KR101899912B1 - 차량의 롤링 전복 판단방법 - Google Patents

차량의 롤링 전복 판단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 롤링 전복 판단방법은, 4륜 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 비교하는 제1판단단계, 상기 제1판단단계에 의해 2륜 또는 3륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 경우, 차량의 롤링 전복 전조현상으로 판단하는 예비감지단계, 상기 예비감지단계에 의해 차량이 롤링 전복 전조현상 중인 것으로 판단된 경우, 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 재비교하는 제2판단단계, 상기 제2판단단계에 의해 4륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 경우, 롤링 전복 확정판정을 수행하는 최종감지단계 및 상기 최종감지단계에 의해 차량이 롤링 전복 중인 것으로 판단된 경우, 비상호출을 수행하는 비상호출단계를 포함한다.

Description

차량의 롤링 전복 판단방법{Method of Rollover Judgment for Vehicle}
본 발명은 차량의 롤링 전복 판단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량에 기 장착된 장비만으로 용이하게 차량의 롤링 전복 상태를 판단할 수 있는 차량의 롤링 전복 판단방법에 관한 것이다.
최근에는 차량의 보급이 확대됨에 따라, 차량의 사고 발생 시 신속한 대처를 통해 탑승자의 안전을 확보하기 위한 다양한 방안들이 연구되고 있다.
그리고 다양한 사고 형태 중 차량이 전복된 상황의 경우 탑승자의 상해 위험도가 가장 크기 때문에, 신속하게 대처를 수행하는 것이 매우 중요하다.
다만, 차량이 전복된 경우 높은 확률로 탑승자가 의식이 없는 경우가 많으며, 또한 의식이 있는 경우라 하더라도 거동이 불가능하여 조치를 취하지 못하는 경우가 많다.
이에 따라 차량이 전복된 상황을 자동으로 판단하여 조치를 수행하기 위한 차량용 시스템이 연구되고 있으나, 종래의 차량 전복 판단 시스템은 전복을 판단하기 위한 별도의 장비들이 차량에 더 구비되어야 하므로 사용자에게 비용적 부담이 발생하는 것은 물론, 차량의 중량이 증가됨으로 인해 연비 등이 저하되는 문제가 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 일반적으로 차량에 장착되는 장비만으로 차량의 롤링 전복을 용이하고 정확하게 판단할 수 있는 방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 롤링 전복 판단방법은, 4륜 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 비교하는 제1판단단계, 상기 제1판단단계에 의해 2륜 또는 3륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 경우, 차량의 롤링 전복 전조현상으로 판단하는 예비감지단계, 상기 예비감지단계에 의해 차량이 롤링 전복 전조현상 중인 것으로 판단된 경우, 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 재비교하는 제2판단단계, 상기 제2판단단계에 의해 4륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 경우, 롤링 전복 확정판정을 수행하는 최종감지단계 및 상기 최종감지단계에 의해 차량이 롤링 전복 중인 것으로 판단된 경우, 비상호출을 수행하는 비상호출단계를 포함한다.
그리고 상기 예비감지단계 이후에는, 상기 롤링 전복 전조현상에 대한 후속조치를 수행하는 예비조치단계가 더 포함될 수 있다.
또한 상기 예비조치단계는, 차량용 전원을 차단하는 과정을 포함할 수 있다.
그리고 상기 예비감지단계는, 상기 차량에 구비된 관성센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교하는 것으로 할 수 있다.
또한 상기 예비감지단계는, 상기 차량에 구비된 기울기센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교하는 것으로 할 수 있다.
그리고 상기 제2판단단계는, 상기 차량에 구비된 페달센서의 입력값 발생 여부를 더 판단하는 것으로 할 수 있다.
또한 상기 제2판단단계는, 상기 차량에 구비된 전동식 파워 스티어링(MDPS, Motor Driven Power Steering System) 센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교하는 것으로 할 수 있다.
그리고 상기 제2판단단계는, 상기 차량에 구비된 승객감지센서의 입력값 발생 여부를 더 판단하는 것으로 할 수 있다.
또한 상기 최종감지단계는, 상기 제2판단단계에 의해 4륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 상태가 기 설정된 기준시간만큼 유지된 경우, 롤링 전복 확정판정을 수행하는 것으로 할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차량의 롤링 전복 판단방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 일반적으로 차량에 장착되는 장비만으로 차량의 롤링 전복을 용이하고 정확하게 판단할 수 있으므로, 종래의 차량의 처리장치에 대해 펌웨어 업데이트만을 수행하는 것으로도 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
둘째, 사용자에게 추가적인 비용 부담이 발생하지 않는 장점이 있다.
셋째, 차량에 별도의 장치가 더 장착되지 않으므로, 종래 차량의 특성을 그대로 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 롤링 전복 판단방법의 각 과정을 나타낸 흐름도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 롤링 전복 판단방법의 매커니즘을 나타낸 순서도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 롤링 전복 판단방법의 매커니즘을 도식화한 그래프; 및
도 4 및 도 5는 차량의 롤링 전복 과정에 따른 좌륜 및 우륜의 타이어 공기압 변화를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 롤링 전복 판단방법의 각 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 롤링 전복 판단방법은 제1판단단계(S10), 예비감지단계(S20), 제2판단단계(S30), 최종감지단계(S40) 및 비상호출단계(S50)를 포함한다.
상기 제1판단단계(S10)는, 상기 예비감지단계(S20)를 위한 조건의 판단단계이다. 그리고 상기 제1판단단계(S10)에서는 4륜 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 비교하는 과정이 수행될 수 있다.
이는 롤전복 발생 가능성이 있는 차량의 거동 조건을 적용하기 위한 것으로, 차량의 전복 전조 단계에서는 차량의 접지력이 감소하며, 우측 또는 좌측으로 전복되는 상황에서는 지면을 이탈하는 타이어의 압력값이 저하되기 때문이다.
이에 따라 상기 예비감지단계(S20)에서는, 상기 제1판단단계(S10)에 의해 2륜 또는 3륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 경우, 차량의 롤링 전복 전조현상으로 판단할 수 있다.
일반적으로 1륜의 타이어 압력값이 저하되는 현상은 코너링 등 일반적인 주행 상황에서 자주 발생하는 것이므로, 본 발명의 경우 2륜 또는 3륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮아진 상황을 롤링 전복 전조현상으로 판단하는 것으로 하였다. 이때 상기 기 설정된 타이어 압력값은 다양한 조건을 고려하여 임의로 설정될 수 있음은 물론이다.
또한 본 실시예의 경우, 상기 타이어 압력값 외에도 다양한 조건을 함께 판단할 수 있다.
본 실시예에서 상기 제1판단단계(S10) 및 상기 예비감지단계(S20)는, 상기 차량에 구비된 관성센서의 검출값과 기 설정된 기준값, 그리고 마찬가지로 상기 차량에 구비된 기울기센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교하는 것으로 하였다.
즉 보다 정밀하게 롤링 전복 현상을 판단하기 위해, 관성센서에 의한 차량의 가속도, 속도, 주행 방향 등이 일반적인 기준, 즉 일반적인 주행 상태에서 벗어났는지를 판단할 수 있으며, 동시에 차량의 기울기센서를 통한 일정 이상의 횡거동/요거동을 판단할 수 있다.
본 실시예에서는 상기 조건들을 모두 고려하여 롤링 전복 현상을 판단하는 것으로 하였으나, 이들은 어느 일부만이 선택될 수도 있음은 물론이다.
한편 이와 같이 예비감지단계(S20)를 거치는 것은, 차량이 제어를 잃고 거동이 불안정한 상태에 돌입하더라도, 이후 이를 회복할 가능성이 있기 때문이다. 따라서 우선 1차적으로 차량의 전복 전조현상을 판단한 후, 이를 만족할 경우 최소한의 대처를 수행하도록 할 수 있다.
이에 따라 상기 예비감지단계(S20) 이후에는, 상기 롤링 전복 전조현상에 대한 후속조치를 수행하는 예비조치단계가 더 수행될 수 있다.
상기 예비조치단계는 차량의 전복 현상에 대비하여 최소한의 안전 조치를 수행할 수 있도록 하며, 본 실시예의 경우 차량용 전원을 차단하는 과정을 수행하는 것으로 하였다. 즉 차량에 구비된 전자기 계통의 전기적 연결을 차단하여 전자기 계통에 대한 위험성을 차단하도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 예비감지단계(S20)에 의해 차량이 롤링 전복 전조현상 중인 것으로 판단된 경우, 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 재비교하는 제2판단단계(S30)가 수행된다.
본 단계에서는 상기 예비감지단계(S20)에 의해 차량이 롤링 전복 전조현상에 돌입한 것으로 판단되었을 경우, 이후 시간차를 두고 차량이 실제로 롤링 전복되었는지를 판단하는 단계이다.
본 단계의 경우 역시 제1판단단계(S10)와 마찬가지로, 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 비교하는 과정이 수행된다. 다만, 상기 제1판단단계(S10)는 2륜 또는 3륜의 타이어 공기압을 판단하였으나, 상기 제2판단단계(S30)의 경우 4륜 전체의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은지를 판단하게 된다. 이는 롤링 전복 상태에서는 모든 차륜이 지면으로부터 이탈되어 있기 때문이다.
이에 따라 상기 최종감지단계(S40)에서는, 상기 제2판단단계(S30)에 의해 4륜 이상의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 경우, 차량의 롤링 전복 확정판정을 수행하게 된다. 이때 상기 기 설정된 타이어 압력값은 다양한 조건을 고려하여 임의로 설정될 수 있음은 물론이다.
또한 본 실시예의 경우, 상기 타이어 압력값 외에도 다양한 조건을 함께 판단할 수 있다.
본 실시예에서 상기 제2판단단계(S30)는, 상기 차량에 구비된 페달센서의 입력값 발생 여부, 상기 차량에 구비된 승객감지센서의 입력값 발생 여부를 더 판단할 수 있으며, 또한 상기 차량에 구비된 전동식 파워 스티어링(MDPS, Motor Driven Power Steering System) 센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교할 수 있다.
즉 보다 정밀하게 롤링 전복 확정판정을 수행하기 위해, 액셀러레이터 페달 및 브레이크 페달의 입력이 발생하는지를 판단하여 입력이 되지 않은 것으로 판단된 경우, 승객감지센서의 입력이 발생하는지를 판단하여 입력이 되지 않은 경우를 더 판단할 수 있다.
또한 파워 스티어링(MDPS, Motor Driven Power Steering System) 센서의 검출값을 통해 파워 스티어링의 조향 토크가 기 설정된 기준값보다 낮은지를 판단하여 파워 스티어링에 인가되는 외력이 일정 이하인지를 판단할 수 있다. 이때 본 실시예의 경우 파워 스티어링의 조향 토크 기준값은 0으로 설정하였으나, 이는 조건에 따라 변동될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에서는 상기 조건들을 모두 고려하여 롤링 전복 확정판정을 수행하는 것으로 하였으나, 이들은 어느 일부만이 선택될 수도 있음은 물론이다.
또한 상기 최종감지단계(S40)는, 상기 제2판단단계(S30)에 의해 4륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 상태가 기 설정된 기준시간만큼 유지된 경우, 롤링 전복 확정판정을 수행하는 것으로 할 수도 있다.
본 실시예의 경우, 5초 간 상기 조건이 만족된 경우 롤링 전복 확정판정을 수행하는 것으로 하였으나, 이 역시 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있음은 물론이다.
이와 같은 과정을 거쳐 차량이 롤링 전복된 것으로 판단된 경우, 이후 비상호출을 수행하는 비상호출단계(S50)가 수행된다.
본 단계에서는 탑승자의 의지와 별도로 차량이 전복 상태인 경우 다양한 비상 대처기관, 보험사 등에 호출을 수행할 수 있으며, 이에 따라 신속한 대처가 가능하도록 한다.
도 2에는, 이상 설명한 차량의 롤링 전복 판단방법이 순서도로 도시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 롤링 전복 예비감지단계(S20)를 수행하여, 그 결과 롤링 전복 전조현상이 발생한 것으로 판단된 경우, 이후 롤링 전복 최종감지단계(S40)를 수행하게 된다.
그 결과 롤링 전복 상태가 아닌 것으로 판단된 경우에는 다시 롤링 전복 예비감지단계(S20)를 수행하게 되며, 롤링 전복 상태인 것으로 판단된 경우에는 롤링 전복 확정판정을 수행하게 된다. 이에 따라 비상호출을 통해 대처를 수행하게 된다.
또한 상기 롤링 전복 예비감지단계(S20)에서 롤링 전복 전조현상이 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우, 차량용 전원 상태를 체크할 수 있다. 이때 차량용 전원이 켜져 있는 상태일 경우에는 다시 롤링 전복 예비감지단계(S20)를 수행할 수 있으며, 이때 차량용 전원이 켜져 있는 상태일 경우에는 알고리즘을 종료할 수 있다.
이는 전술한 예비조치단계와는 별도로 수행되는 것으로, 차량용 전원의 ON/OFF 여부를 판단하여 알고리즘의 재시작/종료를 선택적으로 수행할 수 있도록 하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 롤링 전복 판단방법의 매커니즘을 도식화한 그래프이다. 본 그래프에서 가로축은 단계의 진행을 나타내는 것이며, 세로축은 압력값이 기 설정값보다 저하된 차륜의 수를 나타내는 것이다.
전술한 바와 같이, 예비감지단계(S20)에서는 기 설정값보다 압력이 저하된 차륜이 2개 또는 3개인 경우 최종감지단계(S40)로 넘어가게 되며, 최종감지단계(S40)에서는 기 설정값보다 압력이 저하된 차륜이 4개인 경우 차량이 롤링 전복 상태인 것으로 판단할 수 있음을 알 수 있다.
또한 도 4 및 도 5는 차량의 롤링 전복 과정에 따른 좌륜 및 우륜의 타이어 공기압 변화를 나타낸 그래프이다.
특히 도 4의 경우 차량이 롤링 예비감지단계(S20)에서 롤링 전복 전조현상으로 판단되었으나 이후 최종감지단계(S40)에서 안정 상태로 복귀한 상태를 나타낸 것이며, 도 5의 경우 차량이 롤링 예비감지단계(S20)에서 롤링 전복 전조현상으로 판단된 이후 최종감지단계(S40)에서 롤링 전복이 확정된 상태를 나타낸 것이다.
그래프에서 실선과 점선은 각각 차량의 좌륜/우륜 중 어느 하나를 나타낸 것으로, 도 4의 경우 롤링 예비감지단계(S20)에서 롤링 전복 전조현상으로 판단되었으나 이후 최종감지단계(S40)에서 안정 상태로 복귀한 것을 확인할 수 있으며, 도 5의 경우 롤링 예비감지단계(S20)에서 롤링 전복 전조현상으로 판단된 이후 최종감지단계(S40)에서 좌륜/우륜이 안정상태에서 벗어난 것으로 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (9)

  1. 4륜 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 비교하는 제1판단단계;
    상기 제1판단단계에 의해 2륜 또는 3륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 경우, 차량의 롤링 전복 전조현상으로 판단하는 예비감지단계;
    상기 예비감지단계에 의해 차량이 롤링 전복 전조현상 중인 것으로 판단된 경우, 차량의 실시간 타이어 압력값을 기 설정된 타이어 압력값과 재비교하는 제2판단단계;
    상기 제2판단단계에 의해 4륜의 타이어 압력값이 기 설정된 타이어 압력값보다 낮은 상태가 기 설정된 기준시간만큼 유지된 경우, 롤링 전복 확정판정을 수행하는 최종감지단계; 및
    상기 최종감지단계에 의해 차량이 롤링 전복 중인 것으로 판단된 경우, 비상호출을 수행하는 비상호출단계;
    를 포함하는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 예비감지단계 이후에는,
    상기 롤링 전복 전조현상에 대한 후속조치를 수행하는 예비조치단계가 더 포함되는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 예비조치단계는,
    차량용 전원을 차단하는 과정을 포함하는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 예비감지단계는,
    상기 차량에 구비된 관성센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교하는 것으로 하는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 예비감지단계는,
    상기 차량에 구비된 기울기센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교하는 것으로 하는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2판단단계는,
    상기 차량에 구비된 페달센서의 입력값 발생 여부를 더 판단하는 것으로 하는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2판단단계는,
    상기 차량에 구비된 전동식 파워 스티어링(MDPS, Motor Driven Power Steering System) 센서의 검출값과 기 설정된 기준값을 더 비교하는 것으로 하는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2판단단계는,
    상기 차량에 구비된 승객감지센서의 입력값 발생 여부를 더 판단하는 것으로 하는 차량의 롤링 전복 판단방법.
  9. 삭제
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