KR101506898B1 - 후방추돌 방지 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

후방추돌 방지 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

후방추돌 방지 시스템 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 방법은, 차량의 후방 및 측후방에 배치되는 광원으로부터 출력되어, 후방차량에 의해 반사되어 오는 광에 의해 후방차량의 물리량 정보를 결정하고, 노면정보를 수신하여, 후방차량의 물리량 정보와, 노면정보에 따른 제동거리를 이용하여 추돌가능성을 예측한다. 이때 본 발명의 방법은, 추돌가능성이 있는 경우, 경보를 발생하고, 안전보조장치를 제어한다.

Description

후방추돌 방지 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM FOR PREVENTING REAR COLLISION AND METHOD CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 후방추돌 방지 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 운행 중에는 불의의 충돌 또는 추돌 사고를 방지하기 위해 전방 차량 또는 후방 차량과의 적절한 안전거리를 유지해야 하는데, 안전거리를 유지하지 못하거나 부주의로 인해 만약 전방 차량과의 충돌시에는 탑승자가 대부분 운전석 전방을 주시하고 있음에 따라 어느 정도 충돌 순간을 예측할 수 있으며, 또한 충돌시 관성에 의해 운전자의 몸이 앞으로 쏠리더라도 에어백 장치 등 탑승자의 부상을 최소화할 수 있도록 한 장치 등이 많이 개발되어 있다.
그러나, 후방에서 접근하는 차량에 의한 후방 추돌사고의 경우에는 탑승자가 추돌순간을 예측하는 것이 매우 어려우며, 또한, 만약 추돌시에는 관성에 의해 탑승자의 목이 뒤로 심하게 젖혀지면서 목부상을 입을 확률이 높아지게 되는데, 종래의 일반적인 헤드레스트(headrest)는 상하 높이 조절만 가능하도록 구성되어 있어서 후방 추돌사고시 탑승자의 목부위를 제대로 지지할 수 없게 되어 경미한 사고에도 큰 부상을 당하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 후방추돌 위험을 감지하는 기술들이 개시되어 있다. 종래의 대표적인 후방추돌 감지기술은, 주행상황에서 전방 및 측후방에 위치한 센서를 통해 차량충돌 또는 추돌의 위험정보를 습득하여, 운전자에게 충돌 또는 추돌 가능성에 대한 경보를 제공하였다.
그러나, 후방에서 빠르게 접근하는 차량에 대해 운전자가 직접 사고 발생 여부를 판단하고 피해를 경감하기 위한 행동을 수행해야 하므로, 적절한 피해 경감 대체행동을 취하기 어려워 그 피해가 증가하고, 사고 위험에 따른 후속조치가 없어, 충격에 의한 차량밀림과 같은 현상으로 2차 피해가 발생할 가능성이 존재하며, 측후방에서 접근하는 차량의 물리량에 대한 획득이 불가능하고, 날씨상태 및 도로상태에 따라 변동되는 제동거리를 반영하지 않은 구조이므로, 정확한 추돌방지가 어려운 문제점이 있다.
[문헌 1] 공개특허 제2007-0062662호(2007. 06. 18 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 후방 및 측후방을 통해 접근하는 차량에 대한 물리량을 감지하고, 노면상태 정보에 따라 추돌가능성을 능동적으로 판단하여, 안전 보조장치를 제어함으로써 후방추돌 충격에 의한 사고피해를 경감하는 후방추돌 방지 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템은, 후방에서 접근하는 차량의 물리량 정보를 검출하는 제1제어부; 노면정보를 획득하는 획득부; 및 상기 물리량 정보와, 노면정보에 따른 제동거리를 기초로, 추돌가능성을 예측하여, 안전보조장치를 제어하는 제2제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템은, 상기 제1제어부의 제어에 따라 온오프되는 광원를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 광원은, 차량의 후방에 배치되는 제1광원; 및 차량의 측후방에 배치되는 제2광원을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1제어부는, 상기 광원으로부터 방사되는 광으로부터 후방차량에 대한 물리량 정보를 측정할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템은, 차량의 후방에 배치되어, 영상을 획득하는 제1영상센서; 및 차량의 측후방에 배치되어, 영상을 획득하는 제2영상센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1제어부는, 후방차량에 투영되는 광원의 포인트간 간격으로부터, 후방차량의 물리량 정보에 대한 오차를 보정할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템은, 노면정보에 따른 제동거리를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 및 제2영상센서는, 차량 내 제공되는 블랙박스 시스템에 연동되어, 상기 블랙박스 시스템으로부터 저장지시를 수신하는 경우, 상기 저장부에 획득되는 영상을 저장할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템은, 상기 제2제어부의 제어에 따라, 추돌가능성이 있음을 탑승자에게 알리는 경보부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 경보부는, 디스플레이부, 스피커 또는 실내등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제2제어부는, 후방추돌시 브레이크 및 전동조향장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템 제어방법은, 차량의 후방 및 측후방에 배치되는 광원으로부터 출력되어, 후방차량에 의해 반사되어 오는 광에 의해 후방차량의 물리량 정보를 결정하는 단계; 노면정보를 수신하는 단계; 후방차량의 물리량 정보와, 노면정보에 따른 제동거리를 이용하여 추돌가능성을 예측하는 단계; 추돌가능성이 있는 경우, 경보를 발생하는 단계; 및 추돌가능성이 있는 경우, 안전보조장치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템 제어방법은, 후방차량에 투영되는 광의 포인트간 간격을 이용하여 물리량 정보의 오차를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 후방추돌 방지 시스템 제어방법은, 추돌이 발생한 경우, 브레이크와 전동조향장치를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 원거리에서 후방 및 측후방으로 접근하는 차량의 물리량 정보를 획득하고, 영상센서를 통해 근거리에서의 방사된 광원간 간격측정을 통해 물리량 정보에 대한 오차를 보정할 수 있다.
또한 본 발명은 전방 유리에 부착된 소정 센서를 통해 날씨상태에 따른 노명상태 정보에 따라 제동거리를 예측하고, 물리량 정보 및 제동거리를 기반으로 추돌가능성을 능동적으로 예측할 수 있다.
또한 본 발명은 예측된 추돌가능성을 탑승자에게 사전에 경보하고, 안전보조장치를 제어하여 추돌로 인한 상해를 감소할 수 있으며, 추돌 직후 브레이크 및 전동조향장치 제어하여 2차 추돌에 의한 피해를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 후방추돌 감지 시스템의 동작의 개념을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 2는 본 발명의 후방추돌 감지 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 3은 도 2에서 후방 광원 및 측후방 광원이 배치되는 예를 설명하기 위한 일예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 후방추돌 감지 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 후방추돌 감지 시스템의 동작의 개념을 설명하기 위한 일예시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템이 제공되는 차량(1)은, 후방(A) 및 측후방(B)에서 후방차량이 접근하는 것을 확인하고, 해당 차량의 물리적 정보(차량위치 및 속도)를 측정하고, 전면유리에 제공되는 날씨정보를 수집하는 센서(추후 설명)로부터 노면의 상태정보를 수신하여, 물리적 정보와 노면의 상태정보를 기반으로 추돌가능성을 예측할 수 있다.
또한, 본 발명은 추돌가능성이 존재할 경우 차량내 경보부를 통해 탑승자에게 추돌가능성을 사전 통보하고, 동시에 시트벨트 조임, 시트 포지션 제어, 윈도우 및 썬루프 닫힘과 같은 안전보조장치를 통해 추돌로 인한 상해가 경감되도록 제어할 수 있다.
또한 본 발명은 추돌 직후 사고의 충격으로 인한 차량밀림 현상 및 2차 사고 방지를 위해 브레이크 및 전동조향장치를 제어할 수 있다.
이하, 본 발명의 도면을 참조로 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 후방추돌 감지 시스템의 일실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 시스템은, 멀티센서부(10), 센서 제어부(20), 제어부(30), 노면정보 획득부(40), 경보부(50), 저장부(60), 안전보조장치(70), 브레이크(80) 및 전동조향장치(90)를 포함할 수 있다.
본 발명의 멀티센서부(10)는, 후방 영상센서(11), 측후방 영상센서(12), 후방 광원(13) 및 측후방 광원(14)을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2에서 후방 광원 및 측후방 광원에서 방출되는 광원이 후방에 투영되는 예를 설명하기 위한 일예시도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 후방 광원(13) 및 측후방 광원(14)에 의해 후방차량에 광원이 조사될 수 있다.
센서 제어부(20)는 레이저 광원이 후방차량으로부터 반사되어 돌아오는 광을 검출하여, 후방 및 측후방에서 검지되는 후방차량에 대한 위치 및 속도를 포함하는 물리량 측정이 가능하다. 센서 제어부(20)는 예를 들어 라이다 제어부이며, 라이다(Light Detection And Ranging; LIDAR)란, 레이저 펄스를 쏘고 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 반사체의 물리량을 측정하는 레이더 시스템을 말한다. 따라서, 후방 광원(13) 및 측후방 광원(14)은 레이저 광원일 수 있다.
한편, 센서 제어부(20)는, 후방 영상센서(11) 및 측후방 영상센서(12)를 통해 입력되는 후방 영상 및 측후방 영상을 수신하여, 해당 영상에서의 도 3과 같은 광의 포인트간 간격을 측정하여, 후방차량의 물리량 정보에 대한 오차를 보정할 수 있고, 차선정보를 획득할 수도 있다.
이때, 후방 영상센서(11) 및 측후방 영상센서(12)는 차량내 제공되는 블랙박스 시스템에 연동될 수 있다. 즉, 블랙박스 시스템에서 차량에 충격이 감지되는 경우 해당 블랙박스 시스템의 센서에서 획득하는 영상을 저장하는데, 본원발명의 후방 영상센서(11) 및 측후방 영상센서(12)는 블랙박스 시스템에 연동되어, 지속적으로 영상을 획득하고 있다가, 블랙박스 시스템으로부터 영상에 대한 저장지시를 수신하는 경우, 해당 영상을 저장부(60)에 저장할 수 있을 것이다.
센서 제어부(20)는 이와 같이 획득한 후방차량의 물리량 정보 및 차선정보를 제어부(30)에 전달할 수 있다.
노면정보 획득부(40)는, 예를 들어 차량의 앞유리에 제공되는 날씨정보 센서일 수 있으며, 날씨에 따라 노면정보를 결정하여 제어부(30)에 제공할 수 있다. 이때, 저장부(60)는, 노면정보에 따른 제동거리를 데이터베이스화하여 저장할 수 있다.
제어부(30)는 접근하는 후방차량의 물리량 정보 및 노면상태에 따른 제동거리를 기초로, 후방차량과의 추돌가능성을 결정할 수 있다. 즉, 후방차량의 속도와 위치, 및 제동거리를 종합적으로 고려하여, 추돌가능성이 있는 경우에는, 제어부(30)는 경보부(50)가 경보를 발하여 사용자에게 이를 알릴 수 있다.
경보부(50)는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 즉, 차량 내에 제공되는 디스플레이부를 통해 추돌가능성이 있음을 알릴 수 있다. 이때, 제어부(30)는 디스플레이부를 통해, 후방 영상센서(11) 또는 측후방 영상센서(12)가 획득한 영상을 동시에 디스플레이되도록 제어할 수도 있을 것이다.
또한 경보부(50)는 스피커를 포함할 수 있는데, 차량 내에 제공되는 스피커를 통해 추돌가능성이 있음을 알릴 수 있다. 또는 경보부(50)는 실내등을 포함할 수 있으며, 제어부(30)는 차량 내에 제공되는 실내등을 점등하여 추돌가능성이 있음을 알릴 수도 있다.
이후, 제어부(70)는 추돌가능성 예측정보를 기반으로, 상해의 감소를 위해 안전보조장치(70)를 제어할 수 있다. 즉, 시트벨트(72)를 조이거나, 전동시트(71)의 포지션을 조절하거나, 윈도우(73) 또는 선루프(74)의 온오프가 변경되도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(70)는 사고가 발생한 경우에도, 추돌충격에 의해 발생하는 차량제어가 불가능한 상황에서의 2차 추돌을 피하기 위해, 브레이크(80) 및 전동조향장치(90)를 제어할 수 있다.
다만, 본 발명에서는 안전보조장치(70)의 예로써 전동시트(71), 시트벨트(72), 윈도우(73) 및 썬루프(74)를 개시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 더욱 다양한 안전보조장치가 본 발명의 제어부(30)에 의해 제어될 수도 있다 할 것이다.
또한, 브레이크(80) 및 전동조향장치(90)는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 후방추돌 감지 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어부(30)는, 멀티센서부(10)의 적어도 어느 하나의 센서를 통해 후방 또는 측후방에서 접근하는 차량을 검지한 경우(S10), 광원(13, 14)을 출력하도록 센서 제어부(20)를 제어하여, 해당 후방차량에 의해 반사되어 오는 광에 의해 센서 제어부(20)가 물리량 정보를 측정할 수 있다(S15). 이때, 물리량 정보는 후방차량의 위치와 속도를 포함한다.
센서 제어부(20)는 영상센서(11, 12)로부터 입력되는 영상에서 나타나는 광, 즉, 후방차량에 투영되는 광의 포인트간 간격을 이용하여, 물리량 정보에서 오차를 보정할 수 있다(S20). 즉, 물리량 정보는 원거리에 관한 정보이므로, 해당 차량이 근거리에 접근하였을 경우 해당 근거리에서의 정보를 보정할 수 있다.
이후, 제어부(30)는, 노면정보 획득부(40)로부터 획득한 노면정보를 토대로 저장부(60)에 저장된 노면정보에 따른 제동거리와, 물리량 정보에 따라 추돌가능성을 예측할 수 있다(S25).
추돌가능성이 있는 경우, 제어부(30)는 위에서 설명한 바와 같이, 디스플레이부, 스피커 또는 실내등 중 적어도 하나 이상을 통해 추돌가능성이 있음을 알리는 경보를 발생할 수 있다(S35). 경보에도 불구하고 사고가 발생한 경우(S40), 브레이크(80)와 전동조향장치(90) 중 어느 하나 이상을 제어하여 2차 추돌에 의한 피해를 막을 수 있다(S45).
만약, S40에서 사고가 발생하지 않은 경우에도, 추후 사고가능성이 있는 것으로 보아, 썬루프(74)와 윈도우(73)를 닫고(S50), 시트벨트(72)를 조이고(S55), 전동시트(71)의 포지션을 조절할 수 있다(S60). 다만, S50 내지 S60은 동시에 수행될 수도 있고 별도로 수행될 수도 있다. 또는, 그 순서를 바꾸어 수행될 수도 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명은 원거리에서 후방 및 측후방으로 접근하는 차량의 물리량 정보를 획득하고, 영상센서를 통해 근거리에서의 방사된 광원간 간격측정을 통해 물리량 정보에 대한 오차를 보정할 수 있다. 또한 본 발명은 전방 유리에 부착된 소정 센서를 통해 날씨상태에 따른 노명상태 정보에 따라 제동거리를 예측하고, 물리량 정보 및 제동거리를 기반으로 추돌가능성을 능동적으로 예측할 수 있다.
또한 본 발명은 예측된 추돌가능성을 탑승자에게 사전에 경보하고, 안전보조장치를 제어하여 추돌로 인한 상해를 감소할 수 있으며, 추돌 직후 브레이크 및 전동조향장치 제어하여 2차 추돌에 의한 피해를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 멀티 센서부 11: 후방 영상센서
12: 측후방 영상센서 13: 후방 광원
14: 측후방 광원 20: 센서 제어부
30: 제어부 40: 노면정보 획득부
50: 경보부 60: 저장부
70: 안전보조장치 80: 브레이크
90: 전동조향장치

Claims (14)

  1. 차량의 후방에 배치되어 후방으로 광을 출사하는 광원;
    상기 차량의 후방에 배치되어 후방의 영상을 촬영하는 영상 센서;
    상기 광원에서 출사된 광이 후방차량으로부터 반사되어 돌어오는 광을 검출하여 상기 차량의 후방에서 접근하는 후방차량의 위치 및 속도 정보를 검출하고, 상기 영상 센서로부터 영상 신호를 수신하여 상기 영상에서 광의 포인트간 간격으로부터 후방차량의 위치 및 속도 정보에 대한 오차를 보정하는 제1제어부;
    노면정보를 획득하는 노면정보 획득부;
    노면정보에 따른 제동거리를 저장하는 저장부; 및
    상기 위치 및 속도 정보와 노면정보에 따른 제동거리를 기초로 추돌가능성을 예측하여, 안전보조장치를 제어하는 제2제어부를 포함하는 후방추돌 방지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 광원은,
    차량의 후방에 배치되는 제1광원; 및
    차량의 측후방에 배치되는 제2광원을 포함하는 후방추돌 방지 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 영상 센서는
    차량의 후방에 배치되어, 영상을 획득하는 제1영상센서; 및
    차량의 측후방에 배치되어, 영상을 획득하는 제2영상센서를 포함하는 후방추돌 방지 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2영상센서는,
    차량 내 제공되는 블랙박스 시스템에 연동되어, 상기 블랙박스 시스템으로부터 저장지시를 수신하는 경우, 상기 저장부에 획득되는 영상을 저장하는 후방추돌 방지 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2제어부의 제어에 따라, 추돌가능성이 있음을 탑승자에게 알리는 경보부를 더 포함하는 후방추돌 방지 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 경보부는,
    디스플레이부, 스피커 또는 실내등 중 적어도 하나를 포함하는 후방추돌 방지 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2제어부는,
    후방추돌시 브레이크 및 전동조향장치를 제어하는 후방추돌 방지 시스템.
  12. 차량의 후방 및 측후방에 배치되는 광원으로부터 출력되어, 후방차량에 의해 반사되어 오는 광에 의해 후방차량의 위치 및 속도 정보를 결정하는 단계;
    상기 후방차량에 투영되는 광의 포인트간 간격을 이용하여 상기 위치 및 속도 정보의 오차를 보정하는 단계;
    노면정보를 수신하는 단계;
    상기 후방차량의 위치 및 속도 정보와, 노면정보에 따른 제동거리를 이용하여 추돌가능성을 예측하는 단계;
    추돌가능성이 있는 경우, 경보를 발생하는 단계; 및
    추돌가능성이 있는 경우, 안전보조장치를 제어하는 단계를 포함하는 후방추돌 방지 시스템 제어방법.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서,
    추돌이 발생한 경우, 브레이크와 전동조향장치를 제어하는 단계를 더 포함하는 후방추돌 방지 시스템 제어방법.
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