KR20140091341A - Impact absorption method for vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 충격완화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 외부에 전방 에어백을 장착하고 차량의 주변상황을 감지할 수 있는 감지센서를 통해 주변상황을 감지하여 전방에어백을 작동시켜 차량의 충격을 완화시킬 수 있는 차량의 충격완화 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 차량은 차량의 사고 발생시 운전자에게 전해지는 충격을 최소한으로 줄이기 위해 에어백과 범퍼를 설치하는데, 에어백은 운전자와 스티어링 사이, 또는 조수석의 승객과 인스트루먼트 패널 사이에 순간적으로 에어백을 부풀게 하여 운전자와 승객의 부상을 최소한도로 줄이기 위한 장치이다.Generally, vehicles install airbags and bumpers to minimize the impact to the driver in the event of a vehicle accident. The airbag inflates the airbag instantaneously between the driver and the driver, or between the passenger and the instrument panel of the passenger seat, To a minimum.
그리고 범퍼는 차량의 전후방에 설치되어 차체에 전달되는 충격을 자체적으로 흡수할 수 있도록 형성된 것으로, 차체 범퍼하우스에 형성된 브래킷에 우레탄으로 사출 성형된 에너지 압쇼버를 개재하고, 그 외면에 범퍼를 끼워 차체와 일체를 이루도록 한 구성이다.The bumper is installed on the front and rear sides of the vehicle to absorb the impact transmitted to the vehicle body. An energy absorber injected with urethane is inserted into a bracket formed in the vehicle bumper house, and a bumper is fitted on the outer surface of the vehicle. As shown in FIG.
이러한 종래 구조로 이루어진 에어백과 범퍼는 내부 에어백인 경우 충돌 상황에서 발생하는 충돌 펄스를 가속도센서로 입력받아 내부 에어백 전개시점을 결정하므로, 충격을 완화시키는데 한계가 있다.The airbag and the bumper of the conventional airbag have a limitation in mitigating the impact because the collision pulse generated in the collision situation is input to the acceleration sensor and the internal airbag deployment time is determined in the case of the internal airbag.
상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 차량 충돌시 발생되는 충격 완화 성능이 향상될 수 있도록 하는 차량의 충격완화 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an impact mitigation method for a vehicle that can improve the impact mitigation performance in the event of a vehicle collision.
또한 본 발명은 차량의 주변상황을 감지하여 충돌이 발생되기 직전에 외부 에어백을 작동시킴으로써 충돌에 의한 충격을 완화시킬 수 있는 차량의 충격완화 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a shock absorbing method for a vehicle which can mitigate a shock caused by a collision by operating an external air bag immediately before a collision occurs by detecting a surrounding situation of the vehicle.
또한 본 발명은 차량 전방측을 위험영역으로 나누고 각 영역의 위험도를 산정하여 에어백의 작동을 제어함으로써 충격 완화 성능을 향상시킬 수 있는 차량의 충격완화 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a shock absorbing method for a vehicle which can improve a shock-absorbing performance by dividing a front side of a vehicle into a dangerous area and estimating a risk of each area to control the operation of the airbag.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 차량 충격 완화방법은, 차량 전방 물체의 운동 상태 정보를 수집하는 정보수집단계; 운행 중인 차량의 운동 상태 정보를 수집하는 차량정보수집단계: 전방 물체의 위치를 위험영역으로 구분한 이후, 전방 물체의 위험도를 산정하고 위험상태인지를 판단하는 판단단계; 및 전방 물체가 위험영역에 있는 경우 차량에 장착된 에어백을 전개시키는 전개단계실시하여 차량의 충격을 완화시킨다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle shock mitigation method comprising: collecting information on a motion state of an object ahead of a vehicle; A vehicle information collecting step of collecting information on a motion state of a running vehicle; a step of determining a risk of a forward object and determining whether the forward object is in a dangerous state after dividing the position of the forward object into a dangerous area; And a deploying step of deploying the airbag mounted on the vehicle when the front object is in the danger zone, thereby mitigating the impact of the vehicle.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 정보수집단계는, 레이더, 카메라 및 레이저 스캐너를 그룹으로 하는 환경감지센서 중에서 적어도 하나를 이용하여 차량 주변에 위치하는 물체의 위치, 차량과의 상대속도 및 크기 등의 정보를 수집한다.More preferably, the information collecting step may use at least one of a radar, a camera, and an environmental sensor grouped as a group of laser scanners to determine the position of an object located in the vicinity of the vehicle, the relative speed and size Collect information.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 차량정보수집단계는, 차량의 속도, 조향각, 종방향 가속도 및 횡방향 가속도 등의 정보를 수집한다.Still more preferably, the vehicle information collecting step collects information such as a vehicle speed, a steering angle, a longitudinal acceleration, and a lateral acceleration.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 판단단계는, 전방의 물체가 위험영역에 있는가를 판단하는 영역판단단계; 상대속도가 임계값 이상인가를 판단하는 임계값판단단계; 전방 물체와의 충돌을 피할 수 있는가를 판단하는 충돌판단단계; 전방 물체가 운행중인 차량의 전방에어백을 전개시킬 필요가 있을 정도로 위험한 물체인지를 판단하는 위험판단단계; 전방 물체와의 충돌 중첩량이 임계값 이상인가를 판단하는 중첩량판단단계 및 전방 물체와의 충돌시간이 임계값 범위에 있는가를 판단하는 충돌시간판단단계;를 포함한다.More preferably, the determining step may include: an area determining step of determining whether a preceding object is in a dangerous area; A threshold value determination step of determining whether the relative speed is equal to or greater than a threshold value; A collision judgment step of judging whether collision with a forward object can be avoided; A risk judging step of judging whether the front object is a dangerous object such that it is necessary to deploy the front airbag of the vehicle in operation; An overlap amount determination step of determining whether a collision overlap amount with a forward object is equal to or greater than a threshold value, and a collision time determination step of determining whether a collision time with a forward object is within a threshold value range.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 위험영역은 자동차의 전방을 향해 서로 다른 반경을 갖는 다수개의 반원을 그려 레벨영역을 구분하고, 자동차와 가까운 레벨영역을 고 위험영역으로 구분하는 종방향위험영역; 및 자동차의 좌측 및 우측을 향하는 선회라인을 따라 서로 다른 반경을 이루는 호를 그려 레벨영역을 구분하고, 자동차와 가까운 레벨영역을 고 위험영역으로 구분하는 횡방향위험영역;으로 이루어진다.More preferably, the dangerous area includes: a longitudinal danger zone that divides a level region by drawing a plurality of semicircles having different radii toward the front of the automobile, and divides a level region close to the automobile into a high risk zone; And a transverse danger zone for separating the level region by drawing a call having different radii along the turning line toward the left and right sides of the automobile and dividing the level region close to the automobile into the high risk zone.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 위험판단단계는, 종방향 위험영역의 경우, 종방향 최대 제동 가능한 거리 이내에 전방 물체가 존재하면 종방향으로 충돌하는 위험상태로 판단하는 것으로서, 현재속도와 가속도 기준으로 제동 가능한 거리 (Db) = (Vx2 /2ax) + Dd 이며, 이때, Vx는 현재속도이고, ax는 종방향 감속도이고, Dd는 운전자 인식과 블레이크 동작이 수행되는데까지 발생되는 시간지연이다.More preferably, the risk determining step determines that the risk of collision in the longitudinal direction exists when the forward object exists within the maximum longitudinal braking distance in the case of the longitudinal danger zone, a braking distance (Db) = (Vx 2 / 2ax) + Dd, wherein, Vx is the current rate, ax is a longitudinal deceleration, Dd is a time delay occurring until there is performed the operator recognition and Blake operation.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 위험판단계는, 횡방향위험영역의 경우, 횡방향 최대 선회시의 주행 경로를 그리고, 좌측이나 우측으로 회피할 수 없는 영역내에 전방물체가 존재하면 횡방향으로 충돌하는 위험상태로 판단하는 것으로서, 횡방향 이동거리(Dy) = Dy0 + Vy*△t + (ay*△t2)/2 이며, 이때, Vy는 횡방향속도이고, △t는 경과시간이고, ay는 횡가속도이다.More preferably, in the case of the dangerous area in the transverse direction, the danger plate step preferably includes a traveling path at the time of the maximum turning in the lateral direction and a collision in the lateral direction when a forward object exists in a region that can not be avoided to the left or right as to determine a risk that, the lateral distance (Dy) = Dy, and 0 + Vy * △ t + ( ay * △ t 2) / 2, wherein, Vy is the lateral velocity, △ t is the elapsed time, and , and ay is the lateral acceleration.
또한, 보다 바람직하게는, 상기 전개단계는, 상기 차량이 전방물체와 충돌하는데 걸린 시간에서 전방 에어백의 전개가 완료되는데 소요되는 전개시간을 뺀 시간이 전방 에어백의 전개가 완료되는데 소요되는 전개시간과 일치되는 순간에 전개된다.More preferably, the deploying step may include a time required for completion of deployment of the front airbag, the time obtained by subtracting the deployment time required for completion of deployment of the front airbag at the time the vehicle has collided with the forward object, It unfolds at the moment of coincidence.
이와같이 본 발명에 의한 차량의 충격완화 방법은 차량의 전방에 설치한 전방 에어백을 충돌 직전에 전개시켜 충격량을 감소시킴으로써, 차량 충돌시 발생되는 충격 완화 성능이 향상되는 효과가 있다.Thus, the impact mitigation method for a vehicle according to the present invention has an effect of improving the impact mitigation performance generated in the event of a vehicle collision by deploying the front air bag provided in front of the vehicle immediately before collision to reduce the amount of impact.
또한 본 발명에 의한 차량의 충격완화 방법은 차량의 충격완화 성능이 향상되어 안전성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the method for mitigating the impact of a vehicle according to the present invention has an effect of improving the impact-mitigation performance of a vehicle and improving safety.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예인 차량 충격완화 장치를 도시한 상태도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 차량 충격완화방법을 도시한 플로우 차트,
도 3은 차량의 종방향 위험영역 설정방법을 도시한 상태도,
도 4는 차량의 횡방향 위험영역 설정방법을 도시한 상태도,
도 5는 차량의 전체 위험영역 설정방법을 도시한 상태도,
도 6은 차량의 중첩량을 도시한 상태도,
도 7은 차량의 외부 에어백이 전개되는 시점을 도시한 상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a state diagram showing a vehicle shock absorber according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a flowchart showing a vehicle shock mitigation method, which is a preferred embodiment of the present invention.
3 is a state diagram showing a method of setting a longitudinal danger zone of a vehicle,
4 is a state diagram showing a method for setting a lateral hazard area of a vehicle,
5 is a state diagram showing a method of setting a total dangerous area of a vehicle,
6 is a state diagram showing the overlap amount of the vehicle,
7 is a state diagram showing a timing at which the external airbag of the vehicle is deployed.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예인 차량의 충격완화 방법을 첨부된 도면을 첨부하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an impact mitigation method of a vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예인 차량 충격완화 장치를 도시한 상태도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예인 차량 충격완화방법을 도시한 플로우 차트이고, 도 3은 차량의 종방향 위험영역 설정방법을 도시한 상태도이고, 도 4는 차량의 횡방향 위험영역 설정방법을 도시한 상태도이고, 도 5는 차량의 전체 위험영역 설정방법을 도시한 상태도이고, 도 6은 차량의 중첩량을 도시한 상태도이고, 도 7은 차량의 외부 에어백이 전개되는 시점을 도시한 상태도이다.FIG. 1 is a state diagram showing a vehicle shock absorbing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart illustrating a vehicle shock mitigation method according to a preferred embodiment of the present invention. Fig. 5 is a state diagram showing a method of setting a total dangerous area of a vehicle, Fig. 6 is a state diagram showing a method of setting a dangerous area of a vehicle, And Fig. 7 is a state diagram showing the time when the external airbag of the vehicle is deployed.
도 1내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예인 차량 충격완화 방법은 1 to 7, a vehicle shock mitigation method, which is a preferred embodiment of the present invention,
차량 전방 물체의 운동 상태 정보를 수집하는 정보수집단계(S1)과, 운행 중인 차량의 운동 상태 정보를 수집하는 차량정보수집단계(S2)와, 전방 물체의 위치를 위험영역으로 구분한 이후, 전방 물체의 위험도를 산정하고 위험상태인지를 판단하는 판단단계(S3)와, 전방 물체가 위험영역에 있는 경우 차량에 장착된 에어백을 전개시키는 전개단계(S4)로 이루어진다.(S1) for collecting motion state information of an object ahead of the vehicle, a vehicle information collecting step (S2) for collecting motion state information of a running vehicle, A determination step S3 of determining the risk level of the object and determining whether it is in a dangerous state, and a deployment step S4 of deploying the airbag mounted on the vehicle when the forward object is in the dangerous area.
정보수집단계(S1)는 환경감지센서(11)를 이용하여 전방 물체의 정보를 수집하는 것이다. 환경감지센서(11)는 레이더, 카메라 및 스캐너 등을 이르며, 이러한 레이더 카메라, 스태너 등과 같이 외부환경을 감지할 수 있는 환경감지센서(11) 중에서 적어도 하나를 이용하여 차량 주변에 위치하는 물체의 위치, 차량과의 상대속도 및 차량의 크기 등의 정보를 수집하는 것이다. 환경감지센서(11)의 종류와 차량에 장착되는 개수를 설계자의 요구에 따라 그 종류, 개수 및 장착위치 등을 선택할 수 있다. 기존에 레이더를 이용하는 방식과 비교하여 레이저 스캐너를 사용하는 경우, 레이저 스캐너를 사용하면 전방 물체의 폭이나 물체 윤곽을 감지하는 것이 가능하므로 정보의 신뢰성이 향상된다. 또한 레이저 스캐너의 경우 레이더에 비하여 가격도 저렴하다.The information collection step S1 is to collect information of the forward object using the
또한, 레이저 스캐너는 무인자율주행차량이 안정하게주행하기 위해서 다른 사물과의 거리 정보를 획득하는 거리 측정센서로 사용된다. 대표적으로 SICK사의 LMS291_S05가 사용된다. 이러한 레이저 스캐너는 레이저 레이더 원리를 이용한 거리 측정센서로 최대 각도 범위 180도, 최대 측정거리 80m, 최대 스캔 데이터 전송률은 75Hz이다. 레이저 스캐너는 2D, 3D 등 다양한 종류가 사용되며, 차량의 장착 위치나, 측정목적에 따라 다양한 종류로 다수개가 사용될 수 있다.In addition, the laser scanner is used as a distance measuring sensor for acquiring distance information with respect to other objects in order for the autonomous vehicle to travel stably. Typically, SICK's LMS291_S05 is used. This laser scanner is a distance measuring sensor using the principle of laser radar, and has a maximum angle range of 180 degrees, a maximum measuring distance of 80 m, and a maximum scan data transfer rate of 75 Hz. Various types of laser scanners are used, such as 2D and 3D, and a plurality of laser scanners can be used in various types according to the mounting position of the vehicle and the purpose of measurement.
다음으로 차량정보수집단계(S2)는 운행중인 차량의 속도, 조향각, 종방향 가속도 및 횡방향 가속도 등의 정보를 수집하는 것을 말한다. 이러한 운행중인 차량의 운동정보는 자동차의 제어기(ECU)에서 얻을 수 있다. 또한 차량의 전방에 설치되는 전방에어백(20) 모듈에 대한 정보는 제어기에 전달되고, 전방에어백(20)은 작동은 제어기에서 제어된다.Next, the vehicle information collection step (S2) refers to collecting information such as the vehicle speed, steering angle, longitudinal acceleration, and lateral acceleration during operation. The motion information of the running vehicle can be obtained from a controller (ECU) of the vehicle. Further, information on the
상기 정보수집단계(S1)에서 얻은 전방 물체 정보와 차량정보수집단계(S2)에서 얻은 차량 정보를 이용하여 전방 물체의 위치와 속도를 추정(S5)할 수 있다.The position and velocity of the forward object can be estimated (S5) using the forward object information obtained in the information gathering step S1 and the vehicle information obtained in the vehicle information gathering step S2.
판단단계(S3)는 전방의 물체가 위험영역에 있는가를 판단하는 영역판단단계(S31)와, 전방 물체의 상대속도가 임계값 이상인가를 판단하는 임계값판단단계(S32)와, 전방 물체와의 충돌을 피할 수 있는 가를 판단하는 충돌판단단계(S33)와, 전발 물체가 운행중인 차량의 전방에어백(20)을 전개시킬 필요가 있을 정도로 위험한 물체인지를 판단하는 위험판단단계(S34)와, 전방 물체와의 충동 중첩량이 임계값 이상인가를 판단하는 중첩량판단단계(S35)와, 전방 물체와의 충돌시간이 임계값 범위에 있는가를 판단하는 충돌시간판단단계(S36)로 구성된다. 판단단계(S3) 내에서 각 단계의 순서를 바뀔 수 있다.The determination step S3 includes an area determination step S31 for determining whether a forward object is in a dangerous area, a threshold value determination step S32 for determining whether the relative speed of the forward object is greater than or equal to a threshold value, A collision judgment step (S33) for judging whether or not a collision can be avoided, a risk judgment step (S34) for judging whether or not a dangerous object is enough to deploy the front airbag (20) of a vehicle in which the front object is running, An overlap amount determination step (S35) for determining whether the collision overlap amount with the object is equal to or greater than a threshold value; and a collision time determination step (S36) for determining whether the collision time with the forward object is within the threshold value range. The order of each step can be changed within the determination step S3.
중첩량판단단계(S35)는 중첩량판단단계(S35)보다 이전에 실시되며, 전방 물체와 운행 차량의 중첩량을 계산하는 중첩량계산단계(S351)를 포함한다. 충돌시간단계(S36)는 충돌시간단계(S36)보다 이전에 실시되며, 전방 물체와 운행 차량의 충돌 시간을 계산하는 충돌시간계산단계(S361)를 포함한다. The overlap amount determination step S35 is performed before the overlap amount determination step S35 and includes an overlap amount calculation step S351 for calculating an overlap amount between the forward object and the vehicle. The collision time step S36 is performed before the collision time step S36 and includes a collision time calculation step S361 for calculating the collision time of the forward object and the driving vehicle.
상기 영역판단단계(S31)에서 설명된 위험영역은 종방향위험영역과 횡방향위험영역으로 나뉘며, 종방향위험영역과의 횡방향위험영역의 곱을 통해 종합된 위험영역을 판단한다. 즉, 위험영역은 자동차의 전방을 향해 서로 다른 반경을 갖는 다수개의 반원을 그려 레벨영역을 구분하고, 자동차와 가까운 레벨영역을 고 위험영역으로 구분하는 종방향위험영역과, 자동차의 좌측 및 우측을 향하는 선회라인을 따라 서로 다른 반경을 이루는 호를 그려 레벨영역을 구분하고, 자동차와 가까운 레벨영역을 고 위험영역으로 구분하는 횡방향위험영역으로 이루어진다.The danger zone described in the zone determination step S31 is divided into a longitudinal danger zone and a horizontal danger zone, and a danger zone synthesized through the multiplication of the horizontal danger zone with the longitudinal danger zone is determined. That is, the dangerous area includes a longitudinal danger zone for dividing the level region by drawing a plurality of semicircles having different radii toward the front of the automobile, and dividing the level region close to the automobile into the high risk zone, And a transverse danger zone that divides the level area by drawing a call having different radii along the turning line and divides the level area close to the automobile into a high risk area.
위험판단단계(S34)는 종방향 위험영역과 회방향위헝영역 각각의 레벨 리스트를 곱한 값으로 위험을 판단하는 것이다.The risk judgment step S34 is to judge the risk by multiplying the level danger list of each of the longitudinal danger zone and the rotational deficit zone.
우선, 종방향 위험영역의 경우, 종방향 최대 제동 가능한 거리 이내에 전방 물체가 존재하면 종방향으로 충돌하는 위험상태로 판단한다.First, in the case of a longitudinal danger zone, if there is a forward object within the maximum longitudinal braking distance, it is determined that the vehicle is in a dangerous state of collision in the longitudinal direction.
물리학의 운동법칙(2ax*Db=Vx22-Vx12)을 이용하면, 현재속도(Vx)와 가속도인 종방향 감속도(ax) 기준으로 제동 가능한 거리(Db)는 '(Vx2 /2ax) + Dd'로 구할 수 있다. 이때, Vx는 현재속도이고, ax는 종방향 감속도이고, Dd는 운전자 인식과 블레이크 동작이 수행되는데까지 발생되는 시간지연이다.The braking distance Db on the basis of the current speed Vx and the longitudinal deceleration speed ax as an acceleration is expressed as '(Vx 2 / 2ax)' by using the motion laws of physics (2ax * Db = Vx2 2 -Vx1 2 ) + Dd '. In this case, Vx is the current speed, ax is the deceleration in the longitudinal direction, and Dd is the time delay that occurs until driver recognition and blinking are performed.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 종방향 감속도(ax)가 low 상태(1~3)인 경우에는 판정 리스크레벨이 L0인 경우에는 회피가 가능하나, L1이하인 경우에는 회피가 불가능한 위험영역으로 판단하는 것이다. 또한 종방향 감속도(ax)가 medium인 상태(3~6)인 경우에는 판정 리스크레벨이 L2인 경우에는 회피가 가능하나, L3 이하인 경우에는 회피가 불가능한 위험영역으로 판단하는 것이다. 또한 종방향 감속도(ax)가 high인 상태(6~9.8)인 경우에는 L4인 경우에는 회피가 가능하나, L5인 경우에는 회피가 불가능한 위험영역으로 판단하는 것이다.For example, when the longitudinal deceleration ax is in the low state (1 to 3) as shown in FIG. 3, it is possible to avoid the determination risk level L0, but if the determination risk level is L1 or less, Area. In the case where the longitudinal deceleration ax is in a medium (3 to 6) state, it can be avoided when the determination risk level is L2, but it is determined that it is a dangerous area where avoidance is impossible when L3 or less. If the longitudinal deceleration (ax) is high (6 to 9.8), it can be avoided in the case of L4, but in the case of L5, it is determined that the danger zone is not possible to avoid.
다음으로 횡방향위험의 경우, 횡방향 최대 선회시의 주행 경로를 그리고, 좌측이나우측으로 회피할 수 없는 그 주행 경로의 영역내에 전방물체가 존재하면 횡방향으로 충돌하는 위험상태로 판단한다.Next, in the case of the transverse danger, it is judged that the traveling route at the time of the maximum turning in the transverse direction is dangerous to collide in the lateral direction if the forward object exists in the area of the traveling route which can not be avoided to the left or right.
물리학의 운동법칙을 이용하면, '횡방향 이동거리(Dy) = Dy0 + Vy*△t + (ay*△t2)/2'를 구할 수 있다. 이때 Vy는 횡방향속도이고, △t는 경과시간이고, ay는 횡가속도이다.Using the law of motion of physics, the lateral movement distance (Dy) = Dy 0 + Vy * Δt + (ay * Δt 2 ) / 2 'can be obtained. Where Vy is the transverse velocity, [Delta] t is the elapsed time, and ay is the lateral acceleration.
예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이 횡가속도(ay)가 low 상태(1~3)인 경우에는 판정 리스크레벨이 R0인 경우에는 좌측 및 우측 회피가 모두 가능하고, R1 이하인 경우에는 좌측 회피만 가능한 경우와 우측회피만 가능한 경우가 존재하고, 좌측과 우측의 R1이 겹치는 영역인 R4 영역인 경우에는 좌측 및 우측 회피가 불가능한 위험영역으로 판단하는 것이다. 또한 횡가속도(ay)가 medium 상태(3~6)인 경우에는 판정 리스크레벨이 R0와 R1인 경우에는 좌측 및 우측 회피가 모두 가능하고, R2 이하인 경우에는 좌측 회피만 가능한 경우와, 우측 회피만 가능한 경우가 존재하고, 좌측과 우측의 R2가 겹치는 영역인 R4인 경우에는 좌측 및 우측 회피가 불가능한 위험영역으로 판단하는 것이다. 또한 횡가속도(ay)가 high 상태(6~9.8)인 경우에는 판정 리스크레빌이 R0, R1, R2 인 경우에는 좌측 민 우측 회피가 모두 가능하고, R3 이하인 경우에는 좌측 회피만 가능한 경우와, 우측 회피만 가능한 경우가 존재하고, 좌측과 우측의 R3가 겹치는 영역인 R4인 경우에는 좌측 및 우측 회피가 불가능한 위험영역으로 판단하는 것이다.For example, when the lateral acceleration (ay) is low (1 to 3) as shown in FIG. 4, both the left and right avoidance are possible when the determination risk level is R0. There is a case where only possible cases and right avoidance exist, and in the case of the R4 region where the left and right side R1 overlap, it is determined that the left and right avoidance is impossible. In the case where the lateral acceleration (ay) is in the medium state (3 to 6), both the left and right avoidance are possible when the determination risk level is R0 and R1, and only the left avoidance is possible when the lateral acceleration In the case where there is a possible case and R4, which is an area where the left side and the right side R2 overlap, is determined as a dangerous area in which the left side and the right side can not be avoided. In the case where the lateral acceleration (ay) is high (6 to 9.8), it is possible to avoid left-handed right avoidance when the judgment risk level is R0, R1 or R2, There is a case where avoidance is possible, and in the case of R4, which is an area in which the left and right R3 overlap, it is determined that the left and right avoidance is impossible.
이러한 종방향 위험영역과 횡방향 위험영역을 복합적으로 판단하여 전방물체가 위험영역에 있는지 아닌지를 판단하는 위험판단단계(S34)를 실시하는 것이다. 즉, 가속도값이 low 상태에서 종방향 판정 리스크 레벨은 L0이고 횡방향 판정 리스크 레벨이 R1인 영역에 전방 물체가 존재하는 경우에는 종방향으로는 회피가능하고, 횡방향으로는 충돌 가능성이 있는 것으로 판단한다.The risk judgment step (S34) for judging whether the forward object is in the dangerous area or not is performed by judging the longitudinal danger zone and the lateral danger zone in a complex manner. That is, when the acceleration value is low, the longitudinal determination risk level is L0 and the forward determination object exists in the region where the lateral determination risk level is R1, it can be avoided in the longitudinal direction and there is a possibility of collision in the lateral direction .
도 6에 도시된 바와 같이 전발 물체가 도시된 좌표상에 존재하는 경우, 현재의 전방물체 좌표와 상대속도를 이용하여 충돌시의 전방물체 좌표를 계산할 수 있다.6, the forward object coordinates at the time of the collision can be calculated using the current forward object coordinates and the relative speed when the front object is present on the illustrated coordinates.
우선 전방 물체가 고정 상태인 경우,First, when the forward object is stationary,
중첩량(%) = min(W/2 - Y2 or Y1 + w/2)/W * 100으로 구할 수 있고, 이때의 중첩량(%)은 -100 보다는 크거나 같고 100보다는 작거나 같은 영역 내에 존재한다. 이때 W는 운행중인 차량 폭이다.(%) = Min (W / 2 - Y2 or Y1 + w / 2) / W * 100 where the overlap amount (%) is greater than or equal to -100 and less than or equal to 100 exist. At this time, W is the vehicle width in operation.
예를 들어, 전방 물체가 고정상태이고, 차량의 폭은 2, 전방 물체의 좌측 끝단 좌표값이 (10, 2.8)이고, 전발 물체의 우측 끝단 좌표값이 (10, 0.8)인 경우에 중첩량을 계산하면,For example, when the front object is in a fixed state, the vehicle width is 2, the left end coordinate value of the front object is (10, 2.8), and the right end coordinate value of the front object is (10, 0.8) Lt; / RTI >
중첩량(%) = min(2/2 - 0.8 or 2.8 + 2/2)/2 * 100(%) = Min (2/2 - 0.8 or 2.8 + 2/2) / 2 * 100
이때, min(0.2 or 3.8) = 0.2 이므로,At this time, since min (0.2 or 3.8) = 0.2,
중첩량(%) = 0.2/2 *100 = 10% 이다.The overlap amount (%) = 0.2 / 2 * 100 = 10%.
다음 전방 물체가 움직이는 가동 상태인 경우,If the next forward object is in a moving, moving state,
첫째, 충돌 시간의 계산은First, the calculation of the collision time
상대속도 Vrx = 상대속도 Vr * cos(θ)Relative velocity Vrx = relative velocity Vr * cos (&thetas;)
상대속도 Vry = 상대속도 Vr * sin(θ)Relative velocity Vry = relative velocity Vr * sin ([theta])
상대거리 Xrx = Xc - L 에서, At the relative distance Xrx = Xc - L,
충돌시간 TTC(Time To Collision) = (상대거리 Xrx / 상대속도 Vrx) 로 구할 수 있다.The collision time TTC (Time To Collision) = (relative distance Xrx / relative velocity Vrx).
둘째, 충돌 시점의 전방 물체의 추정(횡방향) 위치 계산은Second, the estimation (lateral) position calculation of the forward object at the point of collision
상대속도 Vrx = 상대속도 Vr * cos(θ)Relative velocity Vrx = relative velocity Vr * cos (&thetas;)
상대속도 Vry = 상대속도 Vr * sin(θ)에서, Relative velocity Vry = relative velocity Vr * sin ([theta]),
충돌후위치 Yr1 = Y1 + 상대속도 Vry * TTCPosition after collision Yr1 = Y1 + relative velocity Vry * TTC
충돌후위치 Yr2 = Y2 + 상대속도 Vry * TTC 로 구할 수 있다.Position after collision Yr2 = Y2 + relative velocity Vry * TTC.
셋째, 충돌 시점의 중첩량 계산은 Third, the calculation of the overlap amount at the collision point
중첩량(%) = min(W/2 - Yr2 or Yr1 + w/2)/W * 100으로 구할 수 있고, 이때의 중첩량(%)은 -100 보다는 크거나 같고 100보다는 작거나 같은 영역 내에 존재한다. 이때, W는 운전 차량의 폭이고, Yr1과 Tr2는 충돌이후로 계산된 전방물체의 횡방향 위치이다.(%) = Min (W / 2 - Yr2 or Yr1 + w / 2) / W * 100 where the overlap amount (%) is greater than or equal to -100 and less than or equal to 100 exist. Here, W is the width of the driving vehicle, and Yr1 and Tr2 are the lateral positions of the front object calculated after collision.
충돌을 피할 수 있는가를 판단하는 것을 보다 상세히 설명하면, 충돌 회피여부는 앞서 위험 판정 리스크 레벨을 산정할 때, 사용한 종방향 판정 리스크레벨이 고 위험영역임과 동시에 횡방향 판정 리스크레벨이 고 위험영역인 경우 충돌을 회피할 수 없다고 판단하는 것이다. 왜냐하면 리스크레벨을 산정할 때 사용된 이론이 차량이 최대 제동력으로 제동할 때 이동하는 거리와 횡방향 최대 선회량으로 선회할 때의 차량의 중행 경로를 표시한 것이기 때문에 종방향 최대 제공거리 이내에 물체가 존재하면 종방향으로 충돌을 피할수 없다는 의미이고, 횡방향 최대 선회시의 주행 경로상에 좌측 또는 우측으로 회피할 수 없는 영역에 있으면 횡방향으로충돌을 회피할 수 없다는 것이다.In order to determine whether collision can be avoided, collision avoidance is used to determine whether the risk level of the longitudinal determination used is a high risk area and the risk of lateral determination risk is a high risk area It is determined that the collision can not be avoided. This is because the theory used to calculate the risk level indicates the distance traveled when the vehicle brakes at the maximum braking force and the vehicle's course when turning at the maximum lateral turning amount. It means that collision can not be avoided in the longitudinal direction if it exists, and collision can not be avoided in the lateral direction if it is in an area that can not be avoided to the left or right on the traveling path at the time of the maximum turning in the lateral direction.
충돌물체가 위험한 물체인가가 의미하는 바는 충돌 물체의 종류를 구분해내어 충돌 물체가 위험한 물체인 경우에만 에어백을 전개시키고자 함이다. 전방 물체가 풍선 등과 같이 위험한 물체가 아닌 경우에는 전방 물체가 고 위험영역 내에 존재한하고 해서 전방에어백을 전개시킬 필요가 없기 때문이다. 현재의 기술로는 이동중인 전방 물체가 차량인 경우만을 감지하여 위험물체로 분류한다.What means that an impact object is a dangerous object, it is necessary to classify the type of impact object, and deploy the airbag only when the impact object is a dangerous object. This is because when the forward object is not a dangerous object such as a balloon, the forward object is present in a high-risk area and there is no need to deploy the forward airbag. The present technology detects only the moving object as a moving object and classifies it as a dangerous object.
전개단계(S4)는 도 7에 도시된 바와 같이 운행중인 차량(1)이 전방물체와 충돌하는데 걸린 시간(TTC)에서 전방 에어백(20)의 전개가 완료되는데 소요되는 전개시간(TTF)을 뺀 시간(TTC')이 전방 에어백의 전개가 완료되는데 소요되는 전개시간(TTF)과 일치되는 순간에 전개된다. 즉, 전방 에어백(20)의 전개 조건은 기본적으로 전방에어백이 최대 압력을 유지하는 순간에 전방 물체와 충돌하는 경우에 전방에어백의 최대 성능을 확보할 수 있음이다. 만약 전방 에어백(20)이 늦게 전개될 경우 전방물체를 치게되고, 너무 빨리 전개될 경우 충돌 전에 에어백의 압력이 낮아져서 에어백의 제기능을 다하지 못할 수 있다. TTF(Time To Fire)는 에어백이 완전히 전개될 때까지의 시간과 일정압력 이상으로 유지되는 시간을 고려한 시간이다. 따라서, 전방에어백(20) 전개 명력 출력시점은 TTC'가 TTF 이하가 되는 순간이다. 앞선 판단단계(S3)에서 전방에어백의 전개조건을 만족하지 못하는 경우에는 전방에어백의 비전개단계(S5)를 유지한다.The deploying step S4 is a step S4 of subtracting the deployment time TTF required for completion of deployment of the
이와 같이 본 발명에 의한 차량 충격완화 방법은 주변 환경감지센서로 차량 전방에 존재하는 전방물체와의 충돌을 미리 감지하여, 차량 전방에 장착된 전방에어백(차량의 범퍼 내부에 장착되는 것이 바람직)을 충돌 직전 적절한 시점에 전개하여 차량과 탑승자를 보호하는 것이다.As described above, the vehicle impact mitigation method according to the present invention detects the collision with the front object existing in front of the vehicle by the surrounding environment sensor, and detects the collision of the front airbag (preferably mounted inside the bumper of the vehicle) Deploying at an appropriate time just before the collision to protect the vehicle and passengers.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
S1 : 정보수집단계 S2 : 차량정보수집단계
S3 : 판단단계 S4 : 전개단계
S5 : 비전개단계S1: Information gathering step S2: Vehicle information gathering step
S3: Judgment Step S4: Deployment Step
S5: Vision steps
Claims (8)
운행 중인 차량의 운동 상태 정보를 수집하는 차량정보수집단계(S2);
전방 물체의 위치를 위험영역으로 구분한 이후, 전방 물체의 위험도를 산정하고 위험상태인지를 판단하는 판단단계(S3); 및
전방 물체가 위험영역에 있는 경우 차량에 장착된 에어백을 전개시키는 전개단계(S4)실시하여 차량의 충격을 완화시키는 차량 충격완화 방법.An information collecting step (S1) of collecting motion state information of an object ahead of the vehicle;
A vehicle information collecting step (S2) of collecting information on the motion state of the vehicle in operation;
(S3) for determining the risk of a forward object and determining whether the forward object is in a dangerous state after dividing the position of the forward object into a dangerous area; And
(S4) for deploying an airbag mounted on the vehicle when the forward object is in the danger zone, thereby alleviating the impact of the vehicle.
레이더, 카메라 및 레이저 스캐너를 그룹으로 하는 환경감지센서(11) 중에서 적어도 하나를 이용하여 차량 주변에 위치하는 물체의 위치, 차량과의 상대속도 및 크기 등의 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 차량 충격완화 방법.2. The method according to claim 1,
(1) collects information such as the position of an object located in the vicinity of the vehicle, the relative speed with respect to the vehicle, and the size of the vehicle, using at least one of the radar, the camera and the environmental sensor (11) Mitigation method.
차량의 속도, 조향각, 종방향 가속도 및 횡방향 가속도 등의 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 차량 충격완화 방법.The method according to claim 1, wherein the vehicle information collection step (S2)
A vehicle speed, a steering angle, a longitudinal acceleration, and a lateral acceleration of the vehicle.
전방의 물체가 위험영역에 있는가를 판단하는 영역판단단계(S31);
상대속도가 임계값 이상인가를 판단하는 임계값판단단계(S32);
전방 물체와의 충돌을 피할 수 있는가를 판단하는 충돌판단단계(S33);
전방 물체가 운행중인 차량의 전방에어백(20)을 전개시킬 필요가 있을 정도로 위험한 물체인지를 판단하는 위험판단단계(S34);
전방 물체와의 충돌 중첩량이 임계값 이상인가를 판단하는 중첩량판단단계(S35); 및
전방 물체와의 충돌시간이 임계값 범위에 있는가를 판단하는 충돌시간판단단계(S36);를 포함하여 진행되는 것을 특징으로 하는 차량 충격완화 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the determining step (S3)
An area judgment step (S31) of judging whether a forward object is in a dangerous area;
A threshold value determination step (S32) of determining whether the relative speed is equal to or greater than a threshold value;
A collision judgment step (S33) for judging whether collision with a forward object can be avoided;
A risk judgment step (S34) of judging whether the front object is a dangerous object to such an extent that it is necessary to deploy the front airbag (20) of the vehicle in operation;
An overlap amount determination step (S35) of determining whether a collision overlap amount with a forward object is equal to or greater than a threshold value; And
And a collision time determination step (S36) for determining whether a collision time with a forward object is within a threshold value range.
자동차의 전방을 향해 서로 다른 반경을 갖는 다수개의 반원을 그려 레벨영역을 구분하고, 자동차와 가까운 레벨영역을 고 위험영역으로 구분하는 종방향위험영역; 및
자동차의 좌측 및 우측을 향하는 선회라인을 따라 서로 다른 반경을 이루는 호를 그려 레벨영역을 구분하고, 자동차와 가까운 레벨영역을 고 위험영역으로 구분하는 횡방향위험영역;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 충격완화 방법.5. The method of claim 4,
A longitudinal danger zone dividing a level region by drawing a plurality of semicircles having different radii toward the front of the automobile and dividing a level region close to the automobile into a high risk zone; And
And a transverse danger area for separating the level area by drawing a call having different radii along the turning line toward the left and right sides of the automobile and dividing the level area close to the automobile into the high risk area. Mitigation method.
현재속도와 가속도 기준으로 제동 가능한 거리 (Db) = (Vx2 /2ax) + Dd 이며,
이때, Vx는 현재속도이고, ax는 종방향 감속도이고, Dd는 운전자 인식과 블레이크 동작이 수행되는데까지 발생되는 시간지연인 것을 특징으로 하는 차량 충격완화 방법.6. The method according to claim 5, wherein the risk determining step (S34) is a risk state in which, when a forward object exists within a longitudinal maximum braking distance,
The current available braking velocity and acceleration based on the distance (Db) = (Vx 2 / 2ax) + Dd,
Wherein Vx is a current speed, ax is a longitudinal deceleration, and Dd is a time delay occurring until driver recognition and blinking are performed.
횡방향 이동거리(Dy) = Dy0 + Vy*△t + (ay*△t2)/2 이며,
이때, Vy는 횡방향속도이고, △t는 경과시간이고, ay는 횡가속도인 것을 특징으로 하는 차량 충격완화 방법.6. The method according to claim 5, wherein in the dangerous zone step (S34), when a forward object is present in a region where the vehicle can not be avoided to the left or right, As a result,
The lateral distance (Dy) = Dy, and 0 + Vy * △ t + ( ay * △ t 2) / 2,
Wherein Vy is the lateral velocity, DELTA t is the elapsed time, and ay is the lateral acceleration.
상기 차량이 전방물체와 충돌하는데 걸린 시간(TTC)에서 전방 에어백의 전개가 완료되는데 소요되는 전개시간(TTF)을 뺀 시간(TTC')이 전방 에어백의 전개가 완료되는데 소요되는 전개시간(TTF)과 일치되는 순간에 전개되는 것을 특징으로 하는 차량 충격완화 방법.
The method according to claim 1, wherein the step (S4)
(TTF) minus the deployment time (TTF) required for the deployment of the front airbag to complete in the time (TTC) that the vehicle has collided with the front object, is shorter than the deployment time (TTF) Of the vehicle body (1).
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