KR100220194B1 - 차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템 - Google Patents

차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저렴하게 시스템 구성이 가능한 초음파 발신기 및 수신기를 사용하여 도플러 효과에 의해 구한 상대속도와 상대거리에 따라 차선변경시 다단계의 배후차의 존재를 경고해주는 배후차 경고 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 차선변경시에 해당방향의 방향선택 요구신호를 발생하는 방향선택 수단과, 차량의 좌/우측 후미에 설치되어 초음파 방식에 의해 후미차와 자차 사이의 상대거리와 상대속도 정보를 포함하는 신호를 발생하는 한쌍의 초음파 송/수신기와,상기 방향선택 요구신호에 해당하는 초음파 송/수신기를 작동시켜 이로부터 수신된 정보로부터 상대거리와 상대속도를 구하고 경고레벨 판단 맵으로부터 다단계 경고레벨을 검색하여 해당하는 위험경고신호를 발생하기 위한 제어수단과, 상기 위험경고신호의 경고레벨에 해당하는 경고음을 발하는 경고부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서 차선변경시에 배후차와 자차 사이의 상대속도와 상대거리를 초음파 송신기 및 수신기를 사용하여 구하고, 구해진 상대속도와 상대거리에 기초하여 경고 레벨 판단맵으로부터 배후차 경고레벨을 판단하여 운전자에게 음성 및 시각적인 경고를 해주므로 무리한 차선변경으로 인한 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

Description

차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템
본 발명은 차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템에 관한 것으로, 특히 저렴하게 시스템 구성이 가능한 초음파 발신기 및 수신기를 사용하여 도플러 효과에 의해 구한 상대속도와 상대거리에 따라 차선변경시 다단계의 배후차의 존재를 경고해주는 배후차 경고 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차선 변경은 운전자의 종합적이며 순간적인 판단능력과 기술을 요하는 운전행위이다. 차선변경을 할 경우 운전자는 차선변경하고자 하는 방향의 방향 지시램프를 점등시키기 전/후로 변경하고자 하는 차선의 앞차와 배후차 사이의 간격을 해당방향의 백 미러 또는 룸 미러를 통하여 확인하고, 충분한 간격이 확보된 경우 조향핸들을 돌려서 차선변경을 행한다.
그러나 백 미러를 통한 후방관측에는 사각지대가 존재할 뿐 아니라 우천시에는 빗물 또는 김이 서려서 미러의 상판독에 장애자 발생할 수 있고, 고속도로 등에서의 고속주행 시에는 배후차의 상대속도를 고려한 상대거리 판단이 정확하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
따라서 이러한 문제점을 고려하여 배후 감시 카메라를 차량에 탑재한 시스템이 제안되었으나 이 경우에는 시스템이 너무 고가로 구성되기 때문에 상용화가 이루어지지 못하고 있다.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 저렴하게 시스템 구성이 가능한 초음파 발신기 및 수신기를 사용하여 도플러 효과에 의해 구한 상대속도와 상대거리에 따라 차선변경시 다단계의 배후차의 존재를 경고해주는 배후차 경고 시스템을 제공하는데 있다.
도1은 본 발명에 따른 차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템의 구성을 보여주는 개략 블록도,
도2는 본 발명에 따른 상대거리와 상대속도에 따른 경고레벨을 판단하기 위한 맵이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1 : CPU 3 : 방향선택 스위치
5 : 방향지시 선택레버 7L,7R : 초음파 발신기
9L,9R : 초음파 수신기 11 : 스피커 또는 부저
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차선변경시에 해당방향의 방향선택 요구신호를 발생하는 방향선택수단과, 차량의 좌/우측 후미에 설치되어 초음파 방식에 의해 후미차와 자차 사이의 상대거리와 상대속도 정보를 포함하는 신호를 발생하는 한쌍의 초음파 송/수신기와, 상기 방향선택 요구신호에 해당하는 초음파 송/수신기를 작동시켜 이로부터 수신된 정보로부터 상대거리와 상대속도를 구하고 경고레벨 판단 맵으로부터 다단계 경고레벨을 검색하여 해당하는 위험경고 신호를 발생하기 위한 제어수단과, 상기 위험경고신호의 경고레벨에 해당하는 경고음을 발하는 경고부재로 구성된 차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템에 있어서, 상기 상대속도 정보는 도플러 효과에 따라 얻어지며, 상기 경고레벨 판단 맵은 상대거리가 짧아질수록 경고레벨이 높고, 상대속도가 작아질수록 경고 레벨이 높게 설정한 것을 특징으로 한다.
상기한 바와같이 본 발명에 있어서는 차선변경시에 배후차와 자차 사이의 상대속도와 상대거리를 초음파 송신기 및 수신기를 사용하여 구하고, 구해진 상대속도와 상대거리에 기초하여 경고레벨 판단맵으로부터 배후차 경고레벨을 판단하여 운전자에게 음성 및 시각적인 경고를 해주므로 무리한 차선변경으로 인한 안전사고를 방지할 수 있게 된다.
(실시예)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
첨부된 도1은 본 발명에 따른 차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템의 구성을 보여주는 개략 블록도이고, 도2는 본 발명에 따른 상대거리와 상대속도에 따른 경고레벨을 판단하기 위한 맵이다.
먼저 도1을 참고하면 본 발명 시스템에서는 마이크로 프로세서(CPU)(1)의 입력측에 방향 지시 선택레버(5)의 조작에 따라 방향선택 스위치(3)로부터 방향선택 요구신호(TL, TR)가 선택적으로 발생되어 입력된다.
또한 차량의 좌/우측 후미에는 상기 CPU(1)의 제어에 따라 초음파 신호를 배후차로 발사하기 위한 한쌍의 초음파 발신기(7L,7R)와 배후차에서 반사되어 되돌아오는 반사음을 검출하여 CPU(1)로 송부하기 위한 한쌍의 초음파 수신기(9L,9R)가 설치되어 있다.
CPU(1)의 출력은 청각 경고신호를 발생하는 스피커 또는 부저(11)나 경고램프에 연결되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명 시스템의 작용을 이하에 상세하게 설명한다.
차량의 주행 중에 좌측 차선으로 차선변경을 하려고 하는 경우 운전자는 방향 지시 선택레버(5)를 밑으로 내리면 방향선택 스위치(3)로부터 좌방향선택 요구신호(TL)가 발생되어 CPU(1)에 인가된다.
이에따라 CPU(1)는 좌측 초음파 발신기(7L)를 구동시켜 배후차로 초음파를 발신한후 배후차로부터 반사되어 되돌아오는 반사음을 좌측 초음파 수신기(9L)로 검출한다.
이 경우 초음파 발신기(7L)의 주파수가 f 일 경우 배후차에서 반사되어 되돌아오는 반사음의 주파수는 도플러 효과에 의해 f +f가 된다. 여기서f는 자차와 배후차 사이의 상대속도를 나타낸다. 따라서f를 카운트하여 자차와 배후차 간의 상대속도를 구한다.
또한 CPU(1)는 발신기(7L)로부터 초음파를 발사한 시점부터 수신기(9L)에 수신신호가 수신될 때 까지의 시간을 측정함에 의해 자차와 배후차 사이의 상대거리를 구한다.
그후 CPU(1)는 도 2에 도시된 바와같은 경고레벨 판단 맵을 참고하여 구해진 상대거리와 상대속도가 어떤 경고레벨에 속하는지를 판단한다. 이 경우 상대속도는 (자차속도-배후차속도)로서 구하여지며 상대속도가(-)인 경우는 배후차의 속도가 자차의 속도보다 빠른 경우이다.
도2에 도시된 바와같이 본 발명의 경고레벨 판단 맵은 가로축에 상대거리, 세로축에 상대속도로 설정되며, 여기서 경고레벨은 상대거리가 대략 2m이내, 5m이내, 15m이내의 3단계 레벨로 분류되며, 각 레벨대역은 상대속도가(+)인 경우 보다 (-)인 경우에 위험레벨이 높게 설정되어 대략 135° 정도의 기울기를 갖고 있다.
따라서 예를들어, 상대거리가 4m이고 상대속도가 1m/s인 경우에는 경고레벨판단 맵에서 X지점에 해당되어 중간레벨의 위험경고가 결정되고, 상대거리가 4m이고 상대속도가 3m/s인 경우에는 경고레벨 판단 맵에서 Y지점에 해당되어 저단레벨의 약간 위험경고가 결정되며, 상대거리가 4m이고 상대속도가 -3m/s인 경우에는 Z지점에 해당되어 고단레벨의 매우위험경고가 결정된다.
이와같이 본 발명에서는 CPU(1)가 상대거리와 상대속도 모두에 반응하여 3단계의 위험경고신호를 스피커 또는 부저(11)로 발생하며, 이 경우 예를들어 경고레벨에 비례하여 경고신호의 작동주기를 빠르게 하는 방식을 취할 수 있다.
상기한 바와같이 본 발명에 있어서는 차선변경시에 배후차와 자차 사이의 상대속도와 상대거리를 초음파 송신기 및 수신기를 사용하여 구하고, 구해진 상대속도와 상대거리에 기초하여 경고레벨 판단맵으로부터 배후차 경고레벨을 판단하여 운전자에게 음성 및 시각적인 경고를 해주므로 무리한 차선변경으로 인한 안전사고를 방지할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명을 특징의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (1)

  1. (정정)차선변경시에 해당방향의 방향선택 요구신호를 발생하는 방향선택수단과; 차량의 좌/우측 후미에 설치되어 초음파 방식에 의해 후미차와 자차 사이의 상대거리와 상대속도 정보를 포함하는 신호를 발생하는 한쌍의 초음파 송/수신기와;상기 방향선택 요구신호에 해당하는 초음파 송/수신기를 작동시켜 이로부터 수신된정보로부터 상대거리와 상대속도를 구하고 경고레벨 판단 맵으로부터 다단계 경고레벨을 검색하여 해당하는 위험경고신호를 발생하기 위한 제어수단과; 상기 위험경고신호의 경고레벨에 해당하는 경고음을 발하는 경고부재를 구비한 차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템에 있어서, 상기 상대속도 정보는 도플러 효과에 따라 얻어지고, 상기 경고레벨 판단 맵은 상대거리가 짧아질수록 경고레벨이 높고 상대속도가 작아질수록 경고레벨이 높게 설정된 것을 특징으로 하는 차선변경시 도플러 효과를 이용한 배후차 경고 시스템.
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KR20190055898A (ko) * 2017-11-16 2019-05-24 르노삼성자동차 주식회사 차선 변경 보조 시스템

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190055898A (ko) * 2017-11-16 2019-05-24 르노삼성자동차 주식회사 차선 변경 보조 시스템
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