KR102029296B1 - 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템 및 방법 - Google Patents

차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서로부터 공급되는 휠 속도 신호를 토대로 휠 속도값에 대한 오차 평균치를 연산하고 연산된 오차 평균치와 기 설정된 임계치를 비교하며 비교 결과에 따라 주행 도로 상태 정보를 판정하고 주행 도로 상태 정보 판정 결과를 토대로 엔진제어유닛의 실화 감지를 금지하는 로직이 활성화되거나 금속 벨트 식 씨브이티 차량의 변속제어유닛의 벨트 보호 로직이 활성화하는 각 종 전장품의 구동을 단속함에 따라 주행 도로 상태 정보를 토대로 구동하는 각종 전장품을 안정하게 구동할 수 있게 된다.

Description

차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING ROUGH ROAD USING WHEEL SPEED SENSOR OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휠 속도 센서로부터 공급된 휠 속도 신호를 토대로 주행 도로 상태를 정확하게 판정할 수 있도록 한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 자동차에는 제동 시와 반대로 미끄러지기 쉬운 도로면에서 출발 시와 급가속시에는 구동륜이 공전(슬립)하여 구동력을 활용할 수 없을 뿐 아니라 차체의 안정성이 결여되는 현상이 일어난다.
상기한 현상을 제거하기 위해 구동륜의 과도한 슬립을 억제하여 자동차의 방향 안정성과 구동력을 확보하는 장치로서 전자 제어에 의해 엔진 토크를 제어하거나 제동력을 가감하여 제어하는 트랙션 컨트롤이 실용화되고 있다.
또한, 4WD 차는 2WD 차와 비교하여 타이어 1륜당 담당 구동력이 1/2이 되고 과도한 슬립이 거의 없어지기 때문에 유리하다.
따라서, 4WD 차량에서 거친 노면이나 악로 주행, 압설로 등에서 제동 시 미장착 차량에 비해 제동거리가 짧아진다
상기와 같이 제동거리를 단축시키는 4WD 차량에는 G 센서를 통해 차량의 가감속도를 측정하고 측정된 가속도 또는 감속도와 실제 차량의 가속도 또는 감속도의 오차를 토대로 보정치를 도출하고 도출된 보정치가 반영된 차량의 속도를 토대로 ABS 여부가 판정된다.
예를 들어, ABS 작용 차량에서도 언덕길 경사로에서 완전 제동 시 제동 말기에 ABS 이상 작동이 발생하는 문제점을 내포하고 있다.
즉, 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이 차량이 언덕길을 등속도로 올라갈 때 차량의 실제 감속도가 0G 라면, 이 때 G센서의 출력은 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이 αG이다.
만약, 차량이 언덕길을 올라가다가 완전히 멈출 때 차량 감속도가 -β G 라면 G 센서 0G(경사길에서 차량 감속도는 경사에 의해 감속도에 기인)이다.
또한, 차량이 언덕길을 올라가다가 완전 제동 시 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 차량 감속도가 -δG 라면, 차량의 실제 감속도는 -(β+ δ)G 이고, 이 때 G 센서의 출력은 -δG가 된다.
따라서, G 센서 출력이 -δG 인 경우, 그 값이 LOW-μ상태 도로에서처럼 매우 작아서 ABS 제어 장치(미도시)에서는 LOW-μ 로 인지하게 되고 그에 따라 ABS를 작동하게 된다.
그러나, 일반적인 자동차에서 휠 속도 센서를 이용하여 주행 도로 상태 정보를 도출하고 도출된 주행 상태 정보를 토대로 엔진 제어유닛의 실화 감지 금지 로직 및 금속 벨트식 씨브이티 차량의 변속제어유닛의 벨트 보호 로직 등 다수의 전장품의 구동을 단속하는 장치 및 로직이 존재하지 아니하였다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 회 샘플링하여 휠 속도값을 생성하는 휠 속도 검출부와 상기 휠 속도 값을 토대로 휠 속도에 대한 진동을 감지하는 휠 속도 진동 감지부와 상기 휠 속도에 대한 진동을 통해 주행 도로 상태 정보를 판정하는 주행 도로 상태 판정부와 상기 주행 도로 상태 판정부의 주행 도로 상태 정보를 토대로 다수의 전장품의 구동을 단속하는 제어부를 포함하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템을 제공함에 따라, 휠 속도에 대한 진동을 토대로 주행 도로 상태를 판정하고 판정된 도로 상태 정보를 토대로 구동되는 각 종 엔진제어유닛 및 변속제어유닛을 포함하는 전장품에 대한 구동을 안정적으로 실행할 수 있는 신뢰성을 근본적으로 향상하게 된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 또 목적은 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 회 샘플링하여 휠 속도값을 생성하는 휠 속도 수신 단계와 상기 휠 속도 값을 토대로 휠 속도에 대한 진동을 감지하는 휠 속도 진동 감지 단계와 상기 휠 속도에 대한 진동을 통해 주행 도로 상태 정보를 판정하는 주행 도로 상태 판정 단계와 상기 주행 도로 상태 판정부의 주행 도로 상태 정보를 토대로 각 종 전장품의 구동을 단속하는 제어 단계를 포함하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 방법을 제공함에 따라, 휠 속도에 대한 진동을 토대로 주행 도로 상태를 판정하고 판정된 도로 상태 정보를 토대로 구동되는 각 종 엔진제어유닛 및 변속제어유닛 등을 포함하는 다수의 전장품에 대한 구동을 안정적으로 실행할 수 있는 신뢰성을 근본적으로 향상하게 된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템은,
각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 회 샘플링하여 샘플링된 휠 속도값을 생성하는 휠 속도 검출부와,
각 바퀴 별 휠 속도 값을 토대로 휠 속도에 대한 진동을 감지하는 휠 속도 진동 감지부와,
상기 휠 속도에 대한 진동을 통해 주행 도로 상태 정보를 판정하는 주행 도로 상태 판정부와,
상기 주행 도로 상태 판정부의 주행 도로 상태 정보를 토대로 다수의 전장품의 구동을 단속하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 휠 속도 진동 감지부는,
상기 소정 시간 주기로 소정 회 공급되는 각 바퀴의 휠 속도값에 대한 평균치를 각각 연산하는 휠 속도 평균치 연산부와,
상기 각 바퀴의 휠 속도 평균치와 상기 소정 회의 소정 주기로 입력되는 휠 속도 중 기 설정된 하나의 휠 속도값의 차를 연산하여 휠 속도 평균치와 휠 속도 간의 오차를 도출하는 오차 연산부와,
상기 오차 연산부를 통해 연산된 오차에 대한 평균치를 연산하는 오차 평균치 연산부를 포함하는 것을 특징으로한다.
바람직하게, 상기 소정 시간은 10 msec인 것을 특징으로 하고, 상기 소정 회는 5회인 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 휠 속도 평균치는,
각 바퀴의 휠 속도 센서로부터 공급되는 제1 시점의 휠 속도값(X(t0))과, 상기 제1 시점(t(0))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 휠 속도값(x(t(-1))과 2의 곱, 상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 휠 속도값(X(t(-2))과 3의 곱, 상기 제3 소정 시점(t(-2))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 휠 속도값(x(t(-3))과 2의 곱, 및 상기 제4 시점(t(-3))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제5 시점(t(-4))의 휠 속도값(x(t(-4))의 합과 휠 속도값의 수(9)의 비로 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 오차 평균치는,
상기 제1 시점(t(0))의 오차값과, 상기 제1 시점(t(0))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 오차값과, 상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 오차값과, 상기 제3 시점(t(-2))으로부터 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 오차값과, 상기 제4 시점(t(-3)으로부터 소정 시간 이전의 제5 시점(t(-4))의 오차값의 합과 상기 소정 횟수(5)의 비로 설정되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 주행 도로 상태 판정부는,
상기 오차 평균치를 미리 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과를 토대로 험로인 지를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 주행 도로 상태 판정부는,
각 바퀴에 대한 상기 오차 평균치 중 적어도 하나 이상의 오차 평균치와 미리 정해진 임계치를 비교하는 비교부와,
상기 비교부의 비교 결과 상기 오차 평균치가 상기 임계치 이상인 경우 주행 도로 상태 정보를 험로로 판정하는 험로 판정부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 험로 판정 후 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 증가하고 증가된 카운터의 카운팅값을 기 설정된 소정치와 비교하며 비교 결과 카운터의 카운팅값이 소정치에 도달한 경우 험로 판정 결과에 따라 다수의 전장품의 구동을 단속하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 제어부는,
상기 비교부의 비교 결과 상기 오차 평균치가 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 주행 도로 상태 정보의 카운팅값을 감소하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 기술적 과제는,
각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 회 샘플링하고 샘플링된 각 바퀴 별 휠 속도값을 생성하는 휠 속도 수신 단계와,
상기 휠 속도 값을 토대로 휠 속도에 대한 진동을 감지하는 휠 속도 진동 감지 단계와,
상기 휠 속도에 대한 진동을 통해 주행 도로 상태 정보를 판정하는 주행 도로 상태 판정 단계와,
상기 주행 도로 상태 판정부의 주행 도로 상태 정보를 토대로 제어되는 다수의 전장품의 구동을 단속하는 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 휠 속도 진동 감지 단계는,
상기 소정 시간 주기로 소정 회 공급되는 각 바퀴의 휠 속도에 대한 평균치를 각각 연산하는 휠 속도 평균치 연산 단계와,
상기 각 바퀴의 휠 속도 평균치와 상기 소정 회의 소정 주기로 입력되는 휠 속도 중 하나의 휠 속도의 차를 연산하여 휠 속도 평균치와 휠 속도 간의 오차를 도출하는 오차 연산 단계와,
상기 오차 연산부를 통해 연산된 오차에 대한 평균치를 연산하는 오차 평균치 연산 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 주행 도로 상태 판정 단계는,
상기 오차 평균치를 미리 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과를 토대로 험로인 지를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 주행 도로 상태 판정단계는,
각 바퀴에 대한 상기 오차 평균치 중 적어도 하나 이상의 오차 평균치와 미리 정해진 임계치를 비교하고,
상기 비교부의 비교 결과 상기 오차 평균치가 상기 임계치 이상인 경우 주행 도로 상태 정보를 험로로 판정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 제어 단계는,
상기 험로 판정 후 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 증가하고 증가된 카운터의 카운팅값을 기 설정된 소정치와 비교하며 비교 결과 카운터의 카운팅값이 소정치에 도달한 경우 험로 판정 결과를 기반으로 구동되는 엔진제어유닛 및 변속제어유닛을 포함하는 다수의 전장품의 구동을 단속하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 제어 단계는,
상기 비교 단계의 비교 결과 상기 오차 평균치가 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 주행 도로 상태 정보의 카운팅값을 감소하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템 및 방법에 따르면, 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 횟수 동안 수신하고 상기 휠 속도 신호의 휠 속도 값을 토대로 휠 속도에 대한 진동을 통해 주행 도로 상태 정보를 도출함에 따라 주행 도로 상태 정보를 정확하게 판정할 수 있어 상기 주행 도로 상태 정보를 통해 주행 도로 상태 정보를 토대로 구동되는 엔진제어유닛 및 변속제어유닛 등을 포함하는 다수의 전장품에 대한 구동을 안정적으로 실행할 수 있는 효과를 얻는다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 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 1a은 일반적인 언덕길의 등속도 주행 시 차량 가속도를 보인 도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 언덕길의 등속도 주행 시 G 센서의 출력 신호를 보인 도이다.
도 2는 일반적인 차량이 언덕길의 주행 중 완전 제동 시 차량 감속도, 실제 차량 감속도, 및 G 센서의 출력 신호를 보인 도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템의 구성을 보인 도이다.
도 4는 도 3에 도시된 휠 속도 진동 감지부의 구성을 상세하게 보인 도이다.
도 5는 도 3에 도시된 주행 도로 상태 판정부의 구성을 상세하게 보인 도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 4 및 도 5에 도시된 각 부의 구성을 보인 회로도들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 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.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로장치의 상태 판정 시스템의 구성을 보인 도이고, 도 4는 도 3에 도시된 휠 속도 진동 감지부(30)의 구성을 상세하게 보인 도이며, 도 5는 도 3에 도시된 주행 도로 상태 판정부(50)의 구성을 상세하게 보인 도이다. 도 6a 내지 도 6c은 도 4 및 도 5에 도시된 각 부의 구성을 보인 회로도들이다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템은, 휠 속도 센서로부터 공급되는 휠 속도에 대한 진동을 토대로 주행 도로 상태 정보를 도출하고 도출된 주행 도로 상태 정보를 토대로 엔진제어유닛 및 변속제어유닛을 포함하는 각 종 전장품을 구동 제어하도록 구비되며, 이러한 시스템은, 휠 속도 검출부(10), 휠 속도 진동 감지부(30), 주행 도로 상태 판정부(50), 및 제어부(70)를 포함한다.
여기서, 상기 휠 속도 검출부(10)는 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호 1 내지 휠 속도 신호 4를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 회 샘플링하여 샘플링값인 휠 속도값을 생성하도록 구비된다.
또한, 상기 휠 속도 진동 감지부(30)는 소정 시간 주기(10 msec)로 소정 회(5회) 동안 수신되는 각 휠 속도 신호 1 내지 휠 속도 신호 4 각각에 대한 진동을 감지하도록 구비되는데, 상기 휠 속도 신호 1 내지 휠 속도 신호 4 각각에 대한 휠 속도에 대한 진동은 우선, 상기 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4를 연산하고, 연산된 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4를 상기 횔 속도 신호 2의 오차를 연산하며, 연산된 오차에 대한 평균치를 연산하여 연산된 오차 평균치로부터 도출되도록 구비된다.
즉, 상기 휠 속도 진동 감지부(30)는 도 4 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 소정 시간(10 msec) 주기로 소정 회(t(0), t(-1), t(-2), t(-3), t(-4))공급되는 각 바퀴의 휠 속도 신호 1 내지 휠 속도 신호 4 각각에 대한 평균치를 연산하는 휠 속도 평균치 연산부(31)와, 상기 각 바퀴의 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4와 상기 소정 회의 소정 주기로 입력되는 휠 속도 중 하나의 휠 속도값( X(t(-2))의 차를 연산하여 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4와 제3 소정 주기(t(-2))의 휠 속도 휠 속도 신호 1 내지 휠 속도 신호 4 간의 오차를 도출하는 오차 연산부(33)와, 상기 오차 연산부를 통해 연산된 오차에 대한 평균치를 연산하여 오차 평균치를 도출하는 오차 평균치 연산부(35)의 구성을 갖는다.
여기서, 싱기 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4 각각은, 다음 식을 만족한다.
휠 속도 평균치= (제1 시점의 휠 속도값(X(t0)) + 2* 휠 속도값(x(t(-1))+ 3* 제3 시점(t(-2))의 휠 속도값(X(t(-2))+ 2* 제4 시점(t(-3))의 휠 속도값(x(t(-3)) + 제5 시점(t(-4))의 휠 속도값(x(t(-4)))/ 휠 속도값의 총 수(9)
여기서, 상기 휠 속도값(X(t0))는 제1 시점(t(0))의 휠 속도 신호의 샘플링값이고, 휠 속도값(x(t(-1))는 상기 제1 시점(t(0))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 휠 속도 신호의 샘플링값이며, 휠 속도값(X(t(-2))은 상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 휠 속도 신호의 샘플링값이고, 휠 속도값(x(t(-3))는 상기 제3 소정 시점(t(-2))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 휠 속도 신호의 샘플링값이며, 휠 속도값(x(t(-4))는 상기 제4 시점(t(-3))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제5 시점(t(-4))의 휠 속도신호에 대한 샘플링값이다. 또한, 휠 속도값의 수는 총 1+2+3+2+1을 만족하는 9이다.
그리고, 상기 오차 연산부(33)는 상기 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4와 제3 소정 시점(t(-2))의 휠 속도 신호 1 내지 휠 속도 신호 4 간의 오차를 산출한다. 즉, 제1 바퀴에 대한 오차는 휠 속도 평균치1- X(t(-2))로부터 도출된다.
이어 상기, 오차 평균치 연산부(35)는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 각 바퀴 별로 산출된 오차 1 내지 오차 4 각각에 대한 오차 평균치를 연산한다. 즉, 상기 오차 평균치는 상기 제1 시점(t(0))의 오차와, 상기 제1 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 오차와, 상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 오차와, 상기 제3 시점(t(-2))으로부터 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 오차와, 상기 제4 시점(t(-3))으로부터 소정 시간이 경과된 제5 시점(t(-4))의 오차의 합과 상기 소정 횟수(5)의 비로 도출된다.
즉, 각 바퀴 별 오차 평균치=상기 제1 시점(t(0))의 오차 + 상기 제1 시점(t(0))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 오차+상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 오차+상기 제3 시점(t(-2))으로부터 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 오차+상기 제4 시점(t(-3))으로부터 소정 시간이 경과된 제5 시점(t(-4))의 오차)/5 로부터 도출된다.
상기 각 바퀴 별 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4는 주행 도로 상태 판정부(50)로 공급된다.
상기 주행 도로 상태 판정부(50)는, 상기 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4 을 미리 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과 상기 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4 중 적어도 하나 이상이 상기 임계치를 초과하는 경우 주행 도로 상태 정보를 험로로 판정하도록 구비된다.
즉, 상기 주행 도로 상태 판정부(50)는 도 5 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 각 바퀴에 대한 상기 오차 평균치 각각을 미리 정해진 임계치를 비교하는 비교부(51)와, 상기 비교부(51)의 비교 결과 상기 오차 평균치 1 내디 오차 평균치 4 중 적어도 하나 이상의 오차 평균치가 상기 임계치 이상인 경우 주행 도로 상태 정보를 험로로 판정하는 험로 판정부(53)를 포함한다.
상기 주행 도로 상태 판정부(50)의 판정 결과 험로로 판정되는 경우 상기 제어부(70)는 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 증가하고 증가된 카운터의 카운팅값을 기 설정된 소정치와 비교하며 비교 결과 카운터의 카운팅값이 소정치에 도달한 경우 험로 판정 결과에 따라 엔진제어유닛 및 변속제어유닛을 포함하는 각 전장품의 구동을 정지하도록 구비된다.
즉, 상기 험로 판정 결과에 따라, 엔진제어유닛의 실화 감지를 금지하는 로직이 활성화괴거나 금속 벨트 식 씨브이티 차량의 변속제어유닛의 벨트 보호 로직이 활성화된다.
그리고, 상기 주행 도로 상태 판정부(50)의 비교부(51)의 비교 결과 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4 중 적어도 하나 이상의 오차 평균치가 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 제어부(70)는 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 감소하도록 구비된다.
이러한 구성에 의하면, 상기 휠 속도 검출부(10)는 각 바퀴의 소정 위치에 설치된 휠 속도 센서로부터 휠 속도 신호를 기 정의된 소정 시간(10 msec) 주기로 소정 회(5) 샘플링하여 각 바퀴 별로 휠 속도값을 출력한다.
그리고, 상기 휠 속도 진동 감지부(30)의 휠 속도 평균치 연산부(31)는 수신된 휠 속도값 각각에 대한 평균치를 연산하여 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4를 도출하고, 도출된 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4는 오차 연산부(33)로 제공된다.
상기 오차 연산부(33)는 상기 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4 각각의 휠 속도 평균치와 기 정의된 소정 시점(t(-2))에서의 휠 속도값(X(t(-2))의 차를 연산하여 오차를 도출한다.
예를 들어, 제1 소정 시점 내지 제5 소정 시점에서 각각의 휠 속도 평균치 1과 상기 휠 속도 신호 1에 대한 상기 제3 소정 시점(t(-2))에서의 휠 속도값(X(t(-2))의 차로 제1 바퀴에 대한 오차 1이 도출되게 된다. 상기의 과정을 각 소정 시점 별로 각 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치에 대해 반복 실행한다.
이어 상기 오차 평균치 연산부(35)는 상기 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4에 대한 오차 1 내지 오차 4 각각에 대한 평균치를 연산하여 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4를 도출한다. 즉, 상기 오차 평균치는, 각 소정 시점 별의 오차 평균치의 합과 소정 시점의 횟수의 비로 도출된다.
상기 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4는 각 바퀴 별 휠 속도 신호에 대한휠 속도값의 진동을 의미한다. 즉, 휠 속도 신호에 대한 휠 속도 평균치를 연산하고 연산된 휠 속도 평균치와 실제 휠 속도값 간의 오차를 토대로 휠 속도에 대한 진동을 판정하게 된다.
그리고, 상기 도출된 각 바퀴의 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4는 주행 도로 상태 판정부(50)로 공급된다.
상기 주행 도로 상태 판정부(50)의 비교부(51)는 상기 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4 각각에 대해 기 설정된 임계치와 비교하고, 비교 결과는 상기 험로 판정부(53)로 공급된다.
상기 험로 판정부(53)는 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4 중 적어도 하나 이상의 오차 평균치가 임계치 이상인 경우 주행 도로 상태 정보를 험로로 판정한 후 판정 결과를 상기 제어부(70)로 공급한다.
상기 제어부(70)는, 상기 주행 도로 상태 정보가 험로인 경우 카운터(55)의 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 증가하고, 증가된 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 제공받아 기 설정된 소정치와 비교하며, 비교 결과 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값이 상기 소정치 이상인 경우 엔진제어유닛 및 변속제어유닛 등을 포함하는 각 종 전장품의 구동을 단속한다.
즉, 상기 험로 판정 결과에 따라, 엔진제어유닛의 실화 감지를 금지하는 로직이 활성화괴거나 금속 벨트 식 씨브이티 차량의 변속제어유닛의 벨트 보호 로직이 활성화된다.
그러나, 상기 험로 판정부(53)의 비교 결과 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4 중 적어도 하나 이상의 오차 평균치가 임계치 이상이 아닌 경우 상기 주행 도로 상태 정보를 험로가 아닌 것으로 판정하고 판정 결과를 상기 제어부(70)로 제공한다.
상기 제어부(70)는, 상기 주행 도로 상태 정보가 험로가 아닌 경우 상기 도로 주행 상태 정보 카운팅값을 감소한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서로부터 공급되는 휠 속도 신호를 토대로 휠 속도값에 대한 오차 평균치가 연산되고 연산된 오차 평균치와 기 설정된 임계치를 비교하고 비교 결과에 따라 주행 도로 상태 정보가 판정된다. 이러한 주행 도로 상태 정보에 따라 엔진제어유닛 및 변속제어유닛 등을 포함하는 각 종 전장품의 구동을 단속하여 각 중 전장품을 안정하게 구동할 수 있게 된다.
도 7은 도 3에 도시된 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 과정을 설명한다.
우선, 상기 휠 속도 검출부(10)는, 단계(101)를 통해 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정회(제1 소정 시점(t(0), 제2 소정 시점(t(-1)), 제3 소정 시점(t(-2)), 제4 소정 시점(t(-3)), 제5 소정 시점(t(-4))) 샘플링하여 각 소정 시점 별 샘플링값인 휠 속도값을 생성하고, 상기 각 바퀴 별로 생성된 휠 속도값 1 내지 휠 속도값 4는 상기 휠 속도 진동 감지부(30)로 제공된다.
그리고, 상기 휠 속도 진동 감지부(30)는, 단계(103)를 통해 휠 속도값 1 내지 휠 속도값 4 각각에 대한 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속도 평균치 4를 연산하고, 이어 단계(105)를 통해 연산된 휠 속도 평균치 1 내지 휠 속 평균치 4 각각에 대한 오차 1 내지 오차 4를 기 정의된 산술식으로부터 도출한다.
이어 단계(107)에서, 상기 단계(105)에서 도출된 오차 1 내지 오차 4 각각에 대한 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4은 기 정의된 산술식을 토대로 도출된다.
즉, 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4는 각 바퀴에서 발생하는 진동을 의미한다.
이러한 상기 단계(107)에서 도출된 오차 평균치 1 내지 오차 평균치는 주행 도로 상태 판정부(50)로 제공된다.
상기 주행 도로 상태 판정부(50)는 단계(109)를 통해 수신된 오차 평균치 1 내지 오차 평균치 4 각각과 기 설정된 임계치를 비교하고 비교 결과 오차 평균치 1 및 오차 평균치 4 중 적어도 하나 이상이 상기 임계치 이상인 경우 단계(111)를 통해 주행 도로 상태 정보를 험로로 설정하여 상기 제어부(70)로 전송한다.
상기 제어부(70)는 상기 단계(111)에서 제공된 험로의 주행 도로 상태 정보를 수신하여 단계(113)를 통해 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 증가하고, 증가된 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 미리 정해진 소정치와 비교한다(단계 115).
상기 단계(115)에서 증가된 주행 도로 상태 정보 카운팅값이 상기 소정치에 도달한 경우 상기 제어부(70)는 단계(117)를 통해 엔진제어유닛 및 변속제어유닛 등을 포함하는 각 종 전장품의 구동을 단속한다.
즉, 상기 험로 판정 결과에 따라, 엔진제어유닛의 실화 감지를 금지하는 로직이 활성화괴거나 금속 벨트 식 씨브이티 차량의 변속제어유닛의 벨트 보호 로직이 활성화된다.
한편, 상기 단계(109)에서 오차 평균치와 상기 임계치와의 비교 결과 상기 오차 평균치가 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 제어부(70)는 단계(119)를 통해 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 감소한 후 상기 단계(101)로 진행한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서로부터 공급되는 휠 속도 신호를 토대로 휠 속도값에 대한 오차 평균치가 연산되고 연산된 오차 평균치와 기 설정된 임계치를 비교하고 비교 결과에 따라 주행 도로 상태 정보가 판정된다. 이러한 주행 도로 상태 정보에 따라 엔진제어유닛의 실화 감지 금지 로직 및 금속 벨트식 씨브이티 차량의 변속제어유닛의 벨트 보호 로직 등의 구동을 단속하여 엔진제어유닛 및 변속제어유닛 등을 포함하는 각 종 전장품을 안정적으로 구동할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서로부터 공급되는 휠 속도 신호를 토대로 휠 속도값에 대한 오차 평균치를 연산하고 연산된 오차 평균치와 기 설정된 임계치를 비교하며 비교 결과에 따라 주행 도로 상태 정보를 판정하고 주행 도로 상태 정보 판정 결과를 토대로 엔진제어유닛의 실화 감지를 금지하는 로직이 활성화되거나 금속 벨트 식 씨브이티 차량의 변속제어유닛의 벨트 보호 로직이 활성화하는 각 종 전장품의 구동을 단속함에 따라 주행 도로 상태 정보를 토대로 구동하는 각종 전장품을 안정하게 구동할 수 있는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 판정 시스템 및 방법에 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 (16)

  1. 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 회 샘플링하여 샘플링된 휠 속도값을 생성하는 휠 속도 검출부와,
    각 바퀴 별 휠 속도 값을 토대로 휠 속도에 대한 진동을 감지하는 휠 속도 진동 감지부와,
    상기 휠 속도에 대한 진동을 통해 주행 도로 상태 정보를 판정하는 주행 도로 상태 판정부와,
    상기 주행 도로 상태 판정부의 주행 도로 상태 정보를 토대로 다수의 전장품의 구동을 단속하는 제어부를 포함하고,
    상기 휠 속도 진동 감지부는,
    상기 소정 시간 주기로 소정 회 공급되는 각 바퀴의 휠 속도값에 대한 평균치를 각각 연산하는 휠 속도 평균치 연산부와,
    상기 각 바퀴의 휠 속도 평균치와 상기 소정 회의 소정 주기로 입력되는 휠 속도 중 기 설정된 하나의 휠 속도값의 차를 연산하여 휠 속도 평균치와 휠 속도 간의 오차를 도출하는 오차 연산부와,
    상기 오차 연산부를 통해 연산된 오차에 대한 평균치를 연산하는 오차 평균치 연산부를 포함하며,
    상기 휠 속도 평균치는,
    각 바퀴의 휠 속도 센서로부터 공급되는 제1 시점의 휠 속도값(X(t0))과, 상기 제1 시점(t(0))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 휠 속도값(x(t(-1))과 2의 곱, 상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 휠 속도값(X(t(-2))과 3의 곱, 상기 제3 시점(t(-2))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 휠 속도값(x(t(-3))과 2의 곱, 및 상기 제4 시점(t(-3))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제5 시점(t(-4))의 휠 속도값(x(t(-4))의 합과 휠 속도값의 수(9)의 비로 설정되는,
    차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정 시간은 10 msec인 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 소정 회는 5회인 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 오차에 대한 평균치는,
    상기 제1 시점(t(0))의 오차값과, 상기 제1 시점(t(0))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 오차값과, 상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 오차값과, 상기 제3 시점(t(-2))으로부터 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 오차값과, 상기 제4 시점(t(-3))으로부터 소정 시간 이전의 제5 시점(t(-4))의 오차값의 합과 상기 소정 회(5)의 비로 설정되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주행 도로 상태 판정부는,
    상기 오차에 대한 평균치를 미리 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과를 토대로 험로인 지를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 주행 도로 상태 판정부는,
    각 바퀴에 대한 상기 오차에 대한 평균치 중 적어도 하나 이상의 오차에 대한 평균치와 미리 정해진 임계치를 비교하는 비교부와,
    상기 비교부의 비교 결과 상기 오차에 대한 평균치가 상기 임계치 이상인 경우 주행 도로 상태 정보를 험로로 판정하는 험로 판정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 험로 판정 후 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 증가하고 증가된 카운터의 카운팅값을 기 설정된 소정치와 비교하며 비교 결과 카운터의 카운팅값이 소정치에 도달한 경우 험로 판정 결과에 따라 엔진제어유닛 및 변속제어유닛을 포함하는 다수의 전장품의 구동을 단속하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 비교부의 비교 결과 상기 오차에 대한 평균치가 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 주행 도로 상태 정보의 카운팅값을 감소하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 시스템.
  11. 각 바퀴의 소정 위치에 설치되는 휠 속도 센서를 통해 각 바퀴의 휠 속도 신호를 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 회 샘플링하고 샘플링된 각 바퀴 별 휠 속도값을 생성하는 휠 속도 수신 단계와,
    상기 휠 속도 값을 토대로 휠 속도에 대한 진동을 감지하는 휠 속도 진동 감지 단계와,
    상기 휠 속도에 대한 진동을 통해 주행 도로 상태 정보를 판정하는 주행 도로 상태 판정 단계와,
    상기 주행 도로 상태 판정부의 주행 도로 상태 정보를 토대로 다수의 전장품의 구동을 단속하는 제어 단계를 포함하고,
    상기 휠 속도 진동 감지 단계는,
    상기 소정 시간 주기로 소정 회 공급되는 각 바퀴의 휠 속도에 대한 평균치를 각각 연산하는 휠 속도 평균치 연산 단계와,
    상기 각 바퀴의 휠 속도 평균치와 상기 소정 회의 소정 주기로 입력되는 휠 속도 중 하나의 휠 속도의 차를 연산하여 휠 속도 평균치와 휠 속도 간의 오차를 도출하는 오차 연산 단계와,
    상기 오차 연산 단계를 통해 연산된 오차에 대한 평균치를 연산하는 오차 평균치 연산 단계를 포함하며,
    상기 휠 속도 평균치는,
    각 바퀴의 휠 속도 센서로부터 공급되는 제1 시점의 휠 속도값(X(t0))과, 상기 제1 시점(t(0))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제2 시점(t(-1))의 휠 속도값(x(t(-1))과 2의 곱, 상기 제2 시점(t(-1))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제3 시점(t(-2))의 휠 속도값(X(t(-2))과 3의 곱, 상기 제3 소정 시점(t(-2))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제4 시점(t(-3))의 휠 속도값(x(t(-3))과 2의 곱, 및 상기 제4 시점(t(-3))으로부터 상기 소정 시간이 경과된 제5 시점(t(-4))의 휠 속도값(x(t(-4))의 합과 휠 속도값의 수(9)의 비로 설정되는,
    차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서, 상기 주행 도로 상태 판정 단계는,
    상기 오차에 대한 평균치를 미리 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과를 토대로 험로인 지를 판정하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 주행 도로 상태 판정단계는,
    각 바퀴에 대한 상기 오차에 대한 평균치 중 적어도 하나 이상의 오차에 대한 평균치와 미리 정해진 임계치를 비교하는 비교 단계를 포함하고,
    상기 비교 단계의 비교 결과, 상기 오차에 대한 평균치가 상기 임계치 이상인 경우 주행 도로 상태 정보를 험로로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제어 단계는,
    상기 험로로 판정한 이후 상기 주행 도로 상태 정보 카운팅값을 증가하고 증가된 카운터의 카운팅값을 기 설정된 소정치와 비교하며 비교 결과 카운터의 카운팅값이 소정치에 도달한 경우 험로 판정 결과에 따라 엔진제어유닛 및 변속제어유닛을 포함하는 다수의 전장품의 구동을 단속하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어 단계는,
    상기 비교 단계의 비교 결과, 상기 오차에 대한 평균치가 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 주행 도로 상태 정보의 카운팅값을 감소하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 휠 속도 센서를 이용한 주행 도로 상태 정보 판정 방법.
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