KR20050069660A - 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템에 관한 것으로서, 운전자가 과속방지턱과 같은 지면굴곡을 사전에 발견하지 못하여 차체 손상 등 문제가 빈번히 발생하였는 바, 이러한 문제를 해결하기 위하여, 주행 도로의 지면굴곡을 센서가 감지하고, 이 센서의 신호를 받아 제어부가 지면굴곡의 유무를 판단한 후 필요시 경고수단을 작동시켜 지면굴곡이 존재함을 사전에 운전자에게 알려주도록 구성된 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 차속을 감지하는 차속센서와 제어부의 신호에 의해 상기 지면굴곡 감지용 센서의 방향을 조절하는 에이밍 구동부를 포함하여 구성되며, 차속에 따라 상기 지면굴곡 감지용 센서의 방향이 상하로 조정되면서 지면굴곡에 대해 보다 정확한 센싱 및 경고가 이루어지도록 된 지면굴곡 감지 및 경고 시스템이다. 이러한 본 발명에 의하면, 센서 작동에 의해 주행 도로의 지면굴곡을 사전에 감지하여 알려주므로, 운전자가 지면굴곡을 정확히 사전 인지할 수 있게 되고, 결국 차량이 지면굴곡을 그대로 고속 주행하여 지남에 따라 초래될 수 있는 차량 및 차량 내 물건의 손상, 승객 충격 등을 방지할 수 있게 된다.

Description

자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템{Graound irregularity sensing and alarming system for automobile}

본 발명은 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템에 관한 것으로서, 주행 도로의 지면굴곡을 센서가 감지하고, 이 센서의 신호를 받아 제어부가 지면굴곡의 유무를 판단한 후 필요시 경고수단을 작동시켜 지면굴곡이 존재함을 사전에 운전자에게 알려주도록 구성된 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 학교나 주택가 주변의 도로 또는 사람이 많이 통행하는 차도에는 소정 높이로 돌출된 원호형 단면의 과속방지턱을 설치하여 통행 차량이 과속 주행을 하지 못하도록 하고 있다.

이러한 과속방지턱은 기능적인 측면에서 차량의 과속 제한 외에 교통량 감소, 보행자 공간 확보 및 노상 주차 억제와 같은 부수적인 기능도 갖는다.

그러나, 상기 과속방지턱은 차량의 안전운행이나 보행자 측면에서는 여러 좋은 장점을 제공하나, 그 설치목적상 도로를 주행하는 차량에게는 큰 장애물일 수 밖에 없다.

특히, 운전자가 고속으로 차량을 운행하고 있는 가운데 과속방지턱을 미처 발견하지 못하고 그냥 지나치게 되면 차량에 큰 충격을 주는 것은 물론 탑승자나 차량 내 물건에도 큰 충격을 주게 된다.

따라서, 운전자는 전방을 주시한 상태에서 과속방지턱이나 기타 지면굴곡 등을 사전 인지하여 차량 속도를 줄여주어야 하며, 특히 후속 차량이 있을 경우 충돌을 막기 위해서는 급작스러운 브레이크 작동은 금해야 하는 바, 과속방지턱 등과 같은 전방 지면굴곡을 운전자가 가능하면 빨리 인지할 수 있어야 한다.

통상적인 과속방지턱의 경우에는 상부면에 황색의 반사성 도료를 사용하여 인지선이 사선방향으로 도색되어 있는 바, 이에 의해 운전자가 비교적 원거리에서도 과속방지턱을 사전에 인지하여 차량 속도를 낮출 수 있도록 되어 있다.

그러나, 과속방지턱이 아닌 도로상의 불특정 지면굴곡에 대해서는 이를 운전자가 주행 중 전방 주시하여 사전에 인지하기란 쉽지 않으며, 특히 고속 주행일 경우에는 더욱 그러하다.

또한, 과속방지턱이라 하더라도 차량 주변이 매우 어두운 야간시이거나 고속 주행일 경우 운전자가 사전에 발견하기는 쉽지 않으며, 최근 돌출부 없이 도색으로만 표시된 가상 과속방지턱이 많이 설치되고 있는 바, 주행하고 있는 도로를 자주 지나는 운전자가 돌출된 과속방지턱을 가상 과속방지턱으로 오인하여 무시하는 경우도 종종 발생되고 있다.

이와 같이 과속방지턱 등 지면굴곡을 지날 때에는 운전자가 이를 사전에 인지하여 차량을 저속으로 운행하여야 하나, 현재에는 지면굴곡의 사전 인지가 운전자의 판단에 의해서만 이루어지고 있으며, 따라서 차량의 고속상태에서 지면굴곡을 그대로 지나는 일이 빈번히 발생하고 있다.

운전자가 지면굴곡을 사전 인지하지 못하여 빠른 속도로 통과하는 경우에는 타이어, 휠, CV조인트, 서스펜션 등에 큰 충격을 주어 이들 부품이 손상될 수 있으며, 또한 차량에 아기가 타고 있을 때나 파손 우려가 있는 물건이 실려 있을 때에는 충격에 의한 여러 문제를 초래할 수 있는 바, 이에 대한 대처방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 주행 도로의 지면굴곡을 센서가 감지하고, 이 센서의 신호를 받아 제어부가 지면굴곡의 유무를 판단한 후 필요시 경고수단을 작동시켜 지면굴곡이 존재함을 사전에 운전자에게 알려줄 수 있게 구성된 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템을 제공함으로써, 센서 작동에 의해 주행 도로의 지면굴곡을 사전에 감지 및 경고하여 운전자가 지면굴곡을 정확히 사전 인지할 수 있도록 하고, 결국 차량이 지면굴곡을 그대로 고속 주행하여 지남에 따라 초래될 수 있는 차량 및 차량 내 물건의 손상, 승객 충격 등을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템은, 주행 도로의 전방 지면굴곡부를 감지하기 위한 지면굴곡 감지센서와; 이 지면굴곡 감지센서의 출력신호로부터 지면굴곡부 유무를 판단한 후 이를 경고하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와; 이 제어부의 제어신호에 의해 작동하여 지면굴곡부가 존재함을 경고해주는 경고수단;을 포함한다.

바람직한 실시예로서, 차량의 주행속도를 감지하는 차속센서와, 상기 제어부로부터 출력되는 제어신호에 의해 상기 지면굴곡 감지센서의 방향을 상하로 조절해주는 에이밍 구동부를 더 포함하고; 상기 제어부가 상기 차속센서에 의해 감지되는 차량 주행속도에 따라 상기 지면굴곡 감지센서의 방향을 상하로 조정하기 위한 제어신호를 출력하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지면굴곡 감지센서는, 차량 프론트 범퍼에 설치되고, 주행 도로 전방의 지면을 향해 적외선 신호를 송신하기 위한 송신부와, 반사신호를 수신하기 위한 수신부를 가지는 적외선 센서인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제어부는, 상기 적외선 센서의 검출신호로부터 계산되는 적외선 송신 후 수신까지의 시간, 적외선 조사각도, 송신 적외선의 속도로부터 지면굴곡부 높이에서 센서까지의 수직높이를 계산하고, 이 수직높이를 정상 노면으로부터 센서까지의 기설정된 수직높이와 비교하여 지면굴곡부 유무를 판단하도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 센서 작동에 의해 주행 도로의 지면굴곡부를 사전 감지하여 운전자에게 알려주는 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 차량 전방의 지면굴곡부를 감지 및 경고함에 있어서 차속에 따라 센서 방향을 달리하여 작동하는 차속 감응형 시스템으로 되어 있다.

이러한 본 발명의 구성을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에서 지면굴곡 감지센서가 설치된 상태와 그 작동상태를 보여주는 것이다.

먼저, 도시한 바와 같이, 본 발명은 주행 도로의 지면굴곡부(1)를 감지하는 센서(11)를 포함하며, 이 지면굴곡 감지센서(11)로는 적외선을 이용한 적외선 센서의 이용이 가능하다.

즉, 상기 지면굴곡 감지센서(11)는 적외선 신호를 송신하기 위한 송신부(별도로 도시하지 않음)와 반사 신호를 수신하기 위한 수신부(별도로 도시하지 않음)를 가지는 적외선 센서로 실시 가능하며, 이는 도로 전방의 지면을 향하여 적외선 신호를 조사하는 동시에 과속방지턱과 같은 돌출된 장애물(이하, 지면굴곡부라 칭함; 11)에 의해 반사되어 들어오는 적외선 신호를 수신하도록 된 것이다.

상기 적외선 센서는 송신부를 통해 차량 전방의 소정 거리만큼 떨어진 지면영역을 향해 적외선 신호를 조사하도록 되어 있으며, 도시한 바와 같이, 전후 및 좌우의 소정 센싱 범위를 가지는 바, 전방 지면굴곡부 센싱과 함께 좌우 편차 센싱까지 수행이 가능하다.

상기 적외선 센서(11)는 차체 전방의 프론트 범퍼(3)에 설치될 수 있으며, 도시한 실시예에서는 하나의 센서가 설치되고 있으나 실제 적용되는 센서의 수는 변경이 가능하다.

한편, 본 발명은 적외선 센서(11)로부터 출력된 신호를 입력신호로 하여 도로 전방의 지면굴곡부(1) 유무를 판단하는 제어부(13)를 포함하며, 이 제어부(13)가 적외선 센서(11)의 출력신호를 입력받아 지면굴곡부(1)의 유무를 판단하는 과정은 다음과 같다.

첨부한 도 2는 본 발명의 시스템에서 지면굴곡부의 유무 판단을 설명하기 위한 도면으로서, 상기 제어부(13)는 차량의 현재 지상고(I₀)와 적외선 센서(11)의 검출신호를 바탕으로 노면의 편평도를 측정하여 지면의 굴곡정도를 판단한다.

먼저, 적외선 센서(11)가 적외선 신호를 샘플링하여 송신하고 이와 함께 반사되어 돌아오는 적외선 신호를 수신하는데, 적외선 센서(11)의 검출신호로부터 계산되는 송수신 시간(신호 송신 후 수신될 때까지의 시간; t), 그리고 적외선 조사각도(송신각도; θ) 및 송신 적외선의 속도(v)를 이용하면 전방 굴곡부(1) 높이에서 센서(11)까지의 수직높이(I)의 계산이 가능하고, 이 수직높이(I)를 정상 노면으로부터 센서(11)까지의 기설정된 수직높이(I₀)와 비교하는 경우, 지면굴곡부의 유무 판단이 가능하다.

이때, 제어부(13)는 굴곡부 높이에서 센서까지의 수직높이(I)가 기설정된 수직높이(I₀)에 대하여 일정 수준 이상이 될 경우 전방 굴곡부(1)가 존재하는 것으로 판단하게 된다.

또한, 상기 제어부(13)는 굴곡부(1)가 존재함을 판단하게 되면 이를 운전자에게 알려주는 경고수단(14)을 작동시키는 바, 이 경고수단(14)은 클러스터에 설치된 경고등 또는 기타 경고음 발생수단, 경고 문구를 표시하는 디스플레이 수단이 될 수 있다.

한편, 본 발명은 차량 전방의 지면굴곡을 감지 및 경고함에 있어서 차속에 따라 센서 방향을 달리하여 작동하는 차속 감응형 시스템으로 구성될 수 있으며, 이를 위해 현재의 차속을 감지하는 차속센서(12)와 제어부(13)의 제어신호에 의해 지면굴곡 감지센서(11)의 방향을 조정하는 에이밍 구동부(15)를 포함한다.

즉, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 제어부(13)로부터 출력되는 제어신호에 의해 에이밍 구동부(15)가 작동하여 지면굴곡 감지센서(11)의 각도를 조정하게 되는데, 기설정된 차속 이상의 고속 주행시에는 상기 제어부(13)가 지면굴곡 감지센서(11)의 각도를 상향 조정하기 위한 제어신호를 출력하고, 기설정된 차속 이하의 저속 주행시에는 상기 제어부(13)가 지면굴곡 감지센서(11)의 각도를 하향 조정하기 위한 제어신호를 출력한다.

결국, 상기 지면굴곡 감지센서(11)는 에이밍 구동부(15)에 의해 조정된 각도에 따라서 고속 주행시에는 적외선을 상대적으로 상향 조사하게 되고, 저속 주행시에는 적외선을 상대적으로 하향 조사하게 된다.

상기와 같이 에이밍 구동부(15)는 제어부(13)의 제어신호에 의해 작동이 제어되면서 지면굴곡 감지센서(11)의 각도를 차량의 속도에 맞추어 상하 조정하게 되는데, 이는 차량이 고속 주행일 경우 보다 빠른 시간 전에 지면굴곡을 감지 및 경고하기 위함이다.

이와 같이 에이밍 구동부(15)에 의해 지면굴곡 감지센서(11)의 각도가 조정된 상태에서는 상기 제어부(13)가 새로 조정된 적외선 조사각도(θ)를 이용하여 도로 전방 지면굴곡부(1)의 유무를 판단하게 되며, 이러한 과정은 앞서 설명한 바와 동일하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템에 의하면, 센서 작동에 의해 주행 도로의 지면굴곡을 사전에 감지하여 알려주므로, 운전자가 과속방지턱 등 지면굴곡을 정확히 사전 인지할 수 있게 되고, 결국 차량이 지면굴곡을 그대로 고속 주행하여 지남에 따라 초래될 수 있는 차량 및 차량 내 물건의 손상, 승객 충격 등을 방지할 수 있게 된다.

또한, 노면의 좌우 편차까지 센싱 및 경고가 가능하고, 운전편의성 및 간접적인 승차감 향상의 효과가 기대되며, 센서의 각도가 차량 속도에 의해 제어되도록 하여 보다 정확한 센싱 및 경고가 이루어질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 구성을 도시한 블럭도,

도 2a 및 2b는 본 발명에서 지면굴곡 감지센서가 설치된 상태와 그 작동상태를 보여주는 상태도,

도 3은 본 발명의 시스템에서 지면굴곡의 유무 판단을 설명하기 위한 도면,

도 4는 본 발명의 시스템에서 지면굴곡 감지센서의 각도 조정상태를 보인 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 굴곡부(과속방지턱) 3 : 범퍼

11 : 지면굴곡 감지센서 12 : 차속센서

13 : 제어부 14 : 경고수단

15 : 에이밍 구동부

Claims (4)

1. 주행 도로의 전방 지면굴곡부를 감지하기 위한 지면굴곡 감지센서와;

   이 지면굴곡 감지센서의 출력신호로부터 지면굴곡부 유무를 판단한 후 이를 경고하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와;

   이 제어부의 제어신호에 의해 작동하여 지면굴곡부가 존재함을 경고해주는 경고수단;

   을 포함하는 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   차량의 주행속도를 감지하는 차속센서와, 상기 제어부로부터 출력되는 제어신호에 의해 상기 지면굴곡 감지센서의 방향을 상하로 조절해주는 에이밍 구동부를 더 포함하고; 상기 제어부가 상기 차속센서에 의해 감지되는 차량 주행속도에 따라 상기 지면굴곡 감지센서의 방향을 상하로 조정하기 위한 제어신호를 출력하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 지면굴곡 감지센서는,

   차량 프론트 범퍼에 설치되고, 주행 도로 전방의 지면을 향해 적외선 신호를 송신하기 위한 송신부와, 반사신호를 수신하기 위한 수신부를 가지는 적외선 센서인 것을 특징으로 하는 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템
4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 제어부는,

   상기 적외선 센서의 검출신호로부터 계산되는 적외선 송신 후 수신까지의 시간, 적외선 조사각도, 송신 적외선의 속도로부터 지면굴곡부 높이에서 센서까지의 수직높이를 계산하고, 이 수직높이를 정상 노면으로부터 센서까지의 기설정된 수직높이와 비교하여 지면굴곡부 유무를 판단하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 지면굴곡 감지 및 경고 시스템.