KR20030060683A - 차량의 주행방향 감지방법 - Google Patents

차량의 주행방향 감지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 주행방향 감지방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 횡가속도와 요우레이트를 통해 차량의 주행방향을 판단하여 후진인 경우에는 주행 안정성 제어시스템에 의한 브레이크 장치 및 엔진장치의 제어를 금지시키는데 있다.
본 발명은 차량의 주행방향을 판단하는 방법에 있어서, 횡가속도센서와 요우레이트센서로부터 검출된 출력신호들을 곱한 값의 부호에 따라 차량의 주행방향을 판단함으로서 차량이 후진상태인 경우에는 주행 안정성 제어시스템에 의한 브레이크 장치 및 엔진장치의 제어를 금지시킬 수 있어 차량이 후진하는 경우에도 차량의 주행 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

차량의 주행방향 감지방법{Method for detecting travelling direction of the vehicle}
본 발명은 차량의 주행방향 감지방법에 관한 것으로, 특히 차량의 주행 안정성 제어시스템이 장착된 차량이 후진하는 경우에는 차량의 주행 안정성 제어시스템에 의한 브레이크 장치 및 엔진장치의 제어를 금지할 수 있도록 차량의 주행방향이 전진인지 후진인지를 판단하기 위한 차량의 주행방향 감지방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 주행 안정성 제어시스템은 차량의 주행 안정성을 확보하기 위한 시스템으로서 선회주행시 운전자가 원하는 주행궤적에서 바깥으로 밀려나가는 언더스티어가 발생하는 상황에서는 후륜 내측 바퀴에 제동력을 가함으로써 차량이 바깥쪽으로 밀려 나가는 것을 방지하고, 선회주행시 차량의 선회속도가 과도하게 커져 운전자 원하는 주행궤적에서 안쪽으로 기울어지는 오버스티어가 발생하는 상황에서는 전륜 외측 바퀴에 제동력을 가함으로서 차량이 안쪽으로 밀리 들어오는 것을 방지하여 차량의 주행 안정성을 향상시킨다.
이러한 차량의 주행 안정성 제어시스템에서는 차량의 주행방향이 전진방향인 경우를 기준으로 차량의 계수들이 설정되어 있다. 따라서, 차량이 후진하는 경우에는 일반적으로 차량의 주행 안정성 제어시스템에서 브레이크 장치 및 엔진장치를 제어하는 것을 금지하도록 하고 있다.
그러나, 차량의 주행 안정성 제어시스템에서는 차량의 주행방향을 알 수 없기 때문에 차량이 후진하는 경우에도 차량이 전진하는 것으로 잘못 인식하여 브레이크장치 및 엔진장치를 해당 주행상태에 맞게 제어함으로서 오히려 차량의 주행 안정성을 해치는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 횡가속도와 요우레이트를 통해 차량의 주행방향을 판단하여 후진인 경우에는 주행 안정성 제어시스템에 의한 브레이크 장치 및 엔진장치의 제어를 금지시키는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 주행방향 감지장치에 대한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예로 차량의 주행방향을 감지하기 위한 흐름도이다.
도 3은 차량의 주행방향을 감지하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예로 차량의 주행방향을 감지하기 위한 흐름도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 센서부11 : 횡가속도센서
12 : 요우레이트센서13 : 차속센서
20 : 제어수단 21 : 신호처리부
22 : 차속방향판단부23 : 제어부
30 : 브레이크 장치40 : 엔진장치
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 횡가속도센서와 요우레이트센서로부터 검출된 출력신호들을 곱한 값의 부호에 따라 차량의 주행방향을 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 차량의 주행방향을 판단하기 위한 근거로 횡가속도와 요우레이트를 이용하고 있으며, 차량이 전진하고 있는 경우에는 횡가속도센서와 요우레이트센서로부터 검출된 횡가속도값과 요우레이트값의 곱이 양수이며, 차량이 후진하고 있는 경우에는 횡가속도값과 요우레이트값의 곱이 음수로 나타나게 된다. 이에 따라 횡가속도와 요우레이트를 통해 차량의 주행방향이 전진방향인지 후진방향인지를 판단하게 된다.
그러나, 이것은 운전자가 조향휠을 일정범위이상 조정하지 않은 상태로 일정속도이상으로 주행하는 정상상태에서 나타나는 값이며, 운전자가 조향휠을 일정범위이상 조정한 상태로 차량이 서행하게 되면, 센서의 노이즈에 의해 횡가속도값과 요우레이트값이 정상치를 벗어나기 때문에 차량의 주행방향을 잘못 판단하게 된다.
따라서, 본 발명에서는 횡가속도와 요우레이트값을 저역주파수 통과 필터를 통해 필터링 한 후 이를 이용하여 차량의 주행방향을 판단함으로서 차량이 후진하는 경우에는 주행 안정성 제어시스템에 의한 브레이크 장치와 엔진장치의 제어를 금지시킬 수 있어 차량의 후진시에 발생되는 주행 안정성 제어시스템에 의한 잘못된 브레이크 장치와 엔진장치의 제어를 방지하여 차량의 주행 안정성을 향상시킨다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 주행방향 감지장치에 대한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 주행상태를 검출하기 위한 센서부(10), 센서부(10)의 출력신호에 따라 차량의 주행방향을 판단하며, 주행방향에 따라 브레이크 장치(30)와 엔진장치(40)의 제어하기 위한 제어수단(20)으로 이루어져 있다.
이러한, 센서부(10)는 차량의 횡가속도를 검출하기 위한 횡가속도센서(11), 차량의 요우레이트를 검출하기 위한 요우레이트센서(12), 차량의 속도를 검출하기 위한 차속센서(13)를 포함하고 있다.
또한, 제어수단(20)은 횡가속도센서(11)와 요우레이트센서(12)의 출력신호를 필터링하는 신호처리부(21), 신호처리부(21)에서 필터링 된 신호를 미리 설정된 기준신호와 비교하거나, 차속센서(13)로부터의 출력신호를 더 고려하여 차속방향을 판단하는 차속방향판단부(22), 차속방향판단부(22)의 결과에 따라 브레이크 장치(30)와 엔진장치(40)의 제어를 허용하게 하거나, 금지시키는 제어부(23)로 이루어져 있다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예로 차량의 주행방향을 김지하기 위한 흐름도이다. 도 1을 참조하여 도 2를 설명하면, 제어수단(20)은 차속센서(13)로부터 차량의 속도를 검출한다(S100). 제어수단(20)은 검출된 차속을 미리 설정된 차속과 비교하여 차속이 일정속도인지를 판단한다(S110). 이는 차속이 천천히 움직이는 경우에는 횡가속도센서(11)와 요우레이트센서(12)의 출력신호에 노이즈가 많이 발생되기 때문에 정확한 차량의 횡가속도와 요우레이트를 검출하기 어렵기 때문이다.
판단결과 일정차속이상이면, 제어수단(20)은 횡가속도센서(11)와 요우레이트센서(12)로부터 차량의 횡가속도 및 요우레이트를 검출한다(S120). 제어수단(20)은 신호처리부(21)를 통해 검출된 횡가속도 및 요우레이트를 각각 로우 패스 필터링한다(S130). 이때, 신호처리부(21)는 횡가속도센서(11)와 요우레이트센서(12)로부터의 출력신호를 저주파수 통과 필터를 통해 신호의 노이즈 성분을 제거하며, 신호의 크기를 연산하여 정상 상태에서의 특성을 추출한다. 이 저주파수 통과 필터는 디지털 프로세서에서 연산하기 위하여 다음의 식(1)과 (2)와 같이 계산한다.
aypsi(k) = ay*Ψ ----------------------------식(1)
pap(k) = c1*pap(k-1) + c2*aypsi(k) -------------식(2)
여기서, ay는 횡가속도, Ψ는 요우레이트, pap(k)는 필터의 출력신호, c1과 c2는 가중치이며, c1 = Tc/(Tc+Δ), c2 =Δ*Tc/(Tc+Δ), k는 이산시간에서의 순서, k-1은 이전 연산스텝, Tc와 Δ는 각각 필터의 시정수와 샘플링시간이다.
이어, 제어수단(20)은 차속방향판단부(22)를 통해 필터링된 출력신호값(pap(k)와 미리 설정된 기준신호값(aypsi_t2)을 비교한다(S140). 도 3에서와 같이, 만약, 비교결과 |pap(k)| ≥aypsi_t2이면, 차속방향판단부(22)는pap(k)의 부호에 따라 차속방향이 전진방향인지 후진방향인지를 판단하게 된다(S150). 이때, pap(k)의 부호가 음수(-)이면, 차속방향은 후진방향으로 판단한다(S160). 이에 따라, 제어부(23)는 브레이크 장치(30)와 엔진장치(40)의 제어를 금지시킨다(S170).
만약, pap(k)의 부호가 양수(+)이면, 차속방향은 전진방향으로 판단한다(S180). 이에따라, 제어부(23)는 브레이크 장치(30)와 엔진장치(40)의 제어를 허용한다(S190).
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예로 차량의 주행방향을 감지하기 위한 흐름도이다. 도 1을 참조하여 도 4를 설명하면, 제어수단(20)은 횡가속도센서(11)와 요우레이트센서(12)로부터 차량의 횡가속도 및 요우레이트를 검출한다(S200). 제어수단(20)은 신호처리부(21)를 통해 검출된 횡가속도 및 요우레이트를 로우 패스 필터링한다(S210). 이때, 신호처리부(21)는 횡가속도와 요우레이트센서로부터의 출력신호를 저주파수 통과 필터를 통해 신호의 노이즈 성분을 제거하며, 신호의 크기를 연산하여 정상 상태에서의 특성을 추출한다. 이 저주파수 통과 필터는 상술한 식(1)과 (2)를 통해 출력신호의 크기를 계산한다.
이어, 제어수단(20)은 차속방향판단부(22)를 통해 필터링된 출력신호값(pap(k)와 미리 설정된 기준신호값(aypsi_t1)을 비교한다(S220). 이때, 도 3에서와 같이, 기준신호값(aypsi_t1)은 도 2에서의 기준신호값(aypsi_t2)보다 큰 값이다.
도3과 같이, 만약, 비교결과 |pap(k)| ≥aypsi_t1이면, 차속방향판단부(22)는 pap(k)의 부호에 따라 차속방향이 전진방향인지 후진방향인지를 판단하게 된다(S230). 이때, pap(k)의 부호가 음수(-)이면, 차속방향은 후진방향으로 판단한다(S240). 이에 따라, 제어부(23)는 브레이크 장치와 엔진장치의 제어를 금지시킨다(S250).
만약, pap(k)의 부호가 양수(+)이면, 차속방향은 전진방향으로 판단한다(S260). 이에 따라, 제어부(23)는 브레이크 장치(30)와 엔진장치(40)의 제어를 허용한다(S270).
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량의 횡가속도와 요우레이트를 통해 차량의 주행방향을 판단하여 후진인 경우에는 주행 안정성 제어시스템에 의한 브레이크 장치 및 엔진장치의 제어를 금지시킬 수 있어 차량이 후진하는 경우에도 차량의 주행 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 차량의 주행방향을 판단하는 방법에 있어서,
    횡가속도센서와 요우레이트센서로부터 검출된 출력신호들을 곱한 값의 부호에 따라 차량의 주행방향을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행방향 판단방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 출력신호들을 각각 필터링 한 후 필터링 된 출력신호들을 곱한 값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 곱한 값이 상기 기준값이상인 경우, 상기 곱한 값의 부호에 따라 차량의 주행방향을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행방향 판단방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 곱한 값의 부호가 양수인 경우에는 차량의 주행방향이 전진방향으로 판단하며, 상기 부호가 음수인 경우에는 차량의 주행방향이 후진방향으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행방향 판단방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    차량의 속도를 검출하기 위한 차속센서로부터 검출된 차속이 일정속도이상인경우에는 상기 곱한 값을 상기 미리 설정된 기준값 대신에 상기 기준값보다 낮게 설정된 기준값과 비교하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행방향 판단방법.
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