KR20220064108A - 보행자 충돌 판단 시스템 및 방법 - Google Patents

보행자 충돌 판단 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20220064108A KR1020200150274A KR20200150274A KR20220064108A KR 20220064108 A KR20220064108 A KR 20220064108A KR 1020200150274 A KR1020200150274 A KR 1020200150274A KR 20200150274 A KR20200150274 A KR 20200150274A KR 20220064108 A KR20220064108 A KR 20220064108A
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Abstract

차량 범퍼의 범퍼 흡수체의 전방 표면에 배치되고, 교류 전원의 인가에 의해 전자기장을 형성하는 도전 패턴 및 상기 차량 범퍼의 범퍼 스킨의 내면의 상기 도전 패턴에 대향하는 위치에 배치된 도전 물질을 포함하는 충돌 검출 센서 및 상기 도전 패턴에 흐르는 전류 변화에 기반하여 보행자의 충돌 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 보행자 충돌 판단 시스템이 개시된다.

Description

보행자 충돌 판단 시스템 및 방법{SYSTEM METHOD FOR DETERMINING COLLISION OF WALKER}
본 발명은 보행자 충돌 판단 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량과 보행자의 충돌 시 보행자의 충돌 여부를 센싱할 수 있는 간단한 구조의 센서를 통해 정확하게 보행자 충돌 여부를 판단할 수 있는 보행자 충돌 판단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 차량을 운행하는 운전자의 안전뿐만 아니라, 아무런 보호장비 없이 충돌하는 보행자의 안전에도 관심이 높아지고 있다.
국내에서는 보행자 충돌안전법규와 관련하여 차량이 보행자와 추돌하여 보행자의 두부(頭部)가 차량 보닛에 충돌하는 2차 충돌이 발생하는 경우 보행자 두부 손상치를 규제하고 있으며, 성인과 어린이의 각 머리모델에 따라 다른 구조적 충돌특성이 요구된다.
이러한 충돌특성 중 가장 중요한 요소는 두부 손상치(HTC)가 전체 영역에 대해 1000 이하로 전체적으로 고른 값을 가져야 하며, 엔진룸 내 패키징 상태를 고려하여 충돌 시 최대 변형량이 최소화되어야 한다는 점이다.
이에, 차량 보닛을 설계함에 있어, 차량 특성상 기본적으로 요구되는 강성은 물론 외관의 미려함을 위한 디자인 측면과 더불어 보행자 충돌에 대응하기 위한 충격흡수 기능 등이 함께 고려되고 있다.
한편, 자동차 산업이 발전함에 따라 다양한 편의사양이 개발되고 있다. 특히, 충돌 등의 사고 시에 충돌한 보행자를 보호하여 전술한 것과 같은 충돌 안전 법규를 충족시키기 위해, 차량의 보행자 충돌 시 충돌 대상이 보행자임을 판단하고 그에 따라 차량의 후드를 리프트 시키거나 보행자용 에어백 등을 전개시키는 것과 같은 보행자 보호 시스템이 차량에 적용되고 있다.
종래의 보행자 보호 시스템은, 보행자 충돌을 검출하기 위해, 주로 차량의 범퍼의 스킨 후면에 가속도 센서, 압력센서, 광섬유 센서 등의 수동 센서(passive sensor)를 직접 체결하는 방식으로 구현되고 있다. 이러한 종래의 보행자 보호 시스템은, 수동 센서 장치를 범퍼 전 영역에 설치하여야 하므로 매우 많은 수의 센서가 요구되며, 각각의 센서를 일일이 범퍼에 개별 장착하여야 한다.
이에 따라, 종래의 보행자 보호 시스템은, 센서를 설치하기 위한 별도 부품 및 센서의 수가 증가함에 따른 비용 증가 및 조립에 소요되는 시간 및 공수 부담 증가 등의 문제를 갖는다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2008-0101483 A KR 10-0930224 B
이에 본 발명은, 단순한 구조 및 편리한 조립성을 갖는 보행자 충돌 센서를 구비한 보행자 충돌 판단 시스템 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
차량 범퍼의 범퍼 흡수체의 전방 표면에 배치되고, 교류 전원의 인가에 의해 전자기장을 형성하는 도전 패턴 및 상기 차량 범퍼의 범퍼 스킨의 내면의 상기 도전 패턴에 대향하는 위치에 배치된 도전 물질을 포함하는 충돌 검출 센서; 및
상기 도전 패턴에 흐르는 전류 변화에 기반하여 보행자의 충돌 여부를 판단하는 제어부;
를 포함하는 보행자 충돌 판단 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 도전 패턴은 안테나 방사 패턴을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 도전 패턴에 흐르는 전류는, 보행자 충돌에 의해 발생하는 범퍼 스킨의 변형에 의해 상기 도전 물질이 상기 도전 패턴에 의해 형성하는 전자기장의 영역 내에 침투함으로써 변동될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 도전 패턴에 흐르는 전류는, 보행자 충돌에 의해 발생하는 범퍼 스킨의 진동하는 주파수에 따라 그 피크치가 진동할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제어부는, 상기 도전 패턴에 흐르는 전류 피크치의 크기 및 전류 피크치의 진동 주파수를 기반으로 충돌한 대상의 질량과 강성을 판단하고 그 판단 결과를 기반으로 충돌한 대상이 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 차량의 전방물체를 감지하는 전방물체 감지부 및 상기 차량과의 충돌 시 보행자를 보호하기 위한 보호모듈을 구동시키는 보호모듈 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 전방물체 감지부는 적외선 열화상 카메라를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 적외선 열화상 카메라로부터 입력되는 전방물체의 적외선 세기에 대해 외기온도 보상을 한 후 적분한 적분값이 설정세기 이상인 경우 상기 전방물체를 보호장치 작동 대상으로 판별할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
차량 범퍼의 범퍼 흡수체의 전방 표면에 배치되고, 교류 전원의 인가에 의해 전자기장을 형성하는 도전 패턴 및 상기 차량 범퍼의 범퍼 스킨의 내면의 상기 도전 패턴에 대향하는 위치에 배치된 도전 물질을 포함하는 충돌 검출 센서를 이용한 보행자 충돌 판단 방법에 있어서,
상기 도전 패턴에 흐르는 전류 피크치의 크기 및 전류 피크치의 진동 주파수를 기반으로 충돌한 대상의 질량과 강성을 판단하고 그 판단 결과를 기반으로 충돌한 대상이 보행자인지 여부를 판단하는 단계;
를 포함하는 보행자 충돌 판단 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 충돌한 대상이 보행자인 경우 보호모듈 구동부를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 제어부가 적외선 열화상 카메라를 포함하는 전방물체 감지부의 감지결과에 기초하여 보호장치 작동 대상을 판별하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 보호장치 작동 대상인 것으로 판별하고, 상기 충돌한 대상이 보행자인 경우 보호모듈 구동부를 작동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보호장치 작동 대상을 판별하는 단계는, 상기 제어부가 상기 적외선 열화상 카메라로부터 입력되는 전방물체의 적외선 세기에 대해 외기온도 보상을 한 후 적분한 적분값과 설정세기를 비교하여 보행자 대상을 식별하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 보행자 대상을 식별하여 적분값이 설정세기 이상인 경우 상기 보호장치 작동 대상으로 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 보행자 충돌 판단 시스템 및 방법에 따르면, 보행자 충돌을 검출하기 위한 수단으로 범퍼에 단순히 양면 테이프 등으로 부착되거나 인쇄될 수 있는 도전 패턴 및 도전 물질을 적용하므로, 개별 센서 구조물을 다수 개 범퍼에 설치하기 위한 작업 공수를 현저하게 감소시킬 수 있으며, 센서 자체 및 센서 설치를 위한 추가 구조물이 요구되지 않으므로 비용을 현저하게 절감할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템의 충돌 검출 센서의 설치예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 영역 'A'를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 B-B' 선을 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 외부 충격 인가 시 범퍼 변형의 예를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 충돌 발생이 이루어지기 이전의 도전 패턴 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 충돌 발생이 이루어지기 이후의 도전 패턴 및 도전 물질간 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 예에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 강성과 질량에 따른 충돌 대상의 종류를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템의 충돌 검출 센서의 설치예를 도시한 도면이며, 도 2는 도 1의 영역 'A'를 확대 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 B-B' 선을 따라 절개한 단면을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에 적용되는 충돌 검출 센서는 차량 범퍼(100)의 범퍼 흡수체(110) 전방 표면에 배치되어 교류 전원의 인가에 의해 전자기장을 형성하는 도전 패턴(11) 및 차량 범퍼(100)의 범퍼 스킨(120)의 내면의 도전 패턴(11)에 대향하는 위치에 배치된 도전 물질(13)을 포함할 수 있다.
차량의 범퍼(100)는 범퍼 스킨(120)과 범퍼 흡수체(110) 및 범퍼 백 빔(130)을 포함할 수 있다. 범퍼 스킨(120)은 차량의 외부로 노출되어 충격이 가해지는 부위이며, 범퍼 흡수체(110)는 범퍼 스킨(120)의 후방에 배치되어 범퍼 스킨에 가해지는 충격을 흡수하는 부분이며, 범퍼 백 빔(130)은 높은 강성을 갖는 재료로 제작되어 범퍼 스킨(120)에 가해진 충격이 최종적으로 차량 바디로 전달되는 것을 분산시키는 역할을 할 수 있다.
이러한 범퍼(100)의 구조는 당 기술분야에 이미 알려져 있으며, 더욱 구체적인 범퍼(100)의 구조는 본 발명과 직접적인 관련이 없으므로 범퍼(100)의 구조에 대한 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도전 패턴(11)은 범퍼 흡수체(110)의 전방에 배치될 수 있으며 교류 전류가 인가되어 그 주변에 전자기장을 형성할 수 있다. 특히, 도전 패턴(11)은 안테나의 방사체에 대응되는 패턴을 가질 수 있다.
더욱 상세하게 도전 패턴(11)은 유전체 필름(12) 상에 인쇄된 금속(예를 들어, 금, 은, 구리 등) 패턴으로 구현될 수 있으며, 일정한 주파수의 교류 전원이 인가됨으로 인해 그 주변에 시변 전자기장을 형성할 수 있다. 즉, 도전 패턴(11)은 전자기장을 형성을 통해 전자기파를 형성하는 안테나의 방사 패턴과 유사하므로 당 기술분야에 알려진 여러 형태의 안테나 방사 패턴을 적용하여 구현될 수 있다.
도전 패턴(11)을 인쇄한 유전체 필름(12)은 양면 테이프 등과 같은 통상의 접착 수단을 이용하여 범퍼 흡수체(110)의 표면에 부착될 수 있다.
도전 패턴(11)은, 차량의 수평 방향으로 연장된 띠 형상을 갖고 범퍼 흡수체(110) 표면의 일단에서 타단까지 연장되어 형성될 수 있다. 다른 예로, 도전 패턴(11)은 차량의 수평 방향으로 연장된 띠 형상을 갖고 적절한 위치(예를 들어, 범퍼 흡수체(110)의 중앙 및 좌우측의 3개소)에 상호 분리된 복수 개로 구현될 수 있다. 이 경우, 복수의 도전 패턴(11) 각각에 교류 전원이 인가되고 각각에 흐르는 전류가 검출될 수 있다.
도전 물질(13)은 범퍼 흡수체(110)의 전방에 배치되는 범퍼 스킨(120)의 내면, 즉 범퍼 흡수체(110)에 배치된 도전 패턴(11)과 대향하는 위치에 배치될 수 있다. 도전 물질(13)은 금속 재질(예를 들어, 금, 은, 구리)을 범퍼 스킨(120) 내면에 도포하거나 인쇄하는 형태로 제작될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 외부 충격 인가 시 범퍼 변형의 예를 도시한 단면도이다.
도 4에 도시한 것과 같이, 외부 충격 인가 시, 범퍼 스킨(120) 내면에 위치한 도전 물질(13)이 도전 패턴(11)에 접근하면서 도전 패턴(11)에 의해 형성된 전자기장을 변동시켜 도전 패턴(11)에 흐르는 전류의 크기를 변동시킬 수 있다. 더욱 상세하게는, 충돌 이전에 도전 패턴(11)에 흐르는 전류는 자체의 임피던스 특성에 의해 그 크기가 결정될 수 있으며, 충돌에 의해 범퍼 스킨(120)에 변형이 발생하여 범퍼 스킨(120)에 배치된 도전 물질(13)이 도전 패턴(11)에 의해 형성된 전자기장 영역 내로 침투하게 되면 도전 패턴(11)과 도전 물질(13) 사이에 커패시턴스 및 저항이 형성되어 임피던스 특성이 변화됨으로써 도전 패턴(11)에 흐르는 전류가 변화하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 충돌 발생이 이루어지기 이전의 도전 패턴 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 충돌 발생이 이루어지기 이후의 도전 패턴 및 도전 물질간 상태를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 것과 같이, 충돌이 발생하기 이전에는 도전 패턴(11)에 일정한 교류 전원이 인가되면 도전 패턴(11)에 일정한 피크치를 갖는 시변 자기장 및 시변 전기장이 발생하게 된다. 이 때, 도전 패턴(11)에 흐르는 전류는 일정한 피크치를 갖는 교류 전류가 될 수 있다.
충돌에 의해 범퍼 스킨(120)의 변형이 발생하는 경우, 도 6에 도시한 것과 같이 범퍼 스킨(120)에 배치된 도전 물질(13)이 도전 패턴(11)의 전자기장의 범위 내로 침투하면서 도전 패턴(11)과 도전 물질(13) 사이에 커패시턴스(Cso) 및 저항이 형성되어 임피던스 특성이 변화하게 된다.
여기에서, 도전 패턴(11)과 도전 물질(13) 사이의 저항은 충돌 이전과 충돌 이후 도전 패턴(11)과 도전 물질(13)이 서로 공간적으로 분리된 상태를 그대로 유지하므로 충돌 이전과 충돌 이후 저항의 크기는 변화가 없다. 따라서, 충돌 시 저항의 변화에 의한 도전 패턴의 임피던스 변화는 실질적으로 없다고 볼 수 있으며, 충돌에 의한 임피던스 변화에는 커패시턴스의 변화만 고려할 수 있다.
임피던스는 저항의 크기에 비례하고 커패시턴스의 크기에 반비례 하므로, 충돌 시 생성된 도전 패턴(11)과 도전 물질(13) 사이에 커패시턴스가 발생하게 되면 도전 패턴(11)에 흐르는 전류의 크기는 증가하게 된다.
한편, 범퍼 스킨(120)은 일정한 탄성을 갖는 특성을 가지므로 보행자 또는 다른 물체와 충돌 시 일정한 진동이 발생하게 되는데 이 진동에 의해 도전 패턴(11)과 도전 물질(13) 사이에 커패시턴스의 크기 역시 진동하게 되고, 그에 따라 도전 패턴(11)에 흐르는 전류의 피크치 역시 진동하게 된다.
물체 충돌에 대한 범퍼 스킨의 침투 변위는 충돌 속도와 충돌한 대상의 질량에 비례하며, 충돌 시 발생하는 범퍼 스킨의 진동 주파수는 충돌한 대상의 강성의 제곱근에 비례함이 당 기술분야에 공지되어 있다.
이러한 특성을 이용하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템은 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 크기 및 전류 피크치의 진동 주파수를 이용하여 충돌한 대상이 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템은, 보행자 충돌을 검출하기 위한 수단으로 범퍼에 단순히 양면 테이프 등으로 부착되거나 인쇄될 수 있는 도전 패턴(11) 및 도전 물질(13)을 적용하므로, 개별 센서 구조물을 다수 개 범퍼에 설치하기 위한 작업 공수를 현저하게 감소시킬 수 있으며, 센서 자체 및 센서 설치를 위한 추가 구조물이 요구되지 않으므로 비용을 현저하게 절감할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템은, 도 1 내지 도 6을 통해 설명한 것과 같은 충돌 검출 센서(10) 및 제어부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(20)는 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 크기 및 전류 피크치의 진동 주파수를 기반으로 충돌 대상의 질량과 강성을 판단하고 그 판단 결과를 기반으로 충돌 대상이 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
전술한 바와 같이, 충돌한 대상의 범퍼 스킨의 침투 변위는 충돌 속도와 충돌한 대상의 질량에 비례하는 것으로 알려져 있으므로, 제어부(20)는 범퍼 스킨의 침투 변위에 대응되는 도전 패턴(11)에 흐르는 전류의 피크치의 최대값과 충돌 시 차속 감지부(40)에 의해 감지된 차속을 이용하여 충돌 대상의 질량을 도출할 수 있다.
또한, 충돌한 대상의 강성의 제곱근은 범퍼 스킨의 진동 주파수에 비례함이 알려져 있으므로 도전 패턴(11)에 흐르는 전류의 피크치의 진동 주파수를 이용하여 충돌 대상의 강성을 도출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 예에 따른 보행자 충돌 판단 시스템에서 강성과 질량에 따른 충돌 대상의 종류를 나타낸 예시도이다.
제어부(20)는 도출한 충돌 대상의 질량 및 강성을 도 8에 도시된 것과 같은 기준에 적용하여 충돌 대상의 종류가 어떤 것인지 판단할 수 있으며, 충돌 대상이 보행자인 것으로 판단된 경우 보호 모듈 구동부(50)을 작동시켜 후드 리프트(Hood Lift)나 보행자 에어백 등과 같은 보행자 보호 모듈이 작동되게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템은, 보행자 충돌 판단의 보조 수단으로서 전방물체 감지부(30)를 더 포함할 수 있으며, 충돌 판단의 결과에 기반하여 보행자 보호 모듈을 구동시키기 위한 보호 모듈 구동부(50)를 더 포함할 수 있다.
전방물체 감지부(30)는 차량의 전방물체를 감지하는 능동센서로써, FIR(Far InfraRed) 열화상 카메라를 포함할 수 있다. 전방물체 감지부(30)는 전방물체에서 발생되는 적외선을 감지하여 제어부(20)에 제공할 수 있다.
보호모듈 구동부(50)는 차량과의 충돌 시 보행자를 보호하기 위한 보호모듈을 구동시킬 수 있다. 여기에서, 보호모듈은 후드리프트(Hood lift) 및 보행자 에어백 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제어부(20)는 전방물체 감지부(30)인 FIR 열화상 카메라로부터 입력되는 전방물체의 적외선 세기에 대해 외기온도 보상을 한 후 적분한 적분값이 설정세기 이상인 경우 보호장치 작동 대상으로 판별할 수 있다. 이 때, 제어부(20)는 1차적으로 생물과 무생물을 구분한 후 2차적으로 생물인 경우 아이와 성인을 판별할 수 있다.
그러나 본 발명에서 보호장치 작동 대상은 성인 보행자로서, 성인의 적외선 세기는 무생물과 아이보다 크기 때문에 제어부(20)는 전방물체에서 방사되는 적외선 세기를 적분한 적분값이 성인 보행자를 판별하기 위한 설정세기 이상인 경우 보호장치 작동 대상으로 판별할 수 있다.
한편, 제어부(20)는 보호장치 작동 대상을 판별한 후 보호장치 작동 대상인 경우 보호장치 작동 충돌을 판별하여 보호장치 작동 충돌이면 보호모듈 구동부(50)를 작동시킬 수도 있다. 즉, 보호장치 작동 대상을 먼저 판별한 후 다음으로 보호장치 작동 충돌을 순차적으로 판별하여 보호모듈 구동부(50)를 작동시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 시스템은, FIR 열화상 카메라(30)와 같이 능동센서를 통해 전방의 보행자를 식별하여 보호장치 작동 대상인지 판별하고, 도전 패턴(11) 및 도전 물질(13)로 구성되는 수동센서를 통해 차량에 충돌이 발생한 경우 보호장치 작동 충돌인지 판별함으로써, 보호장치 작동 대상의 충돌인 경우에만 보호모듈을 구동시킬 수 있어 보호장치의 오작동을 방지할 수 있으며, 오작동으로 인한 비용을 절감할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 방법은, 먼저, 제어부(20)가 전방물체 감지부(30)인 FIR 열화상 카메라로부터 감지결과를 입력 받는다(S10).
이어, 단계(S10)에서 FIR 열화상 카메라로부터 감지결과를 입력 받은 후 제어부(20)는 보행자 대상을 식별할 수 있다(S20).
단계(S20)에서, 제어부(20)는 입력되는 전방물체의 적외선 세기에 대해 외기온도 보상을 한 후 적분한 적분값과 설정세기를 비교하여 보행자 대상을 식별할 수 있다. 본 실시예에서 보행자 대상은 성인 보행자로서, 성인 보행자의 적외선 세기는 무생물과 아이보다 크기 때문에 제어부(20)는 전방물체에서 방사되는 적외선 세기를 적분한 적분값과 성인 보행자를 식별하기 위한 설정세기를 비교하여 보행자 대상을 식별할 수 있다.
이어, 단계(S20)에서 보행자 대상을 식별한 결과를 기반으로 제어부(20)는 보호장치 작동 대상인지 판단할 수 있다(S30). 보행자 대상이 성인으로 식별된 경우, 제어부(20)는 보호장치 작동 대상으로 판별할 수 있다.
한편, 제어부(20)는 보호장치 작동 대상을 판별하는 과정을 수행함과 동시에 차속 감지부(30)와 충돌 검출 센서(10)로부터 차속과 충돌 감지결과를 입력 받는다(S40).
이어, 단계(S40)에서 충돌 검출 센서(10)로부터 충돌 감지결과를 입력 받은 후 제어부(20)는 충돌 감지결과인 전류 변화량과 전류량 변화 패턴에 기초하여 보행자 충돌을 식별할 수 있다(S50).
여기에서, 제어부(20)는 충돌 검출 센서(10)의 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 최대값 및 차속 감지부(40)에서 감지된 차속을 기반으로 반영하여 충돌 대상의 질량을 산출하고 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 진동 주파수에 기반하여 충돌 대상의 강성을 산출한 후 그 결과에 기초하여 충돌 대상이 보행자(성인) 인지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 제어부(20)는 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 크기와 진동 주파수 및 차속을 기반으로 충돌 대상의 질량 및 강성을 산출한 후, 도 8에 도시된 바와 같이 충돌 대상의 강성이 설정범위에 포함되고, 질량이 설정값 이상인 경우 충돌 대상을 성인 보행자로 식별할 수 있다.
이어, 단계(S50)에서 보행자 충돌을 식별한 결과를 기반으로 제어부(20)는 보호장치 작동 충돌인지 판단할 수 있다(S60).
이어, 단계(S60)에서 보행자 충돌이 성인 보행자로 식별된 경우, 제어부(20)는 보호장치 작동 충돌로 판별할 수 있다.
이어, 단계(S30)에서 보호장치 작동 대상인지 판단한 결과와 단계(S60)에서 보호장치 작동 충돌인지 판단한 결과에 따라 제어부(20)는 보호장치 작동 대상의 충돌인지 판단할 수 있다(S70).
이어, 단계(S70)에서 보호장치 작동 대상의 충돌인지 판단하여 보호장치 작동 대상이고 보호장치 작동 충돌인 경우, 제어부(20)는 보호모듈 구동부(50)를 작동시킬 수 있다(S80).
도 10은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 따른 보행자 충돌 판단 방법은, 먼저 제어부(20)가 전방물체 감지부(30)인 FIR 열화상 카메라로부터 감지결과를 입력 받을 수 있다(S110).
이어, 단계(S110)에서 FIR 열화상 카메라로부터 감지결과를 입력받은 후 제어부(20)는 보행자 대상을 식별할 수 있다(S120). 단계(S120)에서 제어부(20)는 입력되는 전방물체의 적외선 세기에 대해 외기온도 보상을 한 후 적분한 적분값과 설정세기를 비교하여 보행자 대상을 식별할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서 보행자 대상은 성인 보행자로서, 성인 보행자의 적외선 세기는 무생물과 아이보다 크기 때문에 제어부(20)는 전방물체에서 방사되는 적외선 세기를 적분한 적분값과 성인 보행자를 식별하기 위한 설정세기를 비교하여 보행자 대상을 식별할 수 있다.
이어, 단계(S120)에서 보행자 대상을 식별한 결과를 기반으로 제어부(20)는 보호장치 작동 대상인지 판단할 수 있다(S130). 단계(S130)에서 보행자 대상이 성인으로 식별된 경우, 제어부(20)는 보호장치 작동 대상으로 판별할 수 있다.
이어, 단계(S130)에서 보호장치 작동 대상인지 판단하여 보호장치 작동 대상인 경우, 제어부(20)는 차속 감지부(30)와 충돌 검출 센서(10)로부터 차속과 충돌 감지결과에 해당하는 도전 패턴(11)의 전류 변화를 입력 받을 수 있다(S140).
이어, 단계(S140)에서 충돌 검출 센서(10)로부터 충돌 감지결과를 입력받은 후 제어부(20)는 충돌 감지결과인 전류 변화량과 전류량 변화 패턴에 기초하여 보행자 충돌을 식별할 수 있다(S150).
여기에서, 제어부(20)는 충돌 검출 센서(10)의 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 최대값 및 차속 감지부(40)에서 감지된 차속을 기반으로 반영하여 충돌 대상의 질량을 산출하고 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 진동 주파수에 기반하여 충돌 대상의 강성을 산출한 후 그 결과에 기초하여 충돌 대상이 보행자(성인) 인지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 제어부(20)는 도전 패턴(11)에 흐르는 전류 피크치의 크기와 진동 주파수 및 차속을 기반으로 충돌 대상의 질량 및 강성을 산출한 후, 도 8에 도시된 바와 같이 충돌 대상의 강성이 설정범위에 포함되고, 질량이 설정값 이상인 경우 충돌 대상을 성인 보행자로 식별할 수 있다.
이어, 단계(S150)에서 보행자 충돌을 식별한 결과를 기반으로 제어부(20)는 보호장치 작동 대상이 되는 충돌인지 판단할 수 있다(S160).
이어, 단계(S160)에서 보행자 충돌이 성인 보행자로 식별된 경우, 제어부(20)는 보호장치 작동 대상인 충돌로 판별할 수 있다.
이어, 단계(S160)에서 보호장치 작동 충돌인지 판단하여 보호장치 작동 충돌인 경우, 제어부(20)는 보호모듈 구동부(50)를 작동시킨다(S170).
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 보행자 판단 방법에 따르면, 능동센서를 통해 전방의 보행자를 식별하여 보호장치 작동 대상인지 판별하고, 수동센서를 통해 차량에 충돌이 발생한 경우 보호장치 작동 충돌인지 판별함으로써, 보호장치 작동 대상의 충돌인 경우에만 보호모듈을 구동시킬 수 있어 보호장치의 오작동을 방지할 수 있으며, 오작동으로 인한 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 충돌 검출 센서 11: 도전패턴
12: 유전체 필름 13: 도전 물질
20: 제어부 30: 전방물체 감지부
40: 차속 감지부 100: 범퍼
110: 범퍼 흡수체 120: 범퍼 스킨
130: 범퍼 백 빔

Claims (11)

  1. 차량 범퍼의 범퍼 흡수체의 전방 표면에 배치되고, 교류 전원의 인가에 의해 전자기장을 형성하는 도전 패턴 및 상기 차량 범퍼의 범퍼 스킨의 내면의 상기 도전 패턴에 대향하는 위치에 배치된 도전 물질을 포함하는 충돌 검출 센서; 및
    상기 도전 패턴에 흐르는 전류 변화에 기반하여 보행자의 충돌 여부를 판단하는 제어부;
    를 포함하는 보행자 충돌 판단 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전 패턴은 안테나 방사 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전 패턴에 흐르는 전류는, 보행자 충돌에 의해 발생하는 범퍼 스킨의 변형에 의해 상기 도전 물질이 상기 도전 패턴에 의해 형성하는 전자기장의 영역 내에 침투함으로써 변동되는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 도전 패턴에 흐르는 전류는, 보행자 충돌에 의해 발생하는 범퍼 스킨의 진동하는 주파수에 따라 그 피크치가 진동하는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 도전 패턴에 흐르는 전류 피크치의 크기 및 전류 피크치의 진동 주파수를 기반으로 충돌한 대상의 질량과 강성을 판단하고 그 판단 결과를 기반으로 충돌한 대상이 보행자인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    차량의 전방물체를 감지하는 전방물체 감지부 및 상기 차량과의 충돌 시 보행자를 보호하기 위한 보호모듈을 구동시키는 보호모듈 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 전방물체 감지부는 적외선 열화상 카메라를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 적외선 열화상 카메라로부터 입력되는 전방물체의 적외선 세기에 대해 외기온도 보상을 한 후 적분한 적분값이 설정세기 이상인 경우 상기 전방물체를 보호장치 작동 대상으로 판별하는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 시스템.
  8. 차량 범퍼의 범퍼 흡수체의 전방 표면에 배치되고, 교류 전원의 인가에 의해 전자기장을 형성하는 도전 패턴 및 상기 차량 범퍼의 범퍼 스킨의 내면의 상기 도전 패턴에 대향하는 위치에 배치된 도전 물질을 포함하는 충돌 검출 센서를 이용한 보행자 충돌 판단 방법에 있어서,
    상기 도전 패턴에 흐르는 전류 피크치의 크기 및 전류 피크치의 진동 주파수를 기반으로 충돌한 대상의 질량과 강성을 판단하고 그 판단 결과를 기반으로 충돌한 대상이 보행자인지 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 보행자 충돌 판단 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 충돌한 대상이 보행자인 경우 보호모듈 구동부를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    제어부가 적외선 열화상 카메라를 포함하는 전방물체 감지부의 감지결과에 기초하여 보호장치 작동 대상을 판별하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 보호장치 작동 대상인 것으로 판별하고, 상기 충돌한 대상이 보행자인 경우 보호모듈 구동부를 작동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 보호장치 작동 대상을 판별하는 단계는,
    상기 제어부가 상기 적외선 열화상 카메라로부터 입력되는 전방물체의 적외선 세기에 대해 외기온도 보상을 한 후 적분한 적분값과 설정세기를 비교하여 보행자 대상을 식별하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 보행자 대상을 식별하여 적분값이 설정세기 이상인 경우 상기 보호장치 작동 대상으로 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 충돌 판단 방법.
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