KR20000027252A

KR20000027252A - 충돌경보장치의 경보거리 보정방법

Info

Publication number: KR20000027252A
Application number: KR1019980045148A
Authority: KR
Inventors: 이철훈
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2000-05-15

Abstract

개시된 충돌경보장치의 경보거리 보정방법은 자동차 등의 이동체 운행시 이동체의 각 부분에 설치된 센서를 통해 현재의 운전환경 변화를 판별하고, 각각의 운전환경 변화에 따라 각기 다른 가중치를 적용하여 다른 이동체와의 충돌을 방지할 수 있는 적정한 경보거리를 산출할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 프론트 센서부와 차속 센서부를 통해 선행차량과 자기차량의 속도를 검출하는 제 1 과정과, 제 1 과정을 통해 검출된 선행차량과 자기차량의 속도와, 와이퍼 동작신호, 브레이크 동작신호 및 방향지시등/조향각/비상등 동작신호에 따라 각기 다른 가중치를 부여하여 경보거리를 보정하는 제 2 과정과, 자기차량과 선행차량의 거리가 제 2 과정을 통해 보정된 경보거리 이내인 경우 경보를 울리도록 하는 제 3 과정으로 이루어진다.

따라서, 본 발명은 운전자의 주의도, 도로 환경 등에 따라 각기 다른 가중치를 부여하고, 이에 따라 최적의 경보거리를 산출한 후 경보를 발생시켜 줌으로써 다른 이동체와의 충돌 발생 위험을 최대한 억제하는 효과를 제공한다.

Description

충돌경보장치의 경보거리 보정방법

본 발명은 충돌경보장치의 경보거리 보정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 등의 이동체 운행시 이동체의 각 부분에 설치된 센서를 통해 현재의 운전환경 변화를 판별하고, 각각의 운전환경 변화에 따라 각기 다른 가중치를 적용하여 다른 이동체와의 충돌을 방지할 수 있는 적정한 경보거리를 산출할 수 있도록 하는 충돌경보장치의 경보거리 보정방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 문명이 발달함에 따라 발전되어 온 기계 및 전자기술 등이 총체적으로 집약된 것으로서, 최근 생활의 윤택함과 더불어 시시각각으로 크게 변화되는 환경에 발맞추어 원활한 업무, 일상 생활의 편리, 여가 활용 등을 위해 보급이 크게 확대되고 있다.

이와 같은 자동차를 운행할 때 운전자는 각종 안전사고의 예방을 위해 다른 자동차와의 안전거리를 유지하는 것이 반드시 필요하다.

그렇지만 운전자는 자동차 운행시 다른 자동차 특히, 앞선 차량과의 거리 계산을 시각적으로만 판단하기 때문에 경우에 따라 운전자의 착각으로 인해 추돌 등의 안전사고가 발생될 우려가 있었다.

그러므로 최근에는 운전자의 편의를 도모하기 위해 자동차의 전방에 센서를 설치하여 다른 자동차와의 거리를 자동으로 계산한 후 충돌우려가 있는 거리 이내에 자동차가 있는 경우 경보음을 울려 운전자의 주의를 환기시키는 자동차 충돌경보장치가 개발되어 사용되고 있다.

도 1은 상술한 바와 같은 종래 기술에 따른 충돌경보장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이, 프론트 센서부(1)는 선행차량과의 상대거리를 측정하여 후술되는 제어부(3)로 출력한다.

또한 프론트 센서부(1)는 선행차량과의 거리를 산출하는 것 이외에 선행차량의 속도를 검출하여 제어부(3)로 출력하기도 한다.

차속 센서부(2)는 현재 운행중인 차량의 속도를 측정하여 후술되는 제어부(3)로 출력한다.

제어부(3)는 프론트 센서부(1)로부터 입력되는 선행차량과의 거리에 따른 선행차량의 속도를 계산한 후 선행차량의 속도와 차속 센서부(2)로부터 입력되는 자기차량의 속도를 통해 선행차량과 충돌될 위험이 있는 거리 이내에 차량이 위치하고 있는지 경보거리를 산출하고, 산출 결과 자기차량의 속도에 비해 선행차량이 자기차량과 충돌할 위험이 있는 거리 이내인 경우 이를 운전자에게 경고하기 위해 후술되는 경보음 발생부(4)로 경보발생 제어신호를 출력한다.

상술한 제어부(3)에서 선행차량의 속도와 자기차량의 속도를 통해 선행차량이 충돌될 위험이 있는 거리 이내에 위치하고 있는지를 계산할 때에는, 선행차량이 정지할 경우 운전자가 이를 인지하여 자기차량을 급정거하여도 선행차량과 충돌이 발생하지 않는 안전한 정지거리로 설정하기 위한 경보거리를 계산하는 다음의 수학식을 사용하게 된다.

[수학식]

여기서, D는 경보거리(m),

V_f는 자기차량 속도(m/s),

V_l은 선행차량 속도(m/s),

a_f는 자기차량 최대 감속도(m/s²),

a_l은 선행차량 최대 감속도(m/s²),

T는 운전자 반응시간이다.

즉, 상술한 수학식에서 자기차량 최대 감속도(a_f), 선행차량 최대 감속도(a_l), 운전자 반응시간(T)은 상수이므로 자기차량의 속도(V_f)와 선행차량의 속도(V_l)를 알면 충돌 위험이 발생되는 경보거리를 알 수 있게 되고, 이에 따라 현재의 자기차량과 선행차량의 상대거리가 상술한 수학식을 통해 산출된 경보거리 이내인 경우 제어부(3)에서 경보발생 제어신호가 출력되는 것이다.

이때 상술한 운전자 반응시간(T)은 운전자가 차량을 정지시키려고 판단한 후 차량을 제동하기 시작하는 시점까지의 시간으로서, 운전자마다 반응시간은 각기 다르지만 평균값인 1.5초로 설정되어 있다.

경보음 발생부(4)는 제어부(3)에서 출력된 경보음 제어신호에 따라 경보신호를 스피커(도시되어 있지 않음)를 통해 발생시켜 운전자가 충돌위험에 대비해 차량의 속도를 감속하는 등 조치를 취할 수 있도록 한다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 자동차 충돌경보장치는 선행차량과 자기차량의 속도 및 상대거리에 따라 경보거리를 산출할 뿐 노면의 변화에 따른 정지거리의 변화, 브레이크 페달을 밟고 있을 경우의 운전자의 반응시간, 곡선도로 주행이나 차선변경에 따른 운전자의 주의정도 등 다른 요인들이 전혀 고려되어 있지 않기 때문에 적절하지 못한 경보로 인해 운전자에게 큰 혼란을 줄 수 있으며, 경우에 따라 경보를 한 후에도 안전사고를 피할 수 없게 되는 상황이 발생되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 자동차 등의 이동체 운행시 이동체의 각 부분에 설치된 센서를 통해 운전자 주의도, 도로 환경 등 현재의 운전환경 변화를 판별하고, 판별된 운전환경 변화에 따라 각기 다른 가중치를 적용하여 다른 이동체와의 충돌을 방지할 수 있는 적정한 경보거리를 산출할 수 있도록 하는 충돌경보장치의 경보거리 보정방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 충돌경보장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 경보거리 산출방법이 적용되는 충돌경보장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 충돌경보장치의 경보거리 보정방법의 흐름을 상세하게 나타낸 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 프론트 센서부 20 : 차속센서부

30 : 제어부 40 : 경보음 발생부

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 충돌경보장치의 경보거리 보정방법은 프론트 센서부와 차속 센서부를 통해 선행차량과 자기차량의 속도를 검출하는 제 1 과정과, 제 1 과정을 통해 검출된 선행차량과 자기차량의 속도와, 와이퍼 동작신호, 브레이크 동작신호 및 방향지시등/조향각/비상등 동작신호에 따라 각기 다른 가중치를 부여하여 경보거리를 보정하는 제 2 과정과, 자기차량과 선행차량의 거리가 제 2 과정을 통해 보정된 경보거리 이내인 경우 경보를 울리도록 하는 제 3 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 충돌경보장치의 경보거리 보정방법을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 경보거리 산출방법이 적용되는 충돌경보장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도로서, 그 구성은 다음과 같다.

프론트 센서부(10)는 선행차량과의 상대거리를 측정하여 후술되는 제어부(30)로 출력한다.

또한 프론트 센서부(10)는 선행차량과의 거리를 산출하는 것 이외에 선행차량의 속도를 검출하여 제어부(30)로 출력하기도 한다.

차속 센서부(20)는 현재 운행중인 차량의 속도를 측정하여 후술되는 제어부(30)로 출력한다.

제어부(30)는 프론트 센서부(10)로부터 입력되는 선행차량과의 거리에 따른 선행차량의 속도를 계산하고, 계산된 선행차량의 속도, 차속 센서부(20)로부터 입력되는 자기차량의 속도 및 자동차의 각 부분에 설치된 센서(도시되어 있지 않음)로부터 입력되는 와이퍼 동작신호, 브레이크 동작신호, 비상등 동작신호, 방향지시등 동작신호, 조향각 신호 등 현재의 운전환경 변화에 따라 선행차량과 충돌될 위험이 있는 거리 이내에 차량이 위치하고 있는지 경보거리를 산출하며, 산출 결과 자기차량의 속도에 비해 선행차량이 자기차량과 충돌할 위험이 있는 거리 이내인 경우 이를 운전자에게 경고하기 위한 경보발생 제어신호를 후술되는 경보음 발생부(40)로 출력한다.

이때 제어부(30)에서 현재의 운전환경 변화에 따라 각기 다른 가중치를 부여하여 경보거리를 산출할 때 사용되는 경보거리 산출식은 전술한 종래 기술에 언급된 수학식을 참조한다.

경보음 발생부(40)는 제어부(30)에서 출력된 경보음 제어신호에 따라 경보신호를 스피커(도시되어 있지 않음)를 통해 발생시켜 운전자가 충돌위험에 대비해 차량의 속도를 감속하는 등 조치를 취할 수 있도록 한다.

다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차 충돌경보장치의 경보거리 보정방법의 작용을 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.

우선, 충돌방치장치가 장착된 자동차를 운행할 때에는 프론트 센서부(10)와 차속 센서부(20)를 통해 선행차량과 자기차량의 속도가 검출된다(S11∼S13).

이와 같이 선행차량과 자기차량의 속도가 검출된 후 제어부(30)에서는 자동차의 각 부분으로 인가되는 동작신호중에서 방향지시등 또는 비상등이 작동되거나 조향각이 10도를 넘는지를 판단하게 된다(S21).

상술한 단계(S21)의 판단 결과 방향지시등 또는 비상등이 작동되거나 조향각이 10도를 넘는 경우에는 전술한 경보거리를 산출하는 수학식의 운전자 반응시간(T)을 T-1로 설정한다(S22).

이처럼 상술한 단계(S22)에서 운전자 반응시간(T)을 운전상황에 따라 T-1로 설정하는 이유는 운전중 방향지시등 또는 비상등을 동작하거나 핸들을 크게 회전시킬 경우에는 운전자의 주의도가 상대적으로 높아지기 때문에 선행차량이 정지할 때 자기차량을 정지하기 위해 브레이크를 밟는 시간까지의 시간인 운전자 반응시간(T)이 평균값보다 빠르기 때문이다.

또한, 상술한 단계(S21)의 판단 이외에 제어부(30)에서는 운전자에 의해 브레이크가 작동중인지를 판단하게 된다(S23).

판단 결과 브레이크가 작동중인 경우에는 운전자 반응시간(T)을 0으로 설정한다(S24).

즉 브레이크를 밟고 있는 상태가 되면 운전자 반응시간(T)을 계산할 필요가 없기 때문이다.

이와 같이 상술한 단계(S22)(S24)를 통해 운전환경에 따라 운전자 반응시간(T)이 T-1 또는 0으로 설정되면 전술한 경보거리 산출 수학식에 따라 경보거리를 산출하게 된다(S25).

상술한 단계(S25)를 통해 경보거리가 산출된 후에는 최종적으로 와이퍼가 작동되는지를 판단하게 된다(S26).

판단 결과 와이퍼가 동작중이면 상술한 단계(S25)에서 산출된 경보거리에 1.5를 곱하여 최종적인 경보거리를 산출한다(S27).

이처럼 와이퍼가 동작될 때 경보거리를 1.5배로 늘려서 산출하는 이유는 비 또는 눈이 오는 경우에는 노면이 젖어 있으므로 자동차를 정지할 경우 노면과 타이어의 마찰력이 줄어들어 제동거리가 길어지기 때문이다.

그리고, 와이퍼 동작시 상술한 단계(S25)에서 산출된 경보거리에 1.5를 곱하여 최종적인 경보거리를 산출할 때 적용되는 1.5는 평균적인 값으로서, 그 이외에 1 이상의 다른 값으로 설정할 수 있다.

이제 상술한 단계(S25)(S27)를 통해 보정된 경보거리가 산출된 후 제어부(30)에서는 자기차량과 선행차량의 거리가 산출된 경보거리 이내에 있는지를 판단하게 된다(S31).

이와 같은 판단 결과 자기차량과 선행차량의 거리가 산출된 경보거리 이내에 있는 경우 제어부(30)에서 경보음 발생부(40)로 제어신호가 출력되고, 운전자에게 경고하기 위한 경보음이 발생된다(S32).

이에 따라 운전자는 충돌위험에 대비해 차량의 속도를 감속하는 등 조치를 취할 수 있게 된다.

여기에서, 본 발명에서는 자동차를 예로 하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이외에 오토바이 등의 다른 이동체에 적용하여 구성할 수 있음을 물론이다.

이상에서와 같이 본 발명의 충돌경보장치의 경보거리 보정방법에 의하면, 이동체에 설치되어 있는 각종 센서를 통해 운전자의 주의도, 도로 환경 등 운전환경의 변화에 따라 각기 다른 가중치를 부여하고, 이에 따라 최적의 경보거리를 산출한 후 경보를 발생시켜 줌으로써 다른 이동체와 충돌이 발생될 위험을 최대한 억제하는 효과가 있다.

Claims

프론트 센서부와 차속 센서부를 통해 선행차량과 자기차량의 속도를 검출하는 제 1 과정;

상기 제 1 과정을 통해 검출된 선행차량과 자기차량의 속도와, 와이퍼 동작신호, 브레이크 동작신호 및 방향지시등/조향각/비상등 동작신호에 따라 각기 다른 가중치를 부여하여 경보거리를 보정하는 제 2 과정; 및

자기차량과 선행차량의 거리가 상기 제 2 과정을 통해 보정된 경보거리 이내인 경우 경보를 울리도록 하는 제 3 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 충돌경보장치의 경보거리 보정방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 과정은;

방향지시등 또는 비상등이 작동되거나 조향각이 10도를 넘는 경우 하기 수학식의 운전자 반응시간(T)을 T-1로 설정하는 제 1 단계;

브레이크가 작동중인지를 판단하여 브레이크가 작동중인 경우 운전자 반응시간(T)을 0으로 설정하는 제 2 단계;

상기 제 1, 제 2 단계를 통해 운전자 반응시간이 설정되면 하기 수학식을 통해 보정된 경보거리를 산출하는 제 3 단계; 및

와이퍼가 동작되는지를 판단하여 와이퍼가 동작중인 경우 상기 제 3 단계를 통해 보정된 경보거리에 1 이상의 수를 곱하여 최종 경보거리를 산출하는 제 4 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 충돌경보장치의 경보거리 보정방법.

[수학식]

여기서, D는 경보거리(m),

V_f는 자기차량 속도(m/s),

V_l은 선행차량 속도(m/s),

a_f는 자기차량 최대 감속도(m/s²),

a_l은 선행차량 최대 감속도(m/s²),

T는 운전자 반응시간이다.