KR102003513B1 - 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 방법 및 시스템을 개시한다. 본 발명에 따르면, 제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위를 포함하는 가속 페달센서로부터 공급되는 가속 신호값 중 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위를 추출한 후 추출된 제3 가속 스트로크 변위의 크기를 토대로 노면 상태 정보를 도출함에 따라, 노면 상태 정보에 대한 정확도를 증가시키고 노면 상태 정보에 대한 신뢰성을 향상시켜 제품에 대한 안정성 및 승차감을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

Description

가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 방법 및 시스템{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING ROAD USING ACCELERATOR PEDAL SENSOR}

본 발명은 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 방법 및 시스템 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가속페달 센서로부터 공급되는 스트로크 변위값에 대응되는 주파수 성분을 분석하여 노면 상태를 추정할 수 있도록 한 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적인 경사도 측정 장치는, 일정 시간 동안 변속 횟수를 기준으로 도로의 구배 정도인 경사도를 판단하거나, 경사도 센서를 통해 수신되는 구배 신호값을 토대로 도로의 경사도를 측정하였다.

이러한 변속 횟수를 토대로 도로의 경사도를 판단하는 경사도 측정 로직은 구배 노면에 진입한 이 후 잦은 변속이 감지된 이후 경사도를 측정하게 되므로, 경사도 측정 시간이 오래 걸린다.

또한 경사도 센서를 이용하여 경사도롤 측정하는 경사도 측정 로직은, 속도 방지턱 등의 도로의 경사에 따라 민감하게 반응하므로 노면 구배 판정 결과값에 대한 정확도가 떨어지고 이러한 도로 구배 판정 결과에 대한 정확도를 향상시키기 위해 상기 경사도 센서로부터 공급되는 경사도 신호값에 대한 노이즈 성분을 제거하기 위한 필터가 별도로 필요하였다.

이러한 일발적인 경사도 측정 로직에 있어 경사도 신호값은 차량의 하중 등의 부하 정보에 따라 차이가 크게 발생하게 된다. 예를 들어 평지 도로임에도 불구하고 탑승자가 많거나 무거운 짐이 실어 있어 차량의 부하 정보가 크면 클수록 경사도 신호값은 실제 신호값 보다 작게 도출된다.

이러한 차량의 부하 정보를 고려한 경사도 측정 장치는 엔진 토크 정보를 기반으로 차량의 부하 정보를 도출하고 도출된 부하 정보를 반영하여 경사도를 도출한다.

그리고, 자동 변속기 차량의 경우 엔진 출력 정보가 입력축 토크로 변속기에 전달되므로, 토크 컨버터의 특성, 변속비, 및 주행 저항 및 관성을 고려하여 차량 질량에 대한 차량 부하 정보가 도출되고 도출된 부하 정보를 반영하여 경사도가 도출되므로, 보다 정확한 경사도 측정이 가능하게 된다.

그러나, 이러한 경우에도 엔진 토크 정보가 정확하여야 하고, 운전자에 의해 급 제동 및 급 가속으로 변속 실행되는 경우에는 경사도가 부정확하여 안정적인 주행에 장애로 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 가속 페달 센서로부터 공급되는 신호에 포함된 소정 주파수 대역을 가지는 노면 상태 정보를 추출하여 노면 상태 정보를 도출함에 따라, 노면 상태 정보에 대한 정확도롤 더욱 증가하고 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 방법 및 시스템을 제공하고자 함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 방법은,

가속 페달 센서로부터 공급되는 가속 신호값을 수신하는 단계;

상기 수신된 가속 신호값 중 소정 주파수 대역의 가속 스트로크 변위를 추출하는 변위 추출 단계; 및

상기 소정 주파수 대역의 가속 신호값 중 가속 스트로크 변위의 크기로부터 노면 상태 정보를 도출하는 노면 상태 정보 도출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 가속 신호값은,

제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 변위 추출 단계는,

상기 제3 소정 주파수 대역의 신호값인 제3 가속 스트로크 변위를 통과하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 노면 상태 정보 도출 단계는,

상기 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위의 크기에 따라 노면 상태 정보를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 노면 상태 정보 도출 단계는,

상기 제3 가속 스트로크 변위의 크기가 기 설정된 판단 기준치 이상인 경우 노면 상태 정보를 험로로 판정하고 판정 결과에 따라 엔진 및 변속 제어를 실행하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일면에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 장치를 를 제공하며, 이러한 장치는,

가속 페달 센서로부터 공급되는 신호값을 수신하는 가속 신호값 수신부;

상기 가속 신호값 수신부를 통해 수신된 가속 신호값의 가속 스트로크 변위 중 기 설정된 소정 주파수 대역의 가속 스트로크 변위를 추출하는 변위 추출부와,

상기 변위 추출부에서 추출된 소정 주파수 대역의 가속 스트로크 변위를 토대로 노면 상태 정보를 추출하는 노면 상태 정보 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 장치 및 방법은, 제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위를 포함하는 가속 페달센서로부터 공급되는 가속 신호값 중 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위를 추출한 후 추출된 제3 가속 스트로크 변위의 크기를 토대로 노면 상태 정보를 도출함에 따라, 노면 상태 정보에 대한 정확도를 증가시키고 노면 상태 정보에 대한 신뢰성을 향상시켜 제품에 대한 안정성 및 승차감을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면 들은 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 실시 예에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 장치의 구성을 보인 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 장치의 가속 신호값에 포함된 제1 내지 제3 스트로크 변위를 보인 파형도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제3 스트로크 변위의 크기를 보인 파형도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 과정을 보인 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 장치의 구성을 보인 도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 장치의 가속 신호값에 포함된 제1 내지 제3 가속 스트로크 변위를 보인 파형도이며, 도 3은 도 1에 도시된 제2 가속 스트로토크 변위의 크기에 따른 노면 상태 정보를 보인 파형도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 장치는 제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위를 포함된 가속 페달센서로부터 공급되는 가속 신호값 중 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위를 추출한 후 추출된 제3 가속 스트로크 변위의 크기를 토대로 노면 상태 정보를 도출하도록 구비되고, 이러한 장치는, 가속 페달 센서(미도시됨) 로부터 공급되는 가속 신호값을 수신하는 가속 신호값 수신부(10)와, 상기 가속 신호값 중 기 설정된 소정 주파수 대역의 가속 스트로크 변위를 추출하는 변위 추출부(30)와, 상기 변위 추출부(30)의 소정 주파수의 변위를 토대로 노면 상태 정보를 도출하는 노면 상태 정보 도출부(50)를 포함한다.

여기서, 상기 가속 신호값은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위(A), 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위(B), 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위(C)가 포함된다.

상기 변위 추출부(30)는 노면 상태에 따라 가속 신호값에 영향을 주는 제3 소정 주파수 대역의 신호값인 제3 가속 스트로크 변위를 추출하기 위해 상기 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 통과시키는 밴드패스필터로 구비될 수 있다.

여기서, 소정 주파수 대역을 통과시키는 밴드패스 필터를 통해 가속 신호값에 포함된 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위를 추출하는 과정은 통상의 소정 주파수 대역을 통과시키는 밴드패스 필터를 통해 소정 주파수 대역의 신호값을 추출하는 과정과 동일 또는 유사하게 동작되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 노면 상태 정보 도출부(50)는, 상기 변위 추출부(30)에서 출력된 제3 가속 스트로크 변위의 크기를 기반으로 노면 상태 정보를 추정한다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 제3 가속 스트로크 변위의 크기가 기 설정된 판단 기준치 이상인 경우 노면 상태 정보를 험로로 판정하고, 상기 제3 가속 스트로크 변위는 운전자와 무관하게 가속 패달 센서로부터 수신되는 가속 신호값에 미치는 영향이 크게 된다.

여기서, 상기 판단 기준치는 다수의 실험을 통해 얻어진 결과 값으로서, 제3 가속 스트로크 변위의 크기가 상기 판단 기준치 이상인 경우 노면 상태 정보를 험로로 판정하고 판정 결과에 따라 엔진 및 변속 제어를 실행한다.

따라서, 노면 상태 정보가 가속 페달 센서로부터 공급되는 가속 신호값을 기반으로 도출되므로, 노면 상태 정보에 대한 정확도를 증가하고 노면 상태 정보에 대한 신뢰성을 향상시켜 제품에 대한 안정성 및 승차감으로 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

노면 상태 정보가 가속 페달 센서로부터 공급되는 가속 신호값을 기반으로 도출되는 일련의 과정을 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 1에 도시된 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 과정을 보인 흐름도이고, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 과정을 설명한다.

우선, 상기 가속 신호값 수신부(10)는, 단계(101)를 통해 가속 페달 센서로부터 공급되는 가속 신호값을 수신하고, 수신된 가속 신호값은 변위 추출부(30)로 제공된다.

상기 가속 신호값은, 제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위가 포함된다.

여기서, 상기 변위 추출부(30)는 단계 (103)를 통해, 기 설정된 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위를 추출한다. 여기서, 상기 제3 가속 스트로크 변위는 상기 가속 신호값 중 노면 상태에 따라 가변되는 변수이다.

그리고, 상기 변위 추출부(30)의 제3 가속 스트로크 변위는 상기 노면 상태 정보 도출부(50)로 제공된다.

상기 노면 상태 정보 도출부(50)는 상기 제3 가속 스트로크 변위의 크기에 따라 노면 상태를 추정한다.

즉, 상기 단계(105)에서, 제3 가속 스트로크 변위의 크기가 기 설정된 판단 기준치 이상인 지를 판단하고, 판단 결과 제3 가속 스트로크 변위의 크기가 상기 판단 기준치 이상인 경우 노면 상태 정보를 험로로 판정하고(단계 107) 상기 판정된 노면 상태 정보를 토대로 엔진 및 변속 제어를 실행한다(단계 109).

한편, 상기 단계(105)의 판단 결과 제3 가속 스트로크 변위의 크기가 상기 판단 기준치 이상이 아닌 경우 노면 상태 정보를 평지로 판정하고(단계 111), 판정 결과는 상기 단계(109)로 진행한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위가 포함된 가속 페달센서로부터 공급되는 가속 신호값 중 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위를 추출한 후 추출된 제3 가속 스트로크 변위의 크기를 토대로 노면 상태 정보를 도출함에 따라, 노면 상태 정보에 대한 정확도를 증가시키고 노면 상태 정보에 대한 신뢰성을 향상시켜 제품에 대한 안정성 및 승차감을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 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.

제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위를 포함하는 가속 페달센서로부터 공급되는 가속 신호값 중 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위를 추출한 후 추출된 제3 가속 스트로크 변위의 크기를 토대로 노면 상태 정보를 도출함에 따라, 노면 상태 정보에 대한 정확도를 증가시키고 노면 상태 정보에 대한 신뢰성을 향상시켜 제품에 대한 안정성 및 승차감을 더욱 향상시킬 수 있는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 방법 및 시스템에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (6)

1. 가속 페달 센서로부터 공급되는 가속 신호값을 수신하는 단계;
   상기 수신된 가속 신호값 중 소정 주파수 대역의 가속 스트로크 변위를 추출하는 변위 추출 단계; 및
   상기 소정 주파수 대역의 가속 신호값 중 가속 스트로크 변위의 크기로부터 노면 상태 정보를 도출하는 노면 상태 정보 도출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 가속 신호값은,
   제1 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 운전자의 가속 요구에 따른 제1 가속 스트로크 변위, 상기 제1 소정 주파수 대역 보다 큰 제2 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노이즈 성분에 따른 제2 가속 스트로크 변위, 및 상기 제2 소정 주파수 대역 보다 큰 제3 소정 주파수 대역의 신호값을 가지는 노면 상태에 따른 제3 가속 스트로크 변위를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 변위 추출 단계는,
   상기 제3 소정 주파수 대역의 신호값인 제3 가속 스트로크 변위를 통과하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 노면 상태 정보 도출 단계는,
   상기 제3 소정 주파수 대역의 제3 가속 스트로크 변위의 크기에 따라 노면 상태 정보를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 노면 상태 정보 도출 단계는,
   상기 제3 가속 스트로크 변위의 크기가 기 설정된 판단 기준치 이상인 경우 노면 상태 정보를 험로로 판정하고 판정 결과에 따라 엔진 및 변속 제어를 실행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 시스템.
6. 노면 상태 정보를 토대로 엔진 및 변속제어를 실행하는 엔진제어유닛을 포함하되,
   상기 엔진제어유닛은,
   가속 페달 센서로부터 공급되는 신호값을 수신하는 가속 신호값 수신부;
   상기 가속 신호값 수신부를 통해 수신된 가속 신호값의 가속 스트로크 변위 중 기 설정된 소정 주파수 대역의 가속 스트로크 변위를 추출하는 변위 추출부와,
   상기 변위 추출부에서 추출된 소정 주파수 대역의 가속 스트로크 변위를 토대로 노면 상태 정보를 추출하는 노면 상태 정보 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가속페달센서를 이용한 노면 상태 판정 시스템.
   
   

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