KR0147154B1 - 선행차 추종장치 및 방법 - Google Patents

선행차 추종장치 및 방법

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Abstract

본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있도록 거리측정장치를 장착하고, 또한 거리측정장치를 세로방향으로 스캐닝하여 정확한 거리를 측정하며, 선행차의 위치와 위치의 변화가 파악된 데이터를 자차의 스티어링 제어에 사용하여 운전의 편의성을 증대시킬수 있도록 함을 특징으로 하는 선행차 추종장치 및 방법에 관한 것으로, 종래의 광을 이용한 차간 거리측정장치는 선행차 추종장치가 없는점을 개선하여 본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있는 거리측정장치를 부착하고, 주변 상황을 인식 할 수 있는 센서장치를 부착하여 선행차와의 거리를 일정하게 유지시키면서 진행토록 선행차의 변위판단을 위해 광학적 거리측정장치를 스캐닝하는 위치제어용 구동부와, 입력된 정보에 따라 스티어링을 제어하는 자차 스티어링 정보입력 및 제어장치를 구성하여 운전의 편의성을 증대시킬수 있다.

Description

선행차 추종장치 및 방법
제1도는 본 발명의 전체 구성도,
제2도(a)는 근거리의 선행차에 반사된 출력파형도,
(b)는 원거리의 선행차에 반사된 출력파형도,
제3도 (a)는 근거리에서의 거리변화도,
(b)는 원거리에서의 거리 변화도,
(c)는 선행차의 좌우 이동에 대한 거리변화도,
제4도는 본 발명의 제어부 동작순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 제어부 20 : 거리측정부
30 : 위치 제어용 구동장치 40 : 측면감시부
50 : 비상등 구동부 60 : 자차속 입력장치
70 : 가/감속 제어장치 80 : 경보장치
90 : 자차 스티어링 정보입력 및 제어부
본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있도록 거리측정장치를 장착하고, 또한 거리측정장치를 세로방향으로 스캐닝(Scanning)하여 선행차량과의 정확한 거리를 측정하며, 선행차량의 위치 변화에 따라 파악된 데이터를 자차의 스티어링(Steering) 제어에 사용하여 운전의 편의성을 증대시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 선행차 추종장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 종래의 거리 측정 기기들은 대부분 해당하는 길이의 표준 측정 장비를 가지고 물체와의 거리를 상대적으로 측정하는 방식을 사용하였다. 한편, 광학적 거리 측정 장치에 있어서, 거리를 측정하는 방법은 광이 이동한 시간을 측정하여 측정된 이동시간과 광속을 이용하여 거리를 측정한다. 그러나 종래의 광을 이용한 차간 거리측정장치는 선행차 추종장치가 없는 점을 개선하여 본 발명은 자동차의 전면에 선행차와의 거리를 측정할 수 있는 거리 측정장치를 부착하고, 주변 상황을 인식할 수 있는 센서장치를 부착하여 선행차와의 거리를 일정하게 유지시키면서 진행토록함을 특징으로 한다.
즉, 선행차의 변위판을 위해 광학적 거리측정장치를 스캐닝하는 위치제어용 구동부와, 입력된 정보에 따라 스티어링을 제어하는 자차 스티어링 정보 및 입력 및 제어장치를 구성한 것이다.
이하, 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 전체 구성도로써, 시스템의 전반적인 동작을 컨트롤하는 제어부(10)와, 레이저를 선행차량에 발사하고, 상기 선행차량에 맞고 반사된 레이저빔을 수신하여 선행차와의 거리를 구하는 광학식 거리 측정부(20)와, 상기 광학식 거리 측정부(20)를 스캐닝할수 있도록 구동시키는 위치 제어용 구동장치(30)와, 자차가 턴하는 경우에 자차의 턴방향을 감시하고, 차량의 측면과 후측면을 감시하기 위해 차량의 측면과 후면에 장착되는 측면감시부(40)와, 위험발생시 후방의 차량에게 위험을 알리기 위해 비상등을 구동시키는 비상등 구동부(50)와 자차속을 입력하는 자차속 입력장치(60)와 자차의 가속 및 감속을 제어하는 가감속 제어장치(70)와 위험상황 발생시 운전자에게 위험경보를 행하는 경보장치(8)와 자차의 스티어링이 움직인 각도를 알 수 있도록 하고 또한 이를 제어하는 자차 스티어링 정보입력 및 제어부(90)로 구성한다.
한편, 상기 측면감시부(40)는 측면과 후면에 물체가 존재하는지의 유무를 파악하기 위한 장치로써 레이저센서등으로 구성되며, 상기 비상등 구동부(50)는 비상등을 구동하도록 온/오프 신호를 출력하는 트랜지스터등의 회로로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 광학식 거리 측정부(20)는 레이저빔을 세로로 정형하여 레이저를 발광시킨다. 세로로 정형되어 위치 제어용 구동장치(30)에 의해 스캐닝형식으로 구동되는 경우에 선행차량의 정보는 제2도(a,b)와 같은 형태로입력되는데, 근거리인 경우에는 제2도(a)와 같이 선행차의 후면전체가 검출되며, 도면에서 수평으로 된부분은 선행차량 후면의 전체이고 그 중 다르게 보이는 2개의 부분이 차량의 리플렉터이다. 이러한 형태는 차량의 종류에 따라 다르게 나타나므로 일반적인 차량을 기준으로 나타낸 형식이다. 한편 원거리인 경우에는 제2도(b)와 같이 보통 리플렉터 이외에는 검출되지 않는다. 따라서 후면의 다른 부분은 나타나지 않고 리플렉터 부분만 감지된다.
한편, 감지된 출력파형에 따라 거리값을 구해보면 제3도(a,b)에 나타낼 수 있는데, 근거리에서의 거리변화를 파형으로 나타낸 제3도(a)를 보면 알 수 있듯이 리플렉터를 맞은 경우에는 정확한 거리가 나타나지만 그외의 경우에는 실제 거리보다 약간 멀게 나타난다. 원거리에서의 거리변화를 나타낸 제3도(b)의 파형에서도 리플렉터에 어느정도의 레이저빔이 맞았는가에 따라서 동일거리이지만 거리변화가 나타난다.
따라서 본 발명에서는 제3도(a,b)와 같은 경우에 한주기를 검사하여 그 중 리플렉터를 반사한 값(작게 나타난 거리값)을 측정거리로 인식하게 된다.
또한 선행차의 움직임이 좌/우 양방향으로 일어나는 경우에 제3도(C)와 같이 나타낼수 있는데, 도면에 도시한 바와같이, 파형이 이동한 상태로 감지된다. 상기 도면에서 실선은 선행차가 움직이기 이전이고 점선은 선행차가 움직인 이후에 측정한 결과이다. 따라서 위와같이 나타나는 경우에 측정시간 간격과 형태의 움직임을 이용하여 선행차의 움직임 방향과 정도를 측정할 수 있다.
상기 같이 광학식 거리 측정부(20)로 선행차의 거리를 구하고, 상기 제어부(10)는 상기 광학식 거리 측정부에서 파악된 선행차의 정보와 자차속 입력장치(60)로 부터 얻어진 자차속을 조합하고, 여기서 구한 데이터값을 이용 자차스티어링 정보입력 및 제어부(90)를 제어하여 선행차량이 회전한 부분에서 자차의 회전이 이루어질수 있도록 하고, 자차의 측면 감시부에는 회전하고자 하는 방향에 자차가 회전하는데 방해되는 물체가 존재하는가를 파악하여 제어부(10)로 전송하며, 상기 측면감시부(40)로부터 회전하고자 하는 방향의 정보를 입력받은 제어부(10)는 상기 측면감시부(40)의 정보에 따라 비상등을 제어하기위해 비상등 구동부(50)로 신호를전송하며, 상기 제어부(10)로부터 전송된 신호가 위험상황을 알리는 신호일 경우 비상등 구동부(50)는 후방 차량에게 위험을 알리기 위해 비상등을 구동시키고, 이때, 제어부(10)로부터 위험신호를 전송받은 경보장치도 경보음을 울려 운전자로 하여금 상황에 대처할 수 있도록 위험상황을 알린다.
제어부 동작을 살펴보면, 시스템의 초기화를 행한후 위치 제어용 구동장치(30)를 구동시킨다. 상기 위치 제어용 구동장치는 한주기를 스캐닝한 결과를 토대로 거리값을 계산하는데, 이는 제3도(a,b)와 같은 방법으로 계산한다. 또한 제3도(C)와 같은 방법으로 선행차의 변위를 판단하며, 이때 판단된 결과는 기록되며, 이전에 기록된 결과에 따라 현재위치의 선행차 변위정보를 취득한다. 즉,현재의 위치에서 선행차가 움직인 변위를 자차가 따라 행동하기 위함이다. 이 취득한 변위값에 따라서 자차의 스티어링 제어가 필요한가를 검사한다.
스티어링 제어가 필요하면 해당 측방의 감시장치를 구동시켜 위험한가를 검사한다. 이는 물체와의 거리, 자차의속도 그리고 제어하고자 하는 스티어링각에 의하여 판단된다. 위험하지 않을 경우에는 스티어링을 구동하고 위험한 경우에는 다음번 변위값을 취득하여 이 값에 현 상태에서 행동하지 못한 값을 반영한다. 또한 자차의 스티어링에 따라서 최대 주행속도와 선행차와의 유지거리를 재결정한다. 새로 설정된 유지 거리에 의해 선행차와의 관계가 가속영역이면서 최대속도 이하인 경우에는 가속장치를 구동하고 그렇지 않을 경우에는 처음단계로 진행된다. 또한 감속영역과 위험영역에서는 감속장치를 구동함과 동시에 경보장치를 구동한다.
제4도는 본 발명의 제어부 동작순서도로써, 시스템의 초기화를 행한 후 위치 제어용 구동장치를 구동시키고, 상기 위치 제어용 구동장치는 한주기를 스캐닝하며, 스캐닝된 결과에 따라 거리값을 계산하고, 상기 계산된 거리값에 따라 선행차의 변위를 판단하며, 상기 판단된 결과는 기록된 결과에 따라 이전에 기로하여둔 현재위치의 선행차 변위정보를 취득하는 제1단계(S1)와 스티어링제어가 필요하면 해당되는 측방의 감시장치를 구동시켜 위험한 상황이 존재하는가를 판단하며, 위험한 상황이 존재하지 않은경우에는 스티어링을 구동하고, 위험한 상황이 존재할 경우에는 다음번의 변위값을 재설정하는 제2단계(S2)와 자차의 스티어링에 따라서 최대 주행속도와 선행차와의 유지거리를 재결정하고, 새로 결정된 유지거리에 의해 선행차와의 관계가 가속영역이면서 최대속도 이하인 경우에는 가속장치를 구동하고, 가속영역이면서 최대속도 이상일 경우에는 초기단계로 리턴되며, 감속영역과 위험영역에서는 감속장치를 구동시킴과 동시에 경보장치를 구동하는 제3단계(S3)로 이루어져 순차 동작한다.
상기에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명은 선행차 추종장치로써 운전의 편의성을 증대시킬수 있다.

Claims (2)

  1. 시스템의 전반적인 동작을 컨트롤하는 제어부(10)와, 레이저를 선행차량에 발사하고, 선행차량에 맞고 반사된 레이저빔을 수신하여 선행차와의 거리를 구하는 광학식 거리 측정부(20)와, 상기 광학식 거리 측정부(20)를 스캐닝할수 있도록 구동시키는 위치 제어용 구동장치(30)와, 자차가 턴하는 경우에 자차의 턴방향을 감시하고, 차량의 측면과 후측면에 물체가 있는지를 감시하기 위해 차량의 측면과 후면에 장착되는 측면감시부(40)와, 위험발생시 후방의 차량에게 위험을 알리기 위해 비상등을 구동시키는 비상등 구동부(50)와 자차속을 입력하는 자차속 입력장치(60)와 자차의 가속 및 감속을 제어하는 가감속 제어장치(70)와 위험상황 발생시 운전자에게 위험경보를 행하는 경보장치(8)와 자차의 스티어링이 움직인 각도를 알 수 있도록 하고 또한 이를 제어하는 자차 스티어링 정보입력 및 제어부(90)로 구성함을 특징으로 하는 선행차 추종장치.
  2. 시스템의 초기화를 행한후 위치 제어용 구동장치(30)를 구동시키고, 상기 위치 제어용 구동장치는 한주기를 스캐닝한 결과에 따라 거리값을 계산하고, 상기 계산된 거리값에 따라 선행차의 변위를 판단하며, 상기 판단된 결과는 기록되며 이전에 기록된 결과값에 따라 현재위치의 선행차 변위정보를 취득하는 제1단계(S1)와 스티어링제어가 필요하면 해당되는 측방의 감시장치를 구동시켜 위험한 상황이 존재하는가를 판단하며, 위험한 상황이 존재하지 않은경우에는 스티어링을 구동하고, 위험한 상황이 존재할 경우에는 다음번의 변위값을 재설정하는 제2단계(S2)와 자차의 스티어링에 따라서 최대 주행속도와 선행차와의 유지거리를 재결정하고, 새로 결정된 유지거리에 의해 선행차와의 관계가 가속영역이면서 최대속도 이하인 경우에는 가속장치를 구동하고, 가속영역이면서 최대속도 이상일 경우에는 초기단계로 리턴되며, 감속영역과 위험영역에서는 감속장치를 구동시킴과 동시에 경보장치를 구동하는 제3단계(S3)로 이루어져 순차 동작함을 특징으로 하는 선행차 추종방법.
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