KR101417770B1

KR101417770B1 - Method And Device for Detecting Incline of Vehicle

Info

Publication number: KR101417770B1
Application number: KR1020120144258A
Authority: KR
Inventors: 최병구
Original assignee: 현대오트론 주식회사
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-07-14
Also published as: KR20140080586A

Abstract

차량의 기울기 검출 방법 및 장치를 개시한다.
차량의 휠에 대한 휠 속도(Wheel Speed) 신호를 감지하며, 요 레이트(Yaw-Late) 신호를 감지하는 센서 유닛; 및 상기 휠 속도 신호를 이용하여 전륜 회전 각속도(Front Wheel Angular Velocity) 및 후륜 회전 각속도(Rear Wheel Angular Velocity)를 각각 산출한 후 상기 전륜 회전 각속도, 상기 후륜 회전 각속도 및 상기 요 레이트 신호의 값의 동일 여부에 근거하여 차량 주행 중 기울어짐 여부를 판단하는 기울기 판단 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 장치를 제공한다.A method and an apparatus for detecting a tilt of a vehicle are disclosed.
A sensor unit which senses a wheel speed signal to a wheel of the vehicle and senses a yaw-late signal; And calculating a front wheel angular velocity and a rear wheel angular velocity using the wheel speed signal and then calculating the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the yaw rate signal And a tilt judging unit for judging whether or not the vehicle is tilted while driving the vehicle.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and a device for detecting a tilt of a vehicle,

본 실시예는 차량의 기울기 검출 방법 및 장치 관한 것이다. 더욱 상세하게는 차량이 차고 센서(Height Sensor)와 같이 물리적인 센서를 구비할 필요없이 컨트롤 유닛에서의 소프트웨어 알고리즘(Software Algorithm)만으로 차량의 동적인 변화 요인을 감지하고 더 나아가 차량의 기울기를 산출할 수 있는 차량의 기울기 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.The present embodiment relates to a method and apparatus for detecting a tilt of a vehicle. More specifically, the vehicle does not need to have a physical sensor such as a height sensor, but can detect the dynamic change factor of the vehicle only by a software algorithm in the control unit and further calculate the inclination of the vehicle And more particularly, to a method and apparatus for detecting a tilt of a vehicle.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아님을 밝혀둔다.It should be noted that the following description merely provides background information related to the present embodiment and does not constitute the prior art.

통상적으로 차량의 차고 센서는 차체와 차축의 상대거리를 감지하는 차고의 변화량을 감지한다. 한편, 차고 제어 장치는 이러한 차고 센서를 이용하여 산출된 차고 변화량에 따라 에어 컴프레서(Air Compressor)에서 발생된 압축 공기를 제어 밸브를 통해 에어 스프링으로 공급하여 차고의 높낮이를 제어한다. 전술한 바와 같이, 차고 제어 장치가 차고 센서를 이용하는 경우 차량의 좌/우 회전, U-턴, 지속적인 차량 조향 등에 따른 선회 시 하중 이동에 의해 외륜(External) 차고는 기준 차고보다 낮아지고, 내륜(Internal) 차고는 기준 차고보다 높아지는 변화를 감지할 수 있고, 감지한 차고 정보를 통해 차량의 차고를 제어할 수 있다.Generally, a vehicle height sensor senses a change amount of a garage sensing a relative distance between a vehicle body and an axle. On the other hand, the height control device controls the height of the garage by supplying compressed air generated from the air compressor to the air spring through the control valve according to the calculated amount of change in height calculated by using the height sensor. As described above, when the height control device uses the height sensor, the outer garage becomes lower than the reference garage due to the load movement during turning in accordance with the left / right rotation of the vehicle, U-turn, Internal The garage can detect changes that are higher than the reference garage and can control the garage of the vehicle through the detected garage information.

이러한 차고 센서는 HID 헤드램프(High Intensity Discharge Headlamp)를 구비한 차량의 경우 차체가 뒤로 기울어지면 강한 램프광이 반대편 차선의 운전자의 시야를 방해하는 것을 방지하기 위해 이용될 수 있다. 하지만, 이러한 차고 센서를 구비하는 경우 제조 공정이 복잡해지고 차량 가격이 상승하는 문제가 있다.Such a height sensor can be used to prevent a strong lamp light from interfering with the driver's view of the opposite lane when the vehicle body is tilted backward in the case of a vehicle equipped with a HID headlamp. However, when such a height sensor is provided, the manufacturing process becomes complicated and the cost of the vehicle increases.

본 실시예는 차량이 차고 센서와 같이 물리적인 센서를 구비할 필요없이 컨트롤 유닛에서의 소프트웨어 알고리즘만으로 차량의 동적인 변화 요인을 감지하고 더 나아가 차량의 기울기를 산출할 수 있는 차량의 기울기 검출 방법 및 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.The present embodiment is a vehicle tilt detection method capable of detecting a dynamic change factor of a vehicle only by a software algorithm in a control unit without requiring a vehicle to have a physical sensor such as a height sensor and further calculating a tilt of the vehicle There is a main purpose in providing a device.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 차량의 휠에 대한 휠 속도(Wheel Speed) 신호를 감지하며, 요 레이트(Yaw-Late) 신호를 감지하는 센서 유닛; 및 상기 휠 속도 신호를 이용하여 전륜 회전 각속도(Front Wheel Angular Velocity) 및 후륜 회전 각속도(Rear Wheel Angular Velocity)를 각각 산출한 후 상기 전륜 회전 각속도, 상기 후륜 회전 각속도 및 상기 요 레이트 신호의 값의 동일 여부에 근거하여 차량 주행 중 기울어짐 여부를 판단하는 기울기 판단 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 장치를 제공한다.According to an aspect of the present embodiment, there is provided a vehicle including: a sensor unit that senses a wheel speed signal to a wheel of a vehicle and senses a Yaw-Late signal; And calculating a front wheel angular velocity and a rear wheel angular velocity using the wheel speed signal and then calculating the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the yaw rate signal And a tilt judging unit for judging whether or not the vehicle is tilted while driving the vehicle.

또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 차량의 시동 온 또는 오프를 감지하며, 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 감지하는 센서 유닛; 및 상기 차량의 시동 오프(Off) 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 저장하고 상기 시동 온(On) 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 검출한 후 상기 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 상기 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호의 동일 여부에 근거하여 차량 정차 시 기울어짐 여부를 판단하는 기울기 판단 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a vehicular drive system including: a sensor unit that senses whether the vehicle is turned on or off, and senses a closing speed signal or a lateral acceleration signal; And a control unit for storing a closing speed signal or a lateral acceleration signal when the vehicle is turned off and detecting a closing speed signal or a lateral acceleration signal at the time of starting up, And a tilt determination unit for determining whether the vehicle is tilted when the vehicle is stationary based on whether or not the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the time of starting the engine is the same.

또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 차량의 휠에 대한 휠 속도 신호를 감지하며, 요 레이트 신호를 감지하는 센싱 과정; 상기 휠 속도 신호를 이용하여 전륜 회전 각속도 및 후륜 회전 각속도를 각각 산출하는 산출 과정; 및 상기 전륜 회전 각속도, 상기 후륜 회전 각속도 및 상기 요 레이트 신호의 값의 동일 여부에 근거하여 차량 주행 중 기울어짐 여부를 판단하는 기울기 판단 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a sensing method for sensing a wheel speed signal for a wheel of a vehicle and sensing a yaw rate signal; Calculating a front wheel rotational angular velocity and a rear wheel rotational angular velocity using the wheel speed signal; And determining whether or not the vehicle is tilted while driving based on whether the values of the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the yaw rate signal are identical to each other, and a tilt determining step of determining a tilt of the vehicle .

또한, 본 실시에의 다른 측면에 의하면, 차량의 시동 온 또는 오프를 감지하며, 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 감지하는 센싱 과정; 상기 차량의 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 저장하고 상기 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 검출하는 가속도 검출 과정; 및 상기 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 상기 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호가 비동일한 경우, 차량 정차 시 기울어짐이 발생한 것으로 판단하는 기울기 발생 확인 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 기울기 검출 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a sensing method for sensing whether a vehicle is turned on or off, and sensing a closing speed signal or a lateral acceleration signal; An acceleration detecting step of storing a closing speed signal or a lateral acceleration signal at startup of the vehicle and detecting a closing speed signal or a lateral acceleration signal at the startup of the vehicle; And a slope occurrence checking step of determining that a slope has occurred when the vehicle is stopped when the closing acceleration signal or the lateral acceleration signal at the time of the start-off is not equal to the acceleration signal or the acceleration signal at the time of the start- A tilt detection method of a vehicle is provided.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 차량이 차고 센서와 같이 물리적인 센서를 구비할 필요없이 컨트롤 유닛에서의 소프트웨어 알고리즘만으로 차량의 동적인 변화 요인을 감지하고 더 나아가 차량의 기울기를 산출할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에 의하면, 컨트롤 유닛의 소프트웨어 알고리즘을 이용한 차량의 타이어 반경 저하 검출하고, 차량 시동 전/후 또는 출발 전/후 간의 기울기 변화 검출할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, the vehicle can detect the dynamic change factor of the vehicle only by using the software algorithm in the control unit, and can calculate the inclination of the vehicle without needing to provide a physical sensor like the height sensor There is an effect. Further, according to the present embodiment, there is an effect that a decrease in the tire radius of the vehicle using the software algorithm of the control unit can be detected, and the inclination change before / after the vehicle start or before / after the start can be detected.

또한, 본 실시예에 의하면 차량에 동적인 변화 요인으로서, 타이어 공기압 변화, 휠 반경 변화, 차량 무게 중심 변화 등이 발생할 수 있는데 이를 물리적인 센서를 미구비한 상태에서 컨트롤 유닛의 소프트웨어 알고리즘만으로 감지하고, 차량의 기울기를 검출할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present embodiment, as a dynamic change factor of the vehicle, a tire air pressure change, a wheel radius change, a vehicle center-of-gravity change, or the like may occur, which is detected by only the software algorithm of the control unit , The inclination of the vehicle can be detected.

도 1a 및 도 1b는 본 실시예에 따른 차량의 기울기 검출 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 마찰계수와 휠슬립 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 실시예에 따른 정치 시 차량 기울기 검출을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 차량 주행 중 기울기 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 차량 정차 시 기울기 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 차량의 기울기 검출을 설명하기 위한 예시도이다.Figs. 1A and 1B are block diagrams schematically showing an apparatus for detecting a tilt of a vehicle according to the present embodiment.
2 is a graph for explaining the relationship between the friction coefficient and the wheel slip according to the present embodiment.
Fig. 3 is an exemplary diagram for explaining the vehicle tilt detection at the standstill according to the present embodiment. Fig.
4 is a flowchart for explaining a tilt detecting method during driving according to the present embodiment.
5 is a flowchart for explaining a tilt detection method when the vehicle is stopped according to the present embodiment.
Fig. 6 is an exemplary diagram for explaining tilt detection of a vehicle according to the present embodiment.

이하, 본 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a 및 도 1b는 본 실시예에 따른 차량의 기울기 검출 장치를 개략적으로 나타낸 블럭 구성도이다.Figs. 1A and 1B are block diagrams schematically showing an apparatus for detecting a tilt of a vehicle according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 차량의 기울기 검출 장치(100)는 센서 유닛(110)과 기울기 판단 유닛(120)을 포함한다. 본 실시예에서는 기울기 검출 장치(100)가 센서 유닛(110)과 기울기 판단 유닛(120)만을 포함하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 기울기 검출 장치(100)에 포함되는 구성 요소에 대하여 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.The vehicle tilt detection apparatus 100 according to the present embodiment includes a sensor unit 110 and a tilt determination unit 120. Although the tilt detection apparatus 100 includes only the sensor unit 110 and the tilt determination unit 120 in this embodiment, this is merely an example of the technical idea of this embodiment. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made to those elements included in the tilt detection apparatus 100 without departing from the essential characteristics of the present embodiment.

이러한, 기울기 검출 장치(100)는 차량 내에 구비되는 센서 유닛(110)과 기울기 판단 유닛(120)을 포함하는 개념이며, 센서 유닛(110)과 기울기 판단 유닛(120)은 도 1b와 같이 차량에 내부에 탑재될 수 있다. 다만, 도 1b에 도시된 각종 센서의 위치는 본 실시예에 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변경이 가능할 것이다. The tilt detection apparatus 100 is a concept including a sensor unit 110 and a tilt determination unit 120 provided in a vehicle and the sensor unit 110 and the tilt determination unit 120 are connected to a vehicle And can be mounted inside. However, the positions of the various sensors shown in FIG. 1B are merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and the present invention is not limited thereto, and the present invention may be modified within a range that does not depart from the essential characteristics.

센서 유닛(110)은 차량에 구비된 센서로부터 센싱 신호를 수신하는 장치를 일컫는다. 즉, 본 실시예의 센서 유닛(110)은 차량에 구비된 모든 센서를 통칭하는 개념이다. 한편, 센서 유닛(110)은 차량 자세 제어 시스템인 ESC(Electronic Stability Control) 또는 ESP(Electronic Stability Program)를 포함하는 개념이다. 이러한, 센서 유닛(110)은 휠 속도 센서(Wheel Speed Sensor)(112), 요 레이트 센서(Yaw-Rate Sensor)(113), 횡가속도(Lateral Gravity) 센서(114), 종가속도(Longitudinal Acceleration) 센서(115), 차속 센서(116) 및 조향각 센서(117) 중 적어도 하나 이상의 센서를 포함한다. The sensor unit 110 refers to a device that receives a sensing signal from a sensor provided in the vehicle. That is, the sensor unit 110 of the present embodiment collectively refers to all the sensors provided in the vehicle. Meanwhile, the sensor unit 110 is a concept including an ESC (Electronic Stability Control) or an ESP (Electronic Stability Program) which is a vehicle posture control system. The sensor unit 110 includes a wheel speed sensor 112, a yaw-rate sensor 113, a lateral acceleration sensor 114, a longitudinal acceleration sensor 114, A sensor 115, a vehicle speed sensor 116, and a steering angle sensor 117. [

여기서, 센서 유닛(110)은 기울기 판단 유닛(120)이 차량 주행 중 기울어짐 여부를 판단하도록 하기 위해 차량의 휠에 대한 휠 속도 신호를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송하고, 요 레이트(Yaw-Late) 신호를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송한다. 한편, 센서 유닛(110)은 기울기 판단 유닛(120)이 차량 정차 시 기울어짐 여부를 판단하도록 하기 위해 차량의 시동 온(On) 또는 오프(Off)를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송하며, 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송한다. 도 1에서는 차량의 시동 온 또는 오프를 감지하는 별도의 센서를 도시하지 않았으나, 센서 유닛(110)이 엔진과 연결 또는 통신하여 차량의 시동 온 또는 오프를 감지할 수 있을 것이다.Here, the sensor unit 110 senses the wheel speed signal for the wheel of the vehicle so as to judge whether the tilt judging unit 120 is inclined during driving, transmits it to the tilt judging unit 120, Yaw-Late signal to the tilt determination unit 120. [ On the other hand, the sensor unit 110 senses whether the vehicle is turned on or off so as to determine whether the tilt determining unit 120 tilts at the time of stopping the vehicle, and transmits the tilt to the tilt determining unit 120 , An end closing speed signal or a lateral acceleration signal, and transmits it to the tilt judging unit 120. 1 does not show a separate sensor for detecting whether the vehicle is turned on or off, but the sensor unit 110 may be connected to or communicate with the engine to detect whether the vehicle is turned on or off.

이하, 센서 유닛(110)에 포함된 각 센서에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, each sensor included in the sensor unit 110 will be described.

휠 속도 센서(112)는 차량에 대한 각각의 휠에 대한 휠 속도 신호를 감지한다. 이러한, 휠 속도 센서(112)는 일반적으로 직접 휠 허브(Wheel Hub) 또는 드라이브 샤프트(Drive Shaft)에 연결된 펄스 휠 위에 위치될 수 있다. 이때, 휠 속도 센서(112)는 펄스 휠과 코일을 통해 차속의 변화 연관된 교대의 회전 운동을 변화하는 자기장을 측정할 수 코일에 교류 전압을 유도한다. 한편, 휠 속도 센서(112)는 센서의 기능 모드를 바탕으로 추가 전원 공급을 필요로 하는 능동 센서의 추가 전원 공급 없이 작동하는 수동 센서로 분류된다. 이러한, 휠 속도 센서(112)에 포함된 자기저항(Magneto-Resistance)은 다극 자석이 회전할 때 회전 자기장을 감지하고, 전자를 디지털 신호로 변환한 후 변환된 신호를 펄스 폭 변조 한 전류 신호(즉, 휠 속도 신호)로 변조하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송한다.The wheel speed sensor 112 senses a wheel speed signal for each wheel for the vehicle. The wheel speed sensor 112 may be placed on a pulse wheel, which is generally connected to a direct wheel hub or a drive shaft. At this time, the wheel speed sensor 112 induces an alternating voltage to the coil, which can measure a magnetic field that varies alternating rotational movements associated with changes in vehicle speed through the pulse wheel and the coil. On the other hand, the wheel speed sensor 112 is classified as a passive sensor that operates without additional power supply of an active sensor requiring additional power supply based on the function mode of the sensor. The magneto-resistance included in the wheel speed sensor 112 detects a rotating magnetic field when the multipolar magnet rotates, converts the electrons into a digital signal, and outputs a current signal obtained by pulse-width-modulating the converted signal (I.e., a wheel speed signal) and transmits it to the tilt determination unit 120.

요 레이트 센서(113)는 차량에 대한 요 레이트 신호를 감지한다. 이러한, 요 레이트 센서(113)는 차량의 수직축 방향의 회전 각속도(Yaw-rate)를 검출한 요 레이트 신호를 감지하는 센서를 말한다. 한편, 요 레이트 센서(113)는 자동차뿐 아니라, 선박이나 항공기의 항법장치 등에도 사용된다. 이러한, 요 레이트 센서(113)는 각속도 센서(Angular Rate Sensor)라고도 칭하나 본 실시예에서는 설명의 편의상 '요 레이트 센서'로 지칭한다. 또한, 요 레이트 센서(113)의 종류로는 감도 및 정밀도가 높은 레이져 자이로스코프(Laser Gyroscopes), 광섬유 자이로스코프(Fiber Optic Gyroscope) 등이 있으며, 마이크로 머신 기술을 이용한 진동형 요 레이트 센서가 있다.The yaw rate sensor 113 senses the yaw rate signal for the vehicle. The yaw rate sensor 113 refers to a sensor that senses a yaw rate signal that detects a yaw rate of a vehicle in a vertical axis direction. On the other hand, the yaw rate sensor 113 is used not only for an automobile but also for a navigation device of a ship or an aircraft. The yaw rate sensor 113 is also referred to as an angular rate sensor, but is referred to as a yaw rate sensor for convenience of explanation in the present embodiment. The type of the yaw rate sensor 113 includes a laser gyroscope and a fiber optic gyroscope with high sensitivity and precision, and a vibrating yaw rate sensor using a micromachining technique.

이러한, 요 레이트 센서(113)는 차량이 수직축을 기준으로 회전할 때 요 레이트 센서 내부에 플레이트 포크(Plate Fork)가 진동 변화를 일으키면서 전자적으로 요 레이트(즉, 회전 각속도)를 감지하고 이를 컨트롤 유닛인 기울기 판단 유닛(120)으로 전송한다. 즉, 기울기 판단 유닛(120)은 요 레이트 센서(113)로부터 수신된 요 레이트 신호에 근거하여 차량의 요잉(Yawing)을 감지하여 요 속도가 일정속도(예컨대, 4 deg/s)에 도달하면 VDC(Vehicle Dynamic Control) 제어를 수행한다. 요 레이트 센서(113)는 센서 자체 내부에 자기 진단 기능을 구비할 수 있으며, 이러한 자기 진단 정보를 별개의 CAN통신을 통해서 컨트롤 유닛인 기울기 판단 유닛(120)으로 전송할 수 있다.The yaw rate sensor 113 detects a yaw rate (i.e., rotational angular velocity) electronically while causing a plate fork to oscillate within the yaw rate sensor when the vehicle rotates about the vertical axis, To the tilt determining unit 120, which is a unit. That is, the tilt determination unit 120 detects the yawing of the vehicle based on the yaw rate signal received from the yaw rate sensor 113, and when the yaw rate reaches a predetermined speed (for example, 4 deg / s) (Vehicle Dynamic Control) control. The yaw rate sensor 113 may have a self-diagnosis function in the sensor itself, and may transmit the self-diagnosis information to the tilt determination unit 120, which is a control unit, through a separate CAN communication.

횡가속도 센서(114)는 차량의 횡가속도 신호를 감지한다. 즉, 횡가속도 센서(114)는 센서 내부에 소형 엘리먼트(Element)가 횡 가속도에 의해 편향이 가능한 레버암(Lever-Arm)에 부착되어 있다. 이에, 횡가속도 센서(114)는 횡 가속도에 따라 변하는 정전용량으로 차량에 작용하는 횡 가속도의 방향과 크기를 알 수 있다. 종가속도 센서(115)는 차량의 종가속도 신호를 감지한다. 이러한, 종가속도 센서(115)는 EPB(Electronic Parking Brake) 제어를 위해서 사용될 수 있으며, 컨트롤 유닛인 기울기 판단 유닛(120)이 종가속도 센서(115)로부터 종가속도 신호를 수신하여 비탈길의 경사도를 인지할 수 있다. 한편, 이러한, 횡가속도 센서(114) 및 종가속도 센서(115)는 ESC에 포함되어 구현될 수 있다.The lateral acceleration sensor 114 detects a lateral acceleration signal of the vehicle. That is, the lateral acceleration sensor 114 is attached to a lever arm that can deflect a small element within the sensor by the lateral acceleration. Thus, the lateral acceleration sensor 114 can know the direction and the magnitude of the lateral acceleration acting on the vehicle at the capacitance varying with the lateral acceleration. The closing speed sensor 115 detects the closing speed signal of the vehicle. The slope determining unit 120, which is a control unit, receives the closing rate signal from the closing rate sensor 115 and recognizes the slope of the slope. can do. On the other hand, the lateral acceleration sensor 114 and the longitudinal acceleration sensor 115 may be included in the ESC.

차속 센서(116)는 차량의 속도를 감지한다. 즉, 차속 센서(116)는 차량의 속도를 측정하기 위한 센서로서, 차량 속도를 감지하여 컨트롤 유닛인 기울기 판단 유닛(120)으로 송신한다. 컨트롤 유닛인 기울기 판단 유닛(120)은 차량 속도 신호를 이용하여 차속을 계산하는데 이용하거나 계기판 차속 표시용으로 이용할 수 있다. 이러한, 차속 센서(116)는 리드 스위치(Read Switch) 형식으로 스피드 미터 속에 설치되거나 홀 센서(Hall Sensor) 원리를 이용한 트랜스 액슬(Transaxle)의 스피드 미터(Speed Meter)에 설치될 수 있다. 리드 스위치 형식은 출력 기어 1 회전에 4 펄스 신호를 출력한다. 컨트롤 유닛은 기울기 판단 유닛(120)에서 공급된 전원(예컨대, 5V)을 리드 스위치로 차단함으로써 발생되는 차속 신호를 펄스 신호로 변환시켜 컨트롤 유닛인 기울기 판단 유닛(120)으로 전송하면 해당 신호를 기초로 공회전 속도를 조정하게 된다. 홀 센서 방식은 자동차가 공회전 상태인지 주행 상태인지를 파악하는 방식이다.The vehicle speed sensor 116 senses the speed of the vehicle. That is, the vehicle speed sensor 116 is a sensor for measuring the speed of the vehicle, and senses the vehicle speed and transmits it to the tilt determination unit 120, which is a control unit. The tilt determination unit 120, which is a control unit, can be used to calculate the vehicle speed using the vehicle speed signal or to display the vehicle speed. The vehicle speed sensor 116 may be installed in a speed meter in the form of a read switch or in a speed meter of a transaxle using a Hall sensor principle. The reed switch type outputs 4 pulse signals per revolution of the output gear. The control unit converts the vehicle speed signal generated by cutting off the power supply (for example, 5 V) supplied from the tilt determining unit 120 to the reed switch into a pulse signal and transmits the pulse signal to the tilt determining unit 120, The idling speed is adjusted. The Hall sensor method is a method of determining whether the vehicle is idling or running.

조향각 센서(117)는 차량의 조향각 신호를 감지한다. 이러한, 조향각 센서(117)는 운전자의 핸들 조작으로 인해 회전하는 조향휠의 회전각도를 측정한 조향각 신호를 생성하여 컨트롤 유닛인 기울기 검출 장치(100)로 전송한다. 본 실시예에서는 설명의 편의상 조향각 센서(117)에서 조향휠의 회전각도를 측정한 신호를 조향각 신호로 칭하도록 한다.The steering angle sensor 117 detects the steering angle signal of the vehicle. The steering angle sensor 117 generates a steering angle signal that measures the rotational angle of the steering wheel that is rotated due to a steering operation of the driver and transmits the steering angle signal to the tilt detection device 100 as a control unit. In the present embodiment, a signal obtained by measuring the steering angle of the steering wheel in the steering angle sensor 117 is referred to as a steering angle signal for convenience of explanation.

기울기 판단 유닛(120)은 차량에 탑재되는 일종의 ECU(Electronic Control Unit)를 말한다. 이러한 기울기 판단 유닛(120)은 차량의 구동에 전반적인 동작을 제어하는 제어 수단으로서, 운전자의 조향, 가속, 브레이크에 의해 입력되는 신호에 따라 차량을 제어하는 기본 기능뿐만 아니라 부가 기능을 수행하는 모듈을 말한다.The tilt judging unit 120 is an ECU (Electronic Control Unit) which is mounted on a vehicle. The inclination judging unit 120 is a control means for controlling the overall operation of driving the vehicle. The inclination judging unit 120 includes not only a basic function of controlling the vehicle in accordance with a signal input by steering, acceleration, or braking of a driver, It says.

본 실시예에 따른 기울기 판단 유닛(120)은 센서 유닛(110)으로부터 수신된 휠 속도 신호를 이용하여 전륜 회전 각속도(Front Wheel Angular Velocity) 및 후륜 회전 각속도(Rear Wheel Angular Velocity)를 각각 산출한 후 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도 및 요 레이트 신호의 값의 동일 여부에 근거하여 차량 주행 중 기울어짐 여부를 판단한다.The tilt determining unit 120 according to the present embodiment calculates the front wheel angular velocity and the rear wheel angular velocity using the wheel speed signal received from the sensor unit 110 It is determined whether or not the vehicle is tilted while driving based on whether or not the values of the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the yaw rate signal are the same.

이때, 기울기 판단 유닛(120)은 산출된 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도와 수신된 요 레이트 신호가 동일한 경우, 차량 주행 중 기울어짐이 미발생(즉, 정상 상태)한 것으로 판단한다. 한편, 기울기 판단 유닛(120)은 산출된 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도와 수신된 요 레이트 신호가 비동일(Unequal)한 경우, 차량 주행 중 기울어짐(차량 주행 중 차량 무게 중심 변화, 타이어 공기압 변화 및 휠 반경 변화 중 적어도 하나 이상의 변화가 발생)이 발생한 것으로 판단한다.At this time, when the calculated front wheel rotational angular velocity, rear wheel rotational angular velocity, and received yaw rate signal are the same, the tilt determining unit 120 determines that the tilting does not occur (i.e., steady state) while the vehicle is running. On the other hand, when the calculated front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the received yaw rate signal are unequal, the tilt determining unit 120 determines whether the vehicle is tilted during traveling (vehicle center of gravity change, And at least one of a change in the wheel radius) occurs.

이하, 기울기 판단 유닛(120)이 산출된 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도와 수신된 요 레이트 신호가 비동일한 경우, 차량 주행 중 기울어짐이 발생한 것으로 판단한 경우에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the case where the inclination determining unit 120 determines that inclination occurs while the vehicle is running will be described in the case where the calculated front wheel rotational angular velocity, rear wheel rotational angular velocity, and received yaw rate signal are unequal.

먼저, 기울기 판단 유닛(120)이 차량 주행 중 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출하는 과정에 대해 설명한다. 기울기 판단 유닛(120)은 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도 및 요 레이트 신호의 값이 비동일한 경우 차량 주행 중 기울어짐이 발생한 것으로 판단하되, 휠 속도 신호에 해당하는 휠 속도(V₁)와 차속(V)에 근거하여 휠 슬립(Wheel Slip)값을 추정하고, 추정된 휠 슬립값에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보(Incline Information)를 산출한다. 이때, 기울기 판단 유닛(120)은 휠 속도(V₁)와 차속(V)의 차이를 차속(V)으로 나눈 값을 휠 슬립값으로 추정하며, 이를 수학식으로 표시하면 [수학식 1]과 같다.First, a process of calculating the front / rear inclination information of the vehicle during driving of the vehicle will be described. Tilt determination unit 120 is a front wheel rotation angular velocity, the rear wheel rotation angular velocity and, if the same value of the yaw rate signal ratio, but is determined to have occurred is the inclination of the vehicle traveling, the wheel speed (V ₁₎ and the vehicle speed corresponding to the wheel speed signal ( V), and calculates front / back inclination information of the vehicle based on the estimated wheel slip value. At this time, the slope determining unit 120 estimates a value obtained by dividing the difference between the wheel speed V ₁ and the vehicle speed V by the vehicle speed V as a wheel slip value. same.

(V₁:휠 속도 V: 차속)(V ₁ : wheel speed V: vehicle speed)

이후, 기울기 판단 유닛(120)은 타이어(Tire)마다 기 설정된 고유의 물리 모델(Physical Model)의 노면 마찰계수(Road Friction)(μ)와 휠 슬립값 간의 선형(Linear) 구간을 이용하여 휠 슬립값에 대응하는 노면 마찰계수를 확인하고, 확인된 노면 마찰계수에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출한다. 즉, 기울기 판단 유닛(120)은 휠 슬립값이 타이어의 노면 마찰계수와 휠 반경(Wheel Radial) 차이를 합산한 값과 동일(수학식 2 참조)하므로, 추정된 휠 슬립값과 확인된 노면 마찰계수를 이용하여 휠 반경 차이를 산출하고, 휠 반경 차이에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출한다.Thereafter, the slope determining unit 120 determines the slip angle of the wheel slip using a linear interval between the road friction coefficient (μ) and the wheel slip value of a predetermined physical model set for each tire, , And calculates the front / rear inclination information of the vehicle based on the determined road surface friction coefficient. That is, since the wheel slip value is equal to the sum of the road surface friction coefficient of the tire and the wheel radius (see Equation (2)), the slope determining unit 120 determines the wheel slip value based on the estimated wheel slip value and the confirmed road surface friction The wheel radius difference is calculated using the coefficient, and the front / rear inclination information of the vehicle is calculated based on the wheel radius difference.

이후, 기울기 판단 유닛(120)이 차량 주행 중 차량의 좌/우 기울기 정보를 산출하는 과정에 대해 설명한다. 기울기 판단 유닛(120)은 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도 및 요 레이트 신호 값이 비동일한 경우 차량 주행 중 기울어짐이 발생한 것으로 판단하되, 센서 유닛(110)으로부터 수신된 종가속도 신호, 횡가속도 신호, 차속 신호, 조향각 신호 및 요 레이트 신호 중 적어도 하나 이상의 값을 이용하여 차체 슬립각(Vehicle Slip-Angle)을 추정하고, 추정된 차체 슬립각에 근거하여 차량의 좌/우 기울기 정보를 산출한다. 즉, 기울기 판단 유닛(120)은 횡가속도 신호와 종가속도 신호를 기반으로 차체의 기울기(θ_W)를 산출하고, 요 레이트 신호를 기반으로 도로 측면 경사각(θ_S)을 추정한 후 차체 기울기(θ_W)와 도로 측면 경사각(θ_S)이 비동일한 경우 차량의 좌/우 기울어짐이 발생한 것으로 판단한다. 이때, 기울기 판단 유닛(120)은 차속 신호에 대한 차속(V)과 조향각 신호에 대한 조향각(α)에 대한 함수인 회전반경(r)을 산출하고, 회전반경(r)과 차속(V)을 이용하여 원심력(B`)을 산출한 후, 원심력(B`)을 기반으로 목표각(θ_T)을 결정하고, 목표각(θ_T), 차체 기울기(θ_W), 도로 측면 경사각(θ_S)에 근거하여 차량의 좌/우 기울기 정보를 산출한다.Hereinafter, the process of calculating the left / right tilt information of the vehicle during driving of the vehicle will be described. The inclination judging unit 120 judges that a tilting has occurred during traveling of the vehicle when the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity and the yaw rate signal value are unequal, Estimates a vehicle slip-angle using at least one of a vehicle speed signal, a steering angle signal, and a yaw rate signal, and calculates left / right tilt information of the vehicle based on the estimated vehicle body slip angle. That is, the tilt determination unit 120 calculates the slope (? _W ) of the vehicle body based on the lateral acceleration signal and the closing rate signal, estimates the road side slope angle? _S based on the yaw rate signal, θ _W ) is equal to the road side slope angle θ _S , the slope of the vehicle is judged to have occurred. At this time, the tilt determining unit 120 calculates the turning radius r as a function of the vehicle speed V for the vehicle speed signal and the steering angle? For the steering angle signal, and calculates the turning radius r and the vehicle speed V after used to calculate the centrifugal force (B`), the target is based on the centrifugal force (B`) determine each (θ _T), and the target angle (θ _T), the vehicle body inclination (θ _W), the side of a road inclination angle (θ _S ), The left / right tilt information of the vehicle is calculated.

여기서, 기울기 판단 유닛(120)이 차량의 좌/우 기울기 정보를 산출하는 과정에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 기울기 판단 유닛(120)은 엔진 시동과 함께 차량의 주행이 이루어지게 되면 차속 센서(116)와 조향각 센서(117)로부터 감지된 신호인 차속(V)과 조향각(α)를 읽어 들인다. 이후, 기울기 판단 유닛(120)은 차속(V)과 조향각(α)에 대한 함수인 회전반경(r)을 산출한다. 기울기 판단 유닛(120)은 차량이 선회 시 승객이 받게 되는 원심력(B`)은 회전반경(r)과 차속(V)에 대한 함수로써 산출된 회전반경(r)과 차속(V)을 이용하여 산출할 수 있다. 이에 따라 차량이 유지해야 될 목표각(θ_T)이 결정된다. 이와 함께 기울기 판단 유닛(120)은 횡가속도 센서(114)와 종가속도 센서(115)로부터 수신된 횡가속도 센서와 종가속도 센서를 기반으로 차체의 기울기(θ_W)를 산출하고, 요 레이트 센서(113)를 통해 수신된 요 레이트 신호를 기반으로 도로 측면 경사각(θ_S)을 추정한다. 이후, 기울기 판단 유닛(120)이 제어해야 될 제어각(θ_C)은 차량이 유지해야 될 목표각(θ_T)로부터 차체의 기울기 (θ_W)와 도로 측면 경사각(θ_S)을 뺀 값이 될 수 있다. 따라서, 기울기 판단 유닛(120)은 차체의 기울기(θ_W)와 도로 측면 경사각(θ_S)이 비동일한 경우 차량의 좌/우 기울어짐이 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 차량이 유지해야 될 목표각(θ_T), 차체의 기울기 (θ_W), 도로 측면 경사각(θ_S)을 통해 차량의 좌/우 기울기 정보를 산출할 수 있다.Here, the process of calculating the left / right tilt information of the vehicle will be described in detail. The slope determining unit 120 reads the vehicle speed V and the steering angle alpha, which are signals sensed by the vehicle speed sensor 116 and the steering angle sensor 117, when the vehicle is running with the engine being started. Then, the tilt judging unit 120 calculates the turning radius r, which is a function of the vehicle speed V and the steering angle alpha. The inclination judging unit 120 judges that the centrifugal force B` received by the passenger when the vehicle is turning is obtained by using the turning radius r and the vehicle speed V calculated as a function of the turning radius r and the vehicle speed V Can be calculated. Thus, the target angle [theta] _T to be maintained by the vehicle is determined. In addition, the tilt determining unit 120 calculates the inclination? _W of the vehicle body based on the lateral acceleration sensor and the longitudinal acceleration sensor received from the lateral acceleration sensor 114 and the longitudinal acceleration sensor 115, based on the yaw rate signal received via 113) estimates a road side inclination angle (θ _S). Then, the inclination judgment unit 120 obtained by subtracting the inclination of the vehicle body (θ _W) and the side of a road inclination angle (θ _S) from the control angle (θ _C) is to control the target will have to keep the vehicle angle (θ _T) value . Therefore, the tilt determination unit 120 can determine that the vehicle has tilted left / right when the inclination? _W of the vehicle body is equal to the road side inclination angle? _S , right tilt information of the vehicle can be calculated through the angle? _T , the inclination? _W of the vehicle body, and the road side inclination angle? _S.

이하에서는 기울기 판단 유닛(120)이 차량 정차 시 기울어짐이 발생한 것으로 판단한 경우에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the case where the tilt judging unit 120 judges that a tilting occurs when the vehicle is stopped will be described.

기울기 판단 유닛(120)은 센서 유닛(110)으로부터 차량의 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신하여 저장한 후 다시 센서 유닛(110)으로부터 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신한다. 이후 기울기 판단 유닛(120)은 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호의 동일 여부에 근거하여 차량 정차 시 기울어짐 여부를 판단한다. 즉, 기울기 판단 유닛(120)은 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호가 비동일한 경우, 차량 정차 시 기울어짐이 발생한 것으로 판단하는 것이다.The slope determining unit 120 receives and stores a closing speed signal or a lateral acceleration signal at the start-off time of the vehicle from the sensor unit 110 and then receives an ending speed signal or a lateral acceleration signal at startup from the sensor unit 110 do. Then, the tilt judging unit 120 judges whether or not the vehicle is tilted when the vehicle is stopped based on whether the closing speed signal or the lateral acceleration signal is equal to the closing speed signal or the lateral acceleration signal when the engine is turned on. That is, the tilt judging unit 120 judges that a tilting occurs when the vehicle is stopped, when the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the start-off time is not equal to the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the starting-on time.

한편, 도 1a 및 도 1b에는 미도시하였지만, 기울기 검출 장치(100)는 저장부를 포함하여 기울기 판단을 위해 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. Although not shown in FIGS. 1A and 1B, the tilt detection apparatus 100 may include a storage unit to store programs and data necessary for tilt determination.

도 2는 본 실시예에 따른 마찰계수와 휠슬립 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.2 is a graph for explaining the relationship between the friction coefficient and the wheel slip according to the present embodiment.

도 2를 통해 기울기 판단 유닛(120)이 차량 주행 중 기울어짐이 발생한 것으로 판단한 경우에 대해 설명하도록 한다. 기울기 판단 유닛(120)은 차량 주행 중 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출하기 위해 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도 및 요 레이트 신호의 값이 비동일한 경우 차량 주행 중 기울어짐이 발생한 것으로 판단하는데, 휠 속도 신호에 해당하는 휠 속도(V₁)와 차속(V)에 근거하여 휠 슬립값을 추정하고, 추정된 휠 슬립값에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출한다. The case where the tilt judging unit 120 judges that the tilting has occurred during the running of the vehicle will be described with reference to Fig. When the value of the front wheel rotational angular velocity, the rotational speed of the rear wheel and the yaw rate signal are not equal to each other to calculate the front / rear tilt information of the vehicle during driving, the tilt judging unit 120 judges that a tilting occurs in the running of the vehicle. Estimates the wheel slip value based on the wheel speed V ₁ and the vehicle speed V corresponding to the speed signal, and calculates the front / rear inclination information of the vehicle based on the estimated wheel slip value.

여기서, 기울기 판단 유닛(120)은 일차적으로 휠 속도(V₁)와 차속(V)의 차이를 차속(V)으로 나눈 값을 휠 슬립값으로 추정한다. 이후, 기울기 판단 유닛(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 타이어마다 기 설정된 고유의 물리 모델의 노면 마찰계수(μ)와 휠 슬립값 간의 선형 구간을 이용하여 휠 슬립값에 대응하는 노면 마찰계수를 확인하고, 확인된 노면 마찰계수에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출한다. 이때, 차량에서는 결과적으로 도 2에 도시된 '선형구간'에서 휠슬립을 제어하는 것이 목표이기 때문에 노면 마찰계수(μ)와 휠 슬립값 간의 선형 구간을 이용하여 휠 슬립값에 대응하는 노면 마찰계수를 확인하는 것이다. 여기서, 차량의 기울기 검출 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 타이어마다 기 설정된 고유의 물리 모델을 저장부에 저장할 수 있다.Here, the slope determining unit 120 firstly estimates a value obtained by dividing the difference between the wheel speed V ₁ and the vehicle speed V by the vehicle speed V as a wheel slip value. 2, the slope determining unit 120 calculates a road surface friction coefficient corresponding to a wheel slip value using a linear interval between a road surface friction coefficient (μ) and a wheel slip value of a predetermined physical model for each tire, And calculates the front / rear inclination information of the vehicle based on the determined road surface friction coefficient. In this case, since it is aimed to control the wheel slip in the " linear region " shown in FIG. 2, the linear friction coefficient between the road surface friction coefficient and the wheel slip value is used to calculate the road surface friction coefficient . Here, the vehicle tilt detection apparatus 100 may store a predetermined physical model for each tire in the storage unit as shown in FIG.

즉, 기울기 판단 유닛(120)은 휠 슬립값이 타이어의 노면 마찰계수와 휠 반경 차이를 합산한 값과 동일하므로, 추정된 휠 슬립값과 확인된 노면 마찰계수를 이용하여 휠 반경 차이를 산출하고, 휠 반경 차이에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출할 수 있다.That is, since the wheel slip value is equal to the sum of the road surface friction coefficient of the tire and the wheel radius difference, the tilt determining unit 120 calculates the wheel radius difference using the estimated wheel slip value and the identified road surface friction coefficient , The front / rear inclination information of the vehicle can be calculated based on the wheel radius difference.

도 3은 본 실시예에 따른 정치 시 차량 기울기 검출을 설명하기 위한 예시도이다.Fig. 3 is an exemplary diagram for explaining the vehicle tilt detection at the standstill according to the present embodiment. Fig.

기울기 판단 유닛(120)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 센서 유닛(110)으로부터 차량의 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신하여 저장한다. 즉, 차량의 시동 오프 시의 차량 각도 θ`에 대한 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신하여 저장하게 되는 것이다. 3 (a), the tilt judging unit 120 receives and stores the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the start-off of the vehicle from the sensor unit 110. [ That is, the vehicle receives and stores the closing speed signal or the lateral acceleration signal with respect to the vehicle angle &thetas; during the start-off of the vehicle.

기울기 판단 유닛(120)은 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 센서 유닛(110)으로부터 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신한다. 즉, 차량의 시동 온 시의 차량 각도 θ에 대한 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신하여 저장하게 되는 것이다. 3 (b), the tilt judging unit 120 receives the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the start-on time from the sensor unit 110. [ That is, the vehicle is received and stored with the closing speed signal or the lateral acceleration signal with respect to the vehicle angle &thetas;

이후, 기울기 판단 유닛(120)은 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호의 동일 여부에 근거하여 차량 정차 시 기울어짐 여부를 판단한다. 차량의 시동 오프 시의 차량 각도 θ`에 대한 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 차량의 시동 온 시의 차량 각도 θ에 대한 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호가 동일한지의 여부에 근거하여 차량 정차 시 기울어짐 여부를 판단하게 되는 것이다. 만약, 기울기 판단 유닛(120)은 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호가 비동일한 경우, 차량 정차 시 기울어짐이 발생한 것으로 판단하는 것이다.Thereafter, the tilt judging unit 120 judges whether or not the vehicle is tilted when the vehicle is stopped based on whether the closing speed signal or the lateral acceleration signal at startup is the same as the closing speed signal or the lateral acceleration signal at startup. An inclination rate signal or a lateral acceleration signal with respect to the vehicle angle &thetas; &thetas; when the vehicle is in a start-off state and a longitudinal acceleration signal or a lateral acceleration signal with respect to the vehicle angle & It will be judged whether or not. If the slope determining unit 120 determines that the vehicle is stationary, the slope determining unit 120 determines that a tilting occurs when the vehicle is stopped when the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the time of startup is off and the closing acceleration signal or the lateral acceleration signal at startup is unequal.

도 4는 본 실시예에 따른 차량 주행 중 기울기 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.4 is a flowchart for explaining a tilt detecting method during driving according to the present embodiment.

기울기 검출 장치(100)의 센서 유닛(110)은 기울기 판단 유닛(120)이 차량 주행 중 기울어짐 여부를 판단하도록 하기 위해 차량의 휠에 대한 휠 속도 신호를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송하고, 요 레이트 신호를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송한다(S410). 기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 센서 유닛(110)으로부터 수신된 휠 속도 신호를 이용하여 전륜 회전 각속도 및 후륜 회전 각속도를 각각 산출한다(S420). 기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 산출된 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도와 수신된 요 레이트 신호의 값이 비동일한지의 여부를 확인한다(S430).The sensor unit 110 of the tilt detection apparatus 100 senses the wheel speed signal for the wheel of the vehicle so as to determine whether the tilt determination unit 120 is inclined during driving of the vehicle and transmits it to the tilt determination unit 120 And detects the yaw rate signal and transmits it to the tilt determination unit 120 (S410). The tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 calculates the front wheel rotational angular velocity and the rear wheel rotational angular velocity using the wheel speed signal received from the sensor unit 110 (S420). The tilt determining unit 120 of the tilt detecting device 100 determines whether the calculated values of the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the received yaw rate signal are unequal (S430).

단계 S430의 확인 결과, 산출된 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도와 수신된 요 레이트 신호의 값이 비동일한 경우, 기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 차량 주행 중 기울어짐(차량 주행 중 차량 무게 중심 변화, 타이어 공기압 변화 및 휠 반경 변화 중 적어도 하나 이상의 변화가 발생)이 발생한 것으로 판단한다(S440). 한편, 단계 S430의 확인 결과, 산출된 전륜 회전 각속도, 후륜 회전 각속도와 수신된 요 레이트 신호의 값이 동일한 경우, 차량 주행 중 기울어짐이 미발생한 것(즉, 정상 상태)으로 판단한다. If it is determined in step S430 that the calculated values of the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the received yaw rate signal are unequal, the tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 tilts At least one of a change in the center of gravity of the vehicle, a change in the tire air pressure, and a change in the radius of the wheel occurs) (S440). On the other hand, if it is determined in step S430 that the calculated values of the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the received yaw rate signal are the same, it is determined that the vehicle has not tilted during traveling (that is, a normal state).

기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 휠 속도 신호에 해당하는 휠 속도(V₁)와 차속(V)에 근거하여 휠 슬립값을 추정한다(S450). 단계 S450에서, 기울기 판단 유닛(120)은 휠 속도(V₁)와 차속(V)의 차이를 차속(V)으로 나눈 값을 휠 슬립값으로 추정한다.The tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 estimates the wheel slip value based on the wheel speed V ₁ and the vehicle speed V corresponding to the wheel speed signal at step S450. In step S450, the slope determining unit 120 estimates a value obtained by dividing the difference between the wheel speed (V ₁₎ and the vehicle speed (V) as the vehicle speed (V) to the wheel slip value.

기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 추정된 휠 슬립값에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출한다(S460). 단계 S460에서 기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 타이어마다 기 설정된 고유의 물리 모델의 노면 마찰계수(μ)와 휠 슬립값 간의 선형 구간을 이용하여 휠 슬립값에 대응하는 노면 마찰계수를 확인하고, 확인된 노면 마찰계수에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출한다. 즉, 기울기 판단 유닛(120)은 휠 슬립값이 타이어의 노면 마찰계수와 휠 반경 차이를 합산한 값과 동일하므로, 추정된 휠 슬립값과 확인된 노면 마찰계수를 이용하여 휠 반경 차이를 산출하고, 휠 반경 차이에 근거하여 차량의 앞/뒤 기울기 정보를 산출할 수 있다.The tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 calculates the front / rear tilt information of the vehicle based on the estimated wheel slip value (S460). In step S460, the tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 calculates a tilt of the wheel based on the road surface friction corresponding to the wheel slip value using the linear interval between the road surface friction coefficient (mu) And calculates the front / rear inclination information of the vehicle based on the confirmed road surface friction coefficient. That is, since the wheel slip value is equal to the sum of the road surface friction coefficient of the tire and the wheel radius difference, the tilt determining unit 120 calculates the wheel radius difference using the estimated wheel slip value and the identified road surface friction coefficient , The front / rear inclination information of the vehicle can be calculated based on the wheel radius difference.

기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 센서 유닛(110)으로부터 수신된 종가속도 신호, 횡가속도 신호, 차속 신호, 조향각 신호 및 요 레이트 신호 중 적어도 하나 이상의 값을 이용하여 차체 슬립각을 추정한다(S470).The tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 determines a slip angle of the vehicle by using at least one value of a closing speed signal, a lateral acceleration signal, a vehicle speed signal, a steering angle signal and a yaw rate signal received from the sensor unit 110 (S470).

기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 추정된 차체 슬립각에 근거하여 차량의 좌/우 기울기 정보를 산출한다(S480). 단계 S480에서, 기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 엔진 시동과 함께 차량의 주행이 이루어지게 되면 차속 센서(116)와 조향각 센서(117)로부터 감지된 신호인 차속(V)과 조향각(α)를 읽어 들인다. 이후, 기울기 판단 유닛(120)은 차속(V)과 조향각(α)에 대한 함수인 회전반경(r)을 산출한다. 기울기 판단 유닛(120)은 차량이 선회 시 승객이 받게 되는 원심력(B`)은 회전반경(r)과 차속(V)에 대한 함수로써 산출된 회전반경(r)과 차속(V)을 이용하여 산출할 수 있다. The tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 calculates the left / right tilt information of the vehicle based on the estimated vehicle body slip angle (S480). In step S480, the tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 determines the vehicle speed V, which is a signal sensed by the vehicle speed sensor 116 and the steering angle sensor 117, Read the steering angle (α). Then, the tilt judging unit 120 calculates the turning radius r, which is a function of the vehicle speed V and the steering angle alpha. The inclination judging unit 120 judges that the centrifugal force B` received by the passenger when the vehicle is turning is obtained by using the turning radius r and the vehicle speed V calculated as a function of the turning radius r and the vehicle speed V Can be calculated.

도 4에서는 단계 S410 내지 단계 S480을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S410 내지 단계 S480 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 4는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although it is described in FIG. 4 that steps S410 to S480 are sequentially executed, it is only described by way of example of the technical idea of the present embodiment. If a person skilled in the art to which this embodiment belongs, It will be understood that various changes and modifications may be made to the invention without departing from the essential characteristics thereof, or alternatively, by executing one or more of steps S410 through S480 in a variety of modifications and variations, But is not limited thereto.

전술한 바와 같이 도 4에 기재된 본 실시예에 따른 차량 주행 중 기울기 검출 방법은 프로그램으로 구현되고 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 차량 주행 중 기울기 검출 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록되고 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 또한, 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.As described above, the vehicle running on slope detection method according to the present embodiment described in Fig. 4 can be implemented by a program and recorded on a computer-readable recording medium. A program for implementing the slope detection method for driving the vehicle according to the present embodiment is recorded, and a computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices for storing data that can be read by a computer system. Examples of such computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, etc., and also implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet) . The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code is stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present embodiment belongs.

도 5는 본 실시예에 따른 차량 정차 시 기울기 검출 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart for explaining a tilt detection method when the vehicle is stopped according to the present embodiment.

기울기 검출 장치(100)의 센서 유닛(110)은 기울기 판단 유닛(120)이 차량 정차 시 기울어짐 여부를 판단하도록 하기 위해 차량의 시동 온 또는 오프를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송하며, 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 감지하여 기울기 판단 유닛(120)으로 전송한다(S510). 여기서, 센서 유닛(110)은 엔진과 연결 또는 통신하여 차량의 시동 온 또는 오프를 감지할 수 있다.The sensor unit 110 of the tilt detection apparatus 100 senses whether the vehicle is turned on or off so as to determine whether the tilt determination unit 120 is inclined at the time of stopping the vehicle and transmits it to the tilt determination unit 120, And then transmits the signal to the tilt determination unit 120 (S510). Here, the sensor unit 110 can detect whether the vehicle is turned on or off by connecting or communicating with the engine.

기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 센서 유닛(110)으로부터 차량의 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신하여 저장한 후 다시 센서 유닛(110)으로부터 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호를 수신한 후 기울기 판단 유닛(120)은 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호의 비동일 여부를 확인한다(S520).The tilt determination unit 120 of the tilt detection apparatus 100 receives and stores the closing speed signal or the lateral acceleration signal when the vehicle is started off from the sensor unit 110, After receiving the signal or the lateral acceleration signal, the tilt judging unit 120 checks whether the closing acceleration signal or the lateral acceleration signal at the start-off time is equal to the longitudinal acceleration signal or the longitudinal acceleration signal at startup (S520).

단계 S520의 확인 결과, 차량의 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호가 비동일한 경우, 기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 차량 정차 시 기울어짐이 발생한 것으로 판단한다(S530). 한편, S520의 확인 결과, 차량의 시동 오프 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호와 시동 온 시 종가속도 신호 또는 횡가속도 신호가 동일한 경우, 기울기 검출 장치(100)의 기울기 판단 유닛(120)은 차량 정차 시 기울어짐이 미발생한 것(즉, 정상 상태)으로 판단한다. As a result of the check in step S520, if the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the start-up of the vehicle is unequal to the longitudinal acceleration signal or the longitudinal acceleration signal at the start-on, the tilt determination unit 120 of the tilt detection device 100 determines It is determined that a skew has occurred (S530). On the other hand, if it is determined in S520 that the closing speed signal or the lateral acceleration signal is equal to the closing speed signal or the lateral acceleration signal at the start-up time when the vehicle is turned off, the tilt determining unit 120 of the tilt- It is judged that the slant has not occurred (that is, the normal state).

도 5에서는 단계 S510 내지 단계 S530을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 5에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 단계 S510 내지 단계 S530 중 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 5는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.5, it is described that steps S510 to S530 are sequentially executed. However, it is only described by way of example of the technical idea of the present embodiment, and it will be understood by those skilled in the art that, It is to be understood that various modifications and changes may be made to the method of the present invention without departing from the essential characteristics and by implementing one or more of steps S510 to S530 in parallel, But is not limited thereto.

도 6은 본 실시예에 따른 차량의 기울기 검출을 설명하기 위한 예시도이다.Fig. 6 is an exemplary diagram for explaining tilt detection of a vehicle according to the present embodiment.

도 6에 도시된 바와 같이, 차량에 동역학적 변인(Variable)으로서 '타이어 공기압 변화', '휠 반경 변화', '차량 무게 중심 변화' 등이 발생할 수 있는데, 이때, 차량은 구비된 기울기 검출 장치(100)를 이용하여 '휠/센서 요 레이트 차이 추정', '차량 바디 슬립각 추정', '조향 휠 슬립 각 추정'을 수행하여 차량 동역학 분석 로직을 수행하여 결과적으로 차량 기울기 정보를 획득할 수 있다. 이때, 차량에 구비된 기울기 검출 장치(100)는 차량 동역학 분석 로직으로서 '가속도 센서를 통한 도로 기울기 분석 및 피치(Pitch) 분석', '휠 상대 반경 분석을 통한 차량 무게 배분 감지', '차량도어 여닫이, 점화(Ignition) 상태정보를 통한 분석 로직 최적화'를 통해 결과적으로 차량 기울기 정보를 획득할 수 있다.As shown in FIG. 6, 'tire air pressure change', 'wheel radius change', 'vehicle center of gravity change', etc. may occur as a dynamic variable in the vehicle. At this time, Vehicle body slip angle estimation ', and' steering wheel slip angle estimation 'by performing the vehicle dynamics analysis logic, thereby obtaining the vehicle slope information as a result have. At this time, the tilt detecting apparatus 100 provided in the vehicle includes, as vehicle dynamics analysis logic, 'road gradient analysis and pitch analysis through an acceleration sensor', 'vehicle weight distribution detection through wheel relative radius analysis' The analysis logic optimization through the hiding, ignition state information can be used to obtain the vehicle tilt information as a result.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

110: 센서 유닛 112: 휠 속도 센서
113: 요 레이트 센서 114: 횡가속도 센서
115: 종가속도 센서 116: 차속 센서
117: 조향각 센서 120: 기울기 판단 유닛110: sensor unit 112: wheel speed sensor
113: yaw rate sensor 114: lateral acceleration sensor
115: closing speed sensor 116: vehicle speed sensor
117: steering angle sensor 120: tilt determination unit

Claims

A sensor unit which senses a wheel speed signal to a wheel of the vehicle and senses a yaw-late signal; And
The front wheel rotational angular velocity and the rear wheel angular velocity are calculated using the wheel speed signal and then the values of the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the yaw rate signal are equal to each other (Unequal), it is judged that tilting occurs while driving the vehicle,
A wheel slip value is estimated based on the wheel speed V ₁ and the vehicle speed V corresponding to the wheel speed signal and the wheel slip value is estimated based on the road surface friction of a physical model predetermined for each tire A method for determining the road surface friction coefficient corresponding to the wheel slip value using a linear interval between a road friction coefficient (μ) and the wheel slip value, and calculating slope information of the vehicle based on the road surface friction coefficient The tilt determination unit
And a tilt sensor for detecting the tilt of the vehicle.

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The method according to claim 1,
The tilt determination unit determines,
And estimates a value obtained by dividing the difference between the wheel speed (V ₁ ) and the vehicle speed (V) by the vehicle speed (V) as the wheel slip value.

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The method according to claim 1,
The tilt determination unit determines,
Since the wheel slip value is equal to the sum of the road surface friction coefficient of the tire and the wheel radius difference, the wheel radius difference is calculated using the estimated wheel slip value and the confirmed road surface friction coefficient , And calculates the tilt information of the vehicle based on the wheel radius difference.

The method according to claim 1,
The tilt determination unit determines,
A vehicle slip angle is calculated using at least one of a longitudinal acceleration signal, a lateral acceleration signal, a vehicle speed signal, a steering angle signal, and a yaw rate signal received from the sensor unit. And calculates the tilt information of the vehicle based on the vehicle body slip angle.

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The method according to claim 1,
The tilt determination unit determines,
And when the value of the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the yaw rate signal are not equal to each other, it is determined that at least one of the vehicle center of gravity change, the tire air pressure change, And recognizes that at least one change has occurred.

The method according to claim 1,
The sensor unit includes:
A wheel speed sensor for sensing the wheel speed signal for each wheel with respect to the vehicle;
A yaw rate sensor for sensing the yaw rate signal for the vehicle;
A lateral acceleration sensor for sensing a lateral acceleration signal of the vehicle;
A closing rate sensor for detecting a closing rate signal of the vehicle;
A vehicle speed sensor for detecting the speed of the vehicle; And
A steering angle sensor for sensing a steering angle signal of the vehicle
And at least one sensor among the sensors.

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Sensing a wheel speed signal for a wheel of the vehicle and sensing a yaw rate signal;
Calculating a front wheel rotational angular velocity and a rear wheel rotational angular velocity using the wheel speed signal; And
When the front wheel rotational angular velocity, the rear wheel rotational angular velocity, and the yaw rate signal have the same value, it is determined that a tilting occurs in the running of the vehicle,
Estimating a wheel slip value based on the wheel speed V ₁ and the vehicle speed V corresponding to the wheel speed signal, and estimating a wheel slip value based on the wheel slip value between the road surface friction coefficient μ of the predetermined physical model, A tilt determining step of determining tilt information of the vehicle on the basis of the road surface friction coefficient by checking the road surface friction coefficient corresponding to the wheel slip value by using the road surface friction coefficient,
And detecting the inclination of the vehicle.

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14. The method of claim 13,
The tilt determining process may include:
Estimates the vehicle body slip angle using at least one value among an acceleration / deceleration signal, a longitudinal acceleration signal, a longitudinal acceleration signal, a vehicle speed signal, a steering angle signal, and the yaw rate signal and calculates the slope information of the vehicle based on the vehicle body slip angle Of the vehicle.

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