KR0147756B1

KR0147756B1 - Sensing equipment of car for detecting an obstacle

Info

Publication number: KR0147756B1
Application number: KR1019950015183A
Authority: KR
Inventors: 김채수; 김승남
Original assignee: 정몽원; 만도기계주식회사
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-06-09
Publication date: 1998-08-17
Also published as: KR970002262A

Abstract

본 발명은 자동차의 충돌경보시스템에 적용되서 레이져빔을 자차의 전방에 대하여 발사하고 발사된 빔이 되돌아올 때까지의 시간을 측정하는데 사용되는 자동차의 장애물감지장치에 관한 것이다. 본 발명은 레이져빔(8:8a,8b)을 발사한 후 되돌아올 때까지의 시간을 측정하여 전방차량(2)과의 거리를 산출하고 산출된 거리에 의거하여 자차(1)와 전방차량(2)의 충돌위험성을 경보하는 자동차의 충돌경보시스템에 있어서, 자차(1)의 전방의 양측에 레이져빔(8:8a,8b)을 발사하는 송신부(12:12TL,12TR)를 설치하고, 상기 각각의 송신부(12:12TL,12TR)에 인접하여 반사빔을 수신하는 수신부(12:12RL,12RR)를 설치한 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an obstacle detecting apparatus for a vehicle, which is applied to a collision warning system of a vehicle and is used for firing a laser beam about the front of the vehicle and measuring the time until the emitted beam returns. The present invention calculates the distance from the front vehicle 2 by measuring the time from the firing of the laser beams 8: 8a and 8b to returning, and based on the calculated distance, the host vehicle 1 and the front vehicle ( In the collision warning system of the automobile which alerts the collision risk of 2), the transmitters 12: 12TL and 12TR which emit the laser beams 8: 8a and 8b are provided on both sides in front of the host vehicle 1, and A receiver 12: 12RL, 12RR for receiving a reflected beam is provided adjacent to each transmitter 12: 12TL, 12TR.

Description

Obstacle Detection Device of Car

제1도는 종래의 일실시예에 따른 장애물감지장치에서 레이져빔의 특성을 설명하기 위한 도1 is a view for explaining the characteristics of the laser beam in the obstacle detecting apparatus according to a conventional embodiment

제2도는 종래의 개량된 실시예에 따른 장애물감지장치에서 레이져빔의 특성을 설명하기 위한 도2 is a view for explaining the characteristics of the laser beam in the obstacle detecting apparatus according to the conventional improved embodiment

제3도는 본 발명에 따른 자동차의 장애물감지장치의 장착 구조도3 is a mounting structure of the obstacle detecting apparatus for a vehicle according to the present invention

제4도는 본 발명의 장애물감지장치에서 레이져빔의 특성을 설명하기 위한 도4 is a view for explaining the characteristics of the laser beam in the obstacle detecting apparatus of the present invention.

제5도는 본 발명의 장애물감지장치가 적용되는 충돌경보시 스템의 제어블록도이다.5 is a control block diagram of a collision warning system to which the obstacle detecting apparatus of the present invention is applied.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1:자차 2:전방차량1: own vehicle 2: front vehicle

3:대향차랑 4:중앙선3: facing car 4: center line

5,7,8:레이져빔 6:불감영역5, 7, 8, laser beam 6: dead zone

10:감지부 12:장애물센서10: detection unit 12: obstacle sensor

20:신호처리부 30:표시 및 경보부20: signal processing unit 30: display and alarm unit

본 발명은 자동차의 장애물감지장치에 관한 것으로, 특히 레이져빔을 자차의 전방에 대하여 발사하고 발사된 빔이 되돌아올 때까지의 시간을 측정하는데 사용되는 자동차의 장애물감지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an obstacle detecting apparatus for an automobile, and more particularly to an obstacle detecting apparatus for an automobile used for firing a laser beam about the front of a host vehicle and measuring the time until the emitted beam returns.

근래들어, 차량운행중에 발생하는 각종 사고로 부터 운전자의 피해를 최소화하는 안전벨트나 에어백(air bag)과 같은 사후안전수단에서 벋어나 운전중에 잠재한 사고를 예측하여 운전자에게 경보함으로써 사고를 미연에 방지하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In recent years, accidents have been prevented by warning the driver by predicting potential accidents while they are being removed from post-safety measures such as seat belts or air bags that minimize the driver's damage from various accidents occurring while driving. The research to do is being actively conducted.

이러한 시도중의 하나로 자차의 전방에 대하여 레이져빔을 발사하고 반사되어 되돌아오는 시간을 측정하여 전방의 장애물과의 거리를 산출한 후에 충돌가능성이 있고, 판단될 때 경보를 발하는 시스템이 개발되어 있다. 상기한 시스템에서 장애물센서는 레이져빔을 발사하는 송신부와 장애물에 부딪혀서 되돌아오는 빔을 수신하는 수신부로 이루어진다. 송신부는 레이져다이오드를 구비하는데, 레이져다이오드에서 발사된 빔은 렌즈를 통하여 약 2°의 각도로 퍼져서 전방 100M까지 한개의 차선을 감지영역으로 확보할 수 있다.As one of such attempts, a system has been developed that measures the time of firing a laser beam toward the front of the vehicle and reflects the return time, calculates the distance to the obstacle in front of it, and then alerts when it is determined. In the above system, the obstacle sensor includes a transmitter for emitting a laser beam and a receiver for receiving a beam that is returned by hitting an obstacle. The transmitter includes a laser diode, and the beam emitted from the laser diode is spread at an angle of about 2 ° through the lens to secure one lane as a detection area up to 100M ahead.

제1도는 종래의 일실시예에 따른 장애물감지장치에서 레이져빔의 특성을 설명하기 위한 도이고, 제2도는 종래의 개량된 실시예에 따른 장애물감지장치에서 레이져빔의 특성을 설명하기 위한 도이다. 제1도 및 제2도에서, 참조부호1은 자차를 나타내고, 참조부호2는 전방차량을 나타내고, 참조부호4는 중앙선을 나타내고, 3은 중앙선의 건너편에서 마주오는 차량을 나타낸다. 잘 알려진 바와 같이, 차량의 양측 후미등부근에는 대략 4cm X 5cm 크기의 광반사판이 각각 부착되어 있는 바, 제1도에 도시한 바와 같은 종래의 장애물감지장치에서는 단일빔 레이져다이오드를 사용하고 송신부를 차량의 전면중앙에 설치하여 레이져빔을 발사한다. 때문에, 차량의 반사판의 부착위치와 레이져빔의 퍼짐각과 관련하여 근접거리에서는 불감영역(6)이 발생하는 문제점이 있었다. 이를 개선하기 위하여 제2도에 도시한 바와 같이 전방 및 좌우로 레이져빔을 발사되는 3빔레이져다이오드를 사용하고 차량의 전면중앙에 송신부를 설치한 시스템이 제안되어 있는 바, 이러한 시스템은 제조단가가 월등하게 비싸기 때문에 보금이 용이하지 않는 문제점을 가진다. 나아가, 지근거리에서는 차량의 반사판의 부착위치 및 레이져빔의 퍼짐각과의 관계에서 불감영역이 여전히 존재하는 문제점이 있었다.1 is a view for explaining the characteristics of the laser beam in the obstacle detecting apparatus according to the conventional embodiment, Figure 2 is a view for explaining the characteristics of the laser beam in the obstacle detecting apparatus according to the conventional improved embodiment. . 1 and 2, reference numeral 1 denotes a host vehicle, reference numeral 2 denotes a front vehicle, reference numeral 4 denotes a centerline, and 3 denotes a vehicle facing across the centerline. As is well known, a light reflecting plate of approximately 4 cm x 5 cm is attached to each of the rear lamps near each of the rear lights of the vehicle. In the conventional obstacle sensing apparatus as shown in FIG. 1, a single beam laser diode is used and the transmitter is connected to the vehicle. It is installed in the center of the front of the laser beam. Therefore, there is a problem that the dead zone 6 occurs at a close distance with respect to the attachment position of the reflector of the vehicle and the spread angle of the laser beam. In order to improve this, as shown in FIG. 2, a system using a three-beam laser diode that emits laser beams forward and left and right and installing a transmitter in the front center of the vehicle has been proposed. Since it is significantly expensive, there is a problem that the deposit is not easy. Furthermore, there is a problem that the dead zone still exists at the close distance in relation to the attachment position of the reflector of the vehicle and the spread angle of the laser beam.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 단일빔 레이져다이오드를 사용하고, 송신부 및 수신부를 차량의 전면의 양측에 각각 설치함으로써 지근거리에서도 불감영역을 최소화할 수 있는 자동차의 장애물감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and by using a single beam laser diode, and installed on both sides of the front of the vehicle, respectively, obstacle detection apparatus of a vehicle that can minimize the dead zone even in the near distance The purpose is to provide.

상기한 목적을 가지는 본 발명은 레이져빔을 발사한 후 되돌아올 때까지의 시간을 측정하여 전방차량과의 거리를 산출하고 산출된 거리에 의거하여 자차와 전방차량의 충돌위험성을 경보하는 자동차의 충돌경보시스템에 있어서, 자차의 전방에 대하여 레이져빔을 발사하는 송신부 및 반사빔을 수신하는 수신부를 차량의 전면 양측에 각각 설치한 것을 특징으로 한다.According to the present invention having the above object, the distance between the vehicle and the front vehicle is calculated by measuring the time from the firing of the laser beam to returning, and the collision of the vehicle warning the risk of collision between the own vehicle and the front vehicle based on the calculated distance. The alarm system is characterized in that a transmitter for emitting a laser beam to the front of the host vehicle and a receiver for receiving a reflected beam are provided on both sides of the front surface of the vehicle, respectively.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차의 장애물감지장치의 양호한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the obstacle detecting apparatus for a vehicle according to the present invention.

제3도는 본 발명에 따른 자동차의 장애물감지장치의 장착구조도이고, 제4도는 본 발명의 장애물감지장치에서 레이져빔의 특성을 설명하기 위한 도이다. 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 장애물감지장치는 전방의 프론트 그릴(Front Grill)의 좌측에는 장애물감지센서(12)의 일송신부(12TL) 및 일수신부(12RL)가 장착되고, 우측에도 역시 일송신부(12RR) 및 일수신부(12TR)가 장착된다. 상기한 구성에서, 송신부(12TL,12TR)는 제4도에 도시한 바와 같이 자차(1)의 전방을 향하여 레이져빔(8a,8b)을 발사하고, 이렇게 발사된 레이져빔(8a,8b)은 전방차량(2)의 후미등부근의 양측에 각각 설치된 반사판(미도시)에 의하여 반사되어 해당하는 쪽의 수신부(12RL,12RR)에 각각 도달하게 된다. 결국 레이져빔이 차량의 전면 양측에서 발사 및 수신되므로, 각각의 레이져빔(8a,8b)의 퍼짐각도 및 반사판의 부착위치와 관련하여 지근거리의 차량을 매우 정확하게 감지할 수가 있고, 따라서 불감영역(6)이 현저하게 감소된다.3 is a diagram illustrating a mounting structure of an obstacle detecting apparatus for a vehicle according to the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining characteristics of a laser beam in the obstacle detecting apparatus of the present invention. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the obstacle detecting apparatus of the vehicle according to the present invention has a first transmitting unit 12TL and a daily receiving unit (12TL) of the obstacle detecting sensor 12 on the left side of the front grill. 12RL) is mounted, and also the right transmitter 12RR and 12TR are also mounted on the right side. In the above configuration, the transmitters 12TL and 12TR emit the laser beams 8a and 8b toward the front of the host vehicle 1 as shown in FIG. 4, and the laser beams 8a and 8b thus emitted are Reflected by reflecting plates (not shown) respectively provided on both sides of the rear lights near the front vehicle 2, it reaches the receivers 12RL and 12RR on the corresponding side, respectively. As a result, since the laser beam is fired and received from both sides of the front of the vehicle, it is possible to detect the vehicle in close proximity very accurately with respect to the spreading angle of each of the laser beams 8a and 8b and the attachment position of the reflector, and thus the dead zone ( 6) is significantly reduced.

제5도는 본 발명의 장애물감지장치가 적용되는 충돌경보시스템의 제어블록도이다. 제5도에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 자동차의 충돌경보시스템의 구성은 자차(1)의 전방에 대하여 장애물(2)의 유무를 감지하는 장애물센서(12:12T,12RL,12RR,12TR) 및 자차(1)의 절대속도를 감지하는 차속센서(14)로 이루어진 감지부(10)와, 상기 감지부(10)로부터 제공되는 신호를 처리하여 장애물(2)과의 거리 및 상대속도를 산출한 후에 충돌가능성여부를 경보하는 신호를 출력하는 신호처리부(20) 및 상기 신호처리부(20)에서 처리된 결과를 운전자에 인식시키는 표시 및 경보부(3)로 이루어진다. 신호처리부(20)는 마이크로프로세서로서 양호하게 구현된다.5 is a control block diagram of a collision warning system to which the obstacle detecting apparatus of the present invention is applied. As shown in FIG. 5, the configuration of the collision warning system of the vehicle to which the present invention is applied includes obstacle sensors 12: 12T, 12RL, 12RR for detecting the presence or absence of the obstacle 2 with respect to the front of the host vehicle 1; 12TR) and a sensing unit 10 composed of a vehicle speed sensor 14 for sensing the absolute speed of the host vehicle 1 and a signal provided from the sensing unit 10 to process a distance and a relative speed with the obstacle 2. And a signal processor 20 for outputting a signal alerting whether there is a possibility of collision, and a display and alarm unit 3 for recognizing the result processed by the signal processor 20. The signal processor 20 is preferably implemented as a microprocessor.

상기한 구성을 가지는 충돌경보시스템에서, 장애물센서(12)는 자차(1)의 전방에 대하여 소정주기마다 소정의 파장을 가지는 레이져빔(8)을 발사하고 반사되는 레이져빔(8)을 수신한다. 신호처리부(20)는 기능적으로 장애물센서(12)로부터 발사된 레이져빔(8)이 장애물(2)에 부딪혀서 되돌아올 때까지의 시간을 체크하여 자차(1)와 장애물(2)사이의 거리를 산출하는 거리산출수단(21)과, 직전에 산출된 장애물(2)과의 거리와 현재 산출된 장애물(2)과의 거리의 차를 레이져빔(8)의 발사주기로 나누어서 자차(1)와 장애물(2)과의 상대속도를 산출하는 상대속도산출수단(22)와, 차속센서(14)로부터 제공된 신호를 처리하여 자차(1)의 절대속도를 산출하고 이것과 상기 산출된 상대속도를 이용하여 자차(1)의 절대속도에 따른 경보영역을 산출하는 경보영역산출수단(23)과, 상기 산출된 거리의 표시여부 및 경보여부를 지시하는 거리표시 및 경보여부지시수단(24)과, 상기 지시수단(24)의 지시에 따라 이후에 설명할 경보및 표시부(30)의 동작을 제어하는 표시출력수단(25) 및 경보출력수단(26)으로 구분된다. 표시및 경보부(30)는 자차(1)와 장애물(2)과의 거리를 시각적으로 표시하는 그래픽표시기(32)와, 자차(1)와 장애물(2)과의 충돌가능성을 시각적으로 경보하는 경보표시기(34) 및 이를 청각적으로 경보하는 경보부져(36)로 이루어진다.In the collision warning system having the above-described configuration, the obstacle sensor 12 emits a laser beam 8 having a predetermined wavelength every predetermined period with respect to the front of the host vehicle 1 and receives the reflected laser beam 8. . The signal processing unit 20 functionally checks the time until the laser beam 8 emitted from the obstacle sensor 12 hits the obstacle 2 and returns to determine the distance between the host vehicle 1 and the obstacle 2. The difference between the distance calculating means 21 to be calculated and the distance between the obstacle 2 calculated immediately before and the currently calculated obstacle 2 is divided by the firing period of the laser beam 8 so that the host vehicle 1 and the obstacle The relative speed calculating means 22 for calculating the relative speed with (2) and the signal provided from the vehicle speed sensor 14 are processed to calculate the absolute speed of the host vehicle 1 and using this and the calculated relative speed Alarm area calculation means 23 for calculating an alarm area according to the absolute speed of the host vehicle 1, distance display and alarm indication means 24 for indicating whether or not the calculated distance is displayed and alarm indication; Table for controlling the operation of the alarm and display unit 30 to be described later in accordance with the instructions of the means 24. Is divided into the output means 25 and alarm output means (26). The display and alarm unit 30 is a graphic indicator 32 for visually displaying the distance between the host vehicle 1 and the obstacle 2, and an alarm for visually alerting the possibility of collision between the host vehicle 1 and the obstacle 2; And an indicator 34 and an alarm buzzer 36 that alerts it acoustically.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 자동차의 장애물감지장치에 따르면, 과다한 비용을 추가하지않고도 지근거리에 있는 장애물을 정확하게 감지함으로써 충돌경보시스템의 신뢰성을 제고시키는 효과가 있다.As described above, according to the obstacle detecting apparatus of the vehicle of the present invention, there is an effect of improving the reliability of the collision warning system by accurately detecting the obstacle in close proximity without adding excessive costs.

Claims

The detection unit 10 for detecting the presence or absence of the front vehicle (2) by firing and receiving a laser beam and the absolute speed of the host vehicle (1) through a vehicle speed sensor, and according to the detection operation of the detection unit (10) A signal processing circuit 20 for calculating an separation distance between the host vehicle 1 and the front vehicle 2 and the absolute speed, and instructing an operation of warning of a collision risk according to the calculation result; In a collision avoidance system of a vehicle in which a display unit 30 visually displays a collision risk of a vehicle by an instruction and alerts a driver of a collision risk of a vehicle, a first laser beam may be provided on the front left side of the host vehicle 1. The first transmitter 12TL for firing 8a and the first receiver 12RL for receiving the first laser beam 8a reflected from the front vehicle 2 are disposed adjacent to each other, and the host vehicle ( The second transmitter 12TR for firing the second laser beam 8b on the front right side of 1); The second receiver 12RR, which receives the second laser beam 8b that is reflected from the front vehicle 2 and is returned to each other, may be installed adjacent to each other to reduce the dead zone formed on both sides of the front of the host vehicle 1. The first and second laser beams (8a) and 8b to simultaneously fire the front of the obstacle detection apparatus of the vehicle, characterized in that to alert the danger of collision at close range.