KR101508848B1 - 차량 자세 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 자세 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 회전각 산출부; 산출된 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 회전각 결정부; 및 결정된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 출력하는 회전각 출력부;를 포함 한다.

Description

차량 자세 제어 장치 및 그 방법{VEHICLE CONTROL APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 자세 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 타이어 압력 감시 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)으로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보를 산출하여 차량의 자세를 제어하는 차량 자세 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자제어식 브레이크 시스템은 차량의 슬립현상을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 것으로, 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS:Brake TractionControl System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESP : Electronic stability program) 등이 개시되어 있다.
일반적으로 차량의 주행시 과속방지턱이나 팟홀(pot hole)의 통과 중 제동을 하게 되면 노면의 요철에 의해 바퀴에 슬립이 발생하게 된다. 보다 자세하게 제동시 과속방지턱 등을 통과하게 되면 통과 차륜이 일정시간 공중에 떠있게 되어 노면에 접촉시보다 마찰계수가 작게 되어 과도한 슬립이 발생하게 된다. 이 경우 ABS나 ESP가 슬립으로 판단하여 제동압력을 감압하게 되면 제동력을 상실할 수도 있다. 따라서 과속방지턱과 같은 노면을 감지하는 로직이 필요한데 기존의 센서들은 평면에 대한 차량의 정보만을 받기 때문에 수직방향의 과속방지턱 등을 판단하는데 어려움이 있었다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2009-0101555호는 "차량의 자세제어 장치"를 개시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 타이어 압력 감시 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)으로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3축각 회전요소 변화에 따른 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 차량 자세 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 산출된 3차원 회전각 산출정보와 가속도 센서로부터 측정된 3차원 회전각 측정정보를 비교하여 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 차량 자세 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 산출된 3차원 회전각 산출정보를 이용하여 가속도 센서의 고장 여부를 감지하는 차량 자세 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치는 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 회전각 산출부; 산출된 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 회전각 결정부; 및 결정된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 출력하는 회전각 출력부;를 포함한다.
또한, 상기 3차원 회전각 산출정보 및 상기 3차원 회전각 측정정보는 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전각 산출부는 상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 세로 방향(X축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(ROLL)을 계산하고, 상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력비 및 상기 차량의 무게 중심 비를 이용하여 상기 차량의 수직 방향(Z축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(YAW)을 계산하고, 상기 차량의 앞측 타이어와 상기 차량의 뒤측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 가로 방향(Y축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(PITCH)을 계산하여 상기 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전각 결정부는, 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 입력받는 입력부; 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 비교하는 비교부; 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 상기 가속도 센서의 고장 여부를 판단하는 고장 판단부; 상기 가속도 센서가 정상이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 토대로 보정된 상기 3차원 회전각 측정정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 제1 결정부; 및 상기 가속도 센서가 고장이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 제2 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고장 판단부는, 상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나지 않는 경우 상기 가속도 센서는 정상인 것으로 판단하고, 상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 가속도 센서는 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 출력된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 토대로 상기 차량의 자세를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 3차원 가속도 값을 이용한 차량 자세 제어 방법은 회전각 산출부에 의해, 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 단계; 회전각 결정부에 의해, 산출된 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 단계; 및 회전각 출력부에 의해, 결정된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 출력하는 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 3차원 회전각 산출정보 및 상기 3차원 회전각 측정정보는 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 단계에서, 상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 세로 방향(X축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(ROLL)을 계산하고, 상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력비 및 상기 차량의 무게 중심 비를 이용하여 상기 차량의 수직 방향(Z축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(YAW)을 계산하고, 상기 차량의 앞측 타이어와 상기 차량의 뒤측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 가로 방향(Y축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(PITCH)을 계산하여 상기 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 산출된 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 차량의 3차원 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 단계는, 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 입력받는 단계; 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 비교하는 단계; 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 상기 3차원 가속도 센서의 고장 여부를 판단하는 단계; 상기 가속도 센서가 정상이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 토대로 보정된 상기 3차원 회전각 측정정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 단계; 및 상기 가속도 센서가 고장이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 상기 3차원 가속도 센서의 고장 여부를 판단하는 단계에서, 상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나지 않는 경우 상기 가속도 센서는 정상인 것으로 판단하고, 상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 가속도 센서는 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 결정된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 출력하는 단계 이후에, 출력된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 토대로 상기 차량의 자세를 제어하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 차량 자세 제어 장치 및 그 방법은 타이어 압력 감시 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)으로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3축각 회전요소 변화에 따른 3차원 회전각 산출정보를 산출하여 가속도 센서로부터 측정된 3차원 회전각 측정정보와의 비교 결과를 토대로, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하고 가속도 센서의 고장을 감지하여 차량의 제동 안정성과 주행 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 타이어로부터 압력값이 출력되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치에 채용되는 회전각 결정부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 방법에서 최종 회전각 정보를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선, 각 도면의 구성요소에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 차량 자세 제어 장치(100)는 크게 회전각 산출부(110), 회전각 결정부(120), 회전각 출력부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
회전각 산출부(110)는 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출한다. 여기서, 차량의 타이어로부터 입력되는 압력 값은 타이어 압력 감시 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)으로부터 출력된다. 이때, 타이어 압력 감시 시스템은 타이어의 결함을 막기 위해 차량에 장착하는 안전장치로, 타이어 각각에 부착된 압력 센서로 타이어의 압력과 온도를 감지하고, 이를 토대로 실시간 타이어의 압력 상태를 점검할 압력 감시 시스템을 통해 타이어로부터 출력되는 압력 값을 입력받아 3차원 회전각 산출정보를 산출한다. 이때, 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 방법은 이후 설명되는 도 2 및 도 3을 통해 자세하게 설명하기로 한다.
회전각 결정부(120)는 산출된 3차원 회전각 산출정보와 차량의 가속도 센서(도면 미도시)로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교한다.
여기서, 3차원 회전각 산출정보 및 3차원 회전각 측정정보는 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보에 해당한다. 이때, 3차원 회전각 측정정보는 차량에 구비되는 가속도 센서로부터 측정된다. 가속도 센서는 3축 가속도 센서로 차량의 X축, Y축 및 Z축의 움직임을 감지하여 기울기를 출력한다.
또한, 회전각 결정부(120)는 비교 결과를 토대로 가속도 센서의 고장 여부를 판단하고, 판단 결과를 토대로 최종 3차원 회전각 정보를 결정한다. 이에 대해서는 이후 설명되는 도 4를 통해 자세하게 설명하기로 한다.
회전각 출력부(130)는 결정된 최종 3차원 회전각 정보를 출력한다.
제어부(140)는 최종 3차원 회전각 정보를 토대로 차량의 자세를 제어한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 타이어로부터 압력값이 출력되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 회전각 산출부(110)는 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출한다.
앞서 설명한 바와 같이 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값은 타이어 압력 감시 시스템으로부터 입력된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 타이어에는 타이어 압력을 감지하는 전파식별센서(TPMS1,TPMS2,TPMS3,TPMS4)가 각각 구비되고, 차량의 앞쪽 좌측 타이어에서 출력되는 압력 값은 △P1, 차량의 앞쪽 우측 타이어에서 출력되는 압력 값은 △P2, 차량의 뒤쪽 좌측 타이어에서 출력되는 압력 값은 △P3, 차량의 뒤쪽 우측 타이어에서 출력되는 압력 값은 △P4로 정의한다.
이와 같이 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 산출되는 3차원 회전각 산출정보는 도 3에 도시된 바와 같이 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보로 산출되며, 산출되는 방법은 다음과 같다.
● ROLL - △P1+△P3 : △P2+△P4(차량의 좌·우측 타이어 압력비)
● YAW - α△P1+β△P3 : α△P2+β△P4(차량의 좌·우측 타이어 압력 비와 차량의 무게 중심비)
● PITCH - △P1+△P2 : △P3+△P4(차량의 앞·뒤측 타이어 압력비)
보다 자세하게, 3차원 회전각 산출정보는 차량의 좌측 타이어와 차량의 우측 타이어의 압력 비를 이용하여 차량의 세로 방향(X축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(ROLL)을 계산하고, 차량의 좌측 타이어와 차량의 우측 타이어의 압력비 및 차량의 무게 중심 비를 이용하여 차량의 수직 방향(Z축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(YAW)을 계산하고, 차량의 앞측 타이어와 차량의 뒤측 타이어의 압력 비를 이용하여 차량의 가로 방향(Y축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(PITCH)을 계산하여 산출된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치에 채용되는 회전각 결정부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 회전각 결정부(120)는 산출된 3차원 회전각 산출정보와 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정한다.
이를 위해, 회전각 결정부(120)는 입력부(121), 비교부(122), 고장 판단부(123), 제1 결정부(124) 및 제2 결정부(125)를 포함한다.
입력부(121)는 3차원 회전각 산출정보와 3차원 회전각 측정정보를 입력받는다.
비교부(122)는 3차원 회전각 산출정보와 3차원 회전각 측정정보를 비교한다.
고장 판단부(123)는 3차원 회전각 산출정보와 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 가속도 센서의 고장 여부를 판단한다. 즉, 고장 판단부(123)는 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나지 않는 경우 가속도 센서는 정상인 것으로 판단하고, 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나는 경우 가속도 센서는 고장인 것으로 판단한다.
제1 결정부(124)는 가속도 센서가 정상이라 판단되면, 3차원 회전각 산출정보를 토대로 보정된 3차원 회전각 측정정보를 최종 3차원 회전각 정보로 결정한다.
제2 결정부(125)는 가속도 센서가 고장이라 판단되면, 3차원 회전각 산출정보를 최종 3차원 회전각 정보로 결정한다. 따라서, 가속도 센서의 값이 특정 요인으로 인해 왜곡되거나 고장 나는 경우 3차원 회전각 산출정보를 대체 값으로 사용하여 이후 차량의 자세를 제어할 수 있도록 하였다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 차량 자세 제어 방법은 앞서 설명한 바와 같이 차량 자세 제어 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출한다.(S100) 이때, 3차원 회전각 산출정보는 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보로 타이어 압력 감지 시스템으로부터 출력되는 압력 값을 토대로 계산되는 차량의 좌·우측 또는 앞·뒤측 타이어의 압력 비이다. 보다 자세하게는 3차원 회전각 산출정보는 차량의 좌측 타이어와 차량의 우측 타이어의 압력 비를 이용하여 차량의 세로 방향(X축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(ROLL)을 계산하고, 차량의 좌측 타이어와 차량의 우측 타이어의 압력비 및 차량의 무게 중심 비를 이용하여 차량의 수직 방향(Z축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(YAW)을 계산하고, 차량의 앞측 타이어와 차량의 뒤측 타이어의 압력 비를 이용하여 차량의 가로 방향(Y축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(PITCH)으로 계산된다.
다음, 산출된 3차원 회전각 산출정보와 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정한다.(S110) S110 단계는 이후 설명되는 도 6을 통해 자세하게 설명하기로 한다.
다음, 결정된 최종 3차원 회전각 정보를 출력한다.(S120)
마지막으로, 출력된 최종 3차원 회전각 정보를 토대로 차량의 자세를 제어한다.(S130)
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 방법에서 최종 회전각 정보를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 앞서 설명된 산출된 3차원 회전각 산출정보와 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 S110 단계는 먼저, 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 입력받는다.(S200)
다음, 3차원 회전각 산출정보와 3차원 회전각 측정정보를 비교한다.(S210)
다음, 3차원 회전각 산출정보와 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 가속도 센서의 고장 여부를 판단한다.(S220) S220 단계는 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나지 않는 경우 가속도 센서는 정상인 것으로 판단하고, 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나는 경우 가속도 센서는 고장인 것으로 판단한다.
다음, 가속도 센서가 정상이라 판단되면, 3차원 회전각 산출정보를 토대로 보정된 3차원 회전각 측정정보를 최종 3차원 회전각 정보로 결정한다.(S230)
다음, 가속도 센서가 고장이라 판단되면, 3차원 회전각 산출정보를 최종 3차원 회전각 정보로 결정한다.(S240)
이처럼, 본 발명에 의한 차량 자세 제어 장치 및 그 방법은 타이어 압력 감시 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)으로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3축각 회전요소 변화에 따른 3차원 회전각 산출정보를 산출하여 가속도 센서로부터 측정된 3차원 회전각 측정정보와의 비교 결과를 토대로, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하고 가속도 센서의 고장을 감지하여 차량의 제동 안정성과 주행 안전성을 향상시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
100 : 차량 자세 제어 장치
110 : 회전각 산출부 120 : 회전각 결정부
121 : 입력부 122 : 비교부
123 : 고장 판단부 124 : 제1 결정부
125 : 제2 결정부 130 : 회전각 출력부

Claims (12)

  1. 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 회전각 산출부;
    산출된 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여 비교 결과를 토대로 상기 가속도 센서의 고장 여부를 판단하고, 판단 결과를 토대로 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 회전각 결정부; 및
    결정된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 출력하는 회전각 출력부;를 포함하고,
    상기 회전각 결정부는,
    상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 입력받는 입력부;
    상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 비교하는 비교부;
    상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 상기 가속도 센서의 고장 여부를 판단하는 고장 판단부;
    상기 가속도 센서가 정상이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 토대로 보정된 상기 3차원 회전각 측정정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 제1 결정부; 및
    상기 가속도 센서가 고장이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 제2 결정부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 회전각 산출정보 및 상기 3차원 회전각 측정정보는 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보인 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전각 산출부는 상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 세로 방향(X축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(ROLL)을 계산하고, 상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력비 및 상기 차량의 무게 중심 비를 이용하여 상기 차량의 수직 방향(Z축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(YAW)을 계산하고, 상기 차량의 앞측 타이어와 상기 차량의 뒤측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 가로 방향(Y축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(PITCH)을 계산하여 상기 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고장 판단부는, 상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나지 않는 경우 상기 가속도 센서는 정상인 것으로 판단하고, 상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 가속도 센서는 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    출력된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 토대로 상기 차량의 자세를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 장치.
  7. 회전각 산출부에 의해, 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 단계;
    회전각 결정부에 의해, 산출된 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여 비교 결과를 토대로 상기 가속도 센서의 고장 여부를 판단하고, 판단 결과를 토대로 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 단계; 및
    회전각 출력부에 의해, 결정된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 출력하는 단계;를 포함하고,
    산출된 상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 차량의 가속도 센서로부터 측정되는 3차원 회전각 측정정보를 비교하여, 최종 3차원 회전각 정보를 결정하는 단계는,
    상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 입력받는 단계;
    상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보를 비교하는 단계;
    상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 상기 가속도 센서의 고장 여부를 판단하는 단계;
    상기 가속도 센서가 정상이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 토대로 보정된 상기 3차원 회전각 측정정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 단계; 및
    상기 가속도 센서가 고장이라 판단되면, 상기 3차원 회전각 산출정보를 상기 최종 3차원 회전각 정보로 결정하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 3차원 회전각 산출정보 및 상기 3차원 회전각 측정정보는 3축각 회전요소 변화에 따른 회전각(ROLL, YAW, PITCH) 정보인 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 차량의 타이어로부터 출력되는 압력 값을 토대로 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 단계에서,
    상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 세로 방향(X축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(ROLL)을 계산하고, 상기 차량의 좌측 타이어와 상기 차량의 우측 타이어의 압력비 및 상기 차량의 무게 중심 비를 이용하여 상기 차량의 수직 방향(Z축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(YAW)을 계산하고, 상기 차량의 앞측 타이어와 상기 차량의 뒤측 타이어의 압력 비를 이용하여 상기 차량의 가로 방향(Y축 방향)을 중심으로 하는 차체의 회전각(PITCH)을 계산하여 상기 3차원 회전각 산출정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 3차원 회전각 산출정보와 상기 3차원 회전각 측정정보 간의 오차 범위에 따라 상기 가속도 센서의 고장 여부를 판단하는 단계에서,
    상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나지 않는 경우 상기 가속도 센서는 정상인 것으로 판단하고, 상기 3차원 회전각 측정정보가 오차 범위를 벗어나는 경우 상기 가속도 센서는 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    결정된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 출력하는 단계 이후에,
    출력된 상기 최종 3차원 회전각 정보를 토대로 상기 차량의 자세를 제어하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 자세 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101315780B1 (ko) * 2009-02-17 2013-10-14 주식회사 만도 차량 자세제어장치 및 그 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892360B1 (ko) * 2007-11-29 2009-04-08 현대자동차주식회사 티피엠에스를 이용한 요레이트 연산방법
KR101315780B1 (ko) * 2009-02-17 2013-10-14 주식회사 만도 차량 자세제어장치 및 그 제어방법

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