KR100610859B1 - 차량의 후방 경고 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액셀레이터 포지션 센서 듀티 증대 및 전자 주차 브레이크 작동을 통해 차량의 후진시 순간 충돌을 방지할 수 있는 차량의 후방 경고 방법에 관한 것으로, 카메라 비젼을 이용한 주차 보조 시스템에서 액셀레이터 포지션 센서와 전자 주차 브레이크 제어를 이용하여 충돌을 방지하는 방법에 있어서, 제1영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제1단계와, 제1영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제1영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하고, 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 경고를 발생하는 제2단계와, 경고가 발생되는 상태에서 제2영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제3단계와, 제2영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제2영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하고, 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 제3영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제4단계와, 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제3영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하며, 전자 주차 브레이크를 작동시키는 제5단계와, 차량이 충돌 영역을 회피한 상태인지를 판단하여, 충돌 영역을 회피하지 않은 상태이면 전자 주차 브레이크의 작동을 지속적으로 유지하고 충돌 영역을 회피한 상태이면 상기 제1단계로 리턴하는 제6단계를 포함한다.

차량, 후방, 경고

Description

차량의 후방 경고 방법{BACK WARNING METHOD OF VEHICLE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 후방 경고 방법을 도시한 흐름도.

도 2와 도 3은 카메라를 이용한 탐지 모델을 수학적 모델로 전환시키는 것을 도시한 도면.

본 발명은 차량의 후방 경고 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 차량에 적용되고 있는 기존 주차 보조 시스템(PAS ; Parking Assist System)은 초음파나 카메라를 이용한 장치를 주로 사용한다.

주차시 초음파 센서 형식은 음향의 변화를 통해서 주차를 보조하고, 카메라를 이용하는 형식은 주차 보조선의 적용을 통해서 주차를 보조하게 된다.

초음파 센서를 이용한 주차보조 시스템은 소리의 간격으로 방해물과 거리를 알려줌으로써, 후방 경고 시스템(BWS ; Back Warning System)이라고 부르기도 한다.

그러나, 초음파를 이용한 주차 보조 시스템은 소리 변화(방해물이 가까이 올수록 경고음의 간격이 짧아짐)가 있는 경우에도, 초보자의 후방 주차(Backward Parking)의 경우 방해물과 차량 충돌을 할 수 있는 경우가 발생한다.

한편, 전자 주차 브레이크 시스템(Electronic Parking Brake System)은 기존 족동식, 수동식 주차 브레이크를 모터를 이용한 전동식 주차 브레이크로서, 고급 차량을 중심으로 채택이 급속히 증가하고 있다.

전자 주차 브레이크 시스템은 향후 중형 차량에도 적용될 수 있는 주차 보조 시스템과 같이 상품성이 뛰어난 기술중 하나이다.

본 발명의 목적은 액셀레이터 포지션 센서 듀티 증대 및 전자 주차 브레이크 작동을 통해 차량의 후진시 순간 충돌을 방지할 수 있는 차량의 후방 경고 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
카메라 비젼을 이용한 주차 보조 시스템에서 액셀레이터 포지션 센서와 전자 주차 브레이크 제어를 이용하여 충돌을 방지하는 방법에 있어서,
제1영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 제1영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제1영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하고, 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 경고를 발생하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 경고가 발생되는 상태에서 제2영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단에서 제2영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제2영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하고, 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 제3영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제3영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하며, 전자 주차 브레이크를 작동시키는 제5단계와; 차량이 충돌 영역을 회피한 상태인지를 판단하여, 충돌 영역을 회피하지 않은 상태이면 전자 주차 브레이크의 작동을 지속적으로 유지하고 충돌 영역을 회피한 상태이면 상기 제1단계로 리턴하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예는 카메라 비젼을 이용한 주차 보조 시스템(PAS ; Parking Assist System)에서 액셀레이터 포지션 센서(APS ; Accelerator Position Sensor)와 전자 주차 브레이크(EPB ; Electronic Parking Brake) 제어를 이용한 충돌 방지를 하는 후방 경고 방법에 관한 것이다.

주차 보조 시스템에 전자 주차 브레이크(EPB)의 적용이 적극적으로 이루어지기 위해서, 경고음 발생 수준과 전자 주차 브레이크(EPB) 작동 제어 로직에 대해 설계한 뒤 이를 권리화하여 보호할 필요가 있을 것이다.

본 발명의 실시예는 주차 보조 시스템의 경고음 발생시 또는 충돌 상황 직면시 전자 주차 브레이크(EPB)의 작동으로 차량 손상을 방지할 수 있다.

기존 충돌 방지 로직은 전자 주차 브레이크(EPB)의 작동에 초점을 둔 것으로 전자 주차 브레이크(EPB)가 장착되지 않은 차량에 대해서 적용될 수 없다.

이와는 달리, 본 발명의 실시예는 액셀레이터 포지션 센서(APS)의 제어 듀티(Duty)를 능동적으로 해제시키는 로직을 이용하여 차량의 움직임을 제한한다.

예를 들어, 액셀레이터 포지션 센서(APS) 듀티 증대 및 전자 주차 브레이크(EPB) 작동을 통해 차량의 순간 충돌을 방지할 수 있다.

또한, 초보자가 주차 보조 시스템(PAS)의 작동 경고음에도 차량이 충돌할 수 있는 상황을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 후방 경고 방법을 도시한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예는 카메라 비젼을 이용한 주차 보조 시스템에서 액셀레이터 포지션 센서와 전자 주차 브레이크 제어를 이용한 충돌 방지를 하는 후방 경고 방법에 있어서, 액셀레이터 포지션 센서(APS)의 제어 듀티(Duty)를 능동적으로 해제시키는 제어부의 로직을 이용하여 상기 주차 보조 시스템의 경고음 발생시 상기 전자 주차 브레이크의 작동으로 차량의 움직임을 제한함으로써 차량 손상을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 제어부는 카메라(CCD 카메라)를 통해 입력되는 영상 정보신호를 분석하여 해당되는 경고 신호 및 전자 주차 브레이크 구동 제어신호를 발생하는 기능을 하는 마이크로 프로세서로 구성할 수 있다.

먼저, 제어부는 도 1에 도시된 바와 같이 카메라로부터 입력되는 영상 정보신호를 분석하여 제1 영역(5%) 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단한다(S110).

상기 S110의 판단에서 제1 영역(5%) 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제어부는 제1 영역(5%)만큼 액셀 듀티 값을 감소하는 명령(-5%)을 수행한다(S124).

그러나, 상기 S110의 판단에서 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 제어부는 경고 신호의 출력을 제어하여 경고음을 발생시킨다(S112).

참고적으로, 제어부로부터 발생되는 경고 신호를 통해 발생되는 경고는 운전자가 네비게이션(Navigation)상에 발생되는 주의 경고를 확인 할 수 있도록 한다.

경고 신호가 발생된 상태에서 제어부는 제2 영역(10%) 감지후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단한다(S114).

상기 S114의 판단에서 제2 영역(10%) 감지후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제어부는 제2 영역(10%)만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령(-10%)을 수행한다(S126).

이와는 달리, 상기 S114의 판단에서 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 제어부는 제3 영역(20%) 감지후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단한다(S116).
상기 S116의 판단에서 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제어부는 제3 영역(20%) 만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령(-20%)을 수행한다(S118).
그러나, S116의 판단에서 장애물 영역이 증가하지 않는 상태이면 상기 S110의 단계로 리턴된다.

삭제

그리고, 전자 주차 브레이크(EPB) 구동 제어신호를 발생하여 전자 주차 브레이크(EPB)를 작동하는 제어동작을 수행한다(S120).

이후, 차량이 충돌 영역을 회피하였는지를 판단하여 충돌 영역을 회피하지 않은 상태이면 전자 주차 브레이크(EPB)를 작동하는 제어동작을 연속적으로 수행하고, 충돌 영역을 회피한 상태이면 일련의 제어동작을 수행한다(S122).

상기한 바와 같이 차량 충돌 영역 회피 상태(카메라 경고 20% 영역)인 경우에도, 액셀레이터 포지션 센서(APS) 페달 각도가 큰 경우에 충돌할 수 있으므로, 이러한 경우에 전자 주차 브레이크(EPB)의 제어가 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예는 카메라 경고에 따라서, 액셀레이터 포지션 센서(APS) 제어 듀티를 증가하여 전자 제어 스로틀 밸브(ETC ; Electronic Throttle Valve Control)에 인가하는 제어 각도를 축소시킬 수 있다.

이러한 개념은, 차량 개발 과정에 적용할 수 있을 것이다.

도 2와 도 3은 카메라를 이용한 탐지 모델을 수학적 모델로 전환시키는 것을 도시한 도면이다.

카메라 측정 영역 면적 : S = {(L1+L2)/2} *2

후진 진행 속도 : V

이동 거리 : D

차량 진행 거리 : D=V*T

카메라 측정 최대 거리 : H=Dmax

카메라 측정 영역의 기울기 각도 : θ

tanθ={(L1-L2)/2}/H

D는 이동 거리이므로, D+1만큼 이동시 다음 카메라 화면은 아래와 같이 변하게된다.

S = {(L1-α+L2-β)/2} *2

여기서 α는 카메라의 굴절에 의한 각 보상 값이고, β는 카메라의 굴절에 의한 각 보상 값이다.

장애물이 카메라 비젼에 측정이 되는 경우 측정된 면적 : Ao

S = {(L1+L2)/2} * H

차량 진행 기준 면적

S' = {((L-α)+(L2-β))/2} * H

차량 진행 면적 변화 고려 면적

St = S-Ao

장애물을 제외한 차량 기준 면적

St' = S'-Ao

장애물을 제외한 한 차량 진행 면적 계산 후 면적

St' = Detect Area Sensing Message 발신

St'' = S'-Ao

장애물을 제외한 한 차량 진행 면적 계산 후 면적이 증가하여 최대가 된 상태

St'' = Crush Area Warning Message 발신

St''' = S'-Ao

장애물을 제외한 한 차량 진행 면적 계산 후 면적이 증가하여 최대가 된 상태

St''' = Damage Expected Warning 발신

카메라를 이용한 탐지 모델을 수학적 모델로 전환시키기 위해서는 다음과 같은 설정이 필요하다.

∠ABP=180˚- β+ γ

각 ∠ABP에 대해 사인(Sine) 법칙을 취하면

따라서, 물체와의 실제 거리 a를 구하면

차량 이동으로 인한 거리 변화 a⇒a' 되는 경우에 대한 분석

Dmax : 카메라 최대 측정거리 값(예 : 120cm)

Dmax - a'⇒ S'' 계산에 이용

Dmax - a''⇒ S''' 계산에 이용됨

물체와의 거리를 정확히 알고 있으므로, 측정 카메라의 폭은 주어지는 값(예 : 250cm)이므로 면적 계산이 가능하다.

면적 탐지 알고리즘 적용하여, 도로의 색상과 일반 물체를 감지하여 전자 주차 브레이크(EPB)에 신호를 주게되며 극단적인 충돌 상황에서 초음파 감지와 유사하게, 특정 영역(Red Zone)을 형성하여 절대적인 충돌을 방지하는 알고리즘을 첨부한다.

예를 들어, 영역 단계를 50%, 10%, 20%등과 같이 일정 영역을 감지하도록 설정하고 장애물이 영역이 증가하는 것을 판단하는 알고리즘이 중요하다.

St''' > St''>St' 등의 면적의 크기 구조를 갖는다.

이러한 상태에서 10% 감지 후 장애물 영역이 증가되면, 이상 물체 발견 및 경고를 시작한다.

그리고, 1단계 방해 표시를 20% 수준으로 하고, 2단계 경고 표시를 50% 수준으로 한다.

여기서, 장애물 감지 영역은 튜닝을 통해 설정할 수 있으나 1, 2, 3단계로 하는 것으로 가정한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 후방 경고 방법은 액셀레이터 포지 션 센서(APS) 듀티 증대 및 전자 주차 브레이크(EPB) 작동을 통해 차량의 순간 충돌을 방지할 수 있다.

또한, 초보자가 주차 보조 시스템(PAS)의 작동 경고음에도 차량이 충돌할 수 있는 상황을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 카메라 비젼을 이용한 주차 보조 시스템에서 액셀레이터 포지션 센서와 전자 주차 브레이크 제어를 이용하여 충돌을 방지하는 방법에 있어서,

   제1영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제1단계와;

   상기 제1단계에서 제1영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제1영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하고, 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 경고를 발생하는 제2단계와;

   상기 제2단계에서 경고가 발생되는 상태에서 제2영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제3단계와;

   상기 제3단에서 제2영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제2영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하고, 장애물 영역이 증가하는 상태가 아니면 제3영역 감지 후 장애물 영역이 증가하는 상태인지를 판단하는 제4단계와;

   상기 제4단계에서 장애물 영역이 증가하는 상태이면 제3영역만큼 액셀 듀티값을 감소하는 명령을 수행하며, 전자 주차 브레이크를 작동시키는 제5단계와;

   차량이 충돌 영역을 회피한 상태인지를 판단하여, 충돌 영역을 회피하지 않은 상태이면 전자 주차 브레이크의 작동을 지속적으로 유지하고 충돌 영역을 회피한 상태이면 상기 제1단계로 리턴하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 후방 경고 방법.
3. 삭제
4. 삭제

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