KR19980075630A - 자동차의 주차보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주차시에 운전자가 육안으로 확인할 수 없는 사각지대의 장애물존재여부를 감지하여 운전자에게 경보해주는 자동차의 주차보조장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 주차보조장치는 자동차의 후면 범퍼에 일정 간격으로 설치되며 송신부와 수신부가 일체화된 복수의 초음파센서부와, 자동차후진시 상기 복수의 초음파센서부에 동작제어신호를 인가한 후, 그 초음파센서부로부터 출력되는 출력신호를 체크하여 장애물이 존재여부 및 그 장애물과 자동차와의 거리가 설정거리보다 짧은지를 판단하는 제어부와, 장애물과 자동차와의 거리가 설정거리보다 짧을 때 상기 제어부로부터의 동작제어신호에 따라서 운전자가 인식할 수 있는 경보음을 출력하는 경보음발생부를 구비하며, 더하여 본 발명에 의한 주차보조장치는 초기동작시 초음파센서부를 일시동작시켜, 초음파발사로 여진이 나타나는지의 여부를 체크하여 초음파센서부의 고장유무를 판단하는 자기진단기능을 구비하고 있는 것으로, 차량후진시 운전자의 운전을 용이하게 하며 안전사고 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

자동차의 주차보조장치

본 발명은 자동차의 주차보조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주차시에 운전자가 육안으로 확인할 수 없는 사각지대의 장애물존재여부를 감지하여 운전자에게 경보해주는 자동차의 주차보조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차를 운전시에 운전자는 자동차의 양 사이드에 부착된 사이드미러 및 백미러로 좌우 및 후방의 상황을 살피게 되는데, 자동차의 몸체에 의하여 시야가 가려져 자동차의 전후면에 운전자의 시야가 확보되지 않는 사각지대가 존재한다.

특히, 주차시에는 후방시야가 완전하게 확보되지 않은 상황에서 제한된 주차공간으로 자동차를 후진시켜야 하기 때문에 초보운전자는 물론 숙련된 운전자라도 주차시에 많은 어려움을 느끼게 된다.

또한, 차량 후방의 사각지대에 장애물이 존재할 때 운전자는 이를 모르고 후진하게 됨으로써, 차량이 파손되는 등의 안전사고가 발생되는 문제점이 있다.

예를 들어, 후진주차에 익숙하지 않은 초보운전자는 주차를 위해 후진할 때에 창문을 내리고 고개를 자동차밖으로 내밀어 후방의 상황을 확인하여야 하는 불편한 점이 있으며, 반면에 운전자가 사이드미러 및 백미러를 이용 후방을 확인하면서 후진주차시키는데 익숙하더라도 운전자의 시야가 확보되지 않는 사각지대에 장애물이 존재하는 경우, 이를 알 수 없기 때문에 사고가 일어날 수 있으며, 특히 위험에 대한 판단이 미숙하고 대처능력이 없는 어린이가 차뒤에서 놀고있는 경우 운전자가 이를 알 수 없으므로 그대로 자동차를 후진시켜 상해사고가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하고자 제안된 것으로써, 그 목적은 후진시 자동차 후면에서 초음파를 발사하여 장애물의 존재여부를 감지하고, 장애물과 차량과의 거리가 설정거리보다 짧을 때는 이를 운전자에게 알려 안전사고를 미연에 방지할 수 있으며, 또한 자체에 구비된 초음파장치의 고장여부를 체크하여 운전자에게 알려주는 자기진단기능이 구비된 자동차의 주차보조장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 의한 주차보조장치의 전체 구성을 도시한 블록구성도이다.

도2는 본 발명에 의한 주차보조장치의 세부구성을 도시한 블로구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11~14 : 제1~제4초음파센서부15 : 제어부

16 : 경보음발생부17 : 디스플레이부

21 : 진동자22 : 송신부

23 : 수신부24 : 초음파구동발진부

25 : 센서구동부26 : 증폭부

27 : 필터부28 : 검출부

29 : 비교부

상술한 본 발명의 목적을 이루기 위한 수단으로서, 본 발명은 자동차에 있어서, 자동차의 후면 범퍼에 일정 간격으로 설치되며 송신부와 수신부가 일체화된 복수의 초음파센서부와, 자동차후진시 상기 복수의 초음파센서부에 동작제어신호를 인가한 후, 그 초음파센서부로부터 출력되는 출력신호를 체크하여 장애물이 존재여부 및 그 장애물과 자동차와의 거리가 설정거리보다 짧은지를 판단하는 제어부와, 장애물과 자동차와의 거리가 설정거리보다 짧을 때 상기 제어부로부터의 동작제어신호에 따라서 운전자가 인식할 수 있는 경보음을 출력하는 경보음발생부를 구비한다.

더하여 본 발명에 의한 주차보조장치는, 제어부가 초기전원인가시 상기 초음파센서부를 소정시간 동작시킨 후 상기 초음파센서부의 출력신호를 체크하여 여진발생여부를 판단하고 여진발생시 그 초음파센서부를 정상으로 판단하고, 여진이 발생되지 않으면 그 초음파센서부를 비정상으로 판단하는 자기진단기능을 구비하고, 상기 제어부의 자기진단동작시, 상기 제어부에 의하여 비정상으로 판단된 초음파센서부를 운전자가 알 수 있도록 표시하는 디스플레이부를 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 도1은 본 발명의 일실시예에 의한 자동차의 주차보조장치의 전체구성을 보이는 블록도로서, 자동차의 후면범퍼에 일정간격으로 부착되어 차량후방의 장애물존재여부를 감지하는 제1~제4초음파센서부(11~14)와, 초기 동작전원인가시 상기 제1~제4초음파센서부(11~14)의 정상동작여부를 체크하는 자기진단기능을 구비하며 후진신호가 들어오면 제1~제4초음파센서부(11~14)를 동작시킴과 동시에 상기 제1~제4초음파센서부(11~14)로부터의 출력신호를 체크하여 장애물존재여부 및 장애물과 차량사이의 거리를 계산하며 장애물과 차량사이의 거리가 설정거리보다 짧을 경우 경보음발생부(16)를 동작시키는 제어부(15)와, 상기 제어부(15)에서 장애물이 설정거리내에 존재한다고 판단되어 동작제어신호가 인가되면 운전자가 인식할 수 있는 경보음을 발생시키는 경보음발생부(16)와, 상기 네 초음파센서부(11~14)를 표시하는 네개의 발광다이오드(LED)(도시생략)를 구비하고 자기진단기능을 수행한 제어부(15)로부터의 제어신호에 따라서 제1~제4초음파센서부(11~14) 중 이상동작하는 초음파센서부를 나타내는 발광다이오드(LED)를 점등시키는 디스플레이부(17)를 구비한다.

도2는 상기 도1에 도시한 초음파센서부의 내부 구성을 보이는 블록도로써, 상기 제1~제4초음파센서부(11~14) 각각은 진동자(21)와, 상기 도1에 도시한 제어부(15)로부터의 동작제어신호에 따라서 발진하여 일정한 주파수(예를 들어, 40KHz)의 구형파를 소정시간동안 출력하는 초음파구동발진부(24)와 상기 초음파구동발진부(24)로부터 출력되는 구형파를 기준으로 상기 진동자(21)에 교번전압을 인가하는 센서구동부(25)로 이루어진 송신부(22)와, 상기 진동자(21)에 의하여 발사된 초음파가 차량후면에 위치한 장애물에 반사되어 진동자(21)에 입사되었을 때 그 수신된 반사파에 의하여 진동자(21)에서 발생한 교번전압을 증폭하는 증폭부(26)와 상기 증폭부(26)로부터의 출력신호에 혼입된 노이즈를 제거하는 필터부(27)와 상기 필터부(27)에 연결되어 교번전압의 발생유무를 검출하는 검출부(28)와 상기 검출부(28)의 출력신호와 상기 제어부(15)로부터 인가된 기준신호를 논리합하여 제어부(15)로 인가하는 비교부(29)로 이루어진 수신부(29)를 구비한다.

상술한 구성에 의한 본 발명의 작용은 다음과 같다.

자동차의 후진신호가 인가되면(다시 말해서, 운전자가 후진기어를 넣으면), 제어부(15)는 제1~제4초음파센서부(11~14)를 동시에 동작시킨 후, 상기 제1~제4초음파센서부(11~14)의 출력신호를 체크하여 차량후면의 장애물존재여부 또는 장애물이 있다면 장애물과 차량사이의 거리를 산출하여, 장애물이 차량으로부터 설정거리 이내에 있다고 판단되면 경보음발생부(16)를 동작시켜 경고음이 출력되도록 한다.

상기 제1~제4초음파센서부(11~14)의 동작을 도2를 참조하여 설명하는데, 상기 제1~제4초음파센서부(11~14)는 동일하게 동작하며, 단지 그 부착위치에 따라서 감지위치가 달라지며 다음과 같이 동작한다.

상기 도1에 도시된 제어부(15)로부터 출력된 초음파를 발사하라는 의미의 동작제어신호가 인가되면 초음파구동발진부(24)는 소정시간 동작하여 설정 주파수(예를 들어, 40KHz)의 구형파를 출력한다. 상기 초음파구동발진부(24)에서 출력되는 구형파는 센서구동부(25)로 입력되어, 상기 센서구동부(25)가 진동자(21)에 교번전압을 인가할 때 기준신호로 사용된다.

그리하여, 상기 센서구동부(25)는 상기 초음파구동발진부(24)로부터 인가되는 구형파의 주기를 갖는 교번전압을 진동자(21)로 인가한다. 이에 진동자(21)가 진동하면서 초음파가 발사된다.

이와 같이, 초음파센서부(11~14)의 진동자(21)로부터 발사된 초음파는 차량의 후면에 위치한 물체(즉, 장애물)에 반사되어 다시 진동자(21)로 수신되고, 이에 진동자(21)에 교번전압이 발생되는데, 상기 교번전압은 아주 미약한 신호이므로 증폭부(26)에 의하여 증폭되는데, 예를 들어, 1000배~10000배로 증폭된다. 그후, 상기 교번전압은 필터부(27)에 의하여 노이즈가 제거되어 검출부(28)로 입력되고, 검출부(28)는 교번전압의 발생유무를 검출하는데, 예를 들어, 상기 필터부(27)로부터 교번전압이 인가되면 논리 0신호를 출력한다.

그리고, 차량의 후면에 다른 물체가 없는 경우, 상기 진동자(21)로부터 발사된 초음파는 되돌아오지 않는다. 차량의 후면에 장애물이 없는 경우, 진동자(21)에는 교번전압이 발생되지 않기 때문에, 수신부(23)의 증폭부(26), 필터부(27) 및 검출부(28)에 인가되는 신호가 없게 된다. 그러므로, 본 예에서, 상기 검출부(28)는 논리1을 출력한다.

그리고, 비교부(29)는 일종의 오어게이트로써, 그 일단으로는 상기 제어부(15)로부터 기준신호가 인가되고, 그 타단으로는 상기 검출부(28)로부터의 출력신호가 인가된다. 예를 들어, 제어부(15)는 평상시에는 논리1의 기준신호를 인가하여 수신부(23)의 동작과는 관계없이 비교부(29)로부터 항상 논리1신호가 출력되도록 한다. 이상태는 즉 주차보조장치가 동작하지 않는 상태가 된다.

그리고, 상기 상태에서 후진신호가 인가되면 제어부(15)는 송신부(22)로 동작신호를 인가함과 동시에 비교부(29)로 논리0의 기준신호를 인가하고, 이에, 비교부(29)의 출력신호는 검출부(28)로부터 출력되는 신호에 따라 달라지게 된다. 예를 들어, 장애물에 반사된 초음파가 진동자(21)에 수신되어 진동자(21)로부터 교번전압이 발생하면 검출부(28)는 논리0 신호를 출력하므로, 비교부(29)는 기준신호 논리0과 상기 검출부(28) 출력신호 논리0을 논리합하여 논리0신호를 출력하고, 반대로 차량후면에 장애물이 존재하지 않아 진동자(21)에 수신된 초음파가 없어서 교번전압이 발생되지 않을 경우에 검출부(28)는 논리1신호를 출력하므로, 상기 비교부(29)는 기준신호 논리0과 상기 검출부(28)의 출력신호 논리1을 논리합하여 논리1신호를 출력한다.

그리고, 후진신호가 인가되어 비교부(29)에 논리0의 기준신호가 인가되고, 송신부(22)가 동작하여 진동자(21)가 초음파를 발사하면, 진동자(21)에서 초음파가 발사되고, 그 초음파가 장애물에 반사되어 다시 되돌아오는 시간동안 비교부(29)는 논리1신호를 출력하고, 상기 초음파가 장애물에 반사되어 되돌아오는 시간, 다시 말해서 장애물과 차량사이의 거리에 비례한 시간이 흐른 후, 상기 진동자(21)에서 반사된 초음파를 수신하면 비교부(29)는 논리0신호를 출력한다.

따라서, 제어부(15)는 상기 초음파가 발사된 시점부터 그 초음파가 장애물에 반사되어 수신될 때까지 걸리는 시간, 즉 비교부(29)에서 논리0의 기준신호를 인가한 시점부터 상기 비교부(29)에서 논리0신호를 출력할때까지의 시간을 측정하여 장애물과 차량사이의 거리를 산출한다. 이것은 제어부(15)가 상기 비교부(29)에 논리0의 기준신호를 인가한 시점부터 비교부(29)에서 논리0신호가 출력될 때까지의 시간을 타이머로 측정하거나 상기 시간동안 기준펄스를 카운트함으로써 이루어질 수 있다.

상기 초음파가 발사된 시점부터 그 초음파가 장애물에 반사되어 수신될 때까지 걸리는 시간은 차량과 장애물사이의 거리가 된다.

그리하여, 제어부(15)는 상기와 같이 측정된 초음파발사시부터 수신시까지 거리는 시간(즉, 차량과 장애물사이의 거리)이 기준시간(즉, 기준거리)보다 짧으면 경보음발생부(16)에 동작신호를 인가하고, 이에 경보음발생부(16)는 동작하여 운전자가 인식할 수 있는 가청음을 낸다. 상기에서 측정시간에 비교될 기준시간(기준거리)는 운전자가 경보음을 들은 후 자동차를 정지할 때까지 걸리는 시간(즉, 상기 경보음이 출력된 후 운전자가 차의 후진의 정지시킬 때까지 차량이 후진한 거리)의 평균으로부터 설정될 수 있다.

상술한 바와 같은 동일한 작용에 의하여, 제어부(15)는 네 개의 초음파센서부(11~14)를 동시에 동작시킨 후 그 네 초음파센서부(11~14)로부터의 출력신호를 동시에 체크하여, 상기 네 초음파센서부(11~14)에 감치된 장애물중 어느 하나라도 설정거리내에 있다고 판단되면, 경보음발생부(16)를 동작시킨다.

상기에서, 발사된 초음파가 본 실시예에서는 40kHz로 하였으므로, 일반적인 규격에서 볼 때 검지가능거리는 최대 10m 정도가 된다. 여기에서, 상기 주파수가 높아질 수록 검지가능거리는 짧아진다.

또한, 본 발명에 의한 주차보조장치에서는 자체에 자기진단기능이 구비되어 있다. 초음파발사시 진동자(21)에 여진이 발생하게 되는데 초음파센서부에 고장이 발생하면 상기 여진이 발생할 수 없으므로, 본 발명에서의 자기진단기능은 초음파 발사시 진동자(21)에서의 여진발생여부를 체크함으로써 이루어진다

좀더 상세하게 설명하면, 초기동작전원이 인가될 때 제어부(15)는 상기 송신부(22)를 극히 짧은 시간, 예를 들어 500μsec동안 동작시키고, 이에 초음파센서부가 정상동작하면, 내부 진동자(21)가 상기 500μsec 시간 동안 진동하여 초음파를 발사하고, 이에 여진이 발생한다. 그리고, 상기 여진은 증폭부(26), 필터부(27) 및 검출부(28)로 인가되어 검출부(28)는 상기 여진이 발생하는 동안 논리0신호를 출력한다. 따라서, 비교부(29)는 논리0신호를 출력하게 되며, 제어부(15)는 상기 비교부(29)의 출력신호를 체크함에 의하여 여진의 발생여부를 판단하고, 여진이 발생하면 초음파센서부가 정상동작하는 것이고 여진이 발생하지 않으면 초음파센서부가 비정상동작하는 것이므로, 먼저, 경보음발생부(16)을 일정시간 연속동작시켜, 운전자에게 초음파센서부가 비정상동작함을 인식시킨 후, 디스플레이부(17)에 제어신호를 출력하여 도1에 도시된 제1~제4초음파센서부(11~14)중 비정상동작하는 것으로 판단된 센서부에 대응하는 발광다이오드가 점등되도록 하여, 어떤 초음파센서부가 비정상동작하는지를 운전자가 알 수 있도록 한다.

이에, 운전자는 디스플레이부(17)를 확인하여 주차보조장치에 구비된 초음파센서의 고장유무를 알 수 있고, 초음파센서의 고장시 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 주차보조장치는 자동차의 후진시에 그 차량의 후면범퍼뒤에 장애물이 존재하는지를 감지하고, 또한 그 장애물과 차량과의 거리가 설정거리보다 짧을 때 경보음을 출력함으로써 운전자가 주차시 차량후면의 사각지대에서 장애물과 차량과의 거리가 근접하였다는 것을 알게 되어 소정의 조치, 예를 들어 브레이크를 밟아 후진을 정지시키는 등의 조치를 행할 수 있게 하고, 더하여 주차뿐만 아니라 차량 후진시에 차량후면의 사각지대를 운전자대신 확인해줌으로써 운전자의 후진을 용이하게 하고, 운전자가 안심하고 운전할 수 있으며 사고발생을 미연에 방지할 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 자동차에 있어서,

   자동차의 후면 범퍼에 일정 간격으로 설치되며 송신부와 수신부가 일체화된 복수의 초음파센서부와,

   자동차후진시 상기 복수의 초음파센서부에 동작제어신호를 인가한 후, 그 초음파센서부로부터 출력되는 출력신호를 체크하여 장애물이 존재여부 및 그 장애물과 자동차와의 거리가 설정거리보다 짧은지를 판단하는 제어부와,

   장애물과 자동차와의 거리가 설정거리보다 짧을 때 상기 제어부로부터의 동작제어신호에 따라서 운전자가 인식할 수 있는 경보음을 출력하는 경보음발생부를 구비함을 특징으로 하는 자동차의 주차보조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하나이상의 초음파센서부는 각각

   진동자와,

   상기 제어부로부터의 동작제어신호에 따라서 소정 주파수의 신호로 발진하는 초음파구동발진부와 상기 초음파구동발진부로부터 출력되는 발진신호의 주파수에 따른 주기의 교번전압을 상기 진동자로 인가하는 센서구동부로 이루어진 송신부와,

   입사된 초음파의 수신으로 상기 진동자에 발생된 교번전압을 증폭하는 증폭부와 상기 증폭부로부터 출력되는 수신신호에서 노이즈를 제거하는 필터부와 상기 필터부에 연결되어 상기 진동자에 교번전압의 발생유무를 검출하는 검출부와, 상기 검출부의 출력신호와 상기 제어부로부터 인가된 기준신호를 논리합하여 상기 제어부로 출력하는 비교부로 이루어진 수신부를 구비함을 특징으로 하는 자동차의 주차보조장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부는 초기전원인가시 상기 초음파센서부를 소정시간 동작시킨 후 상기 초음파센서부의 출력신호를 체크하여 여진발생여부를 판단하고 여진발생시 그 초음파센서부를 정상으로 판단하고, 여진이 발생되지 않으면 그 초음파센서부를 비정상으로 판단하는 자기진단기능을 구비하고,

   상기 제어부의 자기진단동작시, 상기 제어부에 의하여 비정상으로 판단된 초음파센서부를 운전자가 알 수 있도록 표시하는 디스플레이부를 구비함을 특징으로 하는 자동차의 주차보조장치.