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KR101558814B1 - 능동적 비상감속장치 및 방법 - Google Patents

능동적 비상감속장치 및 방법 Download PDF

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KR101558814B1
KR101558814B1 KR1020140130366A KR20140130366A KR101558814B1 KR 101558814 B1 KR101558814 B1 KR 101558814B1 KR 1020140130366 A KR1020140130366 A KR 1020140130366A KR 20140130366 A KR20140130366 A KR 20140130366A KR 101558814 B1 KR101558814 B1 KR 101558814B1
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KR
South Korea
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vehicle
emergency
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button
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KR1020140130366A
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Inventor
송원용
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

본 발명은 능동적 비상감속장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 능동적 비상감속방법은 능동적 비상감속방법은 탑승객이 비상 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 1 판단단계(S100); 상기 제 1 판단단계(S100)에서 비상버튼이 작동한 것으로 판단되면, 차량을 제어하는 제 1 제어단계(S200); 상기 제 1 제어단계(S200) 후, 기 설정된 리셋 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 2 판단단계(S300); 및 상기 제 2 판단단계(S300)에서 기 설정된 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시키지 않은 경우에는 리타더를 최대 성능으로 작동시키는 제 2 제어단계(S400);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 비상상황에서 탑승객이 능동적으로 특정 버튼을 작동시켜 차량의 속도를 감속시키고 사고를 최소화할 수 있다. 또한, 차량의 기본적인 레이아웃을 바탕으로 일부 부품을 추가 장착하므로, 차량에서의 실현이 용이하다.

Description

능동적 비상감속장치 및 방법{APPARATUS OF ACTIVE EMERGEMCY DECELERATION AND METHOD THEREOF}
본 기술은 능동적 비상감속장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 이상상태 등 비상상황에서 탑승객이 능동적으로 대처할 수 있도록 하는 능동적 비상감속장치 및 방법에 관한 것이다.
리타더(RETARDER)는 대형 자동차에 있어서 긴 언덕길이나 고속 주행중에 브레이크를 걸 때 생기는 페이드(Fade) 현상을 완화하기 위하여 기계적 에너지의 일부를 흡수하는 보조 브레이크 장치이다. 리타더는 일반적으로 변속기와 일체형이며, 형상은 제작사마다 차이가 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 리타더는 크게 유체식 리타더, 자석식 리타더 등으로 구분된다. 유체식 리타더는 로터와 스테이터 사이의 오일이 로터의 회전을 방해하여 구동력을 저하시킴으로서 제동 효과를 발생시킨다. 자석식 리타더는 자기장내에서 로터가 회전하면 전류가 발생하고, 전류에 의해 로터의 회전저항이 발생하므로 제동효과를 발생시킨다.
리타더(RETARDER)는 국토교통부의 대형 버스 및 트럭의 보조제동장치 성능 기준 강화 법규에 따라, 2017년 이후 생산된 대형 차량에 기본적으로 장착되게 된다. 따라서, 대형 버스 및 트럭의 안전성이 강화될 것으로 예상된다. 단, 종래의 리타더는 운전자에 의해서만 작동되었고, 탑승객의 제동방법은 전무하였다. 이에 2014년 3월 19일 서울에서 발생한 버스 사고(이하, 송파사고)와 같이, 운전자의 부주의로 인한 1차 추돌 사고 이후 탑승객들이 운전자의 이상징후를 발견하고도 운전자의 이상행동으로 2차 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 운전자의 이상상태 등 비상상황에서 탑승객이 특정 버튼을 이용해 차량의 속도를 감소시켜 사고를 미연에 방지할 필요성이 있다.
등록특허공보 제10-0158160호(1998.08.03)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 운전자의 이상상태 등 비상상황에서 탑승객이 능동적으로 대처할 수 있도록 별도의 제동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 능동적 비상감속방법은 탑승객이 비상 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 1 판단단계(S100); 상기 제 1 판단단계(S100)에서 비상버튼이 작동한 것으로 판단되면, 차량을 제어하는 제 1 제어단계(S200); 상기 제 1 제어단계(S200) 후, 기 설정된 리셋 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 2 판단단계(S300); 및 상기 제 2 판단단계(S300)에서 기 설정된 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시키지 않은 경우에는 리타더를 최대 성능으로 작동시키는 제 2 제어단계(S400);를 포함한다.
상기 능동적 비상감속방법은 상기 제 2 제어단계(S400) 후, 운전자가 리셋 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 3 판단단계(S500)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 능동적 비상감속방법은 상기 제 3 판단단계(S600)에서 운전자가 리셋 버튼을 작동시킨 경우에는 상기 제 1 제어단계(S200) 및 상기 제 2 제어단계(S400)의 차량 제어를 초기화하는 제 3 제어단계(S600)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 능동적 비상감속방법은 상기 제 2 판단단계(S300)에서 운전자가 리셋 버튼을 작동시킨 경우에는 비상 상황이 아닌 것으로 판단하고 차량을 제어하는 제 4 제어단계(S700)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 4 제어단계(S700)는 상기 제 1 제어단계(S200)의 차량 제어를 초기화하는 초기화 단계(S710)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 4 제어단계(S700)는 기 설정된 불능시간 동안 탑승자가 비상버튼을 작동시킬 수 없게 하는 비상버튼 작동불능 단계(S720)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 제어단계(S200)는 리타더를 작동시켜 차량을 감속시키고, 차량의 전방 및 후방에 배치된 비상등을 작동시키는 감속단계(S210)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 제어단계(S200)는 운전석에 설치된 스피커에서 부저가 울리는 운전자 경고단계(S220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 제어단계(S200)는 운전자의 가속페달을 밟더라도 차량이 가속되지 않는 가속 불능단계(S230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 능동적 비상감속장치는 운전자가 이상상태인 경우에 탑승객이 작동시킬 수 있는 비상 버튼부(100); 상기 비상 버튼부(100)가 오작동한 경우에는 운전자가 차량의 상태를 초기화시킬 수 있는 리셋 버튼부(200); 상기 비상 버튼부(100) 또는 상기 리셋 버튼부(200)의 작동에 의해 차량을 제어하는 제어부(300); 상기 제어부(300)의 신호에 따라 차량의 속도를 감속시키거나, 차량을 정지시킬 수 있는 리타더부(400); 및 상기 제어부(300)의 신호에 따라 경보음을 울려 운전자에 경고하는 경고부(500);를 포함한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 비상상황에서 탑승객이 능동적으로 특정 버튼을 작동시켜 차량의 속도를 감속시키고 사고를 최소화할 수 있다. 또한, 차량의 기본적인 레이아웃을 바탕으로 일부 부품을 추가 장착하므로, 차량에서의 실현이 용이하다.
도 1은 종래의 리타더를 설명하는 도면
도 2는 본 발명에 따른 능동적 비상감속방법의 순서도
도 3은 본 발명에 따른 능동적 비상감속장치의 블록도
도 4는 본 발명에 따른 능동적 비상감속장치의 개요도
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 능동적 비상감속 방법의 순서도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동적 비상감속방법은 제 1 판단단계(S100), 제 1 제어단계(S200), 제 2 판단단계(S300) 및 제 2 제어단계(S400);를 포함한다.
제 1 판단단계(S100)에서는 탑승객이 비상 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단한다. 탑승객이 운전자의 이상상태 등 비상 상황을 인지하면, 상기 비상 버튼을 이용해 차량을 제동시킬 수 있게 하기 위함이다. 상기 비상 버튼은 소화전 버튼 컨셉과 유사한 구조로서, 안전 캡을 구비하여 탑승객이 오작동할 수 없도록 커버가 씌워져 있다. 단, 비상시에는 안전 캡을 깨고, 비상 버튼을 눌러 작동시킬 수 있다. 안전 캡은 플라스틱 재질일 수 있다.
제 1 제어단계(S200)에서는 상기 제 1 판단단계(S100)에서 비상버튼이 작동한 것으로 판단되면, 차량을 제어한다. 상기 제 1 제어단계(S200)는 감속단계(S210), 운전자 경고단계(S220), 가속 불능단계(S230)를 포함한다. 감속단계(S210)에서는 리타더를 작동시켜 차량을 감속시키고, 차량의 전방 및 후방에 배치된 비상등을 작동시킨다. 즉, 탑승객이 운전자의 이상상태 등 비상 상황을 인지하고 비상 버튼을 작동시킨 경우, 리타더를 작동시켜 차량을 감속시킨다. 예를 들어, 총 4단으로 구성된 리타더의 경우에는 2단으로 리타더를 작동시켜 리타더가 33%의 성능을 발휘하여 차량을 감속시키도록 한다. 또한, 차량의 감속에 따른 2차 사고를 미연에 방지하기 위해, 차량의 전방 및 후방에 배치된 비상등을 점멸시켜 주변 차량에 이상상황 및 이에 따른 감속을 인지시킨다.
운전자 경고단계(S220)는 운전석에 설치된 스피커에서 부저가 울려 운전자에 경고하는 단계이다. 운전자는 운전도중 탑승객의 비상 버튼 작동을 인지하기 어려우므로, 스피커에서 부저를 울려 비상 버튼의 작동 및 이에 따른 차량의 감속을 운전자에 인지시키기 위함이다.
가속 불능단계(S230)는 운전자의 가속페달을 밟더라도 차량이 가속되지 않도록 하는 단계이다. 일반적으로 리타더가 장착된 차량의 경우에는 리타더가 작동된 후 가속페달의 작동시 리타더가 자동으로 해제되나, 탑승객이 비상 버튼을 작동시킨 경우에는 운전자의 이상상태 등 비상 상황이므로, 운전자가 가속 페달을 밟아 엔진에 가속 신호를 보내더라도 이를 무시하고 차량을 감속시켜 2차 사고를 미연에 방지하기 위함이다.
제 2 판단단계(S300)는 상기 제 1 제어단계(S200) 후, 기 설정된 리셋 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 탑승객의 장난 또는 실수로 비상 버튼이 작동된 경우에, 운전자는 비상 상황이 아님을 인지하고 정상 운행을 하기 위해, 비상 버튼의 작동을 해제하기 위함이다. 기 설정된 리셋 시간은 운전자 또는 정비사에 의해 설정될 수 있으며, 예를 들어 1초 내지 3초로 설정될 수 있다.
제 2 제어단계(S400)는 상기 제 2 판단단계(S300)에서 기 설정된 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시키지 않은 경우에는 리타더를 최대 성능으로 작동시킨다. 기 설정된 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시키지 않은 경우는 운전자의 이상상태 등 비상 상황이 발생한 것이므로, 상기 제 1 제어단계(S200)에서의 리타더 작동보다 높은 단수로 리타더를 작동시켜 최대 성능을 발휘하도록 한다. 예를 들어, 총 4단으로 구성된 리타더의 경우에는 4단으로 리타더를 작동시켜 리타더가 100%의 성능을 발휘하여 차량을 감속시키도록 한다. 이때, 수동변속기(MTM)의 경우로서 고단인 경우에는 시동이 꺼질 수 있으며, 저단인 경우 또는 자동변속기(ATM)의 경우에는 저속(10km/h이하)으로 운행된다.
제 3 판단단계(S500)는 상기 제 2 제어단계(S400) 후, 운전자가 리셋 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하고, 제 3 제어단계(S600)는 상기 제 3 판단단계(S600)에서 운전자가 리셋 버튼을 작동시킨 경우에는 상기 제 1 제어단계(S200) 및 상기 제 2 제어단계(S400)의 차량 제어를 초기화한다. 상기 제 2 제어단계(S400)에서 리타더를 최대 성능으로 작동시켜 차량을 감속시킨 후, 운전자가 이상상태에서 회복하는 등 비상 상황이 해제된 경우에는 운전자가 리셋 버튼을 작동시켜 제 1 제어단계(S200) 및 상기 제 2 제어단계(S400)의 차량 제어를 초기화하고, 다시 정상 운행을 하기 위함이다.
제 4 제어단계(S700)는 상기 제 2 판단단계(S300)에서 운전자가 리셋 버튼을 작동시킨 경우에는 비상 상황이 아닌 것으로 판단하고 차량을 제어한다. 제 4 제어단계(S700)는 초기화 단계(S710), 비상버튼 작동불능 단계(S720)를 포함한다.
초기화 단계(S710)는 상기 제 1 제어단계(S200)의 차량 제어를 초기화한다. 예를 들어, 탑승객의 장난 또는 실수로 비상 버튼이 작동된 경우에, 운전자는 비상 상황이 아님을 인지하고 정상 운행을 하기 위해, 비상 버튼의 작동을 해제하기 위함이다. 비상버튼 작동불능 단계(S720)는 기 설정된 불능시간 동안 탑승자가 비상버튼을 작동시킬 수 없게 한다. 상기와 같이, 탑승객의 장난 또는 실수로 비상 버튼이 작동된 경우에, 일정 시간 동안 비상버튼을 작동불능상태로 하여 비상 버튼의 오작동 및 이에 따른 운전자의 주의 분산을 방지하기 위함이다. 기 설정된 불능시간은 운전자 또는 정비사에 의해 설정될 수 있으며, 예를 들어 1분 내지 3분으로 설정될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 능동적 비상감속장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 능동적 비상감속장치의 개요도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 능동적 비상감속장치는 비상 버튼부(100), 리셋 버튼부(200), 제어부(300), 리타더부(400), 경고부(500)를 포함한다.
비상 버튼부(100)는 운전자가 이상상태인 경우에 탑승객이 작동시킬 수 있다. 상기 비상 버튼부(100)는 소화전 버튼 컨셉과 유사한 구조로서, 안전 캡을 구비하여 탑승객이 오작동할 수 없도록 커버가 씌워져 있다. 단, 비상시에는 안전 캡을 깨고, 비상 버튼을 눌러 작동시킬 수 있다. 안전 캡은 플라스틱 재질일 수 있다.
리셋 버튼부(200)는 상기 비상 버튼부(100)가 오작동한 경우에는 운전자가 차량의 상태를 초기화시킬 수 있도록 한다. 즉, 비상 버튼의 작동을 해제하는 것이 목적으로서, 차량의 크래쉬 패드 또는 운전석의 왼쪽 벽면에 상기 리셋 버튼부(200)가 배치될 수 있다.
제어부(300)는 상기 비상 버튼부(100) 또는 상기 리셋 버튼부(200)의 작동에 의해 차량을 제어한다. 상기 제어부(300)는 기존의 ECU(Electronic Control Unit)이 사용되며, 상기 비상 버튼부(100), 상기 리셋 버튼부(200), 상기 리타더부(400), 상기 경고부(500)와 CAN(Controller Area Network) 등에 의해 연결되어 차량을 제어한다.
리타더부(400)는 상기 제어부(300)의 신호에 따라 차량의 속도를 감속시키거나, 차량을 정지시킬 수 있다. 상기 리타더부(400)는 보조 브레이크의 역할을 하고, 차량의 감속을 목적으로 장착되며, 현재 옵션에 의해서면 장착되나 향후(2017년 이후) 모든 대형 버스 및 트럭에 장착이 의무화되므로 추가 부품의 장착 없이도 본 발명의 실현이 용이하다.
경고부(500)는 상기 제어부(300)의 신호에 따라 경보음을 울려 운전자에 경고한다. 운전자는 운전도중 탑승객의 비상 버튼 작동을 인지하기 어려우므로, 스피커에서 부저를 울려 비상 버튼의 작동 및 이에 따른 차량의 감속을 운전자에 인지시키기 위함이다.
차속 30km/h 40km/h 50km/h 60km/h
제동거리
 자연감속 60m 110m 170m 270m
리타더
4단 사용		 25m 33m 75m 85m
상기 표 1은 실 차의 제동거리를 측정한 시험을 표로 나타낸 것이다. 상기 시험에서는 초저상 자동변속기(ATM) 차량을 이용하여 30 내지 60km/h의 속도로 주행중 가속페달에서 발을 뗀 후 10km/h 이하로 감속될 때까지의 주행 거리를 측정하였다. 상기 표 1에 따르면 리타더 4단의 사용만으로 60km/h의 차속에서도 100m 이내에서 10km/h로 감속이 가능하다. 참고로, 상기 송파사고의 경우에는 1차 사고 이후 1138m를 주행한 후 2차 사고가 발생하였다. 상기 표 1에서와 같이, 본 발명을 적용시 비상상황에 대한 예방기능이 탁월함을 알 수 있다. 또한, 리타더의 경우 구동축의 회전 저항을 이용하여 제동한다. 따라서, 일반적인 풋브레이크의 순간적인 제동과 달리, 서서히 제동하므로 비상 상황에서도 안정적으로 제동할 수 있다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 비상 버튼부
200 리셋 버튼부
300 제어부
400 리타더부
500 경고부
S100 제 1 판단단계
S200 제 1 제어단계
S300 제 2 판단단계
S400 제 2 제어단계
S500 제 3 판단단계
S600 제 3 제어단계
S700 제 4 제어단계

Claims (10)

  1. 탑승객이 비상 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 1 판단단계(S100);
    상기 제 1 판단단계(S100)에서 비상버튼이 작동한 것으로 판단되면, 차량을 제어하는 제 1 제어단계(S200);
    상기 제 1 제어단계(S200) 후, 기 설정된 리셋 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 2 판단단계(S300); 및
    상기 제 2 판단단계(S300)에서 기 설정된 시간 내에 운전자가 리셋 버튼을 작동시키지 않은 경우에는 리타더를 최대 성능으로 작동시키는 제 2 제어단계(S400);
    를 포함하는 능동적 비상감속방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 제어단계(S400) 후, 운전자가 리셋 버튼을 작동시켰는지 여부를 판단하는 제 3 판단단계(S500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 판단단계(S600)에서 운전자가 리셋 버튼을 작동시킨 경우에는 상기 제 1 제어단계(S200) 및 상기 제 2 제어단계(S400)의 차량 제어를 초기화하는 제 3 제어단계(S600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 판단단계(S300)에서 운전자가 리셋 버튼을 작동시킨 경우에는 비상 상황이 아닌 것으로 판단하고 차량을 제어하는 제 4 제어단계(S700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 4 제어단계(S700)는 상기 제 1 제어단계(S200)의 차량 제어를 초기화하는 초기화 단계(S710)를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 4 제어단계(S700)는 기 설정된 불능시간 동안 탑승자가 비상버튼을 작동시킬 수 없게 하는 비상버튼 작동불능 단계(S720)를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 제어단계(S200)는 리타더를 작동시켜 차량을 감속시키고, 차량의 전방 및 후방에 배치된 비상등을 작동시키는 감속단계(S210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 제어단계(S200)는 운전석에 설치된 스피커에서 부저가 울리는 운전자 경고단계(S220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 제어단계(S200)는 운전자의 가속페달을 밟더라도 차량이 가속되지 않는 가속 불능단계(S230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 능동적 비상감속방법.
  10. 운전자가 이상상태인 경우에 탑승객이 작동시킬 수 있는 비상 버튼부(100);
    상기 비상 버튼부(100)가 오작동한 경우에는 운전자가 차량의 상태를 초기화시킬 수 있는 리셋 버튼부(200);
    상기 비상 버튼부(100) 또는 상기 리셋 버튼부(200)의 작동에 의해 차량을 제어하는 제어부(300);
    상기 제어부(300)의 신호에 따라 차량의 속도를 감속시키거나, 차량을 정지시킬 수 있는 리타더부(400); 및
    상기 제어부(300)의 신호에 따라 경보음을 울려 운전자에 경고하는 경고부(500);
    를 포함하는 능동적 비상감속장치.
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JP5569602B2 (ja) 2011-02-03 2014-08-13 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置

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