KR20170070382A - 2차 사고 방지를 위한 긴급제동 장치 및 방법 - Google Patents

2차 사고 방지를 위한 긴급제동 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 설치된 카메라가 차선을 감지해 차선과의 자차의 헤딩 각을 획득하는 차선영상 획득부, 초음파센서를 통해 차량의 유무를 판단하는 옆차선 물체 획득부, 상기 카메라와 초음파센서를 이용하여 차량이 주행 가능한 차선을 판단하는 주행가능 차선인식 판별부, 가속도센서가 크고 갑작스런 pulse의 신호감지로 사고 유무를 감지하는 감지부, 상기 사고의 1차 충돌을 인지/판단하는 주제어부, 상기 1차 충돌 이후 2차사고 저감을 위해 과도조향에 의한 피해를 줄이기 위해 최대조향각을 제한하는 차선유지 보상부, 빠른 제동을 위해 최대제동력으로 제동을 제한하는 최대제동력 보상부를 포함하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치에 관한 것이다.

Description

2차 사고 방지를 위한 긴급제동 장치 및 방법{Apparatus and method for emergency braking for a secondary accident prevention}
본 발명은 2차 사고 방지를 위한 긴급제동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 전방의 장애물 정보를 획득하고, 분류하여 출력하는 2차 사고 방지를 위한 긴급제동 장치에 관한 것이다.
종래의 제안된 ESC 제어를 하는 방법은 횡 슬립각을 토대로 브레이크 압력을 제어하는 것과 차속의 차이를 토대로 브레이크 압력을 제어하는 것, 타이어 압력을 이용하여 브레이크 압력을 생성하는 방법들이 있다. 이는 본 발명 건 제어 방법인 타이어 힘을 이용한 방식과 많은 차이를 보인다. 인텔리전트 타이어로부터 직접적으로 나오는 타이어 힘을 통한 제어 방식은 타 제어기에서 사용하는 신호보다 지연이 적다고 판단되어, 지연이 적고 응답성 빠른 ESC 제어기를 설계할 수 있다. 그러나 인텔리전트 타이어를 이용한 ESC로직은 대부분 Fx, Fy, Fz의 3방향 신호를 활용하며 이는 경제성이 부족하며 수직항력인 Fz를 활용한 차량의 c.g.를 고려한 발명은 없다. 또한, 인텔리전트 타이어로 산출된 lf와 lr을 이용한 목표 요레이크를 이용한 ESC로직이 없다는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 일실시례에 따른 2차 사고 방지를 위한 긴급제동 장치는, 차량에 장착된 가속도센서를 이용하여 사고 유무 정보들을 기초로 차량에 장착된 카메라로부터 얻은 차선에 대한 정보와 옆차선의 물체존재 유무를 기반으로 2차사고를 줄이는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 일실시례에 의해 보다 명확하게 이행될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시례에 따른 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치는 차선영상 획득부, 옆차선 물체 획득부, 차선인식 판별부, 감지부, 주제어부, 차선유지 보상부, 최대제동력 보상부를 포함한다.
본 발명의 일실시례에 따른 2차사고 방지를 위한 긴급제동 방법은 차량에 장착된 카메라로부터 차량 및 차선 감지하고, 상기 차량의 옆차선에서 차량의 유무를 감지하는 단계, 감속도 센서가 크고 갑작스런 pulse의 신호감지로 1차사고 충격을 감지하는 단계 상기 1차 사고사고 감지 시 가속도 페달입력을 차단하는 단계, 상기 1차 사고사고 감지 시 옆차선 유무를 파악하여 조향 속도 및 최대 조향각을 제한하는 단계, 상기 1차 사고사고 감지 시 브레이크 압력을 Free-Fill을 시키고, 능동댐퍼에 제어량 인가하는 단계를 포함한다.
기타 실시례들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
기존 안전운전 지원 로직인 카메라를 활용한 LKAS, 초음파센서를 이용한 BSD 그리고 능동댐퍼를 이용하여 2차사고를 최소화 하는 장점이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시례에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 2차사고 방지를 위한 긴급제동 방법의 흐름을 나타내는 구성도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시례들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시례들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시례들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시례에 따른 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치 및 방법은 차선영상 획득부, 옆차선 물체 획득부, 주행가능 차선인식 판별부, 감지부, 주제어부, 차선유지 보상부, 최대제동력 보상부를 포함한다.
차선영상 획득부(100)는 차량에 설치된 카메라로부터 차선을 감지해 차선과의 자차의 헤딩 각을 획득할 수 있다. 상기 차선영상 획득부(100)는 LKAS을 활용하여 상기 차선의 정보를 획득할 수 있다. 상기 차선영상 획득부(100) 획득한 차선정보를 감지부(400)로 전달한다.
옆차선 물체 획득부(200)는 차량에 설치된 초음파센서를 통해 차량의 유무를 판단할 수 있다. 상기 옆차선 물체 획득부(200)는 BSD를 활용하여 차량의 양옆과 뒤쪽에의 주행하는 차량을 탐지할 수 있다. 상기 물체 획득부(200)는 획득한 차선정보를 감지부(400)로 전달한다.
주행가능 차선인식 판별부(300)는 상기 차선영상 획득부(100)의 카메라 정보와 상기 옆차선 물체 획득부(200)의 초음파센서를 사용하여 이용하여 차선의 유무를 판단할 수 있다.
감지부(400)에서는 가속도센서가 크고 갑작스런 pulse의 신호감지로 사고 유무를 감지한다.
주제어부(500)은 1차 충돌을 인지/판단한다. 상기 주제어부(500)는 1차 충돌이라고 판단되면, 운전자의 잘못된 페달 입력을 차단하며, 테일 램프 점등이나 V2I를 통해 주변에 차량의 사고를 알린다.
차선유지 보상부(600)는 2차사고 저감을 위해 과도조향에 의한 피해를 줄이기 위해 최대조향각을 제한한다. 상기 차선유지 보상부(600) 상기 주행가능 차선인식 판별부(300)의 차선 정보를 이용하여 조향 속도 및 최대 조향각을 제한할 수 있다.
최대제동력 보상부(700)는 빠른 제동을 위해 최대제동력으로 제동을 제한한다. 상기 최대제동력 보상부(700)는 능동댐퍼를 활용하여 최대제동력으로 제동을 제한할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 2차사고 방지를 위한 긴급제동 방법의 흐름을 나타내는 구성도.
도 2에 도시된 바와 같이, 주행가능 차선 인식 판별부(300)는 차선영상 획득부(100)의 카메라 차량 및 차선 감지 단계는 차량의 전방 영상에서 차선과 차량을 감지할 수 있다(301).
상기 주행가능 차선 인식 판별부(300)는 옆차선 물체 획득부(200)의 초음파센서 옆차선 유무 감지 단계는 상기 차량에 설치된 초음파 센서를 사용하여 상기 차량의 옆차선에서 차량의 유무를 감지할 수 있다(302).
감지부(400)는 가속도 센서를 1차사고 충격을 감지하여 사고 유무를 판단할 수 있다(401).
제어부(500)는 차 사고 충격 감지 시 2차사고 저감을 위해 운전자의 잘못된 패달 입력을 차단하여 가속도 패달 입력을 차단할 수 있다(501).
상기 제어부(500)는 상기 페달 입력이 차단되면 테일 램프 점등을 통해 사고를 주변에 인지시킬 수 있다(502). 또한, 상기 제어부는 V2I를 통해 인프라로 차량의 사고를 주변에 알릴 수 있다(503).
상기 차선유지 보상부(600)는 1차 사고 충격 감지 시 2차사고 저감을 위해 상기 옆차선 유무를 정보를 파악할 수 있다(601).
상기 옆차선이 존재한다고 판단하면, 옆차선 유무를 통해 조향속도를 제한한다. 운전자의 조향각 크기와 종방향 속도, 무게중심으로부터의 전/후륜까지의 길이를 통해 요레이트를 (수학식 1)에 의해 계산할 수 있다.
(수학식 1)
Figure pat00001
차선기반 요레이트는
Figure pat00002
를 (수학식 1)식에 대입하면 (수학식 2)을 목표 조향각을 구할 수 있다.
(수학식 2)
Figure pat00003
(수학식 1)과 (수학식 2)에서
Figure pat00004
은 차량의 무게중심의 위치로부터 차량의 전륜까지의 길이,
Figure pat00005
은 차량의 무게중심의 위치로부터 차량의 후륜까지의 길이, m은 차량의 질량,
Figure pat00006
는 조향각 정보,
Figure pat00007
는 속도정보은 차량의 전륜의 코너링 강성도 정보,
Figure pat00008
은 차량의 후륜의 코너링 강성도 정보이다.
이때, 옆 차선에 차량의 유무에 따라 목표 조향각은 (수학식 4)로 구할 수 있다(602,603).
(수학식 4)
옆차선의 차량 유
Figure pat00009
옆차선의 차량 무
Figure pat00010
상기 목표 조향각을 이용하여 실제 조향각과 목표 조향각의 차이의 오차를 (수학식 5)로 구할 수 있으며, 상기 오차를 통해 MDPS(Motor Driven Power Steering) 제어량을 인가할 수 있다(604).
(수학식 5)
Figure pat00011
최대제동력 보상부(700)는 상기 1차 사고 충격 감지 시 브레이크 압력을 Free-Fill시킬수 있다(701). 상기 최대제동력 보상부(700)는 능동댐퍼 제어량 인가를 할 수 있다(702). 상기 능동댐퍼 제어량 인가를 통해 능동댐퍼를 활용하여 최대 제동력으로 제동을 제한할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시례에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시례에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 차선영상 획득부
200 : 옆차선 물체 획득부
300 : 주행가능 차선인식 판별부
400 : 감지부
500 : 주제어부
600 : 차선유지 보상부
700 : 최대제동력 보상부

Claims (8)

  1. 차량에 설치된 카메라가 차선을 감지해 차선과의 자차의 헤딩 각을 획득하는 차선영상 획득부;
    초음파센서를 통해 차량의 유무를 판단하는 옆차선 물체 획득부;
    상기 카메라와 초음파센서를 이용하여 차선을 판단하는 주행가능 차선인식 판별부;
    가속도센서가 크고 갑작스런 pulse의 신호감지로 사고 유무를 감지하는 감지부;
    상기 사고의 1차 충돌을 인지/판단하는 주제어부;
    상기 1차 충돌 이후 2차사고 저감을 위해 과도조향에 의한 피해를 줄이기 위해 최대조향각을 제한하는 차선유지 보상부;
    상기 차량의 빠른 제동을 위해 최대제동력으로 제동을 제한하는 최대제동력 보상부;
    를 포함하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주제어부는,
    1차사고 발생할 경우 상기 가속도 센서에서 충격을 감지하고, 운전자의 잘못된 패달 입력을 차단하는 것을 특징으로 하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 차선 유지 보상부는,
    운전자의 조향각 크기와 종방향 속도, 무게중심으로부터의 전륜, 후륜까지의 길이를 통해 요레이트를 계산하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 차선 유지 보상부는,
    (수학식 1)과 (수학식 2)를 이용하여 상기 요레이트를 계산하여 목표 조향각을 구하는 것을 특징으로 하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치.
    (수학식 1)
    Figure pat00012

    (수학식 2)
    Figure pat00013

    (
    Figure pat00014
    은 차량의 무게중심의 위치로부터 차량의 전륜까지의 길이,
    Figure pat00015
    은 차량의 무게중심의 위치로부터 차량의 후륜까지의 길이, m은 차량의 질량,
    Figure pat00016
    는 조향각 정보,
    Figure pat00017
    는 속도정보,
    Figure pat00018
    은 차량의 전륜의 코너링 강성도 정보,
    Figure pat00019
    은 차량의 후륜의 코너링 강성도 정보)
  5. 제 1항에 있어서, 상기 최대 제동력 보상부는,
    능동댐퍼를 활용하여 최대제동력으로 제동을 제한하는 것을 특징으로 하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 장치.
  6. 차량에 장착된 카메라로부터 차량 및 차선 감지하고, 상기 차량의 옆차선에서 차량의 유무를 감지하는 단계;
    감속도 센서가 크고 갑작스런 pulse의 신호감지로 1차사고 충격을 감지하는 단계
    상기 1차 사고사고 감지 시 가속도 페달입력을 차단하는 단계;
    상기 1차 사고사고 감지 시 옆차선 유무를 파악하여 조향 속도 및 최대 조향각을 제한 하는 단계;
    상기 1차 사고사고 감지 시 브레이크 압력을 Free-Fill을 시키고, 능동댐퍼에 제어량 인가하는 단계;
    를 포함하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 가속도 페달입력을 차단하는 단계는,
    사고와 동시에 테일 램프 작동을 통해 근접 차량에 이상 유무를 전달하는 단계;
    V2I를 통해 사고 유무를 전달하는 단계;
    를 더 포함하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 조향 속도 및 최대 조향각을 제한하는 단계는,
    실제 조향각과 목표 조향각의 차이의 오차로 제어되는 MDPS 제어를 더 포함하는 2차사고 방지를 위한 긴급제동 방법.
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