KR100521864B1 - 전복 판정 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR100521864B1 KR10-2004-7001002A KR20047001002A KR100521864B1 KR 100521864 B1 KR100521864 B1 KR 100521864B1 KR 20047001002 A KR20047001002 A KR 20047001002A KR 100521864 B1 KR100521864 B1 KR 100521864B1
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Abstract

전복(rollover)판정시스템(20)은 제1롤레이트센서(22), 측방향 G-센서(26) 및 메인 전복판정유닛(30)을 포함한다. 제1롤레이트센서(22)는 차량의 롤레이트를 검출한다. 측방향 G-센서(26)는 차량의 측방향으로 가속도를 검출한다. 메인 전복판정유닛(30)은 롤레이트(RR) 및 측방향 가속도(Gy)를 토대로 차량의 전복가능성을 판정한다. 전복의 발생을 확인하는 안전판정유닛(70)은 메인 전복판정유닛(30)에 추가적으로 포함된다.

Description

전복 판정 시스템 및 방법 {ROLLOVER DETERMINATION SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 차량의 전복(rollover) 가능성을 판정하는 전복판정 시스템에 관한 것이다. 전복판정 시스템은 측면 에어백과 같이 탑승자 보호장치의 전처리시스템으로 차량에 장착되고, 차량의 전복시에 즉각적이고 적절하게 탑승자보호장치를 작동시키도록 되어 있다.
차량의 전복을 판정하는 전복판정시스템은 일본국 특개평 공보 제 2000-9599호에 개시되어 있다. 본 시스템에서는, 차량의 길이방향으로 회전각속도 뿐만 아니라, 차량의 측방향 가속도를 나타내는 롤레이트를 토대로 초기 스테이지에서 차량이 전복상태에 있는지의 여부가 판정된다.
상술된 전복판정시스템은 차량의 전복검출을 위하여 회전각속도 뿐만 아니라 측방향 가속도를 사용한다. 이것은 전복시에, 차량의 탑승자를 보호하도록 탑승자보호장치를 작동시킬 수 있게 한다.
차량의 그 앞부분의 충돌(선단부 충돌)시에, 차량에 배치된 측방향센서(G-센서)의 검출된 값을 토대로, 전단부 충돌용 에어백이 전개된다. 상기 가속도센서는 차량의 길이방향 가속도를 검출한다.
최근에는, 에어백 등등이 실수로 작동되는 것을 방지하기 위하여 선단부 충돌시에 에어백이 전개될 수 있도록 판정시스템에 안전기능이 추가되었다. 단 하나의 G센서에서 보낸 신호를 토대로 에어백의 전개가 판정된다고 가정하면, 노이즈 또는 G센서의 고장으로 인해 G센서의 에러신호를 토대로 이루어진 잘못된 판정에 따라 에어백이 전개될 수도 있다. 잘못된 판정에 따른 탑승자보호장치의 불필요한 작동을 방지하기 위하여 충돌판정시스템에 안전기능이 추가된다.
상술된 안전기능을 달성하기 위하여, 예를 들어, 선단부 충돌에 관하여, 차량의 선단부에 제공되어 있는 G센서에 부가적으로, 기계적인 안전센서가 차량의 중심부에 제공되어, 복수의 센서에서 보낸 값들을 이용하여 선단부 충돌이 검출되도록 한다.
상술된 안전기능은 차량의 측면 충돌에 이용가능하다. 차량의 상이한 지점들에 장착된 복수의 측방향 가속도센서(G센서)의 검출된 값들이 조합되고, 이를 토대로 차량의 측면 충돌이 정확하게 검출될 수 있다.
차량이 전복될 때, 탑승자는 승객실(passenger compartment)의 측면에 부딪히게 된다. 따라서, 예를 들어, 측면 에어백, 커튼차폐 에어백, 안전밸트 예비장력장치(seat belt pretensioning device) 등등의 탑승자보호장치가 작동된다. 선단부 충돌에서와 같이, 전복에 대한 탑승자보호장치가 불완전하게 작동되는 것은 바람직하지 않다.
선단부 충돌의 경우에서와 같이, 차량의 전복 판정시에, 안전기능이 작동되는 것이 바람직하다. 그러나, 이제까지 상술된 기능에 관한 만족할만한 어떠한 제안도 이루어지지 않았다. 안전기능을 작동시켜, 선단부 충돌이나 측면 충돌에 대한 탑승자보호장치의 불완전한 작동을 보호하기 위한 제안이 있어 왔다. 탑승자보호장치의 불완전한 작동을 방지하기 위하여 안전기능을 작동시키기 위한 기술이 만족할 만한 수준으로 고려되고 있지 않다.
또한, 롤레이트 뿐만 아니라, 측방향 가속도를 토대로 차량전복의 판정이 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 차량전복을 판정하는데 사용되는 안전센서에 대한 어떠한 제안도 아직 만들어지지 않았다. 전면-충돌과 같은 경우에서와 같이 기계적인 센서가 전복을 검출하는데 사용되는 안전센서로서 사용될 수도 있다. 차량의 전복을 정확하게 판정할 수 있는 기계적인 센서는 아직 도입되고 있지 않다. 응답래그(response lag)를 가진 안전센서를 이용하면, 차량의 전복판정을 지연시킬 수 있다.
한편, 매우 과도하게 예민한 안전센서는 차량이 정상 주행상태에 있을 때에도 빈번하게 ON상태가 될 수 있어, 의도하는 안전작동을 수행하지 못한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전복판정 시스템의 하드웨어 구성을 나타내는 도면;
도 2는 도 1에 도시된 전복판정 시스템이 통합된 차량을 나타내는 도면;
도 3은 도 1에 도시된 전복판정 시스템의 기능적 구조를 나타내는 블록다이어그램;
도 4a는 롤레이트(roll rate) 및 롤각도로 구성되는 판정맵을 나타내고, 도 4b는 측방향 가속도(Gy) 및 롤레이트(RR1)으로 구성되는 판정맵을 나타내는 도면;
도 5는 차량의 정상구동 및 전복에 대한 시간을 변화시키는 검출된 데이터의 그래프로서, 도 5a는 측방향 가속도(Gy)를 나타내고, 도 5b는 수직 가속도(Gz)를 나타내고, 도 5c는 롤레이트(RR)를 나타내는 도면;
도 6은 도 1의 전복판정 시스템의 CPU가 전복판정을 수행하는 루틴을 나타내는 흐름도;
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 전복판정 시스템의 기능적 구조를 나타내는 블록다이어그램이다.
본 발명의 목적은, 안전기능을 포함하고 있고 차량의 전복가능성을 정확하게 판정할 수 있는 전복판정시스템을 제공하는 것이다.
전복판정시스템은 차량의 제1롤레이트를 검출하는 제1롤레이트센서, 차량의 측방향으로 차량의 측방향 가속도를 검출하는 측방향 가속도센서 및 제1롤레이트센서에 의하여 검출된 제1롤레이트 및 측방향 가속도센서에 의하여 검출된 측방향 가속도를 토대로 차량의 전복가능성이 있는지의 여부를 판정하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 차량의 전복가능성을 확인하는 판정을 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 불완전한 판정을 제거하여 차량의 전복판정을 하는 전복판정시스템에 안전기능이 추가된다.
전복판정시스템은 차량의 제2롤레이트를 검출하는 제2롤레이트센서를 더 포함하여, 제1롤레이트, 제2롤레이트 및 측방항 가속도를 토대로 차량의 전복가능성이 있는지의 여부에 대한 판정이 이루어진다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 전복판정시스템은 시스템의 구조를 변화시켜 즉, 또 다른 롤레이트센서를 추가하여 제공된다.
컨트롤러는 차량의 전복판정 및 안전판정 모두를 수행하도록 설계될 수 있다.
롤레이트, 상기 롤레이트를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도 및 측방향 가속도로부터 선택된 2개의 파라미터들간의 관계를 나타내는 1이상의 맵에 따라 차량의 전복가능성이 있는지의 여부에 대한 판정이 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 전복판정과 동일한 방식으로 안전판정이 이루어진다. 따라서, 그 결과적인 전복판정시스템이 간소화될 수 있다. 안전판정은 안전판정을 수행하기 위한 맵을 반드시 가질 필요는 없다. 예를 들어, 안전판정은, 롤레이트가 상기 롤레이트의 검출로부터 경과하는 사전설정된 시간주기내에서 사전설정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 판정하여 수행될 수 있다.
전복판정시스템은 전복판정시스템에 안전기능을 추가한다기 보다는 안전기능을 포함할 수 있다.
전복판정시스템은 차량의 제1롤레이트를 검출하는 제1롤레이트센서, 차량의 제2롤레이트를 검출하는 제2롤레이트센서 및 차량의 측방향으로 측방향 가속도를 검출하는 측방향 가속도센서를 포함한다. 전복판정시스템에서, 제1판정에서는 제1롤레이트센서에 의하여 검출된 제1롤레이트 및 제2롤레이트센서에 의하여 검출된 제2롤레이트를 토대로 차량의 전복가능성이 있는지의 여부가 판정된다. 전복판정시스템에서, 제2판정에서는, 측방향 가속도센서에 의하여 검출된 측방향 가속도 및 제1 및 제2롤레이트센서에 의하여 각각 검출된 제1 및 제2롤레이트를 토대로 차량의 전복가능성이 있는지의 여부가 판정된다. 제1 및 제2판정은 병렬로 수행된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 롤레이트를 토대로 전복을 판정하는 제1전복판정은 측방향 가속도 및 롤레이트를 토대로 차량의 전복을 판정하는 제2전복판정과 병렬로 수행된다. 이러한 구조는 안전기능을 포함하고 있는 전복판정시스템에 대응한다. 이것은 불완전한 판정을 억제하면서 전복판정을 수행할 수 있게 한다.
이제부터는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예가 설명된다. 본 명세서에 사용되는 "전복판정(determination of rollover)"이라는 표현은 차량의 전복 가능성이 있는지의 여부를 판정한다는 것을 의미한다.
제1실시예
도 1은 제1실시예에 따른 전복판정시스템(20)의 구조를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 측면 에어백장치(50)가 그 안에 포함되어 있는 전복판정시스템(20)의 결과를 토대로 작동되는 탑승자보호장치로서 도시된다. 도 3은 전복판정 시스템(20)의 구조를 나타내는 블럭다이어그램이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 전복판정 시스템(20)이 차량(10)의 전복을 검출하는 제1롤레이트센서(22), 제2롤레이트센서(24) 및 측방향 가속도 검출기로서 측방향 G센서(26)를 포함한다. 센서들(22, 24, 26)은 도 2에 도시된 바와 같이 차량(10)의 중심부의 바닥부 터널에 집합적으로 배치된다.
제2롤레이트센서(24)는 후술되는 바와 같은 안전기구(safing mechanism)의 일부로서 제공된다. 제1롤레이트(22)와 동일한 센서가 제2롤레이트(24)로 사용될 수 있다. 제1롤레이트센서(22) 및 제2롤레이트센서(24)는 차량(10)을 전복시키는 회전각속도(롤레이트)를 검출하도록 되어 있다. 여기서, 코리올리의 힘(Corioli's force)을 이용하는 회전각속도를 검출하는 공지된 종류의 센서가 제1 및 제2롤레이트센서(22, 24)로 사용될 수 있다. 각각의 이들 롤레이트센서(22, 24)는 롤레이트에 따라 전압을 발생시키고, 롤레이트(RR)에 따라 발생된 전압의 평균값을 출력한다. 대안적으로, 차량(10)의 길이방향 축선을 중심으로 하는 회전에 따라 어떤 질량(mass)에 작용하는 힘을 검출할 수 있는 가속도센서, 가스자이로(gas gyro) 등등이 롤레이트센서(22, 24)로 사용될 수도 있다.
측방향 G-센서(26)는 도 2에 화살표(Y)로 표시되는 바와 같이 차량(10)의 측방향으로 작용하는 측방향 가속도(Gy)를 검출한다. 예를 들어, 측방향 가속도(Gy)에 따라 전압을 발생시키는 전자 또는 기계식 센서와 같은 다양한 공지된 종류의 가속도센서가 측방향 G-센서(26)로 사용될 수도 있다.
전복판정 시스템(20)은 ECU(40; 전자제어유닛)을 더 포함한다. ECU(40)는 개별적인 롤레이트센서(22, 24)에 의하여 검출된 롤레이트(RR) 및 측방향 G-센서(26)에 의하여 검출된 측방향 가속도(Gy)를 토대로 차량의 전복을 판정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, ECU(40)는 바닥부 터널에 배치되고 상술된 센서들(22, 24, 26)로부터 출력된 신호를 수신한다. ECU(40)는, 그것의 메인 구성요소인 CPU(42), 사전설정된 작동 프로그램을 저장하는 ROM(44), 데이터를 임시로 저장하는 RAM(46) 및 입력/출력회로(I/O)(48)를 포함한다.
CPU(42)는 제1롤레이트센서(22)가 사전설정된 값과 같거나 더 큰 제1롤레이트(RR1)를 검출할 때, 사전설정된 간격(interval)에서 샘플링을 시작하도록 구성된다. 그런 다음, CPU(42)는 우선, 제1롤레이트센서(22)에 의하여 검출된 롤레이트(RR1) 및 측방향 G-센서(26)에 의하여 검출된 측방향 가속도(Gy)를 토대로 차량(10)의 전복을 판정한다.
차량의 전복 판정시에, CPU(42)는 제2롤레이트센서(24)를 토대로 검출된 롤레이트(RR2)를 토대로, 차량의 전복에 대한 안전판정을 또한 수행한다. 즉, 종래의 전복판정은 안전판정과 병렬로, 제1롤레이트센서(22)에 의하여 검출된 제1롤레이트(RR1) 및 측방향 G-센서(26)에 의하여 검출된 측방향 가속도(Gy)를 이용하여 수행된다. 따라서, CPU(42)가 종래의 전복판정의 결과 뿐만 아니라, 제2롤레이트센서(24)에 의하여 검출된 제2롤레이트(RR2)를 이용하는 안전판정의 결과를 토대로 차량의 전복가능성을 판정한다.
상기 설명에서 명확하게 알 수 있듯이, CPU(42)는 안전연산(safing operation)을 위한 제2롤레이트센서(24)에 의하여 검출된 제2롤레이트(RR2)를 이용하여 차량 전복의 불완전한 판정을 저지시킨다.
CPU(42)의 기능적 구조는 도 3의 전복판정 시스템(20)을 나타내는 블럭다이어그램에서 명확히 알 수 있다. CPU(42)에 의한 전복판정의 상세한 내용은 도 3을 참조하여 이하에 설명된다.
도 3에 도시된 바와 같이, CPU(42)는 메인 전복판정유닛(30) 및 안전판정유닛(70)을 포함한다. 메인 전복판정유닛(30)은 적분연산유닛(31), RR1-RA1판정유닛(32) 및 RR1-Gy판정유닛(33)을 포함한다. 적분연산유닛(31)은 제1롤레이트(RR1)를 시간에 대하여 적분함으로써 롤각도(RA1)을 계산하도록 되어 있다. RR1-RA1판정유닛(32)은 제1롤레이트(RR1) 및 계산된 롤각도(RA1)을 이용하여 전복판정을 수행하도록 되어 있다. RR1-Gy판정유닛(33)은 제1롤레이트(RR1) 및 측방향 가속도(Gy)를 이용하여 전복판정을 수행하도록 되어 있다. 메인 전복판정유닛(30)은 OR회로(34) 및 AND회로(35)를 더 포함한다. OR회로(34)는 RR1-RA1판정유닛(32) 및 RR1-Gy판정유닛(33) 중 적어도 하나가 차량(10)의 전복 가능성을 판정할 때 제1판정신호를 발생시킨다. AND회로(35)는 안전판정유닛(70)에 의한 판정결과를 제1전복판정 결과에 추가하여 제2판정신호를 발생시킨다.
안전판정유닛(70)은, 제1롤레이트(RR1)를 이용하는 적분연산유닛(31) 및 RR1-RA1판정유닛(32)에 대응하는 구조를 가진다. 즉, 안전판정유닛(70)은 적분연산유닛(71) 및 RR2-RA2판정유닛(72)을 가진다. 적분연산유닛(71)은 제2롤레이트(RR2)를 시간에 대하여 적분함으로써 롤각도(RA2)를 계산하도록 되어 있다. RR2-RA2판정유닛(72)은 제2롤레이트(RR2) 및 제2롤레이트(RR2)의 시간성분으로서 롤각도(RA2)를 이용하여 전복판정을 수행한다.
상기 구조의 메인 전복판정유닛(30)은 제1롤레이트센서(22)에 의하여 검출된 제1롤레이트(RR1) 및 측방향 G-센서(26)에 의하여 검출된 측방향 가속도(Gy)를 이용하여 제1전복판정을 수행한다. 여기서, 제1전복판정은 롤레이트 및 측방향 가속도를 토대로 하는 종래의 기술에 사용되는 것과 동일한 방식으로 메인 전복판정유닛(30)에 의하여 수행된다.
RR1-RA1판정유닛(32)은 제1롤레이트(RR1) 및 제1롤레이트(RR1)를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도(RA1)를 토대로 전복판정을 수행한다. RR1-RA1판정유닛(32)은 도 4a에 도시된 바와 같이 롤레이트와 롤각도간의 관계를 나타내는 맵을 이용하여 판정을 수행하고, 여기서 영역 R1 은 미리 설정된다. 제1롤레이트센서(22)에 의하여 주기적으로 검출된 제1롤레이트(RR1) 및 제1롤레이트(RR1)를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도(RA1)에 의하여 정해진 지점(point)이 영역 R1 내에 있을 때, 차량(10)이 전복된 것으로 판정된다.
도 4a에 도시된 맵은 ECT(40)의 ROM(44)에 저장된다. 영역 R1 은 차량의 전복테스트, 가상 시뮬레이션 테스트 등등에서 얻어진 데이터를 토대로 각각의 차량모델에 따라 설정되는 것이 바람직하다.
RR1-Gy판정유닛(33)은 제1롤레이트(RR1) 및 측방향 가속도(Gy)를 토대로 전복판정을 수행한다. RR1-Gy판정유닛(33)은 도 4a에 도시된 바와 같은 롤레이트(RR1)와 측방향 가속도(Gy)간의 관계를 나타내는 맵을 이용하여 판정을 수행하고, 여기서 영역 R2 은 미리 설정된다. 제1롤레이트(RR1) 및 측방향 가속도(Gy)에 의하여 정해진 지점이 영역 R1 내에 있을 때, 차량(10)이 전복된 것으로 판정된다.
RR1-Gy판정유닛(33)에 의해 정해진 맵은 또한 ECU(40)의 ROM(44)에 저장된다. 차량의 전복테스트, 가상 시뮬레이션 테스트 등등으로부터 얻어진 데이터를 토대로 각 차량 모델에 대한 영역 R2 을 설정하는 것이 바람직하다.
메인 전복판정유닛(30)의 RR1-RA1판정유닛(32) 및 RR1-Gy판정유닛(33) 중 1이상이 차량(10)의 전복을 판정할 때, 이러한 판정결과를 나타내는 신호가 OR회로(34)를 통하여 AND회로(35)로 보내진다.
상술된 바와 같이, 상기 실시예의 전복판정시스템(20)은 제1롤레이트센서(22)에 의하여 검출된 제1롤레이트(RR1) 및 측방향 G-센서(26)에 의하여 검출된 측방향 가속도(Gy)를 이용하여 종래의 시스템과 동일한 방식으로 제1전복판정을 수행한다.
그러나, 본 실시예의 전복판정시스템(20)은 안전판정유닛(70)을 더 포함하고, 따라서 제2롤레이트센서(24)에 의하여 검출된 제2롤레이트(RR2)를 이용하여 안전연산을 위한 전복판정을 수행하는 부가적인 기능이 통합된다.
상술된 바와 같이, 차량의 전복에 대한 안전연산을 위한 어떠한 만족할 만한 제안도 있지 않았다. 따라서, 현재로는 대응할 만한 적절한 센서가 없다. 안전연산용 센서로서 차량의 전복판정에 사용되었던 롤레이트센서의 사용이 바람직하다는 것이 명백해졌다.
상기 형태의 관점에서, 도 5a 내지 도 5c는 차량이 정상으로 주행할 때 및 차량이 전복될 때 검출된 데이터를 시간의 경과에 따라 나타낸다. 도 5a는 측방향 가속도(Gy)와 시간간의 관계를 나타낸다. 도 5b는 길이방향 가속도(Gy)와 시간간의 관계를 나타낸다. 도 5c는 롤레이트(RR)와 시간간의 관계를 나타낸다. 도면들(A 내지 C)의 그래프에서 각각의 채워진 원(filled circle)은 탑승자보호장치의 작동이 필요한지의 여부에 대한 최정 판정이 이루어지는 제한시간(응답에 필요한 시간)을 나타낸다. 즉, 제한시간 전에 전복판정이 이루어져야 한다.
그러나, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 차량이 정상으로 주행하는지 또는 심지어 제한시간 지점에서 차량이 전복하려 하는지의 여부를 명확하게 판정하는 것이 어렵다. 반대로, 도 5c를 참조하면, 시간이 제한시간에 도달할 때까지, 차량의 롤레이트(RR)의 값이 정상 주행상태의 값과 명확하게 차이를 보이는 것을 알 수 있다. 따라서, 롤레이트센서가 안전센서로 효과적인 것으로 간주된다.
즉, 전복판정 시스템의 실시예에서, 안전센서로 추가되는 롤레이트센서가 일반적으로 전복판정용으로 사용되었다. 그런 다음, 추가된 롤레이트센서에 의하여 검출된 롤레이트가 안전판정용으로 사용된다. 따라서, 종래 시스템의 상술된 단점은, 안전기구를 추가하도록 종래의 전복판정시스템의 일부를 제공하여 간단히 해결될 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, CPU(42)의 안전판정유닛(70)에서 수행된 안전판정이 후술된다. 상술된 바와 같이, 안전판정유닛(70)은 메인 전복판정유닛(30)내의 RR1-RA1판정유닛(32)과 유사한 구조를 포함한다.
안전판정유닛(70)은 제2롤레이트(RR2) 및 적분연산유닛(71)에서 제2롤레이트(RR2)를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도(RA2)를 토대로 차량(10)의 전복을 판정한다. 여기서, RR2-RA2판정유닛(72)에 의한 판정은 도 4a에 도시된 롤레이트와 롤각도로 이루어진 맵을 이용하여 RR1-RA1판정유닛(32)과 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 즉, 도 4a에 도시된 상기 맵이 맵으로 사용될 수 있고, 이를 토대로 차량(10)의 전복이 안전연산에 따라 판정된다.
RR2-RA2판정유닛(72)에서 발생된 판정신호는 메인 전복판정유닛(30)의 AND회로(35)로 보내진다. 그런 다음, CPU(42)는 OR회로(34) 및 안전판정유닛(70)에서 각각 보내진 판정신호를 이용하여 차량(10)의 전복을 최종적으로 판정한다. 차량(10)의 전복이 판정되면, CPU(42)는 탑승자보호장치로 최종 판정신호를 보낸다.
상술된 바와 같이, 측면에어백시스템(50)이 탑승자보호장치의 예로 도 1에 도시된다. 이제, 전복판정과 관련된 측면에어백시스템(50)의 구조가 간단히 설명된다. 측면에어백시스템(50)은 측면에어백(52), 측면에어백(52)에 가스를 공급하는 팽창기(54; inflator), 가스발생제(도시되지 않음)를 점화시키기 위한 점화장치(56) 및 구동회로(58)를 포함한다. 차량(10)의 전복을 나타내는 판정신호가 CPU(42)에서 측면에어백시스템(50)으로 보내질 때, 구동회로(58)는 상기 신호를 작동신호로서 수신한 다음, 점화장치(56)에 전류를 인가하여 연소시킨다. 따라서, 측면에어백(52)이 전개된다.
도 6은 차량전복의 판정시에 CPU(42)에 의하여 실행된 제어루틴을 예시하는 흐름도이다. 도 6에 도시된 루틴은 예를 들어, 제1롤레이트센서(22)에 의하여 검출된 제1롤레이트(RR1)가 사전설정된 값을 초과한 후에 시작된다.
RR1-RA1판정유닛(32) 및 RR1-Gy판정유닛(33) 중 1이상이 차량(10)의 전복을 판정하는 것이 S102단계에서 확인된다. YES가 얻어지면 즉, S102단계에서 1이상의 판정유닛(32, 33)의 판정에 따라 차량의 전복 가능성이 확인되면, 과정은 S104단계로 진행된다.
S104단계에서, 안전연산이 수행된다. 제1롤레이트센서(22)의 연산과 병렬로 제2롤레이트센서(24)가 제2롤레이트(RR2)를 검출한다. 따라서, RR2-RA2판정유닛(72)은 또한 S104단계에서 차량의 전복가능성을 판정한다.
차량 전복의 최종 판정은 S104에서 수행된다. 안전연산에서 차량이 전복된 것으로 판정되었을 (S104단계의 YES)때에만, 차량 전복으로 판정되는 S105단계로 과정이 진행된다. 따라서, 제어루틴이 종료된다.
한편, S104에서 차량이 전복되지 않은 것으로 판정되면, 루틴의 실행을 반복하기 위하여 과정이 S102단계로 복귀된다.
제1실시예에서, 롤레이트를 검출하는 안전센서로서 제2롤레이트센서(24)가 전복판정시스템(20)에 제공되고, 이를 토대로 차량 전복이 판정된다. 롤레이트는 측방향 가속도(Gy) 및 길이방향 가속도(Gz)에 비해 차량의 전복상태를 반영하는 유효한 파라미터이므로, 효과적인 안전기능을 제공한다.
또한, 전복판정시스템(20)의 구조는 종래의 전복판정시스템에 제2롤레이트센서(24) 및 관련 RR2-RA2판정유닛(72)을 간단히 추가하여 실시될 수 있다.
따라서, 본 실시예의 전복판정시스템(20)은 예를 들어, 측방향 G센서(26)에 의하여 검출된 값이 어떤 이상을 가질 때에도 2가지 상이한 롤레이트를 토대로 차량의 전복가능성에 대한 정확한 판정을 할 수 있다.
제2실시예
다음으로, 본 발명의 제2실시예에 따른 전복판정 시스템이 설명된다. 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 전복판정시스템(80)의 기능적 구조를 나타내는 블럭다이어그램이다. 제2실시예의 전복판정시스템(80)의 구조는 도 1에 도시된 제1실시예의 전복판정시스템(20)의 구조와 동일하다. 동일한 요소 또는 동일한 연산의 설명은 생략되고, 제1실시예에 설명된 바와 같이, 도 3에 대응하는 도 8을 참조하여 제2실시예의 특징적인 내용만 설명된다. 도 3에 도시된 바와 동일한 요소들은 동일한 참조부호로 표시되고, 이들 요소들의 설명은 생략된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전복판정유닛(80)에는 메인 전복판정유닛(30)에 각각 대응하는 2개의 판정유닛이 서로 병렬로 제공된다.
도 7을 참조하면, RR2-RA2판정유닛(82)이 RR1-RA1판정유닛(32)에 서로 병렬로 추가되고, RR2-Gy판정유닛(83)은 RR1-Gy판정유닛(33)에 서로 병렬로 추가된다.
상술된 제1실시예에서, 안전기능을 갖는 전복판정시스템(20)은 안전판정유닛(70)을 일반적인 전복판정유닛에 추가하여 실현된다. 한편, 제2실시예에서, 안전기능을 갖는 전복판정시스템(80)은 일반적인 판정유닛의 2개의 병렬라인을 제공하여 실현된다.
본 실시예의 전복판정시스템(80)에서, AND회로(84)는 RR1-RA1판정유닛(32) 및 RR2-RA2판정유닛(82) 모두가 차량의 전복을 판정할 때만 차량의 전복을 나타내는 신호를 발생시킨다. 따라서, 본 실시예에서는 판정유닛(32, 82) 모두에 이미 안전기능이 포함되어 있다.
유사하게, AND회로(85)는 RR1-Gy판정유닛(33) 및 RR2-Gy판정유닛(83) 모두가 차량의 전복을 판정할 때만 차량전복을 나타내는 신호를 발생시킨다. 이것은 안전기능이 전복판정시스템(80)에 이미 포함되어 있음을 나타낸다.
차량전복을 나타내는 판정신호는 1이상의 AND회로(84, 85)에 의하여 발생되고, 차량전복을 나타내는 판정신호는 OR회로(86)로부터 탑승자보호장치(50)으로 보내진다.
상술된 바와 같이, 제2실시예의 전복판정시스템(80)에서는, 롤레이트 및 롤각도를 토대로 차량의 전복을 판정하는 RR1-RA1판정유닛(32) 및 RR2-RA2판정유닛(82)이 병렬로 배치된다. 측방향 가속도(Gy) 및 롤레이트를 토대로 차량전복을 판정하는 RR1-Gy판정유닛(33) 및 RR2-Gy판정유닛(83)은 병렬로 배치된다. 따라서, 차량의 전복가능성은 측방향 G센서(26)의 출력이 불안정하고 감지가 지연되더라도 롤레이트센서(22, 24)에 의하여 검출된 롤레이트(RR1, RR2)를 토대로 정확하게 판정될 수 있다.
상술된 실시예의 전복판정 시스템에서, 제2롤레이트센서에 의하여 검출된 롤레이트는 안전연산용으로 사용된다. 이것은 차량의 전복을 지연시키지 않고 정확하게 판정할 수 있게 한다.
실시예들의 각각의 전복판정시스템은, ECU에서 실행되는 처리를 수정할 뿐만 아니라 차량전복을 판정하는데 사용되는 롤레이트센서를 추가하여 단순히 종래의 시스템의 구성을 변화시킴으로써 실현될 수도 있다.
상술된 실시예에는, 제2롤레이트센서로서 하나의 롤레이트센서가 추가된다. 2이상의 롤레이트센서가 추가될 수 있지만 롤레이트센서의 개수가 제한되지 않는다.
제2롤레이트센서는 차량의 바닥부 터널 이외의 장소에 제공될 수도 있다.
본 발명이 그 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명되었지만, 본 발명이 바람직한 실시예들 또는 구성들로 제한되지 않음을 이해할 것이다. 반대로, 본 발명은 본 발명의 범위내에서 다양한 수정 및 등가의 구성을 포괄한다.
본 발명에서, 제1롤레이트센서는 상기 제1롤레이트센서(22)에 해당하고, 제2롤레이트센서는 상기 제2롤레이트센서(24)에 해당한다. 측방향 가속도 검출디바이스는 측방향 G센서(26)에 해당하고, 전복판정디바이스는 메인 전복판정디바이스(30)에 해당하고, 안전기구는 안전판정유닛(70)에 해당하고, 안전판정유닛은 RR2-RA2판정유닛(72)에 각각 대응한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 안전기구가 전복판정유닛에 추가된다. 그 결과적인 판정시스템은 차량의 전복을 판정하는 한편 불완전한 에러를 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전복판정시스템은 제2롤레이트센서를 추가하는 단순한 수정에 의하여 실현될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 안전판정유닛은 전복판정유닛과 동일한 방식으로 차량의 전복을 판정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 롤레이트를 토대로 차량의 전복을 판정하는 제1전복판정유닛 및 측방향 가속도 및 롤레이트를 토대로 차량의 전복을 판정하는 제2전복판정유닛이 서로 병렬로 제공된다. 따라서, 그 결과적인 판정시스템은 전복판정을 정확하게 하도록 안정기구를 포함하고 있다.

Claims (12)

  1. 전복(rollover)판정시스템(20)에 있어서,
    차량의 제1롤레이트(roll rate)를 검출하는 제1롤레이트센서(22);
    상기 차량의 제2롤레이트를 검출하는 제2롤레이트센서(24);
    상기 차량의 측방향으로 상기 차량의 측방향 가속도를 검출하는 측방향 가속도센서(26); 및
    상기 측방향 가속도센서(26)에 의하여 검출된 상기 측방향 가속도와 함께 상기 제1롤레이트센서(22)에 의하여 검출된 상기 제1롤레이트 및 상기 제2롤레이트센서(24)에 의하여 검출된 상기 제2롤레이트를 토대로 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부를 판정하는 컨트롤러(40)를 포함하고,
    상기 제1롤레이트센서(22) 및 상기 제2롤레이트센서(24)는 상기 차량의 길이방향 축선을 중심으로 회전각속도를 검출하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전복판정시스템(20).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러(40)는 상기 제1롤레이트, 상기 제2롤레이트 및 상기 측방향 가속도를 토대로 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 전복판정시스템(20).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러(40)는 상기 롤레이트, 상기 롤레이트를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도 및 상기 측방향 가속도로부터 선택된 2개의 파라미터들간의 관계를 나타내는 1이상의 맵에 따라 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 전복판정시스템(20).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러(40)는 상기 롤레이트가 상기 롤레이트의 검출로부터 측정된 사전설정된 시간주기내의 사전설정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 판정하여 상기 차량의 전복가능이 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 전복판정시스템(20).
  5. 제2항에 있어서,
    상기 판정은 제1판정이고, 상기 컨트롤러(40)는 상기 제1롤레이트 및 상기 제2롤레이트를 토대로 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부에 대한 제2판정을 상기 제1판정과 병렬로 수행하는 것을 특징으로 하는 전복판정시스템(20).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러(40)는 상기 롤레이트, 상기 롤레이트를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도 및 상기 측방향 가속도로부터 선택된 2개의 파라미터들간의 관계를 나타내는 1이상의 맵에 따라 상기 차량의 전복가능이 있는지의 여부에 대한 상기 제1판정 및 상기 제2판정을 병렬로 수행하는 것을 특징으로 하는 전복판정시스템(20).
  7. 전복을 판정하는 방법에 있어서,
    차량의 제1롤레이트를 검출하는 단계;
    상기 차량의 제2롤레이트를 검출하는 단계;
    상기 차량의 측방향으로 상기 차량의 측방향 가속도를 검출하는 단계; 및
    상기 측방향 가속도와 함께 상기 제1롤레이트 및 상기 제2롤레이트 중 적어도 하나를 토대로 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부를 판정하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 및 제2롤레이트는 상기 차량의 길이방향 축선을 중심으로 회전각속도를 측정하여 검출되는 것을 특징으로 하는 전복판정방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1롤레이트, 상기 제2롤레이트 및 상기 측방향 가속도를 토대로 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 전복판정방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 롤레이트, 상기 롤레이트를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도 및 상기 측방향 가속도로부터 선택된 2개의 파라미터들간의 관계를 나타내는 1이상의 맵에 따라 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 전복판정방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 롤레이트가 상기 롤레이트의 검출로부터 측정된 사전설정된 시간주기내의 사전설정된 문턱값을 초과하는지의 여부를 판정하여 상기 차량의 전복가능이 있는지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 전복판정방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 판정은 제1판정이고, 상기 방법은 상기 제1롤레이트 및 상기 제2롤레이트를 토대로 상기 차량의 전복가능성이 있는지의 여부에 대한 제2판정을 상기 제1판정과 병렬로 수행하는 것을 특징으로 하는 전복판정방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 롤레이트, 상기 롤레이트를 시간에 대하여 적분하여 얻어진 롤각도 및 상기 측방향 가속도로부터 선택된 2개의 파라미터들간의 관계를 나타내는 1이상의 맵에 따라 상기 차량의 전복가능이 있는지의 여부에 대한 상기 제1판정 및 상기 제2판정을 병렬로 수행하는 것을 특징으로 하는 전복판정방법.
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