KR20110008126A - 안전 운전 보조 기능 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 등의 이동수단에 기후환경에 최적화하여 운전자의 시각을 최대한 확보시켜주는 외장형 카메라 등의 안전 운전 보조기능 분야이다.

운전 시 어두운 밤, 짙은 안개, 폭우, 폭설 등으로 충분한 시야가 확보되지 못하는 경우와 전방에 장애물을 피해 차선변경 하는 경우에도 시야 확보가 용이하지 않아 사고가 나는 경우가 많다.

본 발명은 이런 기후의 영향을 받지 않게 설계되고 운전자의 안전 운전을 위해 폭넓은 시야각을 확보해 준다.

운전자의 시야를 넓고 악천후 시에도 선명하게 볼 수 있게 하여 주행시 일어날 수 있는 교통사고와 또는 추돌 사고 등을 피할 수 있게 해준다.

차 카메라, 레이더(Radar), (GPS) 내비게이션, 적외선 카메라, 외장 카메라

Description

안전 운전 보조 기능 {Safe Driving Assistant System}

본 발명은 기후에 노출되는 차량 운전자의 제 2의 눈이 되어줄 다 각도 외장 카메라, 디스플레이와 관련 시스템을 통해 운전자에게 정확한 시야각을 확보해 주기 위한 운전 보조 기능 분야이다.

도면 1에는 외장형 카메라의 종류 둘과 이들이 차량에 부착될 위치( 붉은 색으로 표시된 위치)를 보여준다.

우선 외장용 카메라는 외부 환경에 노출이 되므로 비 또는 눈 등에 렌즈가 가리지 않게 자동으로 청소가 되는 기능이 있어야 하며 여기서 두 가지 방식이 있다.

차량에 부착되는 카메라의 위치는 차체의 폭 그리고 진행 방향의 시야각과 원거리 모두를 넓게 포착할 수 있는 위치에 각각 부착하게 된다. (도면 1 빨간 사각표시 참고)

도면 2에서 미이러(Mirror 110)쪽 카메라의 경우 탐지기(140)와 함께 부착이 되며 추월시 진입 방향의 상황을 옆 차로로 끼어들지 않고 확인할 수 있도록 부착된다.

카메라 영상은 내부 별도 모니터에 보이도록 한다.

작동은 좌회전, 우회전 신호 깜박이 등을 작동할 때 차선 변경 안전 모드(mode) 버튼을 누르고 좌측 또는 우측 신호를 넣으며 측면 카메라(110)와 탐지기(140)가 동시에 작동하여 안전거리 내에 접근하는 물체가 없을 경우 모니터에 안전 신호와 함께 깜박이 신호가 작동하며 차선을 안전하게 변경 또는 추월을 할 수 있는 방식이다.

여기서 탐지기(140)는 항공관찰 기술로 비행물체의 접근 등을 감지하는 레이더(Radar)와 같은 기술이 응용된다.

측면 카메라(110)의 영상을 보여주는 모니터는 운전자가 확인하기 좋은 위치(예로 왼쪽 카메라는 차량 내 왼쪽 미이러(Mirror)에 가까운 곳)에 별도로 설치가 되게 하고 측면 후방 외 측면 전방까지 동시에 확인 가능하게 한다.

차량 지붕 중간 위치의 카메라(130)라는 미이러(Mirror)에 부착된 측면 카메라와 함께 전체 원거리 시야를 확보해주는 역할을 한다.

측면 탐지기(140)의 다른 기능은 본 차량의 폭(150)과 주행 방향 쪽 장애물 간의 폭(145)을 계산하여 안전하게 통과할 수 있는 폭이 확보되는지 알려주는 기능으로 감지기가 발신하고 수신한 신호를 지붕 카메라 모니터에 차 폭 표시로 알려준다.

보통 물체 탐지 전파를 사용하는 부분은 반사되어 돌아오는 각과 시간차를 이용하여 계산해 내는 방식과 카메라에 들어오는 사물 인식 기능을 이용하는 부분은 자 차로부터 사물의 위치를 각도로 폭을 계산하게 된다.

아울러 차량 내에는 탐지기와 카메라가 차량과 평행인지 인식할 수 있는 기 준(자석 봉 등) 이 있어 측면 미이러(Mirror)를 주차시 접었다 폈다 하면서 생기는 차체와의 평행 오차를 바로 잡아줄 수 있어야 한다.

지붕 카메라의 경우는 평소 일반 주행시 전면 원거리 등을 확인하도록 별도의 모니터에서 확인하거나 GPS 내비게이션(Navigation) 사용자의 경우는 전환모드를 이용하여 내비게이션과 원거리 카메라 방식을 교대로 사용을 할 수 있어야 한다.

GPS 내비게이션 혼합 모드의 경우는 내비게이션 영상이 위성 촬영 식으로 위에서 아래로 내려다보는 영상에 탐지기를 통해 들어온 데이터를 종합하여 자차 외 주변 차량 및 주변 물체를 한 내비게이션 모니터에 보이도록 하는 방식이다.

운전자의 판별이 쉽도록 물체는 외부 윤곽선으로 처리하여 보이게 하며 탐지기는 미이러(Mirror)와 지붕 카메라 외에 차량 자체의 모양에 맞추어 레이더(Radar)의 사각지대가 없도록 필요한 자리에 추가 설치를 하게 된다.

야간, 짙은 안개 또는 폭우로 시야가 짧은 환경에선 적외선 카메라와 탐지기(140)가 함께 작동하여 장애물 등의 윤곽선(180)을 선명히 모니터 또는 직접 전면 창(170)에 보이게 하여 구별하게 하는 기능이 있어야 한다.

윤곽선(180)은 항공관측 기술과 같이 레이더(Radar)를 통해 탐지기가 모은 물체의 형태 데이터를 테두리 선을 앞 유리창에 투사하여 운전자가 사물이 있는 것을 선명하게 볼 수 있도록 하는 기능으로 투명 특수 필름을 앞유리 창에 안쪽에 설치하고 운전자의 시각과 같은 위치의 각을 맞추어 내부 영사기를 통해 영상이 투사되도록 한다.

투사된 영사기의 빛에만 특수 필름이 반응하여 윤곽선(180)이 보이게 하는 방식이 하나의 방법이다.

GPS 내비게이션(Navigation)과 혼용 모드(Mode) 사용시에는 일반적으로 자차와 도로만을 나타내는 내비게이션 위에 주변 차량 혹은 장애물까지 윤곽선(180)으로 나타내어 주변 상황을 동시에 판단하게 한다.

여기서 윤곽선(180)은 일반 자차의 가속과 감속의 역량을 같이 계산하여 안전거리 내에 들어오는 경우는 적색과 같이 경고 색을 띄 도록 하여 운전자가 인지하게 하고 안전거리 이상일 경우 푸른색 등의 안전 색으로 보이게 한다.

안전거리는 운전자가 임의로 재설정도 가능하게 한다.

차량 외부에 설치되는 카메라는 다음 두 모델이 있다.

도면 3 에 상세도 타입 1 과 도면 4 에 상세도 타입 2 다.

외부에 설치되는 카메라는 기후에 변화에 적응하도록 습기, 비, 눈, 먼지 등을 세척하고 닦아내는 기능이 있어야 한다.

카메라(200,380)는 일반 카메라(215,325)와 적외선 카메라(210,320)로 되어 있고 차량 전면 유리와 유리 와이퍼(Wiper)의 기능은 각각 유리(220,310)와 와이퍼(Wiper 225,230,330,335) 로 되어 있다.

카메라의 경우는 와이퍼(Wiper) 부분이 고정되고 유리가 움직이며 세척되는 기능으로 모터(275,370)와 회전축(260,265,270,360)으로 회전하게 된다.

유리면에 이물질을 세척하는 부동액 분사 구(245,340)를 통해 세척액이 분사되며 두 날의 와이퍼(225,230,330,335)를 거쳐 세척 후 오수는 배수구(250,255,350) 쪽으로 배출되게 되어 있다.

주행 시 날아드는 먼지 빗방울 등을 사전에 일차 걸러주는 역할을 하는 공기 분사 구(240,345)가 있어 공기를 뿜어서 되도록 장애물을 최소화한다.

겨울에 결빙되는 현상에 대비하여 더운 공기 분사와 발열선 처리된 커버(205,390)로 되어 있어야 한다.

항공 기술의 하나인 레이더 탐지 기능을 응용하고 GPS 내비게이션의 기술에 카메라 영상을 호환시킨 방식이다.

시대를 거듭하며 복잡해지는 도시며 도로환경으로 차량 주행시 운전자의 주의를 더 많이 필요로 하게 되었다.

앞서 나날이 늘어나는 장애 요소에 더해 기후의 변화도 심해지는데 반해 날이 갈수록 바쁜 세상에 더 빨리 이동하려는 운전자들은 사고의 위험이 더 커져만 간다.

혼잡한 도로를 달리는 중에 급작스런 폭우, 폭설 등이 내리거나 짙은 안개라도 끼면 커다란 대형사고 발생이 잦아진다.

한편으로 차량 자체의 크기를 운전자가 잘 모를 시에 좁은 골목 또는 장애물 사이를 지나가야 할 시에도 사고율이 높고 서행으로 교통 체증의 원인이 되기도 한다.

원인은 운전자의 시야 각의 한계가 있기 때문이다.

일반적으로 카메라를 외부에 장착한다 하여도 눈 비등이 내리는 경우 결국 카메라 렌즈가 가리어 사용이 용이하지 않다.

GPS 내비게이션 사용자는 내비게이션 확인을 하며 운전하다 보면 주변 인식을 놓쳐서 사고가 발생할 수 있는 상황에 노출이 된다.

본 안전 보조 카메라와 모니터 기능을 설치하면 기후며 어두운 야간 등 외부 환경에 관계없이 운전자에게 넓은 시야각을 확보해주며 장애물과 운전 차량간의 안전 거리를 확보할 수 있게 보조해 주는 역할을 하여준다.

아울러 내비게이션을 사용하여도 내비게이션 영상에 주변 물체의 윤곽도 함께 나와서 내비게이션 확인을 하면서도 사고를 피할 수 있다.

기존 기술은 주행시 운전자의 한정된 시야각이 많이 고려되지 않고 있지만 온난화로 급변하는 기후 환경과 편리하게 나온 GPS 내비게이션조차 주행 중에 동시에 확인하기에는 위험이 높아지는 문제점을 해결하고 운전자로 하여금 폭넓은 시야를 확보하여 주행시 사고를 피할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 취지는 운전자로 하여금 주행시 넓고 선명한 시야를 확보하도록 하는 기술로 주변 장애물과 자 차와의 상황을 한눈에 알아볼 수 있게 필수적인 시야각을 확보해주는 차량의 외부 각 위치에 발명 카메라를 설치한다.

카메라의 영상은 측면의 경우 별도 모니터를 통해 확인이 가능토록 한다.

차량 지붕 쪽에서 전방 후방을 넓게 잡은 영상은 영상 자체를 그대로 볼 수 있고 GPS 내비게이션을 사용할 경우 GPS 영상에 호환시켜 도로 가이드만 아니라 주변 차량 또는 장애물을 윤곽(도면 2 처럼 위성 촬영과 같이 기타 사물을 볼 수 있게 하여 주는 기능) 형태로 보여주기만 하여도 운전자가 동시에 주변 사정을 볼 수 있게 된다.

제 1도는 발명기술 품과 설치되는 위치를 나타낸 투시도.

제 2도는 발명품의 기능과 작동을 표현한 평면도

제 3도는 발명품 카메라 타입 1의 세부도.

제 4도는 발명품 카메라 타입 2의 세부도.

Claims (4)

1. 차량 등 이동 수단의 외부에 눈 비바람 등을 대비한(Weatherproof) 기능을 갖춘 카메라와 탐지기를 이용하여 주행 중 주변 상황을 영상으로 한눈에 넓고 먼곳까지 볼 수 있도록 한 기능을 청구한다.
2. 폭우, 야간 또는 짙은 안개 속에서 물체 확인을 용이하게 하는 적외선 카메라와 레이더 탐지기를 호환하여 종합한 데이터로 물체의 윤곽선(180)을 모니터 또는 차량 전면 유리창에 바로 영사토록 하여 운전자가 실물의 윤곽을 명확히 확인할 수 있게 한 기능을 청구한다.
3. GPS 내비게이션과 레이더 탐지기를 호환하여 항공 촬영 식 내비게이션 영상에 운전자차량 주변의 차량 또는 물체를 보이게 하여 내비게이션을 보면서도 주변을 상황을 확인할 수 있게 한 기능을 청구한다.
4. 차량 또는 보트 등 이동 수단의 외부에 장착되는 카메라의 렌즈가 눈 비등에 이물질로 더러워지거나 가로막히는 것을 방지하기 위해 와이퍼(Wiper)가 고정되고 외부 유리가 회전하며 세척이 실시간 되는 기능. (도면 3, 도면 4 참고)

   그리고 결빙 방지 열선(205,390)과 공기 분사 구(240,345)를 통해 온풍을 불어 결빙을 막고 사전에 이물질이 붙지 않게 하는 기능을 갖춘 차량 외장형 카메 라를 청구한다.

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