KR20140058092A - 충돌피해 완화시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

기어 스위치의 고장검출의 정확성을 향상시킨 기어 스위치 고장검출장치 및 고장검출방법을 제공한다. 기어 스위치 고장검출방법은 기어 스위치의 고장검출을 위한 조건을 만족하는지 판단하고, 기어 스위치의 고장검출을 위한 조건을 만족하면 차량의 속도 변화량이 기준 변화량 이상인 복수의 구간 마다 기어 스위치의 출력 신호를 모니터링하고; 차량의 속도 변화량이 기준 변화량 이상인 복수의 구간에서 기어 스위치의 출력신호가 오프 신호이면 기어 스위치에 고장이 발생한 것으로 판단한다.

Description

충돌피해 완화시스템 및 그 제어방법{Crash damage mitigation system and control method thereof}

본 발명은 차량의 충돌피해를 완화시키기 위한 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

차량의 안정성을 개선하기 위해 많은 안전제어기술들이 적용되고 있다. 이와 같은 안전제어기술은 ABS, ESC와 같이 사고를 미연에 방지하는 능동 안전제어기술과 안전밸트 혹은 에어백(Air-bag)과 같이 일단 사고가 발생할 경우 탑승자의 피해를 최소화하기 위한 수동 안전제어기술로 나눌 수 있다.

에어백의 경우 차량의 충돌 사고 발생 시 탑승자의 피해를 최소화 하는 효과가 커서 최근 들어 운전석 및 조수석 에어백뿐만 아니라, 무릎보호 에어백, 사이드 커튼 에어백 등 다양한 종류의 에어백이 확대 적용 중에 있다.

그러나 정면충돌에 비해 측면충돌의 경우 충돌 상황을 감지하기 위한 센서(압력센서, 가속도 센서)의 장착 위치와 충돌각도에 따라 에어백의 작동을 필요로 하는 상황에서 에어백이 적절히 작동되지 않는 문제가 종종 발생하고 있다.

본 발명의 일 측면에 의한 충돌피해 완화시스템의 제어방법은 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태인지를 판단하고; 상기 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태이면, 상기 차량에 근접한 물체가 있는지 판단하고; 상기 차량에 근접한 물체가 있으면, 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템으로 제어신호를 출력하고; 상기 에어백 시스템에서 상기 제어신호를 수신하여 에어백의 작동조건을 완화시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태인지를 판단하는 것은, 차량의 조향각 신호, 선회속도 신호, 횡가속도 신호 및 휠속도 신호를 포함하는 차량상태 신호를 기초로 차량의 종방향 주행속도, 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도를 산출하고; 상기 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도가 미리 정해진 기준값 이상이면 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태라고 판단하는 것일 수 있다.

또한, 상기 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태이면, 상기 차량에 근접한 물체가 있는지 판단하는 것은, 차량에 장착된 초음파 센서, 레이더 및 카메라를 포함하는 감지장치에서 감지한 정보를 통해 상기 횡방향으로 미끄러지고 있는 차량에 근접한 정지물체 또는 이동물체가 있는지 판단하는 것일 수 있다.

또한, 상기 차량에 근접한 물체가 있으면, 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템으로 제어신호를 출력하는 것은, 차량의 미끄러짐 상태와 차량에 근접한 물체의 정보를 기초로 상기 차량의 충돌 예상 시간을 산출하고; 상기 충돌 예상 시간을 통해 상기 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템이 에어백의 작동조건을 완화시키도록 하는 제어신호를 상기 에어백 시스템으로 출력하는 것일 수 있다.

또한, 상기 에어백 시스템에서 상기 제어신호를 수신하여 에어백의 작동조건을 완화시키는 것은, 차량에 장착된 충돌감지센서로부터 입력되는 압력 또는 가속도 신호의 기준값을 소정의 값만큼 낮추어 상기 에어백의 작동을 위해 요구되는 조건을 완화시키는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의한 충돌피해 완화시스템은 차량의 충돌 시 에어백을 작동시키는 에어백 시스템; 및 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태인지를 판단하고, 상기 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태이면 상기 차량에 근접한 물체가 있는지 판단하고, 상기 차량에 근접한 물체가 있으면 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템으로 제어신호를 출력함으로써 상기 에어백 시스템이 에어백의 작동조건을 완화시키도록 하는 제어부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 차량의 조향각 신호, 선회속도 신호, 횡가속도 신호 및 휠속도 신호를 포함하는 차량상태 신호를 기초로 차량의 종방향 주행속도, 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도를 산출하고; 상기 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도가 미리 정해진 기준값 이상이면 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태라고 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 차량에 장착된 초음파 센서, 레이더 및 카메라를 포함하는 감지장치에서 감지한 정보를 통해 상기 횡방향으로 미끄러지고 있는 차량에 근접한 정지물체 또는 이동물체가 있는지 판단할 수 있다.

또한,상기 제어부는 차량의 미끄러짐 상태와 차량에 근접한 물체의 정보를 기초로 상기 차량의 충돌 예상 시간을 산출하고; 상기 충돌 예상 시간을 통해 상기 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템이 에어백의 작동조건을 완화시키도록 하는 제어신호를 상기 에어백 시스템으로 출력할 수 있다.

또한, 상기 에어백 시스템은 상기 제어부로부터 제어신호를 수신하면 차량에 장착된 충돌감지센서로부터 입력되는 압력 또는 가속도 신호의 기준값을 소정의 값만큼 낮추어 상기 에어백의 작동을 위해 요구되는 조건을 완화시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 의하면, 차량의 측면방향 충돌로 인한 피해를 보다 효과적으로 경감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기어 스위치 고장검출장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기어 스위치의 출력신호 검출구간을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기어 스위치의 고장검출방법을 나타낸 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기어 스위치 고장검출장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 기어 스위치 고장검출장치는 차량의 바퀴에 설치되어 차량의 속도를 감지하는 차량속도 감지부(1), 엔진의 크랭크 샤프트에 설치되어 엔진의 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지부(2), 가속페달에 설치되어 운전자가 가속페달을 밟는 조작을 하면 가속페달이 얼마나 이동했는지 그 이동량을 검출하는 가속페달 스위치(3), 변속기에 장착되어 기어가 중립에 있으면 오프(off) 신호를 출력하고 기어 변속이 발생하면 온(on) 신호를 출력하는 기어 스위치(4) 및 기어 스위치(4)의 고장을 검출하는 제어부(5)를 포함한다.

엔진 회전수 감지부(2)는 엔진의 회전수를 감지하여 제어부(5)에 전달하고 제어부(5)는 엔진 회전수 감지부(2)에서 감지한 엔진 회전수를 기초로 기어 스위치(4)의 고장여부를 판단하기 위한 조건이 충족되는지 판단한다.

가속페달 스위치(3)는 운전자가 가속페달을 밟을 때 이동하는 가속페달의 이동량을 검출하여 제어부(5)에 전달하고, 제어부(5)는 엔진 회전수 감지부(2)에서 감지한 엔진 회전수와 함께 가속페달 스위치(3)에서 검출한 가속페달의 이동량을 기초로 스위치의 고장여부를 판단하기 위한 조건이 충족되는지 판단한다.

제어부(5)는 엔진 회전수 감지부(2)에서 전달된 엔진 회전수 정보와 가속페달 스위치(3)에서 전달된 가속페달의 이동량 정보를 기초로, 엔진 회전수가 미리 정해진 기준 회전수 이상인지 여부와 가속페달의 이동량이 미리 정해진 기준 이동량 이상인지 여부를 판단하여, 엔진 회전수가 미리 정해진 기준 회전수 이상이고 가속페달의 이동량이 미리 정해진 기준 이동량 이상이면 기어 스위치(4)의 고장 여부를 판단하기 위한 조건이 충족되었다고 판단한다. 여기서 기준 회전수와 기준 이동량은 반복적인 실험을 통해 보다 정확한 기어 스위치(4)의 고장여부를 검출하기 위한 최적값으로 결정될 수 있다.

이와 같은 기어 스위치(4)의 고장 여부를 판단하기 위한 조건은 운전자에게 기어 변속 의지가 있는지를 판단하기 위한 것으로, 기어 변속 의지가 없다고 판단될 때는 기어 스위치(4)의 고장검출이 이루어져서는 안되기 때문에 기어 스위치(4)의 고장검출 전에 전술한 것과 같은 조건의 충족여부를 선행하여 판단하는 것이다.

차량속도 감지부(1)는 차량의 속도를 감지하여 제어부(5)에 전달하고 제어부(5)는 차량속도 감지부(1)에서 감지된 차량의 속도변화정보를 이용하여 기어 스위치(4)의 고장여부를 판단한다.

제어부(5)는 기어 스위치(4)의 고장 여부를 판단하기 위한 조건이 충족되면, 기어 스위치(4)의 고장여부를 판단한다. 제어부(5)는 운전자가 가속을 위해 가속페달을 밟은 시점으로부터 미리 정해진 기준시간 내에 차량의 속도 변화량이 기준 변화량 이상으로 증가할 때까지 기어 스위치(4)의 출력신호를 모니터한다. 여기서 기준 시간과 기준 변화량은은 반복적인 실험을 통해 보다 정확하게 기어 스위치(4)의 고장여부를 검출하기 위한 최적값으로 결정될 수 있다. 예를 들어 기준 변화량은 20km/h일 수 있다.

즉 운전자가 가속을 위해 가속페달을 밟은 시점으로부터 미리 정해진 기준시간 내에 차량의 속도 증가량이 20km/h이상이 될 때까지 제어부(5)는 기어 스위치(4)의 출력신호를 모니터한다.

기어 스위치(4)의 출력신호의 모니터 결과, 출력신호가 오프 신호이면 제어부(5)는 기어 스위치(4)에 고장이 발생했다고 판단할 수 있다. 기어 스위치(4)의 오프 신호는 기어가 중립에 있다는 것을 나타내는데 차량이 중립상태에서는 수 초 내에 20km/h 이상 가속이 될 수 없기 때문이다.

그러나 노이즈의 발생이나 각 구성부의 오감지로 인해 고장검출결과가 잘못된 것일 수 있기 때문에 고장검출의 신뢰성 향상을 위해 한 번의 검출로 기어 스위치(4)에 고장이 발생했다고 결정하지 않고 복수 회에 걸쳐 고장검출을 더 실시한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기어 스위치(4)의 출력신호 검출구간을 나타낸 그래프이다.

도 2에 도시한 것처럼, 5개의 구간 즉, 운전자가 가속을 위해 가속페달을 밟은 시점으로부터 미리 정해진 기준시간 내에 차량의 속도 증가량이 20km/h이상이 되는 a구간, b구간, c구간, d구간, e구간의 복수의 구간에서 기어 스위치(4)의 출력신호를 모니터한다.

a~e 구간에서 검출된 기어 스위치(4)의 출력신호가 모두 오프 신호이면 제어부(5)는 기어 스위치(4)에 고장이 발생했다고 결정한다. 복수의 구간에서 모두 기어 스위치(4)의 출력신호가 오프 신호라면 기어 스위치(4)에 고장이 발생했다고 결정해도 무방하기 때문이다.

제어부(5)는 기어 스위치(4)의 고장을 검출하면 이를 계기판의 체크 엔진을 점등하는 등의 방법으로 운전자가 기어 스위치(4)의 고장을 알 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기어 스위치(4)의 고장검출방법을 나타낸 순서도이다.

도 3을 참조하면, 제어부(5)는 가속페달이 기준 이동량 이상으로 이동했는지 판단한다(6). 운전자가 가속페달을 밟을 때 이동하는 가속페달의 이동량을 가속페달 스위치(3)에서 감지하여 이를 제어부(5)로 출력하면 제어부(5)는 가속페달의 이동량 정보를 미리 정해진 기준 이동량과 비교하여 가속페달이 기준 이동량 이상으로 이동했는지 판단한다.

가속페달이 기준 이동량 이상으로 이동하면, 제어부(5)는 엔진 회전수가 기준 회전수 이상인지 판단한다(7). 엔진 회전수 감지부(2)에서 감지하여 엔진의 회전수를 감지하여 제어부(5)로 출력하면 제어부(5)는 엔진 회전수를 미리 정해진 기준 회전수와 비교하여 엔진 회전수가 기준 회전수 이상인지 판단한다.

엔진 회전수가 기준 회전수 이상이면, 제어부(5)는 기어 스위치(4)의 고장여부를 판단하기 위한 조건이 충족되었다고 판단하고 기어 스위치(4)의 고장여부를 판단한다.

제어부(5)는 차량의 속도 변화량이 기준 변화량 이상이 되는 복수의 구간에서 기어 스위치(4)의 출력신호를 모니터한다(8). 제어부(5)는 운전자가 가속을 위해 가속페달을 밟은 시점으로부터 미리 정해진 기준시간 내에 차량의 속도 변화량이 기준 변화량 이상으로 증가하는 복수의 구간에서 기어 스위치(4)의 출력신호를 모니터한다. 여기서 기준 시간과 기준 변화량은 반복적인 실험을 통해 보다 정확하게 기어 스위치(4)의 고장여부를 검출하기 위한 최적값으로 결정될 수 있고, 예를 들어 기준 변화량은 20km/h일 수 있다. 즉 운전자가 가속을 위해 가속페달을 밟은 시점으로부터 미리 정해진 기준시간 내에 차량의 속도 증가량이 20km/h이상이 되는 복수의 구간에서 제어부(5)는 기어 스위치(4)의 출력신호를 모니터한다.

제어부(5)는 복수의 구간에서 기어 스위치(4)의 출력신호가 모두 오프신호인지 확인한다(9). 복수의 구간에서 기어 스위치(4)의 출력신호의 모니터 결과, 출력신호가 모두 오프 신호이면 제어부(5)는 기어 스위치(4)에 고장이 발생했다고 판단한다(10).

기어 스위치(4)의 오프 신호는 기어가 중립에 있다는 것을 나타내는데 차량이 중립상태에서는 수 초 내에 20km/h 이상 가속이 될 수 없기 때문이다.

1: 차량속도 감지부 2: 엔진 회전수 감지부
3: 가속페달 스위치 4: 기어 스위치
5: 제어부

Claims (10)

1. 에어백 시스템을 구비한 차량의 충돌피해 완화시스템의 제어방법에 있어서,
   차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태인지를 판단하고;
   상기 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태이면, 상기 차량에 근접한 물체가 있는지 판단하고;
   상기 차량에 근접한 물체가 있으면, 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템으로 제어신호를 출력하고;
   상기 에어백 시스템에서 상기 제어신호를 수신하여 에어백의 작동조건을 완화시키는 충돌피해 완화시스템의 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태인지를 판단하는 것은,
   차량의 조향각 신호, 선회속도 신호, 횡가속도 신호 및 휠속도 신호를 포함하는 차량상태 신호를 기초로 차량의 종방향 주행속도, 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도를 산출하고;
   상기 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도가 미리 정해진 기준값 이상이면 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태라고 판단하는 충돌피해 완화시스템의 제어방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태이면, 상기 차량에 근접한 물체가 있는지 판단하는 것은,
   차량에 장착된 초음파 센서, 레이더 및 카메라를 포함하는 감지장치에서 감지한 정보를 통해 상기 횡방향으로 미끄러지고 있는 차량에 근접한 정지물체 또는 이동물체가 있는지 판단하는 것인 충돌피해 완화시스템의 제어방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 차량에 근접한 물체가 있으면, 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템으로 제어신호를 출력하는 것은,
   차량의 미끄러짐 상태와 차량에 근접한 물체의 정보를 기초로 상기 차량의 충돌 예상 시간을 산출하고;
   상기 충돌 예상 시간을 통해 상기 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템이 에어백의 작동조건을 완화시키도록 하는 제어신호를 상기 에어백 시스템으로 출력하는 것인 충돌피해 완화시스템의 제어방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 에어백 시스템에서 상기 제어신호를 수신하여 에어백의 작동조건을 완화시키는 것은,
   차량에 장착된 충돌감지센서로부터 입력되는 압력 또는 가속도 신호의 기준값을 소정의 값만큼 낮추어 상기 에어백의 작동을 위해 요구되는 조건을 완화시키는 충돌피해 완화시스템의 제어방법.
6. 차량의 충돌 시 에어백을 작동시키는 에어백 시스템; 및
   차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태인지를 판단하고, 상기 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태이면 상기 차량에 근접한 물체가 있는지 판단하고, 상기 차량에 근접한 물체가 있으면 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템으로 제어신호를 출력함으로써 상기 에어백 시스템이 에어백의 작동조건을 완화시키도록 하는 제어부를 포함하는 충돌피해 완화시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는 차량의 조향각 신호, 선회속도 신호, 횡가속도 신호 및 휠속도 신호를 포함하는 차량상태 신호를 기초로 차량의 종방향 주행속도, 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도를 산출하고;
   상기 횡방향 슬립속도 및 횡방향 슬립각도가 미리 정해진 기준값 이상이면 차량이 횡방향으로 미끄러지는 상태라고 판단하는 충돌피해 완화시스템.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는 차량에 장착된 초음파 센서, 레이더 및 카메라를 포함하는 감지장치에서 감지한 정보를 통해 상기 횡방향으로 미끄러지고 있는 차량에 근접한 정지물체 또는 이동물체가 있는지 판단하는 충돌피해 완화시스템.
9. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는 차량의 미끄러짐 상태와 차량에 근접한 물체의 정보를 기초로 상기 차량의 충돌 예상 시간을 산출하고;
   상기 충돌 예상 시간을 통해 상기 차량의 충돌 가능성을 판단하여 상기 에어백 시스템이 에어백의 작동조건을 완화시키도록 하는 제어신호를 상기 에어백 시스템으로 출력하는 충돌피해 완화시스템.
10. 제6항에 있어서,
    상기 에어백 시스템은 상기 제어부로부터 제어신호를 수신하면 차량에 장착된 충돌감지센서로부터 입력되는 압력 또는 가속도 신호의 기준값을 소정의 값만큼 낮추어 상기 에어백의 작동을 위해 요구되는 조건을 완화시키는 충돌피해 완화시스템.

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