KR20160038473A - 차량의 지면 단차 판단 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 주위의 장애물을 감지하는 동시에 차량의 전방 또는 후방의 지면 높낮이를 인지하여 운전자에게 경보하는 차량의 지면 단차 판단 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 단차 판단 시스템은 차량의 전방 또는 후방의 지면 신호를 모니터링하는 PAS(Parking Assist System) 센서부, 상기 지면 신호를 모니터링하는 PAS 센서부를 제어하는 제어부, 상기 지면 신호의 단차 정보를 출력하는 출력부 및 상기 지면 신호의 변경 시점 근접 시 상기 차량의 속도를 조절하는 제동 제어부 및 상기 차량의 조향을 제어하는 조향 제어부를 포함한다.

Description

차량의 지면 단차 판단 시스템{System for determining the height of surface of the earth of the vehicle}
본 발명은 차량의 지면 단차 판단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주위의 장애물을 감지하는 동시에 지면의 높낮이 변화 크기를 모니터링하는 기술에 관한 것이다.
종래에 이용되는 장애물 감지 방법으로서는 주행중인 자동차가 레이더(radar) 신호 또는 레이저(laser) 신호를 송수신하여 전방 물체와의 거리를 감지하는 방법 또는 스테레오 카메라를 통해 획득되는 3차원 영상 정보를 기초로 전방 물체와의 거리를 감지하는 방법들이 있다. 또한, 자동차의 속도감지센서로부터 검출되는 현재 속도에 관한 정보에 기초하여 감지된 장애물과의 충돌을 방지하는 제어 방법도 소개되어 있다.
그러나, 상기 레이더 신호 또는 레이저 신호를 이용하는 방법들은 신호에 대한 송수신 센서를 이용하여 점(point) 정보를 획득하는 방식이었다. 따라서, 감지되는 물체들의 형상을 알 수 없었을 뿐만 아니라 장애물을 구별하는 것조차 쉽지 않은 문제점이 있었다. 특히, 레이저 레이다 또는 레이저 거리측정기를 사용하여 전방 물체의 유무를 판단하거나, 전방 물체와의 거리를 측정하는 수단에 의해 충돌방지를 달성할 목적으로 전방차량을 감지하는 기술은 직선도로에서는 용이하지만, 레이저의 직진성 때문에 고속도로에서는 적응하는데 어려움이 있다.
본 발명은 차량 주위의 장애물을 감지하는 동시에 차량의 전방 또는 후방의 지면의 높낮이 변화를 인지하여 운전자에게 알릴 수 있는 차량의 지면의 단차 판단 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 단차 판단 시스템은 차량의 전방 또는 후방의 지면 신호를 모니터링하는 PAS(Parking Assist System) 센서부, 상기 지면 신호를 모니터링하는 PAS 센서부를 제어하는 제어부, 상기 지면 신호의 단차 정보를 출력하는 출력부 및 상기 지면 신호의 변경 시점 근접 시 상기 차량의 속도를 조절하는 제동 제어부 및 상기 차량의 조향을 제어하는 조향 제어부를 포함한다.
또한, 상기 PAS 센서부는 상기 차량의 주변의 장애물을 감지하는 동시에 상기 지면 신호를 모니터링할 수 있다.
또한, 상기 출력부는 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 경보 메시지 또는 음성 안내를 통해 출력할 수 있다.
또한, 상기 지면 신호를 통해 모니터링된 지면의 최소 너비 및 상기 지면 신호에서 지면의 단차가 발생한 시점 및 지면 단차의 크기를 확인할 수 있다.
또한, 상기 PAS 센서부는 단차가 발생한 위치가 주행하는 차량의 정면, 주행하는 차량의 좌측 또는 주행하는 차량의 우측인지 여부를 확인할 수 있다.
본 기술은 운전자는 차량의 전방 또는 후방의 지면 높낮이를 미리 인지할 수 있고, 차량 내에서 운전자에게 알림으로써, 지면의 단차에 의해 발생되는 차량 파손이나 운전자의 상해를 방지할 수 있다.
아울러, 본 기술은 지면 신호의 발생시점 및 지면 신호의 너비를 모니터링하여 단차 발생위치를 확인하거나, 지면 신호의 발생시점의 변화를 이용하여 보도블록 옆 인접도로면이나 차량의 주행이 불가한 단절된 도로면 등의 높낮이 차이 및 위치 정보를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 단차 판단 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 단차 판단 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 신호의 너비 및 지면 신호에서 단차가 발생한 시점을 확인하는 방법을 나타내는 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 단차 판단 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 차량의 지면 단차 판단 시스템은 차량의 전방 또는 후방의 지면 신호를 모니터링하는 PAS(Parking Assist System) 센서부, 지면 신호를 모니터링하는 PAS 센서부를 제어하는 제어부, 지면 신호의 단차 정보를 출력하는 출력부 및 지면 신호의 정보 변화 시 차량의 속도를 조절하는 제동 제어부 및 차량의 조향을 제어하는 조향 제어부를 포함한다.
PAS(Parking Assist System) 센서부(100)는 초음파 센서를 활용하여 장애물 또는 물체를 감지하며, 장애물과의 위치 및 거리를 판단할 수 있다. 이러한 초음파 센서는 장애물 또는 물체를 감지할 뿐만 아니라, 지면 신호(지면 반사 신호)를 감지할 수 있고, 차량의 전방, 측방 및 후방의 여러 곳에 다수 개가 구비될 수 있다.
이러한 PAS 센서부(100)를 통해 차량의 전방 또는 후방의 지면의 높낮이를 모니터링할 수 있다.
구체적으로, 초음파 센서 중 센서를 이용하여 1차적으로 지면 신호의 발생 시점 및 너비 변화를 인식하고, 2차적으로 지면 신호를 통해 단차 발생 변화 시점을 활용하여 단차 높낮이를 판단할 수 있다.
제어부(110)는 차체제어모듈(Body Control Module)로써, PAS 센서부(100)를 제어하고, 모니터링된 지면의 높낮이에 따라 출력부(120), 제동 제어부(130) 및 조향 제어부(140)를 제어할 수 있다.
또한, 출력부(120), 제동 제어부(130) 및 조향 제어부(140)는 지면의 단차가 차량 하단부 손상 또는 그 이상의 피해를 발생시킬 경우 높이정보 및 경보 메시지를 출력하고, 속도를 조절하며 차량의 조향을 제어할 수 있다.
출력부(120)는 지면으로부터의 높이 정보를 출력하고, HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 경보 메시지 또는 음성 메시지 형태로 출력될 수 있다.
제동 제어부(130)는 지면의 높낮이 변화 시 차량의 속도를 조절한다.
조향 제어부(140)는 지면의 높낮이 변화 시 차량의 조향을 제어한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 단차 판단 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 차량이 주행 시에 PAS 센서부는 차량의 주변의 장애물 또는 물체를 감지하고, 차량의 주변의 장애물 또는 물체가 감지되면, 출력부에 장애물 감지 경보를 발생시킨다(S200, S210).
차량이 주행 시, PAS 센서부는 차량 주변 경보영역(물체 판단 구간) 내에 물체 신호가 발생하지 않으면 지면 신호에 대한 모니터링을 실시한다(S220). 단, 물체 판단 이외 구간에서는 상시적으로 단차 변화를 모니터링하며, PAS 센서부의 센서는 각 센서가 구비된 영역별로 개별 동작할 수 있다.
다음에는, PAS 센서부에서는 실시간으로 센서를 이용하여 지면 신호의 너비와 설정된 너비와 비교하여 임계치 값의 차이를 판단한다(S230). 즉, 주행 중에 처음 확인된 지면 신호의 너비와 계속 주행 중에 확인된 지면 신호의 너비를 비교하는데, 계속 주행 중에 측정된 지면 신호의 너비가 지면에 단차가 발견되어 처음 측정된 지면 신호의 너비보다 감소하고, 지면 신호의 횟수(크기 변경)도 줄어들게 됨을 알 수 있다.
다음으로, 임계치 값의 차이가 발생하면, PAS 센서부는 지면 신호에서 단차가 발생된 시점을 인식한다(S240).
다음에는, 지면 신호에서 단차가 발생한 시점이 변화되면, 센서 또는 코너 센서를 이용하여 단차가 발생한 위치가 주행하는 차량의 정면, 주행하는 차량의 좌측 또는 주행하는 차량의 우측인지 여부를 확인한다(S250).
다음에는, 지면 신호의 발생 시점이 변화되면, 지면 신호의 너비와 지면 신호의 발생시점을 이용하여 지면과 차량의 단차(높낮이) 및 위치를 판단한다(S260). 그러나, 지면 신호의 발생 시점이 변화되지 않으면, 지면 신호에서 단차가 발생한 시점의 변화를 계속적으로 모니터링한다(S245).
다음으로, 모니터링된 지면과 차량의 단차가 설정된 차량의 지면 높이(예를 들어, 차량의 지면으로부터 차량의 범퍼까지의 높이가 설정된 경우)보다 클 경우, 출력부에 경보를 발생시키고 제동 제어부 및 조향 제어부에 신호를 송신하여 차량의 속도를 조절하거나, 차량의 조향이 제어되도록 한다(S270, S280).
아울러, 모니터링된 지면과 차량의 단차가 설정된 차량의 지면 높이(예를 들어, 차량의 지면으로부터 차량의 범퍼까지의 높이가 설정된 경우)보다 작을 경우, 차량은 경보 메시지를 출력하지 않고 계속 주행한다(S290).
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 지면 신호의 너비 및 지면 신호에서 단차가 발생한 시점을 확인하는 방법을 나타내는 도면으로서, (i)은 차량의 지면 신호의 너비를 모니터링하는 도면을 개시한 것이고, (ii)는 차량의 지면 신호에서 단차가 발생한 시점을 확인하여 지면 신호의 너비와 함께 단차의 단차 및 위치를 확인할 수 있는 도면을 개시한 것이다.
도 3의 (i)을 참조하면, PAS 센서부는 주행 중에 처음 확인된 지면 신호의 너비와 계속 주행 중에 확인된 지면 신호의 너비를 비교하는데, 계속 주행 중에 단차가 측정된 지면 신호의 너비가 지면에 단차가 발견되어 처음 측정된 지면 신호의 너비보다 감소하고, 지면 신호의 크기 또는 횟수도 줄어들게 됨을 알 수 있다.
예를 들어, 주행 중에 처음 측정된 지면 신호의 너비가 10m인 경우, 지면의 단차의 위치를 확인할 수 있고, 계속 주행 중에 지면 신호 너비를 실시간 측정하되, 설정된 거리보다 더 작아질 경우에는 운전자에게 경보를 통해 알릴 수 있다.
도 3의 (ii)를 참조하면, PAS 센서부는 지면 신호에서 단차가 발생한 시점이 변화되었는지 여부를 판단할 수 있다.
구체적으로, 지면 신호에서 단차가 발생한 시점이 변화되었다면, 변화된 지면 신호의 너비와 지면 신호의 발생시점을 이용하여 지면과 차량의 위치(A) 및 단차(높이, B)를 판단할 수 있다.
구체적으로, 차량의 단차(B)는 차량의 지면 신호의 단차가 발생한 시점부터 단차가 발생하지 않은 경우의 지면 신호의 시점까지 더한 거리(a+c)와 센서 높이(b) 및 단차 높이(d)의 합은 지면 신호에서 단차가 발생한 시점이 변화된 너비(a)와 단차가 발생하지 않은 경우의 지면 신호의 시점(b)의 비율로 계산될 수 있다. 즉, (a) : (b) = (a)+(b) : (b)+(d)의 비례식으로 단차 높이(d)를 구할 수 있다.
다음으로, 판단된 지면과 차량의 단차(높이)가 설정된 차량의 지면 높이(예를 들어, 차량의 지면으로부터 차량의 범퍼까지의 높이가 설정된 경우)보다 클 경우, 출력부에 경보를 발생시키고 제동 제어부 및 조향 제어부에 신호를 송신하여 차량의 속도를 조절하거나, 차량의 조향이 제어되도록 한다.
그러나, 판단된 지면과 차량의 단차(높이)가 설정된 차량의 지면 높이(예를 들어, 차량의 지면으로부터 차량의 범퍼까지의 높이가 설정된 경우)보다 작을 경우, 차량은 계속 주행한다.
전술한 바와 같이, 본 기술은 운전자는 차량의 전방 또는 후방의 지면 높낮이를 미리 인지할 수 있고, 차량 내에서 경보함으로써, 지면의 단차에 따라 발생되는 차량 파손이나 운전자의 상해를 방지할 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

Claims (5)

  1. 차량의 전방 또는 후방의 지면 신호를 모니터링하는 PAS(Parking Assist System) 센서부;
    상기 지면 신호를 모니터링하는 PAS 센서부를 제어하는 제어부;
    상기 지면 신호의 단차 정보를 출력하는 출력부; 및
    상기 지면 신호의 변경 시점 근접 시 상기 차량의 속도를 조절하는 제동 제어부 및 상기 차량의 조향을 제어하는 조향 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 지면 단차 판단 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 PAS 센서부는 상기 차량의 주변의 장애물을 감지하는 동시에 상기 지면 신호를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 차량의 지면 단차 판단 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 출력부는 HMI(Human Machine Interface)를 이용하여 경보 메시지 또는 음성 안내를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 차량의 지면 단차 판단 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지면 신호를 통해 모니터링된 지면의 너비 및 상기 지면 신호에서 지면의 단차가 발생한 시점 및 지면 단차의 크기를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량의 지면 단차 판단 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 PAS 센서부는 단차가 발생한 위치가 주행하는 차량의 정면, 주행하는 차량의 좌측 또는 주행하는 차량의 우측인지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 차량의 지면 단차 판단 시스템.
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