KR102463594B1 - 차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 속도를 보다 정확하게 추정하기 위한 차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 타이어에 장착되며, 회전하는 타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도(Radial acceleration) 신호를 측정하는 센서모듈; 상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 리시버모듈; 상기 리시버모듈에 의해 수신된 상기 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 필터링모듈; 및 상기 필터링모듈에 의해 필터링된 상기 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하도록 마련된 분석모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템을 제공한다.

Description

차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법{VEHICLE SPEED ESTIMATION SYSTEM AND ESTIMATION METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 속도를 보다 정확하게 추정하기 위한 차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법에 관한 것이다.
차량에서 센싱을 활용한 차량 안정성 제어 장치(Electronic Stability Program,ESP) 및 차량 모션제어 장치는 2자유도 관성센서(횡가속도, 요레이트) 또는 3자유도 관성센서(종가속도, 횡가속도, 요레이트)를 활용하여 차량의 속도를 추정한다.
이러한 추정 과정은 평지에서 주행 시 계산이 유효하지만 횡경사각이 존재하거나 종/횡 미끄럼이 큰 비선형 타이어 마찰 구간에서는 정확한 속도 추정이 어렵다.
그리고, 종래의 관성센서를 이용한 차량 속도 추정 기술은 추정치 발산 가능성이 존재한다.
이를 개선하기 위한 한국등록특허 제10-1543156호와 같은 조향각 센서, 휠속 센서를 활용한 차량의 속도를 추정하는 기술이 개발된 바 있다.
하지만 해당 기술들은 센서와 더불어 추가적인 장비들을 필요로 하는 문제점이 있다.
또한, GPS를 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하는 기술의 경우, 터널이나 지하차도 등을 통과할 경우 작동이 되지 않는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1543156호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차량의 속도를 보다 정확하게 추정하기 위한 차량 속도 추정 시스템 및 이의 추정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 타이어에 장착되며, 회전하는 타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도(Radial acceleration) 신호를 측정하는 센서모듈; 상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 리시버모듈; 상기 리시버모듈에 의해 수신된 상기 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 필터링모듈; 및 상기 필터링모듈에 의해 필터링된 상기 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하도록 마련된 분석모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 센서모듈은, 상기 타이어의 이너라이너에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 필터링모듈은, 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내고, 상기 가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 접지 영역은, 상기 가속도 파형 그래프에서 미분치의 최소값과 최대값 사이를 접지 영역으로 추출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 필터링모듈은, 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분석모듈은, 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 곱한 값의 제곱근을 차량의 주행 속도로 추정하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법에 있어서, a) 타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도 신호를 측정하는 단계; b) 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 단계; c) 리시버모듈에 의해 수신된 상기 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계; 및 d) 필터링된 상기 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는, c1) 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내는 단계; c2) 상기 가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하는 단계; 및 c3) 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 c2) 단계는, 상기 가속도 파형 그래프에서 미분치의 최소값과 최대값 사이를 상기 접지 영역으로 추출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계는, 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 곱한 값의 제곱근을 차량의 주행 속도로 추정하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 타이어 부착된 센서 만으로 차량의 주행 속도를 추정할 수 있다.
따라서, 주행 속도를 추정하기 위한 추가적인 장비로 인한 전력 사용을 줄일 수 있고 가장 속도와 밀접한 관련이 있는 타이어 내부에서 센싱을 하므로 GPS를 사용할 수 없는 구간에서도 정확한 속도 추정이 가능하다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 파형 그래프이다.
도 3은 도 2의 가속도 파형 그래프에서 각각의 래이디얼 가속도를 측정한 센서모듈의 위치를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 18인치 타이어의 속도별 래이디얼 가속도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법에 의해 추정된 주행 속도와 시험기에 설정된 타이어의 주행 속도를 비교한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법에 의해 추정된 주행 속도와 GPS에 의해 기록된 차량 속도를 비교한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 차량 속도 추정 시스템(100)은 센서모듈(110), 리시버모듈(120), 필터링모듈(130) 및 분석모듈(140)을 포함한다.
상기 센서모듈(110)은 타이어의 이너라이너에 장착될 수 있으며, 회전하는 타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도(Radial acceleration) 신호를 측정하도록 마련될 수 있다.
이때, 상기 센서모듈(110)의 장착 위치를 이너라이너로 한정하는 것은 아니다.
그리고, 상기 래이디얼 가속도는 타이어의 반경 방향에 대한 가속도를 지칭할 수 있다.
상기 리시버모듈(120)은 상기 센서모듈(110)에 의해 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 수신하도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 리시버모듈(120)은 수신한 상기 래이디얼 가속도 신호를 상기 필터링모듈(130)에 제공하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 리시버모듈(120)은 상기 필터링모듈(130)과 상기 분석모듈(140)의 정보 송수신을 제어하도록 마련될 수도 있다.
상기 필터링모듈(130)은 상기 리시버모듈(120)에 의해 수신된 상기 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하도록 마련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가속도 파형 그래프이고, 도 3은 도 2의 가속도 파형 그래프에서 각각의 래이디얼 가속도를 측정한 센서모듈의 위치를 나타낸 예시도이다.
구체적으로 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 필터링모듈(130)은 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내고, 상기 가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하도록 마련될 수 있다.
이때, 상기 접지 영역은, 상기 가속도 파형 그래프에서 미분치의 최소값과 최대값 사이를 접지 영역으로 추출하도록 마련될 수 있다.
일 예로, 도 3의 (b) 지점에서는 도 2의 (b)와 같이 래이디얼 가속도가 급감하면서 미분값이 최소값을 형성하게 된다. 반대로, 도 3의 (d) 지점에서는, 도 2의 (d)와 같이, 미분값이 최대값을 형성하게 된다. 이처럼, 도 3의 (b)~(d) 지점은 타이어와 노면이 접지된 상태로서, 상기 필터링모듈(130)은 미분값을 이용하여 상기 접지 영역을 도출하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 필터링모듈(130)은 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈(110)이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 도 3에서 접지 영역을 이루는 (b)와 (d)의 중앙부는 (c)이다. 따라서, 타이어의 중심을 기준으로 (c)의 반대편에 위치한 (a), (e) 지점은 지면으로부터 받는 영향력이 가장 적으며, 선속도가 차량의 속도와 가장 유사하다.
따라서, 상기 필터링모듈(130)은 상기와 같은 방법으로 상기 타이어가 1회전하는 구간에서 지면으로부터 받는 영향력이 가장 적고 선속도가 차량의 주행 속도와 가장 유사한 래이디얼 가속도를 도출하기 위한 필터링을 수행하도록 마련될 수 있다.
상기 분석모듈(140)은 상기 필터링모듈(130)에 의해 필터링된 상기 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 원운동하는 타이어의 속도와 래이디얼 가속도의 크기는 다음의 수학식1로 정의될 수 있다.
Figure 112020138441164-pat00001
(a는 래이디얼 가속도, r은 타이어의 반지름, ω는 각속도, v는 선속도)
여기서, 본 발명은 필터링모듈(130)에 의해 선속도가 차량의 주행속도와 가장 유사한 위치에서의 래이디얼 가속도를 필터링 했다. 따라서, 위의 수학식 1에서 v는 선속도이자 차량 주행 속도라고 할 수 있다.
상기 분석모듈(140)은 이를 근거로, 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 곱한 값의 제곱근을 차량의 주행 속도로 추정하도록 마련될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법은, 먼저, 타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도 신호를 측정하는 단계(S10)가 수행될 수 있다.
타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도 신호를 측정하는 단계(S10)에서, 상기 센서모듈(110)은 상기 타이어의 회전시 타이어의 래이디얼 방향에 대한 래이디얼 가속도 신호를 연속으로 측정하도록 마련될 수 있다.
타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도 신호를 측정하는 단계(S10) 이후에는, 측정된 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 단계(S20)가 수행될 수 있다.
측정된 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 단계(S20)에서, 상기 리시버모듈(120)은 상기 센서모듈(110)에 의해 측정된 래이디얼 가속도 신호를 수신하도록 마련될 수 있다.
측정된 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 단계(S20) 이후에는, 리시버모듈에 의해 수신된 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계(S30)가 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계의 순서도이다.
도 5를 더 참조하면, 리시버모듈에 의해 수신된 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계(S30)는, 먼저, 측정된 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내는 단계(S31)가 수행될 수 있다.
측정된 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내는 단계(S31)에서, 상기 필터링모듈(130)은 상기 리시버모듈(120)에 의해 수신된 상기 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 래이디얼 가속도 그래프인 가속도 파형 그래프로 나타낼 수 있다.
측정된 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내는 단계(S31) 이후에는, 가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하는 단계(S32)가 수행될 수 있다.
가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하는 단계(S32)에서, 상기 필터링모듈(130)은 상기 가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하도록 마련될 수 있다.
이때, 상기 접지 영역은, 상기 가속도 파형 그래프에서 미분치의 최소값과 최대값 사이를 접지 영역으로 추출하도록 마련될 수 있다.
일 예로, 도 3의 (b) 지점에서는 도 2의 (b)와 같이 래이디얼 가속도가 급감하면서 미분값이 최소값을 형성하게 된다. 반대로, 도 3의 (d) 지점에서는, 도 2의 (d)와 같이, 미분값이 최대값을 형성하게 된다. 이처럼, 도 3의 (b)~(d) 지점은 타이어와 노면이 접지된 상태로서, 상기 필터링모듈(130)은 미분값을 이용하여 상기 접지 영역을 도출하도록 마련될 수 있다.
가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하는 단계(S32) 이후에는, 추출된 접지 영역의 중앙부의 반대편에 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계(S33)가 수행될 수 있다.
추출된 접지 영역의 중앙부의 반대편에 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계(S33)에서, 상기 필터링모듈(130)은 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈(110)이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 도 3에서 접지 영역을 이루는 (b)와 (d)의 중앙부는 (c)이다. 따라서, 타이어의 중심을 기준으로 (c)의 반대편에 위치한 (a), (e) 지점은 지면으로부터 받는 영향력이 가장 적으며, 선속도가 차량의 속도와 가장 유사하다.
이처럼, 리시버모듈에 의해 수신된 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계(S30)에서, 상기 필터링모듈(130)은 상기 타이어가 1회전하는 구간에서 지면으로부터 받는 영향력이 가장 적고 선속도가 차량의 주행 속도와 가장 유사한 래이디얼 가속도를 도출하기 위한 필터링을 수행하도록 마련될 수 있다.
리시버모듈에 의해 수신된 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계(S30) 이후에는, 필터링된 래이디얼 가속도와 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하는 단계(S40)가 수행될 수 있다.
필터링된 래이디얼 가속도와 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하는 단계(S40)에서, 상기 분석모듈(140)은 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 곱한 값의 제곱근을 차량의 주행 속도로 추정하도록 마련될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 18인치 타이어의 속도별 래이디얼 가속도를 나타낸 그래프이다.
보다 구체적으로 도 6은 18인치 타이어의 30, 40, 60 kph를 Flat-trac 시험기에서의 래이디얼 가속도를 측정한 것이다. 타이어이 주행 속도와 래이디얼 가속도 대체적으로 비례하는 것을 확인할 수 있다.
이때, 래이디얼 가속도에 본 발명과 같이 타이어의 반지름을 고려하여 계산하게 되면 차량의 주행 속도를 보다 정확하게 추정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법에 의해 추정된 주행 속도와 시험기에 설정된 타이어의 주행 속도를 비교한 그래프이다.
도 7에 실시예는 본 발명에 따라 추정된 차량의 주행 속도이며, 비교예는 시험기에 설정된 주행 속도를 의미한다.
도 7에 도시된 것처럼, 추정값과 주행속도가 유사한 것을 확인할 수 있다.
설정 속도(kph) 추정 속도(m/s) 오차(%)
30 8.2 -1.56
45 12.57 0.62
60 17.14 2.9
위의 표 1은 도 7의 실시예와 비교예의 속도 오차를 나타낸 것이다. 표 1에 나타난 것처럼 설정속도와 추정속도의 오차는 3% 이내에 불과한 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법에 의해 추정된 주행 속도와 GPS에 의해 기록된 차량 속도를 비교한 그래프이다.
도 8에서 실시예 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법에 의해 추정된 주행 속도이고, 실시예2는 실시예1의 그래프를 선형으로 나타낸 것이다.
비교예1은 GPS에 의해 측정된 주행 속도이고, 비교예2는 비교예1의 그래프를 선형으로 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 것처럼, 실시예1,2와 비교예1,2는 시간에 따른 주행속도의 변화량이 유사한 것을 확인할 수 있다.
시간(s) 추정 속도(m/s) GPS 속도(m/s) 오차율(%)
2 23.5524 24.9658 5.6613447
3 32.9373 34.3919 4.2294843
4 42.3222 43.818 3.4136656
5 51.7071 53.2441 2.8867048
6 61.092 62.6702 2.5182623
7 70.4769 72.0963 2.2461624
8 79.8618 81.5224 2.0369862
보다 구체적으로, 위의 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 방법으로 추정된 추정속도와 GPS에 의해 측정된 속도의 오차율은 6% 이내로 근사한 것을 확인할 수 있다. 특히, 측정 초기에는 오차율이 5%가 넘으나 측정 시간이 5초 이후부터는 오차율이 3% 이내로 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
따라서 이처럼 마련된 본 발명은, 타이어 부착된 센서만으로 차량의 주행 속도를 추정할 수 있다. 즉 주행 속도를 추정하기 위한 추가적인 장비로 인한 전력 사용을 줄일 수 있다.
또한, 가장 속도와 밀접한 관련이 있는 타이어 내부에서 센싱을 하므로 GPS를 사용할 수 없는 터널이나 지하차도 구간에서도 정확한 속도 추정이 가능하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 차량 속도 추정 시스템
110: 센서모듈
120: 리시버모듈
130: 필터링모듈
140: 분석모듈

Claims (10)

  1. 타이어에 장착되며, 회전하는 타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도(Radial acceleration) 신호를 측정하는 센서모듈;
    상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 리시버모듈;
    상기 리시버모듈에 의해 수신된 상기 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 필터링모듈; 및
    상기 필터링모듈은, 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내고, 상기 가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하며,
    상기 필터링모듈은, 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하고,
    상기 필터링모듈에 의해 필터링된 상기 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하도록 마련된 분석모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서모듈은,
    상기 타이어의 이너라이너에 형성된 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지 영역은,
    상기 가속도 파형 그래프에서 미분치의 최소값과 최대값 사이를 접지 영역으로 추출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석모듈은,
    추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 곱한 값의 제곱근을 차량의 주행 속도로 추정하도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템.
  7. 제 1 항에 따른 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법에 있어서,
    a) 타이어의 회전에 따른 래이디얼 가속도 신호를 측정하는 단계;
    b) 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 수신하는 단계;
    c) 리시버모듈에 의해 수신된 상기 래이디얼 가속도 신호에서 차량의 주행속도를 추정하기 위한 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계; 및
    d) 필터링된 상기 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 이용하여 차량의 주행 속도를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    c1) 측정된 상기 래이디얼 가속도 신호를 시간에 따른 가속도 파형 그래프로 나타내는 단계;
    c2) 상기 가속도 파형 그래프에서 타이어의 접지 영역을 추출하는 단계; 및
    c3) 추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도를 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 c2) 단계는
    상기 가속도 파형 그래프에서 미분치의 최소값과 최대값 사이를 상기 접지 영역으로 추출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 d) 단계는,
    추출된 상기 접지 영역의 중앙부의 반대편에 상기 센서모듈이 위치했을 때의 래이디얼 가속도와 상기 타이어의 반지름을 곱한 값의 제곱근을 차량의 주행 속도로 추정하도록 마련된 것을 특징으로 하는 차량 속도 추정 시스템의 차량 속도 추정 방법.
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