KR200174833Y1 - 자동차의 충돌 사고 예방 장치 - Google Patents

Abstract

주행중 충돌 사고의 위험이 발생할 경우 주위 차량의 운전자가 충돌 사고의 위험을 인식할 수 있도록하여 충돌 사고를 예방하고 피해를 최소화할 수 있도록 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치를 제공하기 위하여, 자동차의 전단부에 부착되어 전방 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 전방 초음파 거리 감지부(11)와; 자동차의 후단부에 부착되어 후방 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 후방 초음파 거리 감지부(12)와; 자동차의 주행 속도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하여 자동차의 주행 속도를 산출할 수 있도록 하는 차속 감지부(13)와; 상기 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)와 차속 감지부(13)에 연결되어 전/후방 차량의 주행 상태를 판정하여 충돌 또는 추돌 사고의 위험이 발생할 경우 사고의 위험을 운전자 뿐만 아니라 주변 운전자에게 알려줄 수 있는 경고 신호를 출력하고 충돌 또는 추돌 정도에 따라 안전 장치를 작동시킬 수 있는 구동 신호를 출력하는 동작 제어부(2)와; 상기 동작 제어부(2)와 연결되어 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 에어백 시스템을 작동시키는 에어백 구동부(31)와; 상기 동작 제어부(2)와 연결되어 인가되는 경고 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 경고 장치(32)를 포함하여 이루어져 있다.

Description

자동차의 충돌 사고 예방 장치

제1도는 이 고안의 실시예에 따른 자동차의 충돌 사고 예방 장치의 블록도이고, 제2a도와 제2b도는 이 고안의 실시예에 따른 동작 제어부의 동작 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11, 12 : 제1초음파 및 제2초음파 거리 감지부

2 : 동작 제어부 31 : 에어백 구동부

32 : 경고 장치

이 고안은 자동차의 충돌 사고 예방 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면, 주행중 충돌 사고의 위험이 발생할 경우 주변 차량에게 충돌의 위험성을 예고하여 자동차 충돌 사고를 예방할 수 있도록 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치에 관한 것이다.

자동차의 주행 속도를 안전 속도 이상으로 주행할 경우나, 또는 심한 각도로 굴곡을 이루고 있는 커브길을 주행하는 경우에는 운전자는 주변 차량의 주행 상태를 주의깊게 관찰하여 안전 운전을 실행해야 한다.

그러나 미처 마주 오는 차량을 발견하지 못하거나, 충돌 직전에 차량의 주행 상태를 인식할 경우에는 대형 충돌 사고가 발생하거나 또는 마주오는 차량을 피하기 위한 주행 동작으로 인해 2차, 또는 3차 등의 연속적인 충돌 및 추돌 사고가 발행한다.

그러므로 엄청한 재산 피해 뿐만 아니라 인명 피해가 발생하며, 장시간 동안 원활한 교통 소통에 많은 지장을 초래하는 문제가 발생한다.

특히, 주변 상황을 용이하게 인식하지 못하는 야간 주행일 경우, 또는 심한 각도로 굴곡져 있는 커브길을 주행할 경우에 반대편 차선을 주행하는 다른 차량의 주행 상태를 인식하지 못하게 된다.

따라서 중앙성을 침범하여 차선을 변경할 경우, 또는 정확하게 차선을 지키며 주행 동작을 실행하지 않을 경우에 대형 충돌 사고의 위험이 높아진다.

그리고 야간에 장거리를 주행할 경우에는 육체적인 피로에 의한 운전자의 졸음 운전이 실시되고 있으므로, 졸음 운전에 의해 대형 사고도 빈번하게 발생한다.

또한 자동차의 보유 대수가 증가하고, 좁은 도로 여건에 의해 많은 구간에 자동차의 지체 현상이나 정차 현상이 발생하여, 앞차와의 안전 거리는 거의 지켜지지 않고 있는 것이 현실이다.

따라서, 주행중 갑자기 신호 상태가 가변되거나 뜻하지 않는 위험물의 출현등의 급정지를 요하는 상태가 발생할 경우에, 앞차와의 충분한 안전 거리가 확보되지 않으므로 추돌사고가 발생한다.

특히, 충분한 안전 거리를 확보하지 않고 수십대의 차량이 밀착된 상태로 주행하고 있을 경우, 갑자기 급제동 동작을 실행할 경우 뒤따라오던 수십대의 차량이 연속 추돌하는 문제가 발생한다.

그러므로 이 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주행중 충돌 사고의 위험이 발생할 경우 주위 차량의 운전자가 충돌 사고의 위험을 인식할 수 있도록하여 충돌 사고를 예방하고 피해를 최소화할 수 있도록 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 이 고안의 구성은, 자동차의 전단부에 부착되어 전바 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 전방 초음파 거리 감지부와; 자동차의 후단부에 부착되어 후방 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 후방 초음파 거리 감지부와; 자동차의 주행 속도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하여 자동차의 주행 속도를 산출할 수 있도록 하는 차속 감지부와; 상기 전/후방 초음파 거리 감지부와 차속 감지부에 연결되어 전/후방 차량의 주행 상태를 판정하여 충돌 도는 추돌 사고의 위험이 발생할 경우 사고의 위험을 운전자 뿐만 아니라 주변 운전자에게 알려줄 수 있는 경고 신호를 출력하고 충돌 또는 추돌 정도에 따라 안전 장치를 작동시킬 수 있는 구동 신호를 출력하는 동작 제어부와; 상기 동작 제어부와 연결되어 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 에어백 시스템을 작동시키는 에어백 구동부와; 상기 동작 제어부와 연결되어 인가되는 경고 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 경고 장치를 포함하여 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 이 분야에 통상의 지식을 가진 자가 이 고안을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 이 고안의 실시예에 다른 자동차의 충돌 사고 예방 장치의 블록도이고, 제2a도와 제2b도는 이 고안의 실시예에 따른 동작 제어부의 동작 순서도이다.

제1도를 참고로하여 이 고안의 구성을 살펴보면, 자동차의 전단부에 부착되어 전방 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 전방 초음파 거리 감지부(11)와, 자동차의 후단부에 부착되어 후방 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 후방 초음파 거리 감지부(12)와, 자동차의 주행 속도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하여 자동차의 주행 속도를 산출할 수 있도록 하는 차속 감지부(13)와, 상기 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)와 차속 감지부(13)에 연결되어 전/후방 차량의 주행 상태를 판정하여 충돌 또는 추돌 사고의 위험이 발생할 경우 사고의 위험을 운전자 뿐만 아니라 주변 운전자에게 알려줄 수 있는 경고 신호를 출력하고 충돌 또는 추돌 정도에 따라 안전 장치를 작동시킬 수 있는 구동 신호를 출력하는 동작 제어부(2)와, 상기 동작 제어부(2)와 연결되어 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 에어백 시스템을 작동시키는 에어백 구동부(31)와, 상기 동작 제어부(2)와 연결되어 인가되는 경고 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 경고 장치(32)로 이루어져 있다.

상기 경고 장치(32)는 동작 제어부(2)에서 출력되는 경고 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 경음기(321)와, 동작 제어부(2)에서 출력되는 경고 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 비상등(322)과, 동작 제어부(2)에서 출력되는 경고 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 전조등(323)으로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 고안의 동작은 다음과 같다.

먼저, 각 장치의 동작에 필요한 전원이 인가되면, 각 해당하는 동작을 실행하고, 동작 제어부(2)도 동작을 시작한다(S10).

따라서 동작 제어부(2)는 전/후방 거리 감지부(11), (12)에서 출력되는 신호와 차속 감지부(13)에서 출력되는 신호를 판독하여(S11), 전방과 후방에서 주행하고 있는 자동차와의 차간거리를 판정하고(S12), 자동차의 주행 속도를 판정한다(S13).

상기 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)는 동작이 시작되면, 초음파를 발사하여, 전방에 주행하는 자동차와 후방에서 뒤따라오는 자동차에 부딪혀 반사되는 초음파의 도달 시간을 체크한다.

따라서 체크되는 도달 시간에 따라 각 출력되는 신호 상태를 변화시키므로, 동작 제어부(2)는 전방 차량과 후방 차량에 초음파가 반사되는 되돌아오는 시간에 따른 출력 신호를 처리하여 이미 내장되어 있는 데이터나 산술식을 이용하여 전/후방 차량과의 거리를 판정한다.

그리고 차속 감지부(13)는 변속기의 출력축이나 자동차 바퀴의 회전 속도에 따라 연동하여 회전하는 일정 크기의 슬롯이 형성되어 있는 원판과, 상기 원판의 상/하단부에 장착되어 장착되 수광/발광 장치를 이용하여 자동차의 주행 속도에 따라 원판의 회전 속도가 변화함에 따라 원판에 형성되는 슬롯을 통해 수광되는 빛에 의해 동작 상태가 변화하는 수광 장치의 동작을 이용하는 포토 센서의 출력 신호를 이용하여 산출할 수 있다.

또한 영구 자석이 내장되어 있는 자계형 센서를 이용하여 변속기의 출력축이나 자동차 바퀴의 회전 속도에 따라 유도되는 전압의 출력 주기를 이용하여 자동차의 주행 속도를 산출할 수 있다.

상기와 같은 감지 장치를 이용하여 전/후방 차량과의 차 간거리와 현재 주행하는 자동차의 주행 속도가 산출되면, 동작 제어부(2)는 산출된 전/후방 차량과의 차간거리를 시간에 대해 적분하여 전/후방 차량의 주행 속도를 산출한다(S14).

따라서 상기와 같이 전/후방 차량간의 차간거리와 주행 속도 등이 산출되면, 동작 제어부(2)는 각 자동차의 주행 속도에 해당하는 이미 설정되어 있는 안전거리를 판정하여(S15), 전방과 후방에서 주행하고 있는 자동차가 현재 자동차의 주행 속도에 대한 안전 거리를 유지하며 주행하고 있는지를 판단한다(S16).

이미 동작 제어부(2)의 내부 메모리에 각 자동차의 주행 속도에 따른 이론적인 안전 거리가 설정되어 있으므로, 동작 제어부(2)는 메모리의 각 해당번지에 저장되어 있는 해당 데이터를 탐색하여 이용한다.

상기 단계(S16)에서 판정된 전/후방 차량과의 차간거리가 현재 차동차의 주행 속도에 따른 안전 거리를 유지하고 있을 경우에는, 동작 제어부(2)는 별도의 제어 동작을 실행하지 않는다.

그러나 주행중인 자동차 또는 후방에서 주행중인 자동차가 현재 주행 속도에 따른 안전 거리를 유지하고 있지 않을 경우, 동작 제어부(2)는 경고 장치(32)의 경음기(321)를 동작시키기 위한 신호를 출력한다(S17).

따라서, 상기 경고 장치(32)의 경음기(321)가 작동하여, 경고음이 발생하므로, 자동차 운전자나 후방에서 뒤따라오는 운전자에게 안전 거리 미확보 사실을 인식시켜 안전 주행을 실생할 수 있도록 한다.

상기와 같이 안전 거리를 유지하지 않고 자동차의 주행 동작이 이루어져 경음기(321)를 이용하여 안전 주행을 경고한 후, 동작 제어부(2)는 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)의 출력신호와 차속 감지부(13)의 출력 신호를 판독하여(S18), 전/후방 차량간의 차간거리와 현재 주행중인 자동차의 주행속도를 산출한다(S19).

그리고 동작 제어부(2)는 산출된 전/후방 차량간의 차간거리를 이용하여, 전방과 후방에서 주행하고 있는 차동차의 주행 속도를 산출한 후(S21), 전 상태에서 산출된 전/후방 차량의 주행 속도를 이용하여 전/후방 차량의 주행 속도 변화율을 산출한다(S22).

그리고 산출된 전/후방 차량의 주행 속도 변화율을 이미 설정되어 있는 설정 변화율과 비교 판단하여(S23), 전방 또는 후방에서 주행하고 있는 자동차의 속도 변화율이 설정 감속율 이상인지를 판단한다.

이때, 상기 전방과 후방에서 주행하고 있는 자동차의 주행 속도 변화율을 산출할 경우, 전방에서 주행하고 있는 자동차의 속도 변화율은 속도 감속율을 산출한다.

그리고 후방에서 주행하고 있는 자동차의 속도 변화율은 속도 증가율을 산출한다.

따라서 안전 거리를 확보하지 않고 주행하고 있는 상태에서 갑작스런 급브레이크나 가속 동작에 의해 주행 속도가 충돌 또는 추돌 사고가 발생할 수 있을 정도의 속도 변화가 발생하는지를 판단한다.

그러므로 상기 단계(S23)에서 판단된 전방 또는 후방 차량간의 주행 속도 변화가 설정된 변화율 이상 발생할 경우, 동작 제어부(2)는 현재 자동차의 주행 상태가 전방 또는 후방 차량과의 충돌 또는 추돌의 위험성이 발생하는 상태로 판단한다.

따라서 동작 제어부(2)는 경고 장치(32)를 동작시킬 수 있는 신호를 출력하여, 경음기(321)와 비상등(322) 및 자동차의 전조등(323)를 동작시켜 주변에 있는 차량의 운전자들에게 충돌의 위험성을 인식시켜 사고 발생시 발생할 수 있는 위험에 대비할 수 있도록 한다.

상기 경고 장치(32)는 운전자에 의한 스위칭 동작뿐만 아니라 동작 제어부(2)에서 출력되는 신호의 상태에 따라 동작 상태가 변화할 수 있도록 한다.

상기와 같이 충돌의 위험성을 주변 차량의 운전자들에게 인식시키거나 또는 상기 단계(S23)에서 판단된 자동차의 주행 속도 변화율이 설정 변화율보다 작을 경우, 동작 제어부(2)는 충돌 또는 추돌 사고가 발생할 경우 자동차 탑승객을 보호하기 위한 동작을 실행한다.

따라서 동작 제어부(2)는 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)에서 출력되는 신호와 차속 감지부(13)에서 출력되는 신호를 판독하여(S25), 전/후방 차량간의 차간거리와 주행차의 주행 속도를 산출하며(S26), (S27) 산출된 전/후방 차량간의 차간거리를 이용하여 전/후방 차량의 주행 속도도 산출한다(S28).

그리고 현재 주행하는 자동차와 전/후방 차량과의 주행 속도 차이를 산출한후(S29), 전방 또는 후방 차량과의 충돌 사고가 발생하는지를 판단한다(S30).

따라서 전방 또는 후방 차량과의 차간거리가 "0"인지를 판단하고, 차간거리가 "0"이 되는 전방 또는 후방 차량과 주행 속도의 차이가 설정 속도 이상인지를 판단한다.

그러므로 상기 조건을 만족할 경우, 동작 제어부(2)는 전방 또는 후방 차량과의 충돌 사고가 발생하고, 충돌 정도가 탑승자의 생명에 지장을 미칠 정도의 충격이 발생하는 상태로 판정하여, 동작 제어부(2)는 에어백 구동장치(31)로 해당하는 구동 신호를 출력하여, 에어백 시스템을 작동시킨다.

그러나 상기 조건을 만족하지 않을 경우에는 에어백 시스템을 작동시키지 않고 처음 단계(S11)로 넘어간다.

상기와 같이 전방 또는 후방 차량과의 충돌 또는 추돌 사고가 발생할 경우, 행당 차량과의 속도 차이를 이용하여, 에어백 시스템의 작동 여부를 설정하므로, 대형 충돌 사고가 발생할 경우에도 탑승자의 생명을 보호할 수 있도록 한다.

상기와 같이 동작하는 이 고안의 효과는 전/후방 차량과의 주행 상태를 체크하여, 충돌 또는 추돌 사고의 위험이 발생할 경우 사고의 위험을 주위의 다른 운전자가 인식할 수 있도록하여 연속적인 충돌 사고의 위험을 감소시킬 수 있다.

그리고 충돌 또는 추돌 사고가 발생할 경우, 자동차에 장착되어 있는 에어백 시스템의 동작 상태를 제어하므로, 에어백 시스템의 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있고 탑승객의 안전을 보호할 수 있는 효과가 발생한다.

Claims (12)

1. 자동차의 저단부에 부착되어 전방 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 전방 초음파 거리 감지부(11)와; 자동차의 후단부에 부착되어 후방 차량과의 거리를 산출할 수 있도록 하는 후방 초음파 거리 감지부(12)와;

   자동차의 주행 속도에 따라 출력되는 전기 신호의 상태가 변화하여 자동차의 주행 속도를 산출할 수 있도록 하는 차속 감지부(13)와; 상기 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)와 차속 감지부(13)에 연결되어 전/후방 차량의 주행 상태를 판정하여 충돌 또는 추돌 사고의 위험이 발생할 경우 사고의 위험을 운전자 뿐만 아니라 주변 운전자에게 알려줄 수 있는 경고 신호를 출력하고 충돌 또는 추돌 정도에 따라 안전 장치를 작동시킬 수 있는 구동 신호를 출력하는 동작 제어부(2)와; 상기 동작 제어부(2)와 연결되어 인가되는 구동 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 에어백 시스템을 작동시키는 에어백 구동부(31)와; 상기 동작 제어부(2)와 연결되어 인가되는 경고 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 경고 장치(32)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 초음파 거리 감지부(11), (12)는, 초음파를 발사하여 전방에 주행하는 자동차와 후방에서 뒤따라오는 자동차에 부딪혀 반사되는 초음파의 도달 시간에 따라 출력되는 신호 상태를 변화시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 차속 감지부(13)는, 변속기의 출력축이나 자동차 바퀴의 회전 속도에 따라 연동하여 회전하는 일정 크기의 슬롯이 형성되어 있는 원판과, 상기 원판의 상/하단부에 장착되어 수광/발광 장치를 이용하여 자동차의 주행 속도에 따라 원판의 회전 속도가 변화함에 따라 원판에 형성되는 슬롯을 통해 수광되는 빛에 의해 동작 상태가 변화하는 수광 장치의 동작을 이용하여 출력되는 신호 상태가 변화하는 포토센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 차속 감지부(13)는, 영구 자석이 내장되어 변속기의 출력축이나 자동차 바퀴의 회전 속도에 따라 유도되는 전압의 상태가 변화하는 자계형 센서를 이용하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어부(2)는, 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)와 차속 감지부(13)에서 출력되는 신호를 이용하여, 전/후방 차량과의 차간거리와 주행 속도를 판정하여, 자동차의 주행 속도에 따른 전방 또는 후방 차량과의 차간거리가 이미 설정되어 있는 안전 거리를 유지하지 못할 경우, 경고 장치(3)를 작동시키기 위한 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 안전 거리는 자동차의 각 주행 속도에 따라 이미 설정되어 동작 제어부(2)의 메모리의 해당 번지에 각각 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어부(2)는, 자동차의 주행 상태가 전방 또는 후방 차량과의 안전 거리를 유지하지 못하고 주행할 경우, 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)와 차속 감지부(13)에서 출력되는 신호를 이용하여, 전/후방 차량과의 차간거리와 주행 속도를 판정하고, 전/후방 차량과의 차간거리를 이용하여 전/후방 차량의 주행 속도를 산출하여, 전/후방 차량과의 속도 변화율을 산출하고, 산출된 속도 변화율이 설정 변화율을 초과할 경우, 충돌의 위험을 경고하기 위한 경고장치(3)를 작동시키기 위한 신호 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 속도 변화율은, 전방 차량과의 속도 변화율은 감속도의 변화율을 산출하고, 후방 차량과의 속도 변화율은 속도의 증가율을 산출하여 각 설정된 변화율과 비교 판단하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 동작 제어부(2)는 전/후방 초음파 거리 감지부(11), (12)와 차속 감지부(13)에서 출력되는 신호를 이용하여, 전/후방 차량과의 차간거리와 주행 속도를 판정하고, 전/후방 차량과의 차간거리를 이용하여 전/후방 차량의 주행 속도를 산출하여, 전/후방 차량과의 속도 차이를 산출하고, 산출된 전방 또는 후방 차량과의 거리가 "0"이고, 산출된 상기 전방 또는 후방 차량과의 거리가 "0"인 차량과의 속도 차이가 설정속도 이상일 경우, 에어백 시스템을 작동시키기 위한 구동 신호를 에어백 구동부(31)로 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 경고 장치(32)는, 동작 제어부(2)에서 출력되는 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 경음기(321)를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 경고 장치(32)는, 동작 제어부(2)에서 출력되는 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 비상등(322)를 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 경고 장치(32)는, 동작 제어부(2)에서 출력되는 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 전조등(323)을 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차의 충돌 사고 예방 장치.