KR200250023Y1 - 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 레이저 센서로부터 발사된 레이저빔이 반사체에 의해 반사된 후에 되돌아오는 수신 레이저빔의 강도에 의거하여 중앙선 침범 여부를 판단한 후에 경보를 수행하는 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치에 관한 것이다.

본 고안은 비교적 간단하고도 저렴한 구성에 의해 중앙선 침범을 판단한 후에 경보를 행하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것으로, 차량의 적소에 장착되어 전방의 하측을 향하는 소정 각도로 레이저빔을 발사하는 레이저빔 송신기; 차량의 적소에 장착되어 상기 발사된 레이저빔이 도로에 반사된 후에 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 레이저빔 수신기; 상기 레이저빔 송신기 및 레이저빔 수신기를 구동하는 레이저 구동부; 중앙선, 차선 및 노면의 상태에 따른 수신 레이저빔의 강도 데이터를 저장하고 있는 룩-업 테이블; 차량의 중앙선 침범을 경보하는 경보부 및 상기 레이저 구동부로부터 수신 레이저빔의 강도 데이터를 전달받고 상기 룩-업 테이블에서 상기 전달받은 수신 레이저빔의 강도 데이터를 조회하여 현재 차량이 중앙선을 침범하였는 지를 판단하고 중앙선을 침범한 경우에는 경보를 발하도록 상기 경보부를 제어하는 중앙 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치{CENTRAL LINE VIOLATION WARNING APPARATUS USING LASER SENSOR}

본 고안은 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치에 관한 것으로, 특히 레이저 센서로부터 발사된 레이저빔이 반사체에 의해 반사된 후에 되돌아오는 수신 레이저빔의 강도에 의거하여 중앙선 침범 여부를 판단한 후에 경보를 수행하는 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치에 관한 것이다.

근래 들어, 차량 운행 중에 발생하는 각종 사고로부터 운전자의 피해를 최소화하는 안전벨트나 에어백과 같은 사후 안전 수단에서 벗어나 운전 중에 잠재한 사고를 예측하여 운전자에게 경보함으로써 사고를 미연에 방지하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 현재 세계의 유수의 자동차 회사에서 연구 개발 중인 차량의 정면 충돌 또는 측방 충돌 경보 시스템이나 자동 회피 시스템에서는 주로 CCD 카메라와 같은 광학 기구를 사용하는 것이 주류를 이루고 있다. 이러한 시스템은 주로 중앙선과 주행선의 형태와 색상이 노면의 형태와 색상과 다르다는 점에 착안을 둔 것으로, CCD 카메라에 의해 포착된 화상 데이터를 분석하여 중앙성 또는 차선을 판별한 후에 중앙선을 침범하거나 차선을 이탈한 경우에는 이를 운전자에게 경보하게 된다. 더 나아가, 지능형의 발전된 차량에서는 차선을 판별하여 스스로 차선을 유지하면서 주행하는 시스템까지도 제안되어 있다.

그러나, 전술한 바와 같은 종래의 차선 판별 방식에 있어서는 센서로 CCD 카메라를 사용하기 때문에 이에 의해 포착된 화상 정보를 고속인 실시간으로 처리하는 장치가 필수적인 바, 이에 따라 구성이 복잡하고 장치를 구현하는 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비교적 간단하고도 저렴한 구성에 의해 중앙선 침범을 판단한 후에 경보를 행하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치의 블록 구성도,

도 2는 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 중앙 제어부,110: 룩-업 테이블,

120: 경보부,130: 레이저 구동부,

132: 레이저빔 송신기,134: 레이저빔 수신기,

140: 도로

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치는 차량의 적소에 장착되어 전방의 하측을 향하는 소정 각도로 레이저빔을 발사하는 레이저빔 송신기; 차량의 적소에 장착되어 상기 발사된 레이저빔이 도로에 반사된 후에 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 레이저빔 수신기; 상기 레이저빔 송신기 및 레이저빔 수신기를 구동하는 레이저 구동부; 중앙선, 차선 및 노면의 상태에 따른 수신 레이저빔의 강도 데이터를 저장하고 있는 룩-업 테이블; 차량의 중앙선 침범을 경보하는 경보부 및 상기 레이저 구동부로부터 수신 레이저빔의 강도 데이터를 전달받고 상기 룩-업 테이블에서 상기 전달받은 수신 레이저빔의 강도 데이터를 조회하여 현재 차량이 중앙선을 침범하였는 지를 판단하고 중앙선을 침범한 경우에는 경보를 발하도록 상기 경보부를 제어하는 중앙 제어부를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서, 룩-업 테이블에는 상기 중앙선, 차선 및 차로(차선 사이를 일컫는다)의 각각에 대해 다시 건조 상태, 젖은 상태 및 빙판 상태로 세분된 데이터가 저장될 수 있는 바, 이렇게 하면 경보의 신뢰성을 더욱 제고시킬 수가 있다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 양호한 실시예에 따른 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치 장치에 대해서 상세하게 설명하는데, 셜명에 앞서서 본 고안의 기본 원리에 대해 간단하게 설명한다.

레이저 센서는 적외선 방식에 기초를 둔 센서인 바, 이러한 레이저 센서는 반사체에 따라서 수신빔의 강도(세기)가 달라진다는 특징이 있다. 이를 도로에 적용할 경우에 도로의 재질이나 색상 등에 따라 수신빔의 강도가 달라지게 되는 것인 바, 현재 우리 나라에서는 중앙선은 황색선으로, 차선은 백색선으로, 노면은 흑색(아스팔트 도로의 경우) 또는 회색(시멘트 도로의 경우)으로 되어 있기 때문에 이러한 차이에 따른 수신빔의 강도 변화에 따라 도로의 상태를 판별할 수 있게 된다.

도 1은 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치의 블록 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치는 차량의 적소, 예를 들어 전방의 좌측에 장착되어 하방을 향하는 소정 각도로 레이저빔을 발사하는 레이저빔 송신기(132), 레이저빔 송신기(132)의 우측에 장착되어 레이저빔 송신기(132)에서 발사된 레이저빔이 도로(140)에 반사된 후에 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 레이저빔 수신기(134); 레이저빔 송신기(132) 및 레이저 수신기(134)를 구동하는 레이저 구동부(130); 중앙선, 차선 및 노면의 상태에 따른 수신 레이저빔의 강도 데이터를 저장하고 있는 룩-업 테이블(110), 중앙선 침범을 경보하는 경보부(120) 및 레이저 구동부(130)로부터 수신 레이저빔의 강도 데이터를 전달받고 룩-업 테이블(110)에서 상기 전달받은 수신 레이저빔의 강도 데이터를 조회하여 현재 차량이 중앙선을 침범하였는 지를 판단한 후에 중앙선을 침범한 경우에는 경보를 발하도록 경보부(120)를 제어하는 중앙 제어부(100)를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에서, 룩-업 테이블(110)은 ROM으로 양호하게 구현될 수 있는 바, 여기에 노면의 상태를 건조 상태, 젖은 상태 및 빙판 상태로 세분하여 저장시키면 경보의 신뢰성을 더욱 제고시킬 수가 있다.

일반적으로 레이저를 통하여 반사된 신호는 밝은 색일수록 반사파의 강도가 강하며, 어두운 색일수록 반사파의 강도가 감소하는 특징이 있다. 또한, 반사체의 재질에 따라서도 반사파의 강도의 변화가 있게 된다. 반사파의 세기에 의해 노면 및 차선의 상태를 인식하기 위해서는 먼저 레이저 센서를 이용하여 아스팔트 도로 및 시멘트 도로에서 중앙선, 차선 및 노면에 대해서 각각 실험을 통하여 데이터를 확보하며, 또한 이를 건조 상태, 젖은 상태 및 빙판 상태에 대해서 세분하여 룩업 테이블(110)을 작성해야 하는데, 아래의 표 1은 이러한 룩-업 테이블을 예시한 것이다.

	아스팔트 도로	시멘트 도로
건조 상태	중앙선	a0 -a1	b0 - b1
	차선	a1 -a2	b1 - b2
	노면	a2 -a3	b2 - b3
젖은 상태	중앙선	a3 - a4	b3 - b4
	차선	a4 - a5	b4 - b5
	노면	a5 - a6	b5 - b6
빙판 상태	중앙선	a6 - a7	b6 - b7
	차선	a7 - a8	b7 - b8
	노면	a8 - a9	b8 - b9

이하에는 본 고안의 레이저 센서를 이용한 차량의 중앙선 침범 경보 장치의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치의 동작은 먼저, 단계(S10)에서는 레이저 구동부(130)를 제어하여 레이저빔 송신기(132)를 통해 차량의 하방을 향하여 소정 각도로 레이저빔을 발사하고 레이저빔 수신기(134)를 통하여 도로에 의해 반사된 상기 레이저빔을 수신받는다. 다음, 단계(S12) 및 단계(S14)에서는 수신된 레이저빔의 강도를 룩-업 테이블 상에서 조회하여 현재 차량이 중앙선을 침범하였는 지의 여부를 판단한다. 단계(S14)에서의 판단 결과, 차량이 현재 중앙선을 침범한 것이 확인되면 단계(S16)로 진행하여 경보부(120)를 제어하여 경보를 발하도록 하고, 그렇지 아니한 경우에는 다시 단계(S10)로 복귀하게 된다.

본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 고안의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 예를 들어, 차선을 검출하여 차선을 이탈하지 않도록 하는 측방 충돌 경보나 자동 회피 장치에도 적용할 수가 있으며, 나아가 전방 충돌 방지 경보 장치에서 노면의 상태에 따른 정지 거리를 가변시키는데에도 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치에 따르면, 비교적 간단하고 저렴한 구성에 의해 중앙선 침범을 판별한 후에 경보를 행하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차량의 적소에 장착되어 전방의 하측을 향하는 소정 각도로 레이저빔을 발사하는 레이저빔 송신기;

   차량의 적소에 장착되어 상기 발사된 레이저빔이 도로에 반사된 후에 되돌아오는 레이저빔을 수신하는 레이저빔 수신기;

   상기 레이저빔 송신기 및 레이저빔 수신기를 구동하는 레이저 구동부;

   중앙선, 차선 및 노면의 상태에 따른 수신 레이저빔의 강도 데이터를 저장하고 있는 룩-업 테이블;

   차량의 중앙선 침범을 경보하는 경보부 및

   상기 레이저 구동부로부터 수신 레이저빔의 강도 데이터를 전달받고 상기 룩-업 테이블에서 상기 전달받은 수신 레이저빔의 강도 데이터를 조회하여 현재 차량이 중앙선을 침범하였는 지를 판단하고 중앙선을 침범한 경우에는 경보를 발하도록 상기 경보부를 제어하는 중앙 제어부를 포함하여 이루어진 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 룩-업 테이블에는 상기 중앙선, 차선 및 차로의 각각에 대해 다시 건조 상태, 젖은 상태 및 빙판 상태로 세분된 데이터가 저장되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 레이저 센서를 이용한 중앙선 침범 경보 장치.