KR20140089022A - 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템 - Google Patents

자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전 중에 자동차 주행 상태 정보와 사용자의 운전 조작 상태를 모니터링하여 급발진에 관한 데이터 처리가 가능하도록 한 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템에 관한 것으로, 초음파 센서를 이용하여 차량의 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하여 급발진 시점의 차량 상태 정보 및 운전 조작 정보를 외부 서버로 전송하는 통합 블랙박스 시스템;상기 통합 블랙박스 시스템으로부터 전송된 급발진 시점의 차량 상태 정보 및 자동차의 이상 유무 데이터를 분석 및 저장을 하는 외부 서버;를 포함하는 것이다.

Description

자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템{Vehicle Black Box System for Monitoring Integrated Driving State and sudden unintended acceleration}
본 발명은 통합 관리 블랙박스 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전 중에 자동차 주행 상태 정보와 사용자의 운전 조작 상태를 모니터링하여 급발진에 관한 데이터 처리가 가능하도록 한 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템에 관한 것이다.
최근 차량은 그 성능과 외관에 있어 비약적으로 발전을 이루었으며, 점차 다양하고 편리한 장치를 사용하는 차세대 차량으로 진화하고 있다.
이러한 차량의 진화에 더불어 차량에 적용되는 각종 기계 장치들과 전자 장치들을 관리하고 통제하는 차량관리 시스템과, 이러한 시스템에 연동되어 차량 내부의 결함을 감지하는 시스템(On-Board Diagnostics;OBD) 역시 진화를 거듭하고 있으며, 이러한 각종 시스템들과 엔터테인먼트를 제공하기 위한 시스템들이 결합되어 출시되고 있다.
자동차의 시스템들이 발전이 되면서 사용자의 의도와 맞지 않는 오류가 생겨났다 대표적인 오류가 급발진이다.
급발진은 시동상태에서 운전자의 가속 페달 및 변속 조작행위가 없는 상태에서 차량이 스스로 전진하거나 후진하는 것을 말한다. 차량이 스스로 전진하거나 또는 후진하는 상황이 발생하게 되면, 차량의 파손, 차량 운전자 및 급발진하는 차량 근처에서 보행중인 보행자가 위험한 상황에 직면하게 되는 상황이 발생하게 된다.
이러한 차량의 급발진 사고는 매우 순간적으로 발생하기 때문에 운전자는 이에 적절하게 대응할 수 없는데, 경우에 따라서는 제동장치를 구동하여도 급출발하는 차량의 속도를 제동시킬 수 없으며, 심지어 제동 장치마저 정상적으로 동작하지 않는 경우도 발생한다.
이와 같은 차량의 급발진 사고에 대하여 많은 민원이 제기되어 각 자동차 생산 업체와 연구 및 시험업체에서는 급발진의 원인에 대하여 다각적으로 분석하고 있으나, 정확한 원인은 규명되지 않고 단지 차량의 제반적인 상태 정보를 검출하여 그에 해당하는 동작을 제어하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit;ECU)의 프로그램 오동작으로 인해 발생하는 것으로 추정하고 있다.
따라서, 급발진 발생시 목격자가 확보되지 않으면 사고 발생순간의 상황을 알 수 없기 때문에 사고원인에 대한 당사자 간의 엇갈린 진술에 대해 정확한 판단을 할 수가 없어서 가해자와 피해자 사이의 분쟁이 종종 발생한다.
이런 경우 경찰, 보험 회사 등에서도 정확한 판단을 내리기에 큰 어려움을 겪고 있으며 이에 따라 소송 등 사회적 비용도 크게 증가하고 있다.
차량의 급발진 현상을 방지하기 위하여, 기존에는 다양한 차량 급발진 방지 시스템이 개발되고 있으나, 이러한 기존의 차량 급발진 방지 시스템은 별개의 모듈로 개발된 바가 없어, 자가 진단 포트(On Board Diagnosis port: OBD 단자)를 통한 탈부착이 어렵다.
결국 차량 내부의 회로를 자체를 변경해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 차량 급발진 관리 및 방지 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전 중에 자동차 주행 상태 정보와 사용자의 운전 조작 상태를 모니터링하여 급발진에 관한 데이터 처리가 가능하도록 한 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 차량의 내부 구조를 변경하지 않고 외부에서 1개의 모듈형식으로 구현하여 자동차의 노후로 인한 자동차의 상태 이상 및 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 급발진에 대한 정확한 자료를 제공할 수 있도록 한 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하여 급발진의 사고가 운전자의 책임인지 아닌지를 확인하고 또한 그 시간에 자동차의 정보를 확인하여 자동차의 이상 유무를 확인하고 해당 정보를 외부 서버로 전송하여 데이터의 유실을 방지할 수 있도록 한 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 MCU 보드, OBD-Ⅱ커넥터, GPS 모듈, 무선 통신 모듈, 초음파 센서를 구비하는 하드웨어를 차량에 장착하여 차량에서 직접 분리하지 않고도 차량의 각각의 정보를 서버 측에 전송하는 데이터 처리방법 및 전송방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 초음파 센서를 이용하여 차량의 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하여 급발진 시점의 차량 상태 정보 및 운전 조작 정보를 외부 서버로 전송하는 통합 블랙박스 시스템;상기 통합 블랙박스 시스템으로부터 전송된 급발진 시점의 차량 상태 정보 및 자동차의 이상 유무 데이터를 분석 및 저장을 하는 외부 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 초음파 센서는, 차량의 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인할 수 있는 페달 상측에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고 운전자의 발이 페달에 올려져 있는지를 판단하기 위한 온도센서가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 초음파 센서는 블랙박스 시스템의 블랙박스 본체와 유무선으로 연결되고, 초음파 센서는 각 페달이 움직이는 거리를 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 블랙박스 시스템은 센서 제어를 위한 마이크로 컨트롤러를 포함하고, 각각의 초음파 센서 및 온도 센서가 각각의 커넥터를 통하여 센서 제어를 위한 마이크로 컨트롤러에 연결되고, 마이크로 컨트롤러는 본체 통신 연결 커넥터를 통하여 블랙박스 본체에 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 마이크로 컨트롤러는, 초음파 센서를 이용하여 페달 이동에 따른 거리 측정을 제어하는 거리 측정 제어부와, 운전자의 페달 조정 상태를 감지하는 페달 조정 감지부와, 거리 측정 제어부 및 페달 조정 감지부의 감지 결과를 이용하여 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하는 페달 각도 측정부와, 페달 각도 측정부의 측정값을 블랙박스 본체로 전송하는 측정값 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 블랙박스 시스템은 차량의 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하기 위하여, 차량의 시동이 켜지면 초음파 센서를 통하여 페달의 위치 파악 및 거리측정을 하고, 운전자의 발이 페달에 올려져 있는지 온도 센서를 사용하여 감지하고, 운전자의 발이 놓여 지면 다시 거리 측정운전자의 발이 놓여진 거리를 초기값으로 정하고 추후에 측정된 거리 값을 받아와 페달 각도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 차량의 이상상태 같은 것이 정확하게 수치로 표현되어 파악이 되므로 운전자는 자동차의 이상 유무를 정확하게 알 수 있다.
둘째, 급발진 사고의 대부분이 운전자의 잘못인지 자동차의 이상인지를 정확하게 알 수 있다.
셋째, OBD-Ⅱ와 GPS 모듈, 초음파 센서 및 신호 처리 모듈, 무선통신 모듈이 결합된 장치를 차량에서 직접 분리하지 않고도 각종 차량 정보 및 관련 정보를 제공할 수 있다.
넷째, 급발진 순간의 데이터를 확인하여 자동차의 이상 유무를 확인하고 해당 정보를 외부 서버로 전송하여 데이터의 유실을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 센서 배치를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하는 원리를 나타낸 구성도
도 4는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 센서 모듈의 구성도
도 5는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 컨트롤러 구성도
도 6은 본 발명에 따른 센서 제어 컨트롤러의 연결 구성도
도 7은 본 발명에 따른 센서 제어 컨트롤러의 상세 구성도
이하, 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 센서 배치를 나타낸 구성도이다.
그리고 도 3은 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하는 원리를 나타낸 구성도이다.
본 발명은 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하여 급발진의 사고가 운전자의 책임인지 아닌지를 확인하고 또한 그 시간에 자동차의 정보를 확인하여 자동차의 이상 유무를 확인하고 해당 정보를 외부 서버로 전송하여 데이터의 유실을 방지할 수 있도록 한 것이다.
본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 도 1에서와 같이 무선 통신 모듈을 구비하고 있어 급발진 순간의 차량 데이터를 확인하여 자동차의 이상 유무를 확인하고 해당 정보를 외부 서버로 전송하여 데이터의 유실을 방지한다.
본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 도 1에서와 같이, GPS 모듈, 카메라 모듈, 무선 통신 모듈을 일체형으로 구비하고, 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하여 급발진의 사고가 운전자의 책임인지 아닌지를 확인하고 또한 그 시간에 자동차의 정보를 확인하여 자동차의 이상 유무를 확인하고 해당 정보를 외부 서버로 전송하는 통합 블랙박스 시스템(100)과, 통합 블랙박스 시스템(100)으로부터 전송된 급발진 시점의 차량 상태 정보 및 자동차의 이상 유무 데이터를 분석 및 저장을 하는 외부 서버(200)로 크게 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 센서 배치를 나타낸 것이다.
본 발명에서는 차량의 급발진 사고 유무를 정확하게 분석하기 위해 추가적인 정보를 수집하기 위해 초음파 센서 및 온도 센서를 사용한다.
초음파 센서는 도 2에서와 같이 배치 구성될 수 있는데, 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인할 수 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 도 3에서와 같이, 초음파 센서를 사용하여 페달의 거리를 측정하여 사용자가 얼마나 페달을 조정하는지를 감지하고, 페달의 거리를 계산하여 페달 각도(위치)를 측정한다.
블랙박스 본체와 유무선으로 초음파 센서가 연결되고, 초음파 센서는 각 페달의 거리를 실시간으로 측정하는 것이다.
각 클러치 페달, 브레이크 페달, 가속 페달별로 무선 초음파 센서를 설치하는데, 각 페달 위 부분에 센서를 설치하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 센서 모듈의 구성도이다.
각각의 초음파 센서(43) 및 온도 센서(42)는 유선 커넥터(41)를 통하여 블랙박스 본체와 연결된다.
도 5는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템의 컨트롤러 구성도이다.
하나의 센서제어 컨트롤러(50)에 여러 개의 초음파 센서(51a)(51b)(51c)가 연결되고, 운전자 발이 페달 위에 놓여졌는지의 여부를 확인하기 위해 온도센서가 추가 장착된다.
센서 제어 컨트롤러의 상세 연결 구성은 도 6에서와 같다.
도 6은 본 발명에 따른 센서 제어 컨트롤러의 연결 구성도이다.
본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 각 센서의 값을 측정하고 블랙박스 본체와 유무선 통신으로 보내기 위한 센서 제어 컨트롤러를 포함하고, 각 센서는 초음파센서와 온도센서로 구성되고, 각 센서와 센서 제어 컨트롤러 사이 통신 인터페이스는 유선으로 설치한다.
각각의 초음파 센서 및 온도 센서가 센서1 커넥터(61a), 센서2 커넥터(61b), 센서3 커넥터(61c)를 통하여 센서 제어를 위한 마이크로 컨트롤러(62)에 연결되고, 마이크로 컨트롤러(62)는 본체 통신 연결 커넥터(63)를 통하여 블랙박스 본체에 연결된다.
이와 같은 마이크로 컨트롤러(62)는 도 7에서와 같이, 초음파 센서를 이용하여 페달 이동에 따른 거리 측정을 제어하는 거리 측정 제어부(71)와, 운전자의 페달 조정 상태를 감지하는 페달 조정 감지부(72)와, 거리 측정 제어부(71) 및 페달 조정 감지부(72)의 감지 결과를 이용하여 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하는 페달 각도 측정부(73)와, 페달 각도 측정부(73)의 측정값을 블랙박스 본체로 전송하는 측정값 전송부(74)를 포함한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 차량의 시동이 켜지면 먼저 페달의 위치 파악 및 거리측정을 한다.
이어, 운전자의 발이 페달에 올려져 있는지 온도 센서를 사용하여 감지한다.
그리고 운전자의 발이 놓여 지면 다시 거리 측정운전자의 발이 놓여진 거리를 초기값으로 잡고 추후에 측정된 거리 값을 받아와 페달 각도를 계산한다.
이와 같이 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 OBD-Ⅱ커넥터와 GPS 모듈, 무선통신 모듈, 센서 일체형으로 결합된 장치는 차량 내부에 OBD-Ⅱ 커넥터에 장착이 되고 상기 장치로부터 제공받은 정보를 무선통신에 의해 서버로 전송하는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템은 초음파 센서를 이용하여 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하여 급발진의 사고가 운전자의 책임인지 아닌지를 확인하고 또한 그 시간에 자동차의 정보를 확인하여 자동차의 이상 유무를 확인하고 해당 정보를 외부 서버로 전송하여 데이터의 유실을 방지할 수 있도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
71. 거리 측정 제어부 72. 페달 조정 감지부
73. 페달 각도 측정부 74. 측정값 전송부

Claims (7)

  1. 초음파 센서를 이용하여 차량의 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하여 급발진 시점의 차량 상태 정보 및 운전 조작 정보를 외부 서버로 전송하는 통합 블랙박스 시스템;
    상기 통합 블랙박스 시스템으로부터 전송된 급발진 시점의 차량 상태 정보 및 자동차의 이상 유무 데이터를 분석 및 저장을 하는 외부 서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 센서는,
    차량의 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인할 수 있는 페달 상측에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 운전자의 발이 페달에 올려져 있는지를 판단하기 위한 온도센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 센서는 블랙박스 시스템의 블랙박스 본체와 유무선으로 연결되고, 초음파 센서는 각 페달이 움직이는 거리를 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙박스 시스템은 센서 제어를 위한 마이크로 컨트롤러를 포함하고,
    각각의 초음파 센서 및 온도 센서가 각각의 커넥터를 통하여 센서 제어를 위한 마이크로 컨트롤러에 연결되고, 마이크로 컨트롤러는 본체 통신 연결 커넥터를 통하여 블랙박스 본체에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 마이크로 컨트롤러는,
    초음파 센서를 이용하여 페달 이동에 따른 거리 측정을 제어하는 거리 측정 제어부와,
    운전자의 페달 조정 상태를 감지하는 페달 조정 감지부와,
    거리 측정 제어부 및 페달 조정 감지부의 감지 결과를 이용하여 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하는 페달 각도 측정부와,
    페달 각도 측정부의 측정값을 블랙박스 본체로 전송하는 측정값 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙박스 시스템은 차량의 페달 조정 및 페달 각도를 측정하여 운전자의 운전 조작 상태를 확인하기 위하여,
    차량의 시동이 켜지면 초음파 센서를 통하여 페달의 위치 파악 및 거리측정을 하고,
    운전자의 발이 페달에 올려져 있는지 온도 센서를 사용하여 감지하고,
    운전자의 발이 놓여 지면 다시 거리 측정운전자의 발이 놓여진 거리를 초기값으로 정하고 추후에 측정된 거리 값을 받아와 페달 각도를 계산하는 것을 특징으로 하는 자동차 급발진 및 주행 상태 통합 관리 블랙박스 시스템.
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