KR100999673B1 - 차량의 충돌 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

충격량을 측정하는 충돌센서(200); 도로의 차선을 인식하는 차선센서(300); 및 상기 충격량이 충돌기준 값을 넘는 경우 충돌보호장치를 작동시키며, 차량이 차선을 이탈하는 상태로 판단된 경우에는 상기 충돌기준 값을 낮추어 충돌보호장치의 작동시점을 단축시키는 제어부(100);를 포함하는 차량의 충돌 감지 시스템이 소개된다. 그 차량의 충돌 감지 시스템에 따르면, 종래의 LDWS(Lane Departure Warning System)의 차선이탈감지 센서와 제어부를 이용하여 차선의 이탈 여부를 감지하고, 그 경우 충돌보호장치를 좀 더 일찍 전개토록 하여 탑승자의 안전을 보장할 수 있다. 또한, LDWS와 함께 적용되어 추가적인 부품을 설치할 필요가 없다.

에어백, LDWS, 충돌 감지

Description

차량의 충돌 감지 시스템 {Sensing System For Crush Of A Vehicle}

본 발명은 차량의 충돌센서로부터 측정된 충격량을 기준 값과 비교하여 충돌여부를 판정하고, 그에 따라 차량의 각 충돌보호장치의 작동 여부를 판단하는 차량의 충돌 감지 시스템에 관한 것이다.

차량에는 탑승자를 충돌로부터 보호하기 위해 여러 종류의 충돌보호장치가 탑재된다. 대표적으로는 에어백이 장착되고, 벨트의 잠금장치나 척추를 보호하기 위해 시트를 조작하는 장치 등이 장착된다. 그러한 충돌보호장치의 전개 여부는 충돌 감지 시스템의 제어부에 의하여 판단된다.

일 예로, 도 1 및 2를 참고하여 종래의 차량의 충돌 감지 시스템이 적용된 에어백 시스템을 살펴본다. 에어백 시스템은 크게 충돌센서와 제어부 및 에어백쿠션으로 이루어진다. 충돌센서는 차량의 전방센서(10)와 측방센서(20)로 구분되고, 일반적으로 가속도센서가 이용된다. 제어부(30)는 에어백 컨트롤 유닛(ACU)으로, 차량의 중앙 실내측에 마련된다. 에어백쿠션은 운선석과 조수석에 마련되는 전방쿠션(40)과 측방에 마련되는 사이드쿠션(50) 및 커튼에어백(60)으로 구성된다. 차량의 충돌센서에서 충격량을 감지한 경우 이를 제어부로 전송하고, 제어부는 미리 마 련된 기준값과 측정된 충격량을 비교하여 에어백쿠션의 전개 여부를 결정한다.

도 2를 참고하여 제어부의 구체적인 판단을 살펴본다. 도 2의(a)는 차량의 충돌시 측정되는 충격량을 나타낸 것으로서, 일반적으로 충격량은 가속도 값을 말한다. 측정된 가속도는 벡터값으로써 방향성이 있다. 초기 충격시 시간을 "0"으로 본다면, 충격의 정도는 시간이 흐를수록 점차 증대된다. 도 2의(b)는 제어부의 판단을 나타낸 그래프로서, 제어부는 미리 마련된 기준값(94)을 가지고, 그 기준값을 충격량(92)이 넘는 경우(96) 에어백을 전개시킨다. 기준값(94)은 시간이 지날수록 커지는 충격량(92)에 대응하여 점차 낮아지도록 설정한다. 충격량(92)은 벡터값인 가속도를 적분한 값으로 대표한다.

종래의 차량의 충돌 감지 시스템은 각 충돌 상황별로 동일한 기준을 가지고 판단하였다. 그러나 차량의 충돌은 정면충돌의 경우와 측면충돌, 비스듬한 충돌 등 구체적인 충돌의 경우마다 측정되는 충격량이 다르고, 그에 따른 탑승자의 상해치도 달라진다. 도 3을 참고하여 이를 설명한다. 도 3에는 두 가지의 충돌 경우가 나타나 있는데, 우선 첫번째 경우는 오프셋(off-set)충돌이다. 즉, 정면으로 마주 오는 차들(72,74)이 비스듬히 부딪히는 경우이다. 두번째 경우는 차량(82)이 차선을 넘어 정지된 차량(84)에 비스듬히 충돌하는 경우이다. 상기 두가지의 경우 충돌센서에서 측정되는 초기 충격량은 실질적인 충격량보다 작아 에어백이 늦게 전개되는 경향이 있다.

즉, 종래의 차량의 충돌 감지 시스템은 다양한 경우의 충돌을 고려하지 않은 일률적인 기준으로 충돌보호장치의 전개 여부를 판단하였고, 원가상승 등의 이유로 다양한 경우를 판단하기 위한 센서와 제어부의 추가부착이 쉽지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량이 차선을 넘어 비스듬히 충돌하는 경우 충돌보호장치가 좀 더 빨리 반응하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 충돌 감지 시스템은, 충격량을 측정하는 충돌센서; 도로의 차선을 인식하는 차선센서; 및 상기 충격량이 충돌기준값을 넘는 경우 충돌보호장치를 작동시키며, 차량이 차선을 이탈하는 상태로 판단된 경우에는 상기 충돌기준 값을 낮추어 충돌보호장치의 작동시점을 단축시키는 제어부;를 포함한다.

상기 제어부는 일정시간 동안 충돌보호장치의 작동을 보류하기 위해, 상기 일정시간 동안에는 충돌기준 값을 일정크기 이하로 낮추지 않을 수 있다.

상기 제어부는 충격량의 적분 값을 충돌기준 값과 비교할 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 충돌 감지 시스템에 따르면, 종래의 LDWS(Lane Departure Warning System)의 차선이탈감지 센서와 제어부를 이용하여 차선의 이탈 여부를 감지하고, 그 경우 충돌보호장치를 좀 더 일찍 전개토록 하여 탑승자의 안전을 보장할 수 있다. 또한, LDWS와 함께 적용되어 추가적인 부품을 설치할 필요가 없다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 충돌 감지 시스템에 대하여 살펴본다.

도 4는 본 발명의 차량의 충돌 감지 시스템의 구성도이다. 본 발명의 차량의 충돌 감지 시스템은, 충격량을 측정하는 충돌센서(200); 도로의 차선을 인식하는 차선센서(300); 및 상기 충격량이 충돌기준 값을 넘는 경우 충돌보호장치를 작동시키며, 차량이 차선을 이탈하는 상태로 판단된 경우에는 상기 충돌기준 값을 낮추어 충돌보호장치의 작동시점을 단축시키는 제어부(100);를 포함한다.

충돌센서(200)는 차량의 각 방향에 복수 개 설치되며, 센서에서 측정되는 충격량은 충격의 정도를 대표하는 값으로서, 가속도가 될 수 있고, 가속도를 통한 실질적인 충격량값 또는 디지털로 변환된 값일 수도 있다.

차선센서(300)는 종래의 LDWS(Lane Departure Warning System)에 적용되는 센서를 이용함이 바람직하다. LDWS는 차량의 차선이탈 여부를 감지하고 경고를 하는 시스템으로써 차선센서(300)를 이용하기 때문이다. 차선센서(300)는 카메라 또는 적외선 센서 등이 이용된다. 차선센서(300)는 차선의 영상이나 데이터를 제어부로 전송한다.

제어부(100)는 충격값을 받아 충돌기준값과 비교하고, 차선 데이터를 받아 차선을 인식하고 차량의 차선이탈여부를 감지한다. 차선의 이탈여부와 관련된 판단은 LDWS의 제어부에서 수행하고, 그 이탈의 여부만을 본발명의 제어부(100)에 전달토록 할 수도 있다.

후술되는 실시예에서는 에어백의 전개를 살펴볼 것이나, 본 발명은 그 적용대상이 에어백에만 한정되는 것이 아니라, 차량의 충돌보호장치 전반에 적용 가능하다. 또한, 이하에서 사용되는 충격량은 물리적인 충격량에 한정되는 것이 아니라, 충격의 정도를 가늠할 수 있는 가속도 등을 포함하는 아날로그 또는 디지털 신호를 말한다.

도 5를 참고하여 제어부의 충돌판정을 구체적으로 살펴본다. 도 5의(a)에서 보듯이, 충돌센서(200)에서 측정되는 충격값을 가속도로 할 경우, 그 값은 벡터값으로 나타나며 양의 값과 음의 값이 대칭적으로 나타나고, 이러한 충격값은 제어부(100)에 전달된다. 도 5의(b)에서 보듯이, 제어부(100)는 충격값을 충격을 대표할 수 있는 값으로서 일정한 크기를 갖는 절대값으로 나타내기 위해 측정된 가속도 값을 적분값(92)으로 변환한다. 적분된 충격값(92)이 충격기준값(120)을 넘는 경우 충격보호장치를 전개하는데, 기존과 달리 차량이 차선을 이탈한 상태라고 판단된다면 충격기준값을 낮춘다.

차량이 차선을 이탈하면서 다른 차량에 충돌할 경우 초기 측정 충격값이 미미하여 실질적인 충격의 정도를 측정하기 어렵기 때문에 충격기준값을 낮추는 것이다. 충격기준값을 낮출 경우 충격보호장치의 응답이 종래보다 빨라져 탑승자의 안전이 보장된다. 이는 도시된 바와 같이 종래의 전개시점(96)보다 빨라진 전개시점(140)을 봄으로써 확인할 수 있다.

또한, 제어부(100)는 일정시간 동안 충돌보호장치의 작동을 보류하기 위해, 상기 일정시간 동안에는 충돌기준값(120)을 일정크기 이하로 낮추지 않도록 한다. 이는 도 5와 도 6을 비교하여 설명한다. 도 5의 경우와 달리 도 6의 경우는 초기 측정된 충격값이 시간이 지날수록 감소되는 경우이다. 이러한 경우에는 불필요한 충격보호장치의 작동을 방지할 필요가 있고, 따라서 일정시간(160) 동안 충격보호장치의 전개를 보류하기 위해 충돌기준값(120)을 일정크기 이하로 낮추지 않도록 한다. 일정시간(160)의 미전개 구간을 설정하고, 그 구간이 지난 경우에는 충격기준값(120)을 한 단계 더 낮추어 충격보호장치의 전개여부를 결정하는 것이다.

도 7은 본발명의 차량의 충돌 감지 시스템의 작동 순서도이다. 먼저 제어부는 차량의 차선정보를 수집한다.(S100) 차선의 이탈이 감지된 경우에는 충돌기준값을 낮춘다.(S200,S210) 충돌기준값이 낮아진 상태에서 충돌이 발생한 경우, 에어백이 조기에 전개된다.(S220,S230) 차선의 이탈이 감지되지 않은 경우에는 종래와 같은 충돌기준값을 갖고 충돌이 발생한 경우 에어백을 전개한다.(S320,S340)

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 종래의 차량의 충돌 감지 시스템을 나타낸 도면.

도 2는 도 1에 도시된 차량의 충돌 감지 시스템의 충돌 감지를 설명하기 위한 그래프로서,

(a)는 충격값을 나타낸 그래프.

(b)는 적분값과 충돌기준값을 나타낸 그래프.

도 3은 도 1에 도시된 차량의 충돌 감지 시스템의 문제점을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 감지 시스템을 나타낸 도면.

도 5는 도 4에 도시된 차량의 충돌 감지 시스템의 충돌 감지를 설명하기 위한 그래프로서,

(a)는 충격값을 나타낸 그래프.

(b)는 적분값과 충돌기준값을 나타낸 그래프.

도 6은 도 4에 도시된 차량의 충돌 감지 시스템의 충돌 감지를 설명하기 위한 또 다른 그래프로서,

(a)는 충격값을 나타낸 그래프.

(b)는 적분값과 충돌기준값을 나타낸 그래프.

도 7은 도 4에 도시된 차량의 충돌 감지 시스템의 작동 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제어부 120 : 충돌기준값

200 : 충돌센서 300 : 차선센서

Claims (3)

1. 충격량을 측정하는 충돌센서(200);

   도로의 차선을 인식하는 차선센서(300); 및

   상기 충격량이 충돌기준값을 넘는 경우 충돌보호장치를 작동시키며, 차량이 차선을 이탈하는 상태로 판단된 경우에는 상기 충돌기준값을 낮추어 충돌보호장치의 작동시점을 단축시키고, 차량이 차선을 이탈하는 상태로 판단된 경우라도 측정된 충격량이 시간이 지날수록 감소되는 경우에는 충격량이 감소되는 일정 시간(160) 동안 상기 충돌기준값을 낮추지 않는 제어부(100);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 감지 시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제어부(100)는 충격량의 적분값을 충돌기준값과 비교하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 감지 시스템.

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