KR20130026933A - 차량 충돌 방지 장치와 방법 - Google Patents

차량 충돌 방지 장치와 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 좌우 측면에 초음파 센서와 레이더를 장착하여 주행중인 차량에 근접한 장애물에 대한 검출 확률을 높이고, 알람 출력과 스티어링을 제어하여 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량 충돌 방지 장치와 방법에 관한 것으로, 차량의 좌우 측면에 초음파 센서와 레이더를 장착한 후 초음파 센서를 이용해 장애물이 존재한 방향을 검출하고 그 방향으로 레이더 신호에 대한 반복주기를 높임으로써 높여 주행중인 차량에 근접한 장애물에 대한 검출 확률을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한 차량의 좌우 후측방에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우 운전자에게 디스플레이 또는 음성을 이용하여 알람을 해줌으로서 적극적으로 측면 충돌을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한 장애물이 존재하는 방향으로 조향을 할 경우 스티어링을 제어하여 조타감을 무겁게 설정해 줌으로써 운전자가 장애물을 인지하여 적극적으로 측면 충돌을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

차량 충돌 방지 장치와 방법{APPARATUS FOR PREVENTING COLLISION OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 좌우 측면에 초음파 센서와 레이더를 장착하여 주행중인 차량에 근접한 장애물에 대한 검출 확률을 높이고, 알람 출력과 스티어링을 제어하여 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량 충돌 방지 장치와 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량 가까이 있지만 운전자 좌석에서 직접 관측할 수 없는 위치와 영역을 통상적으로 '사각 지대(blind spot)'이라 지칭한다. 예를 들어, 차량의 전방에 대하여 시계 방향으로 90도 내지 170도 각도 사이인 영역이 전형적으로 사각 지대가 된다. 우회전하거나 우측으로 차선 변경을 할 때 오른쪽 사각 지대에 물체(전형적으로 또다른 차량)가 존재하는 것을 운전자가 깨닫지 못하게 되면 여러 가지 사고가 발생하게 된다.
따라서 종래에는 사각 지대에 있는 장애물을 감지하기 위하여 다양한 형상의 거울(예 : 사이드 미러, 룸 미러)이 사용되었으며 다양한 렌즈를 갖도록 제작되었다. 이러한 거울은 특정 사각 지대에 있는 장애물의 존재에 대한 운전자의 감지 능력을 극대화하기 위해 다양한 위치에 장착되었었다. 그러나, 거울은 밤과 악천후에서 유용하지 않은 단점이 있다. 또한 후방에서 접근하는 차량의 전조등 빛을 반사시키는 경향이 있어서 거울이 부착된 차량의 운전자 시야를 방해하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 거울을 사용하는 방법에 대한 대안으로 각 사각 지대쪽으로 직접 레이다를 송신하고 그 반사파를 감지하여 사각 지대에 있는 장애물의 존재를 판단할 수 있도록 하는 시스템이 개시되었다. 그러나 종래의 차량 레이다 시스템은 빗방울 산란, 젖은 도로 표면, 젖은 잎을 위험한 표적 물체로 잘못 해석하는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2006-0035880호(2006.4.27.)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 좌우 측면에 초음파 센서와 레이더를 장착한 후 초음파 센서를 이용해 장애물이 존재하는 방향을 검출할 경우에 레이더 신호에 대한 반복주기를 높여 레이더만 사용하는 경우에 발생되는 오검출을 줄이고 주행중인 차량에 근접한 장애물에 대한 검출 확률을 높일 수 있도록 하는 차량 충돌 방지 장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 차량의 좌우 후측방에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우 운전자에게 디스플레이 또는 음성을 이용하여 알람을 해줌으로서 적극적으로 측면 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량 충돌 방지 장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 장애물이 존재하는 방향으로 조향을 할 경우 스티어링을 제어하여 조타감을 무겁게 설정해 줌으로써 운전자가 장애물을 인지하여 측면 충돌을 방지할 수 있도록 하는 차량 충돌 방지 장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 초음파 센서부에서 출력되는 검출신호를 수신하는 단계와; 상기 검출신호를 바탕으로 위험 영역내에 장애물이 존재하는지 판단하는 단계와; 상기 판단에 따라 위험 영역내에 장애물이 존재하지 않을 경우 레이더부를 제1 설정으로 제어하는 단계와; 상기 판단에 따라 위험 영역내에 장애물이 존재할 경우 레이더부를 제2 설정으로 제어하는 단계와; 상기 제2 설정의 레이더부에 의해 장애물이 검출될 경우 알람을 출력하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 알람은 음성이나 경고음을 출력하거나, 이미지 또는 문자를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제2 설정의 레이더부에 의해 장애물이 검출될 경우, 스티어링 제어부와 연동하여 장애물이 존재하는 방향으로 조향을 할 경우 조타감을 무겁게 설정하는 단계;를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명은 차량의 좌우 측면에 초음파 센서와 레이더를 장착한 후 초음파 센서를 이용해 장애물이 존재한 방향을 검출하고 그 방향으로 레이더 신호에 대한 반복주기를 높임으로써 높여 주행중인 차량에 근접한 장애물에 대한 검출 확률을 높일 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 차량의 좌우 후측방에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우 운전자에게 디스플레이 또는 음성을 이용하여 알람을 해줌으로서 적극적으로 측면 충돌을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 장애물이 존재하는 방향으로 조향을 할 경우 스티어링을 제어하여 조타감을 무겁게 설정해 줌으로써 운전자가 장애물을 인지하여 적극적으로 측면 충돌을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치의 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 장치와 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
통상적으로 측면 충돌을 방지하기 위한 장치는 레이더와 초음파 센서를 이용하여 좌우 후측방의 장애물을 검출하고 장애물과의 충돌이 예측되는 경우 알람 및 스티어링 동작을 통해 적극적으로 충돌을 방지하는 장치이다. 상기 측면 충돌을 방지하는 장치는 후방 특정거리(예 : 3m) 및 좌우 특정거리(예 : 3m) 이하의 값을 가지며 장애물에 대한 높은 검출 성능이 요구된다.
본 발명에 관련된 레이더는 차량 미관 및 탑재성 등 여러 가지 문제로 인하여 차량의 범퍼에 장착하게 되는데, 이로 인해서 레이더 성능에 문제가 발생하고 있다. 특히, 근거리 영역에서 정지물 및 이동물 타겟을 자주 검출하지 못하는 현상이 발생한다. 상기와 같이 타겟을 검출하지 못하는 영역을 위험 영역으로 분류하고 있으며 본 발명에서는 상기와 같이 위험 영역으로 설정된 영역에 장애물이 존재하는지 여부를 초음파 센서를 이용하여 판단한다. 상기 위험 영역은 사각 지역(BS : Blind Spot)을 포함하며 더 넓은 영역으로 설정할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치의 구성을 보인 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치는 도1에 도시된 바와 같이 제어부(101)와, 초음파 센서부(102)와, 레이더부(103)와, 레이더 제어부(104)와, 스티어링 제어부(105)와, 알람부(106)와, 디스플레이부(107)를 포함하여 구성할 수 있다. 그리고, 도면으로 도시하지는 않았지만 본 발명의 충돌 방지 프로그램을 저장하기 위한 메모리(미도시)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
여기서, 상기 초음파 센서부(102)는 위험 영역으로 설정된 영역에 장애물이 존재하는지 여부를 검출한다. 상기 위험 영역에서 장애물이 검출되면 검출신호를 제어부(101)로 출력한다. 상기 초음파 센서부(102)에서 출력되는 검출신호는 레이더 제어부(104)로 곧바로 출력될 수도 있다.
제어부(101)는 상기 초음파 센서부(102)에서 출력된 검출신호를 바탕으로 상기 레이더 제어부(104)를 제어한다. 예를 들어, 상기 초음파 센서부(102)에서 장애물 검출신호를 출력하지 않거나, 상기 위험 영역 내에 장애물이 존재하지 않는다는 제1 검출 신호를 제어부(101) 또는 레이더 제어부(104)에 출력할 경우, 상기 제어부(101) 또는 상기 레이더 제어부(104)는 상기 레이더부(103)를 제1 설정으로 구동한다. 또한 상기 초음파 센서부(102)에서 장애물 검출신호를 출력하거나 상기 위험 영역 내에 장애물이 존재한다는 제2 검출 신호를 제어부(101) 또는 레이더 제어부(104)에 출력할 경우, 상기 제어부(101) 또는 상기 레이더 제어부(104)는 상기 레이더부(103)를 제2 설정으로 구동한다.
상기 제1 설정과 제2 설정은 레이더 신호의 반복주기 및 검출 기준에 관련된 설정으로서, 본 실시예에서는 상기 제2 설정이 제1 설정보다 레이더 신호의 반복주기가 증가하고 검출기준이 높게 수정된 것을 의미한다. 이에 따라 상기 레이더부를 제2 설정으로 구동할 경우 위험 영역 또는 사각 지역(BS)에서 장애물 검출률이 높아진다.
상기와 같이 레이더부를 제2 설정으로 구동한 상태에서 그 레이더 신호에 의해 장애물이 검출될 경우 제어부(101)는 측면 충돌을 방지하기 위하여 알람부(106)와 디스플레이부(107)를 통해 장애물이 있는 방향에 대한 알람신호를 출력한다. 예를 들어, 상기 알람부(106)는 음성이나 경고음을 이용하여 사용자에게 장애물이 존재하는 방향을 인지시켜줌으로써 측면 충돌을 방지할 수 있도록 한다.
또한 상기와 같이 레이더부를 제2 설정으로 구동한 상태에서 그 레이더 신호에 의해 장애물이 검출될 경우 제어부(101)는 스티어링 제어부와 연동하여 장애물이 존재하는 방향으로 조향을 할 경우 조타감을 무겁게 설정한다. 이에 따라 사용자는 장애물이 있는 방향으로 핸들을 조작할 경우 무거운 조타감에 의해서 상기 장애물이 있는 방향에 대해서 조금 더 주의를 기울인다. 이에 따라 측면 충돌을 방지할 수 있도록 한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이에 도시된 바와 같이 제어부(101)는 상기 초음파 센서부(102)에서 출력되는 검출신호를 수신한다. 그리고 상기 검출신호를 바탕으로 위험 영역내에 장애물이 존재하는지 판단한다(S101). 여기서 상기 제어부(101)는 레이더부를 제어하기 위한 별도의 레이더 제어부를 구비할 수도 있고 제어부(101)에서 레이더부를 제어할 수도 있다.
상기 검출신호를 바탕으로 위험 영역(또는 위험 지역)내에 장애물이 존재하지 않는 것으로 판단될 경우, 레이더부를 제1 설정으로 제어한다. 다시 말해, 제1 설정값으로 레이더 신호를 처리한다(S102).
또한 상기 검출신호를 바탕으로 위험 영역 내에 장애물이 존재하는 것으로 판단될 경우, 레이더부를 제2 설정으로 제어한다. 다시 말해, 제2 설정값으로 레이더 신호를 처리한다(S103).
상술한 바와 같이 상기 제1 설정과 제2 설정은 레이더 신호의 반복주기 및 검출 기준에 관련된 설정으로서, 본 실시예에서는 제1 설정과 제2 설정을 구비하고 있으나, 더 상세하게 구분하여 설정할 수도 있다. 상기와 같이 초음파 센서를 이용해 검출된 장애물이 있는 위험 영역을 제2 설정으로 구동하는 레이더부를 이용하여 더 정확하게 위험지역에 있는 장애물을 검출할 수 있다.
상기와 같이 레이더부를 제2 설정으로 구동한 상태에서 그 레이더 신호에 의해 장애물이 검출될 경우 제어부(101)는 음성이나 경고음을 알람부(106)를 통해 출력하여 사용자에게 장애물이 존재하는 방향을 인지시켜준다(S104).
또한 상기 제어부는 디스플레이부를 제어하여 사용자에게 장애물이 존재하는 방향을 디스플레이하여 충돌을 방지한다(S105).
또한 상기 제어부(101)는 스티어링 제어부와 연동하여 장애물이 존재하는 방향으로 조향을 할 경우(또는 핸들을 조작할 경우) 조타감을 무겁게 설정한다(S106). 이에 따라 사용자가 장애물이 있는 방향으로 핸들을 조작할 경우 무거운 조타감에 의해서 상기 장애물이 있는 방향에 대해서 조금 더 주의를 기울이도록 하여 측면 충돌을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
101 : 제어부 102 : 초음파 센서부
103 : 레이더부 104 : 레이더 제어부
105 : 스티어링 제어부 106 : 알람부
107 : 디스플레이부

Claims (4)

  1. 초음파 센서부에서 출력되는 검출신호를 수신하는 단계와;
    상기 검출신호를 바탕으로 위험 영역내에 장애물이 존재하는지 판단하는 단계와;
    상기 판단에 따라 위험 영역내에 장애물이 존재하지 않을 경우 레이더부를 제1 설정으로 제어하는 단계와;
    상기 판단에 따라 위험 영역내에 장애물이 존재할 경우 레이더부를 제2 설정으로 제어하는 단계와;
    상기 제2 설정의 레이더부에 의해 장애물이 검출될 경우 알람을 출력하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알람은 음성이나 경고음을 출력하거나, 이미지 또는 문자를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 설정의 레이더부에 의해 장애물이 검출될 경우, 스티어링 제어부와 연동하여 장애물이 존재하는 방향으로 조향을 할 경우 조타감을 무겁게 설정하는 단계;를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  4. 장애물을 검출하는 초음파 센서부 및 레이더부와;
    상기 레이더부를 제어하는 제어부와,
    상기 제어부의 제어에 따라 조타감을 조정하는 스티어링 제어부와;
    상기 제어부의 제어에 따라 알람을 출력하는 알람부 및 디스플레이부를 포함하여 구성된 차량 충돌 방지 장치에 있어서,
    상기 제어부는 초음파 센서부에서 출력되는 검출신호를 이용하여 위험 영역내에 장애물이 존재하는지 판단하고, 상기 판단에 따라 위험 영역내에 장애물이 존재하지 않을 경우 레이더부를 제1 설정으로 제어하고, 상기 위험 영역내에 장애물이 존재할 경우 레이더부를 제2 설정으로 제어한 후, 상기 제2 설정의 레이더부에 의해 장애물이 검출될 경우 장애물이 있는 방향에 대한 알람을 출력하고, 상기 방향으로의 조타감을 무겁게 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
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