KR970002452B1 - 차량충돌 방지장치를 이용한 평행주차보조장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

차량충돌 방지장치를 이용한 평행주행보조장치 및 방법

제1도는 본 발명의 요지를 나타낸 개략도.

제2도는 본 발명의 전체구성도.

제3a, b, c, d도는 본 발명의 제어부 동작순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 20 : 초음파 구동부

30 : 초음파 센서부 40 : 초음파 수신부

50 : 수신신호 처리부 60 : 레이저거리 측정부

70 : 자차속 인식장치 80 : 가감속 제어장치

90 : 스티어링 제어장치

100 : 기어제어부 및 기어정보 입력부

110 : 평행주차 스위칭부 120 : 턴신호 입력부

130 : 경보장치

본 발명은 광센서와 초음파센서를 이용하여 물체와의 거리를 인식하는 광학식 거리측정장치에 있어서, 특히 자차의 크기 및 빈 공간의 크기를 초음파센서로 측정 비교하여 자차의 주차가 가능한 경우에 스티어링과 가감속 장치를 구동시킴으로써 평행주차가 가능토록 한 초음파를 이용한 평행주차 보조장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 사고를 사전에 예방하기 위하여 개발되는 충돌방지 장치들은 대부분 광을 이용하여 비접촉으로 전방차와의 거리를 인식함으로써, 자차와 전방차와의 거리가 안전거리 이하로 되면 자동적으로 제동을 걸어 사고를 예방하거나 운전자에게 경보를 해주어 사고를 예방하도록 되어 있다.

이러한 장치에서는 자차의 속도와 전방차의 속도, 전방차와의 거리, 차의 제동거리, 사람의 반응시간등을 고려하여 각 상황에 맞게 적합한 안전거리를 미리 설정하여 놓고 자동차 주행중 위의 각 상황을 분석하여 해당 상황하에서 자차와 전방차의 거리가 안전거리 이하로 되면 운전자에게 경보를 하거나 자동적으로 제동을 걸어준다.

그러나 상기와 같은 비 접촉식 거리측정장치는 주차에 대한 하드웨어 및 소프트웨어의 미비로 전적으로 운전자의 감각에 의존해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 광센서 및 초음파센서로 하드웨어적인 문제를 해결하고, 주차방법에 대한 소프트웨어적인 문제를 제어부에서 해결토록 함으로써 평행주차를 자동으로 실행시키도록 함을 특징으로 한다.

즉, 광센서를 이용하여 물체와의 거리를 인식하고, 초음파센서로 자차의 크기 및 빈 공간의 크기를 측정 비교하여 주차가 가능한 경우에 스티어링과 가감속장치를 구동시켜 평행주차가 가능케 한 것이다.

이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 요지를 나타낸 개략도로써, 광센서(1)와 초음파 송수신 센서(우측방(2,3,4,5), 좌측방(8,9,10,11), 후방(5,6,7,8)를 일정개 부착하여 광센서를 이용해 전방차와의 거리를 측정하고, 초음파센서를 이용하여 차량의 모든 측면을 감시할 수 있도록 하며, 센서의 갯수는 초음파센서의 성능과 스펙에 관련되고, 본 발명은 그 중에 한가지 예시로로 10개를 장착한 것이다.

제2도는 본 발명의 전체 구성도로써, 전체 시스템을 컨트롤하는 제어부(10)와; 상기 제어부(10)의 제어신호를 인가받아 초음파 구동신호를 발생시키는 초음파 구동부(20)와; 초음파 구동신호에 의해 대상물체에 초음파를 발사하는 초음파 센서부(30)와; 대상물체로부터 반사된 신호를 수신하는 초음파 수신센서부(40)와; 수신된 신호를 처리하는 수신신호 처리부(50)와; 레이저를 이용하여 전방차와의 거리를 구하는 레이저 거리측정부(60)와; 자차속을 계산하여 제어부(10)에 인가하는 자차속 인식장치(70)와; 상기 자차속 인식장치(70)에 의해 계산된 자차속과 수신신호 처리부(50) 및 레이저 거리측정부(60)에 의해 계산된 거리를 조합하여 가감속을 제어하는 가감속 제어장치(80)와; 미리 계산된 공간과 자차의 회전반경을 고려하여 계산된 주차방법에 맞게 제어하는 스티어링 제어장치(90)와; 자차의 기어를 제어하고, 제어된 기어의 상태를 다시 제어부(10)로 입력시키는 기어제어부 및 기어정보 입력부(100)와; 거리측정장치를 주차모드로 자동변경시키는 평행주차 스위칭(110)부와; 자차가 진행하고자 하는 방향지시로 운전자에 의해 동작되어지는 턴신호 입력부(120)와; 상기의 모든 상황을 고려하여 위험으로 판단시 경보음을 행하는 경보장치(130)로 구성한다.

상기와 같이 구성하는 본 발명은, 평행주차 스위치(110)가 온시키면 제어부(10)는 주차모드로 전환한다. 이때 초음파 구동부(20)에 초음파 구동신호를 발생시키도록신호를 인가하면 초음파 구동부(20)는 초음파 센서부(30)를 동작시키고, 물체에 맞고 돌아오는 초음파는 초음파 수신부(40)에서 수신하여 이 신호가 수신신호 처리부(50)에 인가되면 발진에서부터 수신까지의 시간을 이용하여 거리를 측정한다. 여기서 측정된 거리값과 레이저 거리측정부(60) 및 자차속 인식장치(70)에 의해 측정된 속도값을 조합하여 가감속 제어장치(80)로 가감속을 행하고, 제어부(10)에 미리 계산된 공간과 자차의 회전반경을 고려하여 계산된 주차방법에 맞게 스티어링 제어장치(90)와 기어제어부(100)를 구동한다.

여기서 제어부의 동작제어방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 평행주차 스위치가 온 되었는가를 확인하여 만일 온이 아닌 경우 후진기어 상태인가를 검사하여 후진기어 상태이면 초음파센서(5,6,7,8)를 구동시켜 후진 일정거리와 측면 일정거리에 물체가 있는가를 판단하고 물체가 있는 경우 거리를 표시하며, 위험거리 이내인 경우 경보를 행한다. 그리고 후진기어가 아닌 경우에는 턴상태를 검사하되 턴이 있는 경우에 좌측인지 우측인지를 구분하여 좌측인 경우 좌측 초음파센서(8,9,10)를 구동하여 일정거리 이하에 물체가 있는 경우 거리값을 표시하고 정보를 행하며, 우측인 경우 우측 초음파센서(3,4,5)를 구동시켜 경보 여부를 판단한다.

여기서 턴상태가 아닌 경우에는 레이저 거리측정기를 구동시켜 거리값을 구하여 선행차와의 위험거리영역인 경우 감속장치를 구동시키고, 동시에 경보장치를 구동시키며, 가속영역인 경우 가속장치를 구동시킨다.

즉, 평행주차모드가 아닌 경우에는 일반적인 거리측정을 행한다.

한편 평행주차 스위치가 온인 경우에는 초음파센서(2,11)와 레이저 센서(1)를 동작시켜 전방의 상태를 감시한다. 여기서 전방의 일정거리 이하에 물체가 없는 경우에는 기 설정된 일정속도로 진행하고, 전면에 설정거리 이하로 물체가 있는 경우에는 가감속장치를 구동하면서 일정한 속도로 진행하여 진행중에 초음파센서(2,3,4,5)를 구동시켜 측방면의 일정한 거리 이내에 물체가 있는가를 검사하여 물체가 있는 경우에는 공간계산을 0으로 하고 처음으로 진행한다.

여기서 물체가 없다면 공간계산을 수행하고 주착가능 공간인가를 확인하는데, 주차가능 공간은 자차의 길이에 회전반경등을 고려하여 기 설정된 값이고, 공간계산은 물체가 없는 경우에서부터 속도계 입력장치에서 받는 자차속과 시간을 이용하여 자차가 진행한 거리로 판단한다. 이러한 계산에 의한 공간이 기 설정된 주차가능공간을 초과하는 경우에는 기어장치 및 스티어링을 제어하면서 초음파센서(5,6,7,8)을 구동시킨다. 이때 미리 계산된 공간과 자차의 회전반경의 특성을 고려하여 계산된 주차방법에 맞게 스티어링과 기어를 조작하며 초음파센서(5,6,7,8)를 이용하여 후면 물체와의 거리를 측정하고 돌발적으로 나타나는 장애물과의 거리를 판단하며 예정된 진행만큼 되었는지를 확인한다. 만일 중간에 장애물이 나타난 경우에는 대기하면서 초음파로 물체를 감시한다. 물체가 사라지면 정상적으로 재진행되고 물체가 기설정된 일정시간 이상 나타나 있는 경우에는 처음으로 경보장치를 구동하고 처음으로 진행한다.

또한 후진으로 예정된 거리를 진행한 경우에는 다시 전진으로 예정된 거리를 진행한다. 후진과 동일한 방법으로 초음파센서를 이용하여 검사를 수행하고 예정된 진행이 완료되면 선행차와 나란한가를 검사하여 후행차와 나란한지를 검사하고 나란하지 않으면 전후진을 다시 반복하여 나란히 한다.

그리고 차량이 나란히 된 경우에는 선후행 차량과 일정거리를 유지시켜 놓고 평행주차 스위치를 오프시키고 처음으로 진행한다.

제3도(a,b,c,d)는 본 발명의 동작순서도로써, 시스템을 초기화후 평행스위치가 온이 아닐 경우 다시 후진상태인가를 판단하여 후진상태인 경우 후방 초음파센서를 구동하여 물체가 있고 이 물체가 위험거리내에 있을 때 경보장치를 구동하는 제1단계(S1)와; 상기 제1단계(S1)에서 후진상태가 아닐 경우 턴신호가 있는가를 판단하여 우측 턴신호인 경우 우측 초음파센서를 구동하고좌측 턴신호인 경우 좌측 초음파센서를 구동하여 물체가 있는 경우 경보장치를 구동하는 제2단계(S2)와; 상기 제2단계(S2)에서 턴신호가 아닐 경우 레이저 거리측정장치를 구동하여 거리값을 취득하고 여기서 구한 거리값에 따라 위험영역이면 감속장치를 구동하고 동시에 경보장치를 구동하며, 가속영역이면 구동하는 제3단계(S3)와; 상기 제1단계(S1)에서 평행주차 스위치가 온인 경우 레이저 거리측정장치와 전방 초음파센서를 구동하여 물체가 있고 설정거리 이하이면 감속장치를 구동하고, 물체가 없거나 물체가 있어도 설정거리 이상으로 판단되면 가속장치를 구동후 우측면 초음파센서를 구동하는 제4단계(S4)와; 측면에 물체가 있는가를 판단하여 물체가 있는 경우 공간을 0으로 계산하여 처음단계를 반복하고, 물체가 있는 경우 주차가능 공간인가를 판단하여 주차가능 공간이 아닐 경우 처음단계를 반복하는 제5단계(S5)와; 상기 제5단계(S5)에서 주차공간인 경우 기어장치 및 스티어링을 제어하고 후방 초음파센서를 구동하여 물체가 있을 경우에는 일정시간 초과후 경보장치를 구동하는 제6단계(S6)와; 상기 제6단계(S6)에서 진행이 더 필요하지 않을 경우 기어장치 및 스티어링을 제어하고 레이저 거리측정장치 및 전방초음파센서를 구동하여 진행이 더 필요하면 장애물이 있는가를 판단하여 장애물이 있을 경우 전방 및 측방 초음파센서를 구동하여 물체가 있는 경우 일정시간 초과후 경보장치를 구동하는 제7단계(S7)와; 상기 제7단계(S7)에서 진행이 필요하지 않을 경우 전압 및 측방 초음파센서를 구동하여 선행차가 있는 경우 선행차와 나란한가를 판단하여 나란할 경우 후방 초음파센서를 구동하는 제8단계(S8)와; 후행차가 있을 경우 후행차와 나란한가를 판단하여 나란할 경우 선후행차와 일정거리를 유지하고 평행스위치를 오프시킨 다음 처음상태를 반복하는 제9단계(S9)로 이루어져 순차동작한다.

상기에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 센서장치를 이용하여 자동으로 평행주차를 가능케 함으로써 운전의 편의성을 증대시킨다.

Claims (2)

1. 전체 시스템을 컨트롤하는 제어부(10)와; 상기 제어부(10)의 제어신호를 인가받아 초음파 구동신호를 발생시키는 초음파 구동부(20)와; 초음파 구동신호에 의해 대상물체에 초음파를 발사하는 초음파 센서부(30)와; 대상물체로부터 반사된 신호를 수신하는 초음파 수신센서부(40)와; 수신된 신호를 처리하는 수신 신호 처리부(50)와; 레이저를 이용하여 전방차와의 거리를 구하는 레이저 거리측정부(60)와; 자차속을 계산하는 제어부(10)에 인가하는 자차속 인식장치(70)와; 상기 자차속 인식장치(70)에 의해 계산된 자차속과 수신신호 처리부(50) 및 레이저 거리측정부(60)에 의해 계산된 거리를 조합하여 가감속을 제어하는 가감속 제어장치(80)와; 미리 계산된 공간과 자차의 회전반경을 고려하여 계산된 주차방법에 맞게 제어하는 스티어링 제어장치(90)와; 자차의 기어를 제어하고, 제어된 기어의 상태를 다시 제어부(10)로 입력시키는 기어 제어부 및 기어정보 입력부(100)와; 거리측정장치를 주차모드로 자동 변경시키는 평행주자 스위칭(110)부와; 자차가 진행하고자 하는 방향지시로 운전자에 의해 동작되어지는 턴신호 입력부(120)와; 상기의 모든 상황을 고려하여 위험으로 판단시 경보음을 행하는 경보장치(130)로 구성함을 특징으로 하는 차량충돌 방지 장치를 이용한 평행주차보조장치.
2. 시스템을 초기화후 평행스위치가 온이 아닐 경우 다시 후진상태인가를 판단하여 후진상태인 경우 후방 초음파센서를 구동하여 물체가 있고 이 물체가 위험거리내에 있을때 경보장치를 구동하는 제1단계(S1)와; 상기 제1단계(S1)에서 후진상태가 아닐 경우 턴신호가 있는가를 판단하여 우측 턴신호인 경우 우측초음파센서를 구동하고 좌측 턴신호인 경우 초음파센서를 구동하여 물체가 있는 경우 경보장치를 구동하는 제2단계(S2)와; 상기 제2단계(S2)에서 턴신호가 아닐 경우 레이저 거리측정장치를 구동하여 거리값을 취득하고 여기서 구한거리값에 따라 위험영역이면 감속장치를 구동하고 동시에 경보장치를 구동하며, 가속영역이면 가속장치를 구동하는 제3단계(S3)와; 상기 제1단계(S1)에서 평행주차 스위치가 온인 경우 레이저 거리측정장치와 전방 초음파센서를 구동하여 물체가 있고 설정거리 이하이면 감속장치를 구동하고, 물체가 없거나 물체가 있어도 설정거리 이상으로 판단되면 가속장치를 구동후 우측면 초음파센서를 구동하는 제4단계(S4)와; 측면에 물체가 있는가를 판단하여 물체가 있는 경우 공간을 0으로 계산하여 처음단계를 반복하고, 물체가 있는 경우 주차가능 공간인가를 판단하여 주차가능공간이 아닐 경우 처음단계를 반복하는 제5단계(S5)와; 상기 제5단계(S5)에서 주차공간인 경우 기어장치 및 스티어링을 제어하고 후방 초음파센서를 구동하여 진행이 더 필요하면 장애물이 있는가를 판단하여 장애물이 있을 경우 후방 초음파센서를 구동하여 물체가 있을 경우에는 일정시간초과후 경보장치를 구동하는 제6단계(S6)와; 상기 제6단계(S6)에서 진행이 더 필요하지 않을 경우 기어장치 및 스티어링을 제어하고 레이저 거리측정장치 및 전방 초음파센서를 구동하여 진행이 더 필요하면 장애물이 있는가를 판단하여 장애물이 있을 경우 전방 및 측방 초음파센서를 구동하여 물체가 있는 경우 일정시간 초과후 경보장치를 구동하는 제7단계(S7)와; 상기 제7단계(S7)에서 진행이 필요하지 않을 경우 전방 및 측방 초음파센서를 구동하여 선행차가 있는 경우 선행차와 나란한가를 판단하여 나란할 경우 후방 초음파센서를 구동하는 제8단계(S8)와; 후행차가 있을 경우 후행차와 나란한가를 판단하여 나란할 경우 선후행차와 일정거리를 유지하고 평행스위치를 오프시킨 다음 처음상태를 반복하는 제9단계(S9)로 이루어져 순차동작함을 특징으로 하는 차량충돌 방지장치를 이용한 평행주차보조방법.