KR20040052725A

KR20040052725A - 상대거리, 상대속도, 전문가시스템에 의한 자동차용안전경보장치 및 방법

Info

Publication number: KR20040052725A
Application number: KR1020040030262A
Authority: KR
Inventors: 이헌홍
Original assignee: 이헌홍
Priority date: 2004-04-29
Filing date: 2004-04-29
Publication date: 2004-06-23

Abstract

본 발명은 상대거리, 상대속도, 전문가시스템에 의해 위험도를 판별하는 자동차용 안전경보장치 및 방법에 관한 것으로, 평상시에는 기존의 안전경보장치와 같은 기능을 하지만, 짧은 순간에 일어날 수 있는 예기치 못한 상황이 발생했을 때 위험상황을 보다 빨리 운전자에게 알려주므로 안전경보장치의 사용목적인 인적, 물적 피해를 더욱 줄일 수 있도록 한다.

Description

상대거리, 상대속도, 전문가시스템에 의한 자동차용 안전경보장치 및 방법{Automobile alarm system and method using expert system}

본 발명은 자동차용 안전경보장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세히는 위험상황을 미리 알려주기 위해서 차량의 거리와 상대속도에 따른 전문가시스템(Expert System or Fuzzy Inference System)을 도입해서 위험정도를 판단한 후에 운전자에게 알려주는 안전경보장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자동차의 안전에 대한 인식이 높아지면서 크고 작은 사고로부터 인적, 물적 피해를 최소화하기 위한 장치가 사용된다.

도 1은 일반적으로 운전자는 시각에 전적으로 의존해서 전, 후방 상태를 확인하게 되는데, 이 경우 차량의 구조적 한계로 인한 사각지대가 발생하게 되므로, 항상 위험이 따르기 마련이다.

이와 같은 이유로 인해 여러 가지 안전경보시스템이 사용되는데, 이러한 장치들은 주로 초음파를 이용하여 자동차와 사람 혹은 장애물과의 거리만을 측정해서운전자에게 알려주지만 위치 정보만을 다루므로 위험을 인식했을 때는 사고를 방지하기에 시간적 여유가 없을 경우가 있다. 이는 장애물과 자동차 사이의 거리가 근접한 경우에는 유효하나 차량과 주변물체와의 거리가 변하는 상황에서 위험을 미연에 예측하여 알려주는 기능을 제공하지 못하는 한계가 있기 때문이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 자동차와 인근 사람 혹은 장애물 사이의 거리와 상대속도를 검출하여 전문가 시스템에 의한 위험정도를 운전자에게 경고하도록 하여 사고가 일어날 수 있는 가능성을 더욱 낮추는 자동차용 안전경보장치 및 그 방법을 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 종래의 차량용 안전경보장치 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 안전경보장치 시스템의 구성도.

도 3는 본 발명에 따른 차량용 안전경보장치 시스템의 작동 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 상대거리, 상대속도에 대한 위험도의 3차원 그래프

도 5은 종래의 차량용 안전경보장치에 따른 거리, 속도에 대한 위험도의 그래프

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 거리측정 센서부(상대속도측정 센서부도 포함가능)

110 : 발신부

120 : 수신부

130 : 수신신호 증폭부

200 : 상대거리, 상대속도 검출부

300 : 차체 속도 검출부

400 : 상대거리, 상대속도에 따른 위험도 판별부

500 : 제어부

600 : 표시부

700 : 경고음 출력부

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 안전경보장치의 블록도로서, 제어부(500)는 전진이나 후진 주행이 검출되면, 거리측정 센서부(100)를 구동시키기 위한 소정의 제어신호를 출력하고, 위험도에 따른 경고음이나 디스플레이를 위한 제어신호를 출력한다.

거리측정 센서부(100)는 초음파나 레이저를 발신하는 발신부(110)와 상기 발신기(110)에서 발신되어 사물에 반사되어 오는 반송파를 수신하는 수신부(120), 그리고 7수신된 신호를 증폭하는 수신신호 증폭부(130)로 되어 있어서, 상기 제어부(400)에서 출력되는 소정의 제어 신호에 동기되어 초음파 신호를 발신하고, 사물에 반사되어 오는 반송파를 수신하여 증폭한다.

거리, 상대속도 검출부(200)에서는 상기 거리측정 센서부(100)에서 발신에서 수신까지 걸린 시간으로부터 거리를 계산하고, 상대속도는 계산된 거리의 미분으로부터 구해지며, 경우에 따라서 속도측정 센서를 따로 부착될 수 있다. 잘못된 경고 작동을 방지하기 위해 전방 센서는 전방부의 좌, 우측에서 진행방향중심을 향해서 조사되게 한다. 이렇게 함으로써 오동작도 방지하고 근접한 사물도 인식하게 된다.

차체 속도 검출부(300)는 ABS 등의 이유로 사용되는 부분으로, 자동차 자체의 속도를 알려준다.

거리, 상대속도에 따른 위험도 판별부(400)는 전진의 경우, 상기 차체 속도 검출부(300)에서 획득한 운전자 자동차의 속도를 저속, 중간속도, 고속 3단계로 분류하여 각각에 해당하는 전문가시스템을 사용하며, 이와같이 속도를 3단계로 분류하는 이유는 고속으로 갈수록 그만큼 대처할 수 있는 시간이 부족할 수 있으므로 그에 해당하는 법칙을 달리 적용하기 위함이다. 후방의 경우 저속이라 생각할 수 있으므로 하나의 전문가 시스템을 사용한다. 따라서 상기 거리, 상대속도 검출부(200)에서 계산된 상대거리, 상대속도를 상기의 해당 전문가시스템에 입력해서 위험도를 알 수 있다. 여기서 전문가시스템은 Fuzzy Inference Chip 등을 사용한 프로그램된 추론일 수도 있고, 사전에 모의실험이나 실험을 통해 획득한 데이터를 벡터테이블로 메모리에 저장한 후, 상거리와 상대속도의 조합으로부터 비교되어질 수도 있다.

표시부(600)는 상기 제어부(500)에서 수신한 제어신호에 따라 위험도를 디스플레이하게 되고, 경고음 출력부(700)는 상기 제어부(400)에서 수신한 제어신호에 따라 소리로 위험도를 나타내게 된다.

상술한 구성의 자동차용 안전경보 장치의 동작을 설명한다.

차량의 전원이 ON된다(S10).

상기 S10에서 전원이 ON되면 전진기어가 들어가 있는지(S21), 후진기어가 들어가 있는지 확인(S22)한다.

상기 S21에서 전진 기어가 검출되면 전방 센서를 ON, 후방 센서를 OFF(S100)한다.

상기 S100에서 제어부는 전방 센서부의 발신기와 수신기를 동기화(S111)시킨후, 발신기에서 방사된 초음파가 수신부에서 수신(S112)되면 수신신호 증폭부는 이 신호를 증폭한다(S113). 거리, 상대속도 계산부에서 발신된 시점으로부터 수신된 시점까지의 시간으로부터 자동차와 전방 사물과의 거리를 계산하고 그 거리를 미분하여 상대속도를 계산하게 된다(S120).

상기 S120에서 거리와 상대속도가 검출되면 차체 속도 검출부분에서 운전자 차체의 속도를 입력받는다(S130).

상기 S130에서 검출된 운전자 차체의 속도가 3개의 구간중 저속인지(S131), 아니면 중간속도인지(S134), 고속인지(S137) 확인한다.

상기 S131에서 운전자 차체의 속도가 저속임이 확인되면 저속용 전문가시스템을 사용한다(S132).

상기 S132에서 정해진 전문가시스템에 상기 S120에서 검출된 자동차와 전방 사물과의 거리와 상대속도를 입력하여 위험도를 판별한다(S133).

상기 S134에서 운전자 자동차의 속도가 중간속도임이 확인되면 중간속도용 전문가시스템을 사용한다(S135).

상기 S135에서 정해진 전문가시스템에 상기 S120에서 검출된 자동차와 전방 사물과의 거리와 상대속도를 입력하여 위험도를 판별한다(S136).

상기 S137에서 운전자 자동차의 속도가 고속임이 확인되면 고속용 전문가시스템을 사용한다(S138).

상기 S138에서 정해진 전문가시스템에 상기 S120에서 검출된 자동차와 전방 사물과의 거리와 상대속도를 입력하여 위험도를 판별한다(S139).

상기 S22에서 후진 기어가 검출되면 후방 센서를 ON, 전방 센서를 OFF(S200)한다.

상기 S200에서 제어부는 후방 센서부의 발신기와 수신기를 동기화(S211)시킨 후, 발신기에서 방사된 초음파가 수신부에서 수신(S212)되면 수신신호 증폭부는 이 신호를 증폭한다(S213). 거리, 상대속도 계산부에서 발신된 시점으로부터 수신된 시점까지의 시간으로부터 자동차와 전방 사물과의 거리를 계산하고 그 거리를 미분하여 상대속도를 계산하게 된다(S220).

상기 S220에서 검출된 자동차와 후방 사물과의 거리, 상대속도를 후진용 전문가시스템에 입력하여 위험도를 판별한다(S230).

상기 S133, S136, S139, S230에서 획득된 위험도는 제어부를 통해서 위험도 표시부를 통해 디스플레이되게 되며(S300), 경고음 출력장치를 통해 경고음을 발생하게 되며(S400).

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량의 전, 후방에 구비된 센서로부터 차동차와 사람 혹은 장애물 사이의 거리와 상대속도를 검출하여 전문가 시스템에 의한 위험정도를 판단해서 운전자에게 다가올 위험상황을 알려줌으로써, 후진 시 아이가 갑자기 뛰어든다든가 악셀레이트를 세게 밟아서 사물과 빨리 가까워질 때, 전진 시 운전자의 부주의나 졸음운전 등으로 인해 빠른 속도로 접근할 때나 중앙선을 침범하려고 할 때 신속히 상황을 알려주므로 안전경보 기능에다가 차선유지의 기능까지 일부 제공한다. 상기와 같은 이유로 보다 안전하게 운행 및 주차를 할 수 있어 사고로 인한 인명이나 재산상의 피해를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

자동차가 전진, 혹은 후진 변속이 검출되면, 해당 거리측정 센서를 구동시키기 위한 소정의 제어신호를 출력하고, 자동차와 사람 혹은 장애물과의 거리 및 상대속도에 따른 위험도에 따라 경고음 및 디스플레이를 출력하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(400)와;

상기 제어부에서 소정의 제어신호가 출력되면 전방 혹은 후방 센서를 구동시켜 신호를 발신하여 반사된 반송파를 수신하여 증폭하는 센서부(100)와;

상기 센서부(100)에서 신호를 받아 거리, 상대속도를 계산하는 거리, 상대속도 검출부(200)와;

상기 거리, 상대속도 검출부(200)에서 상대거리, 상대속도가 검출되면 전진시 운전자 차체의 속도를 검출하는 차체 속도 검출부(300)와;

상기 차체 속도 검출부(300)에서 검출한 운전자 차체의 속도에 따라, 미리 프로그램된 전문가시스템중 하나를 선택한 후 상기 전문가시스템과 상기 상대거리, 상대속도 검출부(200)에서 계산된 상대거리, 상대속도에 따라 위험도를 계산하는 전문가시스템에 의한 위험도 판별부(400)와;

상기 전문가시스템에 의한 위험도 판별부(300)에서 위험도를 받은 상기 제어부(400)에서 제어신호를 수신하여 디스플레이하는 표시부(500)와 소리로 알리는 경고음 발생부(600)를 갖추는 자동차용 안전경보장치.
전원이 ON되는 단계(S1)와;

상기 단계(S1)에서 전진 변속이 이뤄지는지 확인하는 단계(S21)와;

상기 단계(S1)에서 후진 변속이 이뤄지는지 확인하는 단계(S22)와;

상기 단계(S21)에서 전진 변속이 일어나면 전방센서가 점등되어 신호를 방사하고 반사된 신호를 수신하여 증폭하는 단계와(S100);

상기 단계(S100)에서 입력된 신호에 의해서 거리, 상대속도를 검출하는 단계(S120)와;

상기 단계(S120)에서 거리와 상대속도가 검출되면 차체 속도 검출부분에서 운전자 차체의 속도를 입력받는 단계(S130)와;

상기 단계(S130)에서 검출된 운전자 차체의 속도가 3개의 구간중 저속인지(S131), 아니면 중간속도인지(S134), 고속인지(S137) 확인하는 단계와;

상기 단계(S131)에서 운전자 차체의 속도가 저속임이 확인되면 저속용 전문가시스템을 사용하는 단계(S132)와;

상기 단계(S132)에서 정해진 전문가시스템에 상기 S120에서 검출된 자동차와 전방 사물과의 거리와 상대속도를 입력하여 위험도를 판별하는 단계(S133)와;

상기 단계(S134)에서 운전자 자동차의 속도가 중간속도임이 확인되면 중간속도용 전문가시스템을 사용하는 단계(S135)와;

상기 단계(S135)에서 정해진 전문가시스템에 상기 S120에서 검출된 자동차와 전방 사물과의 거리와 상대속도를 입력하여 위험도를 판별하는 단계(S136)와;

상기 단계(S137)에서 운전자 자동차의 속도가 고속임이 확인되면 고속용 전문가시스템을 사용하는 단계(S138)와;

상기 단계(S138)에서 정해진 전문가시스템에 상기 S120에서 검출된 자동차와전방 사물과의 거리와 상대속도를 입력하여 위험도를 판별하는 단계(S139)와;

상기 단계(S22)에서 후진 변속이 일어나면 후방센서가 점등되어 신호를 방사하고 반사된 신호를 수신하여 증폭하는 단계와(S200);

상기 단계(S200)에서 입력된 신호에 의해서 거리, 상대속도를 검출하는 단계(S220)와;

상기 단계(S220)에서 검출된 자동차와 후방 사물과의 상대거리, 상대속도를 후진용 전문가시스템에 입력하여 위험도를 판별하는 단계(S230)와;

상기 단계(S133, S136, S139, S230)에서 획득한 위험정도를 5단계로 나눠서 각 단계에 따라 다르게 표시부에 디스플레이해주는 단계(S300)와 경고음 발생부를 통해 소리로 알리는 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전문가시스템에 의한 위험도 판별 방법.
청구항 1에 있어서 상기 센서부는 초음파 또는 레이저를 발신 및 수신하는 자동차용 안전경보장치.
청구항 1에 있어서 상기 전문가시스템에 의한 위험도 판별부는 사전에 모의실험이나 실험을 통해 획득한 데이터를 벡터테이블로 메모리에 저장한 후, 상기 상대거리와 상대속도의 조합으로 비교함으로써 실현이 대체될 수 있는 자동차용 안전경보장치.