KR101816238B1 - 가속페달의 위치 변화량과 가속도정보를 이용한 차량의 안전상태 진단시스템 및 그 진단방법 - Google Patents

가속페달의 위치 변화량과 가속도정보를 이용한 차량의 안전상태 진단시스템 및 그 진단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 안전상태 진단방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 오르막, 내리막 또는 편평한 노면 주행 환경에서 운전자가 엑셀페달을 밟는 경우, 차량의 가속도정보와 가속페달의 위치 변화량 정보를 이용하여 차량의 안전상태를 진단하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 가속페달의 위치 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제1입력부; 상기 제1입력부로부터 수신된 가속페달의 위치 정보를 이용하여 상기 가속페달의 위치 변화를 연산하는 제1연산부; 차량의 속도 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제2입력부; 상기 제2입력부로부터 수신된 차량의 속도 정보를 이용하여 차량의 가속도를 연산하는 제2연산부; 상기 가속페달의 위치 변화율에 따른 차량 가속도가 정상 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 진단부; 차량 가속도가 정상 범위 내에 있지 않은 경우 출력 제한 신호를 송출하는 출력부; 및 상기 출력 제한 신호를 입력받는 제어부;를 포함하는 차량 안전상태 진단시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 차량이 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 조건판단단계; 차량이 오르막 또는 평지 주행으로 판단되는 경우, 일정시간 간격으로 가속페달의 위치 정보를 입력받는 제1단계; 가속페달의 위치 변화율을 연산하는 제1연산단계; 일정시간 간격으로 차량의 속도 정보를 입력받는 제2입력단계; 차량의 현재 가속도를 연산하는 제2연산단계; 차량의 데이터 저장부로부터 연산된 위치 변화율에 따른 기준 가속도와 현재의 가속도를 비교하는 비교단계; 비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는 지 여부를 판단하는 진단단계; 및 비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는 경우, 차량이 운전자의 의도와 다르게 주행되는 것으로 판단하고 출력 제한 신호를 보내는 출력단계;를 포함하는 차량 안전상태 진단방법을 제공한다.

Description

가속페달의 위치 변화량과 가속도정보를 이용한 차량의 안전상태 진단시스템 및 그 진단방법{DIAGNOSING SYSTEM AND METHOD FOR AN SAFETY STATUS OF VEHICLE USING THE ACCELERATION DATA AND THE CHANGE OF ACCELERATION PEDAL LOCATION}
본 발명은 차량의 안전상태 진단시스템 및 진단방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 오르막, 내리막 또는 편평한 노면 주행 환경에서 운전자가 엑셀페달을 밟는 경우, 차량의 가속도정보와 가속페달의 위치 변화량 정보를 이용하여 차량의 안전상태를 진단하는 발명에 관한 것이다.
자동차는 가속페달(ACCELERATOR PEDAL)을 통해 운전자의 토크 요청을 받아 목표 토크를 설정한다. 이론적으로는 운전자의 가속페달 또는 기타 입력수단을 통한 요청만큼만 차량의 현재 토크량이 결정되어야 하나, 차량 충격 또는 마모에 따른 변속기 및 전장품 기타 구성요소의 손상, CAN 통신 불량 등의 원인에 의해 원치않은 가속 또는 급발진의 문제가 발생한다. 차량은 한 순간의 오작동에 의해 승객 및 보행자에게 치명적인 손상을 입힐 수 있기 때문에 가속여부에 대한 정밀 진단 및 그에 따른 정확한 제어를 하기 위한 노력이 반드시 필요하다.
대한민국 공개특허 10-2015-0128041에서는 페달 답력을 감지하는 센서를 통하여 가속페달의 위치를 감지하거나 가속페달의 회전 각도를 감지하는 센서를 통해 페달 위치를 감지하고 이 정보를 이용하여 비정상 급가속 판단을 하는 방법을 개시하고 있다. 여기서 센서는 페달의 위치 또는 운전자의 답력을 감지하는 것으로서 정전 용량식, 영구자석과 자기센서로 이루어진 근접 스위치식 또는 페달을 지향하며 송출되는 광원 및 광전 소자를 이용한 방식의 센서가 주로 사용된다. 또한 가속페달의 회전 각도를 감지하는 센서로서 홀센서(hall sensor)와 같은 자기장의 크기를 이용하여 회전 각도를 감지하는 센서류들이 이용되었다.
상기 공개특허에서는 운전자의 조작의도를 판단하는 수단으로서 찰나의 순간에서의 가속페달 위치 또는 답력, 그리고 회전 각도를 감지하였다. 그리고 모니터링부에 입력된 가속페달 출력신호에 따라 차량을 제어하되, 이때 비정상 급가속 판단 정보는 가속페달에 가해지는 답력 정보를 포함함으로써 자동차의 안전주행을 향상시키고자 하였다.
그런데 상기 가속페달의 위치와 회전 각도 변화를 직접 측정하는 종래기술의 경우, 페달 위치 센서 및 답력 센서가 고장을 일으키면 페달 위치 정보 또는 회전 각도정보가 정상적으로 수집되지 않아 차량 급가속 정보에 대한 판단이 불가능해지는 문제가 발생한다. 종래의 기술에서 이와 같은 센서류의 결함은 감속 제어와 같은 세이프 동작의 오류로 연결되어 운전시 불필요한 제어동작이 수반될 수도 있다.
보다 신뢰성 있는 차량의 안전상태 진단방법에 대한 기술의 개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 취약점을 보완하고자 본 발명에서는 페달 위치 센서 및 답력 센서의 특정 시점의 정보 자체만으로 판단하는 것 이외에 위치 변화량 정보를 함께 이용하여 차량 상태 판별 시 보완적으로 이중 판별 가능하게 됨으로써 기존보다 강건해진 제어 로직을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가속페달의 위치 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제1입력부; 상기 제1입력부로부터 수신된 가속페달의 위치 정보를 이용하여 상기 가속페달의 위치 변화를 연산하는 제1연산부; 차량의 속도 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제2입력부; 상기 제2입력부로부터 수신된 차량의 속도 정보를 이용하여 차량의 가속도를 연산하는 제2연산부; 상기 가속페달의 위치 변화율에 따른 차량 가속도가 정상 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 진단부; 차량 가속도가 정상 범위 내에 있지 않은 경우 출력 제한 신호를 송출하는 출력부; 상기 출력 제한 신호를 입력받는 제어부; 및 엔진 rpm 구간마다 상기 제1연산부를 통해 연산된 가속페달의 단위시간당 위치변화율에 따른 차량의 기준가속도 값을 저장하는 데이터저장부를 포함하며, 상기 데이터저장부는 오르막 주행 상태의 데이터 집합과 평지 주행 상태의 데이터 집합을 구분하여 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 안전상태 진단시스템을 제공할 수 있다.
삭제
여기서, 상기 데이터저장부에 저장되는 상기 차량의 기준가속도 값은 룩업테이블(Look-Up Table)형식으로 저장되어, 연산시간을 단축시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 차량 안전상태 진단시스템의 가동여부에 대한 조건으로서, 차량이 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 조건판단부를 더 포함할 수 있다.
여기서 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 수단으로서, 자이로 센서등이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량이 오르막 또는 평지 주행으로 판단되는 경우, 일정시간 간격으로 가속페달의 위치 정보를 입력받는 제1단계; 가속페달의 위치 변화율을 연산하는 제1연산단계; 일정시간 간격으로 차량의 속도 정보를 입력받는 제2입력단계; 차량의 현재 가속도를 연산하는 제2연산단계; 오르막 주행 상태인 경우의 차량의 기준 가속도 데이터 집합과 평지 주행 상태인 경우의 차량 기준 가속도 데이터 집합을 구분하여 저장하고 있는 차량의 데이터 저장부로부터 연산된 위치 변화율에 따른 기준 가속도와 현재의 가속도를 비교하고, 비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는 지 여부를 판단하는 진단단계; 및 비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는 경우, 차량이 운전자의 의도와 다르게 주행되는 것으로 판단하고 출력 제한 신호를 보내는 출력단계;를 포함하는 차량 운전상태 진단방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면 최초에(입력단계 이전에) 차량이 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 조건판단단계;를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 진단단계에서의 기준 가속도는 룩업테이블 형식으로 저장된 기준 가속도인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 운전자의 차량 조작의도 분석을 위한 페달의 위치 변화량과, 차량의 가속도에 따른 데이터 매칭을 통하여 보다 안전한 급가속 방지 제어 로직을 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단방법을 나타내는 순서도이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한 본 명세서 전체에서 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
아울러, '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않음을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단시스템을 나타내는 블럭도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단시스템을 나타내는 블럭도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진단동작을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단 시스템은 가속페달의 위치 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제1입력부(110); 상기 제1입력부(110)로부터 수신된 가속페달의 위치 정보를 이용하여 상기 가속페달의 위치 변화를 연산하는 제1연산부(210); 차량의 속도 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제2입력부(120); 상기 제2입력부(120)로부터 수신된 차량의 속도 정보를 이용하여 차량의 가속도를 연산하는 제2연산부(220); 상기 가속페달의 위치 변화율에 따른 차량 가속도가 정상 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 진단부(300); 차량 가속도가 정상 범위 내에 있지 않은 경우 출력 제한 신호를 송출하는 출력부(400); 및 상기 출력 제한 신호를 입력받는 제어부(500);를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 입력부(110, 120), 연산부(120, 220), 진단부(300), 출력부(400), 제어부(500) 구성을 통해 차량의 안전상태를 지속적으로 진단하고 학습할 수 있다. 여기서 차량의 안전상태는 가속페달과 관련한 일련의 차량 가속시스템이 고장없이 작동하는지 여부를 의미한다. 차량의 안전상태 진단결과 비정상상태로 판단되는 경우는 출력신호를 조절하여 제어부가 차량의 주행상태를 가변(예컨대 감속) 시키거나, 운전자를 비롯한 승객에게 경고 알림등을 제공하여 차량을 정비하도록 유도할 수 있다.
구체적으로 본 발명에서 말하는 제1입력부(110)는 가속페달의 위치 정보를 입력받는 것으로서, 이는 배경기술에서 언급했던 것과 동일하게 페달의 위치 또는 운전자의 답력, 또는 가속페달의 회전각도를 감지하는 센서가 해당될 수 있다. 예컨대, 센서는 페달의 위치 또는 운전자의 답력을 감지하는 것으로서 정전 용량식, 영구자석과 자기센서로 이루어진 근접 스위치식 또는 페달을 지향하며 송출되는 광원 및 광전 소자를 이용한 방식의 센서가 사용될 수 있다.
다만, 종래기술과 다른 본 발명의 특징은 상기 제1입력부(110)가 일정 시간 간격으로 가속페달의 위치 정보를 새로이 입력받아, 종래의 가속페달 위치 정보(A)와 일정시간 이후의 가속페달 위치 정보(B)를 이용하여, 제1연산부(120)에서 가속페달의 위치 변화율을 연산한다는 것이다. 여기서 일정 시간 간격이란 예컨대 10ms일 수 있다.
본 특허에서는 가속페달 입력 신호가 들어오는 시점이 아닌 페달 위치의 변화율 정보를 이용하여 차량의 안전상태를 확인하는 것이므로, 찰나 순간의 페달 위치에 대한 정보 뿐만아니라, 위치 변화율을 이용하여 2중으로 차량 안전상태를 진단하는 점에서 종래 기술과 상이하다.
보다 구체적으로 설명하면, 가속페달의 위치 정보로서 단순히 현재의 위치만을 파악하는 것이 아니라, 가속페달 위치 정보를 지속적으로(sec 단위, 혹은 msec 단위 등) 수집하여 단위시간당 위치변화율을 산출해낼 수 있다. 예를 들어 msec 단위로 수집된 가속 페달 위치 정보를(A : 2msec 전 가속 페달 위치, B : 1msec 전 가속페달 위치) 가정해보면, A와 B의 위치 정보를 바탕으로 (A-B)/1msec와 같이 가속페달의 단위시간당 위치 변화율을 계산할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서는 제2입력부(120)를 통해 차량의 속도에 대한 정보를 입력받고 제2연산부(220)를 통해 차량의 가속도를 계산할 수 있다. 이는 현재 주행상태에 있는 차량의 가속도를 계산하여, 본 발명 차량 안전상태 진단방법의 기준요소를 제공하고자 함에 있다.
진단부(300)는 상기 가속페달의 위치 변화율에 따른 차량 가속도가 정상 범위 내에 있는지 여부를 종합적으로 판단하는 것으로서, 기준 가속도와 현재의 차량 가속도를 비교한 뒤 차량 안전상태를 진단한다. 그리고, 진단부(300)에서 차량 가속도가 정상 범위 내에 있지 않은 경우라 판단되면, 출력부(400)를 통해 출력 제한 신호를 송출한다.
본 발명 차량 안전상태 진단시스템에서 제어부(500)는 입력된 가속페달 출력신호에 따라 차량을 제어할 수 있다. 참고로 제어부(500)는 ECU(Engine Control Unit)를 포함하는 구성요소일 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 안전상태 진단시스템으로서, 조건판단부(100)와 저장부(310)를 추가적으로 도시한다.
먼저, 저장부(310)는 데이터저장부로서, 이는 실험적으로 얻어진 차량의 기준 가속도 정보를 저장하는 것으로서 엔진 rpm 구간마다 가속페달의 단위시간당 위치 변화율에 따른 차량 가속도 값을 캘리브레이션하여 차량의 기준 가속도를 데이터 값으로서 저장해 놓는다.
참고로 도 3의 우측에 도시된 도면을 참조하면, 수직방향(Z)은 실험적으로 측정된 차량 가속도, 수평방향 성분 중 X방향 성분은 단위 시간당 가속 페달의 위치 변화율을 의미할 수 있고, 수평방향 성분 중 Y방향 성분은 엔진의 RPM을 의미할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단시스템에서는 기준 차량 가속도 데이터를 이와 같이 3D-Surface 맵 데이터로 나타내어, 차량 안전상태에 대한 보다 입체적인 진단을 할 수 있다. 도면에 도시되듯 시각 A에서의 데이터와 일정 시간 경과후의 시각 B에서는 서로 다른 데이터 값이 저장된다.
나아가, 본 발명에서 상기 데이터저장부에 저장되는 상기 차량의 기준가속도 값은 룩업테이블(Look-Up Table)형식으로 저장할 수 있다. 룩업테이블은 주어진 연산에 대해 미리 계산된 결과들의 집합(배열)을 가리킨다. 이 집합(배열)은 주어진 연산에 대한 결과를 계산하는 시간보다 더 빠르게 값을 취득해 갈 수 있도록 사용되는 레퍼런스로 사용된다. 즉, 룩업테이블을 이용하여 본 발명 진단시스템 전체의 연산속도를 향상시킬 수 있게 된다. 여기서 룩업테이블은 충분한 실험 데이터를 축적하여 신뢰할 수 있는 데이터 집합이라 가정한다. 또한, 상기 룩업테이블은 가속페달 위치 변화율에 대한 정보와 차량 가속도에 대한 정보를 지속적으로 학습함으로써 최신정보로서 업데이트될 수도 있다.
그리고 제2연산부(220)에서 연산된 현재의 가속도 정보와 데이터 저장부(310)에 저장되어 있던 기준 가속도 정보를 비교한다. 비교 결과, 현재의 가속도 정보가 기 설정된 기준범위(즉, 오차 범위)를 벗어나는 경우, 진단부(300)는 상기 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다. 적어도 운전자를 비롯한 차량의 승객에게 가속도와 관련 시스템 전반에 이상여부가 있는 것을 인지하도록 하는 역할을 한다.
상기와 같이 진단부(300)를 통해 가속페달에 고장(결함) 가능성이 있거나 차량이 의도치 않는 상태에서 주행되고 있는 것으로 판단되면, 출력부(400)에서는 차량 안전 상태 확보를 하기 위해 출력 제한 신호를 송출할 수 있게 된다. 출력제한 신호를 입력받은 제어부(500)는 차량에 더 이상 추가적인 차량 가속이 수행되지 않도록 제한할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 데이터 저장부(310)는 차량 운전자의 커스텀(custom) 정보를 더 포함할 수 있다. 여기서 차량 운전자의 커스텀 정보란, 차량의 정상운행상태에 있을 때 루틴(routine)한 가속페달 위치 변화율 또는 답력에 대한 정보를 의미하는 것으로서, 운전자마다 다소 상이한 운전 스타일을 시스템에 반영하여 진단 및 제어의 정확성을 높이기 위함이다. 예컨대, 본 발명의 데이터 저장부(310)는 차량 운전자의 가속페달 위치 변화율 또는 답력에 대한 평균값을 산출하고, 그에 따른 기준 가속도 정보를 재조정하여 진단 및 제어의 정확성을 높일 수 있다. 기준 가속도 정보 재조정시에는 위치 변화율을 입력받는 설정시간에 비해 더 작은 간격의 시간 간격을 갖도록 하여 정밀도를 높일 수 있다. 예컨대, 제1입력부(110)에서 가속페달 위치 정보를 입력받는 시간 간격을 10ms라 하면, 여기서는 2ms 간격으로 가속페달 위치 정보를 입력받아 기준 가속도 정보를 운전자에 따른 커스텀 정보가 반영되도록 재조정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단시스템은 차량이 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 조건판단부(310)를 더 포함할 수 있다.
일반적으로 차량은 오르막 또는 편평한 노면을 가진 평지에서 가속페달이 입력되고, 내리막 주행에서는 가속페달이 입력되지 않는다. 물론, 예에 따라 내리막 주행에서도 가속페달이 입력될 수 있으나, 이는 극히 제한적인 경우에 한하므로 본 발명에서는 내리막 주행의 경우는 배제하고 오르막 또는 평지 주행의 경우에만 가속페달의 입력상태 정보 등을 입력받고 진단 시스템을 가동하게 할 수 있다. 내리막 주행에서는 가속페달의 입력과 별론 브레이크 동작과 내리막 경사 방향의 중력의 작용 등 데이터 조절변수가 워낙 많기 때문에 이를 의도적으로 배제한다. 이로 인해 자칫 방대해질 수 있는 데이터의 용량을 조절한다는 차원에서 의미를 가지며, 오르막 주행 또는 평지 주행 상태에서 선택적으로 차량 안전상태의 진단을 하기 때문에 보다 정확한 진단이 수행된다. 참고로 오르막 주행 상태에서는 평지 주행과 달리 경사 방향의 중력 힘이 작용하여 동일한 차량의 가속도 대비 가속페달의 위치 변화 또는 답력의 크기가 달라지기 때문에, 룩업테이블은 평지 주행 상태와는 구분되는 데이터 집합으로써 마련될 수 있다.
여기서, 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하고자 하는 경우 차량의 일 측에 마련된 자이로 센서를 그 수단으로서 사용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 안전상태 진단방법을 나타내는 순서도이다.
본 실시예에서는, 차량이 오르막 또는 평지 주행으로 판단되는 경우, 일정시간 간격으로 가속페달의 위치 정보를 입력받는 제1입력단계(S420); 가속페달의 위치 변화율을 연산하는 제1연산단계(S430); 일정시간 간격으로 차량의 속도 정보를 입력받는 제2입력단계(S440); 차량의 현재 가속도를 연산하는 제2연산단계(S450); 차량의 데이터 저장부로부터 연산된 위치 변화율에 따른 기준 가속도와 현재의 가속도를 비교하고, 비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는지 여부를 판단하는 진단단계(S460); 및 비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는 경우, 차량이 운전자의 의도와 다르게 주행되는 것으로 판단하고 출력 제한 신호를 내보내는 출력단계(S470);를 포함할 수 있다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이 차량이 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 조건판단단계(S410);를 상기 입력단계 이전에 더 포함할 수 있다.
먼저, 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 판단하여, 오르막/평지 주행이라고 판단되는 경우에는 다음 진단단계를 수행하고, 내리막 주행이라고 판단되는 경우에는 다음 진단단계로 나아가지 않고, 진단단계를 종료할 수 있다.
상기 제1입력단계(S420)와 제2입력단계(S440), 제1연산단계(S430)와 제2연산단계(S450)는 전술한 진단시스템의 제1입력부(110), 제2입력부(120), 제1연산부(210), 제2연산부(220)와 각각 대응하고, 그 기능으로부터 유추될 수 있는 내용이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다만, 여기서 유의할 것은 제1입력단계와 제2입력단계가 도면에 각각 S420, S440으로 도시되었지만, 이러한 도시가 단계의 선후관계를 결정하는 것은 아님을 유의해야 한다. 각 단계는 이시에 이루어질 수도 있으나, 동시에 발생할 수도 있다. 마찬가지로 제1연산단계(S430)와 제2연산단계(S450) 역시 도면에 기재에 의해 그 선후관계가 결정되는 것이 아니다.
한편, 상기 진단단계(S460)에서 기준 가속도는 룩업테이블 형식으로 저장된 것일 수 있다. 상기 진단단계에서 차량의 안전상태가 정상인 것으로 판단되는 경우 상기 비교과정에서 사용된 데이터(예컨대 현재 가속도 값)는 새로운 학습값으로서 상기 룩업테이블을 업그레이드하는 요소로 사용될 수 있다.
상기 출력단계(S470)에서는 전술한 제어부(500)와 같은 구성요소에 제한된 출력신호를 송출함으로써, 궁극적으로 차량 속도를 감속케 할 수 있고 운전자에게 이상여부를 알릴 수 있는 시청각 신호를 제공할 수 있게 된다.
상기한 내용을 정리하면 본 발명에서는 차량의 안전상태 진단시스템과 그 진단방법을 제공하여 운전자의 차량 조작의도 분석을 위한 페달의 위치 변화량과, 차량의 가속도에 따른 데이터 매칭을 통하여 보다 안전한 급가속 방지 제어 로직을 구현할 수 있는 효과가 있다.
가속페달의 입력 신호가 들어오는 시점이 아닌 가속 페달의 위치 변화율 정보를 이용하여 차량 상태를 확인하므로 종래 기술에 비해 보다 강건한 제어 시스템이 마련된다.
본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 조건판단부
110 : 제1입력부
120 : 제2입력부
210 : 제1연산부
220 : 제2연산부
300 : 진단부
310 : 저장부
400 : 출력부
500 : 제어부

Claims (7)

  1. 가속페달의 위치 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제1입력부;
    상기 제1입력부로부터 수신된 가속페달의 위치 정보를 이용하여 상기 가속페달의 위치 변화를 연산하는 제1연산부;
    차량의 속도 정보를 일정 시간 단위로 입력받는 제2입력부;
    상기 제2입력부로부터 수신된 차량의 속도 정보를 이용하여 차량의 가속도를 연산하는 제2연산부;
    상기 가속페달의 위치 변화율에 따른 차량 가속도가 정상 범위 내에 있는지 여부를 판단하는 진단부;
    차량 가속도가 정상 범위 내에 있지 않은 경우 출력 제한 신호를 송출하는 출력부;
    상기 출력 제한 신호를 입력받는 제어부; 및
    엔진 rpm 구간마다 상기 제1연산부를 통해 연산된 가속페달의 단위시간당 위치변화율에 따른 차량의 기준가속도 값을 저장하는 데이터저장부를 포함하며,
    상기 데이터저장부는 오르막 주행 상태의 데이터 집합과 평지 주행 상태의 데이터 집합을 구분하여 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 안전상태 진단시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터저장부에 저장되는 상기 차량의 기준가속도 값은 룩업테이블(Look-Up Table)형식으로 저장되는 것을 특징으로 하는 차량 안전상태 진단시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    차량 안전상태 진단시스템의 가동여부에 대한 조건으로서, 차량이 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 조건판단부를 더 포함하는 차량 안전상태 진단시스템.
  5. 차량이 오르막 또는 평지 주행으로 판단되는 경우, 일정시간 간격으로 가속페달의 위치 정보를 입력받는 제1입력단계;
    가속페달의 위치 변화율을 연산하는 제1연산단계;
    일정시간 간격으로 차량의 속도 정보를 입력받는 제2입력단계;
    차량의 현재 가속도를 연산하는 제2연산단계;
    오르막 주행 상태인 경우의 차량의 기준 가속도 데이터 집합과 평지 주행 상태인 경우의 차량 기준 가속도 데이터 집합을 구분하여 저장하고 있는 차량의 데이터 저장부로부터 연산된 위치 변화율에 따른 기준 가속도와 현재의 가속도를 비교하고, 비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는지 여부를 판단하는 진단단계; 및
    비교된 가속도 값이 기 설정된 허용 오차를 초과하는 경우, 차량이 운전자의 의도와 다르게 주행되는 것으로 판단하고 출력 제한 신호를 내보내는 출력단계;를 포함하는 차량 안전상태 진단방법.
  6. 제5항에 있어서,
    최초에 차량이 오르막/평지/내리막 주행 중 어느 주행상태에 있는지 여부를 판단하는 조건판단단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 안전상태 진단방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 진단단계에서 기준 가속도는 룩업테이블 형식으로 저장되는 것을 특징으로 하는 차량 안전상태 진단방법.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102098747B1 (ko) * 2018-12-27 2020-04-08 서영대학교 산학협력단 자동차 사고 분석시스템
CN111497849A (zh) * 2019-01-30 2020-08-07 现代自动车株式会社 用于控制车辆的驾驶的装置和方法
KR20200104963A (ko) 2019-02-27 2020-09-07 (주)대한솔루션 자동차용 가속페달 안전장치
CN113110250A (zh) * 2021-05-19 2021-07-13 安徽智纳智能装备有限公司 一种集成mcu和tcu的电动汽车控制器
CN113492868A (zh) * 2020-04-02 2021-10-12 广州汽车集团股份有限公司 一种汽车加速意图识别方法、装置、汽车及计算机可读存储介质
CN113815411A (zh) * 2020-06-19 2021-12-21 比亚迪股份有限公司 标定方法、装置以及存储介质、新能源汽车、控制方法
KR20220058373A (ko) * 2020-10-30 2022-05-09 주식회사 비엔씨테크 라스트 마일 모빌리티의 고장 예측 장치 및 방법
CN114789629A (zh) * 2022-04-08 2022-07-26 摩登汽车有限公司 轮胎磨损监测方法及***

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102098747B1 (ko) * 2018-12-27 2020-04-08 서영대학교 산학협력단 자동차 사고 분석시스템
CN111497849A (zh) * 2019-01-30 2020-08-07 现代自动车株式会社 用于控制车辆的驾驶的装置和方法
KR20200104963A (ko) 2019-02-27 2020-09-07 (주)대한솔루션 자동차용 가속페달 안전장치
CN113492868A (zh) * 2020-04-02 2021-10-12 广州汽车集团股份有限公司 一种汽车加速意图识别方法、装置、汽车及计算机可读存储介质
CN113815411A (zh) * 2020-06-19 2021-12-21 比亚迪股份有限公司 标定方法、装置以及存储介质、新能源汽车、控制方法
CN113815411B (zh) * 2020-06-19 2023-11-14 比亚迪股份有限公司 标定方法、装置以及存储介质、新能源汽车、控制方法
KR20220058373A (ko) * 2020-10-30 2022-05-09 주식회사 비엔씨테크 라스트 마일 모빌리티의 고장 예측 장치 및 방법
KR102476870B1 (ko) * 2020-10-30 2022-12-13 주식회사 비엔씨테크 라스트 마일 모빌리티의 고장 예측 장치 및 방법
CN113110250A (zh) * 2021-05-19 2021-07-13 安徽智纳智能装备有限公司 一种集成mcu和tcu的电动汽车控制器
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