KR20050054632A

KR20050054632A - 차량의 후방 감지장치 및 방법

Info

Publication number: KR20050054632A
Application number: KR1020030088025A
Authority: KR
Inventors: 류부열
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-10

Abstract

차량의 후방 감지장치에서 감시되는 후방 장애물에 대하여 차량과의 관계를 지능적으로 분석하여 경보음의 송출 여부를 제어하는 것으로,

후진 변속단이 선택되는지를 판단하는 과정과, 후진 변속단이 선택되면 후방 감지기능을 활성화시켜 장애물이 감지되는지 판단하는 과정, 장애물이 감지되면 후진 선회에 따른 조행각 및 방향을 판별하는 과정, 차량과 장애물간의 직선거리를 판별하는 과정, 차량의 중심과 장애물간의 거리를 판별하는 과정, 장애물이 후방 전면 장애물인지 판단하는 과정, 후방 전면 장애물이면 설정된 경보음을 송출시키고, 전면 장애물이 아니면 차량의 회전 반경을 계산하는 과정, 장애물의 회전 반경을 계산하여 회전 반경이 추돌 영역에 포함되는지 판단하는 과정 및 추돌 영역에 포함되면 경보음을 송출시키고, 추돌 영역에 포함되지 않으면 경보음을 출력하지 않는 과정을 포함한다.

Description

차량의 후방 감지장치 및 방법{A BACK WARNING SYSTEM OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 후방 감지장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 감시되는 후방 장애물에 대하여 차량과의 관계를 지능적으로 분석하여 경보음의 송출 여부를 제어하도록 하는 차량의 후방 감시장치 및 방법에 관한 것이다.

차량에는 측/후방의 교통 흐름이나 보행자의 상황을 운전자에게 제공하여 원활한 교통 흐름을 유지하고, 운행에 있어 안정성을 제공하기 위한 장치로 사이드 미러(Side Mirror) 및 룸미러(Room Mirror)가 장착되어 있다.

그러나, 사이드 미러는 반사각의 영향으로 인하여 운전자가 인지할 수 없는 사각지대가 발생되는 단점이 있으며, 룸미러의 경우 후방에 대한 장애물을 확인하는데 있어 많은 어려움이 있다.

통상적으로 운행 목적지에 도착된 상태에서 차량을 후진하여 주차하는 경우 나 다른 목적을 위하여 차량을 후진하는 경우 운전자는 사이드 미러 및 룸미러를 이용하여 후방의 장애물을 확인하거나 고개를 돌려 후방을 직접 주시하면서 후진을 진행하고 있다.

그러나, 이와 같이 차량을 후진하는 경우 상기한 방법으로 후방의 장애물을 확인하는데 있어, 차량의 후미에 존재하는 장애물이나 사람을 발견할 수 없어 차량의 파손이나 사람의 생명을 위협하는 문제점이 발생된다.

따라서, 차량에는 다양한 후방 감시장치(Back Warning System)가 개발되어 적용되고 있는데, 일 예로 차량이 후진하는 경우 차량의 후방에 장착되어 있는 다수의 초음파 센서가 장애물과의 단순거리를 측정하여 장애물이 설정된 반경 이내로 근접되는 경우 경보음을 출력하여 운전자에게 통지하고 있다.

이와 같은 후방 감지장치는 차량의 후진 선회시 장애물을 피할 수 있는 경로상에 위치되어 있음에도 불구하고, 거리만을 측정하여 경보음을 송출하도록 되어 있어 운전자에게 심리적으로 불안감을 제공하여 주는 단점이 있다.

이에 대한 보완으로 차량의 후미에 소형 CCD 카메라를 장착하고, 이로부터 수집되는 후방 영상을 차량의 실내에 설치되는 네비게이션 시스템의 모니터나 TV 모니터 혹은 별도로 장착되는 모니터에 표시하여 후진시 후방에 위치되어 있는 장애물이나 보행자 및 어린이의 존재 여부를 편리하게 인식할 수 있도록 하는 후방 표시장치가 적용되고 있다.

그러나, 상기한 후방 표시장치의 경우 차량의 실내에 고가의 네비게이션 시스템이나 TV 모니터 혹은 별도의 모니터를 장착하여야 함에 따른 비용의 부담이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 차량의 후진시 조향각에 따른 차량의 회전 반경을 파악하고, 장애물과의 직선거리 및 차량의 중앙부로부터 장애물의 위치를 파악하여 회전 반경을 고려한 충돌 우려가 있을 때만 경고음이 송출되도록 하여 장애물에 대한 정확인 정보를 제공할 수 있도록 한 것이다.

또한, 차량의 후미 양측방에 사각지역을 측정하는 센서를 더 포함하여 차선 변경 혹은 좁은 길에서의 후진에서 안전 사고의 발생을 미연에 방지하도록 한다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 변속단 선택을 검출하는 수단; 차량의 후방 장애물을 검출하는 수단; 차량의 측방 장애물을 검출하는 수단; 차량의 선회시 조향 각도 및 방향을 검출하는 수단; 후진 변속단의 선택이 되면 후방 감지기능이 활성화되어 후방 장애물의 존재여부를 판단하고, 장애물이 검출되면 후진시 조향 각도에 따른 차량의 회전 반경을 파악하고, 장애물과의 직선거리 및 차량의 중앙부로부터 장애물의 위치를 파악하여 회전 반경을 고려하여 장애물과의 충돌 우려가 있을 때만 설정된 경고음을 출력을 제어하는 수단; 측방 및 후방의 장애물에 대한 정보를 소정의 방식으로 표시하는 수단 및; 장애물에 대한 정보를 소정의 경고음으로 송출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 감지장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 후진 변속단이 선택되는지를 판단하는 과정; 후진 변속단이 선택되면 후방 감지기능을 활성화시켜 장애물이 감지되는지 판단하는 과정; 장애물이 감지되면 후진 선회에 따른 조행각 및 방향을 판별하는 과정; 차량과 장애물간의 직선거리를 판별하는 과정; 차량의 중심과 장애물간의 거리를 판별하는 과정; 장애물이 후방 전면 장애물인지 판단하는 과정; 후방 전면 장애물이면 설정된 경보음을 송출시키고, 전면 장애물이 아니면 차량의 회전 반경을 계산하는 과정; 장애물의 회전 반경을 계산하여 회전 반경이 추돌 영역에 포함되는지 판단하는 과정 및; 추돌 영역에 포함되면 경보음을 송출시키고, 추돌 영역에 포함되지 않으면 경보음을 출력하지 않는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 감지방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 후방 감시장치는, 변속단 검출부(10)와 후방 감시부(20)와 측방 감시부(30), 조향각 검출부(40), 제어부(50), 표시부(60) 및 스피커(Spk)로 이루어진다.

변속단 검출부(10)는 시프트 레버((Shift Lever) 혹은 셀렉터 레버(Select Lever)에 의한 변속단 선택을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

후방 감시부(20)는 차량의 후미에 설치되는 센서로 차량의 후방에 위치되어 있는 장애물을 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다.

상기 후방 감시부(20)는 초음파 센서 혹은 적외선 센서 등으로 이루어지며, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 거리 측정기의 지향성을 고려하여 다수 개, 바람직하게는 4개로 장착된다.

측방 감시부(30)는 차량의 주행 혹은 후진시에 사이드 미러 및 룸미러로 계측되지 않는 차량의 사각지역을 감시하여 그에 대한 정보를 출력한다.

상기의 측방 감시부(30) 역시 초음파 센서 혹은 적외선 센서 등으로 이루어지며, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 후륜 휠과 후방 범퍼 가드 사이에 설치되며, 탐지거리가 대략적으로 5M 이상이 되는 지향성이 강한 센서로 설치한다.

조향각 검출부(40)는 차량의 선회시 조향각의 방향 및 각도를 검출하여 그에 대한 정보를 출력한다

제어부(50)는 변속단 검출부(10)를 통해 후진 변속단의 선택이 되면 후방 감지기능을 활성화 상태로 진입하여 후방 감시부(10)를 통해 장애물이 존재하고 있는지의 여부를 판단하고, 장애물이 검출되면 후진시 조향각에 따른 차량의 회전 반경을 파악하고, 장애물과의 직선거리 및 차량의 중앙부로부터 장애물의 위치를 파악하여 회전 반경을 고려하여 장애물과의 충돌 우려가 있을 때만 설정된 경고음을 출력시킨다.

표시부(60)는 상기 제어부(50)에서 인가되는 제어신호에 따라 검출되는 측방 및 후방의 장애물과 차량과의 정보를 소정의 방식으로 표시하여 준다.

스피커(Spk)는 후진시에 전방 혹은 측방의 장애물과 추돌 가능성이 있는 경우 제어부(50)에서 인가되는 제어신호에 따라 설정된 방식으로 경고음을 출력한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명에 따른 후방 감지동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

차량(100)의 엔진이 시동 온을 유지하고 있는 상태에서 제어부(50)는 변속단 검출부(10)로부터 시프트 레버 혹은 셀렉터 레버에 의한 변속 선택을 검출하여(S101) 후진 변속단이 선택되는지를 판단한다(S102).

상기에서 후진 변속단 선택이 검출되면 제어부(50)는 후방 감지기의 작동을 활성화시켜(S103) 후방 감시부(20)로부터 차량의 후방에 위치되어 있는 장애물이 존재하고 있는지를 감지한다(S104).

이때, 차량(100)의 후방에 도 3에서와 같이 장애물(A)이 위치되어 있는 것으로 감지되면 조향각 검출부(40)로부터 후진 선회에 대한 조향각 및 방향을 판별한다(S105).

또한, 차량(100)과 후방 장애물(A)과의 직선거리(L1)를 판별하고(S106), 장애물(A)의 중심과 차량(100) 중심간의 거리(L2)를 판별한다(S107).

상기 장애물(A)의 중심과 차량(100) 중심간의 거리(L2)는 설치되는 다수개의 센서 신호를 적절히 활용한다.

예를 들어, 각 센서와 차량(100)의 중심간의 거리에서 중심 우측을 각각 l1, l2, 라 하고, 중심 좌측을 -l2, -l1 라 하면, 하기의 표 1과 같은 경우의 수가 생긴다.

센서번호	S1	S2	S3	S4	산출 L2
장애물 감지된 센서 1개	0	x	x	x	l1
	x	0	x	x	l2
	x	x	0	x	l3
	x	x	x	0	l4
장애물 감지된 센서 2개	0	0	x	x	중심
	x	x	0	0	중심
	0	x	0	x	-l2
	x	0	x	0	l2
	0	x	x	0	전면 장애물
	x	0	0	x	중심
장애물 감지된 센서 3개	x	0	0	0	l1
	0	x	0	0	전면 장애물
	0	0	x	0	전면 장애물
	0	0	0	x	-l1
장애물 감지된 센서 4개	0	0	0	0	전면 장애물

(장애물 감지 ; 0, 장애물 미감지 ; x)

상기한 조건에 따라 장애물(A)과 차량(100) 중심간의 거리(L2)가 판별되면 장애물(A)이 차량의 전면 장애물인지를 판단한다(S108).

상기에서 전면 장애물이 아닌 것으로 판단되면 조향각에 따른 차량의 회전반경(R1)을 계산한다(S109).

상기와 같이 후진 선회에 대하여 조향각에 따른 차량의 회전반경(R1)과 조향각의 방향, 장애물(A)과의 직선거리(L1) 및 장애물(A)과 차량(100) 중심간의 거리(L2)가 산출되면, 차량(100)이 후진 선회할 때 차량(100)과 장애물(A)과의 회전반경(R2)을 하기의 수학식 1을 통해 계산한다(S110).

상기에서 H는 차량의 전장이다.

상기한 수학식을 통해 장애물(A)의 회전반경(R2)이 산출되면, 장애물의 회전반경(R2)이 추돌 영역에 포함되는지, 즉 R1-(W/2) 〈 R2 〈 R1+(W/2)인지를 판단한다(S111).

상기의 'W' 는 차량 폭을 의미한다.

상기에서 장애물의 회전반경(R2)이 추돌 영역에 포함되지 않으면 후방에 장애물이 검출되더라도 경보음을 송출하지 않고, 추돌 영역에 포함되는 것으로 판단되면 스피커(Spk)를 통해 설정된 경보음을 송출하여 운전자에게 후방에 장애물이 있음을 통지하여 준다(S112).

상기 S108에서 장애물 중심과 차량 중심거리의 판별에 따라 감지되는 장애물이 전면 장애물인 것으로 판단되면 스피커(Spk)를 통해 설정된 경보음을 송출하여 운전자에게 후방에 장애물이 있음을 통지하여 준다.

상기와 같이 차량의 후진 선회시 후방 장애물과 추돌되지 않는 상태에서 측면에 위치된 장애물에 대한 정보를 측방 감시부(20)를 통해 검출하여 후진 선회시 측방에 위치된 장애물에 대한 정보를 검출하여 경보음의 송출을 통해 운전자에게 경보하여 줌으로써, 후진 선회에 있어 안정성 및 편리성을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 후진 선회시 후방에 위치된 장애물이 선회 반경을 벗어나 위치되어 추돌의 위험이 없는 경우 경보음이 송출되지 않도록 함으로써, 불필요한 경보음의 송출에 따른 운전자의 긴장감을 해소하며, 선회시 측방에 위치되어 있는 장애물의 정보를 검출하여 경보함으로써 운전에 신뢰성을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 후방 감지장치에 대한 개략적인 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 차량에서 후방 및 측방 감지센서의 장착 상태도.

도 3는 본 발명에 따른 차량에서 후방 장애물 감지의 일 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 차량에서 후방 장애물 감지 처리에 대한 일 예시도.

도 5는 본 발명에 따른 차량에서 후방 장애물 감지 처리를 실행하는 일 실시예의 흐름도.

Claims

변속단 선택을 검출하는 수단;

차량의 후방 장애물을 검출하는 수단;

차량의 측방 장애물을 검출하는 수단;

차량의 선회시 조향 각도 및 방향을 검출하는 수단;

후진 변속단의 선택이 되면 후방 감지기능이 활성화되어 후방 장애물의 존재여부를 판단하고, 장애물이 검출되면 후진시 조향 각도에 따른 차량의 회전 반경을 파악하고, 장애물과의 직선거리 및 차량의 중앙부로부터 장애물의 위치를 파악하여 회전 반경을 고려하여 장애물과의 충돌 우려가 있을 때만 설정된 경고음을 출력을 제어하는 수단;

측방 및 후방의 장애물에 대한 정보를 소정의 방식으로 표시하는 수단 및;

장애물에 대한 정보를 소정의 경고음으로 송출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 감지장치.
제1항에 있어서,

상기 후방의 장애물을 감지하는 수단은 거리 측정기의 지향성을 고려하여 다수 개로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 감지장치.
제1항에 있어서,

상기의 측방의 장애물을 감지하는 수단은 후륜 휠과 후방 범퍼 가드 사이에 설치되며, 지향성이 강한 센서로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 감지장치.
후진 변속단이 선택되는지를 판단하는 과정;

후진 변속단이 선택되면 후방 감지기능을 활성화시켜 장애물이 감지되는지 판단하는 과정;

장애물이 감지되면 후진 선회에 따른 조행각 및 방향을 판별하는 과정;

차량과 장애물간의 직선거리를 판별하는 과정;

차량의 중심과 장애물간의 거리를 판별하는 과정;

장애물이 후방 전면 장애물인지 판단하는 과정;

후방 전면 장애물이면 설정된 경보음을 송출시키고, 전면 장애물이 아니면 차량의 회전 반경을 계산하는 과정;

장애물의 회전 반경을 계산하여 회전 반경이 추돌 영역에 포함되는지 판단하는 과정 및;

추돌 영역에 포함되면 경보음을 송출시키고, 추돌 영역에 포함되지 않으면 경보음을 출력하지 않는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 감지방법.
제4항에 있어서,

상기 후방 장애물이 회전 반경에 따른 추돌 영역에 포함되지 않는 상태에서 측면 장애물이 검출되면 경보음을 송출하는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 감지방법.