KR100341755B1 - 차량의 장애물 감지장치 및 방법 - Google Patents

차량의 장애물 감지장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 주차를 위해 저속 전진 및 후진 그리고 야간주행시 전,후방에 요철 또는 장애물을 감지하여 장애물의 위치를 경고함으로써, 장애물로 인한 사고 방지는 물론 운전자의 안전을 도모할 수 있도록 한 차량의 장애물 감지장치 및 방법에 관한 것으로,
본 발명은 장애물 감지에 따른 경보조건을 설정하는 단계와; 상기 단계에서 경보조건이 설정된 상태에서 엔진 시동 유무를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 엔진 시동시 전조등 점소등 유무로 주,야간을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 야간 판단시 전진 또는 후진을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 주,야 및 전,후진에 따라 그에 해당하는 센서 작동으로 전,후방의 도로와 측방의 장애물을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 상태에서 따라 장애물 경보하는 단계를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 장애물 감지장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR SENSING OBSTACLE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 장애물 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주차를 위해 저속 전진 및 후진 그리고 야간주행시 전,후방에 요철 또는 장애물을 감지하여 장애물의 위치를 경고함으로써, 장애물로 인한 사고 방지는 물론 운전자의 안전을 도모할 수 있도록 한 차량의 장애물 감지장치 및 방법에 관한 것이다.
종래 차량의 장애물 감지장치는 차량의 전,후방 범퍼의 상면에 초음파 또는 레이저센서를 장착하여 차량 주차시는 물론 주행시에 전,후방의 장애물 또는 차량을 감지하면서 주차 및 주행을 하도록 되었다.
그러나 상기 차량의 장애물 감지장치의 경우 도 1 에 도시한 바와 같이 차량의 전방에 운전자의 시야 이하의 근접한 곳에 높이가 낮은 장애물이 있는 경우 감지가 불가능하고, 주행중 도로의 노견 및 인도, 도출물이 있는 장소에서 차량의 전.방 주차 및 정차시 차도와 도로 경계턱 및 도출물을 감지할 수 없도록 되어 있다.
또한 차량의 후방에 장애물 존재시 이 장애물이 차량의 후방 좌측 ,우측, 또는 중앙위치에 있는지 구분이 되지 않아 운전자가 장애물을 정확하게 인식할 수 없도록 되어 있다.
그리고 야간주행시 전조등이 조사되는 거리밖에 존재하는 장애물에 대하여는 전혀 감지할 수 없으며, 도 2 에 도시한 바와 같이 차량의 후방도로 및 노면이 움푹 패였거나 혹은 웅덩이가 있는 경우 전혀 감지할 수 없도록 되어 있다.
이와 같이 종래의 장애물 감지장치는 차량의 전방 주차시 비교적 낮은 인도나 주차턱, 화단, 그리고 차량의 선회시 전방 측방향에 넘어져 있는 자전거, 일부 장애물 등이 있는 경우 장애물의 위치 및 존재 여부를 전혀 감지할 수 없어 차량에 손상을 입히게 되는 문제점을 가지게 되었다.
뿐만 아니라 야간주행시 특히 국도에서 가로등 조명이 없거나 주변환경이 어두워 전조등을 켜고 주행시 전조등의 조사거리 밖에 있는 과속방지용 둔턱 및 도로가 패인 웅덩이, 도로에 떨어져 있는 장애물이 있는 경우 사전 감지가 불가능하여 차량의 손상은 물론 치명적 차량사고를 야기시키는 문제점을 가지고 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 차량의 전방 주차 및 후진시 전,후방 측면에 높이가 낮은 경계턱, 장애물, 측면에 도출 장애물을 감지하여 주의 경보하도록 함으로써, 장애물로 인한 차량의 손상을 방지하고자 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 야간 주행시 전조등 전조거리 밖에 범위에 위치한 과속 방지턱이나 움푹 패인 웅덩이, 혹은 도로에 떨어져 있는 장애물 등을 감지하여 경보하도록 함으로써, 상기 주행에 방해되는 장애물로 인하여 야기되는 차량의 손상이나 사고를 사전에 방지하여 운전자의 안전을 도모하고자 하는데 있다.
도 1은 종래 장애물 감지장치가 장착된 차량의 평면도.
도 2는 종래 장애물 감지장치가 장착된 차량의 일부 측면도.
도 3은 본 발명이 적용된 장애물 감지장치가 장착된 차량의 평면도.
도 4는 본 발명이 적용된 장애물 감지장치가 장착된 차량의 측면도.
도 5는 본 발명 장애물 감지장치의 제어 블록도.
도 6은 본 발명 야간 장애물 감지방법에 대한 플로우챠트.
도 7은 본 발명 주간 장애물 감지방법에 대한 플로우챠트.
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 차량의 엔진 시동시 차량의 속도를 감지하는 차속센서와; 상기 차속센서로부터 차속감지시 도로로부터 차고를 감지하는 차고센서와; 상기 차속감지시 전,후방 범퍼의 내부 중앙, 좌우측에 각각 장착되어 도로 및 측방에 장애물을 감지하는 장애물 센서와; 상기 장애물 센서들로부터 감지된 감지신호를 기설정된 소정의 프로그램에 의하여 전,후방 도로 및 측방의 장애물 유무를 판단 제어하여 제어된 판단신호를 출력하는 전자제어부와; 상기 전자제어부에서 출력되는 신호에 의하여 장애물 경보를 발하는 경보부와를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명은 장애물 감지에 따른 경보조건을 설정하는 단계와; 상기 단계에서 경보조건이 설정된 상태에서 엔진 시동 유무를 판단하는 단계와; 상기 단계에서 엔진 시동시 전조등 점소등 유무로 주,야간을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 야간 판단시 전진 또는 후진을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 주,야 및 전,후진에 따라 그에 해당하는 센서 작동으로 전,후방의 도로와 측방의 장애물을 판단하는 단계와; 상기 단계에서 판단된 상태에서 따라 장애물 경보하는 단계를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 차량의 전방범퍼와 후방범퍼 각각에 장착된 중앙센서 및 좌우측 센서로부터 전진 주행시 전방 및 측방 그리고 후진시 후방 및 측방의 장애물 및 도로의 움푹 패인곳을 감지하고, 야간주행시 전조등 전조거리 밖에 위치한 장애물까지 감지할 수 있게 되는 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부되는 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 은 본 발명이 적용된 장애물 감지장치가 장착된 차량의 평면도이고, 도 4 는 본 발명이 적용된 장애물 감지장치가 장착된 차량의 측면도로서, 차량의 전방범퍼 내측 중앙에는 소정의 감지각도(α)와 감지거리(dc)를 갖는 센서(30)와, 좌우측에는 소정의 감지각도(β)와 감지거리(de)를 갖는 센서(31)(31)를 장착한다.
상기 차량의 후방 범퍼 내측 중앙과 좌,우측 각각에는 소정의 감지각도(α)(β)와 상기 전방의 센서(30)(31)(32)보다 작은 감지거리를 갖는 센서(32)(33)(34)를 장착하게 되게 된다.
상기 센서(30)(31)(32)는 야간주행시 전조등의 전조거리(dl)보다 긴 감지거리(ds)를 갖도록 구성한다.
도면중 미설명 부호 θ는 차량의 최소 회전시 휠의 조향각이고, h 는 센서 감지 높이를 나타낸 것으로, 돌출 및 함몰된 장애물을 나타낸 것이다.
도 5 는 본 발명 장애물 감지장치의 제어 블록도로서, 차량의 엔진 시동시 차량의 속도를 감지하는 차속센서(50)와; 상기 차속센서(50)로부터 차속감지시 도로로부터 차고를 감지하는 차고센서(51)와; 상기 차속센서(50)에서 차속감지시 전,후방 범퍼의 내부 중앙, 좌우측에 각각 장착되어 도로 및 측방에 장애물을 감지하는 장애물 센서(52)와; 상기 장애물 센서(52)들로부터 감지된 감지신호를 기설정된 소정의 프로그램에 의하여 전,후방 도로 및 측방의 장애물 감지거리를 판단 제어하여 장애물 유무를 판단하고 판단된 신호를 출력하는 전자제어부(53)와; 상기 전자제어부(53)에서 출력되는 신호에 의하여 장애물 경보를 발하는 경보부(54)로 구성되게 된다.
상기 장애물 센서(52)는 GHz 대역의 밀피파 레이더 센서, 초음파 센서, 적외선센서로 구성한다.
상기 경보부(54)는 장애물의 경보를 신디사이저, 사운드 혹은 화상으로 인식할 수 있도록 구성한다.
도 6 은 본 발명 야간 장애물 감지방법에 대한 플로우챠트이고, 도 7 은 본 발명 주간 장애물 감지방법에 대한 플로우챠트로서, 초기화 상태에서 전자제어부
(53)의 메모리에 장애물 감지에 따른β-θ＞0, α≤β, dc ≥ de, dc ≤ 차속 xkph 일때 제동거리, h=±y 감지 가능한 장애물 높이인 경보조건을 설정하여 놓게 된다(단계600).
상기 경보조건을 설정된 상태에서 전자제어부(53)에서는 엔진이 시동이 걸려있는가를 판단하게 된다(단계601).
상기 엔진 시동이 걸려 있게 되면, 전자제어부(53)에서는 전조등이 점등되어 전방에 전조되는가를 감지하여 주간인가 야간인가를 판단하게 된다(단계602).
상기 전조등이 점등되어 야간으로 판단되면, 전자제어부(53)에서는 차량이 전진 주행인가를 판단하게 된다(단계603).
상기 판단결과 전진 주행이면 전자제어부(53)에서는 전방 범퍼의 중앙, 좌우측 센서(30)(31)(32)를 구동시켜 전방의 장애물을 감지하게 된다(단계604).
이어서 상기 전방 중앙센서(30)에서 전조등의 전조거리(dl)밖에 감지거리
(ds)인가를 판단하게 되고(단계605), 이때 감지거리(ds)가 전조거리(dl)이면 상기 전자제어부(53)에서는 전방 중앙센서(30)의 감지거리(dc)가 차속센서(51)로부터 감지되는 차량속도 x kph 일때 제동거리 이상되는 조건인가를 판단하게 된다 (단계
606).
따라서 상기 조건에 만족하면 전자제어부(53)에서는 차고센서(52)를 통해서 감지된 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하게 된다(단계607).
그러므로 상기 전자제어부(53)에서는 야간 주행시 상기 전방 중앙센서(30), 좌우측 센서(31)(32)로 부터 장애물 높이(h±y)가 감지되면 운전자에게 전조등 전조거리 밖 전방 위치에 장애물이 있음을 경보하게 된다(단계608).
한편 야간 주행시 상기 전진 주행이 아니면, 전자제어부(53)에서는 후진인가를 판단하게 되고(단계609), 이때 후진이면 후방 범퍼의 중앙센서(33), 좌우측 센서(34)(35)를 구동시켜 후방의 장애물을 감지하게 된다(단계610).
따라서 상기 전자제어부(53)에서는 중앙센서(33)의 감지각(α)이 좌우측 센서(β)보다 큰가를 판단하게 되고(단계611), 이때 감지각(α)이 좌우측 센서(β)보다 크지 않으면 전자제어부(53)에서는 차고센서(52)를 통해서 감지된 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하게 된다(단계607).
그러나 상기 감지각(α)이 좌우측 센서(β)보다 크면, 차량이 회전하여 좌우측 센서(34)(35)의 회전각(β)에 1/2 각에서 휠 조향각(θ)을 감산하여 0 보다 큰 조건인가를 판단하게 된다(단계612).
따라서 상기 조건에 만족하면 전자제어부(53)에서는 차고센서(52)를 통해서 감지된 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하게 된다(단계607).
그러므로 상기 전자제어부(53)에서는 야간에 후진시 상기 후방 중앙센서(33)또는 좌우측 센서(34)(35)로 부터 후방에 장애물 높이(h±y)를 감지하여 운전자에게 후방이나 후방 좌측 또는 우측방향에 장애물이 있음을 경보하게 된다(단계608).
한편 상기 엔진 시동후 전조등이 점등되지 않았으면(단계602), 전자제어부
(53)에서는 주간 주행으로 판단하여 전진 및 주차인가를 판단하게 된다(단계700).
따라서 상기 전자제어부(53)에서는 전방 범퍼의 중앙, 좌우측 센서(30)(31)
(32)를 구동시켜 전방의 장애물을 감지하게 된다(단계701).
이어서 전자제어부(53)에서는 중앙 센서(30)의 감지거리(ds)가 좌우측 센서
(31)(32)의 감지거리(de)보다 큰가를 판단하게 되고(단계702), 그리고 상기 전자제어부(53)에서는 전방 중앙센서(30)의 감지거리(dc)가 차속센서(51)로부터 감지되는 차량속도 x kph 일때 제동거리 이상되는 조건인가를 판단하게 된다(단계703).
따라서 상기 조건에 만족하면 전자제어부(53)에서는 전방 중앙센서(30),좌우측 센서(31)(32)로 차고센서(52)를 통해서 감지된 차고로부터 전방에 위치한 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하게 된다(단계704).
그러므로 상기 전자제어부(53)에서는 전진 주행 또는 주차시 상기 전방 중앙센서(30), 좌우측 센서(31)(32)로 부터 전방의 장애물 높이(h±y)가 감지되면 운전자에게 전방 중앙에 장애물이 있음을 경보하게 된다(단계705).
한편 주간주행시 상기 전진 주행이 아니면, 전자제어부(53)에서는 후진인가를 판단하게 되고(단계706), 이때 후진이면 후방 범퍼의 중앙센서(33),좌우측 센서(34)(35)를 구동하여 후방의 장애물을 감지하게 된다(단계707).
따라서 상기 전자제어부(53)에서는 중앙센서(33)의 감지각(α)이 좌우측 센서(β)보다 큰가를 판단하게 되고(단계708), 이때 감지각(α)이 좌우측 센서(β)보다 크지 않으면 전자제어부(53)에서는 차고센서(52)를 통해서 감지된 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하게 된다(단계607).
그러나 상기 감지각(α)이 좌우측 센서(β)보다 크면, 차량이 회전하여 좌우측 센서(34)(35)의 회전각(β)에 1/2 각에서 휠 조향각(θ)을 감산하여 0 보다 큰 조건인가를 판단하게 된다(단계709).
따라서 상기 조건에 만족하면 전자제어부(53)에서는 차고센서(52)를 통해서감지된 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하게 된다(단계704).
그러므로 상기 전자제어부(53)에서는 후진시 상기 후방 중앙센서(33)또는 좌우측 센서(34)(35)로 부터 후방에 장애물 높이(h±y)를 감지하여 운전자에게 후방이나 후방 좌측 또는 우측방향에 장애물이 있음을 경보하게 된다(단계705).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 전방범퍼와 후방범퍼 각각에 중앙센서 및 좌우측 센서를 장착하여 전진 주행 및 후진시 중앙센서 및 좌우측 센서를 통해서 전방은 물론 후방 및 측방에 높이가 낮은 경계턱, 장애물, 측면에 도출 장애물을 감지하여 장애물로 인한 차량의 손상을 방지하게 된다.
뿐만 아니라 야간 주행시 전방 범퍼에 장착된 중앙센서를 통해서 전조등의 전조거리 밖에 범위에 위치한 과속 방지턱이나 움푹 패인 웅덩이, 혹은 도로에 떨어져 있는 장애물 등을 감지하게 되므로 상기 주행에 방해되는 장애물로 인하여 야기되는 차량의 손상이나 사고를 사전에 방지하여 운전자의 안전을 도모할 수 있게 되는 것이다.

Claims (12)

  1. 차량의 장애물 감지장치에 있어서,
    상기 차량의 엔진 시동시 차량의 속도를 감지하는 차속센서와;
    상기 차속센서로부터 차속감지시 도로로부터 차고를 감지하는 차고센서와;
    상기 차속감지시 전, 후방 범퍼의 내부 중앙, 좌우측에 각각 장착되어 도로 및 측방에 장애물을 감지하는 장애물 센서들과;
    상기 장애물 센서들로부터 감지된 감지신호를 설정된 프로그램에 따라 전, 후방 도로 및 측방의 장애물 유무를 판단 제어하여 제어된 판단신호를 출력하는 전자제어부와;
    상기 전자제어부에서 출력되는 신호에 의하여 경보를 발하는 경보부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장애물 센서는 GHz의 밀리파 센서로 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 장애물 센서는 적외선센서로 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 장애물 센서는 전방 범퍼와 후방 범퍼의 내측 중앙과 그 좌우측에 각각 장착하는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전방 범퍼의 내측 중앙에 장착되는 장애물 센서는 상기 차량의 야간 주행시 전조등의 전조거리 보다 긴 전방 감지거리를 갖도록 구성하여는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 전방 범퍼의 내측 중앙에 장착되는 장애물 센서는 상기 전방 범퍼의 좌우측에 각각 장착되는 장애물 센서보다 긴 전조거리를 갖도록 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지장치.
  7. 차량의 장애물 감지방법에 있어서,
    차량의 장애물 감지에 따른 경보조건을 설정하는 단계와;
    경보조건이 설정되면, 엔진 시동 유무를 판단하는 단계와;
    엔진이 시동되면, 전조등 점소등 유무로 주, 야간을 판단하는 단계와;
    야간 판단시 전진 또는 후진을 판단하는 단계와;
    상기 판단된 전, 후진에 따라 그에 해당하는 센서 작동으로 전, 후방의 도로와 측방의 장애물을 판단하는 단계와;
    상기 판단된 장애물의 위치를 경보하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 차량의 장애물 감지방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 장애물 감지에 따른 경보조건은
    장애물 감지에 따른β-θ＞0, α≤β, dc ≥ de, dc ≤ 차속 x kph 일때 제동거리, h=±y 감지 가능한 장애물 높이로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 차량의 야간 주행시 전진 주행인가를 판단하는 단계와;
    상기 차량의 야간 전진 주행이면 전방 범퍼의 중앙 및 좌우측 장애물 센서를 구동시켜 상기 차량 전방의 장애물을 감지하는 단계와;
    전방 범퍼의 중앙 장애물 센서에서 전조등의 전조거리(dl)밖에 감지거리(ds)인가를 판단하는 단계와;
    전방 범퍼의 중앙 장애물 센서의 감지거리(dc)가 차량속도 x kph 일때 제동거리 이상되는 조건인가를 판단하는 단계와;
    차고센서로 감지된 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하는 단계와;
    장애물 높이가 감지되면 운전자에게 전조등 전조거리 밖 전방 위치에 장애물이 있음을 경보하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 차량의 야간 주행시 후진으로 판단되면 후방 범퍼의 중앙, 좌우측에 각각 장착된 장애물 센서를 구동시켜 상기 차량 후방의 장애물을 감지하는 단계와;
    상기 후방 범퍼의 중앙 장애물 센서의 감지각(α)이 좌우측 장애물 센서의 감지각(β)보다 큰가를 판단하는 단계와;
    상기 후방 범퍼의 중앙 장애물 센서의 감지각(α)이 좌우측 장애물 센서의 감지각(β)보다 크지 않으면 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하는 단계와;
    상기 후방 범퍼의 중앙 장애물 센서의 감지각(α)이 좌우측 장애물 센서의 감지각(β)보다 크면, 차량이 회전하여 좌우측 장애물 센서의 회전각(β)에 1/2 각에서 휠 조향각(θ)을 감산하여 0 보다 큰 조건인가를 판단하는 단계와;
    차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되면 상기 차량의 후방 좌측 또는 우측방향에 장애물이 있음을 경보하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 차량의 주간 주행시 전진 및 주차인가를 판단하는 단계와;
    전진 및 주차이면 전방 범퍼의 중앙, 좌우측에 장착된 장애물 센서를 구동시켜 전방의 장애물을 감지하는 단계와;
    상기 전방 범퍼의 중앙 장애물 센서의 감지거리(dc)가 좌우측 장애물 센서의 감지거리(de)보다 큰가를 판단하는 단계와;
    전방 범퍼의 중앙 장애물 센서의 감지거리(dc)가 차량속도 x kph 일때 제동거리 이상되는 조건이면, 전방 범퍼의 중앙 및 좌우측 장애물 센서로 차고로부터 전방에 위치한 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하는 단계와;
    장애물 높이(h±y)가 감지되면 전방 중앙에 장애물이 있음을 경보하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 차량의 주간 주행시 후진상태이면 후방 범퍼의 중앙 및 좌우측 장애물 센서를 구동하여 후방의 장애물을 감지하는 단계와;
    상기 중앙 장애물 센서의 감지각(α)이 좌우측 장애물 센서의 감지각(β)보다 큰가를 판단하는 단계와;
    상기 중앙 장애물 센서의 감지각(α)이 좌우측 장애물 센서의 감지각(β)보다 크지 않으면 차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되는가를 판단하는 단계와;
    상기 중앙 장애물 센서의 감지각(α)이 좌우측 장애물 센서의 감지각(β)보다 크면, 차량이 회전하여 좌우측 장애물 센서의 회전각(β)에 1/2 각에서 휠 조향각(θ)을 감산하여 0 보다 큰 조건인가를 판단하는 단계와;
    차고로부터 장애물 높이(h=±y)가 감지되면 운전자에게 후방과 후방 좌 또는 우측방향에 장애물이 있음을 경보하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 장애물 감지방법.
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