KR101697925B1 - Vehicle and method for sensing rollover of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전복 감지 기능이 구비된 자동차 및 그 방법에 관한 것으로, 가속도센서와 각속도센서에 의해 측정되는 데이터를 이용하여 차량의 주행상태에 따라 전복유형을 판단하고, 전복가능성을 판단함으로써, 보다 정확한 전복감지가 가능하고 전복판단 시 최적의 시기에 에어백을 전개함으로써 탑승자를 보호하고, 피해를 최소화 한다. The present invention relates to an automobile having a rollover detection function and a method thereof, and more particularly, it relates to an automobile equipped with an rollover detection function, which uses data measured by an acceleration sensor and an angular speed sensor to determine a rollover type according to a running state of a vehicle, It is possible to detect rollover and protect the occupant by minimizing the damage by deploying the airbag at the optimal time when judging the rollover.
Description
본 발명은 전복 감지 기능이 구비된 자동차 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각속도 센서 및 가속도 센서를 이용하여 차량의 전복 가능성을 판단하여 에어백을 전개하는 전복 감지 기능이 구비된 자동차 및 그 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an automobile equipped with a rollover detection function and, more particularly, to an automobile having an rollover detection function for determining the rollover possibility of a vehicle using an angular velocity sensor and an acceleration sensor, .
일반적으로 차량에는 충돌 등의 사고 발생시에 운전자에 대한 상해를 최소화하기 위하여 에어백이 설치된다.Generally, the vehicle is provided with an airbag to minimize injury to the driver in the event of an accident such as a collision.
자동차는 구비되는 복수의 센서를 차량의 정면 또는 측면에 대한 충돌 여부를 감지하고, 이를 바탕으로 구비되는 에어백을 전개함으로써 운전자를 보호한다. The automobile detects the collision of the plurality of sensors provided on the front or side of the vehicle, and protects the driver by deploying the airbag provided thereon.
이때, 자동차는 차량의 단순한 충돌뿐 아니라, 차량의 충돌로 인한 차량의 전복을 감지하여 에어백을 전개한다. At this time, the automobile detects not only a simple collision of the vehicle but also a rollover of the vehicle due to a collision of the vehicle, thereby deploying the airbag.
차량이 전복되는 경우에는 단순정면충돌 또는 측면충돌 시와는 상이하게 에어백이 전개되는데, 전개되는 에어백의 위치와 그 수가 달라진다. 자동차는 차량 전복에 대해 감지하기 위해 복수의 센서를 사용하며 전복 유형을 구분하여 에어백을 전개하게 된다. When the vehicle is overturned, the airbag is deployed differently from a simple frontal collision or a side collision, and the position and the number of the deployed airbag are different. The automobile uses multiple sensors to detect the rollover and divides the rollover type to develop the airbag.
그러나, 종래의 경우 차량의 전복 유형을 판단하는데 한계가 있고, 오판단에 의한 잘못된 에어백의 전개가 종종 발생하는 문제가 있었다. However, in the conventional case, there is a limitation in judging the type of rollover of the vehicle, and there is a problem that the erroneous air bag deployment often occurs due to misjudgment.
그에 따라 차량의 전복 유형을 분석하여 전복 가능성에 대해 정확히 판단함으로써, 에어백의 오전개를 방지하면서 필요 시 에어백이 전개되도록 하여 운전자의 안전을 보장하는 방안이 요구된다. Accordingly, by analyzing the type of rollover of the vehicle, it is necessary to accurately determine the possibility of rollover, thereby preventing the morning airbag and deploying the airbag if necessary, thereby assuring the safety of the driver.
본 발명이 해결하려는 과제는, 각속도 감지센서와 가속도감지센서를 이용하여, 차량의 전복 가능성을 사전에 판단함으로써 차량 전복 시 에어백을 전개하여 승차자를 보호하여 사고피해를 최소화하는 전복 감지 기능이 구비된 자동차 및 그 방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to provide an airbag detection function that uses an angular velocity sensor and an acceleration sensor to determine the possibility of rollover of a vehicle in advance to develop an airbag when the vehicle is rollover, Automobile and the method.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 자동차는, 가속도센서 및 각속도센서를 포함하는 센서부, 차량 충돌 또는 차량 전복 시 전개되는 에어백, 상기 센서부로부터 입력되는 센서값에 대응하여 상기 차량의 전복 가능성을 판단하여 차량전복 예상 시 상기 에어백이 전개되도록 제어하는 에어백제어부 및 차량의 구동을 제어하고, 차량 전복 시 경고를 출력하는 메인제어부를 포함하고, 상기 에어백제어부는 각 전복유형 별 각속도의 임계값 중, 판단된 전복유형에 따른 임계값을 각속도의 임계값으로 최종 설정하여, 상기 각속도의 절대값이 상기 각속도의 임계값 이상이고, 오전개 방지 플래그가 설정되어 있고, 상기 각속도센서로부터 입력된 센서값으로부터 산출되는 각도와 각속도의 부호가 동일한 경우, 차량 전복으로 판단하여 상기 에어백을 전개하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an automobile comprising a sensor unit including an acceleration sensor and an angular velocity sensor, an airbag deployed when a vehicle collides or when the vehicle is rollover, An airbag controller for controlling the airbag to be deployed when the vehicle overturn is anticipated, and a main controller for controlling driving of the vehicle and outputting a warning when the vehicle overturns, , The threshold value according to the determined rollover type is finally set as a threshold value of the angular velocity, the absolute value of the angular velocity is equal to or larger than the threshold value of the angular velocity, the morning prevention flag is set, And when the sign of the angular velocity is equal, it is determined that the vehicle is overturned, .
또한 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 전복 감지방법은, 가속도센서 및 각속도센서로부터 센서값이 입력되는 단계, 상기 가속도센서의 센서값을 이용하야 오전개 방지 플래그를 설정하는 단계, 상기 각속도센서의 센서값으로부터 각도와 각속도를 산출하고, 전복유형에 따른 각속도의 임계값을 설정하는 단계, 상기 전복유형에 따른 상기 각속도의 임계값 중, 판단된 전복유형에 따른 임계값을 각속도의 임계값으로 최종 설정하는 단계, 상기 오전개 방지 플래그가 설정되어 있고, 상기 각도와 상기 각속도의 부호가 동일하며, 상기 각속도의 절대값이 상기 각속도의 임계값 이상인 경우 차량 전복으로 판단하는 단계 및 차량 전복 판단 시, 에어백을 전개하는 단계를 포함하는 자동차의 전복감지방법. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting rollover of an automobile, the method comprising: inputting a sensor value from an acceleration sensor and an angular velocity sensor; setting an anti-morning flag to use a sensor value of the acceleration sensor; Calculating an angle and an angular velocity from the sensor value and setting a threshold value of the angular velocity according to the rollover type; calculating, as a threshold value of angular velocity, a threshold value based on the determined rollover type among the threshold values of the angular velocity according to the rollover type Determining whether the vehicle is overturned when the morning opening prevention flag is set and the sign of the angle and the angular velocity are equal to each other and the absolute value of the angular velocity is equal to or greater than a threshold value of the angular velocity; And deploying the airbag.
본 발명에 따른 전복 감지 기능이 구비된 자동차 및 그 방법은 에어백제어기에 연동하도록 각속도 센서 및 가속도 센서를 장착하여 실제 전복 가능성을 판단함으로써, 차량 전복 시 즉시 그에 맞는 에어백을 전개하여 운전자를 보호할 수 있고, 그에 따라 차량의 안전성 및 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.An automobile having the rollover detection function according to the present invention and a method thereof include an angular velocity sensor and an acceleration sensor for interlocking with an airbag controller to determine an actual rollover possibility so that the driver can be protected by deploying an airbag So that the safety and reliability of the vehicle are improved.
또한, 차량 전복의 유형을 분석하고 그에 따라 각각 개별 판단하여 에어백을 전개 하므로 최적의 시기에 에어백을 전개할 수 있어 운전자의 상해 사고를 최소화 할 수 있다. In addition, since the type of vehicle rollover is analyzed and the air bag is deployed according to each type of the rollover, it is possible to deploy the air bag at the optimum time, thereby minimizing the driver's accident.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1 은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어구성이 도시된 블록도이다.
도 2 및 도 3 은 본 발명의 실시예에 의한 가속도 센서 및 각속도 센서를 이용한 차량의 전복 가능성을 판단하는데 있어서 설정되는 기준값 또는 임계값의 예가 도시된 도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 전복 감지 및 그에 따른 에어백 전개 방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 전복 감지 방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 전복 유형 판단방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다. 1 is a block diagram showing a control configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 and FIG. 3 are views showing examples of reference values or threshold values set in determining the possibility of rollover of a vehicle using the acceleration sensor and the angular velocity sensor according to the embodiment of the present invention.
4 is a flow chart for explaining a rollover detection method of an automobile and an airbag deployment method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart referred to for explaining a rollover detection method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart referred to for explaining a method of determining the type of rollover of an automobile according to the embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어구성이 도시된 블록도이다.1 is a block diagram showing a control configuration of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 전복 감지 기능이 구비된 자동차는 도 1에 도시된 바와 같이, 에어백(130), 에어백제어부(120), 센서부(140), 데이터부(160), 차량구동부(170), 인터페이스부(150), 그리고 차량의 동작 전반의 전자제어를 수행하는 메인제어부(110)를 포함한다. 1, the automobile having the rollover detection function of the present invention includes an
또한, 자동차는 차량 구동을 위한 엔진 또는 모터, 미션 등의 구성을 포함하나 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다. The vehicle includes an engine, a motor, and a mission for driving the vehicle, but a description thereof will be omitted in the following.
센서부(140)는 차량 주행, 또는 소정 동작 중에 발생하는 신호를 감지하여 입력하고 이를 메인제어부(110)로 입력한다. 또한 센서부(140)는 감지되는 신호를 에어백제어부(120)로 입력한다. The sensor unit 140 senses and inputs a signal generated during driving or a predetermined operation, and inputs the sensed signal to the
센서부(140)는 차량 내부 및 외부에 복수의 센서를 포함하여 다양한 감지신호를 입력한다. 이때 설치되는 위치에 따라 센서의 종류 또한 상이할 수 있다. 특히 센서부(140)는 에어백 전개 또는 차량의 전복 가능성을 판단하기 위해 사용되는 센서의 측정값을 에어백제어부(120)로 입력한다. The
센서부(140)는 각속도센서(141)와 가속도센서(142)를 각각 적어도 하나 포함한다. The
각속도센서(141)는 차량의 진행방향을 기준으로 각속도를 감지하도록 설치되고, 가속도센서(142)는 차량의 진행방향을 기준으로 차량의 측면방향 및 차량의 수직 방향으로 설치되어 가속도를 감지한다. 이때, 차량의 진행방향을 X 축으로 할 때, 차량의 측면방향은 Y축이고, 차량의 수직방향은 Z축이 되며, 이하 각 진행방향에 대하여 상기와 같이 X, Y, Z축을 기준으로 설명한다. The
각속도센서(141)와 가속도센서(142)는 감지된 측정값을 메인제어부(110) 및 에어백제어부(120)로 입력한다. 이때, 각속도센서(141) 및 가속도센서(142)의 측정값은 S/W LPF(Low pass filter)를 거쳐 고주파 노이즈가 제거된다. The
에어백제어부(120)는 차량 내에 적어도 하나 구비되는 에어백의 전개를 제어한다. 에어백제어부(120)는 차량 충돌 시 그 충격의 정도에 따라 소정 위치의 에어백을 전개함으로써, 운전자를 포함한 차량 내의 탑승자를 보호한다. The
에어백제어부(120)는 차량 충돌뿐 아니라, 각속도센서(141), 가속도센서(142)의 측정값을 바탕으로 차량의 전복 가능성을 판단하고 차량 전복 예상 시 에어백을 전개한다. The
인터페이스부(150)는 운전자의 조작에 의해 소정의 신호를 입력하는 복수의 스위치를 포함하는 입력수단과, 전기 자동차의 현 상태 동작 중 정보를 출력하는 출력수단을 포함한다. 또한, 인터페이스부(150)는 스티어링 휠, 액셀러레이터, 브레이크와 같은 운전을 위한 조작수단을 포함한다. The
입력수단은 차량 주행에 따름 방향지시등, 테일램프, 헤드램프, 브러시 등의 동작을 위한 복수의 스위치, 버튼 등을 포함한다. The input means includes a plurality of switches, buttons, and the like for operation of a turn signal lamp, a tail lamp, a head lamp, a brush, etc., according to the running of the vehicle.
출력수단은 정보를 표시하는 디스플레이부, 음악, 효과음 및 경고음을 출력하는 스피커, 차량의 계기판, 그리고 각종 상태등을 포함한다. 출력수단은 속도정보, 램프 점등 상황 등, 현재 차량의 동작 전반에 대한 상태정보를 출력한다. The output means includes a display unit for displaying information, a speaker for outputting music, an effect sound and a warning sound, an instrument panel of the vehicle, and various states. The output means outputs status information on the overall operation of the current vehicle, such as speed information, lamp lighting status, and the like.
특히 출력수단은 차량 이상 발생 시 그에 대응하는 경고를 출력하며, 에어백제어부(120)에서 에어백 전개 시 그에 관련된 경고를 출력할 수 있다. 이때 차량의 경고는 음향 또는 음성의 경고음, 경고등, 경고메시지 중 적어도 하나의 형태로 출력할 수 있다. In particular, the output means may output a warning corresponding to the occurrence of a vehicle abnormality, and may output a warning related thereto when the
메인제어부(110)는 인터페이스부(150)의 스위치 조작에 따라 소정 램프가 점등되도록 제어하거나 방향지시등의 점등 및 소등을 제어하고, 액셀러레이터 또는 브레이크의 조작에 대응하여 차량이 가속하거나 감속하도록 차량 속도를 제어한다. The
또한 메인제어부(110)는 차량의 이상을 감지하고, 그에 따른 경고가 인터페이스부(150)의 출력수단을 통해 출력되도록 한다. 특히 메인제어부(110)는 에어백제어부(120)에 의해 차량 전복이 감지되면, 그에 따른 경고가 인터페이스부(150)를 통해 출력되도록 할 수 있다. Also, the
데이터부(160)에는 차량 운행에 따른 운행데이터, 차량 이상여부를 판단하기 위한 기준데이터, 센서부(140)를 통해 입력되는 데이터, 차량 운행 중 생성되는 데이터가 저장된다. 특히 데이터부(160)에는 차량 전복을 감지하는데 있어서, 센서부(140)의 측정값을 바탕으로 연산되는 데이터가 저장되며, 차량 전복여부를 판단하는데 필요한 기준값 또는 임계값이 저장된다. The
차량구동부(170)는 인터페이스부(150)의 입력, 그리고 메인제어부(110)의 제어명령에 따라 차량의 각 구성이 동작하도록 제어한다. 차량구동부(170)는 제어명령에 따라 엔진, 미션, 브레이크와 같은 차량 구성의 구동을 직접 제어한다. The
도 2 및 도 3 은 본 발명의 실시예에 의한 가속도 센서 및 각속도 센서를 이용한 차량의 전복 가능성을 판단하는데 있어서 설정되는 기준값 또는 임계값의 예가 도시된 도이다. FIG. 2 and FIG. 3 are views showing examples of reference values or threshold values set in determining the possibility of rollover of a vehicle using the acceleration sensor and the angular velocity sensor according to the embodiment of the present invention.
에어백제어부(120)는 센서부(140)의 각속도센서(141) 및 가속도센서(142)의 측정값을 입력받아 차량의 전복 가능성을 판단하는데, 이때, 차량의 주행 상태에 따라 차량의 판단의 기준값을 변경하여 판단에 적용한다. The
또한, 에어백제어부(120)는 차량 전복 감지 시, 각속도센서(141) 및 가속도센서(142)의 측정값과 차량의 주행상태에 따라, 전복 유형을 분석하며, 이때, 각각 전복 유형에 따른 상이한 기준을 적용한다. The
도 2를 참조하면, 에어백제어부(120)는 가속도센서(142) 중, Y축의 가속도센서, 즉 차량의 측면방향에 대응하여 설치되는 가속도센서의 측정값과, Z축의 가속도센서, 차량의 수직방향에 대응하여 설치되는 가속도센서의 측정값을 이용하여 차량의 전복 가능성 또는 차량의 전복유형을 판단한다. 2, the
에어백제어부(120)는 차량의 전복유형, 또는 차량의 전복 가능성을 판단하는데 있어서, Y축 가속도의 절대값이 지정된 임계값을 초과하는지 여부를 판단하는데, 이때 사용되는 Y축 가속도의 절대값에 대한 임계값은 Z축의 가속도의 크기에 따라 가변된다. The
Z축의 가속도가 (-) 마이너스 값인 경우 그 값이 증가함에 따라 Y축 가속도의 절대값에 대한 임계값 또한 증가하나, Z축의 가속도가 (+) 플러스 값인 경우에는 Z축의 가속도가 증가함에 따라 Y축 가속도의 절대값에 대한 임계값은 감소한다. Y축 가속도의 절대값에 대한 임계값은 Z축의 가속도가 0에 가까운 경우 최대가 된다.If the acceleration in the Z axis is negative (-), the threshold value for the absolute value of the Y axis acceleration also increases as the value increases. If the acceleration in the Z axis is positive, however, as the acceleration in the Z axis increases, The threshold value for the absolute value of the acceleration decreases. The threshold value for the absolute value of the Y-axis acceleration becomes maximum when the acceleration in the Z-axis is close to zero.
이때 Z축의 가속도가 (+)플러스 또는 (-)마이너스 값을 갖는 것은 이미 지면으로부터 일정 거리 떨어져 있거나, 진흙이나 모레 지형 등지에서 차량의 일부가 빠진 경우로 지면으로부터 이탈되었다고 판단될 수 있는 경우이므로, 차량의 전복 가능성을 판단하는데 있어서 그 기준이 낮게 설정된다. At this time, if the acceleration of the Z axis has a positive (+) or negative (-) value, it may be determined that the vehicle has been separated from the ground due to a certain distance from the ground or a part of the vehicle is removed from the ground, The criterion is set low in judging the possibility of rollover of the vehicle.
도 3을 참조하면, 에어백제어부(120)는 차량의 전복유형에 따라 상이한 임계값을 적용하여 전복 가능성을 판단한다. Referring to FIG. 3, the
여기서, 전복유형은 경사로를 차량의 오른쪽이나 왼쪽 중 한쪽이 타고 진행하면서 차가 회전하는 경우에는 경사로모드(Ramp), 둑(bank)과 같은 내리막 경사로에 차량이 진입하여 회전하는 경우에는 도랑모드(Ditch), 차량이 측면 방향으로 도로의 연석(Curb)과 같이 턱이 진 부분에 걸려 회전하는 경우에는 둔턱모드(Curb), 그리고 차량이 모랫길과 같이 마찰 계수가 큰 노면으로 진입 시 측면방향으로 걸림이 발생하여 회전하는 경우에는 모래모드(Soil)로 판단하며, 전복 유형 판단 중 어떤 유형으로도 판단되지 않을 때에는 보조모드(Back-up)모드로 판단한다. Here, when the vehicle rotates while one of the right and left sides of the vehicle is turning, the rollover mode is selected when the vehicle enters the downhill ramp, such as a ramp mode or a bank, ), A curb when the vehicle rotates around a jawed part such as a curb of a road in a lateral direction, and a curb when the vehicle enters the road surface having a large friction coefficient such as a sole, When it rotates, it is judged as a sand mode (Soil). If it is not judged that it is a type of rollover type, it is judged as a back-up mode.
도 3의 (a)는 경사로모드(Ramp)에서의 산출된 각도에 따른 임계값, (b)는 도랑모드(Ditch)에서의 각도에 따른 임계값, (c)는 둔턱모드(Curb)에서의 각도에 따른 임계값, (d)는 모래모드(Soil)에서의 각도에 따른 임계값, (e)는 보조모드(Backup)에서의 각도에 따른 임계값이다. 이때, 임계값은 각도에 따른 각속도의 임계값이다. Fig. 3 (a) is a threshold value according to the calculated angle in the ramp mode Ramp, Fig. 3 (b) is a threshold value according to the angle in the ditch mode, (D) is a threshold value according to an angle in a sand mode (Soil), and (e) is a threshold value according to an angle in an auxiliary mode (Backup). At this time, the threshold value is a threshold value of the angular velocity according to the angle.
각도의 변화에 따라 각 전복유형 별로 임계값이 상이하게 설정된다. 이때 실험에 의해 계측된 센서값을 바탕으로 차량특성에 따라 미리 설정된 데이터가 룩업테이블로 저장되고, 에어백제어부(120)는 저장된 룩업테이블의 데이터를 바탕으로, 도3과 같이 임계값을 산출한다. The threshold value is set differently for each rollover type according to the change of the angle. At this time, data set in advance according to the characteristics of the vehicle is stored as a lookup table based on the sensor values measured by the experiment, and the
에어백제어부(120)는 각속도센서(141)로부터 입력되는 측정값을 바탕으로, 각속도를 산출하고, 각속도를 바탕으로 각도를 산출하여, 산출된 각도에 따른 전복유형별 임계값을 도3과 같이 모두 산출한다. The
에어백제어부(120)는 가속도센서(142)의 측정값을 이용하여 별도로 전복유형을 판단하여, 도 3과 같이 전복유형별 산출된 임계값 중 해당 전복유형에 따른 임계값을 선택하여, 차량의 전복 가능성을 최종 판단한다. The
도 4 는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 전복 감지 및 그에 따른 에어백 전개 방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.4 is a flow chart for explaining a rollover detection method of an automobile and an airbag deployment method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 자동차는 센서부(140)의 복수의 센서 중, 각속도센서(141)와, 가속도센서(142)로부터 측정값이 입력되면(S310), 에어백제어부(120)는 각속도센서값을 이용하여 각속도와 각도를 연산한다(S320).4, when a measurement value is inputted from the
또한, 에어백제어부(120)는 가속도센서값을 이용하여 오전개 방지 플래그를 설정한다(S330). 오전개 방지 플래그는 에어백제어부(120)가 입력되는 센서값을 이용하여 에어백을 전개할지 여부를 결정하는데 있어서 에어백이 실수로 잘못 전개되는 것을 방지하기 위해 설정되는 값이다. In addition, the
에어백제어부(120)는 연산결과, 해당 속도에 맞는 전복유형별 각속도 임계값을 산출하고, 가속도에 따른 전복유형을 분석한다(S340). 에어백제어부(120)는 전복유형이 판단되면, 전복유형별 임계값 중, 해당 전복유형에 맞는 각속도 임계값을 설정한다(S350). The
에어백제어부(120)는 각속도의 절대값을, 상기와 같이 설정된 각속도의 임계값과 비교하여, 각속도의 절대값이 각속도의 임계값보다 큰지 여부를 판단한다(S360). The
또한, 에어백제어부(120)는 연산된 각속도와, 각도가 동일한 부호값을 갖는지 여부를 판단하고(S370), 오전개 방지 플래그가 설정된 상태인지(set) 여부를 판단한다(S380).In addition, the
이때, 상기 세가지 판단에 대하여 도면에 도시된 순서에 한정되지 않고 다른 순서로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다. At this time, the three judgments are not limited to the order shown in the drawings, but may be performed in a different order or simultaneously.
에어백제어부(120)는 상기와 같이, 각속도의 절대값, 각속도와 속도의 부호, 그리고 오전개 방지 플래그 설정여부를 모두 판단하여, 세가지 조건 중 하나라도 만족하지 않는 경우에는 차량 전복 가능성이 없는 것으로 판단하고(S390), 계속 입력되는 센서의 측정값을 이용하여 차량의 전복 가능성을 감지한다(S310 내지 S400). As described above, the
한편, 각속도의 절대값, 각속도와 속도의 부호, 그리고 오전개 방지 플래그 설정여부의 세가지 조건을 모두 만족하는 경우, 에어백제어부(120)는 차량 전복 가능성이 있는 것으로 판단 하여 차량전복을 경고하고 에어백(130)을 전개한다(S400).On the other hand, when all three conditions are satisfied, that is, the absolute value of the angular velocity, the sign of the angular velocity and the speed, and whether or not the morning opening prevention flag is set, the
전술한 도 4에서 자동차의 전복 가능성을 판단하는데 있어서 사용되는 데이터 처리에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 전복 감지 방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다. The data processing used in determining the possibility of rollover of the vehicle will be described in more detail with reference to FIG. 5 is a flowchart referred to for explaining a rollover detection method of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 센서부(140)의 복수의 센서 중, 각속도센서(141)와, 가속도센서(142)로부터 측정값이 입력되면(S430), 에어백제어부(120)는 각속도센서값이 S/W LPF 에 의해 필터링 되면, 필터링된 값으로부터 각속도를 산출한다(S440). 이러한 각속도를 일정시간 누적하여 각도를 연산한다(S450). 5, when a measured value is input from the
한편, 에어백제어부(120)는 이때, Y축가속도의 절대값과 Z축가속도의 절대값의 관계에 따라 좌표값으로 오전개 방지 임계값을 설정하고, 좌표 사이의 값은 보간법(interpolation)을 이용하여 계산한다(S460).Meanwhile, the
에어백제어부(120)는 가속도센서값이 S/W LPF에서 필터링 되면, 필터링된 Y축가속도센서값과 Z축가속도센서값을 이용하여 오전개 방지 로직을 수행한다. 이때, 필터링된 Y축가속도센서값과 Z축가속도센서값은 S/W LPF에서 필터링된 후 사용할 수 있으며 경우에 따라 Moving Sum을 한번 더 거친 후 사용할 수도 있다.When the acceleration sensor value is filtered in the S / W LPF, the
Y축가속도센서값과 Z축가속도센서값 중, Y축가속도의 절대값을 상기와 같이 설정되는 오전개 방지 임계값과 비교하여(S480), Y축가속도의 절대값이 오전개 방지 임계값보다 큰 경우 오전개 방지 플래그를 SET시킨다(S480).The absolute value of the y-axis acceleration sensor value and the y-axis acceleration sensor value are compared with the anti-morning prevention threshold value set as described above (S480), and the absolute value of the y- If it is larger, the morning prevention flag is set (S480).
여기서, 오전개 방지 로직의 수행 및 플래그 설정은 후술하는 각속도 임계값 설정보다 먼저 수행된 것을 예로하여 설명하였으나, 각속도 임계값 설정 이후 수행될 수도 있음을 명시한다. Here, the execution of the morning-play prevention logic and the flag setting are performed prior to the later-described angular velocity threshold setting, but it is specified that the execution may be performed after the angular velocity threshold setting.
에어백제어부(120)는 앞서 산출된 각속도와 각도를 이용하여, 연산된 각도의 값을 기준각도와 비교하여(S470), 연산된 각도가 기준각도보다 큰 경우 각속도의 임계값을 설정한다(S550). 연산된 각도가 기준각도 이하인 경우에는 차량의 전복가능성이 없는 것으로 판단하여 이후 입력되는 센서값을 처리한다. The
연산된 각도가 기준각도 이상으로 각속도의 임계값을 설정하는 경우, 에어백제어부(120)는 각도의 절대값과, 각속도의 절대값의 관계에 따라, 각속도의 임계치를 각각의 전복 유형별로 산출한다(S500). 이때 기 저장된 룩업테이블의 데이터를 이용하여 전복유형별 각속도의 임계값을 산출한다. 룩업테이블의 데이터는 실험에 의해 계측된 센서 출력값을 이용하여 차량 특성에 맞게 각도와 각속도의 절대값이 좌표값으로 저장된다. When the calculated angle sets the threshold value of the angular velocity at or above the reference angle, the
또한, 에어백제어부(120)는 입력되는 필터링된 Y축가속도센서값과 Z축가속도센서값을 이용하여 값을 이용하여 전복유형을 분석한다(S510). 전복유형은 도 6에서 설명하기로 한다. Also, the
에어백제어부(120)는 각도에 따른 각 전복유형별로 산출된 각속도의 임계값 중, 전복유형에 대한 판단결과에 따라 각속도의 임계값을 선택한다(S520). 즉 판단된 전복유형에 따른 각속도의 임계값을 전복 가능성을 판단하기 위한 임계값으로 선택한다. The
에어백제어부(120)는 상기와 같이 각속도와 속도를 산출하고, 각속도의 임계값을 설정하고, 오전개방지 플래그를 설정함으로써, 전술한 도 4에서와 같이 각속도의 절대값을 각속도의 임계값과 비교하고, 각도와 각속도의 부호의 일치 여부를 판단하며 오전개 방지 플래그가 SET 되었는지 그 상태를 판단하여 차량의 전복 가능성을 판단한다(S530). 차량이 전복될 것으로 판단되면 에어백을 전개한다. The
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 전복 유형 판단방법을 설명하는데 참조되는 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart referred to for explaining a method of determining the type of rollover of an automobile according to the embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 각속도센서값과, 가속도센서값이 입력되면(S550), 그에 따라 각각의 가속도, 각속도, 속도를 산출하고(S560) 그에 따라 전복 유형을 판단한다.Referring to FIG. 6, when the angular velocity sensor value and the acceleration sensor value are inputted (S550), the respective acceleration, angular velocity, and velocity are calculated (S560) and the type of rollover is determined accordingly.
우선 Y축가속도의 절대값을 기 설정된 트립모드(Trip mode)의 기준값과 비교하여(S570), 설정된 트립모드의 기준값 이상이면 전복유형을 트립모드로 판단한다(S580).First, the absolute value of the Y-axis speed is compared with the reference value of the trip mode (S570). If the absolute value of the Y-axis speed is greater than the reference value of the set trip mode, the overturn type is determined as the trip mode (S580).
트립모드인 경우에는 차량이 측면 방향으로 도로의 연석(Curb)과 같이 턱이 진 부분에 걸려 회전하는 둔턱모드(Curb), 그리고 차량이 모래길과 같이 마찰 계수가 큰 노면으로 진입 시 측면방향으로 걸림이 발생하여 회전하는 모래모드(Soil) 중 어떤 모드인지 다시 한번 분류한다. In the trip mode, a curb is formed in which the vehicle rotates around a jawed portion such as a curb of a road in a lateral direction, and a curb in which a vehicle travels in a lateral direction It is once again classified as a mode in which the jam occurs and the rotating sand mode (Soil) is selected.
이때, Y축가속도의 절대값이 커브모드에 대한 기준값 이상인지 판단하고(S590), 둔턱모드의 기준값 이상인 경우, Z축가속도의 절대값이 기 설정된 제 2 기준가속도 이상인지 여부를 판단한다(S600).At this time, it is determined whether the absolute value of the velocity of the Y axis is greater than or equal to the reference value for the curve mode (S590). If the absolute value of the velocity is greater than or equal to the reference value of the barrier mode, ).
Y축가속도의 절대값이 커브모드에 대한 기준값 이상이고, Z축가속도의 절대값이 기 설정된 제 2 기준가속도 이상이면 전복유형을 둔턱모드로 판단한다(S610). If the absolute value of the Y-axis acceleration speed is equal to or greater than the reference value for the curve mode and the Z-axis is greater than the predetermined second reference acceleration, the overturning type is determined to be the wear-off mode at step S610.
Y축가속도의 절대값이 커브모드에 대한 기준값 미만이거나, 또는 Z축가속도의 절대값이 제 2 기준가속도 미만인 경우에는 전복유형을 모래모드로 판단한다(S620).If the absolute value of the y-axis acceleration speed is less than the reference value for the curve mode, or if the absolute value of the z-axis acceleration is less than the second reference acceleration, the overturning type is determined to be the sand mode (S620).
한편, Y축가속도의 절대값이 트립모드의 기준값 미만인 경우, 즉 트립모드가 아닌 경우, Z축가속도를 제 1 기준가속도와 비교한다(S630). On the other hand, if the absolute value of the Y-axis speed is less than the reference value of the trip mode, that is, if it is not the trip mode, the Z-axis speed is compared with the first reference acceleration (S630).
또한, Z축가속도를 제 2 기준가속도와 비교한다(S670).Also, the Z-axis acceleration speed is compared with the second reference acceleration (S670).
이때, 제 1 기준가속도는 기 설정된 기준가속도에 대한 양의 임계값이고, 제 2 기준가속도는 기준가속도에 대한 음의 임계값이다. 즉 제 1 기준가속도가 제 2 기준가속도보다 큰 값이며 두 값의 절대값은 같다. Here, the first reference acceleration is a positive threshold value for a predetermined reference acceleration, and the second reference acceleration is a negative threshold value for the reference acceleration. That is, the first reference acceleration is greater than the second reference acceleration and the absolute values of the two reference acceleration are the same.
Z축가속도가 제 1 기준가속도 보다 큰 경우, 전복유형이 경사로 모드인 것으로 판단한다(S640). If the Z-axis acceleration speed is greater than the first reference acceleration, it is determined that the rollover type is the ramp mode (S640).
Z축가속도가 제 2 기준가속도보다 작은 경우에는 전복유형은 도랑모드로 판단한다(S660). If the Z-axis acceleration speed is smaller than the second reference acceleration, it is determined that the overturn type is the trench mode (S660).
이때 Z축가속도가 제 2 기준가속도 이상이고 제 1 기준가속도 미만인 경우에는 어떤 전복유형에도 포함되지 않으므로 보조모드로 전복유형을 설정한다(S670).At this time, if the Z-axis acceleration is equal to or greater than the second reference acceleration and less than the first reference acceleration, it is not included in any rollover type, so the rollover type is set in the auxiliary mode (S670).
전복유형이 어느 하나의 모드로 설정되면, 그 값이 재 설정되기 까지 전복유형을 변경하지 않고 잠금 설정한다(S680).If the rollover type is set to any one mode, lock is set without changing the rollover type until the value is reset (S680).
상기와 같이 전복유형이 판단되면, 전술한 도 4 및 도 5에서와 같이 전복유형에 따름 임계값을 설정하여 전복여부를 감지하고 그에 따라 에어백을 전개한다. If the type of rollover is determined as described above, a threshold value is set according to the rollover type as shown in FIGS. 4 and 5 to detect rollover, and the airbag is deployed accordingly.
따라서, 본 발명은 각속도 센서 및 가속도 센서를 이용하여 차량의 전복 가능성을 판단하여 에어백을 전개함으로써 탑승객을 보호하고, 유발될 수 있는 각종 안전사고를 줄일 수 있을 것이다. Therefore, the present invention can protect passengers by deploying the airbag by judging the possibility of rollover of the vehicle by using the angular velocity sensor and the acceleration sensor, and reduce various safety accidents that may be caused.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It should be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and range of the claims and the equivalents thereof are included in the scope of the present invention Should be interpreted.
110: 메인제어부 120: 에어백제어부
130: 에어백 140: 센서부
141: 각속도센서 142: 가속도센서
150: 인터페이스부 160: 데이터부
170: 차량구동부110: main control unit 120: airbag control unit
130: air bag 140:
141: angular velocity sensor 142: acceleration sensor
150: interface unit 160: data unit
170:
Claims (12)
차량 충돌 또는 차량 전복 시 전개되는 에어백;
상기 센서부로부터 입력되는 센서값에 대응하여 상기 차량의 전복 가능성을 판단하여 차량전복 예상 시 상기 에어백이 전개되도록 제어하는 에어백제어부; 및
차량의 구동을 제어하고, 차량 전복 시 경고를 출력하는 메인제어부를 포함하고,
상기 에어백제어부는 각 전복유형 별 각속도의 임계값 중, 판단된 전복유형에 따른 임계값을 각속도의 임계값으로 최종 설정하여, 상기 각속도의 절대값이 상기 각속도의 임계값 이상이고, 오전개 방지 플래그가 설정되어 있고, 상기 각속도센서로부터 입력된 센서값으로부터 산출되는 각도와 각속도의 부호가 동일한 경우, 차량 전복으로 판단하여 상기 에어백을 전개하는 것을 특징으로 하는 자동차. A sensor unit including an acceleration sensor and an angular velocity sensor;
An airbag deployed when the vehicle collides or when the vehicle overturns;
An airbag control unit for determining whether the vehicle is rollover in response to a sensor value input from the sensor unit and controlling the deployment of the airbag when the vehicle is rolled over; And
And a main control section for controlling driving of the vehicle and outputting a warning upon turning over of the vehicle,
Wherein the airbag control unit finally sets a threshold value according to the determined overturning type among the threshold values of the angular velocity for each rollover type to a threshold value of the angular velocity, and if the absolute value of the angular velocity is equal to or greater than the threshold value of the angular velocity, And when the angle calculated from the sensor value input from the angular velocity sensor is equal to the sign of the angular velocity, it is determined that the vehicle is overturned and the airbag is deployed.
상기 에어백제어부는 차량의 측면방향에 대응하여 설치되는 Y축의 가속도센서의 측정값과, 차량의 수직방향에 대응하여 설치되는 Z축의 가속도센서의 측정값을 이용하여 차량의 전복유형을 판단하고,
상기 각속도센서 및 상기 차량의 전복유형, 상기 Y축 및 Z축 가속도센서의 값에 대응하여 차량전복을 감지하는 것을 특징으로 하는 자동차.The method according to claim 1,
The airbag control unit determines the type of rollover of the vehicle by using the measured value of the Y-axis acceleration sensor provided corresponding to the lateral direction of the vehicle and the measured value of the Z-axis acceleration sensor provided corresponding to the vertical direction of the vehicle,
And detects the rollover of the vehicle in response to the angular velocity sensor and the rollover type of the vehicle, and the values of the Y-axis and Z-axis acceleration sensors.
상기 에어백제어부는 차량의 주행상태에 대응하여, 차량 전복의 가능성을 판단하기 위한 기준값을 변경하여 적용하는 것을 특징으로 하는 자동차.The method according to claim 1,
Wherein the airbag control unit changes the reference value for determining the possibility of vehicle overturn in response to the running state of the vehicle.
상기 에어백제어부는 상기 각속도센서로부터 입력되는 값에 대응하여 각속도 및 각도를 산출하고, 각도의 변화에 따라 각속도에 대한 각 전복유형 별 임계값을 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차. The method of claim 3,
Wherein the airbag control unit calculates an angular velocity and an angle corresponding to a value input from the angular velocity sensor, and sets a threshold value for each rollover type with respect to an angular velocity according to a change in angle.
상기 에어백제어부는 경사로를 차량의 오른쪽이나 왼쪽 중 한쪽이 타고 진행하면서 차가 회전하는 경우에는 경사로모드(Ramp), 둑(bank)과 같은 내리막 경사로에 차량이 진입하여 회전하는 경우에는 도랑모드(Ditch), 차량이 측면 방향으로 도로의 연석(Curb)과 같이 턱이 진 부분에 걸려 회전하는 경우에는 둔턱모드(Curb), 그리고 차량이 모래길과 같이 갑자기 마찰 계수가 큰 노면으로 진입 시 측면방향으로 걸림이 발생하여 회전하는 경우에는 모래모드(Soil)로 전복유형을 판단하고, 어떤 유형으로도 판단되지 않는 경우 보조모드(Back-up)모드로 전복유형을 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차. The method according to claim 1,
The airbag control unit may control the ditch mode when the vehicle enters the downhill ramp such as a ramp mode or a bank when the vehicle rotates while one of the right and left sides of the vehicle is running, A curb when the vehicle rotates around a jawed portion such as a curb of a road in a lateral direction, and a curb when the vehicle suddenly jams in the lateral direction when entering the road with a large frictional coefficient such as a sand road And when it rotates, judges the type of rollover to be a sand mode and sets the rollover type to a back-up mode if it is not judged to be any type.
상기 가속도센서의 센서값을 이용하야 오전개 방지 플래그를 설정하는 단계;
상기 각속도센서의 센서값으로부터 각도와 각속도를 산출하고, 전복유형에 따른 각속도의 임계값을 설정하는 단계;
상기 전복유형에 따른 상기 각속도의 임계값 중, 판단된 전복유형에 따른 임계값을 각속도의 임계값으로 최종 설정하는 단계;
상기 오전개 방지 플래그가 설정되어 있고, 상기 각도와 상기 각속도의 부호가 동일하며, 상기 각속도의 절대값이 상기 각속도의 임계값 이상인 경우 차량 전복으로 판단하는 단계; 및
차량 전복 판단 시, 에어백을 전개하는 단계를 포함하는 자동차의 전복감지방법. Inputting a sensor value from an acceleration sensor and an angular velocity sensor;
Setting an amenity prevention flag by using a sensor value of the acceleration sensor;
Calculating an angle and an angular velocity from the sensor value of the angular velocity sensor and setting a threshold value of the angular velocity according to the rollover type;
Setting a threshold value of the rollover type as a threshold value of the angular velocity among the threshold values of the angular velocity according to the rollover type;
Determining that the vehicle overturns if the morning opening prevention flag is set and the sign of the angle is equal to the sign of the angular velocity and the absolute value of the angular velocity is equal to or greater than a threshold value of the angular velocity; And
And deploying the airbag when the vehicle is rolled over.
상기 각도가 기준각도 이상인 경우 차량 전복 가능성을 판단하고, 상기 각도가 기준각도 미만인 경우 차량이 전복하지 않는 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 자동차의 전복 감지 방법. 8. The method of claim 7,
Determining whether the vehicle is rollover when the angle is greater than or equal to the reference angle and determining that the vehicle does not roll over when the angle is less than the reference angle.
차량 전복 판단 전, 상기 가속도센서의 Y축 가속도센서의 측정값과, 차량의 수직방향에 대응하여 설치되는 Z축 가속도센서의 측정값을 이용하여 차량의 전복유형을 판단하는 단계를 더 포함하는 자동차의 전복 감지 방법. 8. The method of claim 7,
Determining a rollover type of the vehicle using the measured value of the Y-axis acceleration sensor of the acceleration sensor and the measured value of the Z-axis acceleration sensor provided corresponding to the vertical direction of the vehicle, Of the rollover detection method.
상기 각속도의 임계값은 상기 각도 및 상기 각속도의 관계에 대응하여, 전복유형 별 임계값을 각각 상이하게 산출하고, 상기 전복유형에 대응하는 상기 각속도의 임계값을 최종 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전복 감지 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the threshold value of the angular velocity is different from the threshold value of the rollover type in accordance with the relationship between the angle and the angular velocity and finally sets the threshold value of the angular velocity corresponding to the rollover type Overturn detection method.
상기 Y축 가속도센서의 센서값과 상기 Z축 가속도센서의 센서값의 관계에 따라 오전개 방지 임계값을 설정하고,
상기 Y축가속도센서의 센서값에 대한 절대값이 상기 오전개 방지 임계값 이상인 경우 상기 오전개 방지 플래그를 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전복 감지 방법.10. The method of claim 9,
An anti-morning threshold is set according to a relationship between the sensor value of the Y-axis acceleration sensor and the sensor value of the Z-axis acceleration sensor,
Wherein the morning open prevention flag is set when the absolute value of the sensor value of the Y-axis acceleration sensor is greater than or equal to the morning opening prevention threshold value.
상기 Y축 가속도센서의 센서값에 대응하여 전복유형이 트립모드인지 여부를 우선 판단하고, 트립모드인 경우 상기 Z축 가속도센서의 센서값에 대응하여 둔턱모드와 모래모드로 구분하고,
트립모드가 아닌 경우 상기 Z축 가속도센서의 센서값에 대응하여 도랑모드와 경사로모드로 구분하여 전복유형을 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차의 전복 감지 방법.
10. The method of claim 9,
Axis acceleration sensor in response to a sensor value of the Z-axis acceleration sensor, and if the trip mode is a trip mode,
Wherein when the vehicle is not in the trip mode, it is divided into a trench mode and a ramp mode corresponding to the sensor value of the Z-axis acceleration sensor to determine the type of rollover.
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