 2 obtained in S332 and the vehicle speed V 1 obtained in S32O and set to the final vehicle speed V 3 (S34O).

그리고 급제동과 같은 상황에서는 감속도가 최대치보다 크므로 이에 대한 산술식을 달리해주어야 하므로 현재 가속도(a1)가 설정범위 내에 포함하는 지를 비교판단한다(S5OO).Since the deceleration is larger than the maximum value in a situation such as sudden braking, it is necessary to change the arithmetic expression for this, and it is determined whether the current acceleration a 1 falls within the set range (S5OO).

상기 S5OO에서 가속도(a1)가 설정범위 내에 포함되는 것으로 판단되면 급제동 상황으로 정의하여 현재 차속에 소정의 가속도분( △TCDOT a1)에 해당하는 만큼의 속도를 감산하여 급제등 상황에 맞는 실제 차속이 검출되도록 한다(S7OO).When it is determined that the acceleration a 1 is included in the set range in S5OO, it is defined as a rapid braking situation and the actual speed corresponding to the emergency situation is reduced by subtracting the speed corresponding to a predetermined acceleration portion ( ΔTCDOT a 1 ) to the current vehicle speed. The vehicle speed is detected (S7OO).

그러나, S5OO에서 가속도가 설정범위 내에 포함되지 않는 것으로 판단되면 일반 제동 상황으로 정의하여 S340에서 연산된 차속(V3)을 최종 차속으로 한다 (S9OO).However, if it is determined that the acceleration in S5OO not included in the set range defined by the normal braking situation, the vehicle speed (V 3) in operation S340 to the final speed (S9OO).

따라서 제동 상태에서는 도 3의 (가)와 같이 가상 차체 속도 곡선이 형성되고 특히 급제동을 하는 경우는 점선과 같은 형태로 그 차속이 이루어진다.Therefore, in the braking state, a virtual vehicle speed curve is formed as shown in (a) of FIG. 3, and in particular, in the case of rapid braking, the vehicle speed is formed in the form of a dotted line.

그러므로 ABS유닛(30)으로 인가되는 최종 차속은 실제 바퀴의 속도를 충분히 반영한 것이므로 ABS제어가 정확해져 제동이 안정적으로 이루어진다.Therefore, since the final vehicle speed applied to the ABS unit 30 fully reflects the speed of the actual wheels, the ABS control is accurate and the braking is made stable.

그리고 상기 S200에서 브레이크 페달 스위치(11)가 오프 상태로 검출되어 구동중인 것으로 판단되면 바퀴 속도가 차체 속도보다 빠른 것이므로 최소 차륜속을 차속(V)으로 세팅한다(S410).If the brake pedal switch 11 is detected to be in the off state in operation S200, the wheel speed is faster than the vehicle speed, and thus the minimum wheel speed is set to the vehicle speed V (S410).

상기 S410에서 세팅된 차속(V)에 대한 신호중 노이즈를 제거한 상태로 이용하기 위하여 LPF를 수행한 값을 차속으로 다시 세팅한다(S42O).In order to use the noise of the signal for the vehicle speed V set in step S410 to remove the noise, the LPF value is set again to the vehicle speed (S42O).

그리고 상기 S420에서 구해지는 차속(Vl)을 비교하기 위한 것으로서 가속도 (a)를 연산한다(S43O).The acceleration a is calculated to compare the vehicle speed V 1 obtained in S420 (S43O).

상기 S430에서 연산되는 가속도(a)에 대한 신호중 노이즈를 제거한 상태로 이용하기 위하여 LPF를 수행한 값을 가속도(a1)로 다시 세팅한다(S43l).In order to use the noise of the signal for the acceleration a calculated in S430 in a state of removing noise, the LPF value is set back to the acceleration a 1 (S43l).

상기 S43l에서 세팅된 가속도(a1)를 적분하여 차속(V2)으로 세팅한다(S432).The acceleration a 1 set in S43l is integrated to set the vehicle speed V 2 (S432).

그리고 상기 S432에서 얻어지는 차속(V2)과 상기 S42O에서 얻어진 차속(V1)중작은 값을 취하여 최종 차속(V3)으로 세팅한다(S44O).The vehicle speed V 2 obtained in S432 and the vehicle speed V 1 obtained in S42O are taken and set to the final vehicle speed V 3 (S44O).

그리고 급발진과 같은 상황에서는 가속도가 최대치보다 크므로 이에 대한 산술식을 달리해주어야 하므로 현재 가속도(a1)가 설정범위 내에 포함하는 지를 비교판단한다(S600).In addition, since the acceleration is greater than the maximum value in a situation such as sudden acceleration, it is necessary to change the arithmetic formula for this, and it is determined whether the current acceleration (a 1 ) is within the set range (S600).

상기 S600에서 가속도(a1)가 설정범위 내에 포함되는 것으로 판단되면 급발진 상황으로 정의하여 현재 차속에 소정의 가속도분( △TCDOT a1)에 해당하는 만큼의 속도를 가산하여 급발진 상황에 맞는 실제 차속이 검출되도록 한다(S800).When it is determined that the acceleration (a 1 ) is included in the set range in S600, the speed is defined as a sudden start situation, and a speed corresponding to a predetermined acceleration portion ( ΔTCDOT a 1 ) is added to the current vehicle speed so that the actual vehicle speed corresponding to the sudden start situation is satisfied. This is detected (S800).

그러나, S600에서 가속도가 설정범위 내에 포함되지 않는 것으로 판단되면일반 구동 상황으로 정의하여 S44O에서 연산된 차속(V3)을 최종 차속으로 한다 (S900).However, when it is determined that the acceleration is not included in the set range in S600, the vehicle speed V 3 calculated in S44O is defined as the general driving situation (S900).

따라서 구동 상태에서는 도 3의 (나)와 같이 가상 차체 속도 곡선이 형성되고 특히 급발진을 하는 경우는 점선과 같은 형태로 그 차속이 이루어진다.Therefore, in the driving state, a virtual vehicle body speed curve is formed as shown in FIG. 3B, and in particular, when the vehicle starts suddenly, the vehicle speed is formed in the form of a dotted line.

상기와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘은, 주행 상태에 따라 구분하여 특히 급제동/급발진 같은 경우까지 포함하여 차속을 연산하므로 차속 검출의 정밀도가 높아지게 되고, 이를 이용하여 ABS제어를 하므로 정확성이 향상되어 차량의 안전을 증대하는 효과가 있다.As described above, the virtual vehicle speed calculation algorithm of the vehicle according to the present invention calculates the vehicle speed, including the case of sudden braking / starting, in particular according to driving conditions, so that the accuracy of vehicle speed detection is increased, and ABS control is performed using the vehicle speed. Improved accuracy has the effect of increasing the safety of the vehicle.

Claims (1)

휠 속도 센서로부터 인가되는 신호를 판독하고, 브레이크 페달 스위치의 온/오프 상태를 판독하여 현재 차량의 주행 상태를 제동 상태와 구동 상태인지를 비교 판단하는 제l단계와;A first step of reading a signal applied from a wheel speed sensor and comparing an on / off state of a brake pedal switch to determine whether the current driving state of the vehicle is a braking state and a driving state; 상기 제1단계에서 제동 상태로 판단되면, 최대 차륜 속도를 차속으로 세팅하고, 구동 상태로 판단되면 최소 차륜 측도를 차속으로 세팅하며, 신호의 정확도를 위하여 저역 필터를 통과한 신호를 이용하는 제2단계와;In the first step, if the braking state is determined, the maximum wheel speed is set to the vehicle speed; if the driving state is determined, the minimum wheel measure is set to the vehicle speed; Wow; 상기 제2단계의 값과 비교하기 위하여 가속도에 대한 적분값을 차속으로 취하며, 상기 저역 필터를 통과한 가속도에 대한 신호를 이용하여 적분값을 취하여 차속을 얻는 제3단계와;A third step of taking the integral value for the acceleration as a vehicle speed to compare with the value of the second step, and taking the integral value using the signal for the acceleration passed through the low pass filter to obtain the vehicle speed; 상기 제2단계와 상기 제3단계에서 구해진 차속중 최대 차속을 제동 상태시의 차속으로 취하고, 최소 차속을 구동 상태시의 차속으로 취하는 제4단계와;A fourth step of taking the maximum vehicle speed among the vehicle speeds obtained in the second step and the third step as the vehicle speed in the braking state, and taking the minimum vehicle speed as the vehicle speed in the driving state; 상기 제4단계에서 취해진 차속이 급발진/급제동 같은 경우, 최대/최소 가속도가 설정범위를 초과하면 차속을 보정하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 가상 차속 연산 알고리즘.And a fifth step of correcting the vehicle speed when the maximum / minimum acceleration exceeds a set range when the vehicle speed taken in the fourth step is a sudden start / stop braking.
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