KR20130017405A

KR20130017405A - 자동 제동 제어 장치

Info

Publication number: KR20130017405A
Application number: KR1020110079799A
Authority: KR
Inventors: 이용석
Original assignee: 이용석
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2013-02-20

Abstract

본 발명은 자동차 제동 장치로 주행 시 차량 안전을 향상시키는 자동 제동 제어 장치에 관한 것이다. 본 발명의 따른 자동 제동 제어 장치는 차량의 바퀴 속도 데이터를 수신하는 속도 입력부와 현재 조향각을 입력받는 조향각 입력부와 차량 전방의 장애물과의 거리값을 수신하는 장애물 거리 입력부와 통상 주행 모드 제동부와 커브길 서행 모드 제동부를 포함하는 제동 제어부를 포함한다.

Description

자동 제동 제어 장치{Automatic brake control system}

본 발명은 자동차 제동 장치에 관한 것으로, 보다 상세히 설명하면, 주행 시 차량 안전을 향상시키는 자동차의 자동 제동 제어 장치에 관한 것이다.

오늘날, 자동차 기술은 IT와 전장부품의 융합으로 새로운 첨단 기능을 갖춘 자동차가 지속적으로 개발되고 있다. 이에 따라, 운전자와 탑승자는 물론이고 타인에게까지 차량으로부터의 안전을 위한 안전 및 편의 시스템에 대해 관심이 높아지면서, 안전 및 편의 기술 또한 발전하고 개발되고 있다.

이에 기존에 감지 센서를 이용하여 주행 시 물체의 출현에 따라 자동으로 제동이 이루어지게 하는 기술이 개발되어 있으며, 특히 전후방에 감지센서를 구비하고 감지센서를 통해 물체 감지 및 거리 감지를 하여 제동 장치를 제어하는 기술이 개시되었다.

특히, 국내 공개공보 제10-2010-0061986호에는, 전후방 감지센서를 이용하여 운전자가 전방 또는 후방에 위치하는 장애물을 감지하지 못하더라도 자동으로 제동하여 사고를 방지할 수 있도록 하는 자동차의 전방과 후방의 감지센서에 의한 자동 브레이크 장치 및 그 방법이 개시되어 있다.

하지만, 커브길과 같은 주로에서는 장애물이 더 근접하여 출현할 가능성이 높기 때문에 단순히 자동차의 전후방에 설치된 감지센서를 이용하게 되면 장애물과의 충돌사고를 방지할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 골목길이나 좁은 커브길에서 감지 센서가 벽면이나 장애물을 감지하여 자동 제동이 작동되는 오작동이 발생되는 문제점이 있다. 즉, 종래 기술은 직진, 커브길, 골목길 등의 각각의 상황 맞는 제동 구동신호를 출력하지 못한다는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로 본 발명은 직진, 커브길, 골목길 등의 각각의 상황에 맞는 제동 구동신호를 출력하여, 상황에 맞는 안전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가, 자동 제동 제어 장치에 있어서, 후진, 모드 조작, 페달 상태 등에 따라 운전자에게 편의를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 기술적 과제는 후술하는 본 발명의 특징적인 양상들에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 자동 제동 제어 장치는 차량의 속도 데이터를 입력하는 속도 입력부와 현재 조향각을 입력받는 조향각 입력부와 차량 전방의 장애물과의 거리값을 수신하는 장애물 거리 입력부와 상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 차량 속도가 제 1 속도 범위 이내이고, 상기 조향각 입력부에서 입력된 조향각으로부터 산출된 조향각이 기준 조향각 범위 이내일 때 통상 주행 모드라고 판단하고, 상기 장애물 거리 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 장애물과의 거리가 제 1 감지거리 이하일 경우 제동을 작동하는 통상 주행 모드 제동부와, 상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 차량의 속도가 제 1 속도 범위 보다 느린 제 2 속도 범위 이내이고, 상기 조향각 입력부에서 입력된 조향각으로부터 산출된 조향각이 기준 조향각 범위 이상이면, 커브길 서행 모드라고 판단하고, 상기 장애물 거리 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 장애물과의 거리가 상기 제 1 감지거리보다 짧은 제 2 감지거리 이하일 경우 급제동을 작동하는 커브길 서행 모드 제동부를 포함하는 제동 제어부를 포함 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 상기 제 1 속도 범위는 0~30km, 상기 제 2 속도 범위는 1~20km, 상기 기준 조향각 범위는 20도이고, 상기 제 1 감지거리는 5m, 상기 제 2 감지거리는 1m 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출하는 차량 속도의 범위값과, 조향각 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출하는 조향각의 범위 따라 통상 주행 모드와 커브길 서행 모드를 판단하고, 통상 주행 모드에서는 제 1 감지거리 5m로 물체를 감지하다가, 조향각의 범위에 따라 커브길 서행 모드로 판단되면 제 2 감지거리 1m로 전환하여 충돌이나 사고, 오작동 등 없이 안전하게 위험한 상황을 해결할 수 있다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 상기 제동 제어부가 상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 차량의 속도가 제 3 속도 범위 이내이고, 상기 조향각 입력부에서 입력된 조향각으로부터 산출된 조향각이 기준 조향각 범위 이상이면, 커브길 주행 모드라고 판단하고, 상기 장애물 거리 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 장애물과의 거리가 제 1 감지거리 이하일 경우 커브길 경고음을 출력하는 커브길 주행 모드 경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 상기 제 3 속도 범위는 20~30km 인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출하는 차량 속도의 범위값과, 조향각 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출하는 조향각의 범위 따라 커브길 주행 모드를 판단하고, 커브길 주행 모드는 통상 주행 모드와 같이 제 1 감지거리 5m에서 물체를 감지하여 감지 시 커브길 주행 모드 경고부에서 경고를 함으로써 충돌이나 사고, 오작동 등 없이 안전하게 위험한 상황을 해결할 수 있다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 상기 자동 제동 제어 장치가 조작 모드를 입력하는 조작부를 더 포함하고, 상기 제동 제어부는 추가로 상기 조작부의 조작 모드를 반영하여 제동 구동신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 자동 제동 제어 장치에 조작부를 추가하여 입력된 조작 모드에 따라 제동 구동신호를 출력하므로, 사용자의 편의 및 안전 기능을 모드에 따라 조작 가능할 수 있게 한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 상기 자동 제동 제어 장치가 제동 페달의 상태를 입력받는 페달 입력부를 더 포함하고, 상기 제동 제어부는 페달 입력부에서 페달의 조작이 감지되면 그 동작을 중지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 운전자가 제동 페달을 밟고 있을 때, 자동 제동 장치가 작동하는 것을 방지하여 불필요한 자동 제동 제어 장치의 작동을 없애므로 사용하는데 있어서 편의를 제공한다.

본 발명의 추가적인 양상에 따르면, 상기 자동 제동 제어 장치가 전, 후진 기어 상태를 감지하는 기어 감지부와 기어 감지부에서 후진 감지 시 동작하여, 상기 속도 입력부에서 산출된 후진 속도 범위 값과, 상기 장애물 거리 입력부에서 산출된 주변 장애물과의 거리 값에 따라 경고 알림, 정지 혹은 급정지를 제어하는 후진 제동 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이 같은 양상에 따라, 후진 시에는 전, 후, 측방의 장애물과의 거리 감지하여 후진 시에도 충돌이나 사고, 오작동 등 없이 안전하게 위험한 상황을 해결할 수 있게 편의를 제공한다.

본 발명에 따른 자동 제어장치에 의하면, 상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출하는 차량 속도의 범위값과, 조향각 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출하는 조향각, 장애물 거리 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출하는 장애물과의 거리값의 각 범위와 값에 따라 직진, 커브길, 골목길 등의 상황에 맞는 제동 구동신호를 출력하여 골목길의 벽면이나 장애물이 있는 좁은 커브길과 같은 상황에서도 충돌이나 사고, 오작동 등 없이 안전하게 위험한 상황을 해결할 수 있다.

나아가, 자동 제동 제어 장치에 있어서, 후진, 모드 조작, 페달 상태 등에 따라 운전자에게 편의를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 제어장치의 일실시예를 나타내는 구조도이다.
도 2는 제동 페달과 브레이크 구동부의 일실시예를 나타내는 구조도이다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 후술하는 실시 예를 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시 예들을 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 제어장치의 일실시예를 나타내는 구조도이다.

도 1을 참조하면, 자동제어장치(100)는 속도 입력부(110), 조향각 입력부(120), 장애물 거리 입력부(133), 제동제어부(140)를 포함한다.

속도 입력부(110)는 차량의 속도와 관련된 데이터를 수신한다. 차량의 속도와 관련된 데이터는 차량에 부착된 속도계로부터 차량의 현재 주행 속도를 수신할 수 있다. 조향각 입력부(120)는 차량의 핸들과 연결되어 차량의 주행 상태를 알 수 있도록 한다. 즉, 핸들의 회전각도를 산출하여 차량이 직선 주로를 주행하는지 곡선주로를 주행하는지에 대한 정보를 생성할 수 있다. 장애물 거리 입력부(130)는 차량의 정면, 후면, 측면에 설치된 센서를 통해 차량과 소정의 거래 내에 위치하는 장애물을 감지하고 감지된 장애물과의 거리에 대한 정보를 생성한다. 제동 제어부(140)는 속도 입력부(110)으로부터 차량의 주행속도에 대한 정보를 전달받고 조향각 입력부(120)으로부터 차량의 주행상태를 입력받고 장애물 거리 입력부(130)으로부터 장애물과 차량과의 거리에 대한 정보를 전달받는다. 제동 제어부(140)는 차량의 제동을 제어하는 제동 구동신호를 출력한다. 제동 제어부(140)는 차량의 속도와 차량의 주행상태에 대응하여 통상주행모드, 커브길 서행 모드를 판단하고 각각의 모드에 대응하여 제동 구동신호를 출력한다. 제동 제어부(140)는 차량의 핸들의 조향각을 조향각 입력부(120)로부터 전달받아 조향각이 기준 조향각 범위 내이면 직선 주행으로 판단하고 조향각이 기준 조향각 범위 밖이면 곡선 주행으로 판단한다. 기준 조향각 범위는 20°로 설정할 수 있다.

통상주행모드는 차량이 제1속도 범위 내로 기준 조향각 범위 내의 직선 주행을 하는 것을 의미하고, 커브길 서행모드는 차량이 제2속도 범위 내로 기준 조향각 범위 밖의 곡선 주행을 하는 것을 의미한다. 제1속도 범위는 시속 1~30km로 설정하고, 제2속도 범위는 시속 1~20km로 설정할 수 있다. 또한, 제동 제어부(140)는 통상 주행모드제동부(140a)와 커브길 서행모드 제동부(140b)를 구비하며, 통상주행모드 시에 통상 주행모드 제동부(140a)가 제동 구동신호를 출력하고 커브길 서행 모스 시에 커브길 서행모드 제동부(140b)가 제동 구동신호를 출력한다. 통상 주행 모드 제동부(140a)는 차량과 제1거리 범위 내에 장애물이 존재하면 차량을 제동한다. 커브길 서행모드 제동부(140b)는 차량과 제2거리 범위 내에 장애물이 존재하면 차량을 제동한다. 이때, 제1거리 범위 내는 5m로 설정할 수 있고 제2거리 범위 내는 1m로 설정할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 제동 제어부(140)는 차량의 주행상태와 차량의 주행속도에 대응하여 차량의 현재 주행상태를 커브길 주행 모드로 판단할 수 있다. 또한, 제동 제어부(140)는 커브길 주행 모드 경고부(140c)를 더 포함할 수 있다. 커브길 주행모드는 차량이 제3속도 범위 내에서 곡선 주행을 하는 것을 의미하고 커브길 주행모드 경고부(140c)는 커브길 주행모드 시에 장애물이 제1거리 범위 내에 존재하면 운전자에게 경고음을 알려 운전자의 주의를 환기시킬 수 있도록 하는 것이 가능하다.

일 실시예에 있어서, 상기 자동 제동 제어 장치(100)는 운전자가 조작 모드를 입력할 수 있도록 하는 조작부(150)를 더 포함한다. 제동 제어부(140)는 조작부(150)의 조작 모드를 반영하여 제동 구동신호를 출력할 수 있도록 한다. 조작부(150)는 운전석 주위에 부착될 수 있으며, 5초 해제버튼(150a), 전방센서차단버튼(150b), 주차버튼(150c), 저속버튼(150d)을 포함할 수 있다. 차량의 전방 또는 후방에 장애물이 감지되어 정지된 경우, 장애물이 부동물체로 판단되어 움직이지 않는 경우 5초 해제버튼(150a)을 누르면 제동 제어부(140)의 동작을 정지시켜 차량이 움직일 수 있는 상태가 되도록 한다. 그리고, 5초 후에 다시 제동 제어부(140)이 동작하게 되어 장애물로 감지된 부동물체를 지나쳐 정상적으로 주행할 수 있도록 한다. 전방센서차단버튼(150b)은 동절기 또는 우천시 전방센서가 눈 또는 비 등을 장애물로 감지할 우려가 있는 경우 전방에 장착된 센서의 동작을 정지시킬 수 있도록 하여 눈 또는 비 등에 의해 차량이 자동으로 정지하는 것을 방지할 수 있다. 주차버튼(150c)은 차량이 주차장 진입시에 사용할 수 있는 것으로, 운전자가 주차장 진입시 주차버튼(150c)을 누르게 되면 차량의 전방, 후방의 제3거리 범위 내에 장애물이 감지하고 제3거리 범위 내에 장애물이 감지되면 차량을 정지시킨다. 제3거리 범위를 0.3m 로 설정할 수 있다. 그리고, 주차버튼(150c)이 눌린 상태에서는 소정의 간격으로 경고음이 울리도록 하여 주차 버튼(150c)가 눌린 상태임을 고지하여 주차가 완료되면 주차버튼(150c)을 다시 눌러 해제시킬 수 있도록 한다. 저속버튼(150d)은 차량 정체시 운전자가 브레이크를 밟지 않고 임의로 자동 제어장치(100)에 의존하고자할 때 사용하는 것으로, 차량의 속도가 시속 30km가 초과되면 경고음을 통해 차량의 속도가 시속 30km가 초과 되었음을 알릴 수 있도록 한다. 만약, 정체가 풀려 자동 제동 제어장치(100)를 사용하지 않게 되면 경고음을 통해 저속 버튼이 눌린 상태임을 파악하고 저속 버튼(150d)을 다시 눌러 해제시킬 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 자동 제동 제어 장치(100)는 전, 후진 기어 상태를 감지하는 기어 감지부(160)를 더 포함한다. 또한, 제동 제어부(140)는 기어 감지부(160)에서 후진 감지 시 동작하여, 상기 속도 입력부(110)에서 산출된 후진 속도 범위 값과, 상기 장애물 거리 입력부(130)에서 산출된 주변 장애물과의 거리 값에 따라 경고 알림, 정지 혹은 급정지를 제어하는 후진 제동 제어부(140d)를 더 포함한다. 여기서, 후진 제동 제어부(140d)는 제동 제어부(140) 내에 포함되는 것으로 도시되어 있지만, 후진 제동 제어부(140d)가 제동 제어부(140)와 별도의 제어부로 구성되는 것도 가능하다.

일실시예에 있어서, 상기 자동 제동 제어 장치(100)는 제동 페달(미도시)의 상태를 입력받는 페달 입력부(170)를 더 포함하고, 제동 제어부는 페달 입력부(170)에서 페달의 조작이 감지되면 제동 제어부(140)는 동작을 중지한다.

도 2는 제동 페달(208)과 브레이크 구동부(200)의 일실시예를 나타내는 구조도이다.

도 2를 참조하면, 브레이크 구동부(200)는 모터(201), 거리지정회로(202), 뿌레(203), 와이어(204), 와이어고정틀(205) 및 감속기(207)를 포함한다. 거리지정회로(202)는 제동 제어부(140)에서 출력되는 제동 구동신호에 대응하여 와이어(204)가 감기는 속도를 결정하여 와이어(204)가 천천히 감기면 차량이 천천히 제동되고 와이어(204)가 빠르게 감기면 급제동할 수 있도록 한다. 와이어(204)는 와이어고정틀(205)에 의해 위치가 고정될 수 있도록 한다. 모터(201)는 제동구동신호에 의해 동작하는 거리 지정회로(202) 대응하여 모터(201)의 회전축의 회전 속도를 결정하고, 모터(201)의 회전축에 감속기(207)가 연결되어 감속기(207)의 회전축(206)이 회전할 수 있도록 한다.

감속기(207)의 회전축(206)에는 와이어(204)가 감겨 있는 뿌레(203)가 설치되고 거리 지정회로의 동작에 대응하여 감속기(207)의 회전축(206)의 회전속도에 대응하여 뿌레(203)에 와이어(204)가 감기는 속도가 결정되게 한다. 그리고, 와이어(204)는 제동 페달(208)과 연결되어 와이어(204)가 뿌레(203)에 감기면 제동 페달(208)이 눌려지도록 하여 차량이 제동될 수 있도록 한다. 제동 페달(208)에 자동 해제 감지센서(209)가 부착되어 제동 페달(208)이 눌리면 자동제동 제어장치(100)가 해제되어 운전자의 제동 페달(208) 조작에 대응하여 차량이 제동될 수 있도록 한다. 즉, 제동 페달(208)에 부착된 자동 해제 감지센서(209)의 출력신호가 제동 제어부(140)의 페달 입력부(170)로 전달되어 제동 제어부(140)는 페달 입력부(170)에서 제동 페달(208)의 조작이 감지되면 그 동작을 중지한다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 자동 제동 제어장치 110: 속도 입력부
120: 조향각 입력부 130: 장애물 거리 입력부
140: 제동 제어부 150: 조작부
160: 기어 감지부 170: 페달 입력부

Claims

차량의 속도 데이터를 입력하는 속도 입력부;
현재 조향각을 입력받는 조향각 입력부;
차량 전방의 장애물과의 거리값을 수신하는 장애물 거리 입력부;
상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 차량 속도가 제 1 속도 범위 이내이고, 상기 조향각 입력부에서 입력된 조향각으로부터 산출된 조향각이 기준 조향각 범위 이내일 때 통상 주행 모드라고 판단하고, 상기 장애물 거리 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 장애물과의 거리가 제 1 감지거리 이하일 경우 제동을 작동하는 통상 주행 모드 제동부와, 상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 차량의 속도가 제 1 속도 보다 느린 제 2 속도 범위 이내이고, 상기 조향각 입력부에서 입력된 조향각으로부터 산출된 조향각이 기준 조향각 범위 이상이면, 커브길 서행 모드라고 판단하고, 상기 장애물 거리 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 장애물과의 거리가 상기 제 1 감지거리보다 짧은 제 2 감지거리 이하일 경우 급제동을 작동하는 커브길 서행 모드 제동부를 포함하는 제동 제어부를 포함하는 자동 제동 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제 1 속도 범위는 0~30km, 상기 제 2 속도 범위는 1~20km, 상기 기준 조향각 범위는 20도이고, 상기 제 1 감지거리는 5m, 상기 제 2 감지거리는 1m 인 자동 제동 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 제동 제어부가 :
상기 속도 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 차량의 속도가 제 3 속도 범위 이내이고, 상기 조향각 입력부에서 입력된 조향각으로부터 산출된 조향각이 기준 조향각 범위 이상이면, 커브길 주행 모드라고 판단하고, 상기 장애물 거리 입력부에서 입력된 데이터로부터 산출된 장애물과의 거리가 제 1 감지거리 이하일 경우 커브길 경고음을 출력하는 커브길 주행 모드 경고부를 더 포함하는 자동 제동 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 제 3 속도 범위는 20~30km 인 자동 제동 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 자동 제동 제어 장치는:
조작 모드를 입력하는 조작부;를 더 포함하고,
상기 제동 제어부는 추가로 상기 조작부의 조작 모드를 반영하여 제동 구동신호를 출력하는 자동 제동 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 자동 제동 제어 장치는:
제동 페달의 상태를 입력받는 페달 입력부;를 더 포함하고,
상기 제동 제어부는 페달 입력부에서 페달의 조작이 감지되면 그 동작을 중지하는 자동 제동 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 자동 제동 제어 장치는:
전, 후진 기어 상태를 감지하는 기어 감지부와;
기어 감지부에서 후진 감지 시 동작하여, 상기 속도 입력부에서 산출된 후진 속도 범위 값과, 상기 장애물 거리 입력부에서 산출된 주변 장애물과의 거리 값에 따라 경고 알림, 정지 혹은 급정지를 제어하는 후진 제동 제어부;를 더 포함하는 자동 제동 제어 장치.