KR20140033274A - 차량의 측방충돌회피 시스템 및 방법 - Google Patents

차량의 측방충돌회피 시스템 및 방법 Download PDF

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박만복
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명은 차량의 측방충돌회피 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 장착된 카메라, 레이더, 초음파 센서를 이용하여 차량에 접근하는 인접 차량을 감지하고, 제어부는 차량과 인접 차량의 충돌을 예상하여 운전자 경고 명령 및 충돌 회피 명령을 출력하여, 운전자에게 충돌 위험을 경고하고, 차량의 자동제어를 통하여 차량과 인접 차량 간의 충돌을 용이하게 회피하는 차량의 측방충돌회피 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 차량의 측방충돌회피시스템에 있어서, 차량의 전면에 장착되어 전방의 영상을 촬영하여 영상정보를 출력하는 카메라; 차량의 후면에 장착되어 후방의 인접 차량을 감지하여 후방차량감지신호를 출력하는 레이더; 차량의 측면에 장착되어 측방의 인접 차량을 감지하여 측방차량감지신호를 출력하는 복수의 초음파 센서; 카메라, 레이더 및 초음파 센서와 연결되어 영상정보, 후방차량감지신호 및 측방차량감지신호를 입력받고, 차량과 인접 차량의 충돌이 예상되는 경우 운전자 경고 명령과 충돌 회피 명령을 출력하는 제어부; 제어부로부터 운전자 경고 명령을 입력받아 경보 동작을 수행하는 경보기; 및 제어부로부터 충돌 회피 명령을 입력받아 상기 차량과 인접 차량의 충돌을 회피하도록 차량을 구동하는 충돌회피부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피시스템을 제공한다.

Description

차량의 측방충돌회피 시스템 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR AVOIDING SIDE CRASH OF A VEHICLE}
본 발명은 차량의 측방충돌회피 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 장착된 카메라, 레이더, 초음파 센서를 이용하여 차량에 접근하는 인접 차량을 감지하고, 제어부는 차량과 인접 차량의 충돌을 예상하여 운전자 경고 명령 및 충돌 회피 명령을 출력하여, 운전자에게 충돌 위험을 경고하고, 차량의 자동제어를 통하여 차량과 인접 차량 간의 충돌을 용이하게 회피하는 차량의 측방충돌회피 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자동차 산업 기술의 발전과 더불어 차량 운전자의 편의성 및 안전을 고려한 차량 안전장치가 개발되어 왔으며, 실제 차량에 다수 적용되고 있다.
최근 운전자의 장시간 운전, 졸음운전, 휴대전화 사용, 부주의 등의 원인에 의하여 차선을 이탈하는 경우가 자주 발생하고 있으며, 특히 차량의 차선 변경 시 사이드미러로 보이지 않는 사각지대에 위치한 차와 측방 충돌이 일어나 대형사고로 이어지는 경우가 발생한다.
이를 방지하기 위하여, 차량의 측면에서 접근해 오는 인접 차량에 대하여 일정한 거리를 유지하여, 인접 차량과 측방 충돌이 일어나지 않도록 해야 할 필요성이 대두되고 있다.
즉, 인접 차량과의 충돌 회피는 차량 운전자의 직접 제어에 의한 충돌회피가 될 수 있도록 운전자에게 충돌 임박을 알려주어야 할 필요가 있다.
또한, 차량의 운전자가 직접 제어를 하지 않더라도, 차량에 접근하여 충돌이 예상되는 인접 차량의 정보를 획득하여, 차량을 자동 제어하여 차량과 인접 차량간의 측방 충돌을 회피하는 기술이 필요하다.
그러나, 종래의 기술은 차량의 자동 제어에 있어서, 인접 차량과의 충돌을 회피하기 위한 제어수단에 있어서, 차량이 인접 차량과의 충돌은 회피할 수 있으나 차량의 종래 주행차선을 벗어나 또 다른 차량과의 충돌이 발생할 위험이 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 카메라, 레이더, 초음파센서를 구비하여 차량에 접근하는 인접 차량을 감지하고, 제어부가 운전자 경고 명령 또는 충돌 회피 명령을 출력하여, 운전자에게 경보를 알리고, 차량을 자동 제어하여 인접차량과의 충돌을 회피할 수 있는 차량 측방충돌회피시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 측방충돌회피시스템에 있어서, 차량의 전면에 장착되어 전방의 영상을 촬영하여 영상정보를 출력하는 카메라; 차량의 후면에 장착되어 후방의 인접 차량을 감지하여 후방차량감지신호를 출력하는 레이더; 차량의 측면에 장착되어 측방의 인접 차량을 감지하여 측방차량감지신호를 출력하는 복수의 초음파 센서; 카메라, 레이더 및 초음파 센서와 연결되어 영상정보, 후방차량감지신호 및 측방차량감지신호를 입력받고, 차량과 인접 차량의 충돌이 예상되는 경우 운전자 경고 명령과 충돌 회피 명령을 출력하는 제어부; 제어부로부터 운전자 경고 명령을 입력받아 경보 동작을 수행하는 경보기; 및 제어부로부터 충돌 회피 명령을 입력받아 상기 차량과 인접 차량의 충돌을 회피하도록 차량을 구동하는 충돌회피부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피시스템을 제공한다.
본 발명의 차량의 측방충돌회피시스템의 복수의 초음파 센서는 차량의 측면의 전후에 각각 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명의 차량의 측방충돌회피시스템의 제어부는 복수의 초음파 센서로부터 입력받은 측방차량감지신호를 통하여 차량과 인접 차량간의 충돌예측시간을 연산하여 상기 차량과 인접 차량의 충돌을 예상하는 것이 바람직하다.
본 발명의 차량의 측방충돌회피시스템의 충돌회피부는 상기 차량의 개별 브레이크의 압력을 조절하는 편제동 동작을 통하여 상기 차량의 주행차선 내에서 인접 차량과의 충돌을 회피하는 편제동부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 차량의 측방충돌회피시스템의 충돌회피부는 차량의 주행차선변경부 또는 가속주행부 또는 감속주행부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 차량의 측방충돌회피방법에 있어서, 차량에 장착된 후방 레이더와 측방 초음파센서를 이용하여 차량의 후방 및 측방에서 상기 차량으로 접근하는 인접 차량을 감지하는 제1단계; 상기 차량과 인접 차량의 충돌 가능성을 판단하는 제2단계; 운전자에게 충돌 예상 경보를 수행하는 제3단계; 차량이 편제동 되도록 제어하여 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 제4단계; 및 차량의 주행차선을 변경시키거나, 차량을 가속시키거나, 차량을 감속시켜 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피방법을 제공한다.
본 발명의 차량의 측방충돌회피방법에 있어서, 제2단계는 차량에 장착된 초음파 센서를 이용하여 차량과 인접 차량간의 충돌예측시간을 연산하여 차량과 인접 차량의 충돌가능성을 판단하는 것이 바람직하다.
본 발명의 차량의 측방충돌회피방법에 있어서, 제4단계는 차량의 개별브레이크 압력을 조절하여 차량이 편제동 되도록 제어하여, 차량의 주행차선 내에서 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 차량과 인접차량의 충돌이 예상되는 경우, 운전자에게 경고 동작을 수행하여 운전자가 충돌 예상을 용이하게 인지하고, 차량을 제어하여 충돌을 회피함으로써 충돌에 대한 안전성을 확보하는 효과가 있다.
둘째, 차량과 인접차량의 충돌이 예상되는 경우, 차량의 개별브레이크의 압력을 조절하여 차량이 주행차선 내에서 인접 차량과의 거리를 확보함으로써, 인접차량과의 충돌을 회피하는 효과가 있다.
셋째, 차량과 인접차량의 충돌이 예상되는 경우, 차량의 주행차선을 변경시키거나, 차량을 가속시키거나, 차량을 감속시킴으로써, 차량에 접근해 오는 인접차량과의 충돌을 용이하게 회피할 수 있고, 이러한 강제적인 차량제어를 수행하여 충돌에 대한 안전성을 확보하는 효과를 가진다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 측방충돌회피시스템을 설명한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 측방충돌회피시스템이 적용된 차량의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차선 내 편제동을 통한 충돌회피의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 주행차선변경을 통한 충돌회피의 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가속주행을 통한 충돌회피의 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 감속주행을 통한 충돌회피의 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량의 측방충돌회피방법을 보여주는 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 차량의 측방충돌회피시스템의 바람직한 실시예들을 구체적으로 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 측방충돌회피시스템을 설명한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량의 측방충돌회피시스템이 적용된 차량의 개략도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량의 측방충돌회피시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 전면에 장착되어 전방의 영상을 촬영하여 영상정보를 출력하는 카메라(10)와, 차량의 후면에 장착되어 후방의 인접 차량을 감지하여 후방차량감지신호를 출력하는 레이더(20)와, 차량의 측면에 장착되어 측방의 인접 차량을 감지하여 측방차량감지신호를 출력하는 복수의 초음파 센서(30)와, 카메라(10), 레이더(20) 및 초음파 센서(30)와 연결되어 영상정보, 후방차량감지신호 및 측방차량감지신호를 입력받고, 차량과 인접 차량의 충돌이 예상되는 경우 운전자 경고 명령과 충돌 회피 명령을 출력하는 제어부(40)와, 제어부(40)로부터 운전자 경고 명령을 입력받아 경보 동작을 수행하는 경보기(50) 및 제어부(40)로부터 충돌 회피 명령을 입력받아 차량과 인접 차량의 충돌을 회피하도록 차량을 구동하는 충돌회피부(60)를 포함한다.
이러한 상기 카메라(10)는 차량 주행 방향인 전방의 영상을 촬영하여, 차량의 주행차선에 대한 정보를 포함한 영상 정보를 출력한다.
또한, 상기 복수의 초음파 센서(30)는 차량의 측면의 전후(30a, 30b, 30c, 30d)에 각각 구비되어 초음파를 송신하고, 송신된 초음파가 인접 차량에 반사되는 초음파를 수신하여 인접 차량의 위치 정보를 파악할 수 있도록 한다.
또한, 상기 제어부(40)는 상기 복수의 초음파 센서(30)로부터 입력받은 측방차량감지신호를 통하여 상기 차량과 인접 차량간의 충돌예측시간(TTC : Time To Collision)을 연산하여 상기 차량과 인접 차량의 충돌이 발생할 지 여부를 판단한다.
도 3은 본 발명에 따른 차선 내 편제동을 통한 충돌회피의 예시도이다.
본 발명의 차량충돌회피시스템이 구비된 차량은, 인접 차량(200)이 차량(100)의 측면 또는 근접 후방에서 인접 차량의 주행차선을 이탈하여 차량(100)의 차선으로 침범시, 편제동부(61)가 차량(100)의 개별브레이크의 압력을 조절하여 차량(100)이 편제동을 통하여 접근하는 인접 차량(200)과의 안전거리를 확보하도록 한다.
이 때, 차량충돌회피시스템이 구비된 차량(100)은 종래 주행 차선 내에서 상기 편제동을 통하여 인접 차량(200)과의 충돌을 회피할 수 있다.
만약, 편제동부(61)의 동작을 통하여 인접 차량(200)과의 충돌을 회피하고자 함에도 불구하고, 인접 차량(200)이 계속하여 차량(100)의 주행 차선내로 침범하여 차량(100)과 충돌이 예상될 시, 충돌회피부(60)의 주행차선변경부(62) 또는 가속주행부(63) 또는 감속주행부(64)는 차량(100)과 인접 차량(200)과의 충돌을 회피하도록 차량(100)을 제어하는 바, 이하에서 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 주행차선변경을 통한 충돌회피의 예시도이다.
편제동부(61)가 차량(100)의 개별브레이크압력을 조절하여 인접차량(200)과의 충돌을 회피하고자 하였음에도 불구하고, 인접 차량(200)이 계속하여 차량(100)으로 접근하는 경우, 충돌회피부(60)의 주행차선변경부(62)는 차량이 종래 주행하던 차선에서 인접 차량(200)과 멀어지도록 제어한다. 이 때, 주행차선변경부가 차량(100)의 주행차선을 변경하는 수단은 지향 모터 제어, 조향장치제어 등이 될 수 있다.
즉, 차량(100)의 주행차선의 옆 차선에 다른 차량이 없을 경우, 주행차선변경부(62)는 차량(100)의 종래의 주행차선을 변경함으로써, 차량(100)의 종래의 주행차선으로 침범하여 충돌이 예상되는 인접 차량(200)과의 안전 거리를 확보함으로써, 차량(100)과 인접 차량(200)간의 충돌을 회피할 수 있게 된다.
그러나, 차량(100)의 주행차선의 옆 차선에 다른 차량이 있거나, 옆 차선이 없음을 초음파 센서(30)가 감지한다면, 충돌회피부(60)의 가속주행부(63) 또는 감속주행부(64)가 차량(100)과 인접 차량(200)간의 충돌을 회피하도록 차량을 제어하는 바, 이하에서 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 가속주행을 통한 충돌회피의 예시도이다.
편제동부(61)가 차량(100)의 개별브레이크압력을 조절하여 차량(100)의 종래 주행차선 내에서 인접차량(200)과의 충돌을 회피하고자 하였음에도 불구하고, 인접 차량(200)이 계속하여 차량(100)으로 접근하는 경우, 충돌회피부(60)의 가속주행부(63)는 차량(100)을 가속시켜 차량(100)과 인접 차량(200)간의 거리를 확보하여 충돌을 회피하도록 한다.
이 때, 충돌회피부(60)의 가속주행부(63)가 차량(100)을 가속시키는 것은, 초음파 센서(30a)가 측정한 차량(100)과 인접차량(200) 간의 충돌예측시간이 초음파 센서(30b)가 측정한 차량(100)과 인접차량(200) 간의 충돌예측시간보다 더 길 경우, 인접 차량(200)은 차량(100)의 후방측면에서 접근하고 있는 것으로 판단하여, 가속주행부(63)는 차량(100)을 가속함으로써 접근하는 인접 차량(200)으로부터 차량(100)이 멀어지도록 제어하여 충돌을 회피한다.
도 6은 본 발명에 따른 감속주행을 통한 충돌회피의 예시도이다.
편제동부(61)가 차량(100)의 개별브레이크압력을 조절하여 차량(100)의 종래 주행차선 내에서 인접차량(200)과의 충돌을 회피하고자 하였음에도 불구하고, 인접 차량(200)이 계속하여 차량(100)으로 접근하는 경우, 충돌회피부(60)의 감속주행부(64)는 차량(100)을 감속시켜 차량(100)과 인접 차량(200)간의 거리를 확보하여 충돌을 회피하도록 한다.
이 때, 충돌회피부(60)의 감속주행부(64)가 차량(100)을 감속시키는 것은, 초음파 센서(30a)가 측정한 차량(100)과 인접차량(200) 간의 충돌예측시간이 초음파 센서(30b)가 측정한 차량(100)과 인접차량(200) 간의 충돌예측시간보다 더 짧을 경우, 인접 차량(200)은 차량(100)의 전방측면에서 접근하고 있는 것으로 판단하여, 감속주행부(64)는 차량(100)을 감속함으로써 접근하는 인접 차량(200)으로부터 차량(100)이 멀어지도록 제어하여 충돌을 회피한다.
도 7은 본 발명에 따른 차량의 측방충돌회피방법을 보여주는 흐름도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량의 측방충돌회피방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 차량에 장착된 후방 레이더와 측방 초음파센서를 이용하여 차량의 후방 및 측방에서 상기 차량으로 접근하는 인접 차량을 감지하는 제1단계(S10)와, 차량과 인접 차량의 충돌 가능성을 판단하는 제2단계(S20)와, 운전자에게 충돌 예상 경보를 수행하는 제3단계(S30)와, 차량이 편제동 되도록 하여 상기 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 제4단계(S40) 및 차량의 주행차선을 변경시키거나, 차량을 가속시키거나, 차량을 감속시켜 상기 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 제5단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 제2단계(S20)는 초음파 센서를 이용하여 차량과 인접 차량간의 충돌예측시간(TTC : Time To Collision)을 연산하여 차량과 인접 차량의 충돌가능성을 판단한다.
또한, 제4단계(S40)는 차량의 개별브레이크 압력을 조절하여 상기 차량이 편제동 되도록 하여, 차량의 주행차선 내에서 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피한다.
또한, 제5단계(S50)는 차량의 주행차선의 옆 차선에 다른 차량이 없을 경우,차량의 종래의 주행차선을 변경함으로써, 차량의 종래의 주행차선으로 침범하여 충돌이 예상되는 인접 차량과의 안전 거리를 확보함으로써, 차량과 인접 차량간의 충돌을 회피한다.
한편, 제5단계(S50)는 초음파 센서(30a)가 측정한 차량과 인접차량 간의 충돌예측시간이 초음파 센서(30b)가 측정한 차량과 인접차량 간의 충돌예측시간보다 더 길 경우, 인접 차량은 차량의 후방측면에서 접근하고 있으므로, 차량을 가속시킴으로써 접근하는 인접 차량으로부터 차량이 멀어지도록 하여 충돌을 회피한다.
한편, 제5단계(S50)는 초음파 센서(30a)가 측정한 차량과 인접차량 간의 충돌예측시간이 초음파 센서(30b)가 측정한 차량과 인접차량 간의 충돌예측시간보다 더 짧을 경우, 인접 차량은 차량의 전방측면에서 접근하고 있는 것으로 판단하여, 차량을 감속시킴으로써 접근하는 인접 차량으로부터 차량이 멀어지도록 하여 충돌을 회피한다.
10 : 카메라 20 : 레이더
30 : 초음파센서 40 : 제어부
50 : 경보기 60 : 충돌회피부
61 : 편제동부 62 : 주행차선변경부
63 : 가속주행부 64 : 감속주행부

Claims (8)

  1. 차량의 측방충돌회피시스템에 있어서,
    차량의 전면에 장착되어 전방의 영상을 촬영하여 영상정보를 출력하는 카메라(10);
    상기 차량의 후면에 장착되어 후방의 인접 차량을 감지하여 후방차량감지신호를 출력하는 레이더(20);
    상기 차량의 측면에 장착되어 측방의 인접 차량을 감지하여 측방차량감지신호를 출력하는 복수의 초음파 센서(30);
    상기 카메라(10), 레이더(20) 및 초음파 센서(30)와 연결되어 상기 영상정보, 후방차량감지신호 및 측방차량감지신호를 입력받고, 상기 차량과 인접 차량의 충돌이 예상되는 경우 운전자 경고 명령과 충돌 회피 명령을 출력하는 제어부(40);
    상기 제어부(40)로부터 운전자 경고 명령을 입력받아 경보 동작을 수행하는 경보기(50); 및
    상기 제어부(40)로부터 충돌 회피 명령을 입력받아 상기 차량과 인접 차량의 충돌을 회피하도록 상기 차량을 구동하는 충돌회피부(60);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 초음파 센서(30)는 차량의 측면의 전후에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부(40)는 상기 복수의 초음파 센서(30)로부터 입력받은 측방차량감지신호를 통하여 상기 차량과 인접 차량간의 충돌예측시간을 연산하여 상기 차량과 인접 차량의 충돌을 예상하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충돌회피부(60)는 상기 차량의 개별 브레이크의 압력을 조절하는 편제동 동작을 통하여 상기 차량의 주행차선 내에서 인접 차량과의 충돌을 회피하는 편제동부(61)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충돌회피부(60)는 상기 차량의 주행차선변경부(62) 또는 가속주행부(63) 또는 감속주행부(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피시스템.
  6. 차량의 측방충돌회피방법에 있어서,
    차량에 장착된 후방 레이더와 측방 초음파센서를 이용하여 차량의 후방 및 측방에서 상기 차량으로 접근하는 인접 차량을 감지하는 제1단계(S10);
    상기 차량과 인접 차량의 충돌 가능성을 판단하는 제2단계(S20);
    운전자에게 충돌 예상 경보를 수행하는 제3단계(S30);
    상기 차량이 편제동 되도록 하여 상기 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 제4단계(S40); 및
    상기 차량의 주행차선을 변경시키거나, 상기 차량을 가속시키거나, 상기 차량을 감속시켜 상기 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 제5단계(S50);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2단계(S20)는 상기 초음파 센서를 이용하여 상기 차량과 인접 차량간의 충돌예측시간을 연산하여 상기 차량과 인접 차량의 충돌가능성을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제4단계(S40)는 상기 차량의 개별브레이크 압력을 조절하여 상기 차량이 편제동 되도록 하여, 상기 차량의 주행차선 내에서 상기 차량과 인접 차량과의 충돌을 회피하는 것을 특징으로 하는 차량의 측방충돌회피방법.
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