KR101499880B1 - 차량 안전장치 및 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 명세서에서 제시되는 일 실시예는 차량 안전장치에 관한 것으로서, 정차시 운전석 압력센서를 통해 탑승자의 유무를 검출하고 탑승자가 없는 상태에서 변속레버가 P모드가 아닐 경우 휠압을 형성해 휠을 잠금으로써 차량이 안전한 상태에 있도록 유지시키는데 그 특징이 있다.

Description

차량 안전장치 및 동작 방법{SAFETY APPARATUS FOR VEHICLE AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 차량 안전장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 차량 정차시 주차모드(P모드)로 변경하지 않고 운전자가 운전석에서 이석한 경우 자동으로 휠의 제동을 제어하는 차량 안전장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 동력전달장치는 기관에서 발생한 동력을 구동바퀴까지 전달하는 일련의 장치를 말하며 클러치, 변속기, 추진축, 종감속 기어, 차축 등으로 구성되어 있다. 차량 변속기는 주행상태(출발, 등판, 평탄로 주행 등)에 알맞도록 기어의 물림을 변경시키고, 전진과 후진을 하기 위한 장치이며 그 종류에 따라 수동변속기, 자동변속기, 무단변속기 등으로 구분할 수 있다.

그 중에서 자동변속기는 클러치와 변속기의 조작을 사람 대신 기계가 하도록 자동화 한 것이다. 자동변속기는 토크 컨버터(또는 유체 클러치), 유성기어장치, 변속제어기구로 구성되며 상기 변속제어기구는 변속레버를 포함하고 있다. 여기서 변속레버는 주차모드(P), 후진모드(R), 중립모드(N), 주행모드(D), 저속주행모드(L)로 분류할 수 있다. 차량을 운행하기 위해서는 변속레버를 주행모드(D)에 위치시킨 다음 가속페달을 밟아서 운행하다가 속도를 감속시켜야 할 필요가 있을 때 브레이크를 작동시킨다.

브레이크는 차량 제동장치로서 자동차를 감속 또는 정지시키고 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용되는 장치로 보통 마찰력을 이용해서 자동차의 운동에너지를 열에너지로 바꾸어 제동 작용을 하도록 한다.

한편, 운전자가 주정차 후 개인용무에 의해 운전석을 이탈하는 경우가 종종 있다. 이 경우에 변속 레버를 주차모드(P)에 놓아두지 않은 경우, 경사 등의 이유에 의해 자동차가 움직여 사고를 유발하는 문제가 있다.

본 명세서의 일 실시예는 정차시 변속레버를 주차모드(P모드)로 변경하지 않고 운전자가 운전석에서 이석한 경우 자동으로 휠의 제동을 제어함으로써 안전을 도모하고 차량이 안전성을 향상시키는 차량의 안전장치 및 그 동작 제어방법을 제안한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서에서 제시되는 일 실시예는 운전석 시트의 일측에 마련되어 무게를 감지하는 무게 감지센서와, 휠의 일측에 제공되어 휠의 회전을 감지하는 속도 센서와, 운전자의 조작에 따라 레버의 위치를 감지하는 레버 위치감지 센서와, 상기 압력센서, 속도 센서 및 레버 위치감지 센서에 위해 출력되는 각각의 신호를 입력받고 입력받은 신호를 이용하여 비정상 모드라고 판단하면 휠 잠금 상태가 되도록 출력단을 통해 제어하는 제어부와, 상기 출력단에 연결되어 상기 제어부의 제어에 따라 휠의 잠금을 행하는 작동부를 포함하는 차량 안전장치를 제시한다.

또한, 본 명세서에서 제시되는 일 실시예는 하나 이상의 감지센서로부터 출력되는 신호를 수신하는 단계와, 상기 신호를 이용하여 비정상 모드인지 판별하는 단계 및 상기 비정상 모드라고 판정되면 휠의 잠금을 행하기 위하여 작동부를 제어하는 단계를 포함하는 차량 안전장치의 동작방법을 제시한다.

정차된 차량에서 운전자가 변속레버를 주차모드(P모드)로 변경하지 않고 운전석을 이탈한 경우, 자동으로 휠을 잠금으로써 안전사고를 사전에 예방할 수 있고, 이를 통해 차량 이미지의 고급화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주차 안전장치의 구성을 예시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주차 안전장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주차 안전장치의 비정상 모드를 판정하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 바퀴의 잠금을 행하는 방법을 상세히 설명하기 위한 작동부에 적용된 유압회로도이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주차 안전장치의 구성을 예시한 구성도이다.

주차 안전장치는 정보입력부(100), 제어부(200) 및 작동부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

정보입력부(100)는 무게 감지센서(120), 속도 센서(140) 및 레버 위치감지 센서(160)를 포함할 수 있다.

무게 감지센서(120)는 운전석 시트의 일측에 마련되어 무게를 감지한다.

속도 센서(140)는 휠의 일측에 제공되어 휠의 회전을 감지한다.

레버 위치감지 센서(160)는 운전자의 조작에 따른 변속레버의 위치를 감지한다.

각종 센서를 포함하는 정보입력부(100)에서 감지된 출력신호는 제어부(200)에 입력된다.

제어부(200)는 정보입력부(100)로부터 입력되는 각각의 출력신호를 입력받고, 입력받은 신호를 이용하여 운전자가 운전석을 이탈하였음에도 차량 움직임이 발생하거나 변속레버가 주차모드에 위치하지 않는 경우 비정상 모드로 판단한다.

제어부(200)는 비정상 모드라고 판단되면 휠의 잠금을 행하도록 작동부(300)를 제어한다. 비정상 모드는 차속이 0이 아니고, 운전자가 운전석에 착석하지 않은 상태면서, 주차모드(P모드)가 아닌 경우를 의미한다. 예컨대 차가 멈춘 상태에서 운전자가 후진모드(R), 중립모드(N), 주행모드(D), 저속주행모드(L) 중 어느 하나의 모드에 두고 운전석을 이석한 경우가 이에 해당된다.

작동부(300)는 제어부(200)의 출력단에 연결되어 있다. 작동부(300)는 상기 제어부(200)의 제어에 따라 휠의 잠금을 행한다.

작동부(300)는 유압펌프모터(320), 솔레노이드 밸브(340) 및 캘리퍼(360)를 포함할 수 있다.

여기서, 캘리퍼(360)는 앞바퀴 브레이크 디스크를 감싸는 형태를 하고 있으며, 자동차의 패드를 디스크 브레이크에 밀착시켜 앞바퀴 브레이크를 잡아주는 장치로, 유압에 의해 작동된다.

참고로, 캘리퍼(360)의 작동 원리는 다음과 같다. 브레이크가 작동하고 있을 경우 마스터 실린더가 유압을 받으면, 실린더 안의 브레이크 오일이 유압을 발생시켜 실린더 안에서 좌우로 힘이 작용하게 된다. 이때 좌로 작용하는 힘은 피스톤을 미끄러지게 만들어 안쪽 패드를 디스크에 압착하고, 우로 작용하는 힘은 하우징을 오른쪽으로 미끄러지게 만든다. 이렇게 되면 바깥쪽 패드가 디스크에 압착되어 안쪽 패드와 동시에 마찰력을 일으킨다.

다음으로 브레이크를 해제할 때는 실(seal) 피스톤의 복원력에 따라 피스톤이 제자리로 돌아오고, 안쪽 패드는 디스크 회전에 의해 디스크와 간극을 유지하게 된다. 동시에 바깥쪽 패드는 하우징 슬라이딩 작용에 의해 압착력이 해제되면서 디스크와 간격을 유지하게 되고, 이로써 잔류 토크가 제거된다.

작동부(300)는 휠의 잠금을 행하기 위하여, 상기 솔레노이드 밸브(340)를 일측으로 이동시켜 유압펌프모터(320)로부터의 유압을 캘리퍼(360)에 가압함으로써 제동력을 발휘한다.

전술한 구성요소들은 모두 반드시 필요한 것은 아니며, 일부 생략될 수 있다.

그러면, 상기와 같이 구성된 차량 안전장치의 동작방법에 대해 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주차 안전장치의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

우선, 차량 주차 안전장치는 차량 시동이 on 상태인지 판단한다(S10). 차량 시동이 off 상태일 경우는 일반적인 CBS(conventional brake system) 상태를 유지한다. 그러나, 차량 시동이 on 상태일 경우는 본 발명에 따른 주차 안전장치의 동작 상태로 진입한다.

차량 시동이 on 상태일 경우 차량 주차 안전장치는, 하나 이상의 감지센서로부터 출력되는 신호를 입력받는다(S11). 상기 센서는 앞서 도 1을 참조하여 설명한, 무게감지 센서(120), 속도 센서(140) 또는/및 레버위치 감지 센서(160)이다.

상기 신호를 이용하여 비정상 모드인지 판별한다(S20). 비정상 모드를 판단하는 방법에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 속도 센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 차속이 0인지 아닌지를 확인한다(S21).

단계 S21에서 차속이 0이 아닌 경우, 즉 차량의 움직임이 발생하는 경우, 상기 레버위치 감지 센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 변속레버가 주차모드(P모드)인지 아닌지를 확인한다(S23).

단계S23에서 P모드가 아니라고 판정되는 경우, 상기 무게감지센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 운전자의 착석 여부를 확인한다(S25).

단계 S25에서 운전자가 착석하지 않은 상태로 판단되면, 비정상 모드로 판정한다(S27).

다시 도 2로 되돌아와, 단계 S20에서 비정상 모드라고 판정되면 휠의 잠금을 수행한다(S30). 주차 안정장치가 휠의 잠금을 행하도록 작동부(300)를 제어한다.

작동부(300)는 상기 휠의 잠금을 행하기 위해 솔레노이드 밸브를 일측으로 이동시켜 상기 유압펌프모터로부터 캘리퍼에 가압함으로써 바퀴 잠금을 행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 바퀴의 잠금을 행하는 방법을 상세히 설명하기 위한 작동부에 적용된 유압회로도의 일 예이다. 도 4의 회로는 일 예 일뿐 이에 한정되는 것은 아니다.

정상 모드 상태에서 열린 상태에 있는 TCV는 비정상 모드가 되면 스위치 온(Switch on)되어 닫힌 상태가 되고, 정상 모드 상태에서 닫힌 상태에 있는 HSV는 비정상 모드가 되면 스위치 온(Switch on)되어 열린 상태가 된다. TCV가 닫힌 상태가 되면 유압회로에서 유압이 빠져나가는 것을 막게 되고, HSV가 열린 상태가 되면 마스터 실린더(43)의 유압이 유압펌프 모터(PE)로 전달되게 된다.

유압 펌프모터(PE)는 제어부의 신호에 따라 회전하여 어큐물레이터(AC)와 HSV를 통과한 유압을 IV쪽으로 전달하게 되고, IV를 통과한 유압은 캘리퍼(42)에 전달되어 휠압을 형성한다. 휠압을 형성 후에는 휠압을 유지할 수 있도록 IV를 닫아준다. 휠의 잠금은 차량의 앞뒤 좌우에 마련된 4개의 휠(41)에 동일하게 적용될 수 있다.

도시된 각 단계들은 모두 반드시 필요한 것은 아니며, 일부 단계는 생략될 수 있다.

전술한 방법은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

이상에서 본 명세서에 개시된 실시예들을 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 이와 같이 각 도면에 도시된 실시예들은 한정적으로 해석되면 아니되며, 본 명세서의 내용을 숙지한 당업자에 의해 서로 조합될 수 있고, 조합될 경우 일부 구성 요소들은 생략될 수도 있는 것으로 해석될 수 있다.

여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 명세서에 개시된 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 명세서에 개시된 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100 : 정보입력부 120 : 무게 감지센서
140 : 속도 센서 160 : 레버 위치감지 센서
200 : 제어부 300 : 작동부
320 : 유압펌프모터 340 : 솔레노이드 밸브
360 : 캘리퍼

Claims (8)

1. 운전석 시트의 일측에 마련되어 무게를 감지하는 무게 감지센서;
   휠의 일측에 제공되어 휠의 회전을 감지하는 속도 센서;
   운전자의 조작에 따라 변속레버의 위치를 감지하는 레버위치 감지센서;
   상기 무게 감지센서, 속도 센서 및 레버위치 감지센서에 위해 출력되는 각각의 신호를 입력받고 입력받은 신호를 이용하여 비정상 모드인지 판단하고, 비정상 모드라고 판단되면 휠 잠금 상태가 되도록 브레이크를 제어하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어에 따라 휠의 잠금을 행하는 브레이크 시스템을 포함하며,
   상기 비정상 모드는 차속이 0이 아니고, 주차모드(P모드)가 아니면서, 운전자는 착석하지 않은 상태인 것을 특징으로 하는 차량 안전장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 속도 센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 차속이 0인지 아닌지를 판단하여, 차속이 0이 아닐 경우 상기 무게 감지 센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 운전자의 착석 유무를 판단하고, 상기 판단결과 운전자가 착석하지 않은 것으로 판단되면 상기 레버위치 감지센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 변속레버가 주차모드(P모드)인지 아닌지를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 안전장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 브레이크 시스템은 유압펌프모터, 솔레노이드 밸브 및 캘리퍼를 포함하며,
   상기 제어부의 제어에 따라서 상기 솔레노이드 밸브를 일측으로 이동시켜 상기 유압펌프모터로부터 캘리퍼에 가압함으로써 휠의 잠금을 행하는 것을 특징으로 하는 차량 안전장치.
   
5. 차량 안전장치의 동작방법에 있어서,
   하나 이상의 감지센서로부터 출력되는 신호를 수신하는 단계;
   상기 신호를 이용하여 비정상 모드인지 판별하는 단계; 및
   상기 비정상 모드라고 판정되면 휠의 잠금을 행하도록 작동부를 제어하는 단계를 포함하며,
   상기 비정상 모드는 차속이 0이 아니고, 주차모드(P모드)가 아니면서, 운전자는 착석하지 않은 상태인 것을 특징으로 하는 차량 안전장치의 동작방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 하나 이상의 감지센서는 운전석 시트의 일측에 마련되어 무게를 감지하는 무게 감지센서, 휠의 일측에 제공되어 휠의 회전을 감지하는 속도 센서 또는 운전자의 조작에 따라 변속레버의 위치를 감지하는 레버위치 감지센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 안전장치의 동작방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 비정상 모드인지 판별하는 단계는,
   상기 속도 센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 차속이 0인지 아닌지를 확인하는 제1 단계;
   상기 제1 단계에서 상기 차속이 0이 아닌 경우, 상기 레버 위치감지 센서로부터 출력되는 신호를 이용하여 주차모드(P모드)인지 아닌지를 확인하는 제2 단계;
   상기 제2 단계에서 주차모드(P모드)가 아니라고 판정되는 경우, 상기 무게 감지센서로부터 운전자의 착석 여부를 확인하는 제3 단계; 및
   상기 제3 단계에서 운전자가 착석하지 않은 상태이면 비정상 모드로 판정하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 안전장치의 동작방법.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 휠의 잠금을 행하도록 작동부를 제어하는 단계는, 상기 작동부의 유압회로에서 솔레노이드 밸브를 일측으로 이동시켜 유압펌프모터로부터 캘리퍼에 가압함으로써 휠 잠금을 행하는 것을 특징으로 하는 차량 안전장치의 동작방법.
   

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