KR960009026B1 - 자동차 주행 감지장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

자동차 주행 감지장치

제1a도 및 제1b도는 본 발명에 의한 자동차 주행 감지장치의 일실시예를 도시하는 절개사시도 및 종단면도이고,

제1c도 및 제1d도는 본 발명에 의한 자동차 주행 감지장치의 일실시예를 도시하는 평단면도이고,

제2도는 회로도이고,

제3도는 추의 중량측정에 의한 자동차 가속도의 크기와 타이어의 슬립율을 산정하는 것을 보이는 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 저울부

3 : 추 4 : 접촉판

5 : 접촉단자

본 발명은 자동차 주행 감지장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 자동차에 일어나는 가속도의 방향과 크기를 감지함으로써 자동차의 주행상태와 운전상태 및 노면상태 등이 종합적으로 판별될 수 있도록 하는 자동차 주행 감지장치에 관한 것이다.

자동차 주행시 여러가지 요인에 의해 위급상황이 발생할 수 있으며, 대개는 이러한 위급상황시 또는 위급상황이 예견될시, 이에 맞는 시기적절한 안전조치가 취해져야 한다.

이러한 적절한 안전조치는 예를 들어, 급제동시 뒷차와의 추돌을 방지하기 위해 비상들을 점멸하는 것, 급제동시 또는 충,추돌 직전에 안전벨트를 타이트하게 조여주는 것, 미끄러운 노면, 급커브길, 또는 급하강 경사로 주행시 기어단수를 하향 조정하여 엔진브레이크가 걸리도록 하는 것 등 여러가지가 있다. 이러한 조치는 숙련된 운전자에 의해 의도적으로 취해질 수는 있지만, 대부분의 경우 당황하거나 또는 이러한 조치를 취할 만한 시간적인 여유가 없어서 운전자는 무방비상태로 위급상황을 맞게 된다.

그러므로, 위와 같은 안전조치는 운전자가 인위적으로 취하기 보다는 위급상황을 판별하여 자동적으로 취해지도록 하는 것이 안전운전 및 교통사고 예방을 위해 보다 바람직할 것이다.

이를 위해서는 우선, 자동차의 주행상태와 운전상태를 비롯하여 노면상태까지 종합적이고도 정확하게 감지할 수 있는 감지장치가 필요하지만, 현재까지는 하나의 감지장치에서 단편적인 정보만 얻을 수 있을뿐, 종합적인 정보를 얻을 수 있는 감지장치는 소개된 바 없다.

본 발명자는 충, 추돌, 가속, 제동, 회전, 난폭운전, 차체의 기울기, 타이어의 슬립 등을 비롯한 주행상태 및 운전상태와, 비포장도로, 미끄러운 노면, 커브길, 경사길 등을 비롯한 노면상태 등은 모두 자동차에 발생하는 가속도의 방향과 크기를 측정함으로써 판별될 수 있다는 점에 착안하여 예의 연구를 거듭한 결과 본 발며을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 자동차에 일어나는 가속도의 방향과 크기를 감지함으로써 자동차의 주행상태와 운전상태 및 노면상태 등을 종합적으로 판별할 수 있는 자동차 주행 감지장치를 제공하는 데에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 주행 감지장치는, 하나 또는 복수개의 자동차 안전조치 제어대상 장치를 갖는 자동차에 적용되며, 자동차에 장착되는 하우징(1)과, 상기 하우징(1) 내부에 설치된 저울부(2)와, 상기 저울부(2)에 자유진동 가능하도록 현수(hanging)되며 상기 저울부(2)에 의해 중량이 측정되는 추(3)와, 상기 하우징(1) 내부의 상기 추(3)의 진폭범위내에 설치되는 콘형상의 접촉판(4)과, 상기 접촉판의 내주면을 따라 배열 설치되는 복수개의 접촉단자(5)로 구성되며, 상기 추(3)가 상기 복수개의 접촉단자(5)중 어느것과 접촉하는가에 의해 상기 자동차에 발생하는 가속도의 방향이 감지되고, 상기 저울부(2)에 측정되는 상기 추(3)의 중량변화에 의해 상기 자동차에 발생하는 가속도의 크기가 감지되고, 감지된 가속된 가속도의 방향과 크기에 의거하여 상기 제어대상 장치중 어느 하나 이상이 작동되도록 하는 것을 특징으로한다.

전술한 자동차 안전조치 제어대상 장치로는 비상등 점멸장치와, 안전벨트 텐셔너와, 경보음 발생장치와, 기어단수 하향 조정장치와, 브레이크 유격 조정장치와, 에어백장착 차량의 경우 에어백 점화장치와, 자동제어식 서스펜션 장착 차량의 경우 서스펜션 모드절환장치가 포함된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도(a) 및 제1도(b)에 도시되 바와 같이, 본 실시예의 자동차 주행 감지장치는, 자동차에 장착되는 하우징(1)과, 이 하우징(1) 내부에 설치된 저울부(2)와, 이 저울부(2)에 자유진동가능하도록 현수(hanging)되며 이 저울부(2)에 의해 중량이 측정되는 추(3)와, 하우징(1) 내부의 추(3)의 진폭 범위내에 설치되는 콘형상의 접촉판(4)과, 이 접촉판의 내주면을 따라 배열설치되는 복수개의 접촉단자(5)로 구성된다.

이와 같은 구성에 의해, 전술한 추(3)는 자동차에 가속도가 발생하는 경우 자유진동하며, 추(3)의 진폭이 일정한도를 초과하게 되면 전술한 복수개의 접촉단자(5)중 어느 하나와 접촉된다. 그리고 추(3)가 복수개의 접촉단자(5)중 어느 것과 접촉하는가에 따라 자동차에 일어나는 가속도의 방향이 감지된다. 또한, 가속도의 크기는 전술한 저울부(2)에서 측정되는 추(3)의 중량변화에 의해 감지된다.

제1도(c)를 참조하여 이를 더욱 상세히 설명하면, 자동차의 제동시 또는 충돌시, 추(3)는 복수개의 접촉단자(5)중, (Ⅰ)구획에 속하는 접촉단자(5)와 접촉되며, 이에 해당하는 전기적 신호 또는 기계적 신호를 발생한다. 또한, 자동차의 가속시 또는 추돌시, 추(3)는 복수개의 접촉단자(5)중, (Ⅱ) 구획에 속하는 접촉단자(5)와 접촉되며, 이에 해당하는 전기적 신호 또는 기계적 신호를 발생한다. 이와 마찬가지로, 자동차의 회전시 또는 커브길 주행시, 추(3)는 복수개의 접촉단자중 (Ⅲ) 또는 (Ⅳ) 구획에 속하는 접촉단자와 접촉되고, 이에 해당하는 전기적 신호 또는 기계적 신호를 발생한다.

한편, 전술한 (Ⅰ), (Ⅱ), (Ⅲ), (Ⅳ)의 4구획 외에도 이를 더욱 세분하면, 보다 정밀한 정보를 얻을 수 있는 바, 예를 들면 제1도(d)에 도시된 바와 같이, (Ⅰ)과 (Ⅲ) 및 (Ⅰ)과 (Ⅳ) 구획의 사이에 별도의 구획 (Ⅴ),(Ⅵ)을 설정하면, 제동과 동시에 회전하는 상태의 가속도 방향을 감지할 수 있다. 이와 마찬가지로, (Ⅶ),(Ⅷ)구획은 가속과 동시에 회전하는 상태의 가속도 방향을 감지한다.

또한, (Ⅲ), (Ⅳ)의 구획에 반복적으로 접촉하는 경우, 좌우로 굽은 와인딩로드를 주행하는 것으로 판별될 수 있으며, (Ⅰ), (Ⅱ)의 구획에 반복적으로 접촉하는 경우, 운행과 정지를 반복하는 정체된 길을 주행하거나, 난폭운전을 하는 것으로 판별될 수 있다.

제2도에서는, 전술한 추(3)가 어느 접촉단자(5)와 접촉하는가에 따라, 각각 상이한 전기적 신호를 발생할 수 있는 회로구성의 일실시예를 도시하고 있는 바, 전술한 복수개의 접촉단자(5)를 도선에 의해 전기적으로 연결하고, 각 접촉단자(5) 사이 사이마다 복수개의 저항(R)을 연결하며, 전술한 추(3)의 자유진동에 의한 접촉단자(5)와의 접촉으로 인해 통전되도록 구성한다. 미설명부호 11과 R0는 각각 기준전압을 발생하기 위한 전원과 저항을 나타낸다. 이와 같은 구성에 의해, 추(3)가 복수개의 접촉단자(5)중 어느것과 접촉하는가에 따라, 회로전체의 합성저항(R=RO+Rn)이 달라지므로, 각각 상이한 전기적 신호를 발생하게 된다.

한편, 차량의 가속도의 크기는, 제3도에 도시한 바와 같이, 저울부(2)에서 측정되는 추(3)의 중량변화에 따라 판별되는 바, 저울부(2)에서 측정되는 추(3)의 중량은 다음의 식(식 1)에 의해 구하여질 수 있다.

[식 1]

여기서, M은 추의 질량

g는 중력가속도(9.8m/sec2)

a는 추의 가속도

θ는 접촉면의 경사각

즉, 저울부(2)에서 측정되는 추(3)의중량은 추의 가속도의 크기에 비례하여 증가되며, 이에 의해 자동차의 가속도의 크기를 감지할 수가 있다. 여기에서 감지된 가속도의 크기는 자동차에 일어나는 급가속, 급제동 등의 정도를 의미하므로 결국, 위급상황의 정도를 파악할 수 있다.

한편, 급제동, 급회전, 또는 난폭운전시 타이어가 록업되거나 또는 눈, 비 등에 의해 미끄러운 노면을 주행할 때 발생하는 타이어의 슬립현상에 있어서, 타이어의 슬립율은, 다음의 식(식 2)에 의해 구하여질 수 있다.

여기서, V2,V1은 타이어로 측정한 차량의 속도이고, t는 시간

위와 같이 타이어의 슬립율을 감지함으로써, 차량의 급제동시 바퀴의 록킹상태와, 노면의 미끄러운 정도등을 파악할 수 있다.

한편, 전술한 구성에 의해 감지되는 차량의 상하방향 진동, 즉 굴곡이 많은 비포장도로를 주행하는 주행상태의 감지는, 저울부(2)에서 측정되는 추(3)의 중량의 빈번한 변화(증가 및 감소)로 판별될 수 있으며, 추(3)가 접촉단자(5)에 계속 접촉하면서 중량이 약간 감소하는 경우에는, 일정속도를 유지하면서 선회하거나 또는 경사로를 주행하는 것으로 판별할 수 있다.

종합하여 보건대, 본 실시예의 자동차 주행상태 검지장치에서는 여러가지 상황에 따라 자동차에 발생하는 가속도의 방향과 크기를 감지할 수 있으며, 감지된 가속도의 방향과 크기는 각각 자동차의 충돌, 추돌, 제동, 가속, 회전, 차체의 기울기, 타이어의 슬립율 등을 비롯한 각종 주행상태 및 운전상태와, 굴곡이 심한 비포장도로, 눈, 비에 의한 미끄러운 노면, 커브길, 경사길 등의 노면상태로 파악될 수 있다.

한편, 본 발명의 주행 감지장치는 위에서 얻어진 각 정보에 따라 비상등의 점멸작동, 경보음발생, 안전벨트 텐셔너의 작동, 자동트랜스미션의경우 시프트다운, 브레이크 유격조정에 의한 브레이크 반응성 향상, 에어백장착 차량의 경우 에어백 점화장치의 작동, 자동제어 서스펜션장착 차량의 경우 서스펜션 모드절환 등을 포함하는 여러가지 안전조치를 선택적 또는 종합적으로 취하여 주는 자동차 안전시스템의 기초장치 역할을 할 수 있다.

결론적으로, 자동차 주행중 일어나는 모든 상태를 단일의 감지장치에서 종합적으로 감지함으로써, 자동차의 경량화, 구조의 단순화, 생산코스트의 저감 등 여러가지 효과를 얻을 수 있으며, 위급상황시 시기 적절한 안전조치를 자동적으로 취하여 주는 자동차 안전시스템을 제공함으로써 안전운전 및 교통사고 예방에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

Claims (2)

1. 하나 또는 복수개의 자동차 안전조치 제어대상 장치를 갖는 자동차에 적용되며, 자동차에 장착되는 하우징(1)과, 상기 하우징(1) 내부에 설치된 저울부(2)와, 상기 저울부(2)에 자유진동가능하도록 현수(hanging)되며 상기 저울부(2)에 의해 중량이 측정되는 추(3)와, 상기 하우징(1) 내부의 상기 추(3)의 진폭범위내에 설치되는 콘형상의 접촉판(4)과, 상기 접촉판의 내주면을 따라 배열설치되는 복수개의 접촉단자(5)로 구성되며, 상기 추(3)가 상기 복수개의 접촉단자(5)중 어느것과 접촉하는가에 의해 상기 자동차에 발생하는 가속도의 방향이 감지되고, 상기 저울부(2)에 측정되는 상기 추(3)의 중량변화에 의해 상기 자동차에 발생하는 가속도의 크기가 감지되고, 감지된 가속도의 방향과 크기에 의거하여 상기 제어대상 장치중 어느 하나 이상이 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 주행 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 접촉단자(5)를 직렬로 연결하는 도선과, 상기 도선중의 상기 각 접촉단자(5) 사이에 설치되는 복수개의 저항(R)을 더 포함함에 따라, 상기 추(3)가 접촉하는 접촉단자(5)에 따라 상기 도선의 합성저항이 달라지는 것을 특징으로 하는 자동차 주행 감지장치.