KR0145812B1

KR0145812B1 - 자동차의 충돌방지장치

Info

Publication number: KR0145812B1
Application number: KR1019950047463A
Authority: KR
Inventors: 김채수
Original assignee: 정몽원; 만도기계주식회사
Priority date: 1995-12-07
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR970038000A

Abstract

본 발명에 따른 자동차의 충돌방지장치는 자차의 속도 및 자차와 선행차량간의 차간거리를 감지한 후에 이에 의거하여 자차와 선행차량간의 상대속도를 산출하고, 상기 차간거리가 상기 산출된 상대속도에 해당하는 정지거리보다 작아지는 시점에서 충돌가능성을 경보하는 자동차에 있어서, 외부로부터 각종 기후상태를 입력받기 위한 기후상태 입력부 및 상기 입력된 기후상태에 따라 상기 정지거리를 보정하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 충돌방지장치

제1도는 종래의 자동차의 충돌방지장치의 제어블록도

제2도는 본발명의 자동차의 충돌방지장치의 제어블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,10:제어부 2:와이퍼동작 감지부

3:외기온도 감지부 4,40:차간거리 감지부

5,12:차간거리 표시부 6,11:경보음발생부

7:기어변속부 20:기후상태 입력부

21:정상상태키이 22:강우상태키이

23:강설상태키이 24:빙판상태키이

25:안개상태키이 30:ABS차량키이

41:차속감지부 42:LD구동부

43:레이져다이오드 44:포토다이오드

45:증폭부 46:비교기

47:충전기 48:A/D변환기

50:감속구동부 51:엔진능력조절부

52:기어변속부 53:브레이크조작부

본발명의 자동차의 충돌방지장치에 관한 것으로, 특히 현재의 기후상태를 운전자가 외부에서 입력시킬 수 있도록 하고 이렇게 입력된 기후상태에 따라 충돌방지에 필요한 조작시점을 차등 제어하는 자동차의 충돌방지장치에 관한 것이다

근래들어, 차량운행중에 발생하는 각종 사고로부터 운전자의 피해를 최소화하는 안전벨트나 에어백(air bag)과 같은 사후안전수단에서 벗어나 운전중에 잠재한 사고를 예측하여 운전자에게 경보하므로써 사고를 미연에 방지하기 위한 시도가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 시도중의 하나로 자차의 전방에 대하여 발사된 레이져빔이 선행차량의 후미등주위에 부착된 반사판에 의하여 반사된 후에 되돌아 오기까지의 시간을 측정하여 자차와 선행차량과의 차간거리를 산출하고, 상기 산출된 차간거리, 정지거리 및 자차와 선행차량의 상대속도를 종합적으로 고려하여 충돌가능성이 있다고 판단될 때 경보를 발하는 시스템이 개발되어 있다.

제1도는 종래의 자동차의 충돌방지장치의 제어블록도이다. 제1도에 도시한 바와 같이, 종래의 자동차의 충돌방지장치는 자차와 선행차량간의 거리를 감지하는 차간거리 감지부(4), 자차와 선행차량과의 거리를 표시하는 차간거리 표시부(5), 자차와 선행차량의 충돌위험을 경보하는 경보음발생부(6) 및 차간거리 감지부(4)로부터 제공된 신호에 의거하여 자차와 선행차량간의 거리 및 충돌위험성을 판단한 후에 차간거리 표시부(5) 및 경보음발생부(6)의 구동을 제어하는 제어부(1)를 기본적으로 구비하고 있다.

한편 차량의 정지거리는 운전자가 위험을 느끼고 브레이크를 밟아서 브래이크가 듣기 시작하기까지의 공주거리와 브레이크가 듣기 시작할 때부터 차량이 완전히 정지하기 까지의 거리인 제동거리의 합으로 되는데, 이러한 정지거리는 차종 및 중량에 따라서 달라지고, 또한 노면의 상태에 따라서도 달라진다. 일례로 통상의 승용차가 시속 60[Km]로 주행중인 경우에 공주거리는 17[m]이고 제동거리는 27[m]가 되어 정지거리는 총 44[m]가 된다. 그러나, 비가 올 때에는 정지거리가 건조시의 1.5배가 되고, 결빙노면에서는 건조시의 3배가 된다. 따라서, 충돌경보장치의 신뢰성을 높이기 위해서는 노면의 상태에 따른 정지거리의 차이를 감안하여 경보시점을 결정할 필요가 있는 바, 이를 위하여 종래에는 와이퍼의 동작여부를 감지하는 와이퍼동작 감지부(2) 및 외기의 온도를 감지하는 외기온도 감지부(3)를 추가로 구비하고 있다. 전술한 구성에서, 외기의 온도가 영상이고 와이퍼가 동작하는 경우에 제어부(1)는 비가 온다고 판단하여 우천시의 정지거리를 적용하여 충돌방지 경보시점을 결정하고, 외기의 온도가 영하이고 와이퍼가 동작하는 경우에는 눈이 온다고 판단하여 결빙시의 정지거리를 적용하여 충돌방지 경보시점을 결정하여 왔다. 미설명부호 7은 자차와 선행차량이 이들 사이의 상대속도를 기준으로 하여 충돌위험상태에 있는 경우에, 제어부(1)의 제어에 따라 엔진과 차륜사이의 감속비를 크게 하여 자차와 선행차량간의 상대속도를 감소시키는 기어변속부를 나타낸다.

그러나, 전술한 종래의 자동차의 충돌방지장치에 있어서는 비록 현재 눈이 내리지는 않지만 노면이 결빙상태에 있는 경우나 안개가 낀 경우등에는 이를 감지 또는 판단할 수 있는 수단을 전혀 구비하지 못하기 때문에 경보시스템에 대한 전체적인 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었으며, 사용자가 이러한 경보시스템을 신뢰하는 경우에는 치명적인 안전사고를 초래할 위험성이 있었다. 나아가, 엔티록-브레이크 시스템을 채용한 차량과 그렇지 않은 차량간에는 정지거리에 차이가 생기는데, 종래에는 이를 무시하고 동일한 정지거리를 적용하여 충돌위험여부를 판단 및 감속제어를 수행하였기 때문에 운전자가 경험적으로 체득한 충돌위험상황과 경보발생사이에 괴리가 생겨서 경보자체가 불신되는 문제점이 있었다.

본발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현재의 기후상태나 엔티록-브레이크 시스템의 채용여부, 즉 정지거리를 운전자가 외부에서 입력시킬 수 있도록 하여 상기 입력된 기후상태나 정지거리에 의거하여 경보 및 감속제어를 수행하므로써 안전성 및 신뢰성이 보다 향상된 자동차의 충돌방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본발명의 자동차의 충돌방지장치는 자차의 속도 및 자차와 선행차량간의 차간거리를 감지한 후에 이에 의거하여 자차와 선행차량간의 상대속도를 산출하고, 상기 차간거리가 상기 산출된 상대속도에 해당하는 정지거리보다 작아지는 시점에서 충돌가능성을 경보하는 자동차에 있어서, 외부로부터 각종 기후상태를 입력받기 위한 기후상태 입력부 및 상기 입력된 기후상태에 따라 상기 정지거리를 보정하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본발명의 양호한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

제2도는 본발명의 자동차의 충돌방지장치의 제어블록도이다. 제2도에 도시한 바와 같이, 본발명의 자동차의 충돌방지장치는 크게 외부에서 기후상태를 입력받기 위한 기후상태 입력부(20), 앤티록-브레이크 시스템(이하, ABS시스템이라고 한다)의 장착에 관련한 정보를 외부에서 입력받기 위한 ABS입력부(30), 자차와 선행차량간의 거리를 감지하는 차간거리 감지부(40), 자차와 선행차량과의 거리를 표시하는 차간거리 표시부(12), 자차와 선행차량의 충돌위험을 경보하는 경보음발생부(11), 자차의 속도를 감소시키기 위한 감속구동부(50) 및 차간거리 감지부(40)로부터 제공된 신호에 의거하여 자차와 선행차량간의 거리 및 충돌위험성을 판단한 후에 차간거리 표시부(5)를 통하여 차간거리를 표시하며, 충돌위험성이 있는 경우에는 경보음발생부(6)를 제어하여 충돌위험성을 경보함과 동시에 감속구동부(50)를 제어하여 자차와 선행차량사이의 상대속도를 감소시키는 제어부(10)로 이루어진다.

전술한 구성에서, 기후상태 입력부(20)는 운전석 전면에 배치되는 조작키이들로 양호하게 구현되는데, 현재 노면이 정상적인 상태임을 알리기 위한 정상상태키이(21), 현재 비가 오고 있음을 알리기 위한 강우상태키이(22), 현재 눈이 오고 있음을 알리기 위한 강설상태키이(23), 현재 노면이 결빙상태임을 알리기 위한 결빙상태키이(24) 및 현재 안개가 끼어있음을 알리기 위한 안개상태키이(25)등을 구비한다. 차간거리 감지부(40)는 자차와 절대속도를 감지하는 차속감지부(41), 차량의 프론트그릴(front grill)의 중앙에 장착되며 차량의 전방에 대하여 레이져빔을 발사하는 레이져다이오드(43), 제어부(10)의 제어애 따라 소정의 시간주기로 레이져다이오드(43)를 온/오프시키는 LD구동부(42), 레이져다이오드(43)에 인접하여 장착되며 레이져빔을 수신하여 대응되는 크기의 전기신호로 변환하는 포토다이오드(44), 포토다이오드(44)로부터 출력된 전기신호를 적절한 크기로 증폭하는 증폭부(45), 증폭부(45)로부터 출력된 신호를 소정의 기준신호와 비교하는 비교기(46), 레이져다이오드(43)와 동기되어 충전을 개시하며 비교기(46)의 출력결과에 따라 충전을 중지하는 충전기(47), 충전중지시점의 충전기(47)의 충전값을 A/D변환하여 제어부(10)에 제공하는 A/D변환기(48)로 이루어진다. 감속구동부(50)는 쓰로틀밸브의 개방각도를 제어하여 엔진능력을 감소시키는 앤진능력 조절부(51), 엔진과 차륜의 감속비를 크게하여 자차의 속도를 감소시키는 기어변속부(52) 및 브레이크를 조작하여 자차와 속도를 감소시키는 브레이크 조작부(53)로 이루어진다. 제어부(10)는 마이크로프로세서 및 메모리소자로 양호하게 구현되는데, 여기에는 정상적인 노면상태에서의 차속에 따른 정지거리, 각각의 기후상태에 따른 정지거리의 보정률 및 ABS시스템의 장착여부에 따른 정지거리의 감소율이 저장되어 있다. 도면에서, 미설명부호 31는 각각의 기후상태키이나 ABS차량키이의 온상태를 운전자가 알 수 있도록 표시하는 표시소자를 나타낸다.

이상에는 전술한 구성을 가지는 본 발명의 자동차의 충돌방지장치의 동작을 상세하게 설명한다.

먼저, 운전자가 자동차의 시동키이를 온시키면 제어부(10)에서는 초기화가 수행되는데, 이 과정에서 제어부(10)는 무조건 노면이 정상상태라고 판단하여 정상상태키이(21)의 온상태를 나타내는 표시소자(31)를 온시킨다. 초기화과정이 종료된 후에 제어부(10)는 LD구동부(42)에 일정한 시간주기마다 매우 짧은 시간주기, 예를 들어 수[nsec]의 시간주기를 가지는 펄스신호를 출력하여 레이져다이오드(43)를 온시키므로써 레이져빔을 자차의 전방을 향하여 발사시킨다. 이와 동시에 상기 펄스신호는 비교기(46) 및 충전기(47)에도 인가되어 비교기(46) 및 충전기(47)의 충전동작을 개시시킨다. 한편, 상기 발사된 레이져빔은 자차의 전방을 주행중인 선행차량에 의하여 반사되어 포토다이오드(44)에 수신되며, 이렇게 수신된 레이져빔은 증폭부(45)를 경유하여 적절한 크기로 증폭된 후에 비교기(46)에 입력되어 소정의 기준전압과 비교된다. 비교기(46)에서는 기준전압보다 높은 신호가 입력된 경우에 고전위신호를 출력하여 충전기(47)의 충전동작을 중지시킨다. 다음, A/D변환기(48)에서는 충전기(47)에 충전된 전압을 A/D변환하여 제어부(10)에 제공하며, 제어부(10)에서는 상기 전압의 크기에 의거하여 자차와 선행차량사이의 차간거리를 연산하고, 이를 차간거리 표시부(12)를 통하여 표시한다. 제어부(10)는 또한 차속감지부(41)로부터 제공된 자차의 절대속도와 상기 산출된 차간거리에 의거하여 상대소도를 산출한 후에 이에 해당하는 정지거리를 메모리소자로부터 읽어들인다. 다음으로, 상기 산출된 차간거리가 독출된 정지거리보다 적어지는 시점을 전후하여 경보음발생부(11)를 제어하여 경보음을 발생하므로써 충돌위험을 경보하게 된다. 이와 동시에, 상기 감속구동부(50)를 적절하게 제어하여 자차의 절대속도를 감소시킨다. 한편, 주행중에 비가 오는 경우에 운전자는 즉시 강우상태키이(22)를 온시킬 수가 있는데, 이 경우에 제어부(10)에서는 상기 독출된 정지거리에다 해당하는 보정치, 예를 들어 1.5를 곱하여 정지거리를 보정하고 이에 의거하여 경보발생시점 및 감속구동시점을 제어하게 된다. 이렇게 주행하는 중에 비가 그치게 되면 운전자는 다시 정상상태키이(21)를 온시킬 수가 있는데, 이에 따라 제어부(10)는 단지 독출된 정지거리에 의거하여 경보 발생시점 및 감속구동시점을 제어하게 된다. 한편, 각각의 기후상태키이가 온될 때마다 제어부(10)는 해당하는 표시소자를 온시켜서 운전자가 현재의 기후입력상태를 알 수 있도록 한다. ABS차량키이(30)가 온된 경우에 제어부(10)는 상기 독출된 정지거리에 해당하는 보정치(이 값은 ABS시스템이 장착되지 않은 차량에 대한 정지거리를 1로 할 때 그보다 작은 값으로 정해진다)를 곱하여 보정된 정지거리를 산출하고 이에 의거하여 경보발생시점 및 감속구동시점을 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본발명의 자동차의 충돌방지장치에 따르면, 기후상태나 제동력의 차이를 운전자가 외부에서 입력할 수 있도록 하므로써, 센서를 사용하는 시스템보다 장치가 간단해지는 이외에 동작의 정확도 및 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.

Claims

자차의 속도 및 자차와 선행차량간의 차간거리를 감지한 후에 이에 의거하여 자차와 선행차량간의 상대속도를 산출하고, 상기 차간거리가 상기 산출된 상대속도에 해당하는 정지거리보다 작아지는 시점에서 충돌가능성을 경보하는 자동차에 있어서, 외부로부터 각종 기후상태를 입력받기 위한 기후상태 입력부 및 상기 입력된 기후상태에 따라 상기 정지거리를 보정하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌방지장치.
제1항에 있어서, 상기 기후상태 입력부는 강우상태, 강설상태, 결빙상태 및 안개상태중 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌방지장치.
제1항에 있어서, 엔티록-브레이크시스템의 채용여부를 입력받기 위한 키이를 더 구비하며, 상기 제어수단은 엔티록-브레이크 키이의 입력시에 이에 의거하여 상기 정지거리를 보정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌방지장치.
제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 차속을 감소시키는 감속구동부를 더 구비하고, 상기 제어수단은 상기 경보시점을 전후하여 상기 감속구동부를 동작시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌방지장치.