KR970007728B1 - 자동차의 안티 록 브레이크 시스템 자동 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

자동차의 안티 록 브레이크 시스템 자동 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

자동차의 안티 록 브레이크 시스템 자동 제어장치 및 그 방법
제1도는 본 발명에 따른 자동차의 ABS자동 제어장치의 구성도.
제2도는 본 발명에 따른 자동차의 차속과 제동거리에 대한 그래프.
제3도는 본 발명에 따른 자동차의 ABS자동 제어장치의 동작 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 조향각 감지수단 2 : 차속 감지수단
3 : 물체 감지수단 5 : 전자제어 유니트
6 : 모드 스위치 7 : 경보 발생수단
10 : 안티 록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System :ABS)
본 발명은 자동차의 안티 록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System :이하 "ABS"라 함) 자동 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 주행중인 차량과 앞차와의 거리가 제동거리 범위내에 도달될 경우 ABS를 자동으로 동작시켜 운전자가 브레이크를 늦게 조작하여 발생될 수 있는 교통사고를 미연에 방지토록 하는 자동차의 ABS자동 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 있어 주행중에 운전자가 브레이크 페달 조작 시점부터 완전히 정지하는 지점까지를 나타내는 제동거리는 자동차의 주행속도에 따라 달라지게 되며, 이러한 제동거리를 최대한 단축시키기 위한 브레이크 장치로서 ABS이 실용화되고 있다.
따라서 종래 사용되는 자동차의 ABS는 운전자가 브레이크 페달 조작시 전자 및 기계적인 장치에 의해 제동거리를 급격히 단축시키는 기능을 갖고 있으나, 운전자가 앞차 및 장애물(이하 "물체"라 함)을 늦게 발견하였거나 운전미숙 또는 순간적인 실수로 인해 브레이크 페달을 늦게 조작할 경우에는 충돌사고를 피할 수 없게 된다.
또한 ABS에서 거리감지센서를 이용하여 물체와의 거리가 소정치 이하일 경우 운전자에게 경고등 및 경고음을 송출하여 운전자에게 브레이크 조작 시점을 알려주는 충돌 회피 시스템(Collision Avoidance System : C.A.S)이 제안 사용되고 있으나, 이 역시 ABS을 자동으로 동작시킬 수는 없게 되어 전술한 바와 같은 조건하에서의 충돌사고를 미연에 방지할 수 없게 되는 것이다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 물체의 거리와 크기를 감지하는 물체 감지수단과, 주행중인 자동차의 차속을 감지하는 차속 감지수단과, 코너링시 핸들의 조향각을 센싱하는 조향각 감지수단과, 상기 다수 감지수단의 출력데이타를 상호 연산하여 그 결과 및 조건에 따라 ABS를 자동으로 제어하는 프로그램이 내장된 전자제어 유니트를 구비하여 물체와의 충돌사고를 방지할 수 있는 자동차의 ABS자동 제어방법을 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 물체와의 거리와, 자동차의 현재 속도로서 상대속도 및 상대가속도를 연산하여 제동거리를 인식하고, 상기 현재 장애물의 거리와 제동거리를 비교하여, 이 제동거리가 주행속도에 대하여 소정범위내에 존재하고 있을 경우 ABS시스템을 자동으로 동작시켜 물체와의 충돌사고를 방지토록 하는 자동차의 ABS자동 제어방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은, 물체가 코너링(Cornering) 부분에 존재할 경우 조향각센서로부터 발생되는 데이타에 의해 자동차의 조향각도를 인지하고, 이 회전각도와 상대속도 및 상대가속도, 물체의 크기, 상대위치의 데이타 값을 상호 연산하여 물체의 회피각도를 산출한 후 이 조향각도와 회피각도의 차이가 충돌을 피할 수 있는 안전거리(간격)를 확보하지 못할 경우 ABS를 자동으로 동작시켜 코너링시 물체와의 충돌사고를 방지토록 하는 자동차의 ABS자동 제어방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 자동차의 ABS 제어장치에 있어서, 파워 스티어링 컬럼에 설치되어 코너링시 핸들의 조향각에 비례한 신호를 출력하는 조향각 감지수단과, 바퀴의 휠의 소정위치에 설치되어 주행속도에 비례한 신호를 출력하는 차속 감지수단과, 자동차의 전방 범퍼에 설치되어 물체와의 거리 및 크기를 센싱하는 하나 이상의 물체 감지수단과, 상기 다수의 감지수단으로부터 출력되는 데이타에 의해 물체의 크기 및 거리, 물체와의 상대속도, 상대가속도, 제동거리를 판단하여 특정조건에 따라 소정의 제어신호를 출력하여 ABS를 자동 동작시키는 전자제어 유니트와, 상기 전자제어 유니트의 입력단에 연결되어 상기 ABS를 자동 및 수동으로 동작시키는 모드스위치와, 상기 전자제어 유니트의 출력신호에 의해 동작되어 상기 ABS를 자동제어시 경보음 송출 및 경보 등을 점멸시키는 경보 발생 수단으로 이루어진 것이다.
또한 본 발명은, 모드스위치, 조향각 감지수단, 차속 감지수단, 물체 감지수단으로부터 출력되는 핸들의 조향각과, 주행속도, 물체와의 거리를 상호 연산하여 ABS를 자동 제어하는 전자제어 유니트를 구비한 자동차의 ABS자동 제어방법에 있어서, 상기 모드스위치의 조작에 따라 자동 및 수동모드를 인지하는 과정과, 상기 과정에서 자동모드시 상기 물체 감지수단, 차속 감지수단, 조향각 감지수단의 출력 데이타를 판독하여 물체와 주행 자동차간의 거리, 주행속도와 가속도, 조향각도를 인지하는 과정과, 상기 과정 후 물체와 주행 자동차간의 거리, 주행속도와 가속도를 상호 연산하여 상대위치, 상대속도, 장애물크기, 상대 가속도를 연산하는 과정과, 상기 과정 후 연산된 데이타에 의해 제동거리를 산출하는 과정과, 상기 과정 후 물체와의 거리와 제동거리의 차이값이 설정된 소정의 값(이격거리 및 안전거리)보다 적을 경우 ABS를 자동으로 동작시키고, 상기 차이값이 소정의 값보다 클 경우 주행을 계속하거나 경보음을 송출하는 과정과, 상기 조향각도와 상대위치, 상대속도, 장애물 크기, 상대 가속도를 상호 연산하여 자동차의 코너링시 물체의 회피 각도를 연산하는 과정과, 상기 과정 후 물체의 회피각도와 조향각의 차이값이 소정값(여유거리) 이하일 경우 ABS를 작동시키고, 여유 거리가 소정값 이상일 경우 계속적인 주행을 실시하는 과정으로 이루어진 것이다.
이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명에 따른 자동차의 ABS자동 제어장치의 구성도로서, 전자제어 유니트(5)의 입력측에는 코너링시 핸들의 도향각에 비례한 신호를 출력하는 조향각 감지수단(1)과, 바퀴의 휠에 설치되어 주행속도에 비례한 신호를 출력하는 차속 감지수단(2)과, 자동차의 범퍼에 설치되어 물체와의 거리 및 크기를 센싱하는 물체 감지수단(3)이 각각 접속된다.
또한 상기 전자제어 유니트(5)의 일측에는 모드스위치(6)와 경보발생수단(7)이 연결되고, 출력측에는 ABS(10)의 제어부(8)에 접속되어 있다.
제3도는 본 발명에 따른 자동차의 차속과 제동거리에 대한 그래프이며, 제2도는 본 발명에 따른 자동차의 ABS자동 제어장치의 동작 흐름도이다.
이와 같이 이루어진 본 발명을 제1도 내지 제3도에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 제1도에서와 같이 파워 스티어링 컬럼에 설치되어 있는 조향각 감지수단(1)으로부터 자동차의 코너링시 핸들의 조향각에 비례한 신호를 출력하게 되며, 바퀴의 휠의 소정위치에 설치된 차속 감지수단(2)으로부터 현재 주행중인 자동차의 주행속도에 비례한 신호를 각각 출력하고, 각각의 신호를 전자제어 유니트(5)로 전송한다.
또한 물체 감지수단(3)은, 초음파센서 및 적외선센서 등으로 이루어지고, 자동차의 전방 범퍼에 설치되어 송출되는 초음파 또는 적외선 신호가 전방에 위치한 자동차 또는 장애물과 같은 물체에 부딪혀 반송되는 신호를 수신하고, 이 신호를 전자제어 유니트(5)로 전송한다.
따라서 상기 전자제어 유니트(5)는 상기 조향각 감지수단(1), 차속 감지수단(2), 물체 감지수단(3)으로부터 출력되는 데이타를 수신하여 물체의 크기 및 거리, 물체와의 상대속도, 상대가속도, 제동거리, 안전거리를 판단하게 된다.
즉 제3도에서와 같이 자동차의 주행속도가 증가하면 제동거리(δ)가 길어지게 되며, 이로 인해 이격거리(ε)가 증가하게 됨으로서 전자제어 유니트(5)에는 주행속도의 변화에 따라 안전거리를 연산할 수 있는 프로그램과, 물체와의 현재거리(D) 및 제동거리(d), 그리고 물체와의 안전거리(δ), 제동완료시 물체와의 이격 거리(ε), 코너링시 전방의 물체와의 회피각도 등을 상호 비교 연산하여 특정 조건에서 ABS(10) 제어부(8)를 콘트롤하는 제어 프로그램이 내장되어 있다.
즉 모드스위치(6)를 자동모드로 조작하였을 경우 전자제어 유니트(5)에서 이를 인지(단계 101)함에 따라 초음파 또는 적외선 센서로 이루어진 물체 감지수단(3)으로부터 출력되는 신호에 의해 물체와 주행 자동차간의 거리(D)를 판단(단계 103)함과 동시에 차속 감지수단(1)의 출력신호를 전송받고 있는 ABS(10)의 제어부(8)로부터 데이타를 받아 자동차의 주행속도와 가속도를 연산(단계 104)한다.
그 다음 상기 자동차와 물체간의 거리(D) 및 주행속도와 가속도의 데이타를 상호 연산하여 물체의 상대 위치와 상대 속도, 상대 가속도, 물체의 크기(L)를 계산(단계 106)하고, 상기 계산된 데이타에 의해 주행속도에 맞는 제동거리(d)를 산출(단계 107)하게 된다.
이후 상기 과정에서 연산된 물체간의 거리(D)와의 제동거리(D)의 차이값(D-d)이 안전거리(δ) 보다 많은 상태로 판단(단계 108)되면 전방의 물체와 자동차간의 거리가 먼거리에 있는 것으로 간주하여 계속 주행을 실시하고, 반대로 물체간의 거리(D)와 제동거리(d)의 차이값(D-d)이 안전거리(δ)보다 적을 경우 상기 물체간의 거리(D)와 제동거리(d)의 차이값(D-d)이 제동 완료시 자동차와 물체간의 이격거리(ε)와의 상호 관계를 비교하게 된다.
즉 물체간의 거리(D)와 제동거리(d)의 차이값(D-d)이 제동 완료시 자동차와 물체간의 이격거리(ε)보다 적을 경우에는 전방의 물체와 자동차간의 거리가 충돌의 위험이 있는 것으로 간주하여 ABS(10)의 제어부(8)를 구동시켜(단계 112) 브레이크 자동으로 동작(단계 113)시켜며, 또한 물체간의 거리(D)와 제동거리(d)의 차이값(D-d)이 제동 완료시 자동차와 물체간의 안전거리(ε)보다 클 경우에는 전방의 물체와 자동차간의 거리가 직접적인 충돌 위험이 없는 것으로 인식하여 경보발생수단(7)을 제어함으로서 경고등의 점멸과 경고음을 송출(단계 111)하여 전방에 물체가 존재함을 운전자에게 알리게 된다.
한편 상기 조향각 감지수단(1)으로부터 핸들의 조작으로 자동차가 코너링 할 때의 조향각(θs)을 인지(단계 105)하고, 상기 단계 106에서 측정된 물체의 크기(L), 그리고 자동차와 물체간의 거리(D), 자동차의 폭(ℓ)을 상호 연산하여 물체의 회피각도(θ)를 인식(단계 114)하게 된다.
이때 상기 물체의 회피각도이 된다.
(여기서 a는 물체와 자동차간의 여유 거리이다)
따라서 물체의 회피각도(θs)와 조향각(θ)의 차이값이 자동차가 물체를 회피하였을 경우 여유 거리가 소정값(ε') 이하가 될 경우 물체와 충돌됨을 인지하여 ABS(10)를 작동(단계 112)시키게 되며, 또한 여유 거리가 소정값(ε') 이상이 될 경우 물체와 충돌되지 않은 상태임을 인지하여 계속적인 주행을 실시하게 된다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 물체 감지수단과, 차속 감지수단과, 조향각 감지수단과, 내장된 전자제어 유니트를 구비한 자동차의 ABS자동 제어장치를 제공하여 물체가 코너링 부분에 존재할 경우 조향각센서로부터 발생되는 데이타에 의해 자동차의 조향각도를 인지하고, 이 회전각도와 상대속도 및 상대가속도, 물체의 크기, 상대위치의 데이타 값을 상호 연산하여 물체의 회피각도를 산출한 후 이 조향각도와 회피각도의 차이가 충돌을 피할 수 있는 안전거리(간격)를 확보하지 못할 경우 ABS를 자동으로 동작시켜 코너링시 물체와의 충돌사고를 방지할 수 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 자동차의 ABS제어장치에 있어서, 파워 스티어링 컬럼에 설치되어 코너링시 핸들의 조향각에 비례한 신호를 출력하는 조향각 감지수단(1)과, 바퀴의 휠(wheel)의 소정위치에 설치되어 주행속도에 비례한 신호를 출력하는 차속 감지수단(2)과, 자동차의 전방 범퍼에 설치되어 물체와의 거리 및 크기를 센싱하는 하나 이상의 물체 감지수단(3)과, 상기 다수의 감지수단으로부터 출력되는 데이타에 의해 물체의 크기 및 거리, 물체와의 상대속도, 상대가속도, 제동거리를 판단하여 특정 조건에 따라 소정의 제어신호를 출력하여 ABS(10)을 자동 동작시키는 전자제어 유니트(5)와, 상기 전자제어 유니트(5)의 입력단에 연결되어 상기 ABS(10)을 자동 및 수동으로 동작시키는 모드스위치(6)와, 상기 전자제어 유니트(5)의 출력신호에 의해 동작되어 상기 ABS(10)을 자동 제어시 경보음 송출 및 경보 등을 점멸시키는 경보발생수단(7)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 록 브레이크 시스템 자동 제어장치.
  2. 모드스위치, 조향각 감지수단, 차속 감지수단. 물체 감지수단으로부터 출력되는 핸들의 조향각과, 주행속도, 물체의 거리를 상호 연산하여 ABS를 자동제어하는 전자제어 유니트를 구비한 자동차의 ABS자동 제어방법에 있어서, 상기 모드스위치의 조작에 따라 자동 및 수동모드를 인지하는 과정(단계 101), 상기 과정에서 자동모드시 상기 물체 감지수단, 차속 감지수단, 조향각 감지수단의 출력 데이타를 판독하여 물체와 주행 자동차간의 거리, 주행속도와 가속도, 조향각도를 인지하는 과정(단계 103-105)과, 상기 과정 후 물체와 주행 자동차간의 거리, 주행속도와 가속도를 상호 연산하여 상대위치, 상대속도, 장애물 크기, 상대 가속도를 연산하는 과정(단계 106)과, 상기 과정 후 연산된 데이타에 의해 제동거리(d)를 산출하는 과정(단계 107)과, 상기 과정 후 물체간의 거리(D)와 제동거리(d)의 차이값이 설정된 소정의 값(안전거리(δ) 및 이격거리(ε))보다 적을 경우 ABS를 자동으로 동작시키고, 상기 차이값이 소정의 값보다 클 경우 주행을 계속하거나 경보음을 송출하는 과정(단계 108-113)과, 상기 조향각도(θs)와 상대위치, 상대속도, 장애물 크기, 상대 가속도를 상호 연산하여 자동차의 코너링시 물체의 회피 각도(θ)를 연산하는 과정(단계 114)과, 상기 과정 후 물체의 회피각도(θs)와 조향각(θ)의 차이값이 소정값(여유거리(ε')) 이하일 경우 ABS(10)를 작동시키고, 여유 거리가 소정값(ε') 이상일 경우 계속적인 주행을 실시하는 과정(단계 115)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 안티 록 브레이크 시스템 자동 제어방법.
KR1019950006039A 1995-03-22 1995-03-22 자동차의 안티 록 브레이크 시스템 자동 제어장치 및 그 방법 KR970007728B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100952781B1 (ko) * 2008-12-04 2010-04-14 현대자동차주식회사 에이비에스 장치 제어 방법

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