KR19980058687A - 측방충돌 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측방충돌 경보장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차선변경시 자동으로 측방충돌 경보장치를 구동시키는 측방충돌 경보장치에 관한 것이다.

따라서, 본 발명의 구성은 운전자의 시각 사각지대의 물체를 감지하기 위한 초음파센서부 및 경보수단, 자동차의 주행 속도를 검출하는 차량속도 검출부, 자동차의 조향각을 검출하는 조향각 검출부, 주행중인 도로환경을 촬영하여 화상데이터로 변환저장하는 화상처리부, 각 검출부의 검출된 정보를 비교판단 하여 제어신호를 출력하는 마이크로프로세서, 마이크로프로세서의 제어신호를 인가받아 방향지시등 및 경보수단을 구동하는 것으로 이루어진다.

본 발명에 따른 차량의 측방충돌 경보장치에 의하면, 운전자가 방향지시등을 점등하지 않은 상황에서 차선 변경을 하더라도 마이크로프로세서에서 차선 변경을 인식하고 방향지시등을 자동으로 점등함으로써, 차선 변경 이전 또는 이후 발생되는 사각지대에서의 장애물 검출 정보를 운전자에게 양호하게 경보할 수 있어, 측방충돌에 대한 가능성을 획기적으로 줄일 수 있는 뛰어난 효과를 제공한다.

Description

측방충돌 경보장치

본 발명은 측방충돌 경보장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차선변경시 자동으로 측방충돌 경보장치를 구동시키는 측방충돌 경보장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 측방충돌 경보장치는 차량의 주행차선 변경시나 주차시 또는 주행시에 운전자의 시야가 미치지 못하는 사각지대에서의 차량 및 운전자의 안전성을 확보하기 위한 장치이다.

이러한 종래의 차량용 측방충돌 경보장치의 구성은 도 1에 도시한 바와 같이, 장애물을 감지하기 위하여 초음파를 발생하는 초음파센서(3a), 상기 초음파센서(3a)의 입력단에는 초음파센서(3a)를 구동시키는 센서구동부(2a)가 접속되어 있고, 상기 센서구동부(2a)와 접속되어 수십 KHz의 공진주파수를 발생시키는 발진부(1a), 상기 초음파센서(3a)의 출력단 일측에 접속되어 출력신호를 증폭하는 전치증폭기(4a), 전치증폭기(4a)와 접속되어 증폭된 신호중 일부를 제거하는 대역필터(5a), 상기 대역필터(5a)와 접속되고 이의 출력신호를 검파하는 검파기(6a), 상기 검파기(6a)의 출력과 비교하여 장애물의 유,무를 판단하게 하는 기준전압을 발생시키는 기준전압발생기(7a), 상기 검파기(6a)의 출력신호와 상기 기준전압발생기(7a)의 전압신호를 비교하는 비교기(8a), 상기 비교기(8a)의 출력신호를 입력받아 장애물의 유,무를 감지하고, 상기 발진부(1a)에 구동신호를 출력하여 상기 초음파센서(3a)를 동작시키는 마이크로프로세서(100a), 상기 마이크로프로세서(100a)의 출력단에는 경보를 구동하는 경보구동부(9a)와, 이에 직결된 부저(a)와 경보램프(b)가 접속되어 있다.

상기의 구성을 지닌 종래의 차량용 추돌방지 경보장치는 차량의 측방에 장애물이 존재하면 초음파센서(3a)의 송신부에서 발생하는 초음파가 장애물에 반사되고 이의 반사된 신호는 초음파센서(3a)의 수신부에서 수신되어 전치증폭기(4a)에 입력되면, 전치증폭기(4a)에서는 입력된 신호를 증폭시킨 후 대역필터(5a)에 인가됨으로써 이의 입력된 신호중 필요한 부분 즉, 40KHz의 주파수대역을 지닌 신호만을 취하여 검파기(6a)를 거쳐 비교기(7a)의 일측단자에 인가하게 된다.

또한, 비교기(18)의 타측단자에는 마이크로프로세서(100a)에서 소정 제어신호를 받아 동작되는 기준전압발생기(7a)에서 발생된 기준전압이 인가됨으로써 이를 상기 초음파센서(3a)에서 입력된 신호와 비교하여 그 비교된 결과를 마이크로프로세서(100a)에 출력하게 되고, 비교결과에 따른 신호를 입력받은 마이크로프로세서(100a)는 입력신호를 비교함으로써 장애물의 존재여부를 판단하여 장애물이 있다면 경보구동부(9a)에 제어신호를 출력하여 부저(a)및 경보램프(b)를 구동시키게 된다.

이와 같이 동작되는 종래의 측방충돌 경보장치는, 운전자가 방향지시등 제어 장치를 수동으로 절환하여 방향지시등을 점등시켜야만 동작하게 된다. 즉, 방향지시등 검출부(11a)에서 방향지시등이 점등상태로 검출되어야만 한다. 따라서, 운전자가 방향지시등을 수동조작하지 않으면 측방충돌 경보장치가 동작하지 않게 되어 측방충돌 경보를 해야할 상황에서도 동작하지 않게 된다. 따라서, 차선 변경시 운전자가 확인하지 못하는 사각지대에서 물체가 감지 되더라도 이를 운전자에게 알릴 방법이 없어, 사고의 예방 기능이 저하되며 이러한 이유로 인해 사고 위험을 줄이고자 하는 본래의 목적에 배치되게 되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 과제는 차선변경시 운전자가 방향지시등을 조작하지 않더라도, 제어부에서 이를 감지하여 자동으로 방향지시등을 점등하고, 이어 측방충돌 경보장치를 구동시키는 측방충돌 경보장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 측방충돌 경보장치,

도 2는 본 발명에 따른 측방충돌 경보장치 제어 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 측방충돌 경보장치 제어 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

3a: 초음파센서 9a:경보구동부 10a:차량속도검출부

11a:방향지시등검출부 12a:조향각검출부 13a:방향지시등구동부

이하에는 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성으로 송신된 신호가 반사되어 수신되는 여부에 따라 장애물의 유무를 감지하는 초음파 센서, 상기 초음파센서를 구비하여 장애물과 자차간의 충돌여부를 경보하도록 마련된 경보수단을 구비한 차량용 충돌방지경보장치에 있어서, 상기 자차의 조향각을 검출하여 미리 입력된 기준 조향각보다 큰 값인가를 비교하는 조향각 비교단계, 상기 조향각 비교단계에의 조건이 만족되면 화상처리된 도로환경 데이터를 출력하여 현재의 도로환경이 굴곡로 인가를 판단하는 굴곡로 판단단계, 상기 굴곡로 판단단계에서 굴곡로가 아닌걸로 판단되면 상기 자동차가 차선변경을 하는 것으로 판단하여 방향지시등을 점등하는 방향지시등 점등단계, 상기 방향지시등 점등단계에서 초음파센서로 부터 사각지대의 물체 감지신호가 인가되면 자동으로 상기 경보수단을 구동시키는 단계로 이루어진다.

이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 측방충돌 경보장치의 구성을 보인 제어블럭도로서, 도 1과 동일한 부분에 대하여는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 측방충돌 경보장치는 장애물을 감지하기 위하여 초음파를 발생하는 초음파센서(3a), 상기 초음파센서(3a)의 입력단에는 초음파센서(3a)를 구동시키는 센서구동부(2a)가 접속되어 있고, 상기 센서구동부(2a)와 접속되어 수십 KHz의 공진주파수를 발생시키는 발진부(1a), 상기 초음파센서(3a)의 출력단 일측에 접속되어 출력신호를 증폭하는 전치증폭기(4a), 전치증폭기(4a)와 접속되어 증폭된 신호중 일부를 제거하는 대역필터(5a), 상기 대역필터(5a)와 접속되고 이의 출력신호를 검파하는 검파기(6a), 상기 검파기(6a)의 출력과 비교하여 장애물의 유,무를 판단하게 하는 기준전압을 발생시키는 기준전압발생기(7a), 상기 검파기(6a)의 출력신호와 상기 기준전압 발생기(7a)의 전압신호를 비교하는 비교기(8a), 상기 비교기(8a)의 신호를 인가받아 경보구동부(9a)에 제어 신호를 출력하는 마이크로프로세서(100a), 상기 마이크로프로세서(100a)의 출력단에는 경보를 구동하는 경보 구동부(9a)가 마련되며, 이에 직결되어 경보음을 발생시키는 부저(a) 및 경보램프(b)로 측방충돌 경보장치를 구성하며, 또한 CCD카메라(16a), 비디오메모리(17a), 화상처리부(18a), 메모리(19a)로 구성되어 화상정보를 발생시키는 화상처리장치가 있으며, 자동차의 조향핸들 조작시 회전각을 검출하기 위한 조향각 검출부(12a), 현재의 차량 속도를 검출하기 위한 차량속도 검출부(10a), 현재 차량의 방향지시등이 점등되었는가를 검출하는 방향지시등 검출부(11a), 방향지시등을 점등하기 위한 방향지시등 구동부(13a)가 더 마련되며, 이들은 모두 제어부인 마이크로프로세서(100a)에 검출 데이터를 입력시킨다. 상기 마이크로프로세서(100a)는 이러한 정보를 기초로 하여 방향지시등 구동부(13a)에 제어신호를 인가하여 자동으로 좌측 방향지시등 릴레이 구동부(14a) 및 우측 방향지시등 릴레이 구동부(15a)를 선택적으로 제어하여 방향지시등을 점등할 수 있게 된다. 이에 따라 측방충돌 경보장치도 구동하게 된다.

따라서, 상기 전술된 내용에 의해 방향지시등을 운전자가 직접 조작하지 않더라도 차선 변경시 운전자의 시각을 벗어나는 사각지대의 장애물을 양호하게 검출할 수 있다.

상기 구성요소중 조향각 검출부(12a)는 다양하게 구성될 수 있으며, 이중 일반적으로 알려진 스티어링(steering) 센서와 자이로 센서를 예로 들어 설명하고자 한다. 상기 스티어링 센서는 차량의 스티어링 샤프트에 설치되어 회전하는 슬릿 디스크와 발광 다이오드(LED) 및 포토트랜지스터로 이루어져 스티어링 칼럼에 설치되는 포토 인터럽트로 구성되는바, 슬릿 디스크의 외주면은 발광다이오드와 포토트랜지스터의 사이에 마련된다. 따라서, 스티어링 샤프트가 회전하면 포토 인터럽터는 슬릿 디스크에 의해 발광 다이오드에서 발생된 빛의 투과, 차단에 따라 스티어링 조향각이 일정각도 마다 온/오프 펄스파를 발생시켜 이를 카운터 함으로써 조향각을 체크할 수 있게 된다. 그리고, 상기 자이로 센서는 코리올리의 원리를 응용한 것으로, 일 예를 들면 자이로센서는 진동자인 등변 삼각형의 프리즘으로 구성되는 바, 일 측면에는 검출된 전압을 피드백 하기 위한 압전 세라믹 소자가 구성되고 나머지 양측에는 검출자인 압전 세라믹 소자가 구성된다. 진동자에 교류 전압을 가하면 일정 진동수로 진동하게 되는데, 이 상태에서 자동차가 일정한 각속도로 선회하면 센서의 압전 세라믹 검출자는 코리올리의 힘에 의해 가진(加振) 방향과 직각으로 기울면서 교류 전압이 출력된다. 검출자에서 발생된 교류 파형의 가진(加振) 파형을 동기 검파함으로써 선회방향과 그 크기를 양호하게 검출할 수 있게 된다. 이러한 자이로센서는 자동차의 어느 곳에든 간단히 설치할 수 있어 스티어링 센서가 장착되지 않은 차량에 설치하여 쉽게 조향각을 측정할 수 있는 잇점이 있다.

또한, 차량속도 검출부(10a) 역시 다양하게 구성될 수 있는데 이는 제너레이터의 발생 전압이 회전 속도에 비례하는 특성을 이용한 전압 검출형 센서, 회전속도에 비례하여 교류 전압의 주파수가 높아지는 것을 이용한 주파수 검출형 센서, 마그넷 로터 가까이에 리드 스위치를 설치하고 마그넷 로터를 회전시키면 리드 스위치를 통과하는 자속의 방향이 변화되어 스위치가 온/오프되고 이는 회전수에 비례하게 되는데 이를 이용한 리드 스위치식 센서, 자계의 방향에 따라 저항값이 변화되는 자기 이방성 효과를 갖는 소자를 이용한 자기 저항 소자식(MRE) 센서, 배전기에서 1차 전류의 단속에 의한 전압 신호에 의해서 콘덴서에 충전 및 방전시킬 때 방전 전류로 엔진의 회전속도를 검출하는 펄스식 센서 등이 있다.

또한, 방향지시등 검출부(11a)는 방향지시등에 인가된 전압을 검출하게 되는데, 이때 방향지시등이 점등된 상태에서는 방향지시등의 전력소모에 의한 전압강하가 이루어져 정격전압과 차를 보이게 되어 방향지시등 검출부(11a)에서는 방향지시등 점등상태를 양호하게 검출할 수 있게 된다.

또한, 화상처리장치는 신경회로망을 이용한 것으로 CCD카메라(16a), 비디오 메모리(17a), 화상처리부(18a), 메모리(19a)로 구성된 되는 바, 이는 카메라(16a)를 통해 받아들인 영상으로 부터 주행에 필요한 정보를 추출하도록 하는 것이다. 즉, CCD카메라(16a)는 자차가 주행중인 전방의 도로환경을 소정 시간마다 촬영하고, CCD카메라(16a)에 의해 촬영된 화상데이터는 일단 비디오 메로리(17a)에 저장이 되었다가 화상처리부(18a)에 제공된다. 화상처리부(18a)에서는 도로로 부터 1차적으로 도로 및 주변에 있는 각종 물체의 윤곽선, 면, 색깔등을 추출하고 이어 도로의 조도 변화 및 잡음의 영향을 제거한다. 이후 2차적으로 이들 정보를 분류하여 도로, 물체, 장애물 등을 종합적으로 묘사하는 정보를 메모리(19a)에 저장함으로써 도로환경 데이터의 검출이 완료되게 된다.

전술한 바와 같은 구성요소를 갖는 측방충돌 경보장치를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

측방충돌 경보장치는 과다 경보를 억제하기 위해 방향지시등을 작동시켰을 때만 동작되도록 되어 있다. 따라서, 측방충돌 경보장치는 일정속도로 주행중 운전자가 방향지시등 제어 장치를 수동으로 절환하여 방향지시등을 점등시켜야만 동작하게 된다. 즉, 운전자가 수동조작하지 않으면 측방충돌 경보장치가 동작하지 않게 되어 측방충돌 경보를 해야할 상황에서도 동작하지 않게 된다. 따라서, 차선 변경시 운전자가 확인하지 못하는 사각지대에서 장애물이 감지되더라도 이를 운전자에게 알릴 방법이 없어, 사고의 예방 기능이 저하되며 이러한 이유로 인해 사고 위험을 줄이고자 하는 본래의 목적에 배치된다. 따라서, 본 발명은 차선변경을 마이크로프로세서(100a)에서 자동으로 감지하여 방향지시등을 점등시킴으로써 차선변경시의 사각지대에서 장애물이 검지될 경우 경보를 양호하게 출력할 수 있게 된다.

우선, 마이크로프로세서(100a)는 초음파센서를 이용하여 사각지대에서 물체가 감지되는 지를 판단한다(단계10). 단계 10에서 사각지대에서 물체가 감지되면 일차적으로 경보 LED를 점등시킨다(단계15). 그리고, 현재의 자차 주행속도가 설정치 이상인가를 판단한다(단계20). 이는 차속 센서로 부터 검출된 신호에 의해 양호하게 판단되는데, 정차시의 측방충돌 경보장치의 과다 동작을 막기 위한 것이다. 단계 20에서 설정치 이상으로 주행중이면 방향지시등 점등상태를 검출한다(단계25). 단계 25에서 방향지시등이 점등상태로 검출되면 경보장치를 구동시(30)켜 사각지대있는 물체와의 충돌가능성을 운전자에게 2차 경보한다. 단계 25에서 방향지시등 점등 상태가 검출되지 않으면 자차량의 조향각(DL,DR)을 체크한다(단계35). 단계 35에서의 조향각은 전술한 스티어링 센서 또는 자이로 센서에 의해 양호하게 검출된다. 그리고, 단계 35에서 검출된 조향각(DL,DR)을 판단하여 좌회전 또는 우회전 인가를 판단한다(단계40). 단계 40에서 좌회전으로 판단되면 단계 35에서 검출된 조향각(DL)을 미리 프로그램화된 조향각(D)과 비교한다(단계45).

상기 단계 45에서 미리 프로그램화된 조향각(D)은 방향지시등 제어 장치가 빈번히 동작하여 측방충돌 경보를 과다 동작시키는 것을 억제하기 위한 것으로, 짧은 시간동안 검출되는 조향각이나 그 각도의 크기가 수 도(°) 이하 즉, 일반적인 주행시 나타나는 조향각이다.

단계 35에서 검출된 조향각이 미리 프로그램화된 조향각(D) 보다 더 크면 메모리에 저장된 도로환경 데이터를 출력(단계50)시키고, 더 작거나 같으면 초기단계로 되돌아 간다. 단계 50에서 출력된 도로환경 데이터를 기초로 하여 자차가 주행중인 도로환경이 굴곡로 인가를 판단한다(단계55). 이는 방향지시등 제어 장치가 빈번히 동작하여 측방충돌 경보를 과다 동작시키는 것을 억제하기 위한 것으로, 단계 45에서의 판단조건을 충족시킨 조향각 중 굴곡로 주행시 검출되는 조향각을 제외하여 방향지시등 제어 장치가 빈번히 동작하여 측방충돌 경보를 과다 동작시키는 것을 억제하기 위한 단계이다.

단계 55에서 현 도로환경이 굴곡로가 아니라고 판단되면 차선변경으로 판단하여 방향지시등(ＬL,ＬL')을 점등(단계60)하고, 이어서 경보장치를 구동시켜 경보음과 경보램프를 점등시켜 운전자로 하여금 사각지대에 대한 위험요소에 대비케 하고, 굴곡로라고 판단되면 초기 단계로 되돌아 간다.

또한, 단계 40에서 우회전으로 판단되면 단계 35에서 검출된 조향각(DR)을 미리 프로그램화된 조향각(D)과 비교한다(단계70). 단계 35에서 검출된 조향각(DR)이 미리 프로그램화된 조향각(D) 보다 더 크면 메모리에 저장된 도로환경 데이터를 출력(단계75)시키고, 더 작거나 같으면 초기단계로 되돌아 간다. 단계 75에서 출력된 도로환경 데이터를 기초로 하여 자차가 주행중인 도로환경이 굴곡로 인가를 판단한다(단계80).

단계 80에서 현 도로환경이 굴곡로가 아니라고 판단되면 방향지시등을 점등(단계 85)하고 이어서, 경보장치를 구동시켜 경보음(a)과 경보램프(b)를 점등시켜 운전자로 하여금 사각지대에 대한 위험요소에 대비케 함으로써, 차선변경시 운전자가 방향지시등을 조작하지 않더라도 제어부(100a)에서 이를 감지하여 자동으로 방향지시등을 점등케하여 측방충돌 경보장치를 양호하게 구동시키게 된다. 그리고, 단계 80에서 굴곡로라고 판단되면 초기 단계로 되돌아 간다.

그밖에 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 측방충돌 경보장치에 의하면, 운전자가 방향지시등을 점등하지 않은 상황에서 차선 변경을 하더라도 마이크로프로세서에서 차선 변경을 인식하고 방향지시등을 자동으로 점등함으로써, 차선 변경 이전 또는 이후 발생되는 사각지대에서의 장애물 검출 정보를 운전자에게 양호하게 경보할 수 있어, 측방충돌에 대한 가능성을 획기적으로 줄일 수 있는 뛰어난 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 송신된 신호가 반사되어 수신되는 여부에 따라 장애물의 유무를 감지하는 초음파 센서, 상기 초음파센서를 구비하여 장애물과 자차간의 충돌여부를 경보하도록 마련된 경보수단을 구비한 차량용 충돌방지경보장치에 있어서,

   상기 자차의 조향각을 검출하여 미리 입력된 기준 조향각보다 큰 값인가를 비교하는 조향각 비교단계,

   상기 조향각 비교단계에의 조건이 만족되면 화상처리된 도로환경 데이터를 출력하여 현재의 도로환경이 굴곡로 인가를 판단하는 굴곡로 판단단계,

   상기 굴곡로 판단단계에서 굴곡로가 아닌걸로 판단되면 상기 자동차가 차선변경을 하는 것으로 판단하여 방향지시등을 점등하는 방향지시등 점등단계,

   상기 방향지시등 점등단계에서 초음파센서로 부터 사각지대의 물체 감지신호가 인가되면 자동으로 상기 경보수단을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 측방충돌 경보장치.