KR20170142620A - 거리감지장치, 충돌방지장치 및 이를 이용한 충돌방지방법 - Google Patents

거리감지장치, 충돌방지장치 및 이를 이용한 충돌방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 제1주기보다 긴 제2주기로 차량과 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신부와; 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출부와; 측정상대거리정보 및 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지하는 감지부; 및 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어하는 제어부를 포함하는 충돌방지장치에 관한 것이다.

Description

거리감지장치, 충돌방지장치 및 이를 이용한 충돌방지방법{DISTANCE DETECTION APPARATUS, COLLISION PREVENTION APPARATUS AND COLLISION PREVENTION METHOD USING THEREOF}
본 발명은 차량에 적용될 수 있는 거리감지장치, 충돌방지장치 및 충돌방지방법에 관한 것이다.
차량에는 운전자의 부주의에 따라 발생할 수 있는 충돌을 방지하기 위한 충돌방지장치가 설치될 수 있다.
이러한 충돌방지장치의 동작속도는 일반적으로, 수신되는 거리정보의 속도에 비례하여 결정될 수 있다.
여기서, 수신되는 거리정보의 속도는 거리정보를 출력하는 감지센서의 동작속도에 따라 결정된다. 상기 감지센서는 초음파센서를 포함할 수 있다.
하지만, 초음파센서를 포함하는 감지센서의 동작속도는 감지센서 자체의 신호처리 등에 따른 소요시간에 의해 느리다는 문제점이 있다.
이러한 초음파센서를 포함하는 감지센서의 느린 동작속도에 의해, 일반적인 충돌방지장치의 동작속도는 느려질 수 있다.
전술한 바와 같이 느린 동작속도를 가지는 충돌방지장치는 급발진하는 차량을 급제동시킬 수 있다. 이에, 운전자에게 불편함을 제공하는 문제점이 있다.
더 나아가, 전술한 바와 같이 느린 동작속도를 가지는 충돌방지장치는 더 극단적으로 급발진하는 차량을 제동시키지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
이에 대해, 일반적인 충돌방지장치의 문제점을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면인 도 1을 이용하여 자세히 설명한다.
도 1은 일반적인 충돌방지장치를 포함하는 차량이 주차를 수행하는 상황에 대한 일 예를 도시한 도면으로서, (A)는 정상적인 주행상황을 도시하며, (B)는 급발진 등을 포함하는 비정상적인 주행상황을 도시한다.
도 1을 참조하면, 일반적인 충돌방지장치를 포함하는 차량(110)은 이동경로(P)를 따라 이동할 수 있다.
여기서, 일반적인 충돌방지장치는 초음파센서로부터 t1, t6 및 t11의 시각에 차량(110)과 이동경로(P) 방향에 위치하는 장애물(120)의 측정상대거리정보를 수신하여, 장애물(120)과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어할 수 있다. 상기 시각(t1, t6 및 t11)에 대한 표기는 본 발명의 충돌방지장치에 대해 쉽게 설명하기 위한 것이다.
(A)의 상황에서; 전술한 바와 같이 동작하는 일반적인 충돌방지장치는 t6의 시각에 장애물(120)과의 측정상대거리정보에 기초하여 제동장치를 제어할 수 있다. 이에, 차량(110)은 부드럽게 제동될 수 있다.
하지만, (B)의 상황에서; 전술한 바와 같이 동작하는 일반적인 충돌방지장치는 t6의 시각에 장애물(120)과의 측정상대거리정보에 기초하여 제동장치를 제어할 수 있다. 이에, 차량(110)은 급제동되는 문제점이 발생할 수 있다.
더 나아가, 전술한 바와 같이 동작하는 일반적인 충돌방지장치는 차량이 (B)보다 극단적으로 급가속 주행하는 상황에서 제동장치를 제어하지 못할 수 있다. 이에, 차량은 장애물과 충돌되는 문제점이 발생할 수도 있다.
이러한 문제점은 일반적인 충돌방지장치가 수신하는 측정상대거리정보의 주기(t1에서 t6까지의 시간에 대응함)가 길기 때문에 초래되는 것이다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 감지되는 상대거리정보의 주기를 감소시킬 수 있는 거리감지장치와 동작속도가 빠른 충돌방지장치 및 충돌방지방법을 제공하는 것이다.
일 측면에서, 본 발명은 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 제1주기보다 긴 제2주기로 차량과 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신부와; 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출부와; 측정상대거리정보 및 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지하는 감지부; 및 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어하는 제어부를 포함하는 충돌방지장치를 제공한다.
다른 일 측면에서, 본 발명은 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 제1주기보다 긴 제2주기로 차량과 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신부와; 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출부; 및 측정상대거리정보 및 추정상대거리정보 중 적어도 하나를 차량과 장애물의 상대거리정보로 감지하는 감지부를 포함하는 거리감지장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 제1주기보다 긴 제2주기로 차량과 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신단계와; 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출단계와; 측정상대거리정보 및 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지하는 감지단계; 및 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어하는 제어단계를 포함하는 충돌방지방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 감지되는 상대거리정보의 주기를 감소시킬 수 있는 거리감지장치와 동작속도가 빠른 충돌방지장치 및 충돌방지방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 충돌방지장치의 문제점을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신부가 수신하는 이동거리정보 및 측정상대거리정보의 타이밍을 설명하기 위한 일 예를 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 산출부가 산출하는 추정상대거리정보를 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치의 효과를 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리감지장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법의 흐름을 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치(200)는 이동감지센서(10)로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서(20)로부터 미리 설정되며 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 차량과 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신부(210)와; 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 상기 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출부(220)와; 측정상대거리정보 및 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지하는 감지부(230); 및 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치를 제어하는 제어부(240)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치(200)의 수신부(210)는 차량 내 네트워크인 CAN(Controller Area Network)을 이용하여 차량에 포함되는 이동감지센서(10)와 초음파센서(20)로부터 각각 이동거리정보 및 측정상대거리정보를 수신할 수 있다.
이에 대해 도 3을 이용하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신부가 수신하는 이동거리정보 및 측정상대거리정보의 타이밍을 설명하기 위한 일 예를 도면이다.
도 3을 참조하면, 수신부(210)는 이동감지센서(10)로부터 t1, t2, t3, ... 의 시각에 차량의 이동거리정보를 수신하며, 초음파센서(20)로부터 t1, t6, t11, ... 의 시각에 측정상대거리정보를 수신할 수 있다. 다시 말해, 수신부(210)는 이동감지센서(10)로부터 제1주기(T1)로 차량의 이동거리정보를 수신하며, 초음파센서(20)로부터 제2주기(T2)로 측정상대거리정보를 수신할 수 있다.
자세히 설명하면, 상기 제1주기(T1)는 이동감지센서(10)의 동작속도에 따른 시간과 CAN을 이용하여 정보가 전달되는데 걸리는 시간에 의해 결정되며, 상기 제2주기(T2)는 초음파센서(20)의 동작속도에 따른 시간과 CAN을 이용하여 정보가 전달되는데 걸리는 시간에 의해 결정될 수 있다.
더 자세히 설명하면, 이동감지센서(10)는 감지된 차속(휠속센서 등에 의해 감지될 수 있음)에 시간을 연산함으로써 이동거리를 감지하는 반면, 초음파센서(20)는 초음파를 방사하기 위한 신호를 생성하고, 방사된 초음파가 반사되어 수신해야 하며, 수신된 초음파를 분석함으로써 상대거리를 측정한다. 이러한 이유 때문에, 초음파센서(20)로부터 수신되는 제2주기(T2)는 이동감지센서로부터 수신되는 제1주기(T1)보다 길어질 수 있다.
실제, 휠속센서를 이용한 이동감지센서(10)가 이동거리를 감지하는데 걸리는 시간은 대략 350u[s]인 반면, 초음파센서(20)가 상대거리를 측정하는데 걸리는 시간은 대략 20m[s]으로 측정된다.
한편, 상기 이동감지센서(10)는 감지된 위치(내비게이션 등에 의해 감지될 수 있음)를 이용해서 이동거리를 감지할 수도 있다.
일 예를 들어, 감지된 위치가 x축 및 y축으로 제공되면; 이동감지센서(10)는 x축에 대한 위치변화량과 y축에 대한 위치변화량을 RMS(Root Mean Square)함으로써 이동거리를 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치(200)의 산출부(220)는 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출할 수 있다.
이에 대해 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 산출부가 산출하는 추정상대거리정보를 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 산출부(220)는 이동거리정보 및 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점(t1, t6, t11, ...)에서, 측정상대거리정보(d1, d2, d3, ?)에 제1주기 동안의 이동거리정보(m1, m2, m3, m4, m6, m7, m8, m9, ...)을 다음 수학식1과 같이 연산함으로써 추정상대거리정보(e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, ...)를 산출할 수 있다.
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도 4 및 수학식 1에서 확인할 수 있듯이, 추정상대거리정보는 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에는 추정하지 않을 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에서 제2주기는 제1주기를 기준으로 자연수(5)배로 도시되었으나, 상황에 따라서는 자연수배가 아닌 분수(일 예를 들어, 2.5)배일 수 있다. 이러한 경우, 기준시점의 주기는 제1주기 및 제2주기의 공배수로 결정되고, 기준시점을 포함하는 시점의 주기는 제1주기일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치(200)의 감지부(230)는 초음파센서(20)로부터 수신된 측정상대거리정보 및 산출부(220)에서 산출된 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 감지부(230)는 상대거리정보(d1, e1, d2, d3, e4, d2, e5, e6, e7, e8, d3, ...)를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지할 수 있다. 즉, 감지부(230)는 이동거리정보가 수신되는 주기인 제1주기로 차량과 장애물의 충돌위험을 감지할 수 있다.
일 예를 들어, 감지부(230)는 상대거리정보가 미리 설정된 임계거리정보보다 작으면 충돌위험이 존재하는 것으로 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치(200)의 제어부(240)는 감지부(230)로부터 충돌위험이 감지되면 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치(200)의 수신부(210)는 속도감지센서로부터 제1주기로 차량의 속도정보를 더 수신할 수도 있다. 이에, 감지부(230)는 미리 알고 있는 운전자의 인지시간정보와 수신된 속도정보에 기초한 공주거리정보 및; 수신된 속도정보와 미리 알고 있는 차량의 제동성능정보에 기초한 제동거리정보;를 이용하여 임계거리정보를 산출하고, 상대거리정보가 산출된 임계거리정보보다 작으면 충돌위험이 존재하는 것으로 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치(200)의 수신부(210)는 속도감지센서로부터 제1주기로 차량의 속도정보를 더 수신할 수도 있다. 이에, 감지부(230)는 상대거리정보와 수신된 속도정보를 이용하여 장애물과의 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)정보를 산출하고, 산출된 충돌소요시간정보가 설정된 임계시간정보보다 작으면 충돌위험이 존재하는 것으로 감지할 수 있다.
여기서, 임계시간정보는 상기 속도정보, 상기 제1주기에 대응하는 응답시간정보 및 상기 차량의 제동성능정보에 기초하여 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치의 효과를 설명하기 위한 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치를 포함하는 차량이 주차를 수행하는 상황에 대한 일 예를 도시한 도면으로서, (A)는 정상적인 상황을 도시하며, (B)는 급발진 등을 포함하는 비정상적인 상황을 도시한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치를 포함하는 차량(510)은 이동경로(P)를 따라 이동할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치는 t1, t2, t3, t4, t5, t6, ...의 시각에 차량(510)과 이동경로(P) 방향에 위치하는 장애물(520)의 상대거리정보를 이용하여, 장애물(520)과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어할 수 있다.
다시 말해, 도 5에 도시한 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치가 동작하는 주기(T1)는 도 1에 도시한 일반적인 충돌방지장치가 동작하는 주기(T2)보다 짧아지는 효과가 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치는 도 1에서 언급한 문제점을 보완할 수 있는 효과가 있다.
이하 도 6은 도 2 내지 도 5를 이용하여 설명한 충돌방지장치에 포함될 수 있는 거리감지장치에 대해 간략하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리감지장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 거리감지장치(600)는 이동감지센서(10)로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서(20)로부터 미리 설정되며 제1주기보다 긴 제2주기로 차량과 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신부(610)와; 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출부(620); 및 측정상대거리정보 및 추정상대거리정보 중 적어도 하나를 차량과 장애물의 상대거리정보로 감지하는 감지부(630)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 거리감지장치(600)의 수신부(610)는 차량 내 네트워크인 CAN(Controller Area Network)을 이용하여 차량에 포함되는 이동감지센서(10)와 초음파센서(20)로부터 각각 이동거리정보 및 측정상대거리정보를 수신할 수 있다.
이에 대해 도 3을 다시 참조하면, 수신부(610)는 이동감지센서(10)로부터 t1, t2, t3, ... 의 시각에 차량의 이동거리정보를 수신하며, 초음파센서(20)로부터 t1, t6, t11, ... 의 시각에 측정상대거리정보를 수신할 수 있다. 다시 말해, 수신부(610)는 이동감지센서(10)로부터 제1주기(T1)로 차량의 이동거리정보를 수신하며, 초음파센서(20)로부터 제2주기(T2)로 측정상대거리정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 거리감지장치(600)의 산출부(620)는 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출할 수 있다.
이에 대해 도 4를 다시 참조하면, 산출부(620)는 이동거리정보 및 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점(t1, t6, t11, ...)에서, 측정상대거리정보(d1, d2, d3, ...)에 제1주기동안의 이동거리정보(m1, m2, m3, m4, m6, m7, m8, m9, ...)을 전술한 수학식1과 같이 연산함으로써 추정상대거리정보(e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, ...)를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 거리감지장치(600)의 감지부(630)는 초음파센서(20)로부터 수신된 측정상대거리정보 및 산출부(620)에서 산출된 추정상대거리정보 중 적어도 하나를 차량과 장애물의 상대거리정보로 감지할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 감지부(630)는 d1, e1, d2, d3, e4, d2, e5, e6, e7, e8, d3, ... 를 차량과 장애물의 상대거리정보로 감지할 수 있다.
이 외에도 본 발명의 거리감지장치는 도 2 내지 도 5에 기초하여 설명한 본 발명의 충돌방지장치의 수신부의 동작, 산출부의 동작 및 감지부의 일부 동작을 모두 수행할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 5을 이용하여 설명한 충돌방지장치가 수행하는 동작인 충돌방지방법에 대해서 간략하게 설명한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법은 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 차량과 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신단계(S700)와; 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 상기 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출단계(S710)와; 측정상대거리정보 및 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지하는 감지단계(S720); 및 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치를 제어하는 제어단계(S730)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법의 수신단계(S700)는 차량 내 네트워크인 CAN(Controller Area Network)을 이용하여 차량에 포함되는 이동감지센서와 초음파센서로부터 각각 이동거리정보 및 측정상대거리정보를 수신할 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 수신단계(S700)는 이동감지센서로부터 t1, t2, t3, ... 의 시각에 이동거리정보를 수신하며, 초음파센서로부터 t1, t6, t11, ... 의 시각에 측정상대거리정보를 수신할 수 있다. 다시 말해, 수신단계(S700)는 이동감지센서로부터 제1주기(T1)로 차량의 이동거리정보를 수신하며, 초음파센서로부터 제2주기(T2)로 측정상대거리정보를 수신할 수 있다.
자세히 설명하면, 상기 제1주기는 이동감지센서의 동작속도에 따른 시간과 CAN을 이용하여 정보가 전달되는데 걸리는 시간에 의해 결정되며, 상기 제2주기는 초음파센서의 동작속도에 따른 시간과 CAN을 이용하여 정보가 전달되는데 걸리는 시간에 의해 결정될 수 있다.
더 자세히 설명하면, 이동감지센서는 감지된 차속(휠속센서 등에 의해 감지될 수 있음)에 시간을 연산함으로써 이동거리를 감지하는 반면, 초음파센서는 초음파를 방사하기 위한 신호를 생성하고, 방사된 초음파가 반사되어 수신해야 하며, 수신된 초음파를 분석함으로써 상대거리를 측정한다. 이러한 이유 때문에, 초음파센서로부터 수신되는 제2주기는 이동감지센서로부터 수신되는 제1주기보다 길어질 수 있다.
실제, 이동감지센서가 이동거리를 감지하는데 걸리는 시간은 대략 350u[s]인 반면, 초음파센서가 상대거리를 측정하는데 걸리는 시간은 대략 20m[s]으로 측정된다.
한편, 상기 이동감지센서는 감지된 위치(내비게이션 등에 의해 감지될 수 있음)를 이용해서 이동거리를 감지할 수도 있다.
일 예를 들어, 감지된 위치가 x축 및 y축으로 제공되면; 이동감지센서는 x축에 대한 위치변화량과 y축에 대한 위치변화량을 RMS(Root Mean Square)함으로써 이동거리를 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법의 산출단계(S710)는 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 측정상대거리정보 및 이동거리정보를 이용하여 제1주기로 차량과 장애물의 추정상대거리정보를 산출할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 산출단계(S710)는 이동거리정보 및 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점(t1, t6, t11, ...)에서, 측정상대거리정보(d1, d2, d3, ...)에 제1주기동안의 이동거리정보(m1, m2, m3, m4, m6, m7, m8, m9, ...)을 상기 수학식1과 같이 연산함으로써 추정상대거리정보(e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, ...)를 산출할 수 있다.
도 4 및 수학식 1에서 확인할 수 있듯이, 추정상대거리정보는 이동거리정보와 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에는 추정하지 않을 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에서 제2주기는 제1주기를 기준으로 자연수(5)배로 도시되었으나, 상황에 따라서는 자연수배가 아닌 분수(일 예를 들어, 2.5)배일 수 있다. 이러한 경우, 기준시점의 주기는 제1주기 및 제2주기의 공배수로 결정되고, 기준시점을 포함하는 시점의 주기는 제1주기로 결정될 수 있다. 이에, 기준시점의 주기는 제2주기와 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법의 감지단계(S720)는 초음파센서로부터 수신된 측정상대거리정보 및 산출부에서 산출된 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 감지단계(S720)는 상대거리정보(d1, e1, d2, d3, e4, d2, e5, e6, e7, e8, d3, ...)를 이용하여 차량과 장애물의 충돌위험을 감지할 수 있다. 즉, 감지단계(S720)는 이동거리정보가 수신되는 주기인 제1주기로 차량과 장애물의 충돌위험을 감지할 수 있다.
일 예를 들어, 감지단계(S720)는 상대거리정보가 미리 설정된 임계거리정보보다 작으면 충돌위험이 존재하는 것으로 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법의 제어단계(S730)는 감지단계(S720)로부터 충돌위험이 감지되면 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법의 수신단계(S700)는 속도감지센서로부터 제1주기로 차량의 속도정보를 더 수신할 수도 있다. 이에, 감지단계(S720)는 미리 알고 있는 운전자의 인지시간정보와 수신된 속도정보에 기초한 공주거리정보 및; 수신된 속도정보와 미리 알고 있는 차량의 제동성능정보에 기초한 제동거리정보;를 이용하여 임계거리정보를 산출하고, 상대거리정보가 산출된 임계거리정보보다 작으면 충돌위험이 존재하는 것으로 감지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지방법의 수신단계(S700)는 속도감지센서로부터 제1주기로 차량의 속도정보를 더 수신할 수도 있다. 이에, 감지단계(S720)는 상대거리정보와 수신된 속도정보를 이용하여 장애물과의 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)정보를 산출하고, 산출된 충돌소요시간이 설정된 임계시간정보보다 작으면 충돌위험이 존재하는 것으로 감지할 수 있다.
여기서, 임계시간정보는 상기 속도정보, 상기 제1주기에 대응하는 응답시간정보 및 상기 차량의 제동성능정보에 기초하여 설정될 수 있다.
이 외에도 본 발명의 충돌방지방법은 도 2 내지 도 5에 기초하여 설명한 본 발명의 충돌방지장치가 수행하는 각 동작을 모두 수행할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 상기 차량과 상기 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신부;
    상기 이동거리정보와 상기 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 상기 측정상대거리정보 및 상기 이동거리정보를 이용하여 상기 제1주기로 상기 차량과 상기 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출부;
    상기 측정상대거리정보 및 상기 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 상기 차량과 상기 장애물의 충돌위험을 감지하는 감지부; 및
    상기 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어하는 제어부를 포함하는 충돌방지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 기준시점에서 상기 측정상대거리정보를 이용하고, 상기 기준시점을 제외한 시점에서 상기 추정상대거리정보를 이용하여 상기 충돌위험을 감지하는 것을 특징으로 하는 충돌방지장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기준시점의 주기는 상기 제1주기 및 상기 제2주기의 공배수로 결정되고, 상기 기준시점을 포함하는 시점의 주기는 상기 제1주기로 결정되는 것을 특징으로 하는 충돌방지장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 산출부는,
    상기 측정상대거리정보에 상기 제1주기동안의 이동거리정보를 연산함으로써 상기 추정상대거리정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 충돌방지장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수신부는, 속도감지센서로부터 상기 제1주기로 상기 차량의 속도정보를 더 수신하고,
    상기 감지부는,
    미리 알고 있는 운전자의 인지시간정보와 상기 속도정보에 기초한 공주거리정보 및 상기 속도정보와 미리 알고 있는 상기 차량의 제동성능정보에 기초한 제동거리정보를 이용하여 임계거리정보를 산출하고, 상기 상대거리정보가 상기 임계거리정보보다 작으면 상기 충돌위험이 존재하는 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 충돌방지장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수신부는, 속도감지센서로부터 상기 제1주기로 상기 차량의 속도정보를 더 수신하고,
    상기 감지부는,
    상기 상대거리정보와 상기 속도정보를 이용하여 상기 장애물과의 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)정보를 산출하고, 상기 충돌소요시간이 설정된 임계시간정보보다 작으면 상기 충돌위험이 존재하는 것으로 감지하는 것을 특징으로 하는 충돌방지장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 임계시간정보는 상기 속도정보, 상기 제1주기에 대응하는 응답시간정보 및 상기 차량의 제동성능정보에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 충돌방지장치.
  8. 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 상기 차량과 상기 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신부;
    상기 이동거리정보와 상기 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 상기 측정상대거리정보 및 상기 이동거리정보를 이용하여 상기 제1주기로 상기 차량과 상기 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출부; 및
    상기 측정상대거리정보 및 상기 추정상대거리정보 중 적어도 하나를 상기 차량과 상기 장애물의 상대거리정보로 감지하는 감지부를 포함하는 거리감지장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 기준시점에서 상기 측정상대거리정보를 이용하고, 상기 기준시점을 제외한 시점에서 상기 추정상대거리정보를 이용하여 상기 상대거리정보로 감지하는 것을 특징으로 하는 거리감지장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 산출부는,
    상기 측정상대거리정보에 상기 제1주기동안의 이동거리정보를 연산함으로써 상기 추정상대거리정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리감지장치.
  11. 이동감지센서로부터 미리 설정된 제1주기로 차량의 이동거리정보를 수신하고, 초음파센서로부터 미리 설정되며 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 상기 차량과 상기 차량의 이동경로 방향에 위치하는 장애물의 측정상대거리정보를 수신하는 수신단계;
    상기 이동거리정보와 상기 측정상대거리정보가 동시에 수신되는 기준시점에서, 상기 측정상대거리정보 및 상기 이동거리정보를 이용하여 상기 제1주기로 상기 차량과 상기 장애물의 추정상대거리정보를 산출하는 산출단계;
    상기 측정상대거리정보 및 상기 추정상대거리정보 중 적어도 하나인 상대거리정보를 이용하여 상기 차량과 상기 장애물의 충돌위험을 감지하는 감지단계; 및
    상기 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 제동장치 또는 조향장치를 제어하는 제어단계를 포함하는 충돌방지방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 감지단계
    상기 기준시점에서 상기 측정상대거리정보를 이용하고, 상기 기준시점을 제외한 시점에서 상기 추정상대거리정보를 이용하여 상기 충돌위험을 감지하는 것을 특징으로 하는 충돌방지방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 산출단계는,
    상기 측정상대거리정보에 상기 제1주기동안의 이동거리정보를 연산함으로써 상기 추정상대거리정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 충돌방지방법.
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