KR20220023910A

KR20220023910A - 차량의 경사각 측정 방법 및 그 측정 장치

Info

Publication number: KR20220023910A
Application number: KR1020200105388A
Authority: KR
Inventors: 이태석; 정영호; 박성규; 정민영; 방정환
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US11648950B2; DE102020134434A1; US20220055630A1

Abstract

차량의 경사각 측정 방법은, 제어기가 상기 차량의 차속 센서로부터 수신된 속도 신호에 근거하여 상기 차량의 속도가 0인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량의 속도가 0일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 경사각에 대응하는 신호를 검출하는 가속도 센서의 출력 신호의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값, 두 번째로 측정된 극값, 및 세 번째로 측정된 극값을 측정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 극값들 각각의 기준 조건에 근거하여 상기 측정된 3개의 극값들이 극값의 조건을 만족하는 지 여부를 검증하는 단계와, 상기 제어기가 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들과 상기 차량의 동 특성 파라미터에 근거하거나 또는 상기 검증된 3개의 극값들에 근거하여 상기 가속도 센서의 출력 신호의 정상 상태 값을 추정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 정상 상태 값을 상기 차량의 경사각으로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 가속도 센서의 출력 신호는 감쇠 자유 진동 파형을 가진다.

Description

차량의 경사각 측정 방법 및 그 측정 장치{METHOD AND DEVICE FOR MEASURING SLOPE ANGLE OF VEHICLE}

본 발명은 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 차량의 경사각 측정 방법 및 그 측정 장치에 관한 것이다.

차량은 차량의 경사각(주행도로의 경사각)을 측정하여 차량 제어에 널리 활용하고 있다. 일 예로 경사로에서 차량이 밀리는 것을 방지하기 위하여 경사각 측정이 필요하며, 측정된 경사각을 차량 밀림 방지를 위한 아이들 스탑(idle stop) 제어(아이들 스탑 진입/해제 시점 판단 및 제어)에 널리 활용하고 있다.

차량의 경사각(주행로의 경사각) 측정은 가속도 센서를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나, 가속도 센서를 이용하여 측정되는 차량의 경사각에는 많은 오차가 있다.

즉, 가속도 센서의 출력신호는 그 신호를 수신하는 전기회로 및 관련 하드웨어를 통하여 전송되며, 이 과정에서 고주파 노이즈를 수반하게 되고, 또한 적절하지 못한 신호 처리 절차에 기인하여 실시간으로 올바른 신호를 측정하기가 어렵다.

이와 같이 가속도 센서에 의한 경사각에는 많은 오차가 존재하므로, 가속도 센서에 의해 측정된 경사각을 실시간으로 이용하는 차량 내 로직(logic)의 신뢰성이 보장되지 못하는 문제가 발생하게 된다.

특히, 경사 정보를 이용하는 등판 밀림 방지 로직의 신뢰성을 보장하기가 어렵고, 차량의 아이들 스탑 진입/해제 시점을 올바르게 판정하는 데에 많은 제한이 따르게 된다.

이러한 특성 때문에, 종래에 적용된 경사각 추정 알고리즘은 차량이 정지한 후 일정 시간이 경과되어 가속도 센서의 출력값이 안정된 시점에서 경사각을 판정하도록 되어 있다. 그러나, 가속도 센서의 출력값이 안정된 시점까지 시간을 소요해야 하므로 신속한 차량 제어가 수행될 수 없다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는, 차량의 정지 이후 가속도 센서의 출력 신호가 안정화되기 이전에 가속도 센서의 출력 신호의 극값들(extremal values)과 차량의 동 특성 파라미터를 이용하거나 또는 상기 극값들을 이용하여 차량의 경사각을 빠르고 정확하게 측정 또는 검출할 수 있는, 차량의 경사각 측정 방법 및 그 측정 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 경사각 측정 방법은, 제어기가 상기 차량의 차속 센서로부터 수신된 속도 신호에 근거하여 상기 차량의 속도가 0인 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량의 속도가 0일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 경사각에 대응하는 신호를 검출하는 가속도 센서의 출력 신호의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값, 두 번째로 측정된 극값, 및 세 번째로 측정된 극값을 측정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 극값들 각각의 기준 조건에 근거하여 상기 측정된 3개의 극값들이 극값의 조건을 만족하는 지 여부를 검증하는 단계와, 상기 제어기가 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들과 상기 차량의 동 특성 파라미터에 근거하거나 또는 상기 검증된 3개의 극값들에 근거하여 상기 가속도 센서의 출력 신호의 정상 상태 값을 추정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 정상 상태 값을 상기 차량의 경사각으로 변환하는 단계를 포함하고, 상기 가속도 센서의 출력 신호는 감쇠 자유 진동 파형을 가질 수 있다.

상기 측정된 3개의 극값들 중 두 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 측정된 3개의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값의 발생 시간을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 파형의 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 측정된 3개의 극값들 중 세 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 두 번째로 측정된 극값을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 첫 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기보다 크고 두 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 세 번째로 측정된 극값의 크기보다 클 때, 상기 제어기는 상기 기준 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다.

상기 제어기는 상기 차량의 동 특성 파라미터를 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들을 이용하여 계산할 수 있다.

상기 제어기는 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기를 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 첫 번째로 측정된 극값의 크기로 나누는 것에 의해 상기 차량의 동 특성 파라미터를 계산할 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 경사각 측정 장치는, 상기 차량의 속도를 검출하는 차속 센서와, 상기 차량의 경사각에 대응하는 신호를 검출하는 가속도 센서와, 상기 차량의 차속 센서로부터 수신된 속도 신호에 근거하여 상기 차량의 속도가 0인 지 여부를 판단하는 제어기를 포함하고, 상기 차량의 속도가 0일 때, 상기 제어기는 감쇠 자유 진동 파형을 가지는 상기 가속도 센서의 출력 신호의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값, 두 번째로 측정된 극값, 및 세 번째로 측정된 극값을 측정하고, 상기 제어기는 상기 극값들 각각의 기준 조건에 근거하여 상기 측정된 3개의 극값들이 극값의 조건을 만족하는 지 여부를 검증하고, 상기 제어기는 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들과 상기 차량의 동 특성 파라미터에 근거하거나 또는 상기 검증된 3개의 극값들에 근거하여 상기 가속도 센서의 출력 신호의 정상 상태 값을 추정하고, 상기 제어기는 상기 정상 상태 값을 상기 차량의 경사각으로 변환할 수 있다.

상기 측정된 3개의 극값들 중 두 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 측정된 3개의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값의 발생 시간을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 파형의 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 측정된 3개의 극값들 중 세 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 두 번째로 측정된 극값을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 첫 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기보다 크고 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 세 번째로 측정된 극값의 크기보다 클 때, 상기 제어기는 상기 기준 조건이 만족될 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 차량의 경사각 측정 방법 및 그 측정 장치는 차량의 정지 이후 가속도 센서의 출력 신호가 안정화되기 이전에 가속도 센서의 출력 신호의 극값들과 차량의 동 특성 파라미터를 이용하거나 또는 상기 극값들을 이용하여 차량의 경사각을 빠르고 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 검증된 극값들을 이용하여 차량의 경사각을 측정할 수 있으므로, 경사각 측정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 경사각 측정 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 경사각 측정 방법이 적용되는 차량의 경사각 측정 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 3은 도 2에 도시된 가속도 센서의 출력 신호를 설명하는 그래프(graph)이다.

본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적 또는 기계적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

관련 기술에 따른 차량은 차량의 경사각에 대응하는 신호를 검출하는 경사각 센서 또는 가속도 센서의 출력값의 진동으로 인하여 경사각을 잘못 판정할 수 있다. 가속도 센서의 출력값의 진동은 차량이 정지할 때 발생되는 차량의 피칭(pitching)에 의해 발생될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 경사각 측정 방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 도 2는 도 1에 도시된 차량의 경사각 측정 방법이 적용되는 차량의 경사각 측정 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다. 도 3은 도 2에 도시된 가속도 센서의 출력 신호를 설명하는 그래프(graph)이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 판단 단계(100)에서 제어기(210)는 상기 차량의 차속 센서(sensor)(200)로부터 수신된 속도 신호에 근거하여 상기 차량의 속도가 0(zero)인 지 여부를 판단할 수 있다. 차속 센서(200)는 상기 차량의 휠(wheel)에 장착될 수 있다.

상기 차량의 속도가 0이 아닐 때, 프로세스(process)인 차량의 경사각 측정 방법은 단계(105)로 진행되고 차량의 속도가 0일 때 프로세스(process)인 차량의 경사각 측정 방법은 측정 단계(110)로 진행할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차량의 경사각 측정 장치는 차량의 속도를 검출하는 차속 센서(200), 차량의 경사각에 대응하는 신호(또는 차량의 가속도 신호)를 검출하는 가속도 센서(또는 경사각 센서(tilt angle sensor))(205), 및 제어기(210)를 포함할 수 있다.

제어기(210)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)으로서 차량의 전체 동작을 제어할 수 있다. 제어기(210)는, 예를 들어, 프로그램(제어 로직(logic))에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어(예, 마이크로컴퓨터)일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 경사각 측정 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다. 상기 명령은 제어기(210)에 포함된 메모리(215)에 저장될 수 있다.

도 1에 도시된 단계(105)에 따르면, 제어기(210)는, 상기 차량의 속도가 0인 지 여부가 판단되는 시간 이전에 본 발명의 실시예에 따른 차량의 경사각 측정 방법에 의해 측정된 경사각을, 상기 차량의 경사각으로 이용할 수 있다.

단계(110)에 따르면, 제어기(210)는 상기 차량의 경사각(angle of slope 또는 angle of inclination)에 대응하는 신호를 검출하는 가속도 센서(205)의 출력 신호의 극값들(extremal values) 중 첫 번째로 측정된 극값(예, 극소값)(P₁), 두 번째로 측정된 극값(예, 극대값)(P₂), 및 세 번째로 측정된 극값(예, 극소값)(P₃)을 측정(또는 검출)할 수 있다. 예를 들어, 제어기(210)는 가속도 센서(205)의 출력 신호의 기울기(출력 신호에 대응하는 함수의 1계 도함수(derivative))가 양의 값에서 음의 값으로 변경되거나 또는 음의 값에서 양의 값으로 변경되는 출력 신호 값을 이용하여 3개의 극값들(P₁, P₂, P₃)을 계산할 수 있다.

가속도 센서(205)의 출력 신호가 도 3에 도시된다.

도 3을 참조하면, 가속도 센서(205)의 출력 신호(x(t))는 차량이 정지할 때 발생되고 감쇠 자유 진동(free vibration) 파형을 가지고 아래의 수학식으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 가속도 센서(205)의 출력 신호(x(t))는 전압값을 가질 수 있다.

상기 수학식에서, A는 진폭이고, α는 감쇠계수이고,

는 감쇠 고유주파수(damped natural frequency)이고,

는 초기 위상(예, 0(degree))이고, S는 x(t)의 정상상태 값을 지시할 수 있다.

상기 수학식에서, 시간(t)가 감쇠 자유 진동 파형의 감쇠 자유 진동 주기의 1/2 일 때, 출력 신호(x(t))는 첫 번째로 측정된 극값(P₁)를 가질 수 있고, 시간(t)가 감쇠 자유 진동 주기일 때, 출력 신호(x(t))는 두 번째로 측정된 극값(P₂)을 가질 수 있다.

단계(112)에 따르면, 극값들(P₁, P₂, P₃)의 신뢰도를 증가시키기 위해, 제어기(210)는 상기 극값들 각각의 기준 조건에 근거하여 상기 측정된 3개의 극값들(P₁, P₂, P₃)이 극값의 조건(또는 정의)을 만족하는 지 여부를 검증할 수 있다.

상기 두 번째로 측정된 극값(P₂)의 발생 시간에서 상기 첫 번째로 측정된 극값(P₁)의 발생 시간을 감산(subtraction)한 값이 출력 신호(x(t))의 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 세 번째로 측정된 극값(P₃)의 발생 시간에서 상기 두 번째로 측정된 극값(P₂)을 감산(subtraction)한 값이 출력 신호(x(t))의 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 첫 번째로 측정된 극값(P₁)의 크기가 두 번째로 측정된 극값(P₂)의 크기보다 크고 두 번째로 측정된 극값(P₂)의 크기가 상기 세 번째로 측정된 극값(P₃)의 크기보다 클 때, 제어기(210)는 상기 기준 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다.

단계(115)에 따르면, 제어기(210)는 상기 차량의 동 특성 파라미터(dynamic characteristic parameter)를 상기 검증된 3개의 극값들(P₁, P₂, P₃) 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들(P₁, P₂)을 이용하여 계산할 수 있다.

상기 차량의 동 특성 파라미터는 차량(또는 차체)의 특성(예, 차량의 질량 또는 차량의 강성(stiffness))에 따라 변경되는 값일 수 있고, 상기 극값들을 이용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제어기(210)는 상기 두 번째로 측정된 극값(P₂)의 크기를 상기 첫 번째로 측정된 극값(P₁)의 크기로 제산(division)하는 것(또는 나누는 것)에 의해 상기 차량의 동 특성 파라미터를 계산하여 메모리(215)에 저장(또는 갱신(update))할 수 있다.

단계(120)에 따르면, 제어기(210)는 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들(P₁, P₂)과 상기 차량의 동 특성 파라미터에 근거하거나 또는 상기 검증된 3개의 극값들(P₁, P₂, P₃)에 근거하여 가속도 센서(205)의 출력 신호의 정상 상태 값(steady state value)(예, 정상 상태 전압값)을 추정(또는 계산)할 수 있다. 차량의 경사각을 보다 정확하게 검출하기 위해, 제어기(210)는 상기 검증된 3개의 극값들(P₁, P₂, P₃)에 근거하여 가속도 센서(205)의 출력 신호의 정상 상태 값을 추정할 수 있다.

예를 들어, 제어기(210)는 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들(P₁, P₂)과 상기 차량의 동 특성 파라미터를 이용하는 아래의 수학식을 이용하여 가속도 센서(205)의 출력 신호의 정상 상태 값(S)을 추정할 수 있다.

상기 수학식에서, C는 차량의 동 특성 파라미터일 수 있다.

예를 들어, 제어기(210)는 상기 검증된 3개의 극값들(P₁, P₂, P₃)을 이용하는 아래의 수학식을 이용하여 가속도 센서(205)의 출력 신호의 정상 상태 값(S)을 추정할 수 있다.

상기 검증된 3개의 극값들(P₁, P₂, P₃)을 이용하는 수학식의 분모의 값이 0에 가까울 경우, 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들(P₁, P₂)과 상기 차량의 동 특성 파라미터를 이용하는 수학식이 사용되어 가속도 센서(205)의 출력 신호의 정상 상태 값이 추정될 수 있다.

단계(125)에 따르면, 단계(120) 후, 제어기(210)는 상기 정상 상태 값을 상기 차량의 경사각으로 변환할 수 있다. 상기 정상 상태 값에 대응하는 상기 차량의 경사각은 시험(test)(또는 실험)에 의해 결정될 수 있고, 메모리(215)에 저장될 수 있다.

예를 들어, 제어기(210)는 상기 차량의 경사각을 상기 차량이 경사로에서 밀리지 않도록 차량의 아이들 스탑 앤 고(idle stop & go) 시스템을 제어(또는 해제)하기 위해 사용할 수 있다. 상기 아이들 스탑 앤 고 시스템은 차량의 연비를 향상시키기 위해서 일정 시간 차량이 정지하면 엔진을 정지하고 차량 운전자가 브레이크 페달을 떼고 가속페달을 밟는 경우 자동적으로 엔진의 시동을 걸어서 차량을 출발시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.

이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

200: 차속 센서
210: 가속도 센서
215: 제어기

Claims

차량의 경사각 측정 방법에 있어서,
제어기가 상기 차량의 차속 센서로부터 수신된 속도 신호에 근거하여 상기 차량의 속도가 0인 지 여부를 판단하는 단계;
상기 차량의 속도가 0일 때, 상기 제어기가 상기 차량의 경사각에 대응하는 신호를 검출하는 가속도 센서의 출력 신호의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값, 두 번째로 측정된 극값, 및 세 번째로 측정된 극값을 측정하는 단계;
상기 제어기가 상기 극값들 각각의 기준 조건에 근거하여 상기 측정된 3개의 극값들이 극값의 조건을 만족하는 지 여부를 검증하는 단계;
상기 제어기가 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들과 상기 차량의 동 특성 파라미터에 근거하거나 또는 상기 검증된 3개의 극값들에 근거하여 상기 가속도 센서의 출력 신호의 정상 상태 값을 추정하는 단계; 및
상기 제어기가 상기 정상 상태 값을 상기 차량의 경사각으로 변환하는 단계
를 포함하고,
상기 가속도 센서의 출력 신호는 감쇠 자유 진동 파형을 가지는 차량의 경사각 측정 방법.
제1항에 있어서,
상기 측정된 3개의 극값들 중 두 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 측정된 3개의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값의 발생 시간을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 파형의 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 측정된 3개의 극값들 중 세 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 두 번째로 측정된 극값을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 첫 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기보다 크고 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 세 번째로 측정된 극값의 크기보다 클 때, 상기 제어기는 상기 기준 조건이 만족되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 경사각 측정 방법.
제1항에 있어서,
상기 제어기는 상기 차량의 동 특성 파라미터를 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 경사각 측정 방법.
제3항에 있어서,
상기 제어기는 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기를 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 첫 번째로 측정된 극값의 크기로 나누는 것에 의해 상기 차량의 동 특성 파라미터를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 경사각 측정 방법.
차량의 경사각 측정 장치에 있어서,
상기 차량의 속도를 검출하는 차속 센서;
상기 차량의 경사각에 대응하는 신호를 검출하는 가속도 센서; 및
상기 차량의 차속 센서로부터 수신된 속도 신호에 근거하여 상기 차량의 속도가 0인 지 여부를 판단하는 제어기를 포함하고,
상기 차량의 속도가 0일 때, 상기 제어기는 감쇠 자유 진동 파형을 가지는 상기 가속도 센서의 출력 신호의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값, 두 번째로 측정된 극값, 및 세 번째로 측정된 극값을 측정하고,
상기 제어기는 상기 극값들 각각의 기준 조건에 근거하여 상기 측정된 3개의 극값들이 극값의 조건을 만족하는 지 여부를 검증하고,
상기 제어기는 상기 검증된 3개의 극값들 중 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들과 상기 차량의 동 특성 파라미터에 근거하거나 또는 상기 검증된 3개의 극값들에 근거하여 상기 가속도 센서의 출력 신호의 정상 상태 값을 추정하고,
상기 제어기는 상기 정상 상태 값을 상기 차량의 경사각으로 변환하는 차량의 경사각 측정 장치.
제5항에 있어서,
상기 측정된 3개의 극값들 중 두 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 측정된 3개의 극값들 중 첫 번째로 측정된 극값의 발생 시간을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 파형의 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 측정된 3개의 극값들 중 세 번째로 측정된 극값의 발생 시간에서 상기 두 번째로 측정된 극값을 감산한 값이 상기 감쇠 자유 진동 주기의 1/2이고 상기 첫 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기보다 크고 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기가 상기 세 번째로 측정된 극값의 크기보다 클 때, 상기 제어기는 상기 기준 조건이 만족되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 경사각 측정 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어기는 상기 차량의 동 특성 파라미터를 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 첫 번째 및 두 번째로 측정된 극값들을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 경사각 측정 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어기는 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 두 번째로 측정된 극값의 크기를 상기 검증된 3개의 극값들 중 상기 첫 번째로 측정된 극값의 크기로 나누는 것에 의해 상기 차량의 동 특성 파라미터를 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 경사각 측정 장치.