KR101062713B1 - 차량의 충돌 방지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 충돌 방지 시스템에 관한 것으로, 차량 후방의 좌,우측에 각각 장착되어 후방의 일정 감지영역에 대하여 광빔을 방사하고, 이 감지영역내 후방 차량에 의해 반사된 후 되돌아오는 광빔의 시간을 측정하여 후방 차량과의 거리 및 속도를 산출하여 차선 변경시 후방 차량과의 충돌가능성 여부를 판단하는 레이더 시스템과, 상기 레이더 시스템에서 차선 변경시 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 충돌 경보 동작을 수행하는 경보장치와, 상기 레이더 시스템으로부터 거리 및 속도에 해당하는 후방 차량 감지 데이터를 입력받아 충돌가능성 여부를 판단하는 ECU와, 상기 ECU에서 차선 변경시 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 모터의 구동을 제어하여 운전자의 조타력을 어시스트하는 EPS 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 레이더 시스템과 EPS 시스템을 연동하여 장애물 감지시 1차 경보장치에 따른 충돌 경보 동작을 수행하고, 2차 EPS 시스템에 따른 조타력 제어로 조향감을 무겁게 하며, 3차 EPS 시스템에 따른 조타력 제어로 차선 변경이 불가능하게 하는 등, 충돌 경보 및 방지 기능을 효과적으로 수행하여 사각지대에서의 차선 변경시 발생할 수 있는 후방 차량과의 충돌사고를 미연에 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

레이더 시스템, EPS ECU, EPS 시스템, 경보 장치, 충돌 방지

Description

차량의 충돌 방지 시스템{COLLISION AVOIDANCE SYSTEM OF CAR}

도 1은 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 감지영역을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 레이더 시스템 12 : 경보장치

13 : EPS ECU 14 : EPS 시스템

본 발명은 차량의 충돌 방지 시스템에 관한 것으로, 특히 레이더 시스템과 전동식 파워 스티어링(Electric Power Steering ; 이하, 'EPS'라 칭함) 시스템을 연동하여 장애물 감지시 경보장치에 따른 경보 동작은 물론 EPS 시스템에 따른 조타력 제어를 통해 사각지대에서의 차선 변경시 발생할 수 있는 후방 차량과의 충돌사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 차량의 충돌 방지 시스템에 관한 것이다.

종래 차량의 충돌 경보장치는 주행시 또는 주행차선의 변경시 운전자의 시야 가 미치지 못하는 사각지대에서 발생할 수 있는 충돌사고를 미리 경보하기 위한 것으로, 초음파 센서 또는 적외선 레이더 등을 사용하여 충돌가능성이 있는 장애물의 유무를 감지하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 차량의 충돌 경보장치는 장애물과의 거리 및 속도를 계산하여 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 경보만을 발생하므로, 운전자가 실수로 경보를 인식하지 못하거나 또는 운전자가 브레이크를 미처 밟지 못하면 충돌사고를 막을 수 없게 된다.

또한, 충돌 경보시 가속주행중에 주차브레이크를 작동시키는 경우에도, 브레이크의 정지능력이 미약하여 충돌사고를 충분히 막을 수 없었다.

한편, 차량에 적용되는, 전자 제어 장치(Electronic Control Unit ; 이하, 'ECU'라 칭함)를 이용하여 차량의 속도에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주어 가볍고 신속한 조향 조작이 가능하도록 한 조향 시스템로서, 유압이 아닌 순수한 모터의 구동에 의해 어시스트량을 조절하는 EPS 시스템이 있으며, 이러한 EPS 시스템은 각종 센서에서 입력되는 차량 상태 정보에 따라 운전자 핸들의 조작력을 줄여주기 위한 모터 구동신호를 출력하여 모터를 구동 제어함으로써 운전자의 조타력을 어시스트해 준다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 레이더 시스템과 EPS 시스템을 연동하여 장애물 감지시 1차 경보장치에 따른 경보 동작을 수행하고, 2차 EPS 시스템에 따른 조타력 제어로 조향감을 무겁게 하며, 3차 EPS 시스템에 따른 조타력 제어로 차선 변경이 불가능하게 하는 등, 충돌 경보 및 방지 기능을 효과적으로 수행하여 사각지대에서의 차선 변경시 발생할 수 있는 후방 차량과의 충돌사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 차량의 충돌 방지 시스템을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 충돌 방지 시스템은, 차량 후방의 좌,우측에 각각 장착되어 후방의 일정 감지영역에 대하여 광빔을 방사하고, 이 감지영역내 후방 차량에 의해 반사된 후 되돌아오는 광빔의 시간을 측정하여 후방 차량과의 거리 및 속도를 산출하여 차선 변경시 충돌가능성 여부를 판단하는 레이더 시스템과, 상기 레이더 시스템에서 차선 변경시 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 충돌 경보 동작을 수행하는 경보장치와, 상기 레이더 시스템으로부터 거리 및 속도에 해당하는 후방 차량 감지 데이터를 입력받아 충돌가능성 여부를 판단하는 ECU와, 상기 ECU에서 차선 변경시 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 모터의 구동을 제어하여 운전자의 조타력을 어시스트하는 EPS 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 블록 구성도로서, 차량 후방의 좌,우측에 각각 장착되어 후방의 일정 감지영역에 대하여 광빔을 방사하고, 이 감지영역내 장애물, 즉 사각지대에 존재하는 후방 차량에 의해 반사된 후 되돌아오는 광빔의 시간을 측정하여 후방 차량과의 거리 및 후방 차량의 속도를 산출하여 차선 변경시 충돌가능성 여부를 판단하는 레이더 시스템(11)과, 이 레이더 시스템(11)에서 차선 변경시 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 충돌 경보 동작을 수행하는 경보장치(12)와, 레이더 시스템(11)으로부터 거리 및 속도에 해당하는 후방 차량 감지 데이터를 입력받아 충돌가능성 여부를 판단하는 EPS ECU(13)와, 이 EPS ECU(13)에서 차선 변경시 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 모터의 구동을 제어하여 운전자의 조타력을 어시스트하는 EPS 시스템(14)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 동작을 도 2 및 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 감지영역을 나타낸 도면으로서, 후방 좌,우측에 각각 레이더 시스템(11)이 장착된 자차량(A)의 경우, 레이더 시스템(11)은 자차량(A)의 후방, 즉 운전자의 시야가 미치지 못하는 사각지대를 감지영역으로 하여 이 감지영역에서의 장애물을 감지하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 충돌 방지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 자차량(A)이 오른쪽 차선으로 변경하는 경우 레이더 시스템(11)을 통해 후방 차량(B)이 감지됨에 따라 경보장치(12) 및 EPS 시스템(14)의 작동으로 후방 차량(B)에 대한 충돌 경보 및 방지 기능을 수행하도록 한다.

먼저, 자차량(A) 후방의 좌,우측에 각각 장착된 레이더 시스템(11)은 후방의 일정 감지영역, 즉 사각지대에 대하여 안테나(Ant)를 통해 광빔을 방사하고, 이 감지영역내 장애물, 즉 사각지대에 존재하는 후방 차량(B)에 의해 반사된 후 되돌아오는 광빔의 시간을 측정하여 후방 차량(B)과의 거리 및 후방 차량(B)의 속도를 산출하여 차선 변경시 충돌가능성 여부를 판단한다.

상기 레이더 시스템(11)의 판단 결과, 자차량(A) 후방의 사각지대에 차량(B)의 존재가 감지되어 충돌가능성이 있다고 판단되면, 1차적으로 경보 동작을 위한 제어신호를 경보장치(12)로 출력한다.

이에 따라, 경보장치(12)는 차선 변경시 후방 차량(B)과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 레이더 시스템(11)에서 출력되는 제어신호에 따라 1차적인 충돌 경보 동작을 수행한다.

따라서, 운전자는 상기 충돌 경보 동작을 통해 사각지대에 위험하게도 후방 차량(B)이 존재한다는 것을 알게 된다.

이어, EPS ECU(13)는 상기 레이더 시스템(11)으로부터 거리 및 속도에 해당하는 후방 차량 감지 데이터를 입력받아 차선 변경이 위험한 상황인지, 즉 후방 차량(B)과의 충돌가능성이 있는지를 판단한다.

상기 EPS ECU(13)의 판단 결과, 차선 변경시 충돌가능성이 있다고 판단되면 EPS 시스템(14)으로 운전자의 조타력을 어시스트하기 위한 모터 구동 제어신호를 출력한다.

이에 따라, EPS 시스템(14)은 차선 변경시 후방 차량(B)과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 EPS ECU(13)에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 모 터의 구동을 제어하여 조타력을 무겁게 어시스트 한다.

즉, 조향감이 무거운 느낌이 들도록 조타력을 제어함으로써 이 조향감을 통해 운전자에게 2차적인 충돌 경보 동작을 수행한다.

따라서, 상기 1차적인 충돌 경보 동작을 통해서 충돌 위험을 인지하지 못한 운전자의 경우 상기 2차적인 충돌 경보 동작을 통해 충돌 위험을 인지할 수 있게 된다.

그러나, 운전자가 상기 2차적인 충돌 경보 동작을 통해서도 충돌 위험을 인지하지 못하고 후방 차량(B)의 충돌가능성이 있는 차선으로 변경하려고 하면, EPS 시스템(14)은 EPS ECU(13)에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 모터의 구동을 제어하여 차선 변경이 아예 불가능하도록 조타력을 제어한다.

따라서, 운전자가 충돌 위험을 미처 인식하지 못한 상태에서도 상기 3차적인 충돌 방지 동작을 통해 사각지대에서의 후방 차량과의 충돌사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상, 상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 레이더 시스템과 EPS 시스템을 연동하여 장애물 감지시 1차 경보장치에 따른 충돌 경보 동작을 수행하고, 2차 EPS 시스템에 따른 조타력 제어로 조향감을 무겁게 하며, 3차 EPS 시스템에 따른 조타력 제어로 차선 변경이 불가능하게 하는 등, 충돌 경보 및 방지 기능을 효과적으로 수행하여 사각지대에서의 차선 변경시 발생할 수 있는 충돌사고를 미연에 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 후방의 좌,우측에 각각 장착되어 후방의 일정 감지영역에 대하여 광빔을 방사하고, 이 감지영역내 후방 차량에 의해 반사된 후 되돌아오는 광빔의 시간을 측정하여 상기 후방 차량과의 거리 및 속도를 산출하여 차선 변경시 충돌가능성 여부를 판단하는 레이더 시스템과,

   상기 레이더 시스템에서 차선 변경시 상기 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 충돌 경보 동작을 수행하는 경보장치와,

   상기 레이더 시스템으로부터 거리 및 속도에 해당하는 후방 차량 감지 데이터를 입력받아 충돌가능성 여부를 판단하는 ECU와,

   상기 ECU에서 차선 변경시 상기 후방 차량과의 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에 출력되는 제어신호에 따라 조타력 제어와 관련된 모터의 구동을 제어하여 운전자의 조타력을 어시스트하는 EPS 시스템으로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 EPS 시스템이, 차선 변경시 충돌가능성이 있다고 판단되는 경우에,

   상기 ECU에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하여 상기 운전자의 조향감이 무거운 느낌이 들도록 조타력을 제어함으로써, 상기 운전자에게 2차적인 충돌 경보 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 EPS 시스템이, 상기 2차적인 충돌 경보 동작을 통해서도 상기 운전자가 상기 후방 차량과의 충돌 위험을 인지하지 못하고 상기 후방 차량과의 충돌가능성이 있는 차선으로 변경하려는 경우,

   상기 ECU에서 출력되는 모터 구동 제어신호에 따라 상기 모터의 구동을 제어하여 상기 차량이 상기 후방 차량과의 충돌가능성이 있는 차선으로 차선 변경이 불가능하도록 조타력을 제어함으로써, 상기 운전자에게 3차적인 충돌 방지 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 시스템.

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