KR102537893B1 - 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법 - Google Patents

자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법 Download PDF

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Abstract

운전자가 긴급한 상황에서 가속 페달을 브레이크 페달로 혼동하여 풀 악셀(100%)로 밟았을 경우 엔진 RPM을 공회전 RPM으로 자동으로 떨어트려 급가속으로 인한 사고를 방지할 수 있도록 한 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법에 관한 것으로서, 급가속 방지 스위치의 조작에 따라 급가속 방지 기능을 설정하고, 운전자가 가속 페달을 누르면 풀(full) 악셀 상태인지를 확인하여, 풀 악셀 상태이면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)을 제어하고, 가속 방지 안내 음성의 송출을 제어하며, 엔진 컨트롤 유닛 제어 후, 엔진 회전수가 공회전 상태인지를 확인하여 엔진 회전수가 공회전 상태이면 엔진 컨트롤 유닛의 제어를 리셋하고, 엔진 회전수가 공회전 상태가 아니면 푸시로드 모터를 작동시켜 강제로 가속페달을 눌러지는 반대 방향으로 밀어내어, 페달 오조작에 따른 급가속을 방지한다.

Description

자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법{Method for preventing sudden acceleration due to pedal erroneous operation of a vehicle}
본 발명은 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법에 관한 것으로, 특히 운전자가 긴급한 상황에서 가속 페달을 브레이크 페달로 혼동하여 풀 악셀(100%)로 밟았을 경우 엔진 RPM을 공회전 RPM으로 자동으로 떨어트려 급가속으로 인한 사고를 방지할 수 있도록 한 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법에 관한 것이다.
최근 자동차에는 가속 페달의 답력, 엔진 회전수 및 변속단의 조건에 따라 요구 토크량을 결정하고, 결정된 요구 토크량에 기초해서 스로틀 바디에 장착되는 직류 모터를 구동시켜 스로틀 밸브의 개도를 제어하는 전자 제어 스로틀(Electronic Throttle Control, 이하 'ETC'라 함) 장치가 적용되고 있다.
이러한 ETC 장치는 자동차의 전자 제어 장치(Electronic Control Unit, 이하 'ECU'라 함) 또는 크루즈 제어장치(Cruise Control Unit, 이하 'CCU'라 함)를 사용하여 액셀 페달의 상태에 따라서 개폐 여부를 조절한다.
이에 따라, ETC 장치는 가속페달과 스로틀 밸브가 케이블로 연결되지 않고, 모터의 작동에 의해 스로틀 밸브를 정확하게 개폐하여 엔진의 점화시기와 연료 분사량 등을 정확하게 조절할 수 있어 엔진의 응답도 다이내믹하게 이루어지며, 기존 케이블 때문에 발생하는 소음도 크게 줄일 수 있다.
이러한 ETC 장치가 적용된 자동차에서 운전자가 긴급 상황에서 엑셀 페달을 브레이크 페달로 잘못 오인하고 밟는 경우가 있다.
그런데 종래의 자동차는 운전자 오작동시의 상황에 대해서도 속수무책이다. 따라서 운전자의 페달 오조작시 발생하는 급가속을 방지하여 사고를 방지할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 10-2014-0031119(2014.03.14. 공개)(자동차의 급발진 방지장치 및 그의 제어방법) 대한민국 공개특허 10-2015-0018154(2015.02.23. 공개)(차량 제어 시스템 및 방법) 대한민국 공개특허 10-2016-0070521(2016.06.20. 공개(자동차 급출발 방지 제어방법) 대한민국 등록특허 10-2123382(2020.06.10. 등록)(차량 급발진 진단 장치) 대한민국 등록특허 10-2320893(2021.10.28. 등록)(하이브리드 차량용 급발진 방지 장치 및 방법)
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 자동차에서 긴급 상황 시 운전자의 페달 오조작으로 인한 급가속으로 인해 발생하는 사고를 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 운전자가 긴급한 상황에서 가속 페달을 브레이크 페달로 혼동하여 풀 악셀(100%)로 밟았을 경우 엔진 RPM을 공회전 RPM으로 자동으로 떨어뜨려 급가속으로 인한 사고를 방지할 수 있도록 한 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 "자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지장치"는,
급가속 방지를 위해 운전자가 급가속 방지 기능을 설정하는 급가속 방지 스위치;
가속력을 발생하기 위해 운전자가 조작하는 가속 페달의 누름 상태를 감지하는 가속페달센서;
상기 급가속 방지 스위치에 의해 급가속 방지 기능이 설정되면, 상기 가속페달센서에 의해 검출된 가속페달의 눌러진 양이 풀 악셀로 판단이 되면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)을 제어하여 1차적으로 급가속을 억제하고, 푸시로드 모터를 구동시켜 가속페달을 눌러지는 방향의 반대로 밀어 2차적으로 급가속을 방지하는 급가속 방지 제어부;
상기 급가속 방지 제어부의 제어에 따라 엔진의 회전수(RPM)를 제어하는 엔진 컨트롤 유닛;
상기 급가속 방지 제어부의 제어에 따라 상기 가속페달을 눌러지는 방향의 반대 방향으로 밀어 급가속을 방지하는 푸시로드 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지장치"는,
상기 급가속 방지 제어부의 제어에 따라 풀 악셀 킥 다운 모드시 가속페달 작동을 중지하고 브레이크 페달을 조작하라는 음성을 스피커를 통해 안내하는 가속방지 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 급가속 방지 제어부는 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입시 엔진 회전수(RPM)가 공회전 회전수가 되도록 상기 엔진 컨트롤 유닛(ECU)에 RPM 제어 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법"은,
(a) 급가속 방지 스위치의 조작에 따라 급가속 방지 기능을 설정하는 단계;
(b) 운전자가 가속 페달을 누르면 풀(full) 악셀 상태인지를 확인하는 단계;
(c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 풀 악셀 상태이면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)을 제어하고, 가속 방지 안내 음성의 송출을 제어하는 단계; 및
(d) 상기 엔진 컨트롤 유닛 제어 후, 엔진 회전수가 공회전 상태인지를 확인하여 엔진 회전수가 공회전 상태이면 상기 엔진 컨트롤 유닛의 제어를 리셋하고, 상기 엔진 회전수가 공회전 상태가 아니면 푸시로드 모터를 작동시켜 강제로 가속페달을 눌러지는 반대 방향으로 밀어내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 운전자가 긴급한 상황(급발진, 추돌 또는 충돌 예정, 급정지 상황, 기타)에서 가속 페달을 브레이크 페달로 혼동하여 풀 악셀(100%)로 밟았을 경우 엔진 RPM을 공회전 RPM으로 자동으로 떨어뜨려, 페달 오조작으로 인한 급가속으로 인해 발생하는 사고를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지장치의 개략 구성도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에서 푸시로드 모터를 이용하여 가속페달을 강제로 원위치시키는 예시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법을 보인 흐름도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지장치의 개략 구성도로서, 가속페달(10), 가속페달센서(11), 급가속 방지 제어부(20), 급가속 방지 스위치(30), 가속 방지 안내부(40), 엔진 컨트롤 유닛(ECU)(50), 푸시로드 모터(60)를 포함할 수 있다.
급가속 방지 스위치(30)는 급가속 방지를 위해 운전자가 급가속 방지 기능을 설정하는 스위치이다. 급가속 방지 스위치(30)를 온(on)하면 급가속 방지 기능이 설정되고, 상기 급가속 방지 스위치(30)를 오프(off)하면 급가속 방지 기능의 설정이 해제된다. 상기 급가속 방지 기능은 운전자라면 누구나 유용하게 활용할 수 있으며, 특히, 노약자, 노인, 여성 등에게 더욱 유용하게 활용될 수 있다.
가속페달(10)은 자동차의 가속력을 발생하기 위해 운전자가 수동으로 조작하는 페달이며, 가속페달센서(10)는 상기 가속페달(10)의 눌림 양을 검출하여 상기 급가속 방지 제어부(20)에 전달해주는 역할을 한다.
급가속 방지 제어부(20)는 상기 급가속 방지 스위치(30)에 의해 급가속 방지 기능이 설정되면, 상기 가속페달센서(11)에 의해 검출된 가속페달의 눌러진 양이 풀 악셀로 판단이 되면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)을 제어하여 1차적으로 급가속을 억제하고, 푸시로드 모터(60)를 구동시켜 가속페달(10)을 눌러지는 방향의 반대로 밀어 2차적으로 급가속을 방지하는 역할을 한다.
여기서 급가속 방지 제어부(20)는 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입시 엔진 회전수(RPM)가 공회전 회전수가 되도록 상기 엔진 컨트롤 유닛(ECU)(50)에 RPM 제어 데이터를 전송할 수 있다.
엔진 컨트롤 유닛(50)은 상기 급가속 방지 제어부(20)의 제어에 따라 엔진의 회전수(RPM)를 제어하는 역할을 한다.
푸시로드 모터(60)는 상기 급가속 방지 제어부(20)의 제어에 따라 상기 가속페달(10)을 눌러지는 방향의 반대로 밀어 급가속을 방지하는 역할을 한다. 이를 위해 푸시로드 모터(60)는 상기 가속페달(10)을 미는 푸시로드를 포함할 수 있다.
가속방지 안내부(40)는 상기 급가속 방지 제어부(20)의 제어에 따라 풀 악셀 킥 다운 모드시 가속페달(10) 작동을 중지하고 브레이크 페달을 조작하라는 음성을 스피커를 통해 음성으로 안내하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명에 따른 "자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법"을 보인 흐름도로서, (a) 급가속 방지 스위치(30)의 조작에 따라 급가속 방지 기능을 설정하는 단계(S11), (b) 운전자가 가속 페달(10)을 누르면 풀(full) 악셀 상태인지를 확인하는 단계(S12 - S13), (c) 상기 (b)단계의 확인 결과, 풀 악셀 상태이면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)(50)을 제어하고, 가속 방지 안내 음성의 송출을 제어하는 단계(S14 - S15), 및 (d) 상기 엔진 컨트롤 유닛(50) 제어 후, 엔진 회전수(rpm)가 공회전 상태인지를 확인하여 엔진 회전수가 공회전 상태이면 상기 엔진 컨트롤 유닛(50)의 제어를 리셋하고, 상기 엔진 회전수가 공회전 상태가 아니면 푸시로드 모터(60)를 작동시켜 강제로 가속페달(10)을 눌러지는 방향의 반대 방향으로 밀어내는 단계(S16 - S18)를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 "자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지장치 및 방법"을 첨부한 도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자는 예기치 않은 긴급 상황(급정지, 기타)에서 급가속을 방지하기 위해서 급가속 방지 스위치(30)를 온 상태로 조작한다. 상기 급가속 방지 스위치(30)가 온 상태로 조작됨에 따라 급가속 방지 제어부(20)는 급가속 방지 기능을 설정한다(S11).
상기 급가속 방지 기능이 설정된 상태에서, 급가속 방지 제어부(20)는 가속페달센서(11)에 의해 운전자가 가속 페달(10)을 누르는 것이 검출되면, 가속페달(10)의 누름 양이 풀(full) 악셀 상태인지를 확인한다(S12 - S13).
이 확인 결과 상기 가속페달(10)의 누름 양이 풀 악셀(100%) 상태이면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여, 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)(50)을 제어한다(S14).
여기서 운전자는 긴급 상황에서 자동차 정지를 위해 브레이크 페달을 눌러야 하나, 당황하여 브레이크 페달 대신에 가속페달을 힘껏 밟는 경우가 있다. 이 경우 급가속이 이루어지고, 이로 인해 대형사고를 유발할 수 있다. 따라서 이러한 페달 오조작에 따른 급가속 상태를 방지하기 위해서 급가속 방지 제어부(20)는 자동으로 엔진 컨트롤 유닛(50)을 1차적으로 제어한다.
여기서 급가속 방지 제어부(20)는 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입시 엔진 회전수(RPM)가 공회전 회전수가 되도록 상기 엔진 컨트롤 유닛(ECU)(50)에 RPM 제어 데이터를 전송하거나, 가속페달 신호 저항 컨트롤 영역을 제어하여 엔진 회전수를 조절할 수 있다.
이어, 급가속 방지 제어부(20)는 가속 방지 안내부(40)를 제어하여 가속 방지 안내 음성의 송출을 제어한다(S15). 여기서 가속 방지 안내 방송은 가속페달이 작동중이니 브레이크 페달을 밟으라는 음성일 수 있다.
상기와 같은 과정으로 엔진 컨트롤 유닛(50)을 제어한 후, 급가속 방지 제어부(20)는 엔진 회전수 감지를 통해 엔진 회전수(rpm)가 공회전 상태인지를 확인하여 엔진 회전수가 공회전 상태이면 상기 엔진 컨트롤 유닛(50)의 제어를 리셋한다(S16 - S17). 여기서 급가속 방지 제어부(20)는 상기 엔진 컨트롤 유닛(50)에 RPM 제어 데이터를 10초 발생한 후 자동으로 리셋(reset)할 수 있다.
또한, 상기 엔진 컨트롤 유닛(50) 제어 후 상기 엔진 회전수가 공회전 상태가 아니면, 푸시로드 모터(60)를 작동시켜 강제로 가속페달(10)을 눌러지는 방향의 반대 방향으로 밀어내어 가속을 방지한다(S18).
여기서 푸시로드 모터(60)는 모터와 모터에서 발생하는 동력으로 가동하는 푸시로드로 이루어질 수 있다. 푸시로드 모터(60)는 가속페달 하단의 대시 판넬에 장착할 수 있다.
도 2a는 푸시로드 모터(60)가 동작하기 이전의 가속페달(10)의 상태를 나타낸 것이고, 도 2b는 상기 푸시로드 모터(60)가 동작을 하여 강제로 가속페달(10)을 눌러지는 방향의 반대 방향으로 밀어낸 예시도이다.
이상 상술한 본 발명에 따르면 운전자가 긴급한 상황(추돌 또는 충돌 예정, 급정지 상황, 기타)에서 가속 페달을 브레이크 페달로 혼동하여 풀 악셀(100%)로 밟았을 경우 엔진 RPM을 공회전 RPM으로 자동으로 떨어뜨려, 페달 오조작으로 인한 급가속으로 인해 발생하는 사고를 방지할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
10: 가속페달 11: 가속페달센서
20: 급가속 방지 제어부 30: 급가속 방지 스위치
40: 가속 방지 안내부 50: 엔진 컨트롤 유닛
60: 푸시로드 모터

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 급가속 방지를 위해 운전자가 급가속 방지 기능을 설정하는 급가속 방지 스위치, 가속력을 발생하기 위해 운전자가 조작하는 가속 페달의 누름 상태를 감지하는 가속페달센서, 상기 급가속 방지 스위치에 의해 급가속 방지 기능이 설정되면, 상기 가속페달센서에 의해 검출된 가속페달의 눌러진 양이 풀 악셀로 판단이 되면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)을 제어하여 1차적으로 급가속을 억제하고, 푸시로드 모터를 구동시켜 가속페달을 눌러지는 방향의 반대로 밀어 2차적으로 급가속을 방지하는 급가속 방지 제어부, 상기 급가속 방지 제어부의 제어에 따라 엔진의 회전수(RPM)를 제어하는 엔진 컨트롤 유닛 및 상기 급가속 방지 제어부의 제어에 따라 상기 가속페달을 눌러지는 방향의 반대 방향으로 밀어 급가속을 방지하는 푸시로드 모터, 상기 급가속 방지 제어부의 제어에 따라 풀 악셀 킥 다운 모드시 가속페달 작동을 중지하고 브레이크 페달을 조작하라는 음성을 스피커를 통해 안내하는 가속방지 안내부를 포함하는 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지장치를 이용하여 페달 오조작에 따른 급가속을 방지하는 방법으로서,
    (a) 상기 급가속 방지 제어부에서 급가속 방지 스위치의 조작에 따라 급가속 방지 기능을 설정하는 단계;
    (b) 상기 급가속 방지 제어부에서 운전자가 가속 페달을 누르면 풀(full) 악셀 상태인지를 확인하는 단계;
    (c) 상기 급가속 방지 제어부에서 상기 (b)단계의 확인 결과, 풀 악셀 상태이면 자동으로 풀 악셀 킥 다운 모드로 진입을 하여 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(ECU)을 제어하고, 가속 방지 안내 음성의 송출을 제어하는 단계; 및
    (d) 상기 급가속 방지 제어부는 엔진 컨트롤 유닛에 RPM 제어 데이터를 10초 발생한 후 자동으로 엔진 컨트롤 유닛을 리셋하고, 상기 엔진 컨트롤 유닛을 제어한 후 엔진 회전수가 공회전 상태가 아니면 푸시로드 모터를 작동시켜 강제로 가속페달을 눌러지는 반대 방향으로 밀어내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 페달 오조작에 따른 급가속 방지방법.


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