KR100353420B1 - 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치 및 방법을 공개한다. 그 장치는 자동차의 속도와 상대속도 및 자동차와 장애물과의 떨어진 거리를 입력하여 정차거리가 멀어진 거리보다 클 경우, 자동으로 자동차의 브레이크를 걸어주거나 브레이크를 수동으로 걸 수 있도록 하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하며, 그 방법은 자동차의 상대속도를 측정하여 정차거리를 계산하고, 계산된 정차거리를 각 종 변수에 따라 보정하여 자동차와 장애물과의 거리보다 클 경우, 자동으로 자동차의 브레이크를 걸어주거나 수동으로 브레이크를 걸 수 있도록 하는 신호를 발생하는 것을 특징으로 하고, 운전자의 가시거리가 좋지 않은 상황이거나 갑작스런 장애물의 출현시에 운전자와 차량을 보호해 줄 수 있도록 자동 혹은 수동으로 브레이크를 걸어주는 효과가 있다.

Description

레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치 및 그 방법
본 발명은 자동차 브레이크 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차의 주요 사고 원인은 전방에서 갑자기 나타나는 장애물로 인한 사고가 많다. 특히, 우천시나 안개시에 운전자의 시야는 극히 제한되어 있으므로 갑작스런 장애물 돌출시 이를 발견하고, 브레이크를 밟아도 사고를 피할 수 없는 상황이 많이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 레이다의감지 능력을 자동차의 브레이크에 응용하여 전방의 장애물 돌출시 운전자보다도 더 빨리 이를 감지하여 자동차를 제동시켜주는 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 레이다를 이용한 자동차 브레이크 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치는 상기 자동차의 속도를 측정하여 차량 속도를 출력하는 속도측정수단과, 상기 자동차의 전방에 출현한 장애물에 대한 상대속도 및 상기 자동차와 상기 장애물과의 거리를 측정하여 측정된 값을 출력하는 레이다수단과, 상기 레이다수단의 출력을 입력하여 상기 장애물이 없는 상황에서 발생하는 각종 잡음을 제거하는 필터수단과, 및 상기 필터수단과 상기 속도측정수단의 출력을 입력하여 상기 자동차의 정차거리가 상기 떨어진 거리보다 클 경우, 상기 브레이크를 자동으로 걸어주거나, 수동으로 브레이크를 걸 수 있도록 하는 신호를 출력하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치의 브레이크 방법은 갑작스런 장애물의 출현시에 장애물과 자동차의 상대속도를 측정하는 상대속도 측정단계와, 상기 자동차의 정차거리를 계산하는 정차거리 계산단계와, 상기 자동차의 속도, 상기 자동차와 상기 장애물의 떨어진 거리 및 상기 자동차가 달리는 노면의 상태에 따라 상기 정차거리를 보정하는 정차거리 보정단계와, 상기 정차거리가 상기 떨어진 거리보다 큰 가를 판단하여 만족하지 않으면 상기 정차거리 계산단계로 진행하는 판단단계와, 및 상기 판단단계를 만족하면 상기 자동차의 브레이크를 자동으로 걸어주거나 상기 브레이크를 수동으로 걸 수 있도록 하는 신호를 발생하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 동작을 보다 상세히 다음과 같이 설명한다.
제1도는 본 발명에 의한 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치의 개략적인 블럭도로서, 속도 측정부(100), 레이다부(102), 필터부(104) 및 제어부(106)로 구성된다.
제2도는 본 발명에 의한 레이다를 이용한 자동차 브레이크 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
제1도에 도시된 속도 측정부(100)는 달리고 있는 자동차의 속도를 원심력식이나 자기식의 방법으로 측정하여 제어부(106)로 출력한다. 이때 입력단자 IN1으로 속도계 구동 케이블의 출력이 입력된다. 레이다부(102)는 입력단자 IN2를 통해서 전방으로 마이크로파의 빔을 출력하고, 만약 장애물이 나타날 경우, 되돌아오는 반사파를 수신하여 송.수신간의 주파수차(도플러 주파수)를 측정하고, 측정된 주파수차로부터 상대속도 및 자동차와 장애물과의 떨어진 거리를 측정한다(제200단계). 제200단계후에 레이다부(102)의 출력은 필터부(104)로 입력된다. 필터부(104)는 장애물이 없는 상황에서 마이크로파가 다른 옆 차량이나 도로의 중앙 분리대에 반사되어 레이다부(102)로 되돌아와 수신될 경우, 이로 인한 자동차의 브레이크를 방지하기 위해서, 잡음을 제거하는 역할을 한다.
제어부(106)는 속도측정부(100)로부터 자동차의 속도와 필터부(104)로부터 상대속도 및 장애물과 거리를 입력하여 정차거리를 계산한다(제202단계).
자동차의 속도를 고려한 정차거리는 제동거리와 공주거리의 합이다. 여기서 제동거리는 운전자가 장애물의 출현을 감지하고, 브레이크를 밟기전까지 자동차가 나아가는 거리를 말하고, 공주거리는 자동차의 브레이크를 운전자가 밟은후 자동차가 나아가는 거리를 말한다.
또한 제어부(106)는 제202단계후에 계산된 정차거리를 자동차의 속도, 자동차와 장애물과의 거리 및 노면의 상태에 따라서 보정한다(제204단계). 제204단계후에 제어부(106)는 보정된 정차거리를 자동차와 장애물과의 떨어진 거리와 판단하여(제206단계) 만일 정차거리가 떨어진 거리보다 적으면 제202단계로 진행하여 정차거리를 다시 계산하고, 정차거리가 떨어진 거리보다 크면 자동차를 자동으로 제동하기 위한 신호를 출력하여 자동차를 제동하거나 자동차를 수동을 제동할 수 있도록 하는 전기적인 신호를 출력하여 운전자가 경보음이나 브레이크 램프를 통해서 제동을 걸 수 있도록 해준다(제208단계).
제208단계후에 제어부(106)는 차량의 스피드 모터로부터 제동값을 보정한다.
제3도는 제2도에 도시된 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치의 본 발명에 의한 일실시예의 블럭도로서, 펄스 송신부(300), 순환기(302), 안테나(304), 신호수신부(306) 및 신호처리부(308)로 구성되는 레이다부(102)와, 속도 측정부(100)와, 저역통과 필터(104) 및 제어부(106)로 구성된다.
즉, 제1도에 도시된 레이다부(102)는 장애물의 상대속도를 측정하기 위하여마이크로파를 발생하는 펄스송신부(300)와, 마이크로파의 빔을 자동차의 전방으로 발생하고, 장애물로부터 반사된 파의 빔을 입력하는 안테나(304)와 반사된 파의 빔을 입력하여 상대속도 및 거리를 측정하기 위한 신호로 변환하는 신호 수신부(306)와, 및 신호 수신부(306)의 출력을 입력하여 상대속도 및 거리를 측정하는 신호처리부(308)를 구비하는 것을 특징으로 하고, 펄스 송신부(300)와 안테나(304)와 신호수신부(306)의 사이에 연결되어 펄스 송신부(300)로부터 출력되는 신호를 안테나(304)로 출력해주고 안테나(304)로 입력된 반사된 파의 빔을 신호수신부(306)로 출력해주는 동시에 안테나(304)로 입력된 반사된 파의 빔이 펄스 송신부(300)로 입력되고, 펄스 송신부(300)로부터 출력되는 신호가 신호수신부(306)로 입력되는 것을 막아서 각 부의 감쇄를 막는 역할을 하는 순환기를 더 구비한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치 및 방법은 레이다를 이용하여 전방에 갑자기 출현한 장애물을 감지하여 자동으로 브레이크를 걸어주거나 수동으로 브레이크를 걸 수 있도록 경보음이나 브레이크 램프를 점화시켜 줌으로서, 운전자와 차량을 보호해주는 효과가 있다.
제1도는 본 발명에 의한 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치의 개략적인 블럭도이다.
제2도는 본 발명에 의한 레이다를 이용한 자동차 브레이크 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
제3도는 제2도에 도시된 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치의 본 발명에 의한 일실시예의 블럭도이다.

Claims (4)

  1. 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치에서,
    상기 자동차의 속도를 측정하여 차량 속도를 출력하는 속도측정수단;
    상기 자동차의 전방에 출현한 장애물에 대한 상대속도 및 상기 자동차와 상기 장애물과의 떨어진 거리를 측정하여 측정된 값을 출력하는 레이다수단;
    상기 레이다수단의 출력을 입력하여 상기 장애물이 없는 상황에서 발생하는 각종 잡음을 제거하는 필터수단; 및
    상기 필터수단과 상기 속도측정수단의 출력을 입력하여 상기 자동차의 정차거리가 상기 떨어진 거리보다 클 경우, 상기 브레이크를 자동으로 걸어주거나, 브레이크를 수동으로 걸 수 있도록 하는 신호를 출력하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이타를 이용한 자동차 브레이크 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 레이다수단은
    상기 장애물의 상대속도를 측정하기 위하여 마이크로파를 발생하는 펄스송신수단;
    상기 마이크로파의 빔을 상기 자동차의 전방으로 발생하고, 상기 장애물로부터 반사된 파의 빔을 입력하는 안테나;
    상기 반사된 파의 빔을 입력하여 상기 상대속도 및 상기 거리를 측정하기 위한 신호로 변환하는 신호 수신수단; 및
    상기 신호 수신수단의 출력을 입력하여 상기 상대속도 및 상기 거리를 측정하는 신호처리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 레이다수단은
    상기 펄스 송신수단과 상기 안테나와 상기 신호수신수단의 사이에 연결되어 상기 펄스 송신수단으로부터 출력되는 신호를 상기 안테나로 출력해주고 상기 안테나로 입력된 상기 반사된 파의 빔을 상기 신호수신수단으로 출력해주는 순환기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치.
  4. 레이다를 이용한 자동차 브레이크 장치의 브레이크 방법에 있어서,
    갑작스런 장애물의 출현시에 장애물과 자동차의 상대속도를 측정하는 상대속도 측정단계;
    상기 자동차의 정차거리를 계산하는 정차거리 계산단계;
    상기 자동차의 속도, 상기 자동차와 상기 장애물의 떨어진 거리 및 상기 자동차가 달리는 노면의 상태에 따라 상기 정차거리를 보정하는 정차거리 보정단계;
    상기 정차거리가 상기 떨어진 거리보다 큰 가를 판단하여 만족하지 않으면 상기 정차거리 계산단계로 진행하는 판단단계; 및
    상기 판단단계를 만족하면 상기 자동차의 브레이크를 자동으로 걸어주거나 상기 브레이크를 수동으로 걸 수 있도록 하는 신호를 발생하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이다를 이용한 자동차 브레이크 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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