KR20200013433A - 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 정면 수직 중심축상에서 앞 범퍼 또는 엠블렘 뒤쪽에 연직방향으로 초기 위치하며, 저속 충돌시에 탄성 복원력으로 상기 초기 위치로 복귀하도록 하는 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷(100)에 관합니다.
본 발명의 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷(100)은, 제1영역(110)과 제2영역(120)과 제3영역(130)으로 연속하여 이어지는 금속 판상의 부재입니다. 제1영역(110)에 스토퍼(50)의 상단이 고정되며, 이 스토퍼(50)의 바디가 제2영역(120)의 움푹 들어간 공간(125)에 수용되도록 설치됩니다. 그리고 제3영역(130)에 자동긴급제동시스템 레이더 모듈(20)이 설치되는 구조입니다. 본 발명은 브래킷(100)의 스토퍼(50)는 임팩터(5)와의 저속 충돌시에 충격 에너지를 먼저 흡수함으로써 브래킷의 초기 위치 복귀를 더 지원하는 효과를 발휘합니다.

Description

자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷 {THE BRACKET FOR ADVANCED EMERGENCY BRAKING SYSTEM RADAR}

본 발명은 자동긴급제동시스템 레이더에 관한 기술이며, 특히 자동긴급제동시스템 레이더의 위치를 유지하는 브래킷 관련 기술에 관한다.

자동 긴급 제동 시스템(Advanced (Autonomous) Emergency Braking System: AEBS)은 차량 전면에 탑재된 레이더를 통해 전방에 주행중인 차량과의 거리를 측정하며, 일정 거리 이상 가까워져서 충돌의 위험을 인식하면 자동으로 제동을 걸어 차량 속도를 감속시키는 기능이다. 이러한 AEBS 기능을 통해서 운전자의 부주의, 졸음운전, 시야확보가 힘든 환경 등으로 인해 발생할 수 있는 앞 차량 혹은 보행자와의 충돌 사고를 최대한 예방하거나 또는 피해를 경감시킨다. 오늘날 자율주행 기술의 발전뿐만 아니라, 보행자의 안전에 대한 법규가 강화되고 있어서 특히 보행자용 AEBS 레이더 적용이 늘어나고 있다.

차량의 AEBS 기술에 관해서는 출원인의 공식기업 블로그에 알기 쉽게 개재되어 있다(비특허문헌정보: http://blog.renaultsamsungm.com/838)

AEBS 레이더가 보행자를 정확히 감지하기 위해서는 차량 전면부의 로고 또는 하단부 범퍼 그릴의 뒤쪽인 차량 중심축상에 위치해야 한다. 로고 뒤쪽에 위치할 경우 특수한 재질의 로고를 적용해야 센싱하는 데 문제가 없다. 이럴 경우, 생산 비용 증가의 요인이 되기 때문에 비용합리성을 생각해서 보통은 범퍼 그릴 하단부에 위치시키는 경우가 많다.

큰 충돌 사고가 생기는 경우에는 전면적인 고장수리를 해야 하고 이때 AEBS 레이더도 고장을 인식하는 데 어려움이 없다. 그러나 차량의 저속 충돌 시가 문제이다. 저속 충돌 시에도 AEBS 레이더가 직접 충격을 받게 되고, 이때 AEBS 레이더 고정용 브래킷을 영구 변형시켜서 미리 정해진 레이더의 초기 위치가 변경될 수 있다. 그렇게 되면 보행자 감지에 대한 본연의 기능을 발휘하지 못하게 되고, 보행자 충돌의 위험 및 충돌시 상해치 증가의 원인이 될 수 있다. 그럼에도 저속 충돌 시 앞 범퍼 등의 외관에 아무런 문제가 없는 것처럼 보이는 탓에 AEBS 레이더의 초기 위치의 변경 문제가 은폐될 위험이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 오랫동안 연구하면서 본 발명의 AEBS 레이더 고정용 브래킷에 대한 저속 충돌 실험 검증을 거쳐 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명은 차량의 정면 수직 중심축상에서 앞 범퍼 또는 엠블렘 뒤쪽에 연직방향으로 초기 위치하며, 저속 충돌시에 탄성 복원력으로 상기 초기 위치로 복귀하도록 하는 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷에 있어서,

차량의 정면을 기준으로 상기 브래킷의 상단에서부터 길이방향으로 수직하여 연장되는 제1영역과, 이 제1영역에서 후방으로 깊이를 갖도록 들어간 다음 다시 수직하여 연장된 후 전방으로 연속함으로써 움푹 들어간 공간을 형성하는 제2영역과, 이 제2영역에서 상기 제1영역처럼 길이방향으로 아래쪽을 향해 연장되고, 그 표면에 상기 자동긴급제동시스템 레이더가 설치되는 제3영역으로 구조화되어 있으며,

그 바디가 상기 제2영역의 깊이에 대응하여 상기 움푹 들어간 공간에 들어가도록 위치하는 플라스틱 재질의 스토퍼가 상기 브래킷의 상기 제1영역에 상단이 고정되면서 설치되고, 저속 충돌시에 임팩터의 충격 에너지를 흡수함으로써 브래킷의 초기 위치 복귀를 더 지원하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷에 있어서, 상기 브래킷의 초기 위치에서 상기 스토퍼의 바디는 상기 제2영역의 수직면과 접촉하지 않고 갭을 형성하는 것이 좋다.

위와 같은 본 발명의 과제해결수단을 통해서 본 발명은 특히 보행자 등의 외부 임팩터가 저속으로 차량 정면과 충돌할 때, 그 충돌로 말미암아 자동긴급제동시스템 레이더의 초기 위치가 변경되지 않도록 충격을 완화할 수 있다는 효과를 발휘한다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 브래킷(100)의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷이 설치된 차량에 대한 저속 충돌 실험을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 충돌 실험에서 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷이 어떻게 충돌 에너지를 흡수하는지 그 과정을 개념적으로 나타내는 도면이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예가 안내하는 본 발명의 구성과 그 구성으로부터 비롯되는 효과에 대해 살펴본다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 자동긴급제동시스템(AEBS) 레이더용 브래킷(100)의 길이방향에 따른 구조와 구성을 개략적으로 예시하고 있다. 이 도면은 어디까지나 참고적으로 제공되는 것으로서, 도면에 나타난 형상의 크기와 비례에 본 발명의 보호범위가 제한되는 것은 아니다.

이 AEBS 레이더용 브래킷(100)은 차량의 앞쪽 내부에 설치된다. 더 정확하게는 차량의 정면 수직 중심축상에서 앞 범퍼 또는 엠블렘 뒤쪽에 연직 방향으로 설치되어 있다. 즉, AEBS 레이더용 브래킷(100)은 위에서 아래로(Z축 방향), 수직으로 연장되며, 정중앙에 위치한다(Y축 방향의 좌표값이 0). 통상 300mm < Z <1000mm 범위로 설치된다. 차량 안쪽의 깊이(X축 방향)는 가변적이다. 이러한 AEBS 레이더용 브래킷(100)이 설치되는 초기 위치는 차량 제조 공정 시에 설정되어 있다. 본 발명의 브래킷(100)의 기능은 그런 "초기 위치"에서 AEBS 레이더를 고정되도록 하는 것이며, 그 위치에서 AEBS 레이더가 보행자 등의 대상을 정확히 감지하도록 의도되어 있다.

본 발명의 브래킷(100)은 판상의 금속 재질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 스틸 패널이 좋다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 2.5mm의 두께에, 243(너비방향)x273(길이방향)x46(깊이방향)mm의 규격으로 제작해서 설치했다. 그러나 두께를 포함한 규격은 차량 조건에 따라 달라질 수 있음을 첨언한다. 적어도 AEBS 레이더 모듈(20)이 설치될 수 있는 너비를 가지며, 차량 정면에서 발생하는 충격에 의해 후퇴했다가 다시 초기 위치로 복귀할 수 있는 구조로 설치되어 있다. 바람직하게는 브래킷 상부에 X축 방향과 Z축 방향으로 차량의 프런트 크로스빔(10)에 고정되도록 하고, 브래킷 하부는 고정되지 않은 상태로 설치하는 것이 좋다. 그리고, 브래킷 하부에 AEBS 레이더 모듈(20)을 설치하는 것이다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 것처럼, AEBS 레이더용 브래킷(100)은 하나의 부재로 이루어져 있지만, 세 가지 영역으로 구분할 수 있다. 제1영역(110)은 차량의 정면을 기준으로 브래킷의 상단에서부터 길이방향으로 수직하여 연장되는 영역이다. 이 제1영역(110)에서 차량의 프런트 크로스빔(10)에 X 방향으로 한 쌍의 볼트(151)로 브래킷(100)이 고정된다. 더욱 바람직하게는 이하에서 설명할 스토퍼(50)와 함께 고정되는 것이 좋다.

제2영역(120)은 제1영역(110)이 차량 안쪽으로(X축 방향으로) 절곡하면서 시작된다. 즉, 제2영역(120)은 후방으로 깊이(D, 차량 조건에 달라지겠지만, 본 발명의 실시예에서는 대략 46mm의 깊이를 갖는다)를 갖도록 들어가는 부분과, 다시 수직하여 연장되는 부분과, 전방으로 다시 연속하여 돌출하는 부분으로 이어지는 구조로 이루어져 있다. 이와 같은 구조로 인하여 제2영역(120)은 도 1의 측면 시에서 움푹 들어간 공간(125)을 형성한다. 제2영역(120)의 첫 번째 부분인 X축 방향으로 절곡한 부분은 차량의 프런트 크로스빔(10)과 맞닿게 되며, 여기서 한 쌍의 볼트(153)에 의해 Z축 방향으로 브래킷(100)이 고정된다.

제3영역(130)은 제2영역(120)과 연속하며, 상기 제1영역(110)처럼 길이방향으로 아래쪽을 향해 연속한다. 제3영역(130) 표면에 전술한 AEBS 레이더 모듈(20)이 설치되어 있다.

도 1에 도시되어 있는 것처럼, 본 발명의 AEBS 레이더용 브래킷(100)에는 스토퍼(50)가 더 설치되어 있다. 바람직하게는 두 개의 볼트(151)에 의해 브래킷(100) 제1영역(110) 상단에 스토퍼(50)의 상단이 고정된다.

스토퍼(50)는 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 좋다. 스토퍼의 바디는 도시되어 있는 것처럼 브래킷(100)의 움푹 들어간 공간(125)에 대응되는 형상을 갖는다. 즉, 스토퍼(50)는 X축 방향으로 공간(125)을 향해 돌출하는 바디를 갖는 구조물로 이루어져 있다.

스토퍼(50)의 일부분은 브래킷(100)의 제1영역(110)과 맞닿아 있다. 그러나 움푹 들어간 공간(125)에서 스토퍼(50)는 제2영역(120)의 아래쪽으로의 연직 부분과 맞닿아 있지 않고 갭(121)을 형성한다.

차량 바깥에서 임팩터(5)가 화살표 방향으로 차량에 충격을 가했을 때, 그 충격이 매우 미약하다면 차량의 범퍼가 임팩터(5)를 막는다. 그 충격이 범퍼를 밀어냈다면 임팩터(5)는 스토퍼(50)와 접촉하게 되고, 이 스토퍼(50)가 그 충격 에너지를 일차로 흡수하면서 X축 방향으로 움직이게 된다. 그리고 충격량에 따라서는 스토퍼(50)가 갭(121)을 없애면서 브래킷의 제2영역(120) 표면에 접촉한다. 저속 충돌 시에는 브래킷(100)이 X축 방향으로 이동했다가 일정한 탄성 복원력으로 다시 탄성 복원하여 초기 위치로 복귀한다.

스토퍼(50) 및 갭(121)의 규격과 치수는 임팩터(5)가 충돌할 때 AEBS 레이더 모듈(20)을 타격하지 않고 먼저 스토퍼(50)를 타격하도록 하는 물리적인 규격과 치수에 의해 구조적으로 정해진다.

본 발명에서 임팩터(5)는 개념적으로 나타냈으나, 보행자일 수 있고, 움직이거나 정지되어 있는 차량을 포함한 물건/대상일 수 있다. AEBS 레이더 모듈(20)은 이 임팩터(5)를 설계된 성능에 따라 정확히 감지해야 한다. 그러기 위해서는 전술한 것처럼, AEBS 레이더 모듈(20)의 위치 및 브래킷(100)의 위치가 설정된 초기 위치에 있어야 하며, 저속 충돌 사고가 발생하더라도 변동돼서는 안 된다.

도 3은 본 발명의 AEBS 레이더 브래킷(100)의 성능에 대한 저속 충돌 테스트를 모형화한 것이다.

차량(1)의 정면 수직 중심축 부분(3)에는 전술한 바와 같은 AEBS 레이더 브래킷(100)이 설치되어 있다. 저속 충돌 실험을 하기 전에 AEBS 레이더 모듈의 성능을 확인하였다. 다음으로 이 차량(1)에 대하여 테스트용 임팩터(5)를 시속 4km/s의 속도로 차량을 향해 이동시킴으로써 저속 충돌을 일으킨 후 다시 AEBS 레이더 모듈의 성능을 확인하였다.

실험 전후의 데이터를 비교한 결과 저속 충돌 후의 성능과 충돌 이전의 성능에 차이가 없었다.

즉, 전술한 본 발명의 AEBS 레이더 브래킷(100)은 저속 충돌이 발생한 후에도 브래킷과 레이더 모듈 모두 초기 위치로 원상 복귀되었음이 확인되었다.

도 4는 본 발명의 원리를 프로세스 관점으로 다시 한번 정리하여 나타냈다.

차량 정면에서 임팩터가 저속으로 충돌해서 범퍼를 밀고 들어왔다고 가정한다(S100). 바람직하게는, 임팩터는 AEBS 레이더 모듈이나 브래킷 몸체를 타격하지 않고 스토퍼를 타격하게 되며, 그러므로 스토퍼가 충격 에너지를 일차적으로 흡수한다(S110). 그런 다음에 충격량에 따라 브래킷의 몸체가 완화된 충격 에너지를 이차로 흡수한다(S120). 이렇게 중첩되게 충격 에너지를 흡수함으로써 브래킷이 탄성복원되어 원래의 초기 위치로 복귀한다(S130).

AEBS 레이더용 브래킷(100)이 초기 위치를 상실해 버릴 정도의 강한 충돌인 경우에는 운전자가 그것을 인지하기 때문에 차량을 수리해서 대응한다. 그러나 시속 수 킬로미터의 속도로 충돌하는 저속충돌의 경우에는, 설령 AEBS 레이더용 브래킷(100)이나 레이더 모듈이 초기 위치를 상실했음에도 외관상 거의 타격이 없어서 운전자가 레이더의 성능저하를 인지하기 어렵다. 그래서 더욱 문제였던 것인데, 본 발명의 AEBS 레이더용 브래킷에서는 구조적으로 또 스토퍼에 의해 상당한 수준으로 개선되었다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (2)

1. 차량의 정면 수직 중심축상에서 앞 범퍼 또는 엠블렘 뒤쪽에 연직방향으로 초기 위치하며, 저속 충돌시에 탄성 복원력으로 상기 초기 위치로 복귀하도록 하는 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷에 있어서,
   차량의 정면을 기준으로 상기 브래킷의 상단에서부터 길이방향으로 수직하여 연장되는 제1영역과, 이 제1영역에서 후방으로 깊이를 갖도록 들어간 다음 다시 수직하여 연장된 후 전방으로 연속함으로써 움푹 들어간 공간을 형성하는 제2영역과, 이 제2영역에서 상기 제1영역처럼 길이방향으로 아래쪽을 향해 연장되고, 그 표면에 상기 자동긴급제동시스템 레이더가 설치되는 제3영역으로 구조화되어 있으며,
   그 바디가 상기 제2영역의 깊이에 대응하여 상기 움푹 들어간 공간에 들어가도록 위치하는 플라스틱 재질의 스토퍼가 상기 브래킷의 상기 제1영역에 상단이 고정되면서 설치되고, 저속 충돌시에 임팩터의 충격 에너지를 흡수함으로써 브래킷의 초기 위치 복귀를 더 지원하는 것을 특징으로 하는 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 브래킷의 초기 위치에서 상기 스토퍼의 바디는 상기 제2영역의 수직면과 접촉하지 않고 갭을 형성하는, 자동긴급제동시스템 레이더용 브래킷.
   
   

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