KR101646554B1 - 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법 - Google Patents

운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 운전좌석의 밑에 장착되어 운전자가 가속페달을 밟을 경우에 상기 운전자의 다리와 운전좌석이 닿는 접촉 면적 및 압력의 크기를 검출하는 좌석센서, 및 상기 좌석센서를 통해 검출되는 운전자의 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량을 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 지속적으로 학습하고, 상기 학습 값에 기초하여 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위를 벗어나는 경우 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법{APPARATUS FOR DIAGNOSING AN ACCELERATOR PEDAL TROUBLE USING THE PRESSURE OF A DRIVING SEAT AND METHOD THEREOF}
본 발명은 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 가속 페달 제어 시, 차량의 토크 변화량 및 운전자의 우측 다리와 운전좌석의 우측이 접속하는 면적의 크기와 압력의 변화량을 이용하여 가속 페달의 고장을 진단할 수 있도록 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 가속 페달을 통해 운전자의 토크 요청을 받아서 이를 바탕으로 목표 토크를 설정하고 있다.
그런데 만약 상기 가속 페달의 구성에 결함이 발생하여 유효성 진단을 통해 검출되지 않는 정도의 높은 레벨 신호가 지속적으로 출력된다면, 순간적이지만 현재 토크가 허용 토크를 넘어서서 에러 리액션(대응)이 취해질 때까지 현재 토크는 점차 증가하게 된다. 하지만 자동차는 한 순간의 결함이라도 운전자의 안전에 치명적인 손상을 입힐 수 있기 때문에 실제 토크가 증가한 이후에 조치를 취하는 것 보다는 토크가 증가하기 이전에 미리 결함을 감지하여 조치할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그러나 종래의 차량에는 가속 페달의 결합을 미리 감지하는 방법이 적용되지 않았기 때문에 가속 페달의 고장에 빠르게 대응할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1011541호(2011.01.21.등록, 차량 내 가역적 승객 보호 기능의 개시 방법 및 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 가속 페달 제어 시, 차량의 토크 변화량 및 운전자의 우측 다리와 운전좌석의 우측이 접속하는 면적의 크기와 압력의 변화량을 이용하여 가속 페달의 고장을 진단할 수 있도록 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치는, 운전좌석의 밑에 장착되어 운전자가 가속페달을 밟을 경우에 상기 운전자의 다리가 운전좌석에 닿는 접촉 면적 및 압력의 크기를 검출하는 좌석센서; 및 상기 좌석센서를 통해 검출되는 운전자의 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량을 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 지속적으로 학습하고, 상기 학습 값에 기초하여 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 다리가 운전좌석에 닿는 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위를 벗어나는 경우 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 차량의 주행 방향을 조작하는 스티어링 휠의 조향 각도를 검출하는 조향 감지센서; 및 차량의 기울어짐 정도를 검출하는 자세 감지센서;를 더 포함하고, 상기 조향 감지센서 및 자세 감지센서를 통해 검출된 정보에 기초하여, 상기 차량이 경사진 도로를 직진 주행하거나 회전 주행에 의해 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적 변화량 및 압력의 크기 변화량이 발생한 경우, 상기 제어부는 상기 변화량에 따른 차량의 동작을 학습에서 제외하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 조향 감지센서 및 자세 감지센서를 통해 검출된 정보에 기초하여, 상기 좌석센서를 통해 검출된 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량이 가속페달의 압력 변화로부터 발생한 정보인지, 아니면 도로의 경사나 차량의 회전 주행에 의해 발생한 정보인지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 차량의 제동을 검출하는 제동 감지센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 자세 감지센서 및 제동 감지센서를 통해 검출된 정보에 기초하여 상기 좌석센서를 통해 검출된 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량이 가속페달의 압력 변화로부터 발생한 정보인지, 아니면 차량의 제동에 의해 발생한 정보인지를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 좌석센서를 통해 검출된 운전자의 좌/우측 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량이 모두 변동하는 경우, 상기 변화량에 따른 차량의 동작을 학습에서 제외하고, 상기 변화량이 모두 변동하는 경우는 노면이 울퉁불퉁한 도로를 주행하는 경우, 급가속 하는 경우, 및 급제동 하는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 노면 상태가 고른 도로를 차량이 직진으로 주행하는 상태에서 가속페달의 압력 변화에 대응하여 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량을 주기적으로 학습하고, 상기 학습한 정보를 데이터베이스에 누적 저장하며, 상기 학습한 정보는, 차량의 조향, 자세, 및 제동 정보를 바탕으로 가속페달의 압력 변화에 대응하여 검출된 운전자의 다리와 좌석센서의 접촉 면적의 변화량과 압력의 변화량 정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단되면, 추가적인 학습을 중지하고, 상기 가속페달의 신호 최대치를 제한하여 더 이상의 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 좌석센서는, 압력센서 또는 압전센서가 고르게 분포된 패드 형태의 센서로서, 상기 운전좌석에서 운전자의 허벅지가 접촉되는 부분에 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법은, 운전좌석의 밑에 장착된 좌석센서를 통해 운전자가 가속페달을 밟을 경우에 제어부가 상기 운전자의 다리가 운전좌석에 닿는 접촉 면적 및 압력의 크기를 검출하는 단계; 상기 좌석센서를 통해 검출되는 운전자의 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량을 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 상기 제어부가 학습하는 단계; 및 상기 학습하는 단계에서의 학습 결과에 기초하여 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 제어부가 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 가속페달의 고장 검출 조건은, 노면 상태가 고른 도로를 차량이 직진으로 주행하는 상태를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량은, 운전좌석의 오른편 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량, 또는 운전좌석의 왼편 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 중 적어도 어느 한 편의 변화량을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계는, 상기 제어부가 가속페달 및 핸들 상태가 미리 설정된 가속페달의 고장 검출 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 차량이 상기 가속페달의 고장 검출 조건을 만족하는 상태에 있을 때 상기 제어부가 주기적으로 운전자의 양측 다리와 운전좌석의 오른편 및 왼편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량을 검출하는 단계; 상기 제어부가 상기 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 운전좌석의 왼편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량보다 큰지 판단하는 단계; 상기 판단에 따라, 상기 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 왼편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량보다 큰 경우, 적어도 1회 이상 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 학습이 완료된 상태에서, 상기 제어부는 상기 검출된 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 학습된 학습 값의 기준범위를 벗어나는지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 학습된 학습 값의 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 제어부는 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 제어부가 상기 가속페달의 신호 최대치를 제한하여 더 이상의 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 만약 상기 1회 이상 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 학습이 완료되지 않은 상태이면, 상기 제어부는 상기 검출된 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 설정된 초기값의 기준범위를 벗어나는지 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라, 상기 검출된 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 설정된 초기값의 기준범위를 벗어나면, 상기 제어부는 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 초기값은 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량의 초기 설정값인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량의 가속 페달 제어 시, 차량의 토크 변화량 및 운전자의 우측 다리와 운전좌석의 우측이 접속하는 면적의 크기와 압력의 변화량을 이용하여 가속 페달의 고장을 진단할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 운전자의 다리와 운전좌석의 접촉 면적 및 압력의 크기 변화량의 학습에서 제외되는 상황을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이고, 도 2는 상기 도 1에 있어서, 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 운전자의 다리와 운전좌석의 접촉 면적 및 압력의 크기 변화량의 학습에서 제외되는 상황을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치는, 좌석센서(110), 가속페달 감지센서(120), 조향 감지센서(130), 자세 감지센서(140), 제동 감지센서(150), 제어부(160), 및 데이터베이스(170)를 포함한다.
상기 좌석센서(110)는 압력센서(또는 압전센서)가 고르게 분포된 패드 형태의 센서로서, 운전좌석의 밑에 장착되어 운전자가 가속페달을 밟을 경우에 상기 운전자의 오른쪽 다리(즉, 허벅지 부분)와 운전좌석(즉, 허벅지가 접촉하는 부분)이 닿는 접촉 면적 및 압력의 크기를 검출한다.
상기 제어부(160)는 상기 좌석센서(110)를 통해 검출되는 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량을 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 지속적으로 학습한다.
예컨대 운전자가 가속페달을 강하게 밟을수록 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량은 증가하지만, 운전자가 가속페달을 약하게 밟을수록 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량은 감소한다. 따라서 상기 제어부(160)는 상기와 같이 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 크기 변화량과 압력의 크기 변화량을 지속적으로 학습한다.
상기 가속페달 감지센서(120)는 운전자가 가속페달을 누르는 압력을 검출한다. 통상적으로 차량의 주행속도를 증가시키기 위해서 운전자는 가속페달을 누르는 압력을 증가시키며 차량의 주행속도를 감소시키기 위해서 운전자는 가속페달을 누르는 압력을 감소시킨다.
상기 조향 감지센서(130)는 차량의 주행 방향을 조작하기 위한 스티어링 휠의 조향 각도를 검출한다. 통상적으로 운전자는 직진 방향에서 차량의 주행 속도를 증가시키며, 좌측이나 우측으로의 회전 방향에서 차량의 주행 속도를 감소시키는 경향이 있다.
또한 상기 차량이 커브길에서 회전하거나 좌/우로 경사진 도로를 주행할 경우, 운전자가 가속페달을 밟는지 여부에 관계없이, 단지 차량의 회전 방향(또는 기울어진 방향)에 따라 상기 운전자의 오른쪽 다리(즉, 허벅지 부분)와 운전좌석(즉, 허벅지가 접촉하는 부분)이 닿는 면적의 크기 및 압력의 크기가 증가할 수 있다.
상기 자세 감지센서(140)는 차량의 기울어짐 정도(즉, 자세)를 검출한다. 즉, 차량이 경사진 도로를 직진 주행하거나 커브길을 주행하기 위해서 회전할 경우에 차량이 기울어지는 정도를 검출한다.
상기와 같이 차량이 경사진 도로를 직진 주행하거나 회전 주행에 의해 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적 및 압력의 크기 변화량이 발생한 경우 상기 변화는 가속페달의 압력 변화에 의해 발생한 것이 아니므로, 상기 제어부(160)는 상기 변화량에 따른 차량의 동작을 학습에서 제외한다(도 2 참조).
상기 제어부(160)는 상기 조향 감지센서(130) 및 자세 감지센서(140)를 통해 검출된 정보를 이용하여 상기 좌석센서(110)를 통해 검출된 정보(운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 크기 변화량과 압력의 크기 변화량)가 가속페달의 압력 변화로부터 발생한 정보인지, 아니면 도로의 경사나 차량의 회전 주행에 의해 발생한 정보인지를 판단한다.
또한 상기 차량 주행 중 운전자가 브레이크를 밟아 제동할 경우, 운전자의 신체가 앞으로 쏠리면서 상기 운전자의 오른쪽 다리(즉, 허벅지 부분)와 운전좌석(즉, 오른쪽 허벅지가 접촉하는 부분)이 닿는 면적의 크기 및 압력의 크기가 증가할 수 있다. 실질적으로는 왼쪽 다리(즉, 허벅지 부분)와 운전좌석(즉, 왼쪽 허벅지가 접촉하는 부분)이 닿는 면적의 크기 및 압력의 크기도 증가할 수 있다.
따라서 상기 제어부(160)는 상기 자세 감지센서(140) 및 제동 감지센서(150)를 통해 검출된 정보를 이용하여 상기 좌석센서(110)를 통해 검출된 정보(운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 크기 변화량과 압력의 크기 변화량)가 가속페달의 압력 변화로부터 발생한 정보인지, 아니면 차량의 제동에 의해 발생한 정보인지를 판단한다.
또한 상기 좌석센서(110)를 통해 검출된 운전자의 좌/우측 다리 모두가 운전좌석에 접촉되는 면적의 크기 변화량과 압력의 크기 변화량이 한꺼번에 변동하는 경우(예 : 노면이 울퉁불퉁한 도로를 주행하는 경우, 급가속 하는 경우, 급제동 하는 경우 등), 상기 변화는 가속페달의 압력 변화에 의해 발생한 것이 아니므로, 상기 제어부(160)는 상기 변화량에 따른 차량의 동작을 학습에서 제외한다(도 2 참조).
상기 제어부(160)는 노면 상태가 고른 도로를 차량이 직진으로 주행하는 상태에서 가속페달의 압력 변화에 대응하여 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 크기 변화량 및 압력의 크기 변화량을 주기적으로 학습한다. 상기와 같이 학습한 정보(차량의 조향, 자세, 및 제동 정보를 바탕으로 가속페달의 압력 변화에 대응하여 검출된 운전자의 오른쪽 다리와 좌석센서의 접촉 면적의 변화량과 압력의 변화량 정보)를 데이터베이스(170)에 누적 저장(즉, 적산)한다.
상기 제어부(160)는 미리 설정된 압력 이상의 가속페달 압력이 검출될 경우, 상기 데이터베이스(170)에 저장된 학습값에 기초하여 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량의 비교한다. 만약 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위(즉, 오차범위)를 벗어나는 경우 상기 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단한다.
상기와 같이 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 제어부(160)는 추가적인 학습(즉, 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 학습)을 중지하고, 상기 가속페달의 신호 최대치를 제한한다. 즉, 더 이상의 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제한한다.
상기 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단된 상태는 일정 시간 후 해제될 수 있다. 그러나 상기 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단된 상태가 미리 설정된 시간 이상 지속된다면, 상기 제어부(160)는 가속페달(또는 운전좌석에 장착된 좌석센서)에 고장이 발생한 것으로 판단한다.
한편 상기 운전자의 오른쪽 다리는 가속페달을 누르기 위한 다리로서, 본 실시예에서는 가속페달이 운전자의 우측에 있기 때문에 오른쪽 다리를 사용하여 가속페달을 눌렀으나, 만약 왼쪽 다리를 사용하여 가속페달을 누를 경우, 상기 제어부(160)는 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 운전자의 왼쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량을 학습하게 될 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(160)는 가속페달 및 핸들(즉, 스티어링 휠) 상태가 미리 설정된 조건(가속페달의 고장 검출 조건)을 만족하는지 판단한다(S101).
여기서 상기 가속페달의 고장 검출 조건은, 노면 상태가 고른 도로를 차량이 직진으로 주행하는 상태를 포함한다.
상기 차량이 상기 조건(가속페달의 고장 검출 조건)을 만족하는 상태에 있을 때 상기 제어부(160)는 주기적으로 운전자의 양측 다리(예 : 왼쪽 다리, 오른쪽 다리)와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량을 검출 및 적산한다(S102).
그리고 상기 제어부(160)는 상기 운전좌석의 오른편 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 운전좌석의 왼편 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량보다 큰지 판단한다(S103).
일반적으로 운전자의 왼쪽 다리는 차량 주행에 직접접인 영향을 주지 않으며 오른쪽 다리는 수시로 가속페달의 압력을 조절하기 때문에 운전자의 오른쪽 다리가 접촉하는 운전좌석의 오른편에서 검출되는 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 왼편에서 검출되는 변화량보다 커야한다.
상기 판단(S103)에 따라, 운전좌석의 오른편 변화량(접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량)이 왼편 변화량(접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량)보다 큰 경우(S103의 예), 상기 제어부(160)는 브레이크 신호가 임계값 미만인지 판단한다(S104). 예를 들어 운전자가 의도하지 않은 가속 페달 신호가 발생하였을 경우, 운전자는 브레이크를 강하게 밟을 수 있다. 이러한 경우 오른편 압력 변화량이 커질 수 있으므로, 운전자가 가속페달을 밟은 것으로 인식될 수 있어 고장 판단에 실패할 수 있다. 따라서 상기 제어부(160)는 브레이크 신호가 조건을 만족(임계값 미만)하는지 판단할 수 있다.
상기 판단(S104)에 따라 브레이크 신호가 임계값 이상인 경우, 상기 제어부(160)는 단계(S109)로 진행하여, 고장 가능성이 있는 것으로 판단한다. 이때 임계값은 일반적인 제동을 벗어나는 큰 값으로 설정될 수 있다. 즉 운전자가 실제로 브레이크를 밟아 임계값을 넘은 경우라면, 차량이 정차할 것이므로, 가속 페달 신호의 최대치를 제한하더라도 무리가 없다. 또한 실제로 브레이크 신호에 이상(누르지 않았지만 신호가 발생)이 있는 경우라면, 브레이크 페달에 고장이 발생했을 수 있으므로, 가속 페달 신호의 최대치를 제한하여 사고 발생을 예방하고, 고장으로 판단하여 운전자가 차량을 점검하도록 할 수 있다.
반면 상기 판단(S104)에 따라 브레이크 신호가 임계값보다 작은 경우, 상기 제어부(160)는 상기 검출된 운전좌석의 변화량(운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량)이 유효한 것으로 판단한다(S105). 즉 상기 제어부(100)는 운전좌석의 오른편에서 검출되는 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 왼편에서 검출되는 변화량보다 크고, 브레이크 신호가 임계값 미만인 경우에 상기 검출된 운전좌석의 변화량이 유효한 것으로 판단한다.
이에 따라 적어도 1회 이상 운전좌석의 변화량(운전자의 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량) 학습이 완료된 상태이면(S106의 예), 상기 제어부(160)는 상기 검출된 운전좌석의 변화량(운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량)이 미리 학습된 학습값(가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 학습값)보다 기준범위(즉, 오차범위) 보다 작은지 판단한다(S107).
즉, 상기 검출된 운전좌석의 변화량(운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량)이 미리 학습된 학습값(가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 학습값)의 기준범위(즉, 오차범위)를 벗어나는지 판단한다.
상기 판단(S107) 결과에 따라, 만약 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위(즉, 오차범위)를 벗어나는 경우(S107의 예), 상기 제어부(160)는 상기 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단한다.
상기와 같이 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 제어부(160)는 상기 가속페달의 신호 최대치를 제한한다. 즉, 더 이상의 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제한한다(S109).
그런데 만약 1회 이상 운전좌석의 변화량(운전자의 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량) 학습이 완료되지 않은 상태이면(S106의 아니오), 학습값에 기초한 가속페달의 고장 판단을 수행할 수 없기 때문에 상기 제어부(160)는 상기 검출된 운전좌석의 오른편 변화량(운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량)이 미리 설정된 초기값(가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량의 초기 설정값)보다 기준범위(즉, 오차범위) 보다 작은지 판단한다(S108).
즉, 상기 검출된 운전좌석의 오른편 변화량(운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량)이 미리 설정된 초기값(가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량의 초기 설정값)의 기준범위(즉, 오차범위)를 벗어나는지 판단한다.
상기 판단(S108) 결과에 따라, 만약 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위(즉, 오차범위)를 벗어나는 경우(S109의 예), 상기 제어부(160)는 상기 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단한다.
상기와 같이 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단되면, 상기 제어부(160)는 상기 가속페달의 신호 최대치를 제한한다. 즉, 더 이상의 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제한한다(S109).
한편, 상기 판단(S107) 결과에 따라, 만약 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위(즉, 오차범위)를 벗어나지 않는 경우(S107의 아니오), 및 상기 판단(S108) 결과에 따라, 만약 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위(즉, 오차범위)를 벗어나지 않는 경우(S108의 아니오), 상기 제어부(160)는 상기 가속페달에 고장(결함) 가능성이 없는 것으로 판단하여 상기 운전좌석의 오른편 변화량을 학습한다(S110). 이때 상기 운전좌석의 오른편 변화량은 동일한 조건에서 그 평균값을 계산하여 학습할 수도 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 좌석센서
120 : 가속페달 감지센서
130 : 조향 감지센서
140 : 자세 감지센서
150 : 제동 감지센서
160 : 제어부
170 : 데이터베이스

Claims (14)

  1. 운전좌석의 밑에 장착되어 운전자가 가속페달을 밟을 경우에 상기 운전자의 다리가 운전좌석에 닿는 접촉 면적 및 압력의 크기를 검출하는 좌석센서; 및
    상기 좌석센서를 통해 검출되는 운전자의 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량을 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 지속적으로 학습하고, 상기 학습 결과에 기초하여 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 다리가 운전좌석에 닿는 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위를 벗어나는 경우 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    차량의 주행 방향을 조작하는 스티어링 휠의 조향 각도를 검출하는 조향 감지센서; 및 차량의 기울어짐 정도를 검출하는 자세 감지센서;를 더 포함하고,
    상기 조향 감지센서 및 자세 감지센서를 통해 검출된 정보에 기초하여, 상기 차량이 경사진 도로를 직진 주행하거나 회전 주행에 의해 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적 변화량 및 압력의 크기 변화량이 발생한 경우,
    상기 제어부는 상기 변화량에 따른 차량의 동작을 학습에서 제외하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 조향 감지센서 및 자세 감지센서를 통해 검출된 정보에 기초하여,
    상기 좌석센서를 통해 검출된 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량이 가속페달의 압력 변화로부터 발생한 정보인지, 아니면 도로의 경사나 차량의 회전 주행에 의해 발생한 정보인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    차량의 제동을 검출하는 제동 감지센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 자세 감지센서 및 제동 감지센서를 통해 검출된 정보에 기초하여 상기 좌석센서를 통해 검출된 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량이 가속페달의 압력 변화로부터 발생한 정보인지, 아니면 차량의 제동에 의해 발생한 정보인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 좌석센서를 통해 검출된 운전자의 좌/우측 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량이 모두 변동하는 경우, 상기 변화량에 따른 차량의 동작을 학습에서 제외하고,
    상기 변화량이 모두 변동하는 경우는 노면이 울퉁불퉁한 도로를 주행하는 경우, 급가속 하는 경우, 및 급제동 하는 경우 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    노면 상태가 고른 도로를 차량이 직진으로 주행하는 상태에서 가속페달의 압력 변화에 대응하여 운전자의 오른쪽 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량을 주기적으로 학습하고, 상기 학습한 정보를 데이터베이스에 누적 저장하며,
    상기 학습한 정보는, 차량의 조향, 자세, 및 제동 정보를 바탕으로 가속페달의 압력 변화에 대응하여 검출된 운전자의 다리와 좌석센서의 접촉 면적의 변화량과 압력의 변화량 정보인 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단되면, 추가적인 학습을 중지하고, 상기 가속페달의 신호 최대치를 제한하여 더 이상의 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 좌석센서는,
    압력센서 또는 압전센서가 고르게 분포된 패드 형태의 센서로서, 상기 운전좌석에서 운전자의 허벅지가 접촉되는 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치.
  9. 운전좌석의 밑에 장착된 좌석센서를 통해 운전자가 가속페달을 밟을 경우에 제어부가 상기 운전자의 다리가 운전좌석에 닿는 접촉 면적 및 압력의 크기를 검출하는 단계;
    상기 좌석센서를 통해 검출되는 운전자의 다리가 운전좌석에 접촉되는 면적의 변화량과 압력의 크기 변화량을 가속페달의 압력 변화량에 대응하여 상기 제어부가 학습하는 단계; 및
    상기 학습하는 단계에서의 학습 결과에 기초하여 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량이 미리 설정된 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 제어부가 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 가속페달의 고장 검출 조건은,
    노면 상태가 고른 도로를 차량이 직진으로 주행하는 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력의 크기 변화량은,
    운전좌석의 오른편 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량, 또는 운전좌석의 왼편 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 중 적어도 어느 한 편의 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계는,
    상기 제어부가 가속페달 및 핸들 상태가 미리 설정된 가속페달의 고장 검출 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
    차량이 상기 가속페달의 고장 검출 조건을 만족하는 상태에 있을 때 상기 제어부가 주기적으로 운전자의 양측 다리와 운전좌석의 오른편 및 왼편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량을 검출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 운전좌석의 왼편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량보다 큰지 판단하는 단계;
    상기 판단에 따라, 상기 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 왼편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량보다 큰 경우, 적어도 1회 이상 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 학습이 완료된 상태에서, 상기 제어부는 상기 검출된 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 학습된 학습 값의 기준범위를 벗어나는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 학습된 학습 값의 기준범위를 벗어나는 경우, 상기 제어부는 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단되면,
    상기 제어부가 상기 가속페달의 신호 최대치를 제한하여 더 이상의 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    만약 상기 1회 이상 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량 학습이 완료되지 않은 상태이면,
    상기 제어부는 상기 검출된 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 설정된 초기값의 기준범위를 벗어나는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 검출된 운전좌석의 오른편의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량이 미리 설정된 초기값의 기준범위를 벗어나면, 상기 제어부는 상기 가속페달에 고장 가능성이 있는 것으로 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 초기값은 상기 가속페달의 압력 변화량에 대응하는 운전자의 오른쪽 다리와 운전좌석의 접촉 면적의 변화량 및 압력 크기의 변화량의 초기 설정값인 것을 특징으로 하는 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단방법.
KR1020140180405A 2014-12-15 2014-12-15 운전좌석의 압력을 이용한 가속페달의 고장 진단장치 및 방법 KR101646554B1 (ko)

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