KR20190113217A - 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

충돌 사고로 인해 에어-백이 전개된 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 2차 사고를 미리 방지하도록 한 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량의 에어-백 상태 정보, 차량의 휠 속도 정보, G-센서 정보, 브레이크 페달 정보 및 엑셀 페달 정보를 획득하는 차량상태 검출수단, 차량상태 검출수단에 의해 각각 검출된 상태 정보를 기초로 에어-백 전개 시 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시키는 전자 제어 브레이크시스템 및 전자 제어 브레이크 시스템의 제어에 따라 브레이크를 동작시키는 전자식 주차 브레이크를 포함하여, 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어장치를 구현하여, 충돌 사고로 인해 에어-백이 전개된 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 2차 사고를 미리 방지하게 되는 것이다.

Description

차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치 및 그 방법{Automatic braking device after air-bag deployment of vehicle and method thereof}
본 발명은 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 충돌 사고로 인해 에어-백이 전개된 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 2차 사고를 미리 방지하도록 한 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 가속을 위한 액셀러레이터 페달 및 액셀러레이터 페달에 따라 동력을 발생시키는 엔진, 정지를 위한 브레이크 페달과 페달에 의해 작동하는 브레이크 장치가 새시의 주요 구성을 이루게 된다.
또한, 차량의 주행 안정성 향상 및 제동 안정성 등을 위해 휠의 슬립을 방지하는 ABS(Anti-lock Brake System) 및 TCS(Traction Control System)와, 차량 자세 제어를 위한 ESP(Electronic Stability Program)와, 조향장치인 EPS(Electric Power Steering) 등이 장착된다.
여기서 ABS 장치는 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때 차륜이 록킹되는 것을 방지하는 것이고, ESP 장치는 다수의 센서(요레이트 센서, 조향각 센서, 휠 속도 센서, 브레이크압력 센서, 횡 가속도 센서)로부터 신호를 입력받아 차량 선회 시 브레이크와 엔진 토크를 제어하여 차량 자세를 안정적으로 유지시키는 것이다.
물론, 차량의 속도를 감속시키기 위해서는 운전자가 브레이크 페달을 밟아서 단계적으로 차량 속도를 감속시켜야 하는 것이고, 상기 ABS, ESP 등의 장치는 이를 보조하여 차량의 안정성을 향상시키는 것이다.
또한, 자동차에는 차량 충돌 때 충격으로부터 승객을 보호하는 장치로서, 에어백(air bag)이 있다. 에어백은 안전벨트와 더불어 대표적인 탑승객 보호장치이다. 에어백 시스템은 검지 시스템과 에어백 모듈로 이루어져 있는 데, 검지 시스템은 센서, 배터리, 진단장치 등으로 이루어지며, 에어백 모듈은 에어백과 작동기체 팽창장치로 이루어져 있다. 센서에 의해 충돌이 감지되면 작동기체장치가 폭발되며, 폭발가스로 인해 백이 순간적으로 부풀어 탑승객이 차량 장치와 부딪치는 것을 방지하거나 충격으로부터 승객을 보호한다.
한편, 차량에 적용되어 자동으로 차량의 제동력을 제어하는 종래의 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 2> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 운전자가 조작하여 제동력의 향상, 유지, 감소를 선택하도록 구성된 스위치, 4륜의 휠 속도를 측정하는 휠 속도센서, 스위치로부터 인터페이스를 통해 전달받은 신호로 목표 감속도 값을 추정함과 아울러 휠 속도센서로부터의 차속 값으로 현재 차량 감속도 값을 연산하여 비교하고 그 오차 값으로 출력 컨트롤 유닛을 통해 차량의 유압 유닛을 제어하는 메인 컨트롤러로 구성된다. 이러한 구성을 통해, 운전자가 스위치를 선택하는 것에 의해 자동으로 차량의 제동력을 향상, 감소, 유지시킬 수 있도록 함과 아울러 제동 장치와 연계하여 차량 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 차량의 시동키가 온(on)인지 또는 현재 차량의 시동이 온(on) 상태인지 감지하는 시동 상태 감지 모듈, 차량의 액셀러레이터가 현재 구동 중인지 감지하는 액셀러레이터(accelerator) 구동 감지 모듈, 차량의 방향지시등이 현재 작동 중인지 감지하는 방향지시등 구동 감지 모듈, 운전자의 현재 안전벨트 착용 여부를 감지하는 운전석 안전벨트 착용 감지 모듈, 운전자가 현재 운전석에 착석한 상태인지 여부를 감지하는 운전석 운전자 감지 모듈을 포함한다. 시동 상태 감지 모듈에서 차량의 시동이 현재 켜져 있는 것으로 감지되고, 액셀러레이터 구동 감지 모듈에서 액셀러레이터가 현재 구동 중이지 않은 것으로 감지되고, 방향지시등 구동 감지 모듈에서 방향지시등이 현재 작동 중이지 않은 것으로 감지되고, 운전석 안전벨트 착용 감지 모듈에서 운전자가 현재 안전벨트를 착용하지 않은 것으로 감지되고, 운전석 운전자 감지 모듈에서 현재 운전석에 운전자가 착석하지 않은 상태인 것으로 감지되는 경우, 차량의 비상등(hazard)을 자동으로 끄도록 제어하고, 파킹 브레이크 시스템을 자동으로 동작한다.
대한민국 공개특허 10-2007-0059554(2007.06.12. 공개)(자동차용 전자식 제동시스템) 대한민국 공개특허 10-2017-0052356(2017.05.12)(자동 비상등 제어장치, 자동 전자 파킹 브레이크 제어장치 및 그 방법)
그러나 상기와 같은 일반적인 차량에 적용된 전자식 브레이크 시스템 및 종래기술은 사용자의 스위치 조작이나 엑셀의 구동 상태 등을 기반으로 자동으로 브레이크 시스템을 동작시키는 것은 가능하나, 에어백 전개와 연동하여 자동으로 브레이크 시스템을 동작하는 것은 불가능한 단점이 있다.
특히, 차량 충돌로 에어백 전개 시 운전자가 의식을 잃거나 엑셀 페달을 잘못 조작하여 차량이 움직일 때 브레이크 시스템을 자동으로 동작시키지 못하므로, 차량이 움직여 2차 사고를 유발하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 차량에 적용된 전자식 브레이크 시스템 및 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 충돌 사고로 인해 에어-백이 전개된 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 2차 사고를 미리 방지하도록 한 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어장치는 차량의 에어-백 상태 정보, 차량의 휠 속도 정보, G-센서 정보, 브레이크 페달 정보 및 엑셀 페달 정보를 획득하는 차량상태 검출수단; 상기 차량상태 검출수단에 의해 각각 검출된 상태 정보를 기초로 에어-백 전개 시 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시키는 전자 제어 브레이크시스템; 상기 전자 제어 브레이크 시스템의 제어에 따라 브레이크를 동작시키는 전자식 주차 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어방법은 (a) 차량상태 검출수단을 통해 에어-백 전개 상태를 검출하는 단계; (b) 상기 에어-백이 전개된 상태이면 전자식 주차 브레이크를 자동으로 적용하여 브레이크 제어 대기상태로 돌입하는 단계; (c)상기 (b)단계 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 차량을 제동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기에서 (c)단계는 휠 속도 감지를 통해 차량의 움직임 유무를 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기에서 (c)단계는 전자식 주차 브레이크를 최대로 작동하여 차량을 제동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 충돌 사고로 인해 에어-백이 전개된 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 차량을 제동함으로써, 2차 사고를 미리 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동방법을 보인 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치의 구성도로서, 차량상태 검출수단(10), 전자 제어 브레이크 시스템(HECU)(20) 및 전자식 주차 브레이크(EPB)(30)를 포함한다.
상기 차량상태 검출수단(10)은 차량의 에어-백 상태 정보, 차량의 휠 속도 정보, G-센서 정보, 브레이크 페달 정보 및 엑셀 페달 정보를 획득하여 상기 전자 제어 브레이크 시스템(20)에 제공한다. 이를 위해 차량상태 검출수단(10)은 제1 휠 속도 센서(front LH), 제2 휠 속도 센서(front RH), 제3 휠 속도 센서(rear LH), 제4 휠 속도 센서(rear RH), G-sensor, 브레이크 페달 스위치 센서, 엑셀 페달 스위치 센서, 에어-백 센서 등을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전자 제어 브레이크 시스템(20)은 상기 차량상태 검출수단(10)에 의해 각각 검출된 상태 정보를 기초로 에어-백 전개 시 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크(30)를 동작시키는 역할을 한다. 이러한 전자 제어 브레이크시스템(20)은 차량에 장착된 스마트 유압조정장치(HECU; Hydraulic Electronic Control Unit)를 이용할 수 있다.
또한, 상기 전자식 주차 브레이크(30)는 상기 전자 제어 브레이크 시스템(20)의 제어에 따라 브레이크를 동작시키는 역할을 하는 것으로서, 차량에 구비된 EPB(Electronic Parking Brake)를 이용할 수 있다. 전자식 주차 브레이크(30)는 Rear LH wheel 및 Rear RH wheel을 최대 클램핑 력(clamping force)으로 동작하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량의 시동이 온 상태가 되면, 차량상태 검출수단(10)은 제1 휠 속도 센서(front LH), 제2 휠 속도 센서(front RH), 제3 휠 속도 센서(rear LH), 제4 휠 속도 센서(rear RH), G-sensor, 브레이크 페달 스위치 센서, 엑셀 페달 스위치 센서, 에어-백 센서 등을 이용하여 차량의 상태 정보, 즉 에어-백 상태 정보, 차량의 휠 속도 정보, G-센서 정보, 브레이크 페달 정보 및 엑셀 페달 정보를 획득하여 상기 전자 제어 브레이크 시스템(20)에 제공한다.
상기 전자 제어 브레이크 시스템(20)은 엔진 시동이 온 된 상태에서, 상기 차량상태 검출수단(10)에 의해 각각 검출된 상태 정보 중 G-센서의 정보로 차량 충돌을 판별하고, 에어-백 상태 정보를 기초로 에어-백의 전개 유무를 판별한다. 이 판별 결과 차량 충돌이 발생하고 에어-백이 전개된 것으로 판단이 되면, 제1 내지 제4 휠 속도센서를 이용하여 차량의 움직임이 감지되는지를 확인한다. 상기 확인 결과 차량 충돌이 발생하고 에어-백이 전개된 상태에서, 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 브레이크 제어신호를 발생하여 전자식 주차 브레이크(30)를 동작시킨다.
상기 전자식 주차 브레이크(30)는 상기 전자 제어 브레이크 시스템(20)에서 발생되는 브레이크 제어신호를 기초로 EPB(Electronic Parking Brake)를 최대 클램핑 력(clamping force)으로 동작을 수행한다.
예컨대, 차량 사고 발생 시 운전자가 의식을 잃거나 당황하여 브레이크 페달이 아닌 가속페달을 밟을 경우 사고차량이 움직여 차선이탈 등 2차 사고의 위험이 발생할 수 있다. 특히, 경사로에서 사고발생 후 사고차량이 굴러가 또 다른 사고가 발생할 소지가 높다. 따라서 본 발명은 차량 충돌이 발생하고 에어-백이 전개된 후 차량이 움직이면 운전자의 의지와는 무관하게 자동으로 브레이크 동작을 수행하여, 2차 사고를 미리 방지하게 되는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어방법을 보인 흐름도로서, (a) 전자 제어 브레이크 시스템(20)에서 차량상태 검출수단(10)을 통해 에어-백 전개 상태를 검출하는 단계(S11), (b) 상기 에어-백이 전개된 상태이면 전자식 주차 브레이크(EPB)(30)를 자동으로 적용하여 브레이크 제어 대기상태로 돌입하는 단계(S12), (c)상기 (b)단계 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 차량을 제동하는 단계(S13 ~ S14)를 포함한다.
상기 (c)단계는 휠 속도 감지를 통해 차량의 움직임 유무를 감지하는 것이 바람직하고, 차량 제동 시 전자식 주차 브레이크를 최대로 작동하여 차량을 제동시키는 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 에어-백 전개 후 자동 제동방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 단계 S11에서 전자 제어 브레이크 시스템(20)은 차량의 시동이 온 상태가 되면, 차량상태 검출수단(10)의 제1 휠 속도 센서(front LH), 제2 휠 속도 센서(front RH), 제3 휠 속도 센서(rear LH), 제4 휠 속도 센서(rear RH), G-sensor, 브레이크 페달 스위치 센서, 엑셀 페달 스위치 센서, 에어-백 센서 등을 이용하여 차량의 상태 정보, 즉 에어-백 상태 정보, 차량의 휠 속도 정보, G-센서 정보, 브레이크 페달 정보 및 엑셀 페달 정보를 획득한다.
이어, 엔진 시동이 온 된 상태에서, 상기 차량상태 검출수단(10)에 의해 각각 검출된 상태 정보 중 G-센서의 정보로 차량 충돌을 판별하고, 에어-백 상태 정보를 기초로 에어-백의 전개 유무를 판별한다. 이 판별 결과 차량 충돌이 발생하고 에어-백이 전개된 것으로 판단이 되면, 단계 S12로 이동하여 전자식 주차 브레이크(EPB)(30) 제어 대기상태로 돌입한다.
이후 단계 S13으로 이동하여 제1 내지 제4 휠 속도센서를 이용하여 차량의 움직임이 감지되는지를 확인한다. 상기 확인 결과 차량 충돌이 발생하고 에어-백이 전개된 상태에서, 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크 제어신호를 발생한다.
다음으로, 단계 S14는 전자식 주차 브레이크(30)는 상기 전자 제어 브레이크 시스템(20)에서 발생되는 브레이크 제어신호를 기초로 EPB(Electronic Parking Brake)를 최대 클램핑 력(clamping force)으로 작동하여 브레이크 동작을 수행한다.
예컨대, 차량 사고 발생 시 운전자가 의식을 잃거나 당황하여 브레이크 페달이 아닌 가속페달을 밟을 경우 사고차량이 움직여 차선이탈 등 2차 사고의 위험이 발생할 수 있다. 특히, 경사로에서 사고발생 후 사고차량이 굴러가 또 다른 사고가 발생할 소지가 높다. 따라서 본 발명은 차량 충돌이 발생하고 에어-백이 전개된 후 차량이 움직이면 운전자의 의지와는 무관하게 자동으로 브레이크 동작을 수행하여, 2차 사고를 미리 방지하게 되는 것이다.
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: 차량상태 검출수단 20: 전자 제어 브레이크 시스템(HECU)
30: 전자식 주차 브레이크(EPB)

Claims (4)

  1. 차량의 충돌 사로고 에어-백이 전개되면 제동 장치를 자동으로 제어하기 위한 장치로서,
    차량의 에어-백 상태 정보, 차량의 휠 속도 정보, G-센서 정보, 브레이크 페달 정보 및 엑셀 페달 정보를 획득하는 차량상태 검출수단;
    상기 차량상태 검출수단에 의해 각각 검출된 상태 정보를 기초로 에어-백 전개 시 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시키는 전자 제어 브레이크시스템; 및
    상기 전자 제어 브레이크 시스템의 제어에 따라 브레이크를 동작시키는 전자식 주차 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어장치.
  2. 차량의 충돌 사로고 에어-백이 전개되면 제동 장치를 자동으로 제어하기 위한 방법으로서,
    (a) 전자제어 브레이크 시스템에서 차량상태 검출수단을 통해 에어-백 전개 상태를 검출하는 단계;
    (b) 상기 에어-백이 전개된 상태이면 전자식 주차 브레이크를 자동 제어 대기상태로 돌입하는 단계; 및
    (c)상기 (b)단계 후 차량의 움직임이 감지되면 자동으로 전자식 주차 브레이크를 동작시켜 차량을 제동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어방법.
  3. 청구항 2에서, 상기 (c)단계는 휠 속도 감지를 통해 차량의 움직임 유무를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어방법.
  4. 청구항 2에서, 상기 (c)단계는 전자식 주차 브레이크를 최대 클램핑 력(clamping force)으로 작동하여 차량을 제동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 에어-백 전개 후 자동 제어방법.
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