KR100701994B1 - 보행자 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보행자 보호 시스템(Pedestrian protection system)의 개발에 있어서, 보행자와의 충돌을 감지하기 위한 보행자 감지 시스템(Pedestrian sensing system)에 관한 것이다.

종래에는 가속도 센서 모듈을 충돌단 근처에 장착하여 충돌여부를 판별하게 되는 데, 가속도센서를 적용하는 경우 충돌사고에 따른 신호 즉, 충격발생시 진동파가 미약하여 충돌에 따른 응답특성이 신속하게 이루어지지 못하는 단점을 갖고 있어, 보행자와의 충돌을 감지하는데 적용하기엔 어려움이 많다.

본 발명에서는 영구자석(permanent magnet)과 홀 센서(Hall sensor)를 이용하여 충돌에 의해 발생되는 영구자석의 미세변화에 대한 자속(flux)변화를 감지하여 보행자와의 충돌을 감지할 수 있도록 하므로써, 신뢰성있는 감지방법을 제시하고, 제작 비용을 줄일 수 있는 보행자 보호시스템에 적용 가능한 보행자 감지 시스템을 제안하고자 한다.

보행자, 보행자 보호, 보행자감지, pedestrian sensing system

Description

보행자 감지 시스템{Pedestrian sensing system}

도 1은 본 발명 보행자 감지시스템의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명 보행자 감지시스템에 있어서 센서부의 평면도.

도 3은 본 발명에 있어서, 센서부의 단면도.

도 4는 본 발명에 있어서, 센서부가 범퍼에 설치된 예를 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 있어서, 센서부가 프레임에 설치된 예를 나타낸 도면.

본 발명은 보행자 보호 시스템(Pedestrian protection system)의 개발에 있어서, 보행자와의 충돌을 감지하기 위한 보행자 감지 시스템(Pedestrian sensing system)에 관한 것이다.

차량 주행중 발생하는 불의의 사고중에는 차량이 보행자를 치이거나 그 밖에 다른 동물과 충돌하는 사고에 있어, 보행자의 상해치 감소 및 운전자의 안전을 높이기 위한 보행자 감지 시스템이 개발되고 있다.

본 발명에서는 이와 같은 보행자 감지시스템(Pedestrian sensing system)에 적용 가능한 보행자 감지 시스템을 제안하고자 한 것이다.

보행자 보호 시스템에 있어서, 보행자의 충돌상황을 인식하기 위해서 일반적으로 가속도 센서 모듈을 이용한다.

가속도 센서 모듈을 충돌단 근처에 장착하여 충돌여부를 판별하게 된다.

이와 같은 가속도센서를 적용하는 경우 충돌사고에 따른 신호 즉, 충격발생시 진동파가 미약하여 충돌에 따른 응답특성이 신속하게 이루어지지 못하는 단점을 갖고 있어, 보행자와의 충돌을 감지하는데 적용하기엔 어려움이 많다.

또한 가속도센서에 대한 모듈화가 필요화가 필요하고, 신호처리를 위한 별도의 부가회로가 필요하기 때문에 그 확장성이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 제작에 따른 비용이 상승할 수 밖에 없다.

본 발명에서는 영구자석(permanent magnet)과 홀 센서(Hall sensor)를 이용하여 충돌에 의해 발생되는 영구자석의 미세변화에 대한 자속(flux)변화를 감지하여 보행자와의 충돌을 감지할 수 있도록 하므로써, 신뢰성있는 감지방법을 제시하고, 제작 비용을 줄일 수 있는 보행자 보호시스템에 적용 가능한 보행자 감지 시스템을 제안하고자 한 것이다.

보행자와의 충돌을 감지하기 위한 보행자 감지센서와, 보행자 감지센서로부터 감지된 신호를 처리하여 보행자 보호 제어수단(ECU)에 공급하는 센서신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

보행자감지센서는 진동(충격파)가 전달되는 차량의 프레임 또는 차량의 범퍼 내에 설치되고, 진동이 전달되는 방향으로 영구자석이 설치되고, 진동에 의해 영구자석의 위치변화에 따른 전달되는 자속의 변화를 감지하는 홀 센서가 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 특징으로 하는 본 발명 보행자 감지 시스템을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

차량의 프레임 또는 차량의 범퍼내에 설치되어 충돌시 전달되는 진동에 의해 위치 변화되는 영구자속에 따른 자속변화를 감지하기 위한 센서부(100)와, 센서에서 감지된 신호를 처리하여 보행자 보호 ECU(300)에 출력하는 센서신호 처리부(200)를 포함하여 구성된다.

미 설명된 부호 400은 보행자 보호ECU(300)의 제어에 따라 동작하는 보행자 보호 액추에이터(Pedestrian Protection Actuator)이다.

상기 센서부(100)는 차량의 프레임 또는 범퍼내에 설치하기 위한 마운팅홀(Mounting Hole)(111)이 구성된 하우징(110)이 구성되며, 하우징(110)내로 차량 내부 프레임 또는 범퍼로부터 전달되는 진동이 전달되는 메탈플레이트(120)와, 메탈플레이트(120)에 구성된 영구자석(130)과, 메탈플레이트(120)와 영구자석(130)을 고정시키기 위한 실리콘접합부(140)와, 영구자석(130)과 실리콘접합부(140)에 의해 소정의 거리(d)를 두고 대향되는 위치에 설치되어 충돌에 의해 발생되는 진동에 의해 영구자석(130)의 위치변화에 따른 영구자석(130)의 변화되는 자속을 감지하기 위한 홀 센서(150)를 포함하여 구성된다.

센서신호처리부(200)는 센서부(100)로부터 입력된 감지신호에 대한 노이즈를 감소시키기 위한 필터부(Low pass filter)(210)와, 필터부(210)에 의해 필터링된 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(220)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 본 발명은,

인체의 부딪힘을 감지함에 있어 충격에 따른 응답이 지연(delay) 될 수 있는 인체 또는 동물 등의 형체특성을 고려한 충격감지 시스템을 제안하고자 한 것으로, 작은 충격에도 신뢰성 있는 응답을 보일 수 있는 자속 변화율 검출을 통해 그 충격을 감지하기 위한 센서부(100)를 구성하여 보행자와의 충돌을 감지할 수 있도록 하는 보행자 감지 시스템이다.

도 4 및 도 5에서와 같이, 직접적인 충격이 이루어지는 부분인 차량의 범퍼 또는 차량 프레임에 센서부(100)를 설치한다.

도 4는 범퍼에 설치된 예를 나타낸 도면이고, 도 5는 프레임에 설치된 예를 나타낸다.

상기에서와 같은 센서부(100)의 신호를 처리하기 위한 센서신호처리부(200)는 상기한 센서부(100)에 일체로 모듈형태로 구성하거나, 보행자 보호 ECU(300)에 회로의 일부로 구성할 수 있다.

상기 센서부(100)는 충격에 의해 위치를 변화하는 영구자석과 영구자석의 위치변화에 따른 자속변화를 감지하기 위한 홀센서(150)를 기본 구성으로 한다.

도 2는 센서부(100)의 평면도이고, 도 3은 도 2에 있어 센서부(100)의 단면도이다.

설치되는 위치 범퍼 또는 프레임에 안정적으로 설치할 수 있도록 하우징 (110)에는 마운팅홀(111)이 구성된다.

마운팅홀(111)의 개수는 설치 고정되는 부분에 따라 2개이상 구성할 수 있으며, 그 수에 있어 제한적이지는 않는다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 충격이 전달되는 방향으로 메탈 플레이트(120)가 구성되어, 메탈플레이트(120)에 충격이 전달되는 구조를 이룬다.

메탈플레이트(120)에 영구자석(130)이 설치된다.

따라서 전달되는 충격에 의해 메탈플레이트(120)가 미세하게 위치변화하면서 이에 따라 영구자석(130)의 위치에도 변화가 발생하도록 구성된다.

홀센서(150)는 영구자석(130)의 움직임에 따라 변화되는 자속을 감지하기 위하여 영구자석(130)의 대향되는 위치에 구성된다.

메탈플레이트(120) 및 영구자석(130)과 홀센서(150)는 실리콘에 의해 그 간격(d)을 유지하고, 메탈플레이트(120)에 전달되는 충격에 의해 영구자석(130)의 미세한 위치변화가 가능하도록 실리콘 접합부(140)가 구성된다.

상기와 같은 센서부(100)의 구성에 따라서 보행자 보호 제어수단인 보행자 보호 ECU(300)에서 영구자석(300)의 위치변화에 따른 자속의 변화율에 따라 차량에 충돌하는 보행자를 인식하여 보행자 보호 액추에이터(400)를 제어하여 보행자 보호 동작을 진행하도록 한다.

자속의 변화율에 따른 보행자 인식의 기준값(TH)은 차량에 따라 달라질 수 있으므로, 차량 기준값 조정(calibration)을 통해 설정하여 저장한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명 보행자 감지 시스템의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

메탈플레이트(120) 및 영구자석(130)으로부터 하우징(110)에 고정된 홀센서(150)에서는 자속을 감지하게 되고, 이와 같이 감지된 신호는 센서신호처리부(200)의 필터부(LPF)(210)를 통해 필터링되고, 증폭부(220)를 통해 증폭되어 보행자 보호 ECU(300)로 입력된다.

보행자 보호 ECU(300)에서는 내부에 설정된 기준값(TH)과 입력된 값을 비교하여 보행자 충돌여부를 판단하고, 그 결과에 따라 보행자 보호 액추에이터(400)를 동작제어 한다.

차량에 충돌이 발생하면, 센서부(100)의 메탈플레이트(120)에 그 충격이 전달된다.

실리콘 접합부(140) 내에서 메탈플레이트(120)의 위치변화가 발생하게 되고, 이에 따라 메탈플레이트(120)에 구성된 영구자석(130)의 위치에도 변화가 발생하게 되면서, 하우징(110)에 의해 고정된 홀센서(150)와 영구자석(130)간에 미세하게 거리(d) 변화가 발생하게 된다.

이와 같은 거리(d) 변화에 따라서 홀센서(150)를 통해 감지된 자속에 변화가 발생하게 된다.

보행자 보호 ECU(300)에서는 이와 같이 홀센서(150)와 영구자석(130)간의 변위차에 따른 자속변화를 인식하여 자속변화율과 정해진 기준값(TH)을 비교하여 그 변화정도가 기준값(TH)이상인 경우 충돌물체가 보행자로 판단하여 보행자를 보호하기 위한 보행자 보호 액추에이터(400)를 동작시킨다.

즉 하우징(110)에 의해 고정된 홀센서(150)와 충돌에 따라 위치변화하는 영구자석(130)간의 거리 변화는 곧 단위면적당 자속의 변화로 이어지고, 이에 따라 홀센서(150)의 출력파형이 변화되며, 이와 같은 출력파형은 충격에 따라 비례관계를 가지게 되므로, 충격량으로 환산하여 처리할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 홀(hall)효과를 이용해 Pedestrian의 센서를 제안한 것으로, 충돌시 프레임 또는 범퍼에 전달되는 충격량의 변화율을 감지하여 그 값을 적용하도록 하므로써, 빠르고 정확한 측정이 가능하도록 한다.

이와 같은 구성에 따르면, 센서의 수를 1개 또는 2개 정도만을 사용하여 전면의 충돌값을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 영구자석을 사용하므로써, 센서부의 제작단가 감소에 기여할 수 있다.

Claims (7)

1. 차량의 프레임과 범퍼 내에 설치되어, 충돌시 전달되는 진동에 의해 위치 변화되는 영구자석(130)에 따른 자속변화를 감지하기 위한 센서부(100)와, 센서에서 감지된 신호를 처리하여 보행자 보호 제어수단(300)에 출력하는 센서신호 처리부(200)와, 센서신호처리부(200)로부터 입력된 센서부(100)의 감지신호를 입력받아 자속변화율을 소정의 설정된 기준값과 비교하여 보행자여부를 판단하여 보행자 보호 동작을 수행 제어하는 보행자 보호제어수단(300)을 포함하여 구성되되,

   상기 센서부(100)는 차량의 프레임 또는 범퍼내에 설치하기 위한 마운팅홀(Mounting Hole)(111)이 구성된 하우징(110)이 구성되며, 하우징(110)내에, 충돌에 의한 진동이 전달되는 메탈플레이트(120)와, 메탈플레이트(120)에 구성된 영구자석(130)과, 메탈플레이트(120)와 영구자석(130)을 고정시키며 진동에 의해 메탈플레이트(120)와 영구자석(130)의 위치변화가 가능하도록 하는 실리콘접합부(140)와, 영구자석(130)과 실리콘접합부(140)에 의해 소정의 거리(d)를 두고 대향되는 위치에 설치되어 충돌에 의해 발생되는 진동에 의해 영구자석(130)의 위치변화에 따른 영구자석(130)의 변화되는 자속을 감지하기 위한 홀 센서(150)를 포함하고,

   상기 센서신호처리부(200)는 센서부(100)로부터 입력된 감지신호에 대한 노이즈를 감소시키기 위한 필터부(Low pass filter)(210)와, 필터부(210)에 의해 필터링된 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보행자 감지 시스템.
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5. 제 1항에 있어서, 상기 센서신호처리부(200)는 센서부(100)내에 일체로 모듈형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 보행자 감지 시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 센서신호처리부(200)는 보행자 보호 제어수단(300)내에 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보행자 감지 시스템.
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