KR100679718B1 - 두 개의 광원을 이용한 거리 지시기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 전방 또는 후방에 장착된 두 개의 광원이 차량의 전방 또는 후방을 향해 빛을 조사함으로써, 사전에 설정된 거리만큼 떨어진 곳에서 두 광원이 교차되어 지는 성질을 이용하여, 두 광원이 설치된 차량과 전방 또는 후방의 방해물과의 거리를 예측하여, 차량과 전방 또는 후방 방해물과의 충돌을 미리 방지하게 하는 두 개의 광원을 이용한, 특히 레이저 빔을 이용한 거리 지시기에 관한 것이다.

광원, 중첩, 거리 지시기, 레이저

Description

두 개의 광원을 이용한 거리 지시기{Distance Indicator using two light source}

도 1은 본 발명에 따른 두 개의 광원을 이용한 거리 지시기를 차량에 장착한 평면도이다.

도 2는 도 1의 거리 지시기를 장착한 차량이 후진하여 주차한 모습을 보여주는 사용도이다.

도 3은 도 1의 두 개의 광원이 조사되어 벽면에 광 스폿을 이룬 모습을 보여주는 사용도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 두 개의 광원 중 우측 광원 102 : 두 개의 광원 중 좌측 광원

104 : 두 개의 광원의 교차점 106 : 벽면에 나타난 두 스폿 중 우측스폿

108 : 벽면에 나타난 두 스폿 중 좌측 스폿

본 발명은 두 개의 광원을 이용하여 동체의 충돌을 예측할 수 있는 거리 지시기로서, 더욱 상세하게는 차량에 장착하여 전, 후방 충돌을 예측하는 거리 지시 기에 관한 것이다.

종래에는 자동차의 후진시 차량의 룸미러나 사이드미러만을 이용하여 이에 반사되는 후방장애물을 보고 운전자가 직접 후진하였으며, 이러한 경우에 룸미러나 사이드미러에 반사되는 후방장애물과 차량의 거리가 실제보다 가깝게 또는 멀게 느껴져서 많은 접촉사고를 유발하게 되었다.

그리하여 운전자가 직접 머리를 창 밖으로 내밀어 후방 쪽으로 돌려서 후방장애물을 직접 눈으로 관찰하면서 후진하였으며, 많은 불편이 따랐다.

또한, 자동차의 후진등은 자동차의 측면 길이방향 중심선과 거의 평행한 광축을 가지도록 설계되어 있으며, 지향성이 없는 빛을 발산하는 전구와 이 빛을 어느 정도 모아주는 역할을 하는 반사경만으로 이루어져 있어서, 후진시 후방장애물 예측에 아무런 도움이 되지 않는 것이 사실이다.

현재 사용되고 있는 거리 측정기는 3가지 종류로 대별된다. 펄스법을 이용한 거리 측정기, 변조법을 이용한 거리 측정기, 그리고 삼각측량법을 이용한 거리 측정기가 있다.

펄스법을 이용한 거리 측정기는 고출력 펄스 레이저 빔을 이용하여 레이저 빔이 피측정 거리까지 갔다가 되돌아오는데 걸리는 시간을 측정하는 방식이며, 변조법을 이용한 거리 측정기는 임의의 빛을 특정 주파수로 변조하여 피측정 거리까지 갔다가 되돌아오는 변조파의 위상변화를 측정하여 거리를 측정하는 방식이며, 삼각측량법을 이용한 거리 측정기는 광원을 피측정 위치에 부착시켜서 거리를 측정하거나, 레이저를 조사하여 물체에서 산란된 광을 렌즈를 통해 집속하고, 피측정 거리에 따라 달라지는 상의 상대적인 위치를 파악하여 거리를 측정하는 방식이다.

이 세 가지 방식의 경우 모두 수십 미터 이상이나 수 킬로미터 이하에서 사용될 수 있는 것으로 단거리 정밀 측정이 가능한 방식은 아니었으며, 또한 제작에 많은 비용이 소요된다.

일반적으로 자동차 후방 감지기에는 초음파 송수신 방식의 센서가 장착되는데, 여러 가지 문제점이 있다.

먼저, 시속 5킬로미터 이하에서만 사용이 가능하며, 솜이나 스펀지, 눈 등과 같은 초음파를 잘 흡수하는 물체의 경우에는 오작동의 우려가 있다. 또한, 센서 표면이 결빙되는 경우 작동이 이루어지지 않으며, 센서의 표면에 눈, 흙 등이 묻어 있는 경우, 차량 주변에 강한 전자파가 발생한 경우, 비 오는 날 빗방울에 의한 경우에도 초음파 송수신 방식의 센서는 여러 가지 문제점을 가지고 있다.

또한, 초음파 송수신 방식 센서를 장착한 거리 지시기는 가격이 비싸며, 장착시에는 차량 후면 범퍼에 구멍을 뚫고 센서를 장착해야 하는 어려움과 차량 측면에 케이블을 설치해야 하는 어려움이 따른다.

따라서 차량 운전자에게는 손쉬운 장착이 가능하도록 하며, 비용상의 저렴함과 운전자에게 믿음을 줄 수 있는 신뢰성 있는 거리 지시기가 요구되어 진다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 두 개의 광원을 이용하여 간편하게 거리 지시를 할 수 있는 거리 지시기를 제공하고자 한다. 이때 광원으로는 레이저를 사용하면 더욱 효과적인데, 그 이유로는 한 종류의 파장만을 가진 빛이며 위상이 고른 연속된 빛이기 때문에, 직진하며 집광성이 좋아서 직접 눈으로 거리 계측을 하기에 적합하기 때문이다.

본 발명은 두 개의 광원을 이용하여 차량의 전방 또는 후방의 거리를 예측하게 해주는 거리 지시기로서, 저렴한 비용으로 손쉽게 장착이 가능하도록 하며, 차량의 전진 또는 후진 시에 충돌을 방지해 주는 구실을 하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 두 개의 광원으로서, 차량의 전방 또는 후방을 향하여 각각 빛을 조사하도록 설치되어 질 수 있으며, 상기 조사된 빛은 상기 차량의 전방 또는 후방으로부터 사전에 설정된 거리 만큼 떨어진 지점에서 교차되는 것을 특징으로 하는 거리 지시기를 제공한다.

여기서, 상기 두 개의 광원으로는 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 두 개의 광원에서 조사되는 빛은 상하 방향으로 연장된 단면을 갖는 형태로 될 수 있다.

한편, 상기 두 개의 광원은 차량의 후방 범퍼나 루프 레일(roof rail) 후단 또는 루프 스포일러(roof spoiler) 등에 장착되어져, 후진시에 후방 거리 감지기의 역할을 할 수 있음을 특징으로 한다.

또한, 상기 두 개의 광원은 차량의 리어 뷰 미러(rear view mirror)의 뒷면이나 차량의 전조등 내부의 반사판이나 차량의 전방 범퍼 등에 장착되어져, 전진시에 전방 거리 감지기의 역할을 할 수 있음을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 두 개의 광원을 이용한 거리 지시기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 두 개의 광원을 이용한 거리 지시기를 장착한 차량의 평면도이다. 도 1에서는 두 개의 광원(100,102)을 이용한 거리 지시기를 차량의 후방을 향해 장착한 모습인데, 차량 후방 범퍼나 루프 레일이나 루프 스포일러 등에 장착할 수 있으며, 이 경우에는 차량 후방 거리 감지기의 역활을 한다.

이와 달리 두 개의 광원(100,102)을 이용한 거리 지시기를 차량의 전방을 향해 장착할 수 있는데, 이 경우에는 차량의 리어 뷰 미러의 뒷면 케이스 부위에 장착하거나, 전조등의 반사경에 장착하거나, 차량 전방 범퍼에 장착하여, 차량 전방 거리 감지기의 역활도 할 수 있다.

상기 두 개의 광원으로는 레이저 빔을 이용하였다. 상기 레이저 빔은 보통 빛에 비하여 매우 순수하며 퍼지지 않고 곧바로 진행하는 성질을 가지고 있으며, 하나의 파장만을 가진 빛이며 위상이 고른 연속된 빛이기 때문에 상기 거리 지시기에 장착하기에는 적합하다.

상기 차량에 장착된 두 개의 광원(100,102)은 서로 교차될 수 있도록 후방 측에서 내측 후방을 향해 소정의 각도(α, α＇)만큼 경사지게 평행광을 조사시키도록 설치한다. 따라서 우측 광원(100)에서 조사된 레이저 빔은 벽면에 좌측 광 스폿(108)을 만들고, 좌측 광원(102)에서 조사된 레이저 빔은 벽면에 우측 광 스폿(106)을 만든다.

도 3은 상기 광 스폿(106,108)이 벽면에 나타나는 모습이다.

상기 두 개의 광원(100,102)으로부터 조사되는 레이저 빔을 상하 방향으로 적당한 길이를 가진 좁은 간격의 슬릿을 통과 시키면, 후방 벽면상에는 레이저의 직진성에 의해 상하방향으로 직선 형태의 두 개의 광 스폿(106,108)이 만들어진다.

점 형태에 비해서 상하 방향의 직선 형태는 거리를 시각적으로 판단을 하기에 쉬울 뿐만 아니라 후방 벽면이 불규칙한 돌출형상을 하고 있는 경우에도 두 개의 광 스폿의 중첩을 판단하기가 용이하기 때문에 이러한 형태의 광 스폿을 사용한다.

상기 두 개의 광원(100,102) 사이의 거리는 N이며, 벽면에 나타난 두 개의 광 스폿(106,108) 사이의 거리는 W이며, 상기 두 개의 광원(100,102) 사이의 거리의 중간지점에서 두 레이저 빔이 서로 교차하는 지점(104)까지의 거리는 L이며, 서로 교차하는 지점(104)에서 벽면까지의 거리는 M이다.

한편, 차량의 주차안전거리 S는 차량 후방의 벽면에 상기 두 개의 광원(100,102)으로 부터 조사된 두 개의 광 스폿(106,108)이 하나의 스폿처럼 일치되는 경우, 즉 상기 두 광 스폿(106,108)의 거리 W가 영이 되는 경우에 차량 후방 범퍼와 후방 벽면 사이의 거리를 말한다.

다시 말해서 차량에 설치된 두 개의 광원(100,102)이 후방 측에서 내측 후방을 향해 소정의 각도(α, α＇)만큼 경사지게 평행광을 조사할 때에 서로 교차되는 교차점(104)이 벽면에 도달한 경우에 차량 후방 범퍼와 후방 벽면 사이의 거리를 주차안전거리 S라고 한다. 또한, 차량의 운전자는 상기 주차안전거리를 두 개의 광 스폿(106,108)이 후방 벽면에 겹쳐져 하나로 보이는 것을 룸미러를 통해 확인하여 주차시킨다.

상기 차량에 설치하는 두 개의 광원(100,102)인 레이저 빔의 경우에 후방 측에서 내측 후방을 향해 소정의 각도(α, α＇)만큼 경사를 주어 조사되는데, 이 경우 경사각은 두 개의 광원 사이의 거리 N과 두 개의 광원이 장착된 지점에서 차량 후방 범퍼까지의 거리 L이 주어지면 주차안전거리 S에 대한 적절한 경사각을 구할 수 있다. 경사각 α는 tan α=(L+S)/0.5N 으로부터 구할 수 있다.

경사각 α를 크게 하면 주차안전거리 S가 길어지고, 경사각 α를 작게 하면 주차안전거리 S가 짧아진다. 이를 통해 주차안전거리 S는 예를 들어 500mm 가 가장 적당하며, 때에 따라서는 300mm, 1000mm 등으로 상황에 맞추어 결정해 줄 수 있는 것이다.

본 발명은 자동차의 룸미러를 통해 반사되는 두 개의 광 스폿 사이의 거리를 통하여 자동차와 후방장애물과의 거리를 실측할 수 있으며, 종래에 차량의 룸미러나 사이드미러만을 이용하여 이에 반사되는 후방장애물을 보고 운전자가 직접 후진하기 위하여, 운전자가 직접 머리를 창 밖으로 내고 후방 쪽으로 보면서 후진해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.

Claims (6)

1. 차량의 전방 또는 후방을 향하여 각각 빛을 조사하도록 설치되되, 소정의 각도만큼의 경사로 조사되는 두 개의 광원을 포함하며;

   상기 조사된 빛은 상기 차량의 전방 또는 후방으로부터 사전에 설정된 거리만큼 떨어진 지점에서 교차되는 것을 특징으로 하는 거리 지시기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 두 개의 광원은 레이저 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 지시기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 두 개의 광원에서 조사되는 빛은 상하 방향으로 연장된 단면을 갖는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 지시기.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 두 개의 광원은 차량의 후방 범퍼나 루프 레일(roof rail) 후단 또는 루프 스포일러(roof spoiler)에 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 거리 지시기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 두 개의 광원은 차량의 리어 뷰 미러(rear view mirror)의 뒷면이나 차량의 전조등 내부의 반사판이나 차량의 전방 범퍼에 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 거리 지시기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 두 개의 광원이 장착된 지점에서 차량 후방 범퍼까지의 거리를 L이라고 하고, 차량의 주차안전거리를 S라고 할 때,

   상기 경사각 α는 tan α= (L+S)/0.5N으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 거리 지시기.

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