KR100753983B1 - 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명은 차량이 장애물에 소정의 감속거리까지 접근하게 되면 자동으로 전자제어유닛(ECU;electronic control unit)의 프로그램된 제어신호가 엑셀레이터페달에 이격된 가이드스톱유닛①과 브레이크페달에 연결된 가이드스톱유닛②에 대해 작동명령을 주고 이 작동명령에 따라 가이드스톱유닛①과 가이드스톱유닛②가 순차적으로 작동하여 엑셀레이터페달을 역방향으로 밀어올려 차량의 속도를 감속시킨후 다시 차량이나 장애물이 감속거리를 지나 소정의 제동거리에 접근하게 되면 브레이크페달을 작동시켜 차량을 제동시킴으로써, 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙 등으로 엑셀레이터페달 및 브레이크페달을 오작동시켜서 발생하는 각종의 사고를 미리 방지할 수 있고 차량의 주행안전거리를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법을 제공한다.

본 발명의 차량의 주행안전거리 자동제어시스템의 구성은, 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 있어서, 주행하는 전방의 차량이나 장애물 등의 상황을 감지하는 센싱장치(100)와; 상기 센셍장치(100)와 연결되고 상기 센싱장치(100)에서 전송되는 센싱된 전기신호를 받아 사전에 설정된 프로그램에 따라 제어명령을 수행하는 전자제어유닛(ECU; electronic control unit,200)과; 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 감속을 제어하는 엑셀레이터유닛(310)과, 상기 엑셀레이터유닛(310)과 독립하여 작동하고 엑셀레이터페달(400)의 상하작동을 제어하는 가이드스톱유닛①(315)과, 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 제동을 제어하는 브레이크유닛(330)과, 상기 브레이크유닛(330)과 독립하여 작동하고 브레이크페달(400')의 작동을 제어하는 가이드스톱유닛②(350)로 이루어진 감속/제동제어부(300)를 포함한다.

센싱장치, 전자제어유닛(ECU; electronic control unit), 감속/제동제어부, 엑셀레이터유닛, 브레이크유닛, 가이드스톱유닛.

Description

차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법{Automatic controlling system for maintaining safely the running range in the car and method thereof}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템의 블록 구성도

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템의 센싱장치 및 전자제어유닛의 상세 구성도

도 3a는 도 1에 예시한 감속/제동제어부의 가이드스톱유닛①이 작동하기 전 엑셀레이터페달이 작동하는 경우를 나타낸 단면도

도 3b는 도 1에 예시한 감속/제동제어부의 가이드스톱유닛①이 상승작동하여 엑셀레이터페달이 상승하는 경우를 나타낸 단면도

도 4a, 4b는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에서 감속/제동제어부의 가이드스톱유닛②가 작동하기 전 브레이크페달이 작동하는 상태를 나타내는 단면도

도 5a, 5b는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에서 감속/제동제어부의 가이드스톱유닛②가 작동하는 관계를 나타내는 단면도

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 제동을 위한 자동제어 방법의 동작 순서도

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동 제어방법에서 엑셀레이터페달의 제어을 위한 가이드스톱유닛①이 작동하는 순서도

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동 제어방법에서 엑셀레이터페달의 작동 후 브레이크페달을 작동시키는 과정을 나타낸 순서도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 센싱장치

110 : 외부센싱장치 130 : 주행센싱장치

140 : 핸들회전량신호전송부 150 : 와이퍼신호전송부

200 : 전자제어유닛(ECU)

220 : 계산부 240 : RAM

260 : ROM

300: 감속/제동제어부

310: 엑셀레이터유닛 315: 가이드스톱유닛①

330: 브레이크유닛 350: 가이드스톱유닛②

360, 360': 솔레노이드

400: 엑셀레이터페달 400': 브레이크페달

본 발명은 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 차량이 장애물에 소정의 감속거리까지 접근하게 되면 자동으로 전자제어유닛(ECU;electronic control unit)의 프로그램된 제어신호가 엑셀레이터페달에 이격된 가이드스톱유닛①과 브레이크페달에 연결된 가이드스톱유닛②에 대해 작동명령을 주고 이 작동명령에 따라 가이드스톱유닛①과 가이드스톱유닛②가 순차적으로 작동하여 엑셀레이터페달을 역방향으로 밀어올려 차량의 속도를 감속시킨후 다시 차량이 감속거리를 지나 소정의 제동거리에 접근하게 되면 브레이크페달을 작동시켜 차량을 제동시킴으로써, 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙등으로 엑셀레이터페달 및 브레이크페달을 오작동시켜서 발생하는 각종의 사고를 미리 방지할 수 있고 차량의 주행안전거리를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 일반 차량의 풋브레이크 제동 또는 장애인 차량의 경우 차량제동을 핸드/풋브레이크 등과 같은 차량의 제동 장치는 운전자가 필요에 따라 발로써 또는 장애인 차량의 경우 차량제동을 위한 브레이크를 손으로써 동작시켜야만 제동이 이루어지는 수동식제동방식으로 사용되고 있다.

이와 같은 수동식 제동과정에서 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙 등으로 오작동하여 발생되는 사고의 위험성을 제거하기 위하여, 차량의 전, 후방에 타물체가 근접하게 접근되면 에어 실린더의 피스톤축이 풋제동과 클러치(clutch)를 자동으로 동작되게 함으로써 불의의 사고를 미리 방지하기 위한 제동 자동 제어장치에 관한 기술이 대한민국 실용신안등록출원 공고번호 제1090-405호 (1990년 1월 30일,이하 문헌 1이라 한다)의 차량 충돌 방지장치에서 개시된 바 있다.

그러나 상기한 차량 충돌 방지장치는, 운전자의 필요에 따라 선택적으로 이를 구동할 수 있는 수단이 미비되어 있음으로 인해서 도심지와 같이 근접물체가 많은 곳에서 운전자의 의도와는 관계없이 차가 정지되는 불편함이 있고, 또한 차량의 속도와는 관계없이 전, 후방에 물체가 나타나기만 하면 차가 정지됨으로써 서행 운전시에 운전자의 의도와는 다르게 차가 정지되는 불편함이 있다.

상기 문헌 1의 불편함을 해결하기 위한 것으로서, 전방에 물체가 있을 경우에 전방 물체의 거리와 차량의 속도를 종합적으로 판단하여 제동을 자동으로 동작시킴으로써 불의의 사고를 미리 방지할 수 있고, 리니어 모터와 전자석을 이용하여 브레이크페달을 구동시킴으로써 설치비용을 최소화시킬 수 있는 차량의 브레이크 자동제어장치으로서 대한민국 특허 제0142539호(1998년 4월 01일,이하 문헌 2이라 한다)이 개시되어 있다.

문헌 2의 구성은, 운전자가 제동의 동작을 자동으로 할 것인지, 아니면 수동으로 할 것인지를 선택하여 온/오프시키는 경우에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 선택스위치(SW)와, 전방 물체의 거리를 감지하기 위하여 광신호를 출력하고, 전방 물체에 의해 반사된 광신호를 감지하여 이를 전기적인 신호로 변환한 뒤에 출력하는 발광 소자 및 수광 소자와, 차량의 현재 속력을 감지하여 이를 전기적인 신호로 변환한 뒤에 출력하는 차속센서와, 상기 선택스위치가 온될 경우에, 상기 수광 소자로부터 입력되는 신호로부터 전방 물체가 기준치보다 근거리에 있는 지를 판단하고, 전방 물체가 기준치보다 근거리에 있는 경우에 상기 차속센서로부터 입력되는 신호로부터 현재 차량의 속력이 고속 상태에 있는지를 판단하여, 이에 따라 제동을 자동으로 구동하기 위한 구동신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부로부터 입력되는 구동신호에 따라 브레이크페달을 동작시키는 브레이크 구동부로 이루어진다.

그러나, 인용문헌 2에 의하면, 차량의 주행 또는 급가속 주행중에 운전자가 예상하지 못한 장애물이 차량의 전방에서 갑자기 나타나는 경우에 운전자(특히 장애인운전자)가 이를 미처 발견하지 못하거나, 또는 갑작스럽게 나타난 전방 장애물을 발견하고 당황하거나, 운전미숙 등으로 인하여 제동 장치를 동작시키지 못하고 브레이크페달을 밟는 제동동작 대신에 당황해서 엑셀레이터페달을 밟아 차량이 급가속하게 되면 대형 충돌사고를 유발시키거나 심각한 인명피해를 입 힐 수 있다.

더구나, 상기 인용문헌 2의 제어부에 의해 산출된 전방 장애물의 거리가 기준치보다 작은 경우에 주행속도 감지신호를 읽어들여 현재의 주행속도가 기준치를 초과하는지를 판단하고, 현재의 주행속도가 상기 기준치를 초과하는 경우에 제동이 자동으로 작동하게 되는데, 이 상태에서 운전자가 엑셀레이터페달을 계속해서 누르고 있으면 급가속으로 인한 제동명령을 상실하여 차량을 계속주행시키는 경우가 있고, 차량의 계속되는 주행으로 인하여 제어부에 영향을 미쳐서 차량이 급발진으로 주행하여 사고를 일으킬 우려가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래의 단점 및 불편함을 해결하기 위한 것 으로서,차량이 장애물에 소정의 감속거리까지 접근하게 되면 자동으로 전자제어유닛(ECU;electronic control unit)의 프로그램된 제어신호가 엑셀레이터페달에 이격된 가이드스톱유닛①과 브레이크페달에 연결된 가이드스톱유닛②에 대해 작동명령을 주고 이 작동명령에 따라 가이드스톱유닛①과 가이드스톱유닛②가 순차적으로 작동하여 공압실린더의 힘으로 엑셀레이터페달을 역방향으로 밀어올려 차량의 속도를 감속시킨후 다시 차량이 감속거리를 지나 소정의 제동거리에 접근하게 되면 공압실린더의 힘으로 브레이크페달을 작동시켜 차량을 제동시킴으로써, 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙 등으로 엑셀레이터페달 및 브레이크페달을 오작동시켜서 발생하는 각종의 사고를 미리 방지할 수 있고 차량의 주행안전거리를 자동으로 제어할 수 있도록 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 주행안전거리 자동제어시스템의 구성은, 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 있어서, 주행하는 전방의 차량이나 장애물을 센싱하는 센싱장치(100)와; 상기 센싱장치(100)와 연결되고 상기 센싱장치(100)에서 전송되는 센싱된 전기신호를 받아 사전에 설정된 프로그램에 따라 제어명령을 수행하는 전자제어유닛(ECU; electronic control unit,200)과; 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 감속을 제어하는 엑셀레이터유닛(310)과, 상기 엑셀레이터유닛(310)과 독립하여 작동하고 엑셀레이터페달(400)의 상하작동을 제어하는 가이드스톱유닛①(315)과, 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 제동을 제어하는 브레이크유닛(330)과, 상기 브레이크유닛(330)과 독립하여 작동하고 브레이크페달(400')의 작동을 제어하는 가이드스톱유닛②(350)로 이루어진 감속/제동제어부(300)를 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 의한 제어방법은, 차량의 메인전원이 인가되고, 엑셀레이터페달(400)에 의한 가속동작이 시작되면 센싱장치(100)내 모든 센싱신호를 초기화시키는 단계(S20)와;

상기 센싱장치(100)와 ECU(200)에 전기적으로 연결되어 있는 감속/제동제어부(300)가 스위치온(ON)이 되었는지를 판단하는 단계(S30)와;

상기 감속/제동제어부(300)가 스위치온(ON)이 된 경우에 센싱장치(100)의 외부센싱장치(110)가 차량 자체의 전방에 있는 장애물에 원/근거리 광신호를 발사하여 센싱하는 단계(S40)와;

상기 센싱하는 단계(S40)에서 차량 자체와 센싱된 장애물과의 실제거리를 상기 ECU(200)의 계산부(220)가 계산하는 단계(S50)와;

상기 계산하는 단계(S50)에서 산출된 장애물과의 실제거리가 ROM(260)에 이미 저장되어 있는 룩업테이블(Lookup table)을 참조하여 장애물과의 실제거리가 룩업테이블에서 참조된 기준거리값 보다 작은지를 판단하는 단계(S60)와;

상기 기준거리값 판단 단계(S60)에서 상기 산출된 장애물과의 실제거리가 상기 룩업테이블의 기준거리값보다 작은 경우에 상기 ECU(200)에 의해 주행센싱장치(130)로부터 상기 가이드스톱유닛①(315)이 가이드스톱판(40)을 작동시키고 상기 가이드스톱판(40)이 이동하여 엑셀레이터페달(400)을 최초의 위치까지 자동으로 작 동시키는 단계(S70)와;

그 후 브레이크유닛(330)이 작동됨으로써 상기 가이드스톱유닛②(350)를 작동시켜 브레이크페달(400')을 작동하는 단계(S80)로 이루어진다.

본 발명은 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙 등의 이유로 엑셀레이터페달 및 브레이크페달을 오작동하여 차량이 장애물에 소정의 거리까지 근접하는 경우 차량을 자동으로 감속 및 제동하여 차량의 충돌을 방지하고 주행안전거리를 확보하는 이점이 있다.

또한 본 발명은 장애물 또는 다른 차량의 추월 주행시 돌발적으로 나타나는 충돌위기 상황이 감지되는 순간 ECU(200)의 작동명령에 따라 가이드스톱유닛①과 가이드스톱유닛②가 동시에 작동하여 엑셀레이터페달을 강제로 상승시켜 운전자의 엑셀레이터페달(400)의 작동에 의해 차량이 가속되는 것을 방지하면서 브레이크페달(400')을 작동시켜 차량을 급제동시킴으로써, 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙등으로 엑셀레이터페달 및 브레이크페달을 오작동시켜서 발생하는 각종의 사고를 미리 방지할 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 있어서 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 명세서에서 사용되고 있는 자동제어란 차량의 주행시의 전후방 또는 측면에 위치하는 차량의 접근거리 또는 차량 주변의 기상변화(눈 또는 비)에 순응하여 사전설정된 제어프로그램에서 전송하는 전기 신호에 따라 엑셀레이터페달의 자동 감속이나 브레이크 페달의 제동에 대하여 가이드스톱유닛이 동작하는 일련의 과정 을 포함한다.

또한 본 발명에서 엑셀레이터페달의 역방향이란 엑셀레이터페달을 밟는 방향의 반대방향으로서, 엑셀레이터페달의 하부에 설치된 가이드스톱유닛①의 가이드스톱판이 상방향으로 작동하여 엑셀레이터페달을 강제로 밀어올리는 동작을 말하고, 그 반대의 방향을 순방향이라 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템을 나타내는 구성도로서, 본 발명의 차량의 자동제어시스템은 전방 또는 급가속으로 운행중 발생할 수 있는 주변 상황을 센싱하는 센싱장치(100)와; 상기 센싱장치(100)의 출력단이 연결되고 상기 센싱장치(100)에서 전송되는 전기신호를 받아 제어명령을 수행하는 전자제어유닛(ECU; electronic control unit,200)과; 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 작동되어 차량의 주행속도를 제어하는 감속/제동제어부(300)를 포함한다.

본 발명의 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에서 센싱장치(100)와 전자제어유닛(ECU,200)과 감속/제동제어부(300)는 차량의 메인전원이 인가되는 때에 스위치온(ON)상태로 되고, 차량의 주행속도가 약 20km/h 이상으로 증가됨과 동시에 자동제어시스템이 활성화한다.

상기 감속/제동제어부(300)는, 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 감속을 제어하는 엑셀레이터유닛(310)과, 상기 엑셀레이터유닛(310)과 독립하여 작동하고 차량의 엑셀레이터페달(400)의 작동에 의해 주행 또는 급가속으로 주행하면서 전방의 장애물이 소정거리로 접근하는 경우 차량의 제동을 시작하는 브레이크유닛(330)과, 상기 엑셀레이터유닛(310)의 상승 또는 하강작동신호로 작동되는 가이드스톱유닛①(315)과, 상기 브레이크유닛(330)의 상승 또는 하강작동신호로 작동되는 가이드스톱유닛②(350)를 포함한다.

그리고, 상기 센싱장치(100)는 도 2에 상세히 도시된 바와 같이 차량이 주행하거나, 좌회전이나 우회전 심지어 U 턴, 또는 급가속으로 주행하는 경우에 발생할 수 있는 다른 차량의 전면 또는 후면 또는 측면에 일정한 거리 이내에 근접하거나 다른 차량 이외의 장애물과의 안전거리 내지 근접거리, 그리고 차량의 주행시 영향을 주는 눈이나 비의 기상변화 조건 등 다양한 주변환경 등을 감지한다.

또한, 상기 ECU(200)는 전기적으로 연결하는 핸들회전량신호전송부(140)와 와이퍼신호전송부(150)를 포함한다.

이때, 상기 핸들회전량신호전송부(140)는 상기 ECU(200)에 차량 핸들의 회전량(각도)에 대응하는 각도신호를 전송하고, 상기 와이퍼신호전송부(150)는 상기 핸들회전량신호전송부(140)와 별개로 상기 ECU(200)에 차량 와이퍼 스위치의 작동단계별 위치를 전송한다.

그리고, 상기 핸들회전량신호전송부(140)는 본 발명의 차량을 주행중 좌회전이나 우회전 심지어 U 턴시 운전자가 회전시키는 핸들의 회전량 범위, 즉 회전각도의 범위에 따라 상기 ECU(200)를 통해 감속/제동제어부(300)의 엑셀레이터유닛(310)과 브레이크 유닛(330)에 해당하는 회전량신호를 전송한다.

구체적으로 말하자면, 상기 핸들회전량신호전송부(140)는 핸들의 중립과 좌회전, 우회전의 위치상태를 스위치하는 스위치를 포함한다.

즉, 상기 핸들회전량신호전송부(140)는 차량이 S 자 코스 또는 방향전환하는 경우 핸들의 회전각도에 따라 상기 감속/제동제어부(300)의 작동여부에 대한 신호를 ECU(200)에 전송하는데, 핸들의 원래의 정중앙위치로서 중립상태인 0도 각도 위치에 있을 때에는 핸들회전량신호전송부(140)가 핸들회전량 신호를 전송하지 아니하고, 우측방향으로 핸들이 회전하는 때에는 우측방향의 스위치가 온(ON) 작동하고, 좌측방향 스위치가 오프(OFF) 되고, 좌측방향으로 핸들이 회전하는 때에는 좌측방향의 스위치가 온(ON) 작동하고, 우측방향의 스위치가 오프(OFF) 된다.

예를 들면 상기 핸들회전량신호전송부(140)는 차량이 일방향으로 회전하는 경우 차량범퍼의 중앙에 설치된 원거리광센서(112)와 범퍼의 양측에 설치된 좌우측 근거리광센서(114)가 각각 독립해서 작동되도록 한다.

만일 차량이 좌회전 또는 U-턴하는 때 차량의 좌측에 장애물이 있는 경우에는 좌측에 설치된 근거리광센서(114)가 센싱하여 상기 ECU(200)로 하여금 가이드스톱유닛①(315)이 작동하도록 하여 감속하도록 하고, 중앙에 설치된 원거리광센서(112)와 우측에 설치된 근거리광센서(114)를 스위치 오프(OFF)하여 주행방향과 상관없는 장애물을 센싱하여 차량이 불필요한 제동을 하지 않도록 한다. 그러나 차량의 좌측에 장애물이 매우 근접하는 경우에는 충돌사고를 방지하기위해 가이드스톱유닛①(315)과 가이드스톱유닛②(350)이 동시에 작동하도록 프로그램하여 제동효과를 주게 한다. 또한 만일 차량이 우회전하는 경우에는 상기한 좌회전의 경우와 반대로 원거리광센서(112)와 근거리광센서(114)가 작동되도록 프로그램을 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 와이퍼신호전송부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 ECU(200)에 전기적으로 연결되고, 비 또는 눈이 오는 기상변화에 따라 차량운전자가 와이퍼를 작동하면 발생되는 와이퍼의 단계적 명령신호를 상기 ECU(200)에 전송한다.

그리고, 상기 ECU(200)는 상기 센싱장치(100)에 와이퍼신호전송부(150)를 연결하여 작동되는 와이퍼의 단계적 명령신호를 사용하여 상기 ECU(200)에 전기신호를 명령할 수 있다. 바꾸어 말하자면, 상기 와이퍼신호전송부(150)는 상기 센싱장치(100)와 함께 ECU(200)에 연결될 수 있으며 와이퍼의 작동명령을 받아 전기 신호를 ECU(200)에 전송하게 된다.

그리고, 상기 감속/제동제어부(300)는 장애물과 차량간 소정거리(미터 단위) 이내에서 상기 엑셀레이터유닛(310)이 브레이크유닛(330)보다 우선하여 작동하는 경우 상기 엑셀레이터유닛(310)에 의해 가이드스톱유닛①의 작동을 제어한다.

또한, 상기 감속/제동제어부(300)는 상기 ECU(200)의 사전설정된 프로그램에서 전송하는 전기 신호에 의해 엑셀레이터유닛(310)과 브레이크유닛(330)이 작동되어 기상변화(눈 또는 비)에 적합하도록 미리 정해진 룩업테이블에서 참조되는 기준값에 따라 감속 및 제동을 실행한다.

그리고, 상기 감속/제동제어부(300)는 상기 ECU(200)에 미리 설정되어 있는 프로그램에 따라 작동하는 상기 엑셀레이터유닛(310)의 가이드스톱유닛①(315)과 관계없이 상기 브레이크유닛(330)이 별도로 연결되어, 상기 ECU(200)에 미리 설정되어 있는 프로그램에 따라 작동하는 가이드스톱유닛②(350)를 포함할 수 있다.

따라서, 도 1에 있어서 상기 가이드스톱유닛①(315)과 상기 가이드스톱유닛②(350)은 독립해서 상기 ECU(200)에 연결되고 사전설정되어 있는 프로그램에 따라 작동한다.

한편, 상기 가이드스톱유닛①(315)은 가이드스톱유닛②(350)의 브레이크유닛(330)에 대해 언제나 우선순위를 가지도록 ECU(200)에 한번 기록한 정보가 (반)영구적으로 기억되며 운전자에 의해 삭제나 수정이 불가능하게 프로그램된다.

그리고, 선택적으로 상기 브레이크유닛(330)은 상기 근거리광센서(114)의 작동중에 운전자의 엑셀레이터페달의 강제적인 작동에 의해 가속신호가 강제로 전달되는 경우 스위치 온(ON) 상태로 전환하는 가이드스톱유닛①(315)과 동시에 가이드스톱유닛②(350)에 의해 감속과 제동이 동시에 스위치되도록 구성할수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에서 센싱장치 및 ECU를 상세히 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 자동제어시스템에서 상기 센싱장치(100)는 거리 감지용 광센서인 원거리광센서(112)및 근거리광센서(114)와 기상변화센서(116)로 구성되는 외부센싱장치(110)와; 상기 외부센싱장치(110)와 동시에 동작되어 차량의 주행속도신호와 엑셀레이터페달(400)의 작동신호를 수신하는 주행센싱장치(130)로 이루어진다.

그리고, 상기 센싱장치(100)에서 외부센싱장치(110)는 입력단에서 입력하는 원거리신호, 근거리신호, 기상변화신호, 주행신호, 및 엑셀레이터페달신호에 대하여 각각 센싱하는 원거리광센서(112), 근거리광센서(114), 및 기상변화센서(116)를 포함하고, 상기 주행센싱장치(130)는 차량 자체의 주행속도를 센싱하는 주행속도신 호스위치(132)와, 상기 주행속도신호스위치(132)에 의한 엑셀레이터페달(400)의 위치변화보다 우선해서 엑셀레이터페달의 신호를 센싱하기위한 엑셀레이터페달스위치(134)를 포함한다.

또한, 상기 외부센싱장치(110)와 주행센싱장치(130)의 출력단에는 이들 각종 신호들을 저장하여 계산하고 해당하는 작동명령을 제공하는 ECU(200)가 전기적으로 연결된다.

그리고, 상기 외부센싱장치(110)는 다수개의 개별적인 센서로 이루어지며, 상기 다수개의 센싱소자는 각각 차량의 앞면 및 범퍼 등의 부근에 설치되고, 상기 ECU(200)에 전기적으로 연결된다.

상기 외부센싱장치(100)에서 상기 원/근거리광센서(112,114)는 주행하는 전방의 차량의 거리를 감지하기 위하여 원/근거리광센싱신호를 조사하여 차량 등 센싱대상 장애물로부터 반사되어 오는 신호를 수신한다.

그리고, 상기 외부센싱장치(110)의 기상변화센서(116)는 상기 원/근거리광센서(112,114)가 비나 눈이 올 때 등 기후의 상태가 변화하는 조건 등 다양한 주변환경에 따라 가변 될 수 있는 기상변화 센싱신호를 수신한다.

또한, 상기 주행센싱장치(130)의 주행속도신호스위치(132)는 상기 ECU(200)의 제어신호에 따라 차량의 주행속도가 약 20km/h 인 경우 원거리광센서(112)를 스위치 온(ON) 하고 근거리광센서(114)도 스위치 온(ON)한다.

그리고, 상기 외부센싱장치(110)는 원거리광센서(112)가 차량의 주행속도에 따라 전방에서 주행하는 차량이나 장애물이 소정의 안전거리(약 100m 에서 50m 이 내의 거리)까지 접근하면 광 신호를 1차로 조사하여 계속해서 감지된다.

상기와 같이 원거리광센서(112)에 의해 센싱된 차량이나 장애물이 아주 근접한 제한거리, 예컨대 약 20m 이내로 접근하면, 약 20m 이내를 센싱하는 근거리광센서(114)가 2차로 작동된다.

한편, 주행중인 차량의 전방에서 주행하던 차량이나 장애물이 감속거리(예컨대 약 50m ) 이상으로 멀어지면 운전자는 자유로운 운전이 가능하게 된다.

상기 근거리광센서(114)에 의해 센싱된 신호는 이후 ECU(200)에 의하여 계산되는데, 상기 원거리광센서(112)의 원거리 신호와 상기 근거리광센서(114)의 근거리 신호는 상기 ECU(200)에 의해 미리 설정되어 있는 룩업테이블(Look up table) 을 참조하는 프로그램에 계산된다.

여기서, 상기 룩업테이블(Look up table)은 도 1에서 설명되는 상기 가이드스톱유닛①(315) 및 상기 가이드스톱유닛②(350)를 제어하기 위하여, ROM(260)에 엑셀레이터유닛(300)이 작동되는 조건의 기준값이 미리 설정되어 있다. 즉, 상기 룩업테이블은 차량의 주행속도가 클 때 전방에 위치한 차량이나 장애물과의 평상시 거리에 있어도 감속시키기 위해서 가이드스톱유닛①(315)에 가해지는 제어신호와 주행속도신호의 기준값을 설정하고, 또한, 기상변화의 날씨상태신호에 따라서 맑음, 우기 등의 신호에 따라 제동에 가해지는 기준값을 설정한다. 예를 들면, 우기중에 주행 또는 급가속 주행중인 차량은 맑은 날씨보다도 전방물체의 관측이 어려울 뿐만 아니라 급제동시에는 차량이 미끄러지며 감속과 제동의 거리가 길어지기 때문에 평상시 거리에 위치한 차량이나 장애물에 대해 감속 및 제동을 위한 신호의 기준값을 설정한다. 이와 같이 하여 주행 또는 급가속 주행중인 차량의 브레이크 제어신호는 전방물체와의 거리감지신호와 주행속도신호 및 날씨상태신호에 따라 크기가 결정되어서, 그 제어신호에 의해 계산부(220)가 구동된다.

한편, 상기 ECU(200)는 ECU(200)에서 계산한 센싱신호가 충돌가능하다는 주의 이상의 경고 내지 위험신호로 판정되는 경우 감속/제동제어부(300)의 브레이크유닛(330)에 정지신호를 전송하면서 엑셀레이터유닛(310)에도 또한 작동신호를 전송하고, 이 작동신호가 가이드스톱유닛①(315)과 가이드스톱유닛②(350)를 작동하여 제어되도록 활성화시킨다.

더구나 상기 ECU(200)는 눈 또는 비가 오는 기상변화에 대해서 상기 와이퍼신호전송부(150)에 의한 급가속 주행중인 차량의 제동을 위한 제어신호를 전방에 위치하는 장애물과의 거리감지신호와 주행속도신호 및 날씨상태신호에 따라 크기가 결정되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 와이퍼신호전송부(150)는 차량의 운전자가 와이퍼를 작동시키는 단계적 작동명령을 전송한다. 상기 와이퍼신호전송부(150)는, 예컨대 미리 프로그램하여 ECU(200)에 3단계로 저장되어 있는 와이퍼 작동단계 중에서 1단, 2단 및 3단의 구분된 와이퍼작동에 따라 도 3b에 도시된 바와 같이 엑셀레이터유닛(310)에 대하여 가이드스톱유닛①(315)이 화살표 R1 방향에서 R2 방향으로 각각 10 , 30, 및 50 % 로 단계적으로 상승작동되도록 작동명령을 전송한다.

예를들어, 비나 눈이 오는 기상상태에서는 일반적으로 운전자는 와이퍼를 작동하여 차량 전방의 시야를 확보하게 되는데, 이때 운전자가 와이퍼의 스위치를 3단으로 작동하게 되면 가이드스톱유닛①(315)이 작동하게 된다.

즉, 상기와 같이 가이드스톱유닛①(315)이 작동하게 되면 엑셀레이터스톱판(40)이 엑셀레이터페달(400)의 역방향으로 50% 작동되어, 원거리광센서(112) 및 근거리광센서(114)의 작동에 관계없이 차량의 룩업테이블(lookup table)에서 설정된 기준속도 대비 주행속도를 50 % 감속시키도록 정하여 가이드스톱판(40)이 상승작동되어 주행차량의 속도가 강제로 감속되도록 한다.

특히 노면이 결빙되는 영하의 조건하에서는 차량의 제동거리가 정상적인 기상조건하에서 보다 훨씬 길어지기 때문에 상기 가이드스톱유닛②(350)의 작동에 의한 차량이 급제동시 미끄럼에 의한 충돌사고가 일어날 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 기상변화센서(116)에 의해 가이드스톱유닛②(350)의 작동이 강제로 정지되도록 프로그램함으로써, 차량의 급제동을 방지하면서 적정속도로 서행할 수 있도록 하여 차량의 안전운행을 도모한다.

한편, 상기 ECU(200)는 센싱장치(100)의 전기 신호를 받아 엑셀레이터페달(400) 및 브레이크페달(400')보다 우선순위를 가지고 작동하도록 원/근거리광 신호와 주행신호를 계산하는 계산부(220)와, 운행 중에 발생하는 여러 가지 변수신호를 임시로 저장하는 RAM(240,Random access memory)과, 한번 프로그램으로 기록한 정보가 전원 유지와 상관없이 영구적으로 기억되는 ROM(260,Read only memory)을 포함한다.

그리고, 상기 계산부(220)에는 상기 센싱장치(100)의 전기 신호를 받아 제어명령을 수행하도록 상기 센싱장치(100)의 출력단이 연결되고, 또한 계산부(220)는차량이나 장애물이 기준거리 이내로 접근하면, 상기 기준 이내의 원/근거리광센서(112,114)가 센싱하면서 상기 주행센싱장치(130)의 주행속도신호스위치(132)도 동시에 센싱하여 차량 운전자의 엑셀레이터페달(400)의 변화보다 우선순위를 가지고 작동하도록 원/근거리광 신호와 주행신호를 계산한다. 상기 계산부(220)는 상기 원거리광센서(112)가 소정의 거리내에 물체가 있음을 감지하는 때 상기 ECU(200)가 소정거리 내에 장애물이 있음을 판정하여 경보신호를 감속/제동제어부(300)에 전송한다.

그리고, 상기 ECU(200)의 RAM(240,Random access memory)은 상기 계산부(220)와 전기적으로 연결되고 운행 중에 발생하는 여러 가지 신호, 즉 센싱장치(100) 및 와이퍼신호전송부(150)의 변수신호를 저장한다.

또한, 상기 ECU(200)의 ROM(260,Read only memory)은 상기 계산부(220), RAM(240,Random access memory)과 전기적으로 연결되고 전기가 공급되지 않아도 이곳에 저장되어 있던 데이터는 일시에 없어져 버리지 않고 한번 프로그램으로 기록한 정보가 전원 유지와 상관없이 영구적으로 기억되며 삭제나 수정이 불가능한 기억장치이다. 그리고, 상기 ROM(260)은 차량내에 설치되는 액정표시장치 이외에 사람의 음성안내에 필요한 데이터를 전기신호로서 저장한다.

다시 말해 상기 ECU(200)의 계산부(220)에서 계산한 센싱신호가 충돌가능하다는 주의 이상의 경고 내지 위험신호로 판정되는 경우 상기 ECU(200)는 브레이크유닛(330)에 정지신호를 전송하면서 상기 액정표시장치에 경보신호를 전송하고 이 경보신호를 차량 운전자가 인식할 수 있도록 할 수 있다. 그리고, 상기 경보신호는 ECU(200)의 ROM(260)에 사전에 저장된 음성데이터를 출력한다.

도 3a 및 도 3b 는 각각 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에서 엑셀레이터페달을 제어하는 작동관계를 나타내는 단면도이다. 여기서는 상기 가이드스톱유닛①(315)이 실제로 작동하는 관계를 위주로 하여 설명한다.

도 3a에서 상기 가이드스톱유닛①(315)이 상승작동하기 전 엑셀레이터페달(400)이 작동되는 경우를 나타낸 단면도이고, 도 3b는 감속/제동제어부의 가이드스톱유닛①(315)이 상승작동하여 엑셀레이터페달(400)이 상승하는 경우를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 차량의 엑셀레이터페달(400)에 대해 작용되는 상기 ECU(200)에 의한 가이드스톱유닛①(315)은 차량이 전방으로 주행하거나, 좌회전이나 우회전 심지어 U 턴, 또는 급가속으로 주행하는 경우에 발생할 수 있는 다른 차량의 전면 또는 후면 또는 측면의 위험한 거리에 근접하거나 다른 차량 이외의 장애물과의 안전거리 이내에 근접하는 경우에 작동하는 메카니즘을 갖는다.

도 3a, 3b에 있어서 상기 차량의 엑셀레이터페달(400)에 대해 작용되는 가이드스톱유닛①(315)은 상기 ECU(200)로부터 엑셀레이터유닛(310)의 전기적인 제어신호에 따라 기계적으로 동작하는 솔레노이드(360)에 의해 작동된다.

여기서, 상기 엑셀레이터페달(400)은 상기 ECU(200)의 제어에 따라 차량의 주행시 가이드스톱유닛①(315)에 의해서 화살표A1 내지A2 방향으로 상하작동 가능하다. 한편브레이크페달(400')에 의한 제동의 경우에는 상기 가이드스톱유닛②(350)을 가동하도록 활성화하면 도 5a 및 도 5b를 참조하여 이해할 수 있는 바와 같이, 상기 가이드스톱유닛②(350)에 연결되어 있는 솔레노이드(360')가 자성을 띠게 되면서 제어시키게 되는 것을 이해할 수 있다.

한편, 상기 솔레노이드(360)는 상기 엑셀레이터페달(400)의 엑셀레이터유닛(310)에 연결되며, 또한 상기 솔레노이드(360)는 가이드스톱판(40)의 급속한 가동을 제어하기 위해 ECU(200)에서 제어명령을 받아 엑셀레이터유닛(310)의 제어명령으로 작동한다.

그리고, 상기 가이드스톱유닛①(315)은 상기 엑셀레이터페달(400)에 일정한 간격을 두고 위치되고 엑셀레이터유닛(310)에 연결된 솔레노이드(360)의 전기신호에 따라 상하로 상하작동가능하게 하는 가이드스톱판(40)과 , 상기 가이드스톱판(40)이 일정한 각도범위(량)내에서 상하작동하도록 지지하는 지지축(36)과, 상기 가이드스톱판(40)과 힌지결합되어 지지축(36)을 중심으로 하여 좌우로 왕복이동하는 링크(34)와, 상기 링크(34)에 연결되는 피스톤로드(32)와, 상기 피스톤로드(32)가 좌우로 왕복이동하고 에어콤프레셔(26)로부터 공기압을 공급하는 공급구(28) 및 공기압을 배기하는 배기구(28')를 가진 공압실린더(30)와, 상기 가이드스톱판(40)이 상기 에어콤프레셔(26)에서 공급 또는 배기되는 공기압(Kg/㎠)에 따라 상하작동을 유지하는 경우 상기 지지축(36)과 상기 공압실린더(30)를 고정하는 베이스(20)를 포함한다. 여기에서 상기 공급구(28) 및 배기구(28')는 공기압의 흐름 방향을 그 반대로 하는 경우 공기를 배기하는 배기구(28')가 공급구(28) 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 에어콤프레셔(26)는 에어탱크의 공기압에 따라 압력이 조절되 는데, 일정한 압력(Kg/㎠)이 상승되면 상기 에어콤프레셔(26)가 스위치 오프(OFF)하고, 반대로 에어탱크의 공기압력이 일정한 압력이하로 되면 작동 온(ON) 상태로 된다. 상기 압력(Kg/㎠)은 상기 ECU(200)의 프로그램으로 룩업테이블을 참조하여 정할 수 있다.

또한, 상기 에어콤프레셔(26)는 엑셀레이터페달(400)에 대한 상하작동으로 엑셀레이터페달(400)의 상승 내지 고정상태를 유지시키는 압력을 제공한다.

그리고, 상기 가이드스톱판(40)은 차량과 장애물과의 거리 및 주행속도신호에 따른 ECU(200)의 제어명령으로 자동으로 상하작동한다. 따라서, 상기 가이드스톱유닛①(315)은 엑셀레이터유닛(310)으로 ECU(200)의 작동신호가 가해졌을 때, 가이드스톱판(40)은 엑셀레이터페달(400)의 상하작동을 제어함으로써 엑셀레이터페달(400)에 대해 제동력을 준다.

이때, 상기 ECU(200)의 신호는 엑셀레이터페달(400)을 강제로 상승시키기 때문에 상기 가이드스톱유닛①(315)이 상승한 상태를 유지하면서 엑셀레이터페달(400)에 대한 제동력을 정지시키게 된다.

여기서 상기 전기적 신호라인은 상기 ECU(200)에서 감속/제동제어부(300)의 엑셀레이터유닛(310)을 통하여 전기적으로 솔레노이드(360)에 연결된다. 즉 신호라인은 상기 ECU(200)에서 공급하는 전원명령으로 개폐되는 솔레노이드(360)를 개재하여 브레이크유닛(330)과 별개로 가이드스톱유닛①(315)이 엑셀레이터유닛(310)과 에어콤프레셔(26)에 연결되어 있다.

도 5a, 5b 는 각각 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어 시스템에서 감속/제동제어부의 가이드스톱유닛②(350)이 실제로 작동하는 관계를 나타내는 단면도이다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 브레이크페달(400')에 대해 작용하는 메카니즘은, 상기 ECU(200)에 의한 상기 가이드스톱유닛①(315)의 메카니즘과 유사한 원리로 작동하도록 구성된다.

한편, 도 4a, 4b는 정상상태의 주행중에 차량 운전자가 브레이크페달(400')에 대해 화살표 B1방향으로 압력을 가하면 본 발명의 공압실린더(50)가 상기 가이드스톱유닛②(350)이 어떤 작동도 되지 않도록 피스톤로드(52)와 1차링크(54) 및 2차링크(56)가 작동하는 것을 나타낸다.

도 5a, 5b는 차량의 센싱장치(100)의 외부센싱장치(110)를 통해서 주어지는 여건에 따라 차량운전자의 주행 의사와 관계없이 상기 가이드스톱유닛②(350)를 작동시켜 브레이크페달(400')을 작동하는 것을 나타낸다.

즉 도 5b는 상기 가이드스톱유닛②(350)를 작동시켜 상기 공압실린더(50)의 피스톤로드(52)가 화살표 B2 방향으로 작동되고, 다시 B2 반대방향으로 작동하여 제1링크(54) 및 제2링크(56)가 작동되면서 브레이크페달(400')이 상하작동하는 것을 나타낸다.

상기와 같은 가이드스톱유닛②(350)는 브레이크페달(400')에 설치되어 브레이크유닛(330)에 연결된 솔레노이드(360')의 전기신호에 따라 작동되는 에어콤프레셔(26')로부터 공기압을 공급하는 공급구(29) 및 공기압을 배기하는 배기구(29')가 구비되고, 상기 공기압에 의해 왕복이동되는 피스톤로드(52)가 구비된 공압실린더(50)와, 상기 브레이크페달(400')과 공압실린더(50)의 피스톤로드(52) 사이에 힌지결합되는 제1링크(54)와 제2링크(56)를 포함한다.

이와 같이 구성된 가이드스톱유닛②(350)의 가이드스톱유닛①(315)의 작동과 같은 방법으로 ECU(200)에서 감속/제동제어부(300)의 브레이크유닛(330)을 통해 작동신호가 솔레노이드(360')에 전달되고, 상기 가이드스톱유닛②(350)는 솔레노이드(360')에 의해 작동하게 된다.

그리고, 상기와 같이 작동되는 솔레노이드(360')는 공기를 일정한 압력으로 압축하여 공급하는 에어콤프레셔(26')의 작동시키고, 상기와 같이 작동되는 에어콤프레셔(26')의 공압을 공급구(29)를 통해 공급하여 공압실린더(50)를 작동하게 된다.

상기와 같이 에어콤프레셔(26')를 이용하여 솔레노이드(360')가 공압실린더(50)를 작동시킴으로써 공압실린더(50)의 피스톤로드(52)가 작동되어 제1링크(54)와 제2링크(56)를 통해 브레이크페달(400')을 작동하게 되는 것이다.

여기에서 상기 공급구(29) 및 배기구(29')는 공기압의 흐름 방향을 그 반대로 하는 경우 공기압을 배기하는 배기구(29')가 공급구(29) 역할을 하게 된다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어 시스템에서 자동제동장치는 상기 가이드스톱유닛①(315)이 엑셀레이터페달(400)에 대해 가이드스톱판(40)을 상승이동하여 차량의 속도를 제어하는 메카니즘과 제동용 가이드스톱유닛②(350)이 브레이크페달(400')에 대해 작용하여 차량의 속도를 제어하는 메카 니즘이 작용하여 차량의 주행시 안전거리를 확보한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동제어장치의 가이드스톱판(40)이 상승이동하고, 이에 의하여 엑셀레이터페달(400)을 상승이동하게 하는 작동방법(S70)은 후술하는 도 5를 참조하여 설명한다.

이제, 본 발명의 차량의 주행안전거리 자동시스템에 의한 제어방법을 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 감속 내지 제동을 위한 자동 제어방법의 동작 순서도이다.

도 6에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 의한 제어방법은, 먼저 차량의 메인전원이 인가되고, 엑셀레이터페달(400)에 의한 가속동작이 시작되면 센싱장치(100)내 모든 센싱신호를 초기화시킨다(S20).

그후 상기 센싱장치(100)에 전기적으로 연결되어 있는 ECU(200)는 감속/제동제어부(300)가 스위치온(ON)이 되었는지를 판단한다(S30).

또 상기 감속/제동제어부(300)가 스위치온(ON)이 된 경우에 센싱장치(100)의 외부센싱장치(110)가 차량 자체의 근방에 있는 장애물에 원/근거리 광신호를 발사하여 센싱한다(S40).

상기 장애물에 원/근거리 광신호를 발사하여 센싱하는 단계(S40)에서 비 또는 눈이 오는 때에 차량운전자가 와이퍼를 작동하여 상기 와이퍼신호전송부(150)가 작동하는 경우 와이퍼의 사전설정된 프로그램에 따른 단계적 명령신호를 체크하여 변화가 있을 경우 그에 대응하는 단계적 신호를 ECU(200)에 제공하여 감속/제동제어부(300)를 구동할 수 있다.

또한 차량의 주행안전거리 자동제어시스템 방법에 있어서 상기 센싱하는 단계(S40)에서 센싱된 차량과 장애물과의 거리를 상기 ECU(200)의 계산부(220)가 계산한다(S50). 즉 상기 ECU(200)의 계산부(220)는 센싱장치(100)로부터 입력되는 장애물의 센싱신호를 읽어 들여서, 이에 따라 장애물에 이르기까지의 거리를 산출한다

다음에, ECU(200)는 산출된 전방물체까지의 계산된 거리가 기준치를 초과하는지를 판단한다. 즉, 전방물체가 기준치보다 근거리에 있는지 아니면 기준치보다 원거리에 있는지를 판단한다(S60).

상기 기준거리값 판단 단계(S60)에서 장애물이 접근함에 따라 가이드스톱유닛①(315)의 가이드스톱판(40)이 작동한다. 예컨대 ECU(200)의 기준거리값이 약 50 ~ 20 m 범위내에서 가이드스톱판(40)이 자동으로 상승작동하고, 이와 반대로 이 기준거리값의 거리를 벗어나면 다시 가이드스톱판(40)이 원상복귀된다.

또 상기 기준거리값 판단 단계(S60)에서 도로 사정에 따라 차량이 정체되어 예컨대 주행속도가 20Km/h 이하인 경우 ECU(200)에서 프로그램된 명령에 의해 기상변화센싱소자(116)의 작동모드에서와 같이, 차량의 룩업테이블(lookup table)에서 설정된 기준속도 대비 주행속도를 50 % 감속시키도록 정하여 가이드스톱판(40)이 상승작동되어 주행차량의 속도를 강제로 감속되도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동제어장치의 제어방법에서, 차량의 메인 전원이 인가된 상태에서 엑셀레이터페달(400)이 상하작동되면, ECU(200)의 내부에 ROM(260)에 프로그램화되어 저장되어 있는 차량의 제동 자동 제어를 위한 룩업테이블을 ECU(200)가 참조하여 가이드스톱유닛①(315)에 연결된 엑셀레이터페달(400)에 대한 제어명령을 수행함으로써 본 발명의 실시예에 따른 차량의 자동 제어장치의 동작이 시작된다.

구체적으로, 상기와 같이 자동 제어장치의 동작이 시작되면, ECU(200)는 내부 메모리에 저장되어 있는 모든 변수를 초기화(S20)시킨 뒤에 감속/제동제어부(300)가 온이 되었는지를 판단한다(S30).

한편, 상기 감속/제동제어부(300)는 운전자가 필요에 따라 선택적으로 온/오프제동시키는 스위치로 구성할 수 있으며, 감속/제동제어부(300)가 오프되어 있는 경우에는 가감속 내지 제동이 자동으로 제어되지 않는다. 즉, 감속/제동제어부(300)가 오프되어 있는 경우에, ECU(200)는 계속적으로 감속/제동제어부(300)가 스위치 온되는지를 판단된다. 그러나 감속/제동제어부(300)가 스위치 온(ON)이 되어 있는 경우에, ECU(200)는 전방 물체를 감지하기 위하여 다수의 원/근거리광센서(112, 114)에 장애물이 근접하면 센싱신호를 받아 센징장치(100)에서 이를 센싱(S40)하여 전기적인 신호로 변환한 뒤에 ECU(200)로 출력한다.

그리고, 상기 기준거리값 판단 단계(S60)에서 전방물체가 기준치보다 원거리에 있는 경우 엑셀레이터페달(400)과 브레이크페달(400')은 운전자에 의해 정상적으로 작동되고, 상기 전방물체가 기준치보다 근거리에 있는 경우, 즉 상기 산출된 장애물과의 거리가 상기 룩업테이블의 기준거리값보다 작은 경우에 상기 ECU(200)에 의해 상기 가이드스톱유닛①(315)이 가이드스톱판(40)을 작동시키고 상기 가이드스톱판(40)이 상부로 이동하여 엑셀레이터페달(400)을 최초의 정지위치까지 자동으로 상하작동한다(S70).

다음에,상기 엑셀레이터페달(400)을 자동으로 상하작동시키는 상하작동 단계(S70)에서 엑셀레이터페달(400)이 동작되면, 엑셀레이터페달(400)에 연결되어 있는 공압실린더(30)로부터 공압이 발생되고, 상기한 공압에 의해서 엑셀레이터페달(400)이 해제된다.

또한 상기 엑셀레이터페달(400)을 최초의 정지위치까지 자동으로 상하작동하고, 이때 브레이크유닛(330)이 동작됨으로써 상기 가이드스톱유닛②(350)를 작동시켜 브레이크페달(400')을 작동한다(S80).

다시 말해 상기 엑셀레이터페달(400)을 최초의 정지위치까지 자동으로 상하작동(S70)하는 경우, 상기 ECU(200)가 가이드스톱유닛②(350)에 명령하여 공압실린더(50)를 작동시킨다. 이에 따라 상기 공압실린더(50)가 작동하여 1차링크(54) 및 2차링크(56)에 연결된 피스톤로드(52)가 작동되면서 브레이크페달(400')이 작동하여 차량이 정지하게 된다.

따라서 본 발명의 차량의 주행안전거리 자동제어 시스템을 장착한 차량이 전방으로 주행하거나, 좌회전이나 우회전 심지어 U 턴, 또는 급가속으로 주행하는 경우에 발생할 수 있는 다른 차량과의 위험한 거리에 근접하거나 다른 차량 이외의 장애물과의 안전거리이내에 근접하는 경우, 상기 ECU(200)의 작동명령에 의한 기계적 메카니즘은 가속용 가이드스톱유닛①(330)이 엑셀레이터페달(400)에 대해 상승 하고, 이에 따라서 엑셀레이터페달(400)의 하강이동을 정지시켜 차량을 정지시킨다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어방법에 있어서 엑셀레이터페달의 제어를 위한 가이드스톱유닛①(315)이 상승이동하는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 7에 나타낸 바와 같이 엑셀레이터페달(400)을 자동으로 상하작동하는 단계(S70)에서 차량이 장애물에 아주 근접한 거리 예컨대 약 40 m 이내로 접근하면,상기 엑셀레이터유닛(310)은 브레이크유닛(330)의 제동신호보다 우선하여 ECU(200)의 작동신호를 수신한다(S402).
즉, 외부센싱장치(110)에 의하여 차량이 장애물에 근접한 거리로 접근하는 것이 센싱되면, 상기 외부센싱장치(110)는 원/근거리센싱에 의한 신호를 ECU(200)에 송신하며, 상기 신호를 수신받은 ECU(200)는 브레이크유닛(330)에 보내는 제동신호보다 엑셀레이터유닛(310)에 작동신호를 우선하여 송신하고, 엑셀레이터유닛(310)이 상기 ECU(200)에 의하여 작동신호를 수신한다.

상기 엑셀레이터유닛(310)이 작동신호를 수신하면(S402), 상기 솔레노이드(360)는 ECU(200)의 전기적 신호라인을 통해 입력단의 작동신호에 의해 상기 에어콤프레셔(26)에서 공급 또는 배기되는 일정한 공기압(Kg/㎠)에 따라 공급구(28)가 열리고 출력단의 작동신호에 의해 배기구(28')가 닫혀지게 되도록 하여 내부의 피스톤로드(32)작동으로 공압실린더(30)를 구동한다(S404).

그후 상기 공압실린더(30)는 내부의 피스톤로드(32) 및 이 피스톤로드(32) 에 연결된 링크(34)를 이동시키고(S406), 상기 링크(34)에 연결된 가이드스톱판(40)을 상승, 즉 상기 엑셀레이터유닛(310)은 상기 ECU(200)의 계산부(220)에서 계산된 작동신호에 의하여 상기 솔레노이드(360)에 의해 가이드스톱판(40)을 작동시킨다(S408).

그후 상기 가이드스톱판(40)은 그와 대면하여 근접한 거리를 가지고 위치된 엑셀레이터페달(400)을 밟는 방향의 역방향으로 밀어올려 엑셀레이터페달(100)의 작동을 제어한다(S410).

따라서 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동을 위한 자동 제어방법에서 가이드스톱판(40)에 의해 엑셀레이터페달(400)을 작동시켜 차량의 속도를 감속하고, 브레이크페달(400')을 작동시켜 차량의 제동을 행한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어방법에서 엑셀레이터페달의 작동 후 브레이크페달을 작동시키는 방법을 나타낸 순서도이다.

상기와 같이 도 8에서 브레이크페달을 작동시키는 방법은 도 6의 엑셀레이터페달을 작동시키는 과정과 달리 도5a와 도 5b에 도시된 바와 같이 차량의 센싱장치(100)와 핸들회전량신호전송부(140)와 와이퍼신호전송부(150)를 통해서 주어지는 여건에 따라 차량운전자의 주행 의사와 관계없이 상기 ECU(200)가 가이드스톱유닛②(350)에 명령하여 솔레노이드(360')를 통해 공압실린더(50)를 작동시킨다(S502).

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또한, 상기와 같이 공압실린더(50)의 피스톤로드(52)가 작동하면서(도 5b 참조), 상기 피스톤로드(52)와 연결된 제1링크(54) 및 제2링크(56)를 작동시키고(S504), 상기 링크를 통해 브레이크페달(400')의 상하작동을 제어하여 차량을 정지시킨다.

한편, 엑셀레이터페달(400)을 자동으로 상승시켜 차량이 정지하게 되면 상기 ECU(200)의 제어신호의 명령에 따라 상기 엑셀레이터페달(400) 및 브레이크페달(400')이 원상복귀되는 데, 상기 엑셀레이터페달(400)을 작동시키는 가이드스톱판(40) 및 브레이크페달(400')을 작동시키는 피스톤로드(52)가 원래의 위치로 복귀하게 된다.

결국 본 발명의 차량의 엑셀레이터페달(400)에 대해 작용되는 가이드스톱퍼(40)가 상승이동하고 이에 따라서 엑셀레이터페달(400)을 밀어올려 차량의 속도를 제어는 기계적 메카니즘은 차량이 전방으로 주행하거나, 좌회전이나 우회전 심지어 U 턴, 또는 급가속으로 주행하는 경우에 다른 차량이나 그 이외의 장애물이 안전거리이내에 근접하기 전에 작동하여 장애물과의 충돌사고를 방지한다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예에서 전방 물체의 거리와 차량의 속도를 종합적으로 판단하여 차량의 감속과 제동을 자동으로 제어함으로써 불의의 사고를 미리 방지할 수 있다.

한편 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 청구범위를 벗어나지 않는 범위내에서 자유롭게 변형, 사용, 및 응용하여 실시할 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법은 차량이 장애물에 소정의 감속거리까지 접근하게 되면 자동으로 전자제어유닛(ECU;electronic control unit)의 프로그램된 제어신호가 엑셀레이터 페달에 이격된 가이드스톱유닛①과 브레이크페달에 연결된 가이드스톱유닛②에 대해 작동명령을 주고 이 작동명령에 따라 가이드스톱유닛①과 가이드스톱유닛②가 순차적으로 작동하여 공압실린더의 힘으로 엑셀레이터페달을 역방향으로 밀어올려 차량의 속도를 감속시킨후 다시 차량이나 장애물이 감속거리를 지나 소정의 제동거리에 접근하게 되면 공압실린더의 힘으로 브레이크페달을 작동시켜 차량을 제동시킴으로써, 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙등으로 엑셀레이터페달 및 브레이크페달을 오작동시켜서 발생하는 각종의 사고를 미리 방지할 수 있고 차량의 주행안전거리를 자동제어할 수 있다. 다시 말해 본 발명의 장애물과의 거리 및 주행속도에 따른 차량의 주행안전거리 자동제어시스템과 그 방법은 전방에 장애물이 제동기준거리 이내에 위치하면, 운전자(특히 장애인운전자)가 당황하거나 운전 미숙등으로 가속하거나 제동하는 행위에 관계없이 자동제동을 실시하게 되는 것으로, 운전자가 장애물을 발견한 뒤 제동행위를 시작하기 전까지의 차량의 제동거리를 줄여 제동효과를 높일 수 있는 유용한 것이다. 또한 전방 또는 급가속 주행중인 차량이 전방물체의 거리와 주행속도 및 날씨상태에 따라 엑셀레이터페달 및 브레이크페달을 자동으로 제어하므로써 전방물체와의 일정거리를 유지할 수 있어 충돌의 위험을 배제할 수 있다.

Claims (11)

1. 주행하는 전방의 차량이나 장애물을 센싱하는 센싱장치(100)와;

   상기 센싱장치(100)와 연결되고 상기 센싱장치(100)에서 전송되는 센싱된 전기신호를 받아 사전에 설정된 프로그램에 따라 제어명령을 수행하는 전자제어유닛(ECU; electronic control unit,200)과;

   상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 감속을 제어하는 엑셀레이터유닛(310)과, 상기 엑셀레이터유닛(310)과 독립하여 작동하고 엑셀레이터페달(400)의 상하작동을 제어하는 가이드스톱유닛①(315)과, 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 제동을 제어하는 브레이크유닛(330)과, 상기 브레이크유닛(330)과 독립하여 작동하고 브레이크페달(400')의 작동을 제어하는 가이드스톱유닛②(350)로 이루어진 감속/제동제어부(300)로 구성된 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 있어서,

   상기 ECU(200)는 상기 센싱장치(100)에 전기적으로 연결하는 핸들회전량신호전송부(140)와 와이퍼신호전송부(150)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 센싱장치(100)는 입력단에서 입력하는 원거리신호, 근거리신호, 기상변화신호, 주행신호, 및 엑셀레이터페달신호에 대하여 각각 센싱하는 원거리광센서(112), 근거리광센서(114), 기상변화센서(116)를 포함하는 외부센싱장치(110)와; 차량 자체의 주행속도를 센싱하는 주행속도신호스위치(132)와, 상기 주행속도신호스위치(132)에 의한 엑셀레이터페달(400)의 위치변화보다 우선해서 센싱하기위한 엑셀레이터페달스위치(134)를 포함한 주행센싱장치(130)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 ECU(200)는 상기 엑셀레이터페달(400)의 급속한 가동을 제어하기 위해 엑셀레이터유닛(310)에 연결된 솔레노이드(360)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드스톱유닛①(315)은 상기 엑셀레이터페달(400)에 일정한 간격을 두고 위치되고 엑셀레이터유닛(310)에 연결된 솔레노이드(360)의 전기신호에 따라 상하로 상하작동하는 가이드스톱판(40)와, 상기 가이드스톱판(40)이 작동하도록 지지하는 지지축(36)과, 상기 가이드스톱판(40)과 힌지결합되어 지지축(36)을 중심으로 하여 좌우로 왕복이동하는 링크(34)와, 상기 링크(34)에 연결되는 피스톤로드(32)와, 상기 피스톤로드(32)가 좌우로 왕복이동하고 에어콤프레셔(26)로부터 공기 압을 공급하는 공급구(28) 및 공기압를 배기하는 배기구(28')를 가진 공압실린더(30)와, 상기 가이드스톱판(40)이 상기 에어콤프레셔(26)에서 공급 또는 배기되는 공기압에 따라 상하작동을 유지하는 경우 상기 지지축(36)과 상기 공압실린더(30)를 고정하는 베이스(20)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 가이드스톱판(40)은 차량과 장애물과의 거리 및 주행속도신호에 따른 ECU(200)의 작동신호가 가해졌을 때, 상기 가이드스톱판(40)과 연동되는 엑셀레이터페달(400)의 상하작동에 대해 제동력을 주는 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드스톱유닛②(350)는 브레이크페달(400')에 설치되어 브레이크유닛(330)에 연결된 솔레노이드(360')의 전기신호에 따라 작동되는 에어콤프레셔(26')와, 상기 에어콤프레셔(26')로부터 공기압을 공급하는 공급구(29) 및 공기압을 배기하는 배기구(29')가 구비되고, 상기 공기압에 의해 왕복이동되는 피스톤로드(52)가 구비된 공압실린더(50)와, 상기 브레이크페달(400')과 공압실린더(50) 사이에 힌지결합되는 제1링크(54)와 제2링크(56)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템.
8. 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 있어서,

   주행하는 전방의 차량이나 장애물을 센싱하는 센싱장치(100)와; 상기 센싱장치(100)와 연결되고 상기 센싱장치(100)에서 전송되는 센싱된 전기신호를 받아 사전에 설정된 프로그램에 따라 제어명령을 수행하는 전자제어유닛(ECU; electronic control unit,200)과; 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 감속을 제어하는 엑셀레이터유닛(310)과, 상기 엑셀레이터유닛(310)과 독립하여 작동하고 엑셀레이터페달(400)의 상하작동을 제어하는 가이드스톱유닛①(315)과, 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 제동을 제어하는 브레이크유닛(330)과, 상기 브레이크유닛(330)과 독립하여 작동하고 브레이크페달(400')의 작동을 제어하는 가이드스톱유닛②(350)로 이루어진 감속/제동제어부(300)와, 상기 ECU(200)에 연결되고 핸들이 회전하는 각도범위를 상기 감속/제동제어부(300)에 제공하는 핸들회전량신호전송부(140)와, 상기 ECU(200)에 연결되고 상기 ECU(200)의 프로그램된 와이퍼의 작동단계에 따라 상기 엑셀레이터유닛(310)에 대하여 상하작동시키는 와이퍼신호전송부(150)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어시스템.
9. 차량의 주행안전거리 자동제어시스템에 의한 차량의 주행안전거리 자동제어방법에 있어서,

   차량의 메인전원이 인가되고, 엑셀레이터페달(400)에 의한 가속동작이 시작되면 센싱장치(100)내 모든 센싱신호를 초기화시키는 단계(S20)와;

   상기 센싱장치(100)와 ECU(200)에 전기적으로 연결되어 있는 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 감속을 제어하는 엑셀레이터유닛(310)과, 상기 엑셀레이터유닛(310)과 독립하여 작동하고 엑셀레이터페달(400)의 상하작동을 제어하는 가이드스톱유닛①(315)과, 상기 ECU(200)의 전기 신호에 의해 자동으로 차량의 제동을 제어하는 브레이크유닛(330)과, 상기 브레이크유닛(330)과 독립하여 작동하고 브레이크페달(400')의 작동을 제어하는 가이드스톱유닛②(350)로 이루어진 감속/제동제어부(300)가 스위치온(ON)이 되었는지를 판단하는 단계(S30)와;

   상기 감속/제동제어부(300)가 스위치온(ON)이 된 경우에 센싱장치(100)의 외부센싱장치(110)가 차량 자체의 근방에 있는 장애물에 원/근거리 광신호를 발사하여 센싱하는 단계(S40)와;

   상기 센싱하는 단계(S50)에서 센싱된 차량 자체와 장애물과의 실제거리를 상기 ECU(200)의 계산부(220)가 계산하는 단계(S50)와;

   상기 계산하는 단계(S50)에서 산출된 장애물과의 실제거리가 ROM(260)에 이미 저장되어 있는 룩업테이블(Lookup table)을 참조하여 장애물과의 실제거리가 룩업테이블에서 참조된 기준거리값 보다 작은지를 판단하는 단계(S60)와;

   상기 기준거리값 판단 단계(S60)에서 상기 산출된 장애물과의 거리가 상기 룩업테이블의 기준거리값보다 작은 경우에 상기 ECU(200)에 의해 차량의 감속을 제어하는 엑셀레이터유닛(310)이 엑셀레이터페달(400)의 상하작동을 제어하는 가이드스톱유닛①(315)을 작동시켜 상하작동하는 가이드스톱판(40)을 작동시키고, 상기 가이드스톱판(40)이 작동하여 엑셀레이터페달(400)을 최초의 위치까지 자동으로 작동시키는 단계(S70)와;

   그후 상기 ECU(200)에 의해 차량의 제동을 제어하는 브레이크유닛(330)이 브레이크페달(400')의 작동을 제어하는 가이드스톱유닛②(350)를 작동시켜 브레이크페달(400')을 작동시키는 단계(S80)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 엑셀레이터페달(400)을 작동시키는 작동단계(S70)는,

    상기 센싱장치(100)의 외부센싱장치(110)에 의하여 차량이 장애물에 근접한 거리로 접근하는 것이 센싱되면, 상기 외부센싱장치(110)는 원/근거리센싱에 의한 신호를 ECU(200)에 송신하며, 상기 신호를 수신받은 ECU(200)는 브레이크유닛(330)에 보내는 제동신호보다 엑셀레이터유닛(310)에 작동신호를 우선하여 송신하고, 상기 엑셀레이터유닛(310)이 상기 ECU(200)에 의하여 작동신호를 수신하는 단계(S402);

    상기 엑셀레이터유닛(310)이 ECU의 작동신호를 수신하면(S402), 상기 솔레노이드(360)는 공급구(28)가 열리고 배기구(28')가 닫혀지게 되도록 하여 공압실린더(30)를 구동하는 단계(S404);

    그후 상기 공압실린더(30)는 내부의 피스톤로드(32) 및 이 피스톤로드(32) 에 연결된 링크(34)를 이동시키는 단계(S406);

    상기 링크(34)에 연결된 가이드스톱판(40)을 상승시키는 단계(S408); 및,

    상기 가이드스톱판(40)은 엑셀레이터페달(400)에 제동력을 주어 상하작동을 제동하는 단계(S410)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어방법.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 브레이크페달(400')을 작동하는 단계(S80)는 상기 ECU(200)가 가이드스 톱유닛②(350)에 명령하여 공압실린더(50)를 작동시키는 단계(S502)와,

    상기 공압실린더(50)의 피스톤로드(52)가 작동하면서 브레이크페달(400')과 공압실린더(50)의 피스톤로드(52) 사이에 힌지결합된 제1링크(54) 및 제2링크(56)를 작동시켜 브레이크페달(400')의 상하작동을 제어하는 단계(S504)를 포함한 것을 특징으로 하는 차량의 주행안전거리 자동제어방법.

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