KR101012219B1 - 차량의 러프로드 검출 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 러프로드 검출 시스템 및 그 방법을 개시한다. 즉, 상기 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율과 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값(MMV,Moving Mean Value)의 연산값을 기 설정된 임계값과 비교하여, 비교 결과에 따라 러프로드(Rough Road)를 판정함으로써, 휠 속도 센서를 사용하지 않으므로 차량의 제조비용을 저감시킬 수 있다.

러프로드(Rough Road), 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)

Description

차량의 러프로드 검출 시스템 및 그 방법{DETECTION SYSTEM FOR ROUGH ROAD AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 러프로드(Rough Road) 구분 방안에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캠각속도의 변화와 차량의 러프로드 주행여부를 검출하여 엔진의 불완전연소상태, 즉 실화(misfire)를 검출함에 있어서 차량의 스로틀 포지션 센서(Throttle Position Sensor)를 이용하여 도로의 러프정도를 구분하여 검출하는 차량의 러프로드 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진의 불완전연소, 즉 실화를 검출하는 방법은 우선 캠각속도의 변화를 감지한다. 엔진의 실화가 일어나면 충격이 발생하게 되고 그 충격에 의해서 크랭크축 및 캠축의 각속도가 급작스럽게 변화한다.

따라서 이러한 캠각속도의 변화가 일어나면 일단은 실화가 일어난 것으로 판단한다. 그리고 캠각속도의 변화가 다른 원인에 의해서 일어날 수 있다. 즉 차량이 러프로드(Rough Road)를 주행할 때 그 충격에 의해서도 캠 각속도가 급격하게 변화될 수 있으므로 이를 감지하여 러프로드를 주행할 때에는 엔진의 실화로 판단하지 않는다.

이와 관련하여, 종래 러프로드를 구분하는 방안으로 차량의 주행시 노면이 고르지 못한 곳에서는 바퀴의 각속도가 일정하지 않으므로 이 각속도의 변화율을 토대로 정상도로와 러프로드를 구분하였다.

그러나, 상술한 종래의 러프로드 구분 방안은, 바퀴의 속도를 측정하기 위하여 네 바퀴 중 하나의 바퀴에 별도의 휠 속도 센서(Wheel Speed Sensor)에 대한 장착이 요구되며, 이는 러프로드 감지를 위해 추가 장착되는 휠 속도 센서로 인해 차량 제작 비용을 상승시키는 문제점으로 작용한다.

본 발명은 상기한 바와 같이 선행 기술에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은, 차량의 스로틀 포지션 센서를 이용하여 도로의 러프정도를 구분함으로써, 휠 속도 센서 미장착에 따른 차량의 제조비용을 저감시키 위한 차량의 러프로드 검출 시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따라, 차량의 러프로드 검출 시스템이 제공되며: 이 시스템은, 상기 차량에 장착된 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)의 출력 신호를 검출하는 신호 검출부; 상기 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율을 산출하는 신호 변화율 산출부; 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값(Moving Mean Value)을 산출하는 평균값 산출부; 및 상기 산출된 변화율과 평균값의 연상값을 기 설정된 임계값과 비교하여, 비교 결과에 따라 러프로드(Rough Road)를 판정하는 러프로드 판정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 러프로드 판정부는, 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값이 상기 임계값을 초과할 경우, 상기 러프로드로 판정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 일면에 따라, 차량의 러프로드 검출 방법이 제공되며: 이 방법은, 상기 차량에 장착된 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)의 출력 신호를 검출하는 신호 검출 단계; 상기 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율을 산출하는 신호 변화율 계산 단계; 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값(Moving Mean Value)을 산출하는 평균값 계산 단계; 상기 산출된 변화율과 평균값의 연산값을 기 설정된 임계값과 비교하는 산출값 비교 단계; 및 상기 비교 결과에 따라 러프로드(Rough Road)를 판정하는 러프로드 판정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 산출값 비교 단계는, 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값을 상기 임계값과 비교하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 러프로드 판정 단계는, 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값을 상기 임계값을 초과할 경우 상기 러프로드로 판정하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 차량에 기본적으로 장착된 스로틀 포지션 센서를 이용하여 도로의 러프정도를 구분함으로써, 휠 속도 센서(Wheel Speed Sensor)가 요구되지 않으므로 차량의 제조비용을 저감시킬 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 러프로드 검출 시스템의 개략적인 구성도를 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 시스템은, 신호 검출을 위한 신호 검출부(100); 상기 검출된 신호의 변화율을 산출하기 위한 신호 변화율 산출부(200); 움직임 평균값(Moving Mean Value)을 산출하기 위한 평균값 산출부(300); 상기 산출된 신호 변화율 및 움직임 평균값을 토대로 러프로드(Rough Road)를 판정하는 러프로드 판정부(400)를 포함하는 구성을 갖는다.

상기 신호 검출부(100)는 상기 차량에 장착된 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)의 출력 신호를 검출한다. 통상적으로 상기 스로틀 포지션 센서는, 스로틀 밸브(Throttle Valve)와 연결된 콜렉터 링(Collector Ring) 끝에 달린 브러시(Brush)가 스로틀 밸브의 움직임과 연동하여 포텐셔 미터(Potentiometer, 저항체가 도포된 세라믹 기판)위를 움직임으로써 스로틀 밸브의 개도에 비례한 출력 전압을 얻을 수 있다.

상기 신호 변화율 산출부(200)는 상기 신호 검출부(100)를 통해 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율을 산출한다.

상기 평균값 산출부(300)는, 상기 신호 변화율 산출부(200)를 통해 산출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율에 대한 움직임 평균값(MMV,Moving Mean Value)을 산출한다.

상기 러프로드 판정부(400)는 상기 산출된 변화율과 평균값의 연산값을 기 설정된 임계값(Threshold)과 비교하고, 비교 결과에 따라 러프로드(Rough Road)를 판정한다. 보다 구체적으로, 러프로드 판정부(400)는 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값을 상기 기 설정된 임계값과 비교한다. 이를 토대로, 러프로드 판정부(400)는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값(abs)이 상기 임계값 예컨대 50[ °TPS/s]을 초과할 경우 현재의 도로를 러프로드로 판정한다. 반면 러프로드 판정부(400)는 도 3에 도시한 바와 같이 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값이 상기 임계값 예컨대 50[ °TPS/s] 미만일 경우 현재의 도로를 정상적인 도로로 판정한다.

이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 러프로드 검출 방법을 설명하기로 한다. 여기서, 설명의 편의를 위해 전술한 도 1에 도시된 구성은 해당 참조번호를 언급하여 설명하기로 한다.

먼저, 차량에 장착된 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)의 출력 신호를 검출한다(S110). 바람직하게는, 신호 검출부(100)가 상기 차량에 장 착된 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)의 출력 신호를 검출한다.

다음, 상기 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율을 산출한다(S120). 바람직하게는, 신호 변화율 산출부(200)가 상기 신호 검출부(100)를 통해 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율을 산출한다.

그리고 나서, 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값(MMV,Moving Mean Value)을 산출한다(S130). 바람직하게는, 평균값 산출부(300)가, 상기 신호 변화율 산출부(200)를 통해 산출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율에 대한 움직임 평균값을 산출한다.

그런 다음, 상기 산출된 변화율과 평균값의 연산값을 기 설정된 임계값과 비교한다(S140). 바람직하게는, 러프로드 판정부(400)가 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값을 상기 기 설정된 임계값과 비교한다.

이후, 상기 비교 결과에 따라 러프로드(Rough Road)를 판정한다(S150). 바람직하게는, 러프로드 판정부(400)가 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값(abs)이 상기 임계값 예컨대 50[ °TPS/s]을 초과할 경우 현재의 도로를 러프로드로 판정한다. 반면, 러프로드 판정부(400)는 상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값이 상기 임계값 예컨대 50[ °TPS/s] 미만일 경우 현재의 도로를 정상적인 도로로 판정한다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

본 발명에 따른 차량의 러프로드 검출 시스템 및 그 방법은 차량에 기본적으로 장착된 스로틀 포지션 센서를 이용하여 도로의 러프정도를 구분한다는 점에서 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 러프로드 검출 시스템의 개략적인 구성도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 러프로드 검출 동작을 설명하기 위한 예시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 러프로드 검출 방법을 설명하기 위한 개략적인 순서도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 신호 검출부

200: 신호 변화율 산출부

300: 평균값 산출부

400: 러프로드 판정부

Claims (5)

1. 차량의 러프로드 검출 시스템에 있어서,

   상기 차량에 장착된 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)의 출력 신호를 검출하는 신호 검출부;

   상기 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율을 산출하는 신호 변화율 산출부;

   상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값(MMV,Moving Mean Value)을 산출하는 평균값 산출부; 및

   상기 산출된 변화율과 평균값의 연산값을 기 설정된 임계값과 비교하여, 비교 결과에 따라 러프로드(Rough Road)를 판정하는 러프로드 판정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 러프로드 검출 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 러프로드 판정부는,

   상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값이 상기 임계값을 초과할 경우, 상기 러프로드로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 러프로드 검출 시스템.
3. 차량의 러프로드 검출 방법에 있어서,

   상기 차량에 장착된 스로틀 포지션 센서(TPS,Throttle Position Sensor)의 출력 신호를 검출하는 신호 검출 단계;

   상기 검출된 스로틀 포지션 센서 신호의 변화율을 산출하는 신호 변화율 계산 단계;

   상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값(Moving Mean Value)을 산출하는 평균값 계산 단계;

   상기 산출된 변화율과 평균값의 연산값을 기 설정된 임계값과 비교하는 산출값 비교 단계; 및

   상기 비교 결과에 따라 러프로드(Rough Road)를 판정하는 러프로드 판정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 러프로드 검출 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 산출값 비교 단계는,

   상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값을 상기 임계값과 비교하는 것을 특징으로 하는 차량의 러프로드 검출 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 러프로드 판정 단계는,

   상기 산출된 변화율에 대한 움직임 평균값에서 상기 산출된 변화율을 차감한 값을 상기 임계값을 초과할 경우 상기 러프로드로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 러프로드 검출 방법.

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