KR20220152277A - 오프로드 및 롤오버 검출을 갖는 작동 가능 보호 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

차량 롤오버 이벤트에 응답하여 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 방법은 차량(12)이 오프로드 주행 중인지 여부를 검출하는 단계를 포함한다. 방법은 차량이 도로 위에서 주행되는 중이면 작동 가능 구속 장치(20)의 작동을 보증할 것인 롤 이벤트(99)를 차량(12)이 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계를 또한 포함한다. 방법은 차량(20)의 롤 가속도(D_RATE)가 롤 이벤트가 계속되고 있다는 것을 표시한다는 결정에 응답하여 작동 가능 구속 장치(20)를 작동시키는 단계를 더 포함한다. 차량 안전 시스템(10)은 작동 가능 구속 장치 및 이 방법에 따라 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하도록 구성된 제어기(50)를 포함한다.

Description

오프로드 및 롤오버 검출을 갖는 작동 가능 보호 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치

본 발명은 차량 작동 가능 탑승자 보호 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 정상 및 오프로드 주행 컨디션의 모두에서 롤오버(rollover) 이벤트에 응답하여 보호 디바이스를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

차량 안전 시스템은 때때로 에어백 제어 유닛("ACU")이라 칭하는 중앙 제어 유닛을 포함하는데, 이 유닛은 ACU에 로컬이고 ACU로부터 원격인 센서를 이용하여 차량을 수반하는 충돌(crash) 이벤트의 발생을 검출하고 이들 이벤트가 에어백 및 안전벨트 리트랙터와 같은 작동 가능 구속 장치의 활성화를 보증하는지 여부를 결정한다. ACU에 의해 이용되는 센서는 가속도계 및 충격 센서, 안전벨트 버클 스위치, 시트 압력 스위치, 조향 각도 센서 등과 같은 다른 센서를 포함할 수 있다. 이들 센서로부터의 데이터를 사용하여, ACU는 차량 충돌 이벤트의 발생을 결정할 수 있고 충돌 이벤트를 특정 유형 중 하나인 것으로서 분류하는 판별 알고리즘을 수행할 수 있다. ACU는 특정 유형의 충돌 이벤트에 따라 작동 가능 구속 장치를 작동할 수 있다.

차량 안전 시스템의 경우, 차량이 수반될 수 있는 다양한 충돌 이벤트를 판별하는 것이 바람직하다. 충돌 이벤트를 "판별"한다는 것은 충돌 이벤트를 특정 유형의 충돌 이벤트인 것으로서 분류하고 해당 충돌 이벤트를 다른 유형의 충돌 이벤트와 구별하는 것을 의미할 수 있다. 차량 안전 시스템이 충돌 이벤트를 특정 유형의 충돌 이벤트로 판별 또는 식별할 수 있으면, 작동 가능 구속 장치는 특정 유형의 충돌 이벤트에 맞춤화된 방식으로 작동될 수 있다. "충돌 이벤트"는 본 명세서에 사용될 때, 차량을 수반하는 다양한 이벤트를 포괄하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 충돌 이벤트는 차량이 상이한 유형의 구조체와 부딪히고, 충격을 받거나, 다른 방식으로 관여되는 부딪힘 또는 충격일 수 있다. 이들 충돌 이벤트는 다른 차량과 같은 변형 가능한 장벽과의 부딪힘 또는 나무 또는 전신주와 같은 변형 불가능한 장벽과의 부딪힘일 수 있다. 다른 예로서, 충돌 이벤트는 또한 롤오버 이벤트와 같은 이벤트를 수반할 수 있는데, 여기서 차량 충격이 차량의 롤오버로부터 발생한다. 롤오버 이벤트는 차량이 옆으로 미끄러져 연석을 타격하는 것으로부터, 도로의 측면으로부터 벗어나서 제방 또는 도랑으로 미끄러지거나 다른 방식으로 이동하는 것으로부터, 또는 도로의 측면으로부터 벗어나서 언덕과 같은 경사로로 미끄러지거나 다른 방식으로 이동하는 것으로부터 발생할 수 있다.

차량 안전 시스템은 작동 가능 구속 장치의 전개가 요구되는 이들 이벤트("전개 이벤트")를 작동 가능 구속 장치의 전개가 요구되지 않는 이벤트("비전개 이벤트")로부터 판별하도록 구성되거나 적응될 수 있다. 충돌 판별은 이벤트의 유형, 예를 들어, 변형 가능한 장벽, 변형 불가능한 장벽, 정면 충격 충돌, 후면 충격 충돌, 측면 충격 충돌, 경사 충돌, 오프셋 충돌, 롤오버 등을 결정하는 것을 수반한다. 충돌 판별은 또한 충돌의 심각도를 결정하는 것 및 작동 가능 구속 장치가 안전 방식으로 전개되는 것을 보장하기 위해 점검으로서 작용하는 안전화 펑션(function)을 구현하는 것을 수반된다.

상기로부터, 차량이 수반되는 충돌 이벤트의 유형 및/또는 심각도에 응답하여 안전 시스템에서 작동 가능 구속 장치의 작동 및 타이밍을 제어하는 것이 바람직할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 감지된 충돌 이벤트에 응답하여 어느 탑승자 보호 디바이스가 작동되어야 할지를 결정하기 위해, 안전 시스템은 충돌 이벤트 유형들 사이를 판별하기 위해 충돌 평가 프로세스를 구현할 수 있다. 식별된 충돌 이벤트가 심각도 임계값을 충족하거나 초과하고, 안전화 펑션이 일치하면, 작동 가능 구속 장치는 판별된 이벤트 유형에 상응하는 방식으로 작동될 수 있다.

수년에 걸쳐, 안전 표준은 자동차 안전과 관한 한 "한계를 초월하도록(push the envelope)" 수정 및 업데이트되었다. 그 결과, 표준을 따라잡기 위해, 자동차 제조자는 이들의 제품의 안전을 지속적으로 개선하도록 강요받고 있다. 표준이 더욱 엄격해짐에 따라, 안전 시스템이 적응하고 더욱 복잡해지고 능력이 개선된다. 차량 안전 시스템의 진화를 통해, 충돌 분류가 시스템의 유효성을 결정하는 것을 돕는 주요 양태 중 하나라는 것이 밝혀졌다. 안전 시스템이 안전 표준에 의해 정의된 바와 같은 충돌 시나리오를 정확하고 강인하게 식별할 수 있으면, 표준이 설계된 사고에 수반된 탑승자에게 최상의 결과를 생성하도록 맞춤화된 조치를 취할 수 있다.

다양한 충돌 이벤트를 판별하는 능력을 갖는 차량 안전 시스템이 개발되어 왔지만, 차량 안전 시스템이 적절한 반응 행동을 취할 수 있도록 충돌 이벤트를 추가로 분류하고 판별하기 위한 지속적인 요구가 존재한다. 판별이 요구될 수 있는 충돌 이벤트 중에는 다양한 형태의 측면 충돌 이벤트, 예컨대 롤오버 이벤트 또는 롤오버를 일으킬 수 있는 이벤트가 있다.

롤오버 이벤트에 응답하여 측면 에어백(커튼 에어백, 흉부 에어백) 및/또는 안전벨트 프리텐셔너와 같은 안전 디바이스를 작동시키는 것이 바람직할 수도 있다. 롤오버 이벤트는 다양한 시나리오에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 차량은 제어력을 상실하고 도로에서 옆으로 벗어나서 인접한 잔디/토양 위로, 제방 아래로, 도랑 내로 또는 경사로나 언덕 위로 스키드(skid)할 수 있다. 다른 예로서, 차량은 제어력을 상실하고 연석과 같은 낮은 장벽으로 옆으로 스키드할 수 있다. 임의의 이들 시나리오에서, 결과적인 롤오버 이벤트의 크기는 하나 이상의 차량 안전 디바이스의 작동을 보증할 수도 있다.

몇몇 차량은 유틸리티 또는 레저 목적으로 오프로드 사용을 위해 적응된다. 오프로드 사용 동안, 차량은 갑작스러운 이동, 세게 또는 급출발/급정지, 가파른 각도, 모든 방향에서 심한 흔들림 등에 부닥치기 쉬울 수 있다. 그럼에도 불구하고, 특정 오프로드 조작 중 및 롤오버 이벤트의 초기 단계 중에 차량의 이동은 차량 안전 시스템에 의해 감지될 수 있고 롤오버의 일부는 유사성을 공유하고, 센서에 유사한 신호를 야기하고, 잠재적으로 안전 디바이스의 우발적인 작동을 유도할 수 있다. 오프로드 비롤오버 이벤트를 실제 롤오버 이벤트로부터 더 구별하는 방법이 필요하다.

일 양태에 따르면, 차량 안전 시스템은 차량 탑승자를 보호하는 것을 돕기 위한 작동 가능 구속 장치, 및 차량 롤오버 이벤트에 응답하여 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 제어기를 포함한다. 제어기는 차량이 정상 사용 또는 오프로드 사용 하에서 동작되고 있는지 여부를 결정하도록 구성된 오프로드 검출 메트릭을 실행하도록 구성된다. 제어기는 또한 하나 이상의 미리 결정된 롤 레이트 임계값을 초과하는 크기를 갖는 차량 롤 레이트(R_RATE)에 응답하여 롤오버 이벤트의 발생을 판별하도록 구성된 롤오버 판별 메트릭을 실행하도록 구성된다. 차량이 정상 사용 하에 동작되고 있다는 결정에 응답하여, 제어기는 또한 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 이벤트를 판별하는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하기 위해 정상 롤오버 전개 알고리즘을 실행하도록 구성된다. 차량이 오프로드 사용 하에 동작되고 있다는 결정에 응답하여, 제어기는 또한 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 이벤트를 판별하는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하기 위해 오프로드 롤오버 전개 알고리즘을 실행하도록 구성된다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 오프로드 검출 메트릭은 차량이 정상 사용 또는 오프로드 사용 하에서 동작되고 있는지 여부를 결정하기 위해 시간 경과에 따른 차량 롤 각도(R_ANGLE)를 평가하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 오프로드 검출 메트릭은, 롤오버 판별 메트릭이 재설정 박스에 진입하지 않고, 차량 롤 각도가 양의 롤 각도를 나타내는 상한 롤 임계값 및 음의 롤 각도를 나타내는 하한 롤 임계값의 모두를 넘는 것에 응답하여 오프로드 사용을 결정하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 오프로드 롤오버 전개 알고리즘은 정상 안전화 펑션이 ON인 것 및/또는 특정 롤오버 분류 알고리즘 분류 알고리즘이 롤오버 이벤트를 분류하는 것, 및 롤오버 판별 메트릭이 오프로드 롤오버 임계값을 넘는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 오프로드 롤오버 전개 알고리즘은 이하의 조건: 롤오버 판별 메트릭이 특정 유형의 롤오버 이벤트를 판별하는 롤오버 임계값을 넘는 것; 롤오버 분류 알고리즘이 롤오버 판별 메트릭에 의해 판별된 특정 유형의 롤오버와 일치하는 롤오버 이벤트를 분류하는 것; 및 롤 가속도(D_RATE) 메트릭이 미리 결정된 D_RATE 임계값 초과로 유지되는 것의 모두가 만족되는 것에 응답하여 차량 롤오버 이벤트를 검출하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 특정 유형의 롤오버 이벤트는 경사로 롤오버 이벤트, 도랑 롤오버 이벤트, 연질 토양 롤오버 이벤트, 중간 토양 롤오버 이벤트 및 경질 토양/연석 롤오버 이벤트 중 하나일 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 롤오버 분류 알고리즘은, 롤오버 판별 메트릭이 재설정 임계값을 넘거나 차량 롤 각도(R_ANGLE)가 0과 같은 것에 응답하여 분류를 재설정하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 롤오버 분류 알고리즘은:

· 측방향 Y-축 가속도(AMA_Y) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Y 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것.

· 수직 Z-축 가속도(AMA_Z) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Z 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것.

· 롤 레이트(R_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 R_RATE 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것.

· 롤 가속도(D_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 D_RATE 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것에 응답하여 롤오버 이벤트를 분류하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, D_RATE 메트릭은 연질 토양 롤오버 이벤트, 중간 토양 롤오버 이벤트, 및 경질 토양/연석 롤오버 이벤트를 식별하기 위한 미리 결정된 임계값을 포함할 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 정상 롤오버 전개 알고리즘은, 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 이벤트를 판별하고 특정 롤오버 분류 알고리즘이 롤오버 이벤트를 분류하는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 정상 롤오버 전개는:

· 롤오버 판별 메트릭이 정상 임계값을 넘고 정상 안전화 펑션이 ON인 것에 응답하여 정상 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것.

· 롤오버 판별 메트릭이 경사로 임계값을 넘고 경사로 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 경사로 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것.

· 롤오버 판별 메트릭이 도랑 임계값을 넘고 도랑 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 도랑 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것.

· 롤오버 판별 메트릭이 경질 토양/연석 임계값을 넘고 경질 토양/연석 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 경질 토양/연석 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것.

· 롤오버 판별 메트릭이 중간 토양 임계값을 넘고 중간 토양 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 중간 토양 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것.

· 롤오버 판별 메트릭이 연질 토양 임계값을 넘고 연질 토양 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 연질 토양 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것 중 적어도 하나를 실행하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 차량 안전 시스템은:

· 차량 측방향 Y-축 가속도를 감지하고 감지된 차량 측방향 Y-축 가속도(AMA_Y)를 나타내는 신호를 제공하기 위한 가속도계.

· 차량 수직 Z-축 가속도를 감지하고 감지된 차량 수직 Z-축 가속도(AMA_Z)를 나타내는 신호를 제공하기 위한 가속도계.

· 차량 롤 값을 감지하고 감지된 차량 롤 값을 나타내는 신호를 제공하기 위한 롤 센서를 또한 포함할 수 있다.

제어기는 가속도계 및 롤 레이트 센서에 의해 제공되는 신호를 사용하여 오프로드 검출 메트릭, 롤오버 판별 메트릭, 정상 롤오버 전개 알고리즘, 및 오프로드 롤오버 전개 알고리즘을 실행하도록 구성될 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 작동 가능 구속 장치는 안전벨트 앵커 프리텐셔너, 안전벨트 리트랙터 프리텐셔너, 커튼 에어백, 흉부 에어백, 및 측면 에어백 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 양태에 따르면, 차량 롤오버 이벤트에 응답하여 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 방법은 차량이 오프로드 주행 중인지 여부를 검출하는 단계를 포함한다. 방법은 차량이 도로 위에서 주행되는 중이면 작동 가능 구속 장치의 작동을 보증할 것인 롤 이벤트를 차량이 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계를 또한 포함한다. 방법은 차량의 롤 가속도(D_RATE)가 롤 이벤트가 계속되고 있다는 것을 표시한다는 결정에 응답하여 작동 가능 구속 장치를 작동시키는 단계를 더 포함한다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 차량이 오프로드 주행 중인지 여부를 검출하는 단계는 시간 경과에 따른 차량 롤 각도(R_ANGLE)를 평가하는 단계, 및 롤오버 판별 메트릭이 재설정 박스에 진입하지 않고, R_ANGLE이 양의 롤 각도를 나타내는 상한 롤 임계값 및 음의 롤 각도를 나타내는 하한 롤 임계값의 모두를 넘는 것에 응답하여 차량이 오프로드에서 주행 중이라고 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 차량이 롤 이벤트를 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계는 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 임계값을 넘는지 여부를 결정하기 위해 롤 각도(R_ANGLE) 대 롤 레이트(R_RATE)를 플롯팅하는 롤오버 판별 메트릭을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 차량이 롤 이벤트를 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계는 특정 유형의 롤오버 이벤트의 발생을 결정하기 위해 롤오버 분류 알고리즘을 평가하는 단계를 또한 포함할 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 롤오버 분류 알고리즘을 평가하는 단계는:

· 미리 결정된 임계값을 넘는 측방향 Y-축 가속도(AMA_Y) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Y 메트릭을 평가하는 단계.

· 미리 결정된 임계값을 넘는 수직 Z-축 가속도(AMA_Z) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Z 메트릭을 평가하는 단계.

· 미리 결정된 임계값을 넘는 롤 레이트(R_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 R_RATE 메트릭을 평가하는 단계.

· 미리 결정된 임계값을 넘는 롤 가속도(D_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 D_RATE 메트릭을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 특정 유형의 롤오버 이벤트는 경사로 롤오버 이벤트, 도랑 롤오버 이벤트, 연질 토양 롤오버 이벤트, 중간 토양 롤오버 이벤트 및 경질 토양/연석 롤오버 이벤트 중 하나일 수 있다.

다른 양태에 따르면, 단독으로 또는 임의의 다른 양태와 조합하여, 차량 안전 시스템은 작동 가능 구속 장치 및 전술된 방법(들)에 따라 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하도록 구성된 제어기를 포함할 수 있다.

본 발명의 전술된 및 다른 특징 및 장점은 본 발명의 이하에 설명 및 첨부 도면을 고려할 때 통상의 기술자에게 명백해질 것이다.
도 1은 차량 및 그 내에 전개된 센서 아키텍처로부터 획득된 신호의 개략도이다.
도 2는 차량 안전 시스템을 도시하고 있는 블록도이다.
도 3은 차량 안전 시스템에서 구현된 메트릭 계산을 도시하고 있는 블록도이다.
도 4는 롤오버 이벤트를 검출하고 롤오버 이벤트 검출에 응답하여 안전 디바이스를 전개하기 위해, 차량 안전 시스템에서 구현되는 전개 알고리즘을 도시하고 있는 논리도이다.
도 5는 차량 안전 시스템에서 구현된, 롤오버 이벤트의 발생을 결정하기 위한 임계값을 포함하는 판별 메트릭을 도시하고 있는 도면이다.
도 6은 차량 안전 시스템에서 구현된 오프로드 검출 메트릭을 도시하고 있는 도면이다.
도 7은 차량 안전 시스템에서 구현된 안전화 메트릭을 도시하고 있는 도면이다.
도 8은 차량 안전 시스템에서 구현된, 경사로 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭을 도시하고 있는 개략 블록도이다.
도 9는 차량 안전 시스템에서 구현된, 도랑 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭을 도시하고 있는 개략 블록도이다.
도 10은 차량 안전 시스템에서 구현된, 연질 토양 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭을 도시하고 있는 개략 블록도이다.
도 11은 차량 안전 시스템에서 구현된, 중간 토양 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭을 도시하고 있는 개략 블록도이다.
도 12는 차량 안전 시스템에서 구현된, 경질 토양/연석 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭을 도시하고 있는 개략 블록도이다.
도 13은 D-레이트 임계값 롤오버 검출 특징에 따라 차량 안전 시스템에서 구현된, 롤오버 이벤트의 발생을 결정하기 위한 임계값을 포함하는 판별 메트릭을 도시하고 있는 도면이다.
도 14는 차량 안전 시스템에서 구현된 D-레이트 임계값 메트릭을 도시하고 있는 도면이다.

본 발명은 롤오버 이벤트를 판별하고 분류할 수 있는 롤오버 판별 알고리즘을 구현하는 차량 안전 시스템에 관한 것이다. 롤오버 판별 알고리즘은 또한 차량의 오프로드 사용을 검출하고 검출된 오프로드 사용에 응답하여 롤오버 판별의 특정 양태를 조정하거나 스위칭한다.

본 발명은 롤오버 이벤트의 판별과 관련되기 때문에, 차량 안전 시스템은 구성요소를 포함하고 이들 특정 판별 펑션을 수행하는 데 필요한 알고리즘을 구현하는 것으로서 본 명세서에 도시되고 설명된다. 통상의 기술자는 차량 안전 시스템이 본 명세서에 도시되고 설명된 것들에 추가하여 구성요소를 포함할 수 있고 본 명세서에 도시되고 설명된 것에 추가하여 판별 펑션을 수행할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 1을 참조하면, 일 예시적인 구성에 따르면, 차량(12)은 본 명세서에서 에어백 제어 유닛(ACU)(50)이라 칭하는 중앙 제어 유닛을 포함하는 차량 안전 시스템(10)을 포함한다. ACU(50)는 좌측/우측 안전벨트 프리텐셔너(앵커 및/또는 리트랙터), 좌측/우측 커튼 에어백, 좌측/우측 흉부 에어백, 및 좌측/우측 측면 에어백과 같은 하나 이상의 작동 가능 구속 장치(20)를 작동시키도록 동작한다. ACU(50)는 또한 정면 에어백 및 무릎 에어백과 같은 다른 보호 디바이스의 작동을 제어하도록 동작할 수 있다.

ACU(50)는 상이한 차량 축에 대해 상이한 방향에서 차량 선형 및/또는 각가속도 및/또는 이동 레이트를 나타내는 신호를 제공하도록 동작하는 하나 이상의 센서를 포함한다. 센서는 ACU(50) 자체 내에 또는 상에 로컬로 장착될 수 있거나 ACU로부터 원격일 수 있고, 예를 들어 와이어를 통해 ACU에 상호 연결될 수 있다. 이들 차량 축은 차량의 전방/후방 진행 방향으로 차량에서 종방향으로 연장하는 X-축을 포함한다. 차량 Y-축은 X-축에 수직으로, 차량에서 측방향으로 연장한다. 차량 Z-축은 X-축과 Y-축 모두에 수직으로, 차량에서 수직으로 연장한다.

X, Y 및 Z 축은 ACU(50)에서 교차하는 것으로서 도 1에 도시되어 있다. 이는 ACU(50)가 X, Y, Z 축에 대한 차량(12)의 이동, 즉, 가속도를 측정하기 위한 센서를 포함할 수 있기 때문이다. 이들 이동은 도 1에서 안전 시스템(10)이 축을 따른 모션을 할당하는 부호, 즉 양 또는 음을 나타내는 기호(+/-)로 식별된다. ACU(50)는 또한 X-축에 대한 회전, 즉, 피치(pitch), Y-축에 대한 회전, 즉, 롤(roll) 및 Z-축에 대한 회전, 즉, 요(yaw)를 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 차량 안전 시스템(10)은 특정 차량 컨디션을 검출하기 위해 상이한 조합으로 이들 가속도 및/또는 회전을 이용할 수 있다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 차량 안전 시스템(10)은 X-축을 따른 모션을 양의 전후(front-to-rear)(가속) 및 음의 후전(rear-to-front)(감속)으로서 해석하도록 구성될 수 있다. Y-축을 따른 모션은 양의 우좌(right-to-left) 및 음의 좌우(left-to-right)로서 해석될 수 있다. Z-축을 따른 모션은 하향 방향으로 양 및 상향 방향으로 음으로서 해석될 수 있다. 차량 안전 시스템(10)은 또한 X-축에 대한 차량 회전 모션, 즉, 롤을 해석하도록 구성될 수 있고, 좌측 롤에 대해 양이고 우측 롤에 대해 음일 수 있다. Y-축에 대한 차량 회전 모션, 즉, 피치는 전방/하향 피치에 대해 양이고 후방/상향 피치에 대해 음일 수 있다. Z-축에 대한 차량 회전 모션, 즉, 요는 좌측 요(전방 지향 관점으로부터 볼 때)에 대해 양이고 우측 요에 대해 음일 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 명세서에 설명된 차량 안전 시스템(10)의 일부의 목적을 위해, ACU(50)는 차량 측방향(Y-축) 가속도(ACU_Y)를 감지하기 위한 가속도계(52), 차량 수직(Z-축) 가속도(ACU_Z)를 감지하기 위한 가속도계(54), 및 차량 롤 레이트 값(ROLL), 즉, 차량 X-축에 대한 롤 레이트를 감지하기 위한 롤 레이트 센서(62)를 이용한다. 차량 안전 시스템(10)은 X-축 가속도, 피치 및 요와 같은 다른 차량 모션을 위한 부가의 가속도계 및/또는 센서를 또한 포함할 수 있지만, 이들 값은 본 명세서에 개시된 알고리즘에서 구현되지 않고 따라서 도 2에는 도시되어 있지 않다.

이들 센서가 그를 따른 또는 그에 대한 차량 모션을 감지하는 각각의 축 상에 또는 부근에 센서를 위치시키는 것이 바람직할 수 있다. 센서는 ACU(50)에 로컬로 장착될 수 있기 때문에, 차량 X, Y, Z 축이 그를 통해 통과하는 차량 질량 중심 또는 그 부근에 ACU를 장착하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 차량 질량 중심 또는 그 부근의 ACU(50)의 위치는 임계적이지 않으며, ACU(50)는 차량의 다른 곳에 위치될 수 있다.

차량 안전 시스템에서 구현되는 ACU에 대한 하드웨어 및 소프트웨어 구성은 관련 기술 분야에 알려져 있다. 따라서, ACU(50)의 하드웨어 구성의 상세한 설명은 통상의 기술자가 차량 안전 시스템(10)을 이해하고 인식하게 하기 위해 필요하지 않다. 도 1의 ACU(50)는 그 각각의 센서로부터 신호 ACU_Y, ACU_Z, ROLL을 수신하고, 이들 신호에 대해 차량 메트릭 계산(70)을 수행하고, 계산된 메트릭을 이용하여 롤오버 판별 알고리즘(80)을 수행하도록 구성된 마이크로컴퓨터와 같은 중앙 처리 유닛(CPU)을 포함한다.

계산(70)으로부터 발생하는 차량 메트릭은 이하를 포함한다:

· 차량 측방향 Y-축 가속도 이동 평균(AMA_Y).

· 차량 수직 Z-축 가속도 이동 평균(AMA_Z).

· 차량 롤 차이 레이트, 즉, 롤 가속도(D_RATE).

· 차량 롤 레이트(R_RATE).

· 차량 롤 레이트 2(R_RATE_2).

· 차량 롤 각도(R_ANGLE).

롤오버 판별 알고리즘(80)은 다수의 상이한 롤오버 이벤트를 검출하기 위한 판별 알고리즘을 포함할 수 있다. 이들은 이하를 포함한다:

· 오프로드 롤오버.

· 정상 롤오버.

· 경사로 롤오버.

· 도랑/제방 롤오버.

· 경질 토양/연석 롤오버.

· 중간 토양 롤오버.

· 연질 토양 롤오버.

차량 안전 시스템(10)에 의해 검출된 롤오버 이벤트는 제조자 요건 및/또는 차량이 생산되는 산업 표준과 같은 인자에 따라 다양할 수 있다.

도 3은 ACU(50)에 의해 수행되는 차량 메트릭 계산(70)을 도시하고 있다. 도 2에 도시되어 있는 차량 메트릭 계산(70)의 요소는 본 명세서에서 ACU(50)에 의해 내부적으로 수행되는 "펑션"이라 칭한다.

롤 레이트 메트릭

ACU(50)는 다양한 가속도계로부터의 ROLL, ACU_Y 및 ACU_Z 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그 대 디지털 변환(ADC)을 포함하는 신호 컨디셔닝을 채용한다. ACU는 또한 레일 점검 및 바이어스 조정을 채용할 수 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 디지털화되고 바이어스된 롤 레이트(ROLL)는, 예를 들어 미리 결정된 시간 기간, 예를 들어, Τ = 8초 후 필터 펑션을 재설정하는 것을 야기하는 시간 상수를 갖도록 선택될 수 있는 고역 통과 필터(HPF) 펑션(104)으로 전달된다. HPF 펑션(104)에서 생성된 고역 통과 필터링된 롤 레이트(ROLL)는, 롤오버 판별 알고리즘(80)(도 2 참조)에서 구현되는 차량 롤 레이트(즉, 각속도)를 나타내는 값을 갖는 롤 레이트 메트릭(R_RATE)을 생성하는 저역 통과 필터(LPF) 펑션(106)으로 전달된다. R_RATE는 적분기 펑션 및 이중 시간 상수 고역 통과 필터 펑션을 포함하는 적분 고역 통과 필터(IHPF) 펑션(110)으로 전달된다. IHPF 펑션(110)은 R_RATE 신호를 적분하여 차량의 결정된 상대 롤 각도를 나타내는 값을 생성한다. IHPF 펑션(110)은 또한 R_RATE 신호의 고역 통과 필터링을 수행한다. IHPF 펑션(110)은 롤오버 판별 알고리즘(80)(도 2 참조)에서 구현되는 메트릭 R_ANGLE을 생성한다.

R_ANGLE은 차량의 정규화된 롤 각도를 나타내는데, 이는 감지된 롤 레이트에 응답하는 차량의 상대 각도 회전의 척도이다. IHPF 펑션(110)은 R_ANGLE이 검출된 롤 레이트의 발생 동안 각도 회전의 표시를 제공하도록 고역 통과 필터 펑션에 대한 시간 상수에 기초하여 R_ANGLE을 재설정할 수 있다. 따라서, R_ANGLE은 지면에 대한 차량의 실제 각도 배향을 나타내지 않을 수도 있다. 이러한 방식으로, 차량 롤오버 컨디션의 결정은 지면 또는 도로에 대한 차량의 초기 각도 배향의 결정에 의존할 필요가 없다.

HPF 펑션(104)에서 생성된 고역 통과 필터링된 롤 레이트(ROLL)는 또한 이동 평균 펑션(120)으로, 이어서 이동 평균 펑션(122)으로 전달된다. 각각의 이동 평균 펑션(120, 122)은 예를 들어, 샘플의 수, 예를 들어 1 내지 32개의 샘플을 선택하도록 조절 가능할 수 있다. 이동 평균 펑션(120, 122)은 롤 레이트의 변동을 평활화하여, 롤오버 판별 알고리즘(80)(도 2 참조)에서 구현되는 메트릭 R_RATE_2를 생성한다.

R_RATE_2는 현재 샘플과 이전 샘플 사이의 차이가 비교되는 차이 펑션(124)에 제공된다. 이는 롤 레이트의 변화율, 즉, 가속도를 나타내는 차분(differenced) 롤 레이트 메트릭 D_RATE를 생성한다. 이 롤 가속도(D_RATE)는 차량 X-축에 대한 차량의 각가속도이다. 롤 가속도(D_RATE)는 롤오버 판별 알고리즘(80)(도 2 참조)에서 구현된다.

측방향 가속도 메트릭

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 디지털화되고 바이어스된 측방향 가속도(ACU_Y)는, 예를 들어 미리 결정된 시간 기간, 예를 들어, Τ = 8초 후 필터 펑션을 재설정하는 것을 야기하는 시간 상수를 갖도록 선택될 수 있는 고역 통과 필터(HPF) 펑션(130)으로 전달된다. HPF 펑션(130)에서 생성된 고역 통과 필터링된 측방향 가속도(ACU_Y)는 저역 통과 필터(LPF) 펑션(132)으로 전달된다. LPF 펑션(132)에서 생성된 저역 통과 필터링된 측방향 가속도(ACU_Y) 값은 측방향 가속도 메트릭 ACU_Y_AMA 및 ACU_Y_AMA_SAFE 메트릭을 각각 생성하는 이동 평균 블록(134, 136)으로 전달된다. 각각의 이동 평균 펑션(134, 136)에 포함된 샘플의 수는 1 내지 32개의 샘플과 같은, 미리 결정된 범위 내에서 조절될 수 있다. ACU_Y_AMA 및 ACU_Y_AMA_SAFE는 롤오버 판별 알고리즘(80)(도 2 참조)에서 구현되는 측방향 가속도 이동 평균 값이다.

수직 가속도 메트릭

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 디지털화되고 바이어스된 수직 가속도(ACU_Z)는, 예를 들어 미리 결정된 시간 기간, 예를 들어, Τ = 8초 후 필터 펑션을 재설정하는 것을 야기하는 시간 상수를 갖도록 선택될 수 있는 고역 통과 필터(HPF) 펑션(140)으로 전달된다. HPF 펑션(140)에서 생성된 고역 통과 필터링된 수직 가속도(ACU_Z)는 저역 통과 필터(LPF) 펑션(142)으로 전달된다. LPF 펑션(142)에서 생성된 저역 통과 필터링된 수직 가속도(ACU_Z) 값은 수직 가속도 메트릭 ACU_Z_AMA 및 ACU_Z_AMA_SAFE 메트릭을 각각 생성하는 이동 평균 블록(144, 146)으로 전달된다. 각각의 이동 평균 펑션(144, 136)에 포함된 샘플의 수는 1 내지 32개의 샘플과 같은, 미리 결정된 범위 내에서 조절될 수 있다. ACU_Z_AMA 및 ACU_Z_AMA_SAFE는 롤오버 판별 알고리즘(80)(도 2 참조)에서 구현되는 수직 가속도 이동 평균 값이다.

전개 알고리즘

도 4는 차량 안전 시스템(10)에 의해 구현되는 롤오버 전개 알고리즘(150)을 도시하고 있다. 본 명세서에 예시된 예시적인 구성에서, 롤오버 전개 알고리즘(150)은 ACU(50)에서 구현된다. 롤오버 전개 알고리즘(150)은 검출된 롤오버 이벤트에 응답하여 작동 가능 구속 장치(20)를 작동시키거나 "발동(fire)"할 때를 결정한다. 롤오버 전개 알고리즘(150)은 유리하게는, 차량(12)이 오프로드 방식으로 사용되고 있는지 여부에 따라, 차량 안전 시스템(10)의 응답을 검출된 롤오버 이벤트의 다양한 인스턴스에 맞춤화하는 데 사용되는 오프로드 차량 사용 검출을 구현한다. 이와 같이, 롤오버 전개 알고리즘(150)은 정상 롤오버 전개 알고리즘(152) 및 오프로드 롤오버 전개 알고리즘(154)을 구현한다. 이하에 설명되는 바와 같이, 롤오버 전개 알고리즘(150)은 이들 오프로드 향상을 구현하기 위해 롤 레이트(R_RATE)를 사용한다.

롤 판별

롤오버 전개 알고리즘(150)은 도 5에 도시되어 있는 롤오버 판별 메트릭(160)을 구현한다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 롤오버 판별 메트릭(160)은 롤오버 임계값이 충족되는지 여부를 결정하기 위해 롤 레이트(R_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 평가한다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 롤오버 판별 메트릭(160)은 이하의 롤오버 임계값을 구현한다:

· 오프로드 롤오버 임계값.

· 정상 롤오버 임계값.

· 경사로 롤오버 임계값.

· 도랑 롤오버 임계값.

· 경질 토양 롤오버 임계값.

· 중간 토양 롤오버 임계값.

· 연질 토양 롤오버 임계값.

그러나, 롤오버 판별 메트릭(160)은 부가 임계값, 이들 임계값의 부분집합 또는 이들의 조합을 구현할 수 있다. 일단 정상 임계값을 넘으면, 이는 R_RATE가 0과 같거나 메트릭이 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162) 내부에 있을 때까지 래칭된다. 모든 다른 임계값은 R_ANGLE이 0과 같거나 메트릭이 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162) 내부에 있을 때까지 래칭된다.

롤오버 판별 알고리즘(160)은 다양한 유형의 롤오버 이벤트를 판별하는 능력을 구현하는데, 이는 작동 가능 구속 장치(20)의 전개를 트리거링하는 임계값의 맞춤화를 허용한다. 도 5의 임계값 결정은 양의 방향에서 R_RATE 및 R_ANGLE 값에 의해 표시되는 것으로서 좌측 롤(즉, 운전자 측을 향한 롤)을 예시한다. 우측 롤(즉, 조수석 측을 향한 롤)은 반대, 즉, 음의 방향에서 R_RATE 및 R_ANGLE에 대한 값에 의해 표시되는 것으로서 또한 나타낸다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 연질 토양 롤오버 분류는 작동 가능 구속 장치의 전개를 트리거링하기 위한 최저 임계값을 갖는다. 중간 토양 롤오버 분류는 작동 가능 구속 장치 전개를 트리거링하기 위한 다음 최저 임계값을 갖고, 경질 토양, 도랑, 경사로, 정상 및 오프로드가 뒤따른다. 임계값이 도 4에서 특정 크기 순서로 도시되어 있지만, 임계값과 연관된 크기는 다양할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 차량 플랫폼 가변성 및 제조자 요건에 따라, 임계값의 순서 또는 상대 크기가 또한 다양할 수 있다. 예를 들어, 경질 토양 임계값은 연질 토양보다 더 낮을 수 있는 등이다. 이에 불구하고, 오프로드 임계값이 최고 임계값이다.

오프로드 검출

롤오버 전개 알고리즘(150)은 또한 차량(12)이 오프로드 방식으로 사용되고 있는지 여부에 대한 결정이 이루어지는 오프로드 검출 펑션(156)을 구현한다. 오프로드 검출 펑션(156)은 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 오프로드 검출 펑션(156)은 차량(12)이 오프로드에서 사용되고 있는지 여부를 결정하기 위해 시간 경과에 따른 롤 각도(R_ANGLE)를 모니터링하는 메트릭(158)을 구현한다. 오프로드 사용 컨디션은 상한 검출 임계값(164)(양의 롤 각도) 및 하한 검출 임계값(166)(음의 롤 각도)의 모두를 넘는 메트릭(158)에 응답하여 검출된다. 오프로드 검출 펑션(156)은 롤오버 판별 메트릭(160)(R_RATE 대 R_ANGLE)이 재설정 박스(162)(도 5 참조)에 진입할 때까지 오프로드 사용 검출을 래칭하고, 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162)에 체류한다. 재설정하지 않고 양 임계값을 넘었다는 것은 오프로드 차량 사용에서 통상적인, 전후 롤, 즉, 흔들림으로 인한 오프로드 사용을 표시한다.

안전화

롤오버 전개 알고리즘(100)은 또한 작동 가능 구속 장치(20)를 발동할지 여부를 결정하기 위한 점검으로서 구현되는 안전화 펑션(170)을 구현한다. 안전화 펑션(170)은 도 7에 도시되어 있다. 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 안전화 펑션(170)은 측방향 가속도 메트릭(ACU_Y_AMA_Safe)과 수직 가속도 메트릭(ACU_Z_AMA_Safe)을 비교하는 메트릭(172)을 구현한다. 안전화 펑션(170)은 메트릭(172)이 안전화 영역(174) 내에 있을 때 OFF(불리언 0)이고, 메트릭이 안전화 영역을 나올 때 ON(불리언 1)을 래칭한다. 안전화 펑션(170)은 메트릭이 안전화 영역(174)에 재진입한 후에 안전화 펑션이 ON 상태를 유지하도록 래칭을 구현할 수 있다. 래칭의 지속기간은 안전화 펑션의 조절 가능한 파라미터일 수 있다. 그 결과, 도 7의 예시적인 메트릭에 나타낸 바와 같이, 안전화 펑션(170)은 메트릭이 초기에 안전화 영역(174)을 떠날 때 ON으로 스위칭하고 메트릭이 안전화 영역 외부에 있는 동안 그리고 일단 메트릭이 안전화 영역(174)에 재진입하면 래치 지속기간(도 7에 강조되어 있음) 동안 ON을 유지한다.

전개 알고리즘

도 8 내지 도 12는 차량 안전 시스템(10)에 의해 구현되는 특정 롤오버 분류 결정 알고리즘(180)을 도시하고 있다. 본 명세서에 예시된 예시적인 구성에서, 특정 롤오버 분류 결정 알고리즘(180)은 ACU(50)에서 구현된다. 특정 롤오버 분류 결정 알고리즘(180)은 이하와 같이 특정 롤오버 이벤트를 분류하기 위해 다중 차량 메트릭을 이용한다.

· 경사로 롤오버 분류 알고리즘(도 8).

· 도랑 롤오버 분류 알고리즘(도 9).

· 연질 토양 롤오버 분류 알고리즘(도 10).

· 중간 토양 롤오버 분류 알고리즘(도 11).

· 연석 롤오버 분류 알고리즘(도 12).

경사로 롤오버 분류 알고리즘

도 8은 경사로 롤오버 분류 알고리즘(200)을 도시하고 있다. 경사로 롤오버 분류 알고리즘(200)은 롤오버 이벤트를 경사로 롤오버 이벤트로서 분류하기 위해 차량 메트릭을 사용한다. 도 8의 경사로 롤오버 분류 알고리즘(200)은 좌측 롤오버 이벤트, 즉, 롤오버 이벤트에 응답하여 차량이 좌측 또는 운전자 측으로 롤링하는 것에 대해 도시되어 있다. 그러나, 도 8에 도시되어 있는 알고리즘은 또한 우측 롤오버 이벤트에도 적용되고, 유일한 차이점은 분류 메트릭에 사용된 값의 부호(+/-)가 반대라는 것이라는 것이 이해되어야 한다. 달리 말하면, 우측 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭은, 분류 메트릭 내의 상이한 메트릭 값에 대한 각각의 축의 부호가 반대일 것, 예를 들어 양 대신에 음 및 그 반대도 마찬가지일 것이라는 것을 제외하고는(변경되지 않는 AMA_Z는 제외), 도 8에 도시되어 있는 것들과 동일할 것이다.

경사로 롤오버 분류 알고리즘(200)은 경사로 이벤트를 분류하기 위해 4개의 상이한 분류 메트릭을 구현한다. 4개의 경사로 분류 메트릭은 다음과 같다:

· AMA_Y 대 R_ANGLE(메트릭(202))

· AMA_Z 대 R_ANGLE(메트릭(204))

· R_RATE 대 R_ANGLE(메트릭(206))

· D_RATE 대 R_ANGLE(메트릭(208))

측방향 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(202)은 AND 블록(210)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Y 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(202)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(202)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(202)의 실선은 차량이 경사로 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(200)은 비래칭 메트릭인데, 즉, 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

수직 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(204)은 AND 블록(210)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Z 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(204)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(204)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 하한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 AMA_Z)의 하한이 무한대이고 따라서 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(204)의 실선은 차량이 경사로 롤오버 이벤트를 경험하고 있을 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(204)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

롤 레이트 대 롤 각도 분류 메트릭(206)은 AND 블록(210)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 R_RATE 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(206)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(206)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 상한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 R_RATE)의 상한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(206)의 실선은 차량이 경사로 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(206)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

각 또는 롤 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(208)은 AND 블록(210)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 D_RATE 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, D_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(208)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 ON이다. 메트릭(208)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. D_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(208)의 실선은 차량이 경사로 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. D_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(208)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

경사로 롤오버 분류 알고리즘(200)은 블록 218에서 경사로 분류 ON 표시를 발행할지 여부를 결정하기 위해 불리언 로직을 구현한다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 경사로 분류 ON(218)은 설정/재설정 펑션(214), 즉, AND 블록(218)의 출력에 응답하여 트리거링된다. 설정/재설정 펑션(214)에 따르면, 모든 4개의 메트릭(202, 204, 206, 208)이 구성 가능한 시간 기간(타이머 블록(212)) 동안 동시에 온되는(AND 블록(210)) 것은 OR 블록(216) ON을 트리거링할 것인데, 이는 AND 블록(218)의 설정 입력에 공급된다. 이는 AND 블록(218)의 재설정 입력에 공급된 조건이 존재하지 않는 한(AND 블록(218)의 재설정 입력에 있는 원은 불리언 NOT를 나타냄), AND 블록(218) 및 경사로 분류 ON을 트리거링할 것이다.

일단 설정/재설정 펑션(214)이 ON으로 설정되고 경사로 분류 ON(220)이 ON이면, 이는 재설정 조건이 발생할 때까지 ON으로 유지된다. 재설정 조건은 타이머 블록(228)이 ON일 때 발생하며, 이는 타이머 블록 228에서 결정된 바와 같이, OR 블록(226)이 구성 가능한 시간 기간 동안 ON일 때 발생한다. 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, OR 블록(226)은 R_ANGLE = 0(블록 222)이거나 롤오버 판별 메트릭(160)이 타이머 블록(228)에 의해 정의된 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162) 내에 있을 때 ON이다. 따라서, 경사로 분류 ON(220)은 이들 재설정 조건 중 적어도 하나가 설정될 때까지 래칭된다.

도랑 롤오버 분류 알고리즘

도 9는 도랑 롤오버 분류 알고리즘(240)을 도시하고 있다. 도랑 롤오버 분류 알고리즘(240)은 롤오버 이벤트를 도랑 롤오버 이벤트로서 분류하기 위해 차량 메트릭을 사용한다. 도 9의 도랑 롤오버 분류 알고리즘(240)은 좌측 롤오버 이벤트, 즉, 롤오버 이벤트에 응답하여 차량이 좌측 또는 운전자 측으로 롤링하는 것에 대해 도시되어 있다. 그러나, 도 9에 도시되어 있는 알고리즘은 또한 우측 롤오버 이벤트에도 적용되고, 유일한 차이점은 분류 메트릭에 사용된 값의 부호(+/-)가 반대라는 것이라는 것이 이해되어야 한다. 달리 말하면, 우측 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭은, 분류 메트릭 내의 상이한 메트릭 값에 대한 각각의 축의 부호가 반대일 것, 예를 들어 양 대신에 음 및 그 반대도 마찬가지일 것이라는 것을 제외하고는(변경되지 않는 AMA_Z는 제외), 도 9에 도시되어 있는 것들과 동일할 것이다.

도랑 롤오버 분류 알고리즘(240)은 도랑 이벤트를 분류하기 위해 4개의 상이한 분류 메트릭을 구현한다. 4개의 도랑 분류 메트릭은 다음과 같다:

· AMA_Y 대 R_ANGLE(메트릭(242))

· AMA_Z 대 R_ANGLE(메트릭(244))

· R_RATE 대 R_ANGLE(메트릭(246))

· D_RATE 대 R_ANGLE(메트릭(248))

측방향 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(242)은 AND 블록(250)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Y 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(242)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(242)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 하한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 AMA_Y)의 하한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(242)의 실선은 차량이 도랑 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(240)은 비래칭 메트릭인데, 즉, 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

수직 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(244)은 AND 블록(250)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Z 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(244)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(244)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 상한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 AMA_Z)의 상한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(244)의 실선은 차량이 도랑 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(244)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

롤 레이트 대 롤 각도 분류 메트릭(246)은 AND 블록(250)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 R_RATE 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(246)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(246)은 메트릭이 트리거 구역에 유지되는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 상한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 R_RATE)의 상한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(246)의 실선은 차량이 도랑 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(246)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

각 또는 롤 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(248)은 AND 블록(250)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 D_RATE 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, D_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(248)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 ON이다. 메트릭(248)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. D_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(248)의 실선은 차량이 도랑 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. D_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(248)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

도랑 롤오버 분류 알고리즘(240)은 블록 258에서 도랑 분류 ON 표시를 발행할지 여부를 결정하기 위해 불리언 로직을 구현한다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 도랑 분류 ON(258)은 설정/재설정 펑션(254), 즉, AND 블록(258)의 출력에 응답하여 트리거링된다. 설정/재설정 펑션(254)에 따르면, 모든 4개의 메트릭(242, 244, 246, 248)이 구성 가능한 시간 기간(타이머 블록(252)) 동안 동시에 온되는(AND 블록(250)) 것은 OR 블록(256) ON을 트리거링할 것인데, 이는 AND 블록(258)의 설정 입력에 공급된다. 이는 AND 블록(258)의 재설정 입력에 공급된 조건이 존재하지 않는 한(AND 블록(258)의 재설정 입력에 있는 원은 불리언 NOT를 나타냄), AND 블록(258) 및 도랑 분류 ON을 트리거링할 것이다.

일단 설정/재설정 펑션(254)이 ON으로 설정되고 도랑 분류 ON(260)이 ON이면, 이는 재설정 조건이 발생할 때까지 ON으로 유지된다. 재설정 조건은 타이머 블록(268)이 ON일 때 발생하며, 이는 타이머 블록 268에서 결정된 바와 같이, OR 블록(266)이 구성 가능한 시간 기간 동안 ON일 때 발생한다. 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, OR 블록(266)은 R_ANGLE = 0(블록 262)이거나 롤오버 판별 메트릭(160)이 타이머 블록(268)에 의해 정의된 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162) 내에 있을 때 ON이다. 따라서, 도랑 분류 ON(260)은 이들 재설정 조건 중 적어도 하나가 설정될 때까지 래칭된다.

토양 롤오버 분류 알고리즘 - 연질 토양

도 10은 토양 롤오버 분류 알고리즘(280)을 도시하고 있다. 토양 롤오버 분류 알고리즘(280)은 롤오버 이벤트를 토양 롤오버 이벤트로서 분류하기 위해 차량 메트릭을 사용한다. 도 10의 토양 롤오버 분류 알고리즘(280)은 좌측 롤오버 이벤트, 즉, 롤오버 이벤트에 응답하여 차량이 좌측 또는 운전자 측으로 롤링하는 것에 대해 도시되어 있다. 그러나, 도 10에 도시되어 있는 알고리즘은 또한 우측 롤오버 이벤트에도 적용되고, 유일한 차이점은 분류 메트릭에 사용된 값의 부호(+/-)가 반대라는 것이라는 것이 이해되어야 한다. 달리 말하면, 우측 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭은, 분류 메트릭 내의 상이한 메트릭 값에 대한 각각의 축의 부호가 반대일 것, 예를 들어 양 대신에 음 및 그 반대도 마찬가지일 것이라는 것을 제외하고는, 도 10에 도시되어 있는 것들과 동일할 것이다.

토양 롤오버 분류 알고리즘(280)은 토양 이벤트를 분류하기 위해 4개의 상이한 분류 메트릭을 구현한다. 4개의 토양 분류 메트릭은 다음과 같다:

· AMA_Y 대 R_ANGLE(메트릭(282))

· AMA_Z 대 R_ANGLE(메트릭(284))

· R_RATE 대 R_ANGLE(메트릭(286))

· D_RATE 대 R_RATE_2(메트릭(288))

측방향 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(282)은 AND 블록(290)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Y 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(282)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(282)은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 하한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 AMA_Y)의 하한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(282)의 실선은 차량이 토양 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(280)은 비래칭 메트릭인데, 즉, 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

수직 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(284)은 AND 블록(290)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Z 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(284)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(284)의 실선은 차량이 토양 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(284)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

롤 레이트 대 롤 각도 분류 메트릭(286)은 AND 블록(290)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 R_RATE 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(286)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭(286)은 메트릭이 음영화된 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 상한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 R_RATE)의 상한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(286)의 실선은 차량이 토양 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(286)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

도 10에서, 메트릭(282, 284, 286)의 트리거 구역은 그 각각의 수직 축으로부터 이격되어 있다는 것을 주목하라. 그 결과, 그 각각의 트리거 구역에 대한 롤 각도 임계값이 증가되는데, 예를 들어 트리거 구역이 수직 축에서 또는 그 부근에서 시작하는 메트릭, 즉, 낮은 롤 각도 임계값이 증가한다. 이는 토양 조건이 어떻게 차량 롤오버 이벤트가 발달할 것인지에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 연질 토양 조건의 경우, 롤오버 이벤트는 중간 토양 또는 경질 토양/연석 조건과 같이 비교적 느리게 발달된다. 따라서, 트리거 구역은 토양 조건에 따라 트리거 구역에 대한 롤 각도 임계값을 선택하도록 위치될 수 있다. 도 10에서, 간격은 연질 토양 조건을 고려하기 위해 비교적 크다.

각 또는 롤 가속도 대 롤 레이트 분류 메트릭(288)은 AND 블록(290)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 D_RATE 및 R_RATE_2를 이용한다. 도 10에서, 롤 가속도 대 롤 레이트 분류 메트릭(288)의 출력은 연질 토양 ON 신호이다. 도시되어 있는 바와 같이, D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(288)은 메트릭이 3개의 토양 구역: 경질 토양/연석, 중간 토양, 및 연질 토양 중 하나 내로 점선 임계값을 넘어 음영화된 구역을 떠날 때 특정 토양 분류에 대해 ON이다. D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(288)의 출력, 즉, 경질 토양/연석 ON, 중간 토양 ON, 연질 토양 ON은 음영화된 구역을 떠난 후 메트릭이 진입하는 제1 토양 구역에 의해 결정된다. 따라서, 도 10에 나타낸 예시적인 조건 하에서, D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(288)의 출력은, 도 10에 별표에 의해 일반적으로 표시된 바와 같이, 메트릭이 음영화된 구역으로부터 직접 연질 토양 구역에 진입하기 때문에 연질 토양 ON이다.

토양 롤오버 분류 알고리즘(280)은 블록 298에서 토양 분류 ON 표시를 발행할지 여부를 결정하기 위해 불리언 로직을 구현한다. 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 토양 분류 ON(298)은 설정/재설정 펑션(294), 즉, AND 블록(298)의 출력에 응답하여 트리거링된다. 설정/재설정 펑션(294)에 따르면, 모든 4개의 메트릭(282, 284, 286, 288)이 구성 가능한 시간 기간(타이머 블록(292)) 동안 동시에 온되는(AND 블록(290)) 것은 OR 블록(296) ON을 트리거링할 것인데, 이는 AND 블록(298)의 설정 입력에 공급된다. 이는 AND 블록(298)의 재설정 입력에 공급된 조건이 존재하지 않는 한(AND 블록(298)의 재설정 입력에 있는 원은 불리언 NOT를 나타냄), AND 블록(298) 및 토양 분류 ON을 트리거링할 것이다.

일단 설정/재설정 펑션(294)이 ON으로 설정되고 토양 분류 ON(300)이 ON이면, 이는 재설정 조건이 발생할 때까지 ON으로 유지된다. 재설정 조건은 타이머 블록(308)이 ON일 때 발생하며, 이는 타이머 블록 308에서 결정된 바와 같이, OR 블록(306)이 구성 가능한 시간 기간 동안 ON일 때 발생한다. 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, OR 블록(306)은 R_ANGLE = 0(블록 302)이거나 롤오버 판별 메트릭(160)이 타이머 블록(308)에 의해 정의된 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162) 내에 있을 때 ON이다. 따라서, 토양 분류 ON(300)은 이들 재설정 조건 중 적어도 하나가 설정될 때까지 래칭된다.

토양 롤오버 분류 알고리즘 - 중간 토양

도 11은 중간 토양 롤오버 분류 알고리즘(320)을 도시하고 있다. 중간 토양 롤오버 분류 알고리즘(320)은 롤오버 이벤트를 중간 토양 롤오버 이벤트로서 분류하기 위해 차량 메트릭을 사용한다. 도 11의 중간 토양 롤오버 분류 알고리즘(320)은 좌측 롤오버 이벤트, 즉, 롤오버 이벤트에 응답하여 차량이 좌측 또는 운전자 측으로 롤링하는 것에 대해 도시되어 있다. 그러나, 도 11에 도시되어 있는 알고리즘은 또한 우측 롤오버 이벤트에도 적용되고, 유일한 차이점은 분류 메트릭에 사용된 값의 부호(+/-)가 반대라는 것이라는 것이 이해되어야 한다. 달리 말하면, 우측 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭은, 분류 메트릭 내의 상이한 메트릭 값에 대한 각각의 축의 부호가 반대일 것, 예를 들어 양 대신에 음 및 그 반대도 마찬가지일 것이라는 것을 제외하고는, 도 11에 도시되어 있는 것들과 동일할 것이다.

중간 토양 롤오버 분류 알고리즘(320)은 중간 토양 이벤트를 분류하기 위해 4개의 상이한 분류 메트릭을 구현한다. 4개의 중간 토양 분류 메트릭은 다음과 같다:

· AMA_Y 대 R_ANGLE(메트릭(322))

· AMA_Z 대 R_ANGLE(메트릭(324))

· R_RATE 대 R_ANGLE(메트릭(326))

· D_RATE 대 R_RATE_2(메트릭(328))

측방향 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(322)은 AND 블록(330)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Y 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(322)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 하한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 AMA_Y)의 하한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(322)의 실선은 차량이 중간 토양 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(320)은 비래칭 메트릭인데, 즉, 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

수직 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(324)은 AND 블록(330)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Z 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(324)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭은 메트릭이 음영화된 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(324)의 실선은 차량이 중간 토양 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(324)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

롤 레이트 대 롤 각도 분류 메트릭(326)은 AND 블록(330)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 R_RATE 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(326)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭은 메트릭이 음영화된 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 상한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 R_RATE)의 상한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(326)의 실선은 차량이 중간 토양 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(326)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

도 11에서, 메트릭(322, 324, 326)의 트리거 구역은 그 각각의 수직 축으로부터 이격되어 있다는 것을 주목하라. 그 결과, 그 각각의 트리거 구역에 대한 롤 각도 임계값이 증가되는데, 예를 들어 트리거 구역이 수직 축에서 또는 그 부근에서 시작하는 메트릭, 즉, 낮은 롤 각도 임계값이 증가한다. 이는 토양 조건이 어떻게 차량 롤오버 이벤트가 발달할 것인지에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 중간 토양 조건의 경우, 롤오버 이벤트는 경질 토양/연석 조건에 비교하여 비교적 느리게 발달하고, 연질 토양 조건에 비교하여 비교적 빠르게 발달한다. 따라서, 트리거 구역은 토양 조건에 따라 트리거 구역에 대한 롤 각도 임계값을 선택하도록 위치될 수 있다. 도 11에서, 간격은 중간 토양 조건을 고려하기 위해 연질 토양 조건(도 10)보다 더 작다.

각 또는 롤 가속도 대 롤 레이트 분류 메트릭(328)은 AND 블록(330)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 D_RATE 및 R_RATE_2를 이용한다. 도 11에서, 롤 가속도 대 롤 레이트 분류 메트릭(328)의 출력은 중간 토양 ON 신호이다. 도시되어 있는 바와 같이, D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(328)은 메트릭이 3개의 토양 구역: 경질 토양/연석, 중간 토양, 및 연질 토양 중 하나 내로 점선 임계값을 넘어 음영화된 구역을 떠날 때 특정 토양 분류에 대해 ON이다. D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(328)의 출력, 즉, 경질 토양/연석 ON, 중간 토양 ON, 연질 토양 ON은 음영화된 구역을 떠난 후 메트릭이 진입하는 제1 토양 구역에 의해 결정된다. 따라서, 도 11에 도시된 예시적인 조건 하에서, D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(328)의 출력은, 도 11에 별표에 의해 일반적으로 표시된 바와 같이, 메트릭이 음영화된 구역으로부터 직접 중간 토양 구역에 진입하기 때문에 중간 토양 ON이다.

중간 토양 롤오버 분류 알고리즘(320)은 블록 338에서 중간 토양 분류 ON 표시를 발행할지 여부를 결정하기 위해 불리언 로직을 구현한다. 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 중간 토양 분류 ON(338)은 설정/재설정 펑션(334), 즉, AND 블록 338의 출력에 응답하여 트리거링된다. 설정/재설정 펑션(334)에 따르면, 모든 4개의 메트릭(322, 324, 326, 328)이 구성 가능한 시간 기간(타이머 블록(332)) 동안 동시에 온되는(AND 블록(330)) 것은 OR 블록(336) ON을 트리거링할 것인데, 이는 AND 블록(338)의 설정 입력에 공급된다. 이는 AND 블록(338)의 재설정 입력에 공급된 조건이 존재하지 않는 한(AND 블록(338)의 재설정 입력에 있는 원은 불리언 NOT를 나타냄), AND 블록(338) 및 중간 토양 분류 ON을 트리거링할 것이다.

일단 설정/재설정 펑션(334)이 ON으로 설정되고 중간 토양 분류 ON(340)이 ON이면, 이는 재설정 조건이 발생할 때까지 ON으로 유지된다. 재설정 조건은 타이머 블록(348)이 ON일 때 발생하며, 이는 타이머 블록 348에서 결정된 바와 같이, OR 블록(346)이 구성 가능한 시간 기간 동안 ON일 때 발생한다. 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, OR 블록(346)은 R_ANGLE = 0(블록 342)이거나 롤오버 판별 메트릭(160)이 타이머 블록(348)에 의해 정의된 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162) 내에 있을 때 ON이다. 따라서, 중간 토양 분류 ON(340)은 이들 재설정 조건 중 적어도 하나가 설정될 때까지 래칭된다.

토양 롤오버 분류 알고리즘 - 경질 토양/연석

도 12는 연석 롤오버 분류 알고리즘(360)을 도시하고 있다. 연석 롤오버 분류 알고리즘(360)은 롤오버 이벤트를 연석 롤오버 이벤트로서 분류하기 위해 차량 메트릭을 사용한다. 도 12의 연석 롤오버 분류 알고리즘(360)은 좌측 롤오버 이벤트, 즉, 롤오버 이벤트에 응답하여 차량이 좌측 또는 운전자 측으로 롤링하는 것에 대해 도시되어 있다. 그러나, 도 12에 도시되어 있는 알고리즘은 또한 우측 롤오버 이벤트에도 적용되고, 유일한 차이점은 분류 메트릭에 사용된 값의 부호(+/-)가 반대라는 것이라는 것이 이해되어야 한다. 달리 말하면, 우측 롤오버 이벤트에 대한 분류 메트릭은, 분류 메트릭 내의 상이한 메트릭 값에 대한 각각의 축의 부호가 반대일 것, 예를 들어 양 대신에 음 및 그 반대도 마찬가지일 것이라는 것을 제외하고는, 도 12에 도시되어 있는 것들과 동일할 것이다.

연석 롤오버 분류 알고리즘(360)은 연석 이벤트를 분류하기 위해 4개의 상이한 분류 메트릭을 구현한다. 4개의 연석 분류 메트릭은 다음과 같다:

· AMA_Y 대 R_ANGLE(메트릭(362))

· AMA_Z 대 R_ANGLE(메트릭(364))

· R_RATE 대 R_ANGLE(메트릭(366))

· D_RATE 대 R_RATE_2(메트릭(368))

측방향 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(362)은 AND 블록(370)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Y 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(362)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭은 메트릭이 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 하한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 AMA_Y)의 하한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(362)의 실선은 차량이 연석 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Y 대 R_ANGLE 분류 메트릭(360)은 비래칭 메트릭인데, 즉, 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

수직 가속도 대 롤 각도 분류 메트릭(364)은 AND 블록(370)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 AMA_Z 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(364)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭은 메트릭이 음영화된 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(364)의 실선은 차량이 연석 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. AMA_Z 대 R_ANGLE 분류 메트릭(364)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

롤 레이트 대 롤 각도 분류 메트릭(366)은 AND 블록(370)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 R_RATE 및 R_ANGLE을 이용한다. 도시되어 있는 바와 같이, R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(366)은 메트릭이 점선 임계값을 넘고 음영화된 트리거 구역(일반적으로 별표에 의해 표시됨)에 진입할 때 트리거링된다. 메트릭은 메트릭이 점선에 의해 구획된 음영화된 트리거 구역에 있는 동안 ON으로 유지된다. 그러나, 여기서, 트리거 구역의 상한 범위는 점선에 의해 구획되지 않는데, 이는 해당 메트릭(이 경우 R_RATE)의 상한이 무한대이고 넘을 수 없다는 것을 표시한다는 것을 주목하라. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(366)의 실선은 차량이 연석 롤오버 이벤트를 경험할 때 메트릭을 나타낸다. R_RATE 대 R_ANGLE 분류 메트릭(366)은 비래칭 메트릭인데, 이는 메트릭이 트리거 구역에 있을 때만 메트릭이 ON인 것을 의미한다.

도 12에서, 메트릭(362, 364, 366)의 트리거 구역은 그 각각의 수직 축으로부터 이격되어 있다는 것을 주목하라. 그 결과, 그 각각의 트리거 구역에 대한 롤 각도 임계값이 증가되는데, 예를 들어 트리거 구역이 수직 축에서 또는 그 부근에서 시작하는 메트릭, 즉, 낮은 롤 각도 임계값이 증가한다. 이는 토양 조건이 어떻게 차량 롤오버 이벤트가 발달할 것인지에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 경질 토양 조건의 경우, 롤오버 이벤트는 연질 토양 또는 중간 토양 조건에 비교하여 비교적 빠르게 발달된다. 따라서, 트리거 구역은 토양 조건에 따라 트리거 구역에 대한 롤 각도 임계값을 선택하도록 위치될 수 있다. 도 12에서, 간격은 경질 토양/연석 조건을 고려하기 위해 중간 토양 조건(도 11)보다 더 작다.

각 또는 롤 가속도 대 롤 레이트 분류 메트릭(368)은 AND 블록(370)에 공급되는 출력을 생성하기 위해 D_RATE 및 R_RATE_2를 이용한다. 도 12에서, 롤 가속도 대 롤 레이트 분류 메트릭(368)의 출력은 경질 토양 ON 신호이다. 도시되어 있는 바와 같이, D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(368)은 메트릭이 3개의 토양 구역: 경질 토양/연석, 중간 토양, 및 연질 토양 중 하나 내로 점선 임계값을 넘어 음영화된 구역을 떠날 때 특정 토양 분류에 대해 ON이다. D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(368)의 출력, 즉, 경질 토양/연석 ON, 중간 토양 ON, 연질 토양 ON은 음영화된 구역을 떠난 후 메트릭이 진입하는 제1 토양 구역에 의해 결정된다. 따라서, 도 12에 나타낸 예시적인 조건 하에서, D_RATE 대 R_RATE_2 분류 메트릭(368)의 출력은, 도 12에 별표에 의해 일반적으로 표시된 바와 같이, 메트릭이 음영화된 구역으로부터 직접 경질 토양/연석 구역에 진입하기 때문에 경질 토양/연석 ON이다.

연석 롤오버 분류 알고리즘(360)은 블록 378에서 연석 분류 ON 표시를 발행할지 여부를 결정하기 위해 불리언 로직을 구현한다. 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 연석 분류 ON(378)은 설정/재설정 펑션(374), 즉, AND 블록(378)의 출력에 응답하여 트리거링된다. 설정/재설정 펑션(374)에 따르면, 모든 4개의 메트릭(362, 364, 366, 368)이 구성 가능한 시간 기간(타이머 블록(372)) 동안 동시에 온되는(AND 블록(370)) 것은 OR 블록(376) ON을 트리거링할 것인데, 이는 AND 블록(378)의 설정 입력에 공급된다. 이는 AND 블록(378)의 재설정 입력에 공급된 조건이 존재하지 않는 한(AND 블록(378)의 재설정 입력에 있는 원은 불리언 NOT를 나타냄), AND 블록(378) 및 연석 분류 ON을 트리거링할 것이다.

일단 설정/재설정 펑션(374)이 ON으로 설정되고 연석 분류 ON(380)이 ON이면, 이는 재설정 조건이 발생할 때까지 ON으로 유지된다. 재설정 조건은 타이머 블록(388)이 ON일 때 발생하며, 이는 타이머 블록 388에서 결정된 바와 같이, OR 블록(386)이 구성 가능한 시간 기간 동안 ON일 때 발생한다. 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, OR 블록(386)은 R_ANGLE = 0(블록 382)이거나 롤오버 판별 메트릭(160)이 타이머 블록(388)에 의해 정의된 구성 가능한 시간 기간 동안 재설정 박스(162) 내에 있을 때 ON이다. 따라서, 연석 분류 ON(380)은 이들 재설정 조건 중 적어도 하나가 설정될 때까지 래칭된다.

정상 롤오버 전개 알고리즘

도 4를 다시 참조하면, 정상 롤오버 전개 알고리즘(152)은, 오프로드 검출 메트릭(156)(도 6)이 차량(12)이 일반, 즉 오프로드가 아닌 방식으로 사용되고 있다고 결정하는 것에 응답하여 롤오버 전개 알고리즘(150)에 의해 활성화된다. 정상 롤오버 전개 알고리즘(152)이 활성일 때(블록 156 = 아니오), AND 블록(230, 232)은 발동 조건을 결정하기 위해 활성화된다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, AND 블록(230, 232) 중 하나는 블록 156 = 아니오에 의해 활성화될 때, 블록 192에서 작동 가능 구속 장치의 발동을 트리거링할 것이다.

정상 롤오버 전개 알고리즘(152)의 제1 발동 조건은 판별 메트릭(160)(도 5)의 정상 롤오버 임계값이 넘고 안전화 펑션(170)(도 7)이 ON일 때 AND 블록(230)에서 발생한다. 양 조건이 만족되면, 작동 가능 구속 장치 발동 명령(192)이 발행된다. 전술된 바와 같이, 일단 정상 임계값이 넘으면, 이는 R_RATE가 0과 같거나 메트릭이 재설정 박스(162) 내부에 있을 때까지 래칭된다는 것을 주목하라. 구성 가능한 래치 지속기간(도 7 참조)에 의해 결정된 바와 같이, 안전화 펑션(170)은 래칭되고 메트릭이 안전화 영역(174)에 재진입한 후 미리 결정된 시간 기간 동안 ON 상태를 유지한다는 것을 또한 주목하라. 따라서, AND 블록(230)에서 2개의 발동 조건의 타이밍은 다양할 수 있고 동시에 발생할 필요는 없다.

정상 롤오버 전개 알고리즘(152)의 제2 발동 조건은 판별 메트릭(160)(도 5)의 특정 롤오버 임계값이 넘고 일치 특정 롤오버 분류 결정(180)(도 8 내지 도 12 참조)이 ON일 때 AND 블록(232)에서 발생한다. 양 조건이 만족되면, 작동 가능 구속 장치 발동 명령(150)이 발행된다. 전술된 바와 같이, 판별 메트릭(160)에 의해 결정된 특정 롤오버 임계값에서와 같이, 특정 롤오버 분류가 래칭된다는 것을 주목하라. 따라서, AND 블록(232)에서 2개의 발동 조건의 타이밍은 다양할 수 있고 동시에 발생할 필요는 없다. 발동 조건의 타이밍은 판별 메트릭(160)의 조절 가능한 타이밍 파라미터 및 특정 롤오버 분류 결정 알고리즘(180)을 통해 선택될 수 있다.

오프로드 롤오버 전개 알고리즘

도 4를 참조하면, 오프로드 롤오버 전개 알고리즘(154)은, 오프로드 검출 메트릭(156)(도 6)이 차량(12)이 오프로드 방식으로 사용되고 있다고 결정하는 것에 응답하여 롤오버 전개 알고리즘(150)에 의해 활성화된다. 오프로드 롤오버 전개 알고리즘(154)이 활성일 때(블록 156 = 예), AND 블록(184, 274)은 발동 조건을 결정하기 위해 활성화된다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, AND 블록(184, 274) 중 하나는 블록 156 = 예에 의해 활성화될 때, 블록 192에서 작동 가능 구속 장치의 발동을 트리거링할 것이지만, AND 블록(274)을 만족시키는 조건은 부가의 타이밍 및 D_RATE 임계값 고려사항(블록 274, 276, 278 참조)을 필요로 하는데, 이는 이하에 설명된다.

오프로드 롤오버 전개 알고리즘(154)의 제1 발동 조건은 판별 메트릭(160)(도 5)의 오프로드 롤오버 임계값이 넘고 OR 블록(182)에 입력된 2개의 조건 중 적어도 하나가 ON일 때 AND 블록(184)에서 발생한다. 더 구체적으로, OR 블록(182)은 안전화 펑션(170)(도 7)이 ON이거나 특정 롤오버 분류(180)(도 8 내지 도 11 참조) 중 어느 하나가 ON일 때 ON이다. 양 조건이 만족되면, AND 블록(184)이 ON이고 작동 가능 구속 장치 발동 명령(192)이 발행된다.

따라서, 제1 발동 조건에 따르면, 오프로드 사용 동안 오프로드 롤오버 임계값이 넘을 때, 정상 안전화 또는 임의의 롤오버 분류에 응답하여 발동이 발생한다는 것을 알 수 있다. 차량이 오프로드에서 사용되기 때문에, 롤오버는 덜 예측 가능하고 정상 롤오버 임계값이 격렬한 오프로드 조작 중에 넘을 수도 있다. 이 제1 발동 조건은 롤오버 임계값(도 5의 오프로드 임계값 참조)을 증가시키는 동시에 특정 롤오버 분류 또는 정상 안전화 펑션을 수락함으로써 롤오버 확인을 감소시킴으로써 이를 고려한다.

도 6을 참조하여 전술된 바와 같이, 일단 오프로드 임계값이 넘으면, 이는 R_ANGLE이 0과 같거나 롤오버 판별 메트릭(160)이 재설정 박스(162) 내부에 있을 때까지 래칭된다는 것을 주목하라. 또한, 구성 가능한 래치 지속기간(도 7 참조)에 의해 결정된 바와 같이, 안전화 펑션(170)은 래칭되고 메트릭이 안전화 영역(174)에 재진입한 후 미리 결정된 시간 기간 동안 ON 상태를 유지한다는 것을 주목하라. 또한, 특정 롤오버 분류(180)는 도 8 내지 도 12를 참조하여 전술된, 그 내에 구현된 설정/재설정 기능으로 인해 래칭된다는 것을 주목하라. 따라서, AND 블록(184)에서 발동 조건의 타이밍은 다양할 수 있고 정확하게 동시에 발생할 필요는 없다.

통상의 기술자는 상승된 오프로드 임계값이 롤오버 이벤트가 발생하는 오프로드 시나리오에서 작동 가능 구속 장치의 발동을 지연시킬 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 유리하게는, 오프로드 롤오버 전개 알고리즘(154)은 임의의 이러한 지연을 제거하는 것을 돕기 위해 D_Rate 메트릭을 구현하는 제2 발동 조건을 구현한다. 이는 블록 274, 276 및 278에 나타낸다. AND 블록(274, 278)에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 발동 조건은, 오프로드 사용이 검출된 것(블록 156), 특정 롤오버 분류가 이루어진 것(블록 180, 도 8 내지 도 12 참조), 분류에 대응하는 임계값이 넘은 것(블록 160, 도 5 참조), D_Rate 임계값이 넘지 않은 것(도 14의 D_Rate 메트릭 400 참조)에 응답하여 발생한다.

AND 블록(274)이 ON으로 만족되는 것에 응답하여, 타이머 블록(276)은 구성 가능 카운트다운 지속기간을 갖는 카운트다운을 시작한다. 타이머 블록(276)의 출력은 타이밍 동안 OFF이고 타임아웃될 때 ON이며, AND 블록(278)으로 전달된다. D_Rate 메트릭(400)의 목적은, 오프로드 차량 사용에 응답하여 발동되는 것을 여전히 방지하면서, 특정 롤오버 임계값이 넘고 대응 특정 롤오버 분류에 의해 검증되는 오프로드 사용 동안 작동 가능 구속 장치가 발동될 수 있는 수단을 제공하는 것이다. 본질적으로, D_RATE는 1) 차량이 검출된 롤 조건에 의해 표시된 바와 같이 롤오버를 향해 계속 진행 중인지 또는 2) 검출된 롤이, 롤이 중지되고 차량이 반대 방향으로 복귀하는 오프로드 사용의 극단으로 인한 것인지 여부의 초기 지표로서 사용된다. 타이머 블록(276)의 만료 후, D_Rate는 차량이 롤오버를 향해 계속 진행 중인 것을 표시하고(블록 400 - D_Rate 임계값을 넘지 않음), AND 블록(278)은 ON으로 트리거링되고 작동 가능 구속 장치가 발동된다(블록 192).

D_Rate 메트릭

D_Rate 메트릭(400)은 도 14에 도시되어 있다. 도 14에서, D_Rate 메트릭(400)은 메트릭의 펑션을 설명하는 데 사용되는 2개의 예시적인 메트릭(402, 404)을 포함한다. 이 펑션을 설명하는 데 있어서, 도 14의 메트릭(402, 404)에 각각 대응하는 2개의 예시적인 메트릭(392, 394)을 나타내고 있는 롤오버 판별 메트릭(390)을 도시하고 있는 도 13을 참조한다. 달리 말하면, 메트릭(392, 402)은 하나의 이벤트에 대응하고, 메트릭(394, 404)은 다른 이벤트에 대응한다.

오프로드 임계값에 추가하여, 도 13은 또한 예를 위해 경사로 임계값을 도시하고 있다. 도 13 및 도 14의 예는 본 명세서에 설명된 다른 임계값(경사로, 도랑, 연질 토양, 중간 토양, 경질 토양) 중 임의의 하나로 수행할 수 있다. 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 메트릭(392)은 경사로 임계값(별표(A) 참조)을 넘고 결국 오프로드 임계값을 넘는다. 따라서, 메트릭(392)은 작동 가능 구속 장치의 발동이 요구되는 롤오버 이벤트를 나타낸다. 메트릭(394)은 또한 경사로 임계값을 넘지만, 그 후에는 역전되어 결코 오프로드 임계값에 결코 도달하지 않는다. 따라서, 메트릭(394)은 작동 가능 구속 장치의 발동이 요구되는 롤오버 이벤트를 나타내지 않는다. 메트릭(394)은 차량의 오프로드 사용의 극단에 기인할 수 있다.

D_Rate 메트릭(400)은 시간 경과에 따라 D_Rate를 모니터링하고 메트릭이 D_Rate 임계값(406)을 넘고/진입하는지 여부를 결정한다. 참조로, D_Rate 메트릭(400)(도 14)은 블록 276(도 4 참조)의 타이머 지속기간 및 또한 도 13에 도시되어 있는 별표 표시기에 대응하는 별표 표시기(A, B, C)로 주석이 달려 있다. 도 13 및 도 14를 통해, 메트릭(392, 402)의 발동 이벤트 및 메트릭(394, 404)의 비발동 이벤트에 적용되는 바와 같은 D_Rate 메트릭(400)의 구현예가 설명된다.

도 13 및 도 14의 예에서, 양 메트릭은 동일한 초기 궤적을 따르고, 별표(A)에서 경사로 임계값을 넘는다. 이 시점에, 대응 분류(180), 이 경우, 경사로 분류(200)(도 8 참조)가 또한 ON인 것으로 추정된다. 이 때문에, 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, AND 블록(274)(도 4)은 ON이고 타이머 블록(276)은 타이밍을 시작한다. 비발동 이벤트의 경우, 메트릭(394)의 크기는 오프로드 임계값을 넘기 전에 최고이고 감소하기 시작한다. 동시에, D-레이트 임계값 메트릭(400)은 이것을 도 13에 또한 도시되어 있는 별표(C)에서 D_Rate 임계값(406)을 넘는 D_Rate의 저감 또는 감소로서 고려한다. 임계값(406)을 넘는 D_Rate는 도 4의 블록 400(임계값을 넘지 않음)이 OFF 또는 0이 되게 하며, 이는 AND 블록(278)이 작동 가능 구속 장치를 발동하는 것을 방지한다.

발동 이벤트의 경우, 메트릭(392)의 크기는 계속 상승되어 결국 오프로드 임계값을 넘는다. 임계값을 넘으면, 다른 조건(도 4의 AND 블록(184) 참조)이 충족된다고 가정하고, 작동 가능 구속 장치가 발동될 것이다. 이를 인지하고, 작동 가능 구속 장치를 더 이른 시간에, 즉, 오프로드 임계값에 의해 트리거링되기 전에 발동하는 것이 유리할 수도 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 이는 D_Rate 메트릭(400)의 구현이 유리한 것으로 입증되는 경우이다. 도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 판별 메트릭(392)에 대응하는 D_Rate 메트릭(402)은 타이머(276)의 지속기간 전체에 걸쳐 D_Rate 임계값(406)보다 훨씬 높게 유지된다. 따라서, 타이머(276)가 만료될 때, D_Rate 메트릭(402)은 D_Rate 임계값(406)을 넘지 않는다. 이는 도 4의 블록 400(D_Rate 임계값을 넘지 않음)이 ON 또는 1이 되게 하며, 이는 AND 블록(278)을 트리거링하고 작동 가능 구속 장치 발동 명령(192)이 발행된다.

본 발명의 상기 설명으로부터, 통상의 기술자는 설명된 차량 안전 시스템이 오프로드 차량 사용 동안 롤오버 판별 및 응답성을 개선하기 위해 D_Rate를 사용하는 알고리즘을 구현한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 통상의 기술자는 또한 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하는 개시된 시스템 및 방법에 대한 개선, 변경 및 수정을 인식할 것이다. 이들 개선, 변경 및/또는 수정은 첨부된 청구범위에 의해 커버되도록 의도된다.

Claims (20)

1. 차량 안전 시스템이며,
   차량 탑승자를 보호하는 것을 돕기 위한 작동 가능 구속 장치; 및
   차량 롤오버 이벤트에 응답하여 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 제어기를 포함하고;
   제어기는 차량이 정상 사용 또는 오프로드 사용 하에서 동작되고 있는지 여부를 결정하도록 구성된 오프로드 검출 메트릭을 실행하도록 구성되고;
   제어기는 또한 하나 이상의 미리 결정된 롤 레이트 임계값을 초과하는 크기를 갖는 차량 롤 레이트(R_RATE)에 응답하여 롤오버 이벤트의 발생을 판별하도록 구성된 롤오버 판별 메트릭을 실행하도록 구성되고;
   차량이 정상 사용 하에 동작되고 있다는 결정에 응답하여, 제어기는 또한 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 이벤트를 판별하는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하기 위해 정상 롤오버 전개 알고리즘을 실행하도록 구성되고;
   차량이 오프로드 사용 하에 동작되고 있다는 결정에 응답하여, 제어기는 또한 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 이벤트를 판별하는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하기 위해 오프로드 롤오버 전개 알고리즘을 실행하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
2. 제1항에 있어서, 오프로드 검출 메트릭은 차량이 정상 사용 또는 오프로드 사용 하에서 동작되고 있는지 여부를 결정하기 위해 시간 경과에 따른 차량 롤 각도(R_ANGLE)를 평가하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
3. 제2항에 있어서, 오프로드 검출 메트릭은, 롤오버 판별 메트릭이 재설정 박스에 진입하지 않고, 차량 롤 각도가 양의 롤 각도를 나타내는 상한 롤 임계값 및 음의 롤 각도를 나타내는 하한 롤 임계값의 모두를 넘는 것에 응답하여 오프로드 사용을 결정하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
4. 제1항에 있어서, 오프로드 롤오버 전개 알고리즘은:
   정상 안전화 펑션이 ON인 것 및/또는 특정 롤오버 분류 알고리즘이 롤오버 이벤트를 분류하는 것; 및
   롤오버 판별 메트릭이 오프로드 롤오버 임계값을 넘는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
5. 제1항에 있어서, 오프로드 롤오버 전개 알고리즘은 이하의 조건:
   롤오버 판별 메트릭이 특정 유형의 롤오버 이벤트를 판별하는 롤오버 임계값을 넘는 것;
   롤오버 분류 알고리즘이 롤오버 판별 메트릭에 의해 판별된 특정 유형의 롤오버와 일치하는 롤오버 이벤트를 분류하는 것; 및
   롤 가속도(D_RATE) 메트릭이 미리 결정된 D_RATE 임계값 초과로 유지되는 것
   의 모두가 만족되는 것에 응답하여 차량 롤오버 이벤트를 검출하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
6. 제5항에 있어서, 특정 유형의 롤오버 이벤트는 경사로 롤오버 이벤트, 도랑 롤오버 이벤트, 연질 토양 롤오버 이벤트, 중간 토양 롤오버 이벤트 및 경질 토양/연석 롤오버 이벤트 중 하나인, 차량 안전 시스템.
7. 제5항에 있어서, 롤오버 분류 알고리즘은, 롤오버 판별 메트릭이 재설정 임계값을 넘거나 차량 롤 각도(R_ANGLE)가 0과 같은 것에 응답하여 분류를 재설정하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
8. 제5항에 있어서, 롤오버 분류 알고리즘은:
   측방향 Y-축 가속도(AMA_Y) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Y 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것;
   수직 Z-축 가속도(AMA_Z) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Z 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것;
   롤 레이트(R_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 R_RATE 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것; 및
   롤 가속도(D_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 D_RATE 메트릭이 미리 결정된 임계값을 넘는 것
   에 응답하여 롤오버 이벤트를 분류하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
9. 제8항에 있어서, D_RATE 메트릭은 연질 토양 롤오버 이벤트, 중간 토양 롤오버 이벤트, 및 경질 토양/연석 롤오버 이벤트를 식별하기 위한 미리 결정된 임계값을 포함하는, 차량 안전 시스템.
10. 제1항에 있어서, 정상 롤오버 전개 알고리즘은, 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 이벤트를 판별하고 특정 롤오버 분류 알고리즘이 롤오버 이벤트를 분류하는 것에 응답하여 차량 롤오버를 검출하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
11. 제1항에 있어서, 정상 롤오버 전개는:
    롤오버 판별 메트릭이 정상 임계값을 넘고 정상 안전화 펑션이 ON인 것에 응답하여 정상 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것;
    롤오버 판별 메트릭이 경사로 임계값을 넘고 경사로 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 경사로 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것;
    롤오버 판별 메트릭이 도랑 임계값을 넘고 도랑 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 도랑 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것;
    롤오버 판별 메트릭이 경질 토양/연석 임계값을 넘고 경질 토양/연석 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 경질 토양/연석 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것;
    롤오버 판별 메트릭이 중간 토양 임계값을 넘고 중간 토양 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 중간 토양 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것;
    롤오버 판별 메트릭이 연질 토양 임계값을 넘고 연질 토양 분류 알고리즘이 ON인 것에 응답하여 연질 토양 롤오버 이벤트의 발생을 결정하는 것
    중 적어도 하나를 실행하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    차량 측방향 Y-축 가속도를 감지하고 감지된 차량 측방향 Y-축 가속도(AMA_Y)를 나타내는 신호를 제공하기 위한 가속도계;
    차량 수직 Z-축 가속도를 감지하고 감지된 차량 수직 Z-축 가속도(AMA_Z)를 나타내는 신호를 제공하기 위한 가속도계;
    차량 롤 값을 감지하고 감지된 차량 롤 값을 나타내는 신호를 제공하기 위한 롤 센서를 더 포함하고;
    제어기는 가속도계 및 롤 레이트 센서에 의해 제공되는 신호를 사용하여 오프로드 검출 메트릭, 롤오버 판별 메트릭, 정상 롤오버 전개 알고리즘, 및 오프로드 롤오버 전개 알고리즘을 실행하도록 구성되는, 차량 안전 시스템.
13. 제1항에 있어서, 작동 가능 구속 장치는 안전벨트 앵커 프리텐셔너, 안전벨트 리트랙터 프리텐셔너, 커튼 에어백, 흉부 에어백, 및 측면 에어백 중 적어도 하나를 포함하는, 차량 안전 시스템.
14. 차량 롤오버 이벤트에 응답하여 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 방법이며,
    차량이 오프로드 주행 중인지 여부를 검출하는 단계;
    차량이 도로 위에서 주행되는 중이면 작동 가능 구속 장치의 작동을 보증할 것인 롤 이벤트를 차량이 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
    차량의 롤 가속도(D_RATE)가 롤 이벤트가 계속되고 있다는 것을 표시한다는 결정에 응답하여 작동 가능 구속 장치를 작동시키는 단계를 포함하는, 방법.
15. 제14항에 있어서, 차량이 오프로드 주행 중인지 여부를 검출하는 단계는 시간 경과에 따른 차량 롤 각도(R_ANGLE)를 평가하는 단계, 및 롤오버 판별 메트릭이 재설정 박스에 진입하지 않고, R_ANGLE이 양의 롤 각도를 나타내는 상한 롤 임계값 및 음의 롤 각도를 나타내는 하한 롤 임계값의 모두를 넘는 것에 응답하여 차량이 오프로드에서 주행 중이라고 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
16. 제14항에 있어서, 차량이 롤 이벤트를 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계는 롤오버 판별 메트릭이 롤오버 임계값을 넘는지 여부를 결정하기 위해 롤 각도(R_ANGLE) 대 롤 레이트(R_RATE)를 플롯팅하는 롤오버 판별 메트릭을 평가하는 단계를 포함하는, 방법.
17. 제16항에 있어서, 차량이 롤 이벤트를 경험하고 있는지 여부를 결정하는 단계는 특정 유형의 롤오버 이벤트의 발생을 결정하기 위해 롤오버 분류 알고리즘을 평가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
18. 제17항에 있어서, 롤오버 분류 알고리즘을 평가하는 단계는:
    미리 결정된 임계값을 넘는 측방향 Y-축 가속도(AMA_Y) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Y 메트릭을 평가하는 단계;
    미리 결정된 임계값을 넘는 수직 Z-축 가속도(AMA_Z) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 AMA_Z 메트릭을 평가하는 단계;
    미리 결정된 임계값을 넘는 롤 레이트(R_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 R_RATE 메트릭을 평가하는 단계; 및
    미리 결정된 임계값을 넘는 롤 가속도(D_RATE) 대 롤 각도(R_ANGLE)를 플롯팅하는 D_RATE 메트릭을 평가하는 단계를 포함하는, 방법.
19. 제17항에 있어서, 특정 유형의 롤오버 이벤트는 경사로 롤오버 이벤트, 도랑 롤오버 이벤트, 연질 토양 롤오버 이벤트, 중간 토양 롤오버 이벤트 및 경질 토양/연석 롤오버 이벤트 중 하나인, 방법.
20. 차량 안전 시스템이며,
    작동 가능 구속 장치;
    제14항의 방법에 따라 작동 가능 구속 장치의 작동을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하는, 차량 안전 시스템.

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