KR100948233B1 - 자전거용 후방 감지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후방에 접근하는 자전거나 인라인스케이터, 차량 등을 감지하여 선행 자전거의 탑승자에게 알려 주도록 한 자전거 후방 감지 시스템을 개시한다.
본 발명은 후방의 물체 접근을 감지하기 위한 물체 감지 센서와, 물체 감지 센서의 출력에 상응하여 발광다이오드를 점소등 시키기 위한 컨트롤 유니트와, 컨트롤 유니트의 출력으로 경고음을 발생시키기 위한 스피커 및 증폭기를 구비하여서 된 것이다. 이에 따라, 본 발명은 자전거나 인라인스케이터, 차량 등이 선행 자전거의 후방에 근접하였을 시 후방의 상황을 선행 자전거 탑승자에게 인지시켜 줌으로써, 선행 자전거 탑승자가 후방의 상황을 확인한 상태에서 안전하게 정지 및 좌, 우 회전할 수 있는 정보를 제공할 수 있게 되어 자전거 사고의 주요 유형을 차지하고 있는 선행 자전거의 정지, 좌, 우 회전으로 인한 추돌 및 급회전으로 인한 중대한 사고를 미연에 방지하여 인명과 재산을 보호할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.
자전거 후방 감지 추돌

Description

자전거용 후방 감지 시스템{Rear Detection System for Bicycle}
본 발명은 자전거용 후방 감지 시스템에 관한 것으로, 특히 후방에서 접근하는 자전거나 인라인스케이터, 차량 등을 감지하여 선행 자전거의 탑승자에게 알려 줌으로써 급정거나 좌, 우 회전으로 인한 후행 자전거와의 충돌을 방지할 수 있도록 한 자전거용 후방 감지 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 자전거는 후미등과 좌, 우 방향 지시등이 구비되어 있지 않으며, 후미등이나 좌, 우 방향 지시등을 구동하기 위한 전원의 확보나 설치 공간을 마련하기도 어려운 현실적인 제약이 있다.
이에 따라, 선행 자전거의 탑승자가 정지할 필요가 있거나 좌, 우 회전하여야 하는 경우에 후방에 자전거나 인라인스케이터(In-line Skater), 차량이 근접하였는지 여부를 알지 못하고 정지하거나 좌, 우 회전하는 것이 일반적이다.
이에 따라 선행 자전거의 동태를 파악하지 못하여 후행 자전거나 인라인스케이터, 차량 등이 미처 정지하지 못하고 달리는 가속도에 의하여 선행 자전거를 추돌하거나 후행 자전거나 인라인스케이터가 스스로 급회전하면서 넘어져 부상을 당하거나 자전거 등이 손상되는 문제점이 발생하였던 것이다.
본 발명의 제 1목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 자전거의 탑승자가 후행 자전거나 인라인스케이터의 후방 접근 상황을 정확하게 감지할 수 있도록 한 자전거용 후방 감지 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 제 2목적은 자전거의 후방에 후행 자전거나 인라인스케이터가 근접하였을 시 경보음을 발생시킴으로써 모두에게 경각심을 부여할 수 있도록 한 자전거용 후방 감지 시스템을 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 후방의 물체 접근을 감지하기 위한 물체 감지 센서와, 물체 감지 센서의 출력에 상응하여 발광다이오드를 점, 소등시키기 위한 컨트롤 유니트, 컨트롤 유니트의 출력으로 경고음을 발생시키기 위한 스피커 및 증폭기를 구비하여서 된 자전거용 후방 감지 시스템을 제안한다.
이와 같이 하여 본 발명은 자전거나 인라인스케이터 등이 선행 자전거의 후방에 근접하였을 시 후방의 상황을 선행 자전거 탑승자에게 인지시켜 줌으로써, 선행 자전거 탑승자가 후방의 상황을 확인한 상태에서 안전하게 정지 및 좌, 우 회전할 수 있는 정보를 제공할 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명은 자전거 사고의 주요 유형을 차지하고 있는 선행 자전거의 정지, 좌, 우 회전으로 인한 추돌 및 급회전으로 인한 중대한 사고를 미연에 방지하여 인명과 재산을 보호할 수 있게 되는 유용한 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 자전거의 후방에 다른 후행 자전거나 인라인스케이터가 접근하였을 시 경고음을 발생시켜 주위 사람들에게 주의를 환기시켜 안전거리를 확보하도록 유도하여 사고 발생율을 감소시킴으로써 더욱 안전한 주행이 가능하도록 하는 효과가 있다.
이와 같이 된 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 가장 기본적인 형태를 도 1의 사시도로 보였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 전, 후륜을 구비한 자전거의 프레임 후방에 물체 감지 센서(100)를 설치한다.
이러한 물체 감지 센서(100)는 도 1과 도 2로 보인 바와 같이 후방 중앙과 좌, 우 방향으로 설치된 3개로 된 물체 감지 센서(100)를 설치할 수 있고,
아울러, 이러한 물체 감지 센서(100)는 컨트롤 유니트(105)에 연결되어 있다. 이러한 컨트롤 유니트(105)는 물체 감지 센서(100)의 갯수와 같은 수의 발광다이오드(108)와 연결되어 있다.
또한, 이러한 컨트롤 유니트(105)와, 데이터 저장을 위한 메모리(106)와, 접근 방향 표시를 위한 발광다이오드(108) 그리고 도시되지 않은 배터리가 일체로 내장된 함체(300)를 핸들의 상방에 고정하여서 된 것이다. 아울러, 이러한 컨트롤 유니트(105)에는 물체 감지 센서(100)에 의하여 물체의 접근으로 간주하는 거리값을 메모리(106)에 저장하거나 소거하는 등의 작동 초기값 설정을 위한 키패드(109)가 연결할 수 있으며, 바람직한 실시예로는 함체(300)의 일측에 설치할 수도 있는 것이고, 이러한 실시예를 도 3으로 보였다.
또한, 이와 같이 된 본 발명의 작동을 위하여 소요되는 전력은 주지하는 바와 같이 각종 배터리나 자전거의 동력을 활용한 발전기의 전력을 선택적으로 또는 복합적으로 사용할 수 있으므로 구체적인 언급이나 도시를 생략한다.
이와 같이 된 본 발명은 그 작동을 도 4로 보인 흐름도로 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서는 전원이 정상 공급되면, 후방에 물체가 접근한 것으로 판정하기 위한 후방 물체 감지 센서(100)의 거리값을 미리 메모리(106)에서 가져다가 컨트롤 유니트(105)의 레지스터에 등록한다. 이러한 상태에서 컨트롤 유니트(105)는 후방 좌, 우에 설치된 물체 감지 센서(100)의 출력에 의하여 레지스터에 등록된 거리값과 실제의 후방 물체의 거리값이 같거나 실제의 후방 물체의 거리값이 적은 지를 판정하게 되는 것이며, 이러한 조건을 충족하는 경우에 한하여 먼저 경고음을 출력시켜 증폭기(110)에서 증폭되고 스피커(111)로 출력되게 하여 경고음을 발생시킨다.
아울러, 컨트롤 유니트(105)는 복수개의 물체 감지 센서(100) 출력 중 어떤 센서의 출력이 등록된 거리 값과 같거나 적은 지를 판정하여 발광다이오드(108) 중 어느 하나를 점등시킴으로써, 선행 자전거의 탑승자는 후방에 따라 붙은 물체가 어느 방향에 존재하는 지의 여부를 인지할 수 있게 되는 것이다.
그러므로, 자전거의 탑승자는 주행 중 경고음의 발생에 의하여 후방에 다른 후행 자전거나 인라인스케이터, 차량 등이 안전거리 이내로 따라 붙었는지의 여부와 어느 방향으로 따라 붙었는지의 여부를 인지할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명에서는 증폭기(110) 및 스피커(111)에 의하여 경고음을 발생시켜 선, 후행의 자전거 탑승자 모두에게 경각심을 갖도록 함으로써 사고의 발생을 방지할 수 있도록 조심하게 되는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예를 도 5의 사시도로 보였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 실시예에서는 핸들의 상방에 모니터(102)가 설치되어 있으며, 모니터(102)의 둘레에는 전술한 발광다이오드(108)가 좌, 우 및 중앙에 각각 설치되어 있다.
아울러, 이러한 실시예에서는 렌즈 및 CCD로 구성된 카메라(101)와, 이러한 카메라(101)의 신호를 영상 데이터로 출력시키기 위한 비디오 프로세서(103)와, 비디오 프로세서(103)의 출력을 드라이버(107)를 통하여 모니터(102)로 출력시키도록 구성하였다.
이러한 실시예의 본 발명에서는 작동 초기에 컨트롤 유니트(105)에 의하여 메모리(106)에서 미리 입력된 물체의 근접으로 인정하는 거리값을 가져다가 컨트롤 유니트(105)의 레지스터에 등록한다.
이어서, 물체 감지 센서(100)의 출력에 의하여 후방의 물체가 레지스터에 등록된 거리 이내로 접근한 경우 물체 감지 센서(100)의 출력을 인지한 컨트롤 유니트(105)에 의하여 카메라(101), 비디오 프로세서(103), 드라이버(107)에 전원을 공급하면서 활성화시켜 카메라(101)의 출력이 모니터(102)로 조사되는 것이다.
그러므로, 이러한 실시예에 의하면 후방의 물체가 미리 설정한 안전거리 이내로 접근하면 전술한 도 4로 보인 바와 같은 과정으로 경고음이 출력됨과 아울러, 발광다이오드(108)가 선택적으로 점등되어 후방에 근접한 물체의 위치를 표시함과 아울러 컨트롤 유니트(105)에 의하여 카메라(101), 비디오프로세서(103), 드라이버(107), 모니터(102)에 전원이 공급되면서 작동이 개시되어 핸들 중앙 상방에 설치된 모니터(102)에 후방의 영상이 조사되는 것이다.
그러므로, 탑승자는 경고음에 의하여 후방에 근접된 물체가 있음을 인지함과 아울러 발광다이오드(108)에 의하여 후방의 근접된 물체의 위치를 파악하며, 모니터(102)를 보고 근접된 물체의 종류를 직접 눈으로 확인할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 모니터(102)를 핸들 중앙 상방에 설치함에 있어서 햇빛이 비추어 화면 가독력이 저하됨을 방지하기 위하여 차광판을 설치하는 것이 바람직하며, 발광다이오드(108)는 모니터(102)의 좌, 우 및 중앙에 설치하여 줌으로써 컴팩트화 된 상태로 상황 인지가 가능하도록 되는 것이며, 이를 도 8로 보였다.
또한, 본 발명의 다른 실시예를 도 9, 10으로 도시하였다.
이러한 실시예에서는 도 9로 보인 구성에 추가하여 컨트롤 유니트(105)에 좌, 우 물체 감지 센서(100)를 추가로 설치하여서 된 것이다.
이러한 실시예에서는 전술한 바와 같이 후방 물체 감지 센서(100)의 감지 거리값 뿐만 아니라, 좌, 우측 센서(200)의 작동 거리값을 키패드(109)의 조작으로 입력시켜 주어야 한다.
이러한 실시예의 본 발명은 도 10으로 보인 바와 같이 다른 자전거나 사람이 위험 거리 이내의 후방에 접근하는 경우 모니터(102) 및 모니터(102) 주변에 설치된 발광다이오드(108)의 작동으로 후방의 후행 자전거, 차량 등의 접근을 탑승자에게 인지시켜줌은 물론이려니와, 측면으로 접근하는 사람이나 자전거, 차량, 인라인스케이터 등이 있는 경우 컨트롤 유니트(105)가 좌, 우측 센서(200)의 출력을 감지하여 경고음 신호를 출력시켜 증폭기(110)에 인가함으로써 스피커(111)로 경보음을 발생시키도록 함으로써 측면으로 접근하는 자전거나 사람 등에게 대하여 주의를 환기시켜 사고 발생을 예방할 수 있게 된다.
또한, 이러한 실시예에서는 후방의 좌, 우, 중앙에 설치된 물체 감지 센서(100)에 의하여 설정된 안전거리 이내로 접근한 자전거나 인라인스케이터, 차량이 있는 경우에도 컨트롤 유니트(105)에 의하여 스피커(111)로 경음을 발생시키게 되는 것이어서 선행 자전거의 탑승자는 물론 후방의 사람들에게도 안전거리 이내로 접근하였다는 경각심을 일깨우도록 하여 지나치게 가깝게 따라 붙지 않도록 하여 사고 발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에서는 도 11, 12로 보인 바와 같이 자전거의 속도에 비례하여 안전거리를 설정하고, 이와 같이 가변적으로 설정된 안전거리 이내로 후행 자전거나 인라인스케이터, 차량 등이 접근하였을 경우에만 경음을 발생시키거나 모니터(102) 및 발광다이오드(108)를 작동시키도록 하여 불필요한 작동을 방지할 수도 있다. 즉, 자전거의 속도가 빠른 경우에는 후행 자전거가 다소 이격되어 있더라도 충분한 거리가 아니면 선행 자전거 탑승자에게 이러한 사실을 인지시켜 주어야 할 필요가 있으며, 자전거의 속도가 느린 경우에는 후행 자전거와의 안전거리가 다소 짧아도 무방하므로 거리가 충분히 접근한 경우에 선행 자전거 탑승자에게 이러한 사실을 인지시켜 주어야 할 필요가 있다.
본 발명은 이를 감안하여 먼저 자전거의 속도별로 달리 설정된 물체 감지 센서(100)에 의한 거리값을 키패드(109)를 조작하여 메모리(106)에 미리 저장한다.
아울러, 자전거의 전륜 또는 후륜에 설치되어, 바퀴의 회전수에 상응하는 수의 펄스가 포함된 고주파 신호를 출력시키는 스피드 트랜스미터(112)를 설치하고, 이러한 스피드 트랜스미터(112)의 신호를 수신하는 속도 수신기(113)를 컨트롤 유니트(105)에 추가로 연결되도록 하며, 다른 부분은 도 9로 보인 실시예와 동일하게 구성한다.
이러한 실시예에 의한 본 발명은 전원이 회로의 각부에 공급되면, 컨트롤 유니트(105)는 메모리(106)의 여러 지정 번지에서 속도별 후방 물체 감지 센서(100)의 거리값을 가져다가 컨트롤 유니트(105)의 레지스터에 등록한다. 이어서, 자전거가 주행을 시작하면, 스피드 트랜스미터(112)에서 무선으로 데이터가 송출되며, 이는 속도 수신기(113)에 수신되어 컨트롤 유니트(105)에 현재의 속도값이 인가되도록 한다. 이에 따라 컨트롤 유니트(105)는 레지스터에 등록된 속도별 거리값중 현재의 속도에 따른 거리값을 독출한 속도 대응 후방 물체 감지 거리값이 실제의 후방 물체와의 거리와 같거나 그 이상인 경우인지의 여부를 판정한다.
이러한 과정으로 후방물체와의 실제거리가 설정된 속도에 대응하는 거리값보다 짧은 경우에는 후방 물체의 접근을 경보하여야 하는 상황이므로 전술한 바와 같이 컨트롤 유니트(105)에서 신호를 출력시켜 증폭기(110)로 증폭시키고 스피커(111)로 경고음을 출력시키게 되는 것이다.
아울러, 후방 좌측 또는 후방 중앙이나 후방 우측의 물체 감지 센서(100) 중 어떤 것이 레지스터에 현재 등록된 거리값 이하로 물체 감지 신호값을 출력시키는 지를 판정하여 모니터(102) 주변에 설치된 발광다이오드(108)를 점멸시키게 되며, 자전거 탑승자는 후방에 따라 붙은 자전거나 인라인스케이터, 차량의 위치를 파악하여 안전하게 조치함으로써 추돌 사고를 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 비디오 프로세서(103)와 카메라(101)에 전원을 공급하여 비디오 프로세서(103)에 의한 출력이 모니터(102)로 표시되도록 함으로써, 후방의 상황을 탑승자가 직접 확인할 수 있게 되는 것이다.
아울러, 이러한 경우에도 좌, 우측 센서(200)에 의하여 측방으로 접근하는 사람이나 차량 등을 감지하여 경고음 신호를 출력시켜 사고를 예방할 수 있게 됨은 물론이다.
아울러, 전술한 실시예에 의한 본 발명에서는 후방 물체 감지 센서(100) 및 좌, 우측 센서(200)의 작동을 위한 거리값을 키패드(109)를 이용하여 메모리(106)에 저장하고, 작동 개시 이후 컨트롤 유니트(105)에 의하여 이러한 거리값을 가져다가 필요한 연산 처리를 시행하도록 한 예를 보였으나, 사용자가 일일이 키패드(109)를 조작하여 이러한 거리값을 입력시키기가 번거로울 수 있으며, 이러한 거리값을 고정시켜 제조 공장에서 메모리(106)에 미리 이러한 표준 거리값을 입력시켜 줄 수도 있는 것이고, 이러한 경우에는 키패드(109)를 사용할 필요가 없게 된다.
아울러, 도 11, 12로 보인 실시예에 의한 본 발명에서는 여러 가지 속도 범위에 대응하는 거리값이 설정되어 입력되어야 하므로, 이러한 조작이 더욱 번거로울 수 있다. 그러므로, 이러한 경우에도 미리 여러 가지 속도 범위에 대응하는 거리값을 제조 종장에서 메모리(106)에 입력시켜 줌으로써 키패드(109)를 사용할 필요가 없도록 하여 더욱 편리한 형태로 사용이 가능함은 물론이다.
또한, 본 발명에서는 물체 감지 센서(100)와 좌, 우측 센서(200)에 의하여 초음파를 발사하고 수신하는 동작을 반복하여야 하는데, 이러한 소비전력을 최소화하여 전원으로 사용되는 배터리의 작동 시간을 연장시킬 필요가 있다.
이를 위하여 본 발명은 도 11로 보인 바와 같이 물체 감지 센서(100)와 좌, 우측 센서(200)의 작동을 위한 전원이 스위칭 회로(114)에 의하여 설정된 활성 시간 동안 전원이 공급되고 비활성 시간 동안 전원 공급이 차단되며, 전술한 활성 시간 동안 초음파 송, 수신 동작을 실시하도록 함으로써, 소비 전력을 최소화할 수 있으므로, 배터리의 연속 작동 가능시간을 연장시켜, 장시간의 주행시에도 편리하게 사용할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명에서는 카메라의 전방에 광각 렌즈를 장착하여 접근한 후방의 물체를 가급적 크게 비출 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
기타, 위에서 열거한 여러 가지 실시예에 널리 알려진 여러 형태의 요소를 부가하여 본 발명의 기술적 특징을 유지하면서 다양한 형태로의 변형 실시가 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명을 적용한 자전거를 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 기본적인 형태를 보인 회로도.
도 3은 본 발명에 의한 함체의 외관을 예시한 사시도.
도 4는 본 발명의 기본적인 형태의 작동 상태 흐름도.
도 5는 본 발명에서 모니터가 추가 장착된 실시예를 보인 사시도.
도 6은 본 발명에서 모니터가 추가 장착된 실시예의 회로도.
도 7은 본 발명에서 모니터가 추가 장착된 실시예의 작동 상태 흐름도.
도 8은 본 발명에 의하여 설치된 모니터의 구체적인 예를 보인 사시도.
도 9는 본 발명에서 좌, 우 센서가 장착된 실시예를 보인 회로도.
도 10은 본 발명에서 좌, 우 센서가 장착된 실시예에 의한 작동 흐름도.
도 11은 본 발명에서 속도 대응 감지 센서 거리값을 활용하는 실시예를 보인 회로도.
도 12는 본 발명에서 속도 대응 감지 센서를 이용한 실시예의 작동 흐름도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 물체 감지 센서 101: 카메라
102: 모니터 103: 비디오 프로세서
105: 컨트롤 유니트 106: 메모리
107: 드라이버 108: 발광다이오드
109: 키패드 110: 증폭기
111: 스피커 112: 스피드 트랜스미터
113: 속도 수신기 114: 스위칭 회로
200: 좌, 우측 센서 300: 함체

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 전, 후륜을 구비한 자전거의 프레임 후방에 설치된 물체 감지 센서(100)와, 상기 물체 감지 센서(100)가 입력에 연결된 컨트롤 유니트(105)와, 상기 컨트롤 유니트(105)의 출력에 연결된 자전거의 핸들 상방의 발광다이오드(108) 및 증폭기(110), 스피커(111)를 구비하여서 된 자전거용 후방 감지 시스템에 있어서,
    전술한 물체 감지 센서(100)는 복수개가 자전거 프레임 후방의 좌, 우, 중앙 위치에 분리 설치되고, 전술한 발광다이오드(108)는 복수개가 자전거 핸들 상방 좌, 우, 중앙에 분리 설치되어 감지거리가 설정된 거리값 이내인 경우 작동된 물체 감지 센서(100)에 대응하는 위치의 발광다이오드(108)가 선택적으로 점등되도록 하여 후방 물체의 접근 방향을 표시하도록 함을 특징으로 하는 자전거 후방 감지 시스템.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    전술한 컨트롤 유니트(105)에 연결되고, 전륜 또는 후륜 중 어느 하나에 설치된 스피드 트랜스미터(112)의 데이터를 전송 받으며, 상기 컨트롤 유니트(105)에 출력을 인가하는 속도 수신기(113)를 구비하여 속도에 상응하는 거리 이내로 후방에서 접근하는 물체가 존재할 시 발광다이오드(108)는 물론 카메라(101), 모니터(102) 및 경고음 출력을 위한 증폭기(110), 스피커(111)가 상기 컨트롤 유니트(105)에 의하여 작동 개시되도록 함을 특징으로 하는 자전거 후방 감지 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 5 또는 청구항 7 중 어느 하나에 있어서,
    전술한 컨트롤 유니트(105)에 스위칭 회로(114)를 연결하고 상기 스위칭 회로(114)에 전술한 물체 감지 센서(100)를 접속하여, 상기 컨트롤 유니트(105)에 의한 제어 신호로 스위칭 회로(114)가 활성 시간 동안 물체 감지 센서(100)에 전원을 공급하고, 비활성 시간 동안 전원 공급을 차단하여 활성 시간 동안에 한하여 초음파 송, 수신 동작을 실시함을 특징으로 하는 자전거 후방 감지 시스템.
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