KR101367288B1 - 차량 안전을 위한 전자혼 및 램프 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

차량 안전을 위한 전자혼 및 램프 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 안전 제어 시스템 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 차량 안전 제어 시스템은, 전방 카메라, 후방 카메라, 속도 센서, 내비게이션, GPS 및 거리 센서 중 적어도 하나를 포함하고, 차량의 주변 정보를 감지하는 감지부; 상기 주변 정보를 이용하여 상기 차량의 주행중인 차선, 상기 차량의 교차로 진입 여부, 차량 속도, 상기 차량의 주변 장애물, 주행중인 도로의 곡선 여부 및 상기 차량의 측면/대각선 방향의 위험요소 중 적어도 하나를 확인하고, 이를 이용하여 클랙슨 및 차량 램프 중 적어도 하나의 제어가 필요한 상황인지를 판단하는 제어부; 및 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이면, 상기 클랙슨(Klaxon) 및 상기 차량 램프 중 적어도 하나가 동작하도록 하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 안전을 위한 전자혼 및 램프 제어 시스템 및 방법{Electronic Horn and Lamp Control System and Method for Vehicle Safety}
본 발명은 차량 안전 제어에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 위험상황 발생시에 신속하게 주변에 위험을 경고할 수 있는 차량 안전 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 운전자는 차량 운전중 위험이 예측되는 상황에 직면하면, 순간적으로 브레이크 페달을 밟거나, 클랙슨(Klaxon or Electronic Horn)을 울리거나, 차량 램프를 점등/점멸한다.
그런데, 이러한 상황에서 운전자가 위험 상황을 미처 파악하지 못하거나, 순발력을 발휘하지 못하면, 운전자는 물론, 다른 차량 및 다른 인명 피해로 이어질 수 있다.
이러한 문제를 방지하고자, 종래의 차량은 브레이크 제동시나, 외부 충격시에 비상등을 점등하여 위험을 경고하는 장치를 구비하고 있다.
그런데, 종래의 비상등 제어 장치는 위험에 직면한 사람이 시각 장애인이면, 위험을 경고할 수 없었고, 비상등이 잘 보이지 않는 위치(차량 전방, 측방)에 있는 주변 차량 및 사람에게는 유효하지 않았다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 복수의 센서에 의해 다각적으로 차량의 위험 여부를 판단하고, 위험상황에 클랙슨 및 차량 램프 중 적어도 하나를 자동으로 동작시켜 위험을 경고할 수 있는 차량 안전 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따른 차량 안전 제어 시스템은, 전방 카메라, 후방 카메라, 속도 센서, 내비게이션, GPS 및 거리 센서 중 적어도 하나를 포함하고, 차량의 주변 정보를 감지하는 감지부; 상기 주변 정보를 이용하여 상기 차량의 주행중인 차선, 상기 차량의 교차로 진입 여부, 차량 속도, 상기 차량의 주변 장애물, 주행중인 도로의 곡선 여부 및 상기 차량의 측면/대각선 방향의 위험요소 중 적어도 하나를 확인하고, 이를 이용하여 클랙슨 및 차량 램프 중 적어도 하나의 제어가 필요한 상황인지를 판단하는 제어부; 및 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이면, 상기 클랙슨(Klaxon) 및 상기 차량 램프 중 적어도 하나가 동작하도록 하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 차량 안전 제어 시스템에 의한 차량 안전 제어 방법은, 차량의 주행중인 차선, 상기 차량의 교차로 진입 여부, 차량 속도, 상기 차량의 주변 장애물, 주행중인 도로의 곡선 여부, 상기 차량의 측면/대각선 방향의 위험요소 중 적어도 하나를 확인하는 단계; 상기 적어도 하나의 확인결과를 이용하여 상기 차량의 클랙슨(Klaxon) 및 차량 램프 중 적어도 하나의 제어가 필요한 상황인지를 판단하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이면, 자동으로 상기 클랙슨 및 상기 차량 램프 중 적어도 하나를 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량에 구비된 복수의 감지수단에 의해 다각적으로 차량의 위험상황 여부 판단할 수 있어, 위험상황 판단의 신속성 및 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 위험상황 발생시에 자동으로 클랙슨 및 차량 램프 등을 제어하여 위급상황에서 운전자가 운전에만 집중하도록 할 수 있어, 사고 위험을 줄일 수 있다.
더 나아가, 본 발명은 위험상황이 아니더라도, 차량 램프의 제어가 필요한 교차로 진입, 차선 변경, 주차시 등에 자동으로 차량 램프를 제어할 수 있어, 사고 위험을 줄일 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 시스템을 도시한 구성도.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 시스템의 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 방법을 도시한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 시스템을 도시한 구성도다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 시스템(10)은 감지부(110), 제어부(120), 구동부(130) 및 전원부(140)를 포함한다.
감지부(110)는 전방 카메라, 후방 카메라, 내비게이션, GPS, 차량 속도 센서, 회전센서 및 거리 센서 중 적어도 하나를 포함하고, 차량의 주변 정보를 수집한다.
전방 카메라 및 후방 카메라는 차량의 전방 및 후방을 각기 촬영하고, 촬영 영상을 제어부(120)에 전달한다.
내비게이션 및 GPS는 차량 주변의 장애물 및 주행중인 도로의 곡선 여부를 감지한다.
속도 센서는 차량의 주행 속도를 감지하며, 거리 센서는 주변 장애물과의 거리를 감지한다.
감지부(110)는 CAN(Controller Area Network)나, FlexRay 등의 차량 네트워크를 통해 제어부(120)와 연결되며, 차량 네트워크를 통해 차량의 주변 정보를 제어부(120)로 송신한다.
제어부(120)는 차량의 주변 정보를 이용하여 차량의 주행중인 차선, 차량의 교차로 진입 여부, 차량 속도, 차량의 주변 장애물, 주행중인 도로의 곡선 여부, 주차/출차 여부, 차선 변경 여부 및 차량의 측면/대각선 방향의 위험요소 중 적어도 하나를 확인하고, 이를 이용하여 클랙슨(Klaxon)이나 차량 램프(Lamp)의 제어가 필요한 차량의 위험상황인지 여부를 판단한다. 여기서, 차량 램프는 전조등, 후미등 및 방향지시등 등일 수 있다.
제어부(120)는 전방 및 후방 카메라의 촬영 영상에 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술을 적용하여 주변 사람이나 사물을 인식하고, 거리 센서에 의해 주변 사람이나 사물의 근접을 감지하면 차량의 위험상황이라고 판단할 수 있다.
제어부(120)는 전방 및 후방 카메라의 촬영 영상을 이용하여 신호등이 없거나, 점멸중인 신호등이 있는 교차로에 진입할 때, 거리 센서에 의해 주변 장애물이나 측면/대각선 방향의 위험요소의 존재를 확인하면, 차량의 위험상황이라고 판단할 수 있다. 여기서, 제어부(120)는 점멸중인 신호등이 있는 교차로에 진입할 때, 차량 속도를 추가로 고려하여 차량의 위험상황인지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(120)는 촬영 영상을 통해 주행중인 차선의 변화를 확인하고, 회전센서에 의해 차량 회전을 감지하면, 차선 변경 등의 정상적인 차선의 변화가 아니라, 운전자의 부주의가 의심되는 비정상적인 차선 변경을 확인하면, 차량의 위험상황이라고 판단할 수 있다. 이때, 비정상적인 차선 변경은 운전자의 핸들 조작 오류나, 운전자 졸음 등으로 인한 지나치게 빈번한 차선변경이나, 임계시간 이상 차선 중앙을 걸쳐서 주행하는 경우 등일 수 있다.
제어부(120)는 내비게이션 및 GPS 정보를 통해 차량이 곡선 도로에 진입하였음을 감지하였는데, 비정상적인 차선 변경이 있음을 감지하면, 차량의 위험상황이라고 판단할 수 있다. 이때, 제어부(120)는 구동부(130)를 통해 클랙슨을 울려 운전자의 주의를 상기시킬 수 있다.
제어부(120)는 속도 센서를 통해 급발진이나, 급정거 등과 같이 차량의 주행 속도에 급격한 변화를 확인하면, 차량의 위험상황이라고 판단할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 위험상황이 아니더라도 차량 램프의 제어가 필요한 상황이라고 판단하면, 구동부(130)를 통해 차량 램프를 점등/점멸 제어할 수 있다.
예컨대, 제어부(120)는 교차로 진입시에 전조등을 점등/점멸하거나, 차선 변경시에 방향지시등을 점등/점멸하거나, 주차시나 주차한 차량을 출차시에 비상등을 점등/점멸할 수 있다.
구동부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 차량의 위험상황에서 클랙슨이나, 차량 램프를 동작시켜 운전자 및 주변에 위험을 경고한다.
구동부(130)는 클랙슨에 배터리 전원을 공급하여 클랙슨이 경적을 울리도록 제어하는 제1 스위칭 소자(131), 차량 램프에 배터리 전원의 공급 및 차단을 반복하여 차량 램프가 깜빡이도록(점등/점멸하도록) 제어하는 제2 스위칭 소자(132)를 포함한다.
전원부(140)는 차량의 배터리 전원 및 샤시 접지를 제어부(120) 및 구동부(130)에 공급한다. 이때, 전원부(140)는 제어부(120) 및 구동부(130)의 구동 전원이 배터리 전원과 상이하면, 배터리 전원을 레벨 변환하여 제어부(120) 및 구동부(130)에 공급할 수 있다.
이하, 도 1b를 참조하여 차량 안전 제어 시스템의 동작 흐름에 대하여 설명한다. 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 시스템의 회로도이다.
도 1b와 같이, 제어부(120)는 전방 카메라(Front Camera), 후방 카메라(Rear Camera), 차량 속도 센서(Vehicle Speed Sensor), 내비게이션, GPS나, 거리 센서(Distance Sensor) 등의 감지부(110)로부터 주변 정보를 전달받으며, 감지부(110)와는 차량 네트워크를 통해서 연결된다.
제어부(120)는 CPU(Central Processing Unit)일 수 있으며, 감지부(110)로부터 전달받은 주변 정보를 이용하여 차량의 위험상황 여부를 판단한다.
제어부(120)는 차량의 위험상황이라고 판단하면, 구동부(130)에 제어신호를 공급하여 클랙슨 및 차량 램프 중 적어도 하나를 구동시킨다.
구동부(130)는 클랙슨을 제어하는 제1 스위칭 소자(131) 및 차량 램프를 제어하는 제2 스위칭 소자(132)를 포함한다. 도 1b에서는 제1 및 제2 스위칭 소자(132)가 각기 제1 및 제2 트랜지스터 및 제1 및 제2 릴레이이며, 제1 및 제2 트랜지스터는 NPN 트랜지스터인 경우를 예로 들어 도시하였다.
제어부(120)는 클랙슨을 울릴 상황일 때 일정시간 동안 제1 트랜지스터의 베이스에 하이 신호를 공급하여 제1 트랜지스터를 턴-온하며, 제1 릴레이는 제1 트랜지스터가 턴-온되면 단락되어 클랙슨에 배터리 전원(UB)을 공급하고, 클랙슨은 배터리 전원이 공급됨에 따라 경적을 울린다.
제어부(120)는 차량 램프를 깜빡일 상황일 때 제2 트랜지스터의 베이스에 펄스를 공급하여 제2 트랜지스터를 반복적으로 턴-온 및 턴-오프하고, 제2 릴레이는 제2 트랜지스터가 턴-온되면 단락되고, 턴-오프되면 개방되어 차량 램프에 배터리 전원을 공급 및 차단하며, 그에 따라 차량 램프는 깜빡인다.
한편, 도 1b에서는 클랙슨 및 차량 램프가 하나인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 클랙슨 및 차량 램프는 복수 개일 수 있으며, 이때 구동부(130)는 복수의 클랙슨 및 차량 램프를 각기 구동시킬 수 있도록, 클랙슨 및 차량 램프의 개수에 대응하는 스위칭 소자를 포함할 수 있음은 물론이다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 안전 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참고하면, 차량 안전 제어 시스템(10)은 감지부(110)에 의해 차량의 주행중인 차선, 차량의 교차로 진입 여부, 차량 속도, 차량의 주변 장애물, 주행중인 도로의 곡선 여부, 우회전/좌회전 여부 및 차량의 측면/대각선 방향의 위험요소 중 적어도 하나를 확인한다(S210).
차량 안전 제어 시스템(10)은 적어도 하나의 확인결과를 이용하여 차량의 위험상황인지 여부를 판단한다(S220).
차량 안전 제어 시스템(10)은 차량의 위험상황이라고 판단하면, 자동으로 클랙슨(Klaxon) 및 차량 램프 중 적어도 하나를 동작시킨다(S230). 이때, 차량 안전 제어 시스템(10)은 클랙슨 및 차량 램프 중에서 경고에 더 유리한 경고수단을 동작시킨다.
예를 들어, 차량 안전 제어 시스템(10)은 차량 전방에 위험을 경고할 경우 클랙슨에 의해 경적을 울리면서, 전조등을 깜빡일 수 있다.
또는, 차량 안전 제어 시스템(10)은 차량 후방에 위험을 경고할 경우, 차량의 후미등을 깜빡일 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 차량에 구비된 복수의 감지수단에 의해 다각적으로 위험상황 여부 판단할 수 있어, 차량의 위험상황 판단의 신속성 및 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 위험상황 발생시에 자동으로 클랙슨 및 차량 램프 등을 제어하여 위급상황에서 운전자가 운전에만 집중하도록 할 수 있어, 사고 위험을 줄일 수 있다.
더 나아가, 본 발명은 위험상황이 아니더라도 전조등, 후미등 및 방향지시등의 동작이 필요한 교차로 진입, 차선 변경, 주차시 등에 자동으로 차량 전조등, 후미등 및 방향지시등을 제어할 수 있어, 사고 위험을 줄일 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 전방 카메라, 후방 카메라, 속도 센서, 내비게이션, GPS 및 거리 센서에 의해 차량의 주변 정보를 감지하는 감지부;
    상기 주변 정보를 이용하여 상기 차량의 주행중인 차선, 상기 차량의 교차로 진입 여부, 차량 속도, 상기 차량의 주변 장애물, 주행중인 도로의 곡선 여부 및 상기 차량의 측면/대각선 방향의 위험요소를 확인하고, 이를 이용하여 상기 차량의 클랙슨(Klaxon) 및 차량 램프 중 적어도 하나의 제어가 필요한 상황인지를 판단하는 제어부; 및
    상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이면, 상기 클랙슨 및 상기 차량 램프 중 적어도 하나를 동작시키는 구동부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 전방 카메라 및 상기 후방 카메라의 촬영 영상을 이용하여 신호등이 없거나, 점멸중인 신호등이 있는 상기 교차로에의 진입을 확인하였을 때, 상기 거리 센서에 의해 상기 주변 장애물이나, 상기 측면/대각선 방향의 위험요소의 존재를 확인하면, 상기 차량 속도를 고려하여 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황인지 여부를 판단하고,
    상기 내비게이션 및 상기 GPS에 의하여 상기 차량의 곡선 도로 주행 여부를 확인하고, 상기 차량이 곡선 도로 주행 중 기설정된 시간 동안 기설정된 횟수 이상 차선 변경을 하는 경우 또는 임계시간 이상 상기 차량이 차선에 걸쳐서 주행하는 경우에, 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이라고 판단하며,
    상기 주변 정보를 이용하여 상기 차량의 주차나 출차를 확인하면 상기 구동부를 통해 상기 차량 램프를 점등/점멸하고 상기 차량의 차선 변경, 우회전 또는 좌회전을 확인하면 상기 구동부를 통해 상기 차선 변경, 상기 우회전 또는 상기 좌회전에 따른 상기 차량 램프를 점등/점멸하는 것
    인 차량 안전 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    CAN(Controller Area Network) 및 FlexRay 중 적어도 하나를 포함하는 차량 네트워크를 통해 상기 감지부로부터 상기 주변 정보를 수신하는 것인 차량 안전 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전방 카메라 및 상기 후방 카메라의 촬영 영상에 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술을 적용하여 주변 사람이나 사물을 인식하며,
    상기 거리 센서에 의해 상기 주변 사람이나 사물이 근접하면 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이라고 판단하는 것인 차량 안전 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 클랙슨에 전원을 공급하여 상기 클랙슨이 경고음을 출력하도록 제어하는 제1 스위칭 소자; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 차량 램프에 전원을 공급 또는 차단하여 상기 차량 램프가 깜빡이도록 하는 제2 스위칭 소자
    를 포함하는 것인 차량 안전 제어 시스템.
  6. 삭제
  7. 차량 안전 제어 시스템에 의한 차량 안전 제어 방법으로서,
    차량의 주행중인 차선, 상기 차량의 교차로 진입 여부, 차량 속도, 상기 차량의 주변 장애물, 주행중인 도로의 곡선 여부, 상기 차량의 측면/대각선 방향의 위험요소 중 적어도 하나를 확인하는 단계;
    상기 적어도 하나의 확인결과를 이용하여 상기 차량의 클랙슨 및 차량 램프 중 적어도 하나의 제어가 필요한 상황인지를 판단하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이면, 자동으로 상기 클랙슨(Klaxon) 및 상기 차량 램프 중 적어도 하나를 동작시키는 단계를 포함하되,
    상기 판단하는 단계는,
    전방 카메라 및 후방 카메라의 촬영 영상을 이용하여 신호등이 없거나, 점멸중인 신호등이 있는 상기 교차로에 진입할 때, 상기 주변 장애물이나, 상기 측면/대각선 방향의 위험요소의 존재를 확인하면, 상기 차량 속도를 추가로 고려하여 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이라고 판단하는 단계;
    내비게이션 및 GPS에 의하여 상기 차량의 곡선 도로 주행 여부를 확인하고, 상기 차량이 곡선 도로 주행 중 기설정된 시간 동안 기설정된 횟수 이상 차선 변경을 하는 경우 또는 임계시간 이상 상기 차량이 차선에 걸쳐서 주행하는 경우에, 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이라고 판단하는 단계; 및
    상기 주변 정보를 이용하여 상기 차량의 주차나 출차를 확인하면 상기 차량 램프를 점등/점멸하는 것이 필요한 상황이라고 판단하고 상기 차량의 차선 변경, 우회전 또는 좌회전을 확인하면 상기 차선 변경, 상기 우회전 또는 상기 좌회전에 따른 상기 차량 램프를 점등/점멸하는 것이 필요한 상황이라고 판단하는 단계를 포함하는 것
    인 차량 안전 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황인지를 판단하는 단계는,
    상기 촬영 영상에 컴퓨터 비전(Computer Vision) 기술을 적용하여 사람이나 사물을 인식하고, 상기 사람이나 사물이 근접함을 감지하면 상기 적어도 하나의 제어가 필요한 상황이라고 판단하는 단계를 더 포함하는 것
    인 차량 안전 제어 방법.
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