KR20200129217A - Apparatus and method for controlling safty of vehicle - Google Patents

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KR20200129217A
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Abstract

A safety control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes: a camera for obtaining a road surface image; a detection unit for detecting driving information of the vehicle; and a control unit for controlling a safety device for fastening a passenger based on the road surface image and driving information of the vehicle. Accordingly, the safety control device can protect the passenger by controlling a seat belt according to the behavior of the vehicle.

Description

차량의 안전 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SAFTY OF VEHICLE}Vehicle safety control device and method {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SAFTY OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 안전 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle safety control device and method.

PSB(Pre-active Seat Belt)는 차량에 탑승한 탑승자의 전방 거동 또는 측방 거동에 대해 조기 구속을 통하여 탑승자를 보호하는 장치를 의미한다.PSB (Pre-active Seat Belt) refers to a device that protects the occupant through early restraint against the forward or lateral behavior of the occupant in the vehicle.

일반적으로 PSB는 차량의 긴급 제동 시, 승객의 전방 이동에 대해 예측하여 제어되거나, 전방 충돌 사고를 판단하여 승객의 전방 이동을 구속하기 위해 제어되거나, 횡방향 쏠림을 감지하여 측방향 이동을 구속하기 위해 제어된다.In general, PSB is controlled to predict and control a passenger's forward movement during emergency braking of a vehicle, or is controlled to constrain a passenger's forward movement by determining a forward collision accident, or to confine a lateral movement by detecting a lateral displacement. To be controlled.

상술한 바와 같이 PSB는 탑승자의 전방 또는 측방 거동에 따라 제어되는바, 탑승자의 높이방향의 거동에 따라 발생할 수 있는 위험 상황은 고려되지 않아, 높이방향의 차량 거동에 따른 위험으로부터 탑승자의 보호가 미흡한 문제가 있다.As described above, the PSB is controlled according to the occupant's forward or lateral behavior.Therefore, the risk situation that may occur due to the rider's height-direction behavior is not considered, so the occupant's protection from the risk caused by the vehicle behavior in the height direction is insufficient. there is a problem.

본 발명의 일 목적은 높이방향의 차량 거동에 따른 위험으로부터 탑승자를 보호할 수 있는 차량의 안전 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a vehicle safety control apparatus and method capable of protecting an occupant from dangers caused by a vehicle behavior in a height direction.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 장치는 노면 이미지를 획득하는 카메라와, 차량의 주행 정보를 검출하는 검출부 및 상기 노면 이미지 및 상기 차량의 주행 정보를 기반으로 탑승자 구속을 위한 안전장치를 제어하는 제어부를 포함한다.A safety control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a camera for obtaining a road surface image, a detector for detecting driving information of the vehicle, and a safety device for restraining a occupant based on the road surface image and driving information of the vehicle. It includes a control unit to control.

상기 제어부는 상기 노면 이미지를 기반으로 상기 노면에 구비된 장애물 형상 또는 노면 구배를 판단한다.The control unit determines a shape of an obstacle or a road surface gradient provided on the road surface based on the road surface image.

상기 차량의 주행 정보는 상기 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도, 피치 각도를 포함한다.The driving information of the vehicle includes an acceleration acting in a height direction of the vehicle, an acceleration acting in a short axis direction of the vehicle, and a pitch angle.

상기 제어부는 상기 차량의 속도가 기준 속도를 초과하고, 상기 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하고, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하고, 상기 피치 각도가 기준 각도를 초과하며, 상기 장애물의 형상이 방지턱 또는 포트홀이거나, 상기 노면 구배의 절대치가 기준값을 초과하면, 상기 탑승자 구속을 위한 안전장치의 동작을 제어하는 신호를 생성한다.The control unit is configured that the speed of the vehicle exceeds a reference speed, an acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds a first reference acceleration, an acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds a second reference acceleration, When the pitch angle exceeds a reference angle, the shape of the obstacle is a bump or a porthole, or the absolute value of the road surface gradient exceeds a reference value, a signal for controlling the operation of the safety device for restraining the occupant is generated.

상기 제어부는 상기 차량의 주행 정보 및 상기 노면 이미지를 기반으로 상기 차량의 높이방향 거동 변화를 예측한다.The controller predicts a change in the height direction behavior of the vehicle based on the driving information of the vehicle and the road surface image.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 방법은 차량의 주행 정보를 검출하는 단계와, 노면 이미지를 획득하는 단계 및 상기 차량의 주행 정보 및 상기 노면 이미지를 기반으로 탑승자 구속을 위한 안전장치를 제어하는 단계를 포함한다.The safety control method of a vehicle according to an embodiment of the present invention includes the steps of detecting driving information of the vehicle, acquiring a road surface image, and a safety device for restraining a passenger based on the driving information of the vehicle and the road surface image. And controlling.

상기 노면 이미지를 기반으로 상기 노면에 구비된 장애물 형상 또는 노면 구배를 판단하는 단계를 더 포함한다.And determining the shape of an obstacle provided on the road surface or a road surface gradient based on the road surface image.

상기 차량의 주행 정보는 상기 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도, 피치 각도를 포함한다.The driving information of the vehicle includes an acceleration acting in a height direction of the vehicle, an acceleration acting in a short axis direction of the vehicle, and a pitch angle.

상기 차량의 속도가 기준 속도를 초과하고, 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하고, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하고, 상기 피치 각도가 기준 각도를 초과하며, 상기 장애물의 형상이 방지턱 또는 포트홀이거나, 상기 노면 구배의 절대치가 기준값을 초과하면, 상기 탑승자 구속을 위한 안전장치의 동작을 제어하는 신호를 생성한다.The vehicle speed exceeds the reference speed, the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration, the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration, and the pitch angle is When a reference angle is exceeded, the shape of the obstacle is a bump or a porthole, or the absolute value of the road surface gradient exceeds a reference value, a signal for controlling the operation of the safety device for restraining the occupant is generated.

상기 차량의 주행 정보 및 상기 노면 이미지를 기반으로 상기 차량의 높이방향 거동 변화를 예측하는 단계를 더 포함한다.And predicting a change in a height direction behavior of the vehicle based on the driving information of the vehicle and the road surface image.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 장치 및 방법은 높이방향의 차량 거동에 의해 탑승자에게 위험이 발생되는 것으로 판단되면, 안전벨트를 제어하여 탑승자를 보호할 수 있다.The apparatus and method for controlling safety of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention may protect the occupant by controlling the seat belt when it is determined that a danger to the occupant is caused by the vehicle movement in the height direction.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 안전 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어신호 생성 기준을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제어신호 생성 기준을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제어신호 생성 기준을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a safety control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a detection unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for controlling safety of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a flow chart showing a method for controlling safety of a vehicle according to another embodiment of the present invention.
5 is a graph showing a control signal generation criterion according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a control signal generation criterion according to another embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing a control signal generation criterion according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function obstructs an understanding of the embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예의 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 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the constituent elements of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a safety control device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 장치(100)는 카메라(110), 검출부(120), 구동부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the safety control apparatus 100 for a vehicle according to an embodiment of the present invention may include a camera 110, a detection unit 120, a driving unit 130, and a control unit 140.

카메라(110)는 차체의 전면에 구비되어 차량이 주행하는 동안 차량의 전방을 촬영할 수 있다. 보다 구체적으로, 카메라(110)는 차량 전방의 노면 이미지를 획득할 수 있다.The camera 110 is provided on the front of the vehicle body and can photograph the front of the vehicle while the vehicle is running. More specifically, the camera 110 may acquire a road surface image in front of the vehicle.

검출부(120)는 차량 내 구비되는 복수의 센서를 포함할 수 있으며, 복수의 센서는 실시예에 따르면 본 발명의 실시예에 따르면, 검출부(120)는 충돌 측정 센서, 전복 감지 센서, 관성 측정 센서, 피치 측정 센서 등을 포함할 수 있다. The detection unit 120 may include a plurality of sensors provided in the vehicle, and the plurality of sensors are according to an embodiment. According to an embodiment of the present invention, the detection unit 120 is a collision measurement sensor, a rollover detection sensor, and an inertial measurement sensor. , A pitch measurement sensor, and the like.

검출부(120)는 차량의 주행 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 차량의 주행 정보는 휠 속도, 조향각, 차량의 단축 방향(좌우 방향, 옆방향)으로 작용하는 가속도, 차량의 길이 방향(전후 방향)으로 작용하는 가속도, 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도, 요레이트, 전복 각속도, 전복 각도, 피치 각속도, 피치 각도 등을 포함할 수 있다. 검출부(120)의 보다 자세한 설명은 도 2를 참조한다.The detection unit 120 may acquire driving information of the vehicle. Here, the driving information of the vehicle includes wheel speed, steering angle, acceleration acting in the short axis direction (left and right direction, lateral direction) of the vehicle, acceleration acting in the longitudinal direction (front and rear direction) of the vehicle, acceleration acting in the height direction of the vehicle, It may include yaw rate, rollover angular velocity, rollover angle, pitch angular velocity, pitch angle, and the like. For a more detailed description of the detection unit 120, refer to FIG. 2.

구동부(130)는 차량의 안전장치를 구동할 수 있다. 여기서, 안전장치는 안전 벨트(시트 벨트)를 포함할 수 있다. 실시예에 따르면 구동부(130)는 제어부(140)로부터 생성되는 제어신호에 따라 안전 벨트를 구동할 수 있다. The driving unit 130 may drive a safety device of a vehicle. Here, the safety device may include a seat belt (seat belt). According to an embodiment, the driving unit 130 may drive the seat belt according to a control signal generated from the control unit 140.

제어부(140)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The controller 140 may control the overall operation of the vehicle safety control device according to an embodiment of the present invention.

제어부(140)는 노면 이미지 및 차량의 주행 정보에 기초하여 탑승자 구속을 위한 안전장치의 동작을 제어할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(140)는 차량의 주행 정보 및 노면 이미지를 기반으로 차량의 높이방향으로의 거동 변화를 예측하고, 예측 결과에 따라 안전장치의 동작을 제어할 수 있다. The controller 140 may control an operation of a safety device for restraining an occupant based on the road surface image and driving information of the vehicle. According to an embodiment of the present invention, the controller 140 may predict a change in a behavior in a height direction of the vehicle based on driving information and a road surface image of the vehicle, and control the operation of the safety device according to the prediction result.

제어부(140)는 차량의 속도가 기준 속도를 초과하면, 검출부(120)로부터 차량의 주행 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 차량의 주행 정보는 차량의 높이 방향의 가속도, 차량의 단축 방향의 가속도 또는 피치 각도 중 어느 하나를 포함할 수 있다. When the vehicle speed exceeds the reference speed, the controller 140 may obtain driving information of the vehicle from the detection unit 120. Here, the driving information of the vehicle may include any one of acceleration in the height direction of the vehicle, acceleration in the short axis direction of the vehicle, or a pitch angle.

또한, 제어부(140)는 카메라(110)로부터 획득된 노면 이미지를 기반으로 노면에 구비된 장애물의 형상 또는 노면의 구배를 판단할 수 있으며, 실시예에 따르면 제어부(140)는 장애물의 형상을 방지턱 또는 포트홀로 판단할 수 있고, 노면의 구배가 '-'값을 갖는 경우 내리막 도로로 판단할 수 있고, 노면의 구배가 '+'값을 갖는 경우 오르막 도로로 판단할 수 있다.In addition, the control unit 140 may determine the shape of the obstacle provided on the road surface or the gradient of the road surface based on the road surface image obtained from the camera 110. According to an embodiment, the control unit 140 Alternatively, it can be determined as a pothole, and when the road surface has a'-' value, it can be determined as a downhill road, and when the road surface has a'+' value, it can be determined as an uphill road.

제어부(140)는 롤 오버 센서(123)로부터 검출된 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 검출부(120)로부터 산출된 피치 각도가 기준 각도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 피치 각도는 피치 각속도, 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도 및 차량의 높이 방향 가속도를 기반으로 산출될 수 있다. 또한, 제어부(140)는 관성 센서(122)로부터 검출된 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 노면 이미지를 기반으로 장애물의 형상이 방지턱 또는 포트홀인지 여부를 판단할 수 있고, 노면의 구배의 절대치가 기준값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.The controller 140 may determine whether the acceleration acting in the height direction of the vehicle detected from the rollover sensor 123 exceeds the first reference acceleration. In addition, the controller 140 may determine whether the pitch angle calculated from the detection unit 120 exceeds a reference angle. Here, the pitch angle may be calculated based on the pitch angular velocity, acceleration acting in the short axis direction of the vehicle, and acceleration in the height direction of the vehicle. In addition, the controller 140 may determine whether the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle detected from the inertial sensor 122 exceeds the second reference acceleration. Also, the controller 140 may determine whether the shape of the obstacle is a bump or a porthole based on the road surface image, and may determine whether the absolute value of the road surface gradient exceeds a reference value.

제어부(140)는 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하고, 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하고, 피치 각도가 기준 각도를 초과하며, 장애물의 형상이 방지턱 또는 포트홀이거나, 노면 구배의 절대치가 기준값을 초과하는 경우, 안전장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. The controller 140 determines that the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration, the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration, the pitch angle exceeds the reference angle, and When the shape is a bump or a porthole, or the absolute value of the road surface gradient exceeds the reference value, a control signal for controlling the operation of the safety device may be generated.

본 발명의 실시예에 따르면, 제어부(140)는 차량의 높이 방향의 가속도, 차량의 단축 방향의 가속도 및 피치 각도와, 노면 이미지를 기반으로 판단된 장애물의 형상 또는 노면 구배에 기초하여 차량의 거동을 예측하고, 예측 결과 차량의 거동에 의해 탑승자가 차량의 높이 방향으로 이동할 것이라고 판단되면 탑승자 구속을 위한 안전장치를 제어할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the control unit 140 performs the behavior of the vehicle based on the acceleration in the height direction of the vehicle, the acceleration in the short axis direction of the vehicle, and the pitch angle, and the shape or road gradient of the obstacle determined based on the road surface image. If it is determined that the occupant will move in the height direction of the vehicle based on the vehicle behavior as a result of the prediction, the safety device for restraining the occupant can be controlled.

따라서, 제어부(140)는 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하고, 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하고, 피치 각도가 기준 각도를 초과하며, 장애물의 형상이 방지턱 또는 포트홀이거나, 노면 구배의 절대치가 기준값을 초과하는 경우, 탑승자가 차량의 높이방향으로 이동할 것이라고 판단할 수 있다. Accordingly, the controller 140 determines that the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration, the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration, and the pitch angle exceeds the reference angle, When the shape of the obstacle is a bump or a porthole, or the absolute value of the road surface gradient exceeds the reference value, it may be determined that the occupant will move in the height direction of the vehicle.

제어부(140)는 탑승자가 차량의 높이방향으로 이동될 것이라고 판단되면, 안전장치의 동작을 제어하는 제어신호를 출력하고 안전장치의 모터의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 제어신호를 출력하는데 있어, 출력하는 기준을 산출할 수 있다. 일 예로, 제어부(140)는 카메라(110)로부터 획득된 노면 이미지로부터 방지턱의 존재를 판단한 이후, 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는 시점, 차량의 피치 각속도가 기준 각속도를 초과하는 피치 각도 및 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하는 시점을 기반으로 탑승자가 이동할 것이라고 판단할 수 있다. 보다 자세한 설명은 도 5 내지 7을 참조한다.When it is determined that the occupant will move in the height direction of the vehicle, the control unit 140 may output a control signal for controlling the operation of the safety device and control the operation of the motor of the safety device. In outputting the control signal, the control unit 140 may calculate an output criterion. For example, after determining the existence of a bump from the road surface image obtained from the camera 110, the controller 140 determines the time when the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration, and the pitch angular velocity of the vehicle is the reference angular velocity. It may be determined that the occupant will move based on the pitch angle exceeding the and the moment when the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration. For a more detailed description, refer to FIGS. 5 to 7.

한편, 제어부(140)는 차량의 높이방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는 조건, 피치 각도가 기준 각도를 초과하는 조건 또는 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하는 조건 중 어느 하나를 만족하지 않는 경우, 차량의 안전 장치의 제어 동작을 종료할 수 있다.On the other hand, the controller 140 determines that the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration, the pitch angle exceeds the reference angle, or the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration. If any one of the above conditions is not satisfied, the control operation of the safety device of the vehicle may be terminated.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a detection unit according to an embodiment of the present invention.

검출부(120)는 차량의 단축 방향으로 회전하는 롤링(rolling)과, 차량의 장축 방향으로 회전하려는 피칭(pitching), 차량의 높이 방향으로 회전하려는 요잉(yawing)에 대한 가속도를 검출할 수 있다. 실시예에 따르면, 검출부(120)는 피치 센서(121), 관성 센서(122) 및 롤 오버 센서(123)를 포함할 수 있다. The detection unit 120 may detect acceleration of rolling rotating in the short axis direction of the vehicle, pitching rotating in the long axis direction of the vehicle, and yawing rotating in the height direction of the vehicle. According to an embodiment, the detection unit 120 may include a pitch sensor 121, an inertial sensor 122, and a roll over sensor 123.

보다 구체적으로, 피치 센서(121)는 피칭에 따른 피치 각속도를 측정할 수 있다. 관성 센서(122)는 IMU(Inertial Measurement Unit)를 포함할 수 있으며, 롤링에 따른 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도를 측정할 수 있다. 롤 오버 센서(123)는 요잉에 따른 차량의 높이 방향의 가속도를 측정할 수 있다. 아울러, 검출부(120)는 피치 센서(121)로 측정된 피치 각속도, 관성 센서(122)로 측정된 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도 및 롤 오버 센서(123)로 측정된 차량의 높이 방향 가속도를 기반으로 피치 각도를 산출할 수 있다. More specifically, the pitch sensor 121 may measure a pitch angular velocity according to pitching. The inertial sensor 122 may include an IMU (Inertial Measurement Unit), and may measure acceleration acting in the short axis direction of the vehicle according to rolling. The roll over sensor 123 may measure acceleration in the height direction of the vehicle according to yawing. In addition, the detection unit 120 measures the pitch angular velocity measured by the pitch sensor 121, the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle measured by the inertial sensor 122, and the acceleration in the height direction of the vehicle measured by the rollover sensor 123. Based on the pitch angle can be calculated.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 안전 제어 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling safety of a vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 안전벨트의 체결 상태를 확인한다(S101). 3, the control unit 140 checks the fastening state of the seat belt (S101).

제어부(140)는 차량의 속도가 기준 속도를 초과하였는지 여부를 판단한다(S102). S102에서 차량의 속도가 기준 속도를 초과한 것(Y)으로 판단하면, 검출부(120)로부터 차량의 주행 정보를 획득한다(S103). S103에서 획득된 차량의 주행 정보는 차량의 주행 정보는 차량의 높이 방향의 가속도, 차량의 단축 방향의 가속도 및 피치 각도를 포함할 수 있다. The controller 140 determines whether the vehicle speed exceeds the reference speed (S102). If it is determined in S102 that the vehicle speed exceeds the reference speed (Y), driving information of the vehicle is obtained from the detection unit 120 (S103). The driving information of the vehicle obtained in S103 may include an acceleration in a height direction of the vehicle, an acceleration in a short axis direction of the vehicle, and a pitch angle.

제어부(140)는 카메라(110)로부터 노면 이미지를 획득한다(S104). S104에서 제어부(140)는 카메라(110)로부터 획득된 노면 이미지를 기반으로 노면에 구비된 장애물의 형상 또는 노면의 구배를 판단할 수 있으며, 실시예에 따르면 제어부(140)는 장애물의 형상을 방지턱 또는 포트홀로 판단할 수 있고, 노면의 구배가 '-'값을 갖는 경우 내리막 도로로 판단할 수 있고, 노면의 구배가 '+'값을 갖는 경우 오르막 도로로 판단할 수 있다.The controller 140 obtains a road surface image from the camera 110 (S104). In S104, the control unit 140 may determine the shape of the obstacle provided on the road surface or the gradient of the road surface based on the road surface image obtained from the camera 110, and according to the embodiment, the control unit 140 prevents the shape of the obstacle. Alternatively, it can be determined as a pothole, and when the road surface has a'-' value, it can be determined as a downhill road, and when the road surface has a'+' value, it can be determined as an uphill road.

제어부(140)는 획득된 차량의 주행 정보 및 노면 이미지를 기반으로 안전장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성한다(S105).The controller 140 generates a control signal for controlling the operation of the safety device based on the acquired driving information and the road surface image (S105).

S105에서 제어부(140)는 차량의 높이 방향의 가속도, 차량의 단축 방향의 가속도 및 피치 각도와, 노면 이미지를 기반으로 판단된 장애물의 형상 또는 노면 구배에 기초하여 차량의 거동을 예측할 수 있다. 제어부(140)는 예측 결과를 기반으로 차량의 거동에 의해 탑승자가 차량의 높이방향으로 이동할 것으로 판단하면 안전장치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. In S105, the controller 140 may predict the behavior of the vehicle based on the acceleration in the height direction of the vehicle, the acceleration in the short axis direction of the vehicle, and the pitch angle, and the shape or road surface gradient of the obstacle determined based on the road surface image. The control unit 140 may generate a control signal for controlling the operation of the safety device if it is determined that the occupant moves in the height direction of the vehicle by the behavior of the vehicle based on the prediction result.

이하에서는 안전장치의 동작을 제어하는 제어 신호가 생성되는 구체적인 조건에 대해 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, specific conditions under which a control signal for controlling the operation of the safety device is generated will be described in more detail.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 안전 제어 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling safety of a vehicle according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 안전벨트가 체결된 상태를 확인한다(S201). As shown in Figure 4, the control unit 140 checks the seat belt is fastened (S201).

제어부(140)는 차량의 속도가 기준 속도를 초과하였는지 여부를 판단한다(S202). S202에서 차량의 속도가 기준 속도를 초과한 것(Y)으로 판단하면, 피치 센서(121), 관성 센서(122) 및 롤 오버 센서(123)로부터 검출된 값을 기준치와 비교한다. The controller 140 determines whether the vehicle speed exceeds the reference speed (S202). If it is determined in S202 that the vehicle speed exceeds the reference speed (Y), values detected from the pitch sensor 121, the inertial sensor 122, and the rollover sensor 123 are compared with the reference value.

보다 구체적으로 제어부(140)는 롤 오버 센서(123)로부터 검출된 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는지 여부를 판단한다(S203). 또한, 제어부(140)는 피치 센서(121)로부터 획득된 피치 각도가 기준 각도를 초과하는지 여부를 판단한다(S204). 여기서, S204에서 피치 각도는 검출된 차량의 장축 방향으로 작용하는 각속도를 기반으로 변환되어 산출될 수 있다. 또한, 제어부(140)는 관성 센서(122)로부터 검출된 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하는지 여부를 판단한다(S205).More specifically, the controller 140 determines whether the acceleration acting in the height direction of the vehicle detected by the rollover sensor 123 exceeds the first reference acceleration (S203). In addition, the control unit 140 determines whether the pitch angle obtained from the pitch sensor 121 exceeds the reference angle (S204). Here, in S204, the pitch angle may be converted and calculated based on the detected angular velocity acting in the long axis direction of the vehicle. In addition, the controller 140 determines whether the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle detected from the inertial sensor 122 exceeds the second reference acceleration (S205).

제어부(140)는 카메라(110)로부터 노면 이미지를 획득한다(S206). 제어부(140)는 S206에서 획득된 노면 이미지를 기반으로 방지턱의 존재 여부를 판단한다(S207). 또한, 제어부(140)는 S206에서 획득된 노면 이미지를 기반으로 포트홀의 존재 여부를 판단한다(S208). 또한, 제어부(140)는 S206에서 획득된 노면 이미지를 기반으로 노면의 구배의 절대값이 기준 구배를 초과하는지 여부를 판단한다(S209). The controller 140 obtains a road surface image from the camera 110 (S206). The controller 140 determines whether or not the bumper is present based on the road surface image acquired in S206 (S207). Also, the control unit 140 determines whether or not a porthole exists based on the road surface image acquired in S206 (S208). Also, the controller 140 determines whether the absolute value of the road surface gradient exceeds the reference gradient based on the road surface image acquired in S206 (S209).

제어부(140)는 S203에서 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는 것으로 판단하고(Y), S204에서 피치 각도가 기준 각도를 초과하는 것으로 판단하고(Y), S205에서 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하는 것으로 판단하며(Y), S207에서 노면에 방지턱이 존재하는 것으로 판단하거나(Y), S208에서 노면에 포트홀이 존재하는 것으로 판단하거나(Y), S209에서 노면 구배의 절대값이 기준 구배를 초과하는 것으로 판단하면(Y) 즉, 내리막 경사 또는 오르막 경사가 기준 경사각을 초과하는 것으로 판단하면, 안전장치를 제어하는 신호를 생성한다(S210). 또한, 제어부(140)는 생성된 제어 신호에 따라 안전 장치의 모터를 구동한다(S211).The controller 140 determines in S203 that the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration (Y), determines that the pitch angle exceeds the reference angle in S204 (Y), and determines that the vehicle in S205 It is determined that the acceleration acting in the short axis direction of is exceeding the second reference acceleration (Y), and it is determined that there is a bump on the road surface in S207 (Y), or it is determined that a porthole exists in the road surface in S208 (Y ), if it is determined in S209 that the absolute value of the road surface gradient exceeds the reference gradient (Y), that is, if it is determined that the downhill slope or the uphill slope exceeds the reference slope angle, a signal for controlling the safety device is generated (S210) . In addition, the control unit 140 drives the motor of the safety device according to the generated control signal (S211).

본 발명의 실시예에 따르면, S203에서 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는 것으로 판단하고(Y), S204에서 피치 각도가 기준 각도를 초과하는 것으로 판단하고(Y), S205에서 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하는 것으로 판단하며(Y), S207에서 노면에 방지턱이 존재하는 것으로 판단하거나(Y), S208에서 노면에 포트홀이 존재하는 것으로 판단하거나(Y), S209에서 노면 구배의 절대값이 기준 구배를 초과하는 것으로 판단하면(Y) 즉, 내리막 경사 또는 오르막 경사가 기준 경사각을 초과하는 것으로 판단하면, 제어부(140)는 차량의 거동에 의해 탑승자가 차량의 높이방향으로 이동할 것으로 판단할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is determined in S203 that the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration (Y), and in S204 it is determined that the pitch angle exceeds the reference angle (Y), In S205, it is determined that the acceleration acting in the direction of the short axis of the vehicle exceeds the second reference acceleration (Y), and in S207, it is determined that there is a bump on the road surface (Y), or in S208, it is determined that there is a porthole on the road surface. Or (Y), if it is determined in S209 that the absolute value of the road surface gradient exceeds the reference gradient (Y), that is, if it is determined that the downhill slope or the uphill slope exceeds the reference slope angle, the controller 140 Accordingly, it can be determined that the occupant will move in the height direction of the vehicle.

한편, 제어부(140)는 S203에서 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도 이하이거나(N), S204에서 피치 각도가 기준 각도를 이하이거나(N), S205에서 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도 이하이거나(N), S207에서 노면에 방지턱이 존재하지 않는 것으로 판단하거나(N), 노면에 포트홀이 존재하지 않는 것으로 판단하거나(N), 노면 구배의 절대값이 기준 구배를 초과하지 않는 것으로 판단하면(N), 차량의 안전장치의 제어 동작을 종료한다.On the other hand, the control unit 140 has the acceleration acting in the height direction of the vehicle in S203 is less than or equal to the first reference acceleration (N), or the pitch angle in S204 is less than the reference angle (N), or acts in the short axis direction of the vehicle in S205 When the acceleration is less than the second reference acceleration (N), it is determined that there is no bump on the road surface in S207 (N), it is determined that there is no porthole on the road surface (N), or the absolute value of the road surface gradient is the standard If it is determined that the gradient does not exceed (N), the control operation of the vehicle safety device is terminated.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어신호 생성 기준을 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing a control signal generation criterion according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 제어부(140)는 카메라(110)로부터 획득된 노면 이미지로부터 방지턱의 존재를 판단한 이후, 롤 오버 센서(123)로부터 검출된 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도(A)가 제1 기준 가속도를 초과하는지 여부를 판단한다. 제어부(140)는 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는 시점을 기반으로 안전장치의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 기준으로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 5, according to an embodiment, after determining the existence of a bump from the road surface image obtained from the camera 110, the control unit 140 moves in the height direction of the vehicle detected from the rollover sensor 123. It is determined whether the acting acceleration A exceeds the first reference acceleration. The controller 140 may determine as a reference for generating a control signal for controlling the operation of the safety device based on a point in time when the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration.

본 발명의 실시예에 따르면 제어부(140)는 도 5에 도시된 차량의 높이방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하는 시점을 기반으로 안전장치의 동작을 제어하는 제어신호의 생성을 결정하지 않고, 도 6 및 도 7에 도시된 제어신호 생성 기준을 조합하여 도 5 내지 도 7의 제어신호 생성기준을 만족하는 경우 안전장치의 동작을 제어하는 제어신호를 생성할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the controller 140 determines the generation of a control signal for controlling the operation of the safety device based on a point in time when the acceleration acting in the height direction of the vehicle shown in FIG. 5 exceeds the first reference acceleration. Instead, when the control signal generation criteria shown in FIGS. 6 and 7 are combined and the control signal generation criteria shown in FIGS. 5 to 7 are satisfied, a control signal for controlling the operation of the safety device may be generated.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제어신호 생성 기준을 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing a control signal generation criterion according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 제어부(140)는 카메라(110)로부터 획득된 노면 이미지로부터 방지턱의 존재를 판단한 이후, 피치 센서(121)로부터 검출된 피치 각속도(B)가 기준 각속도를 초과하는지 여부를 판단한다. 제어부(140)는 차량의 피치 각속도가 기준 각속도를 초과하는 피치 각도를 기반으로 안전장치의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 기준으로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 6, according to an embodiment, after determining the existence of a bump from the road surface image obtained from the camera 110, the controller 140 determines the pitch angular velocity B detected from the pitch sensor 121 It is judged whether it exceeds the standard angular velocity. The controller 140 may determine as a reference for generating a control signal for controlling the operation of the safety device based on a pitch angle in which the pitch angular velocity of the vehicle exceeds the reference angular velocity.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제어신호 생성 기준을 나타낸 도면이다.7 is a diagram showing a control signal generation criterion according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 제어부(140)는 카메라(110)로부터 획득된 노면 이미지로부터 방지턱의 존재를 판단한 이후, 관성 센서(122)로부터 검출된 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도(C)가 제2 기준 가속도를 초과하는지 여부를 판단한다. 제어부(140)는 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하는 시점을 기반으로 안전장치의 동작을 제어하는 제어신호를 생성하는 기준으로 판단할 수 있다.As shown in FIG. 7, according to an embodiment, after determining the existence of a bump from the road surface image obtained from the camera 110, the controller 140 acts in the direction of the short axis of the vehicle detected from the inertial sensor 122. It is determined whether the acceleration C exceeds the second reference acceleration. The controller 140 may determine as a reference for generating a control signal for controlling the operation of the safety device based on a point in time when the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.

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.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

카메라 110
검출부 120
구동부 130
제어부 140Camera 110
Detection unit 120
Drive 130
Control 140

Claims (10)

노면 이미지를 획득하는 카메라;
차량의 주행 정보를 검출하는 검출부; 및
상기 노면 이미지 및 상기 차량의 주행 정보를 기반으로 탑승자 구속을 위한 안전장치를 제어하는 제어부를 포함하는 차량의 안전 제어 장치.A camera that acquires a road surface image;
A detection unit that detects vehicle driving information; And
A vehicle safety control device comprising a control unit for controlling a safety device for restraining an occupant based on the road surface image and driving information of the vehicle. 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
상기 노면 이미지를 기반으로 상기 노면에 구비된 장애물 형상 또는 노면 구배를 판단하는 차량의 안전 제어 장치.The method according to claim 1,
The control unit
A vehicle safety control device that determines the shape of an obstacle provided on the road surface or a road surface gradient based on the road surface image. 청구항 2에 있어서,
상기 차량의 주행 정보는
상기 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도, 피치 각도를 포함하는 차량의 안전 제어 장치.The method according to claim 2,
The driving information of the vehicle is
A vehicle safety control device including an acceleration acting in a height direction of the vehicle, an acceleration acting in a short axis direction of the vehicle, and a pitch angle. 청구항 3에 있어서,
상기 제어부는
상기 차량의 속도가 기준 속도를 초과하고, 상기 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하고, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하고, 상기 피치 각도가 기준 각도를 초과하며, 상기 장애물의 형상이 방지턱 또는 포트홀이거나, 상기 노면 구배의 절대치가 기준값을 초과하면, 상기 탑승자 구속을 위한 안전장치의 동작을 제어하는 신호를 생성하는 차량의 안전 제어 장치.The method of claim 3,
The control unit
The vehicle speed exceeds the reference speed, the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration, the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration, and the pitch angle A safety control device for a vehicle that generates a signal for controlling the operation of the safety device for restraining the occupant when is exceeding the reference angle, the shape of the obstacle is a bump or a porthole, or the absolute value of the road surface gradient exceeds a reference value. 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는
상기 차량의 주행 정보 및 상기 노면 이미지를 기반으로 상기 차량의 높이방향 거동 변화를 예측하는 차량의 안전 제어 장치.The method according to claim 1,
The control unit
A vehicle safety control device that predicts a change in a height direction behavior of the vehicle based on the driving information of the vehicle and the road surface image. 차량의 주행 정보를 검출하는 단계;
노면 이미지를 획득하는 단계; 및
상기 차량의 주행 정보 및 상기 노면 이미지를 기반으로 탑승자 구속을 위한 안전장치를 제어하는 단계를 포함하는 차량의 안전 제어 방법.Detecting driving information of the vehicle;
Obtaining a road surface image; And
And controlling a safety device for restraining an occupant based on the driving information of the vehicle and the road surface image. 청구항 6에 있어서,
상기 노면 이미지를 기반으로 상기 노면에 구비된 장애물 형상 또는 노면 구배를 판단하는 단계를 더 포함하는 차량의 안전 제어 방법.The method of claim 6,
The vehicle safety control method further comprising the step of determining an obstacle shape or a road surface gradient provided on the road surface based on the road surface image. 청구항 7에 있어서,
상기 차량의 주행 정보는
상기 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도, 피치 각도를 포함하는 차량의 안전 제어 방법.The method of claim 7,
The driving information of the vehicle is
A vehicle safety control method including an acceleration acting in a height direction of the vehicle, an acceleration acting in a short axis direction of the vehicle, and a pitch angle. 청구항 8에 있어서,
상기 차량의 속도가 기준 속도를 초과하고, 차량의 높이 방향으로 작용하는 가속도가 제1 기준 가속도를 초과하고, 상기 차량의 단축 방향으로 작용하는 가속도가 제2 기준 가속도를 초과하고, 상기 피치 각도가 기준 각도를 초과하며, 상기 장애물의 형상이 방지턱 또는 포트홀이거나, 상기 노면 구배의 절대치가 기준값을 초과하면, 상기 탑승자 구속을 위한 안전장치의 동작을 제어하는 신호를 생성하는 차량의 안전 제어 방법.The method of claim 8,
The vehicle speed exceeds the reference speed, the acceleration acting in the height direction of the vehicle exceeds the first reference acceleration, the acceleration acting in the short axis direction of the vehicle exceeds the second reference acceleration, and the pitch angle is A vehicle safety control method for generating a signal for controlling the operation of the safety device for restraining the occupant when the reference angle is exceeded, the shape of the obstacle is a bump or a porthole, or the absolute value of the road surface gradient exceeds a reference value. 청구항 6에 있어서,
상기 차량의 주행 정보 및 상기 노면 이미지를 기반으로 상기 차량의 높이방향 거동 변화를 예측하는 단계를 더 포함하는 차량의 안전 제어 방법.The method of claim 6,
The vehicle safety control method further comprising predicting a change in the height direction behavior of the vehicle based on the driving information of the vehicle and the road surface image.
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