KR102249798B1 - 휠 속도 감지 오류 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성하는 휠속 감지 전자 제어 유닛; 및 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 휠 속도 데이터를 전송받아 오류를 검출하는 에어백 제어 유닛을 포함하는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템을 제공하여, 별도의 슬레이브 마이컴을 이용하지 않고 휠 속도 감지 시스템의 고장 여부를 판단할 수 있어 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

휠 속도 감지 오류 진단 시스템 및 방법{System and Method for detecting fail of wheel velocity of a Vehicle}

본 발명은 휠 속도 감지 오류 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 슬레이브 마이컴을 이용하지 않고 휠 속도 감지 시스템의 고장 여부를 판단할 수 있는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전자 제어 장치가 구비된 차량에서는 휠 속도를 감지하여 ABS(Anti-lock Brake System)나 ESC(electronic stability control) 장치 등의 각종 제어에 사용함으로써 능동적으로 차량 운행의 안전을 도모한다. 따라서, 정확한 휠 속도 감지는 차량의 안전 주행에 매우 중요한 요소이다.

도 1은 종래의 휠 속도 감지 오류 진단 방법의 순서도이다.

도 1을 참조하면, 휠 속도 감지의 오류를 판단하기 위하여 종래에는 휠속 감지 전자 제어 유닛 내에 메인 마이컴(main micom)과 슬레이브 마이컴(slave micom)을 한쌍으로 마련하여 각각 독자적으로 휠 속도를 산출한 후(S1, S10), SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 통해 서로 간에 독자적으로 산출된 휠 속도를 비교 판단(S2, S12)한 다음, SPI 통신 이상(S3, S13)이나 또는 휠 속도 값의 허용 오차 초과(S4, S14) 시 휠속 감지 전자 제어 유닛의 고장으로 판단(S5, S15)하였다. 휠속 감지 전자 제어 유닛의 고장 여부는 ABS/ESC와 같은 전자식 제동 장치 등에 제공되어 이들 장치의 오작동으로 인한 위험성을 낮출 수 있다.

그런데 이러한 종래의 휠 속도 감지 오류 진단 시스템에서는, 두 개의 독립적인 마이컴을 이용하여 이중적인 계산을 수행하여 신뢰성을 확보하나, 상대적으로 비용이 높은 마이컴 및 관련 부가 회로가 추가로 요구되기 때문에 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제2011-0064007호

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 슬레이브 마이컴을 이용하지 않고 휠 속도 감지 시스템의 고장 여부를 판단할 수 있는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성하는 휠속 감지 전자 제어 유닛; 및 상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 상기 휠 속도 데이터를 전송받아 오류를 검출하는 에어백 제어 유닛을 포함하는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템을 제공한다.

상기 휠 속도 감지 오류 진단 시스템은, 상기 에어백 제어 유닛으로부터 상기 휠 속도 데이터의 오류 검출 결과를 전송받아 입력으로 사용하는 제동 전자 제어 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 에어백 제어 유닛은, 차량 진행방향의 가속도 센서로부터 입력된 가속도 정보를 적분하여 차량 진행 방향의 속도(내부 산출 속도)를 산출하고, 산출된 내부 산출 속도를 상기 휠 속도 데이터로부터 산출된 차량 속도(외부 산출 속도)와 비교하여 오차 범위 이상인 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단할 수 있다.

상기 에어백 제어 유닛은, 상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 전송되는 4개의 휠 속도 정보를 평균한 값으로부터 상기 외부 산출 속도를 산출할 수 있다.

상기 에어백 제어 유닛은, roll-rate 센서 및 yaw-rate 센서와 Z축 가속도 센서로부터 횡축 roll-angle, roll-rate, yaw-rate 및 Z축 가속도 정보를 입력받아 차량의 회전 및 기울기 상태를 감지하여 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단하고, 4개의 휠 속도 정보가 모두 유효한 경우 4개의 휠 속도 정보의 편차가 임계치를 초과하는 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휠속 감지 전자 제어 유닛에서 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성하는 단계; 및 에어백 제어 유닛에서 상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 상기 휠 속도 데이터를 전송받아 오류를 검출하는 단계를 포함하는 휠 속도 감지 오류 진단 방법을 제공한다.

상기 휠 속도 감지 오류 진단 방법은, 상기 에어백 제어 유닛에서 상기 휠 속도 데이터의 오류 검출 결과를 제동 전자 제어 유닛으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 단계에서는, 차량 진행방향의 가속도 센서로부터 입력된 가속도 정보를 적분하여 차량 진행 방향의 속도(내부 산출 속도)를 산출하는 단계; 상기 휠 속도 데이터로부터 차량 속도(외부 산출 속도)를 산출하는 단계; 상기 내부 산출 속도와 상기 외부 산출 속도를 비교하여 오차 범위 이상인 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 외부 산출 속도를 산출하는 단계에서는, 상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 전송되는 4개의 휠 속도 정보를 평균한 값으로부터 상기 외부 산출 속도를 산출할 수 있다.

상기 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 단계에서는, roll-rate 센서 및 yaw-rate 센서와 Z축 가속도 센서로부터 횡축 roll-angle, roll-rate, yaw-rate 및 Z축 가속도 정보를 입력받아 차량의 회전 및 기울기 상태를 감지하는 단계; 감지된 차량의 회전 및 기울기 상태에 기초하여 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단하는 단계; 및 4개의 휠 속도 정보가 모두 유효한 경우 4개의 휠 속도 정보의 편차가 임계치를 초과하는 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 휠 속도 감지 오류 진단 시스템 및 방법에 따르면, 별도의 슬레이브 마이컴을 이용하지 않고 휠 속도 감지 시스템의 고장 여부를 판단할 수 있어 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 휠 속도 감지 오류 진단 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 에어백 제어 유닛에서 휠 속도 데이터의 오류를 판단하는 제1 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 에어백 제어 유닛에서 휠 속도 데이터의 오류를 판단하는 제2 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 휠 속도 데이터의 오류를 판단하는 제2 과정에서 차량의 회전 및 기울기 상태에 따라 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 방법의 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 통상의 기술자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 시스템(1)은, 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성하는 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)과, 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)으로부터 휠 속도 데이터를 전송받아 오류를 검출하는 에어백 제어 유닛(200)과, 에어백 제어 유닛(200)으로부터 휠 속도 데이터의 오류 검출 결과를 전송받아 입력으로 사용하는 제동 전자 제어 유닛(300)을 포함한다.

휠속 감지 전자 제어 유닛(100)은, 각각의 휠에 장착되는 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 각각의 휠에 대한 속도 데이터를 생성하고, 캔 버스(CAN BUS)를 통하여 생성된 휠 속도 데이터를 에어백 제어 유닛(200) 및 제동 전자 제어 유닛(300)으로 전송한다.

에어백 제어 유닛(200)(ACU, Airbag Control Unit)은 에어백을 제어하기 위해 구비되나, 본 발명에서는 에어백 제어 유닛(200) 내에 휠 속도 데이터 진단 로직(logic)을 마련하여 별도의 추가 구성 없이 휠 속도 감지 오류를 판단한다.

본 실시예에서, 에어백 제어 유닛(200)이 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 과정은 제1 과정 및 제2 과정의 2가지로 구성되며, 에어백 제어 유닛(200)은 휠 속도 데이터의 오류를 검출하기 위하여 2가지 과정 중 하나만을 사용하거나 2가지 과정 모두를 사용할 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 과정에서는, 차량 진행방향의 가속도 센서로부터 입력된 가속도 정보를 적분하여 차량 진행 방향의 속도(내부 산출 속도)를 산출하고, 산출된 내부 산출 속도를 휠 속도 데이터로부터 산출된 차량 속도(외부 산출 속도)와 비교하여 오차 범위 이상인 경우 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단한다.

좀 더 구체적으로 살펴보면, 제1 과정에서 에어백 제어 유닛(200)은, 가속도 센서를 1ms 마다 읽어서 가속도 적분 수행하여 내부 산출 속도를 산출하고, 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)으로부터 전송되는 4개의 휠속의 평균값으로부터 10ms 마다 외부 산출 속도를 산출하며, 10ms 마다 외부 산출 속도와 내부 산출 속도를 비교하여 그 차이가 임계치를 초과하는 경우 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단한다.

도 4를 참조하면, 제2 과정에서는, roll-rate 센서 및 yaw-rate 센서와 Z축 가속도 센서로부터 횡축 roll-angle, roll-rate, yaw-rate 및 Z축 가속도 정보를 입력받아 차량의 회전 및 기울기 상태를 감지하여 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단하고, 4개의 휠 속도 정보가 모두 유효한 경우 4개의 휠 속도 정보의 편차가 임계치를 초과하는 경우 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단한다.

이때, 차량의 회전 및 기울기 상태를 감지하여 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단한다는 것의 의미는, 도 5에서와 같이 차량에 회전이 발생하여 4개의 바퀴가 지면에 닿아있지 않은 경우를 판단하여 지면에 닿아있는 바퀴의 휠 속도만을 유효한 것으로 판단한다는 것이다.

이러한 구성을 갖는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

휠속 감지 전자 제어 유닛(100)이 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성한 후, 에어백 제어 유닛(200) 및 제동 전자 제어 유닛(300)으로 전송하면, 에어백 제어 유닛(200)은 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)이 전송한 휠 속도 데이터에 대한 오류를 제1 과정 및/또는 제2 과정에 의하여 진단한다.

제1 과정 및/또는 제2 과정에 의하여 휠 속도 데이터에 오류가 있다고 판단되면 에어백 제어 유닛(200)은 휠 속도 데이터를 유효한 정보로 사용하지 않으며, 이러한 결과를 제동 전자 제어 유닛(300)으로 전송하여 제동 전자 제어 유닛(300)에서도 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)으로부터 전송된 휠 속도 데이터를 유효한 정보로 사용하지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 휠 속도 감지 오류 진단 시스템(1)에 의하면, 별도의 슬레이브 마이컴을 이용하지 않고 휠 속도 감지 시스템의 고장 여부를 판단할 수 있어 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 시스템(1)에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 방법의 순서도이다.

이들 도면을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 방법은, 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)에서 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성하는 단계(S100)와, 에어백 제어 유닛(200)에서 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)으로부터 휠 속도 데이터를 전송받아 오류를 검출하는 단계(S200)와, 에어백 제어 유닛(200)에서 휠 속도 데이터의 오류 검출 결과를 제동 전자 제어 유닛(300)으로 전송하는 단계(S300)를 포함한다.

에어백 제어 유닛(200)에서 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 단계(S200)는, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 시스템(1)에서 설명한 바와 같이 제1 과정 및/또는 제2 과정에 따른다.

도 3을 참조하면, 제1 과정에 따른 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 단계에서는, 차량 진행방향의 가속도 센서로부터 입력된 가속도 정보를 적분하여 차량 진행 방향의 속도(내부 산출 속도)를 산출하는 단계(S210)와, 휠 속도 데이터로부터 차량 속도(외부 산출 속도)를 산출하는 단계(S220)와, 내부 산출 속도와 외부 산출 속도를 비교하여 오차 범위 이상인 경우 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 단계(S230)를 포함한다.

이때, 외부 산출 속도를 산출하는 단계에서는, 휠속 감지 전자 제어 유닛(100)으로부터 전송되는 4개의 휠 속도 정보를 평균한 값으로부터 외부 산출 속도를 산출한다.

도 4를 참조하면, 제2 과정에 따르는 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 단계에서는, roll-rate 센서 및 yaw-rate 센서와 Z축 가속도 센서로부터 횡축 roll-angle/ roll-rate / yaw-rate 및 Z축 가속도 정보를 입력받아 차량의 회전 및 기울기 상태를 감지하는 단계(S260)와, 감지된 차량의 회전 및 기울기 상태에 기초하여 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단하는 단계(S270)와, 4개의 휠 속도 정보가 모두 유효한 경우 4개의 휠 속도 정보의 편차가 임계치를 초과하는 경우 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 단계(S280)를 포함한다.

이러한 구성을 갖는 휠 속도 감지 오류 진단 방법의 작용 및 효과에 대해서는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 휠 속도 감지 오류 진단 시스템(1)에서 설명한 바와 같으므로 생략한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 일례로서 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 권리 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 권리 범위는 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 휠 속도 감지 오류 진단 시스템
100 : 휠속 감지 전자 제어 유닛
200 : 에어백 제어 유닛
300 : 제동 전자 제어 유닛

Claims (10)

1. 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성하는 휠속 감지 전자 제어 유닛; 및
   상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 상기 휠 속도 데이터를 전송받아 오류를 검출하는 에어백 제어 유닛을 포함하되,
   상기 에어백 제어 유닛은,
   차량 진행방향의 가속도 센서로부터 입력된 가속도 정보를 적분하여 차량 진행 방향의 속도(내부 산출 속도)를 산출하고, 산출된 내부 산출 속도를 상기 휠 속도 데이터로부터 산출된 차량 속도(외부 산출 속도)와 비교하여 오차 범위 이상인 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어백 제어 유닛으로부터 상기 휠 속도 데이터의 오류 검출 결과를 전송받아 입력으로 사용하는 제동 전자 제어 유닛을 더 포함하는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 에어백 제어 유닛은,
   상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 전송되는 4개의 휠 속도 정보를 평균한 값으로부터 상기 외부 산출 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 에어백 제어 유닛은,
   roll-rate 센서 및 yaw-rate 센서와 Z축 가속도 센서로부터 횡축 roll-angle, roll-rate, yaw-rate 및 Z축 가속도 정보를 입력받아 차량의 회전 및 기울기 상태를 감지하여 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단하고,
   4개의 휠 속도 정보가 모두 유효한 경우 4개의 휠 속도 정보의 편차가 임계치를 초과하는 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 휠 속도 감지 오류 진단 시스템.
6. 휠속 감지 전자 제어 유닛에서 휠속 센서로부터 정보를 입력받아 휠 속도 데이터를 생성하는 단계; 및
   에어백 제어 유닛에서 상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 상기 휠 속도 데이터를 전송받아 오류를 검출하는 단계를 포함하되,
   상기 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 단계에서는,
   차량 진행방향의 가속도 센서로부터 입력된 가속도 정보를 적분하여 차량 진행 방향의 속도(내부 산출 속도)를 산출하는 단계;
   상기 휠 속도 데이터로부터 차량 속도(외부 산출 속도)를 산출하는 단계; 및
   상기 내부 산출 속도와 상기 외부 산출 속도를 비교하여 오차 범위 이상인 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 속도 감지 오류 진단 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 에어백 제어 유닛에서 상기 휠 속도 데이터의 오류 검출 결과를 제동 전자 제어 유닛으로 전송하는 단계를 더 포함하는 휠 속도 감지 오류 진단 방법.
8. 삭제
9. 제6항에 있어서,
   상기 외부 산출 속도를 산출하는 단계에서는,
   상기 휠속 감지 전자 제어 유닛으로부터 전송되는 4개의 휠 속도 정보를 평균한 값으로부터 상기 외부 산출 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 휠 속도 감지 오류 진단 방법.
10. 제6항에 있어서,
    상기 휠 속도 데이터의 오류를 검출하는 단계에서는,
    roll-rate 센서 및 yaw-rate 센서와 Z축 가속도 센서로부터 횡축 roll-angle, roll-rate, yaw-rate 및 Z축 가속도 정보를 입력받아 차량의 회전 및 기울기 상태를 감지하는 단계;
    감지된 차량의 회전 및 기울기 상태에 기초하여 4개의 휠 속도 정보 중 유효한 휠 속도 정보를 판단하는 단계; 및
    4개의 휠 속도 정보가 모두 유효한 경우 4개의 휠 속도 정보의 편차가 임계치를 초과하는 경우 상기 휠 속도 데이터가 오류인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 속도 감지 오류 진단 방법.

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