자동차용 노면상태 감지장치{road surface condition sensing apparatus for vehicle}
본 발명은 자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 주행중에 노면상태를 상세히 감지하여 안내할 수 있도록 함으로써 비정상상태의 도로 주행으로 인한 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 자동차용 노면상태 감지장치에 관한 것이다.
최근 자동차 보급이 급격히 확대됨에 따라 대다수의 가정이 자동차를 보유하고 있다.
한편, 자동차 보급이 확대됨에 따라 자동차 관련한 사고 발생 또한 급격히 증가되고 있다. 이때, 자동차 사고는 운전 부주의에 의해 유발되는 것이 상당 부분이라 할 수 있으나, 일부는 도로에 장애물이 있거나, 함몰부가 있거나, 빙판이 있거나, 빗물이 고여있는 경우와 같이 노면 상태가 정상적이지 못한 상황에서 이를 인지하지 못하고 주행함으로써 유발되기도 한다. 따라서, 운전자들은 자동차 주행시 노면상태를 파악하여 안내해줄 수 있도록 하는 노면상태 감지장치를 기대하고 있다.
이러한 이유로 해당 분야에서는 자동차 주행중에 노면상태를 감지하여 안내할 수 있도록 하는 자동차용 노면상태 감지장치의 개발을 시도하고 있다. 그러나, 현재까지 제안된 자동차용 노면상태 감지장치는 도로에 표시된 차선을 감지하거나 장애물의 유무를 판단하는 정도에 그치는 것이어서 노면상태를 감지하여 안내한다고 하기에는 미흡한 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당분야에서는 자동차 주행중에 노면상태를 상세히 감지하여 안내할 수 있도록 함으로써 비정상상태의 도로 주행으로 인한 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 자동차용 노면상태 감지장치의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 자동차 주행중에 노면상태를 상세히 감지하여 안내할 수 있도록 함으로써 비정상상태의 도로 주행으로 인한 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 자동차용 노면상태 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치는,
감지모듈을 통해 자동차 주행 이전 및 주행 중에 감지모듈로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면까지의 거리 및 일정구간 전방에 위치하는 노면으로부터의 빛 반사율을 감지하여 감지 데이터를 구하고, 감지 데이터를 전기적 신호로 전송하는 감지부와; 상기 감지부로부터 구해진 주행 이전 및 주행 중의 감지 데이터 변동값 또는 감지 데이터로써 처리모듈에 사전 입력된 노면 정보 중에서 해당 변동값 또는 해당 감지 데이터의 노면 정보를 취득하며, 취득된 노면 정보를 전기적 신호로 전송하는 처리부와; 상기 처리부에서 전송된 노면 정보를 모니터를 통해 문자 및 이미지로 표출하는 디스플레이부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 여기서, 상기 감지부의 감지모듈은 초음파센서 또는 광센서인 것을 특징으로 하는 것이다. 그리고 상기 처리부의 노면 정보는 노면의 돌출 높이, 노면의 함몰 깊이, 노면의 적설량, 노면의 강우량을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치는, 자동차 주행중에 노면의 돌출 높이, 노면의 함몰 깊이, 노면의 적설량, 노면의 강우량을 운전자에게 세부적으로 제공할 수 있는 것인바, 운전자는 디스플레이부를 통해 표출되는 노면 정보를 확인함으로써 노면 상황에 맞추어 주행할 수 있게 되므로 비정상적인 노면 주행에 따르는 안전사고 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치의 구성을 보인 개략도
도 2는 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치를 통한 돌출부 감지를 설명하기 위한 예시도
도 3은 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치를 통한 함몰부 감지를 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치를 통한 적설량 또는 강우량 감지를 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치에서 디스플레이부의 모니터 작동을 보인 예시도
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치(A)는 감지부(10)와, 처리부(20)와, 디스플레이부(30)로 이루어진다.
상기 감지부(10)는 감지모듈(11)을 통해 자동차 주행 이전 및 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리 및 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)으로부터의 빛 반사율을 감지하여 감지 데이터를 구하고, 감지 데이터를 전기적 신호로 전송하는 것이다. 이와 같은 감지부(10)에서 감지모듈(11)을 통해 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리 및 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)으로부터의 빛 반사율을 감지하는 방식은 통상의 방법을 따르는 것인바, 상세한 설명은 생략하는 바이다. 다만, 감지모듈(11)은 초음파센서 또는 광센서인 것이 바람직하다. 초음파센서 또는 광센서는 감지 데이터가 비교적 정확한 것인바, 감지 데이터의 신뢰도를 높일 수 있게 된다.
상기 처리부(20)는 감지부(10)로부터 구해진 주행 이전 및 주행 중의 감지 데이터를 상호 대비하여 구해진 변동값 또는 감지 데이터로써 처리모듈(21)에 사전 입력된 노면 정보 중에서 해당 변동값 또는 해당 감지 데이터의 노면 정보를 취득하며, 취득된 노면 정보를 전기적 신호로 전송하는 것이다. 이와 같은 처리부(20)에서 처리모듈(21)은 연산기능을 갖는 통상의 CPU 또는 MCU를 포함하는 것인바, 처리모듈(21)을 통한 처리 과정에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다. 이때, 노면 정보는 노면의 돌출 높이, 노면의 함몰 깊이, 노면의 적설량, 노면의 강우량을 포함하는 것이 바람직하다. 노면 정보가 노면의 돌출 높이, 노면의 함몰 깊이, 노면의 적설량, 노면의 강우량을 포함하는 것임으로써 운전자에서 해당 정보를 제공할 수 있게 된다.
상기 디스플레이부(30)는 처리부에서 전송된 노면 정보를 모니터(31)를 통해 문자 및 이미지로 표출하는 것이다. 이와 같은 디스플레이부(30)에서 모니터(31)를 통해 문자 및 이미지를 표출하는 기술은 통상적인 것인바, 상세한 설명은 생략하는 바이다. 이때, 모니터(31)는 LCD 또는 LED 등 통상의 어떠한 것을 이용하여도 무방하므로 이 또한 상세한 설명은 생략하는 바이다.
상기와 같은 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치(A)의 사용에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치(A)는 노면(100)의 돌출부(110)를 감지할 수 있는 것이고, 돌출부(110)의 돌출 높이를 감지할 수 있는 것이다. 본 발명에서 처리부(20)의 처리모듈(21)에는 노면 정보가 사전 입력되어 있다. 따라서, 자동차 주행 이전 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)을 구하고, 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)을 구하여 그 차이에 따른 변동값(D3)을 얻게 되면 처리부(20)의 처리모듈(21)에 사전 입력된 노면 정보 중에서 해당 변동값(D3)의 노면 정보를 취할 수 있게 된다. 이때, 자동차 주행 이전 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)이 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)에 비해 큰 경우 노면(100)에 돌출부(110)가 있는 것으로 간주하여 디스플레이부(30)의 모니터(31)를 통해 돌출부(110) 표시가 이루어지게 된다. 즉, 노면(100)에 돌출부(110)가 존재하는 경우 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)은 도 2에 도시된 바와 같이 돌출부(110)의 돌출 높이로 인해 자동차 주행 이전 노면(100)이 평탄한 경우의 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)에 비해 작을 수밖에 없으므로 자동차 주행 이전 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)이 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)에 비해 큰 경우 노면(100)에 돌출부(110)가 있는 것으로 간주하여 디스플레이부(30)의 모니터(31)를 통해 돌출부(110) 표시가 이루어지게 된다. 여기서, 디스플레이부(30)는 도 5a에 도시된 바와 같이 돌출부(110) 표시와 함께 노면 정보를 표시하게 된다. 이때, 노면 정보는 변동값(D3)에 해당하는 노면(100)의 돌출 높이를 나타내는바, 노면 정보가 디스플레이부(30)를 통해 표출됨으로써 운전자가 노면(100)에 돌출부(110)가 있음을 확인할 수 있게 될 뿐만 아니라 돌출부(110)의 돌출 높이를 용이하게 확인할 수 있게 된다. 한편, 돌출부(110)의 돌출 높이가 감지모듈(11)의 위치 이상으로 돌출되는 경우 돌출부(110)가 존재하더라도 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)이 자동차 주행 이전 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)에 비해 클 수 있다. 그러나, 노면(100)의 돌출부(110) 돌출 높이가 자동차에 장착되는 감지모듈(11)의 위치 이상으로 돌출되는 경우는 극히 드문 상황이므로 감지 대상에서 제외한다.
그리고 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치(A)는 노면(100)의 함몰부(120)를 감지할 수 있다. 본 발명에서 처리부(20)의 처리모듈(21)에는 노면 정보가 사전 입력되어 있다. 따라서, 자동차 주행 이전 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)을 구하고, 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)을 구하여 그 차이에 따른 변동값(D3)을 얻게 되면 처리부(20)의 처리모듈(21)에 사전 입력된 노면 정보 중에서 해당 변동값(D3)의 노면 정보를 취할 수 있게 된다. 이때, 자동차 주행 이전 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)이 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)에 비해 작은 경우 노면(100)에 함몰부(120)가 있는 것으로 간주하여 디스플레이부(30)의 모니터(31)를 통해 함몰부(120)의 표시가 이루어지게 된다. 즉, 노면(100)에 함몰부(120)가 존재하는 경우 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)은 도 3에 도시된 바와 같이 함몰부(120)의 함몰 깊이로 인하여 자동차 주행 이전 노면(100)이 평탄한 경우의 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)에 비해 클 수밖에 없으므로 자동차 주행 이전 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1)이 자동차 주행 중에 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D2)에 비해 작은 경우 노면(100)에 함몰부(120)가 있는 것으로 간주하여 디스플레이부(30)의 모니터(31)를 통해 함몰부(120) 표시가 이루어지게 된다. 이때, 노면 정보는 변동값(D3)에 해당하는 노면(100)의 함몰부(120) 함몰 깊이를 나타내는바, 도 5b에 도시된 바와 같이 노면 정보가 디스플레이부(30)를 통해 표출됨으로써 운전자가 노면(100)에 함몰부(120)가 있음을 확인할 수 있게 될 뿐만 아니라 함몰 깊이를 용이하게 확인할 수 있게 된다.
그리고 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치(A)는 노면(100)상의 적설량 및 강우량을 감지할 수 있는 것이다. 본 발명에서 감지부(10)의 감지모듈(11)은 감지모듈(11)로부터 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)까지의 거리값(D1, D2)를 감지하는 것일 뿐만 아니라 일정 구간 전방에 위치하는 노면(100)으로부터의 빛 반사율(R)을 감지하는 것이다. 이때, 감지모듈(11)을 통해 감지되는 반사율(R)은 아스팔트 또는 눈 또는 물과 같이 노면(100)의 재질에 따라 다르게 구해지게 된다. 그러므로 자동차 주행 중에 도 4에 도시된 바와 같이 노면(100)의 반사율(R)을 구하면 처리부(20)의 처리모듈(21)에 사전 입력된 노면 정보 중에서 해당 반사율(R)의 노면 정보를 취할 수 있게 된다. 이때, 노면 정보는 반사율(R)에 해당하는 노면(100)의 재질을 나타내는바, 노면 정보가 디스플레이부(30)의 모니터(31)를 통해 표출됨으로써 운전자가 노면이 눈 또는 물로 덮여 있는지 확인할 수 있게 된다. 더불어, 눈 또는 물은 그 상단이 지면으로부터 소폭이라도 상부에 위치하게 되므로 일종의 돌출부(110)라 할 수 있다. 이때, 돌출부(110)는 상기의 돌출부(110) 감지에서 설명한 바와 같은 과정에 의해 돌출 높이를 파악할 수 있는 것인바, 도 5c에 도시된 바와 같이 디스플레이부(30)를 통해 노면(100)의 재질이 표출됨과 동시에 돌출 높이가 표출되므로 운전자는 노면(100)의 재질 뿐만 아니라 돌출 높이를 확인할 수 있어 결과적으로 적설량 또는 강우량을 확인할 수 있게 된다.
상기에서와 같이 본 발명에 의한 자동차용 노면상태 감지장치(A)는, 자동차 주행중에 노면(100)의 돌출 높이, 함몰 깊이, 적설량, 강우량이 세부적으로 표출될 수 있는 것인바, 운전자는 디스플레이부(30)를 통해 표출되는 노면 정보를 확인함으로써 노면 상황에 맞추어 주행할 수 있게 되므로 비정상적인 노면 주행에 따르는 안전사고 발생을 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
10 : 감지부 11 : 감지모듈
20 : 처리부 21 : 처리모듈
30 : 디스플레이부 31 : 모니터
100 : 노면 110 : 돌출부
120 : 함몰부 A : 노면상태 감지장치 |
