KR960010158B1 - 센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 장치 및 그 방법 - Google Patents

센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

내용없음

Description

센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 장치 및 그 방법
제1도는 본 발명 센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 장치의 구성도.
제2도는 본 발명 센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 방법의 동작 순서도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 자차속 인식장치2 : 레이저 센서장치
3 : 초음파 센서장치4 : 제어부
5 : 브레이크 장치6 : 가속장치
7 : 표시부
본 발명은 자동차의 안전장치인 자동차 충돌방지 장치에 관한 것으로, 특히 자동차 주행중 전방차량과 자차와의 거리정보를 파악하여 위험 상황시 경보를 해주거나 자동으로 제동을 걸어주도록 한 센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 있어서 사고는, 운전자 및 탑승자의 생명과 직접적인 연관이 있으므로 자동차의 편리성 이면에 자동차 사고는 심각한 문제로 존재한다.
한편, 자동차의 증가에 따른 자동차 사고의 증가에 따라 자동차 사고에 대비한 각종 안전장비들이 개발되고 있는데, 현재까지 개발된 장비들은 사고 발생시에 인명을 구하는데 목적을 두고 있기 때문에, 사고 발생시 위험 정도는 감소할 수 있지만 사고를 예방할 수 있는 기능은 없었다.
또한 충돌방지 장치에서도 레이저만을 사용할 경우 근거리에서의 광범위 검지가 어렵고, 정밀도를 유지하기 어려우므로 일정속도 이하 즉, 시내주행과 같이 저속에서는 시스템이 작동하지 않는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 자동차의 전면에 전방의 상황을 감시할 수 있는 두가지의 센서장치를 이용함으로써, 고속 주행시 원거리를 감지하여 사고예방에 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 시내주행과 같은 저속 주행시에도 앞차와의 거리를 감시하여 접촉사고의 예방을 할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
즉, 레이저를 이용한 장거리 측정용 센서장치와 초음파를 이용한 근거리 센서장치를 함께 부착하여 자차의 전방에 차량 존재여부를 확인하고, 차량 존재시 전방차량과의 거리를 감시하여 전방차와의 사이에 위험상황 발생시 운전자에게 경고를 해주거나 자동으로 제동을 걸어주도록 한 것이다.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명 센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 차량 주행시 자차의 속도를 분석하는 자차속 인식장치(1)와; 이 자차속 인식장치(1)에 의해 계산된 자차속도가 일정속도 이상인 장거리 주행시 자차의 전방을 감시하는 레이저 센서장치(2)와; 상기 자차속 인식장치(1)에 의해 계산된 자차속도가 일정속도 이하인 근거리 주행시 자차의 전방을 감시하는 초음파 센서장치(3)와; 상기 자차속 인식장치(1)에 의해 계산된 자차속도를 이용하여 시스템 전체동작을 제어, 처리하는 제어부(4)와; 이 제어부(4)의 제어를 받아 위험 상황시 자동으로 차량에 제동을 걸어주는 브레이크 장치(5)와; 상기 제어부(4)의 제어를 받아 차량의 속도를 증가시켜 주는 가속장치(6)와; 상기 제어부(4)의 제어를 받아 위험 상황시 이를 표시해주는 표시부(7)를 포함하여 구성한다.
이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 제2도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 차량의 전방에 자차의 전방을 감시할 수 있는 센서장치인 장거리 감지용 레이저 센서장치(2)와 근거리 감지용 초음파 센서장치(3)를 동시에 설치하여, 차량주행시 자차속 인식장치(1)를 통해 자차의 속도를 분석하여, 자차가 일정속도 이상으로 주행하면 레이저 센서장치(2)를 이용하여 전방의 상황을 감시하고, 전방차와의 거리를 측정하여 주행 안전거리를 확보하도록 함으로써, 운전자의 실수에 의한 전방차량과의 충돌사고를 예방하도록 하며, 일정속도 이하에서는 초음파 센서장치(3)를 이용하여 전방의 상황을 감시하고, 전방차와의 거리를 측정하여 위험상황시 표시부(7)를 통해 운전자에게 경보를 해주고 브레이크 장치(5)를 통해 자동으로 제동을 걸어줌으로써, 운전자의 실수에 의한 접촉사고의 예방을 해준다.
차가 시동이 켜지면 제어부(4)는 초기화 과정을 수행하여 제어부(4)에 연결된 각종 신호선들을 초기화시킨다.
초기화가 완료되면 제어부(4)는 자기진단 과정을 수행하여 제어부(4)의 이상유무와 제어부(4)와 연결된 레이저 센서장치(2), 초음파 센서장치(3), 자차속 인식장치(1), 브레이크 장치(5), 가속장치(6), 표시부(7)의 이상유무를 확인하여 이상이 발견되면 표시부(7)를 통하여 운전자에게 이상부위를 알려주고 시스템의 작동을 중단한다.
다음 제어부(4)는 자차 속도를 인식하여 자차의 속도를 계산한다.
자차 속도의 인식은 차량의 트랜스미션에 부착된 차속신호를 사용하여 제어부(4)의 마이크로 컴퓨터에서 계산하는 방법으로 인식하게 된다. 상기 차속센서는 모든 차량의 트랜스미션에 장착되어 있으며, 차륜이 회전할 때마다 규정된 수량의 펄스를 발생시킨다. 트랜스미션에 고정된 샤프트가 1회전시마다 정해진 수의 펄스를 포토커플러를 통하여 발생시킨다. 상기 펄스 신호는 차륜의 회전수에 따라 주파수가 변화하고, 제어부(4)로 입력되면 마이크로컴퓨터에 의해 주파수가 계산되어 자차의 속도를 계산한다.
자차 속도를 계산하고 난 후 이에 따라 센서절환을 하게 된다.
계산된 속도가 일정값 이상이면 레이저 센서장치(2)가 작동하고, 이하이면 초음파 센서장치(3)가 작동된다. 상기 센서의 선택은 각 센서장치의 제어신호를 제어부(4)에서 제어하여 자동적으로 절환한다.
센서절환 후 거리연산은 상기의 센서장치(2,3)를 이용한다.
레이저 센서장치(2)의 발광부에서 레이저 광을 일정각도로 집속하여 차량 전방으로 발광하면 차량 전방의 물체에서 반사광을 수광부의 렌즈를 통해 집속하여 검지하고 센서와 물체 사이를 광이 이동한 시간을 측정하여 거리를 계산한다.
[물체와의 거리=(광의 이동시간×광속)÷2]
초음파 센서장치(3)로는 넓은 각도로 비교적 정밀하게 근접된 거리의 물체를 인식하고 거리를 계산한다.
[물체와의 거리=(초음파의 이동시간×음속)÷2, 단, 초음파의 이동시간=계수×클럭의 주기×카운터값]
상기의 방법을 이용하여 제어부(4)의 마이크로컴퓨터가 거리를 계산하고 물체와의 거리를 인지한다.
상기와 같은 과정에 의해 제어부(4)의 마이크로컴퓨터는 메모리를 사용하여 자차의 속도 및 전방물체와의 거리를 일정시간 보관할 수 있다. 이에 실시간으로 자차의 속도와 전방물체와의 상대속도를 모니터링하여 자차의 속도 및 물체와의 상대속도를 고려했을 때 차간거리가 충돌 위험이 있다면 경보 및 제동장치를 구동함으로써 사고를 예방하는 것이다.
상기 동작을 순서도로 나타내면 제2도에 도시한 바와 같이, 시스템 동작을 위해 초기화 과정을 수행한 후 자기 진단 과정을 수행하는 제1단계(S1)와; 자기 진단 후 정상인가를 판단하는 제2단계(S2)와; 정상이 아닌 경우 이상 부위를 알려주고 시스템 작동을 중지하는 제3단계(S3)와; 정상인 경우 자차의 속도를 계산한 후 일정속도 이상인가를 판단하는 제4단계(S4)와; 자차의 속도가 일정속도 이상인 경우 레이저 센서 장치를 작동하고, 일정속도 이하인 경우 초음파 센서장치를 작동하는 제5단계(S5)와; 센서장치의 작동으로 전방물체와의 거리를 계산한 후 안전거리 이하인가를 판단하는 제6단계(S6)와; 안전거리 이상인 경우 자차의 속도를 다시 계산하고, 안정거리 이하인 경우 경보를 행한 후 자차의 속도를 감속하는 제7단계(S7)와; 자차속도 감속후 전방 물체와의 거리를 계산하여 안전거리 이하인 경우 감속을 행하고, 안전거리 이상인 경우 자차의 속도를 가속한 후 다시 자차 속도를 계산하는 제8단계(S8)로 순차 동작한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 고속일 경우와 저속일 경우에 각각 서로 다른 원리를 사용하는 센서장치를 사용하여 자차와 전방물체와의 사이에 안전거리가 미확보되었을 때 경보 및 제동/가속 기능을 행함으로써, 교통사고의 예방과 교통흐름을 원활히 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 차량주행시 자차의 속도를 분석하는 자차속 인식장치(1)와; 이 자차속 인식장치(1)에 의해 계산된 자차속도가 일정속도 이상인 장거리 주행시 자차의 전방을 감시하는 레이저 센서장치(2)와; 상기 자차속 인식장치(1)에 의해 계산된 자차속도가 일정속도 이하인 근거리 주행시 자차의 전방을 감지하는 초음파 센서장치(3)와; 상기 자차속 인식장치(1)에 의해 계산된 자차속도를 이용하여 시스템 전체동작을 제어, 처리하는 제어부(4)와; 이 제어부(4)의 제어를 받아 위험 상황시 자동으로 차량에 제동을 걸어주는 브레이크 장치(5)와; 상기 제어부(4)의 제어를 받아 차량의 속도를 증가시켜 주는 가속장치(6)와; 상기 제어부(4)의 제어를 받아 위험 상황시 이를 표시해 주는 표시부(7)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지장치.
  2. 시스템 동작을 위해 초기화 과정을 수행한 후 자기 진단 과정을 수행하는 제1단계(S1)와; 자기 진단후 정상인가를 판단하는 제2단계(S2)와; 정상이 아닌 경우 이상부위를 알려주고 시스템 작동을 중지하는 제3단계(S3)와; 정상인 경우 자차의 속도를 계산한 후 일정속도 이상인가를 판단하는 제4단계(S4)와; 자차의 속도가 일정속도 이상인 경우 레이저 센서 장치를 작동하고, 일정속도 이하인 경우 초음파 센서 장치를 작동하는 제5단계(S5)와; 센서장치의 작동으로 전방 물체와의 거리를 계산 후, 안전거리 이하인가를 판단하는 제6단계(S6)와; 안전거리 이상인 경우 자차의 속도를 다시 계산하고 안전거리 이하인 경우 경보를 행한 후 자차의 속도를 감속하는 제7단계(S7)와; 자차속도 감속후 전방 물체와의 거리를 계산하여 안전거리 이하인 경우 감속을 행하고, 안전거리 이상인 경우 자차의 속도를 가속한 후 자차 속도를 계산하는 제8단계(S8)로 순차 동작함을 특징으로 하는 센서의 자동절환을 이용한 자동차 충돌방지 방법.
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