KR102126580B1 - Microwave sensor module for protecting vehicle passenger - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 승객 감지용 마이크로웨이브 센서 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량내 승객 존재 유무를 감지할 수 있는 자동차 승객 감지용 마이크로웨이브 센서 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a microwave sensor module for automobile passenger detection, and more particularly, to a microwave sensor module for automobile passenger detection that can detect the presence or absence of a passenger in a vehicle.
차량내에 방치되어 열쇼크로 인해 사망하는 영유아의 수가 90년대 후반에 이미 에에백 오작동으로 인해 사망하는 영유아수를 넘어서고 있어 승용차 뒷자석의 승객 존재 유무를 확인하기 위한 센서에 대한 관심이 최근 급격히 증가하고 있다.Since the number of infants and toddlers who are left in the vehicle and die due to heat shock has already surpassed the number of infants and toddlers who die due to the malfunction of the E-Bag in the late 90s, interest in sensors to confirm the presence or absence of passengers in the rear seats of passenger cars has increased rapidly in recent years. have.
승객감지를 위한 센서에는 카메라, 적외선, 하중센서 등 다양한 방식이 채용되고 있으나 카메라의 경우는 차량내 조명 상태등에 따른 인식율 저하, 적외선 방식의 경우 차량내 온도 상승시 오작동, 하중센서는 사람과 일반 물체와 구분이 불가능한 것 등 문제점이 있어 채용 확대에 어려움이 있다.Various sensors such as cameras, infrared rays, and load sensors are used as sensors for detecting passengers, but in the case of cameras, the recognition rate decreases due to the lighting conditions in the vehicle, and in the case of infrared methods, malfunctions occur when the temperature in the vehicle rises, and load sensors are used for people and general objects There are problems such as inability to distinguish from and difficulties in expanding employment.
특히 영유아의 경우는 영유아 시트를 차량 승객석에 고정하기 때문에 기존의 센싱 방식으로는 인식이 거의 불가능하여 차량내 장착이 용이하고 성인 승객 뿐 아니라 영유아 시트에 있는 영유아까지 존재 유무를 감지할 수 있는 센서가 절실하게 필요한 상황이다. In particular, in the case of infants and toddlers, the seat is fixed to the passenger seat of the vehicle, so it is almost impossible to recognize it with the existing sensing method, so it is easy to install in the vehicle and there is a sensor that can detect the presence of infants in the infant seat as well as adult passengers. It is a desperately necessary situation.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차량내 장착이 용이하고 오작동 없이 승객의 존재 유무를 감지할 수 있는 자동차 승객 감지용 마이크로웨이브 센서 모듈을 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a microwave sensor module for automobile passenger detection that is easy to install in a vehicle and can detect the presence or absence of a passenger without malfunction.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈은 물체의 움직임을 검출하는 모션센서부; 상기 모션센서부로부터 출력되는 움직임 신호를 받아들여 내장된 소프트웨어와의 상호작용에 의해 움직임 신호를 처리하여 그 결과를 토대로 주변장치를 제어하는 처리부; 및 상기 모션센서부와 처리부에 동작 전원을 인가하는 전원공급부;를 포함하되, 상기 모션센서부는 차량내 승객이 수면 상태로 움직임이 거의 없는 경우 생체신호인 호흡에 따른 가슴이나 복부의 미세한 움직임을 감지하여 신호를 발생하는 것을 특징으로 한다.The microwave sensor module for detecting automobile passengers of the present invention for achieving the above object is a motion sensor unit for detecting the movement of the object; A processing unit that receives a motion signal output from the motion sensor unit and processes a motion signal by interaction with built-in software to control a peripheral device based on the result; And a power supply unit for applying operating power to the motion sensor unit and the processing unit, wherein the motion sensor unit detects minute movements of the chest or abdomen due to breathing as a biosignal when there is little movement in the sleeping state of the passenger in the vehicle. It is characterized by generating a signal.
상기 모션센서부는 24GHz CMOS SoC를 이용하여 안테나 일체형 구조의 초소형 IC로 펄스 구동을 통해 저전력 특성을 구현할 수 있다.The motion sensor unit may implement a low power characteristic through pulse driving by using a 24GHz CMOS SoC as an ultra-compact IC having an antenna-integrated structure.
상기 처리부는 모션센서부의 중간주파수출력단에서 출력된 중간주파수 신호를 증폭하는 중간주파수증폭부와, 상기 중간주파수증폭부에서 증폭된 신호를 적분하는 적분기와, 상기 적분기를 통한 신호를 처리하여 물체의 존재 여부를 판단하는 신호판단부, 및 상기 신호판단부로부터 출력된 신호에 따라 주변장치를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.The processing unit includes an intermediate frequency amplification unit for amplifying the intermediate frequency signal output from the intermediate frequency output unit of the motion sensor unit, an integrator for integrating the signal amplified by the intermediate frequency amplification unit, and the presence of an object by processing a signal through the integrator It may include a signal determining unit for determining whether and a control unit for outputting a control signal for driving a peripheral device according to the signal output from the signal determining unit.
상기 제어부에서 출력된 움직임 감지 신호에 따라 알람으로 차량내 승객의 수면을 깨우기 위해 구동하는 알람부를 더 포함할 수 있다.According to a motion detection signal output from the control unit, an alarm unit that is driven to awaken the sleep of the passenger in the vehicle by an alarm may be further included.
상기 제어부에서 차량내 승객이 감지되면 사용자 단말기로 무선으로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.When the passenger in the vehicle is detected by the control unit, a communication unit wirelessly transmitting to the user terminal may be further included.
상기와 같이, 본 발명에 따르면 차량내 장착이 용이하고 조명환경, 진동, 온도 등의 영향을 거의 받지 않으며, 오작동 없이 승객의 존재 유무를 감지하여 열쇼크로 인한 사망을 미연에 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is easy to install in a vehicle, and is hardly affected by lighting environment, vibration, temperature, and the like, and it is possible to detect the presence or absence of a passenger without malfunction and prevent death due to heat shock.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a microwave sensor module for vehicle passenger detection according to the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
그러면 본 발명의 실시예에 따른 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈에 대하여 설명한다.Next, a microwave sensor module for detecting a passenger in a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명에 따른 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈을 나타낸 블럭도이다.1 is a block diagram showing a microwave sensor module for vehicle passenger detection according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈은 물체의 움직임을 검출하는 모션센서부(10)와, 상기 모션센서부(10)로부터 출력되는 움직임 신호를 받아들여 내장된 소프트웨어와의 상호작용에 의해 움직임 신호를 처리하여 그 결과를 토대로 주변장치를 제어하는 처리부(20), 및 상기 모션센서부(10)와 처리부(20)에 동작 전원을 인가하는 전원공급부(30)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a microwave sensor module for detecting an automobile passenger according to the present invention includes a
상기 모션센서부(10)는 차량내 승객 감지용 센서로 물체의 움직임이 거의 없는 경우, 즉 승객이 수면 상태로 움직임이 거의 없는 경우 생체신호인 호흡에 따른 가슴이나 복부의 미세한 움직임을 감지하여 신호를 발생한다. The
이러한, 상기 모션센서부(10)는 펄스 레이더 모션센서로 24GHz 대역의 마이크로웨이브 신호를 생성하여 송신부(12)에서 발사된 전파 신호와 수신부(13)에서 물체에서 반사되어 돌아오는 신호와의 주파수 차를 이용하여 물체의 움직임을 센싱하는 도플러 방식으로 신호를 발생한다.The
한편, 상기 모션센서부(10)는 자동차의 시동이 꺼진 상태에서도 동작을 해야 하기 때문에 24GHz CMOS SoC를 이용하여 안테나 일체형 구조의 초소형 IC로 펄스 구동을 통해 저전력 특성을 구현할 수 있다.On the other hand, since the
여기서, 상기 모션센서부(10)는 극초단파를 연속적으로 발진시키는 국부신호발생기(11)와, 상기 국부신호발생기(11)에서 생성된 극초단파를 공간으로 송출하도록 하는 송신부(12)와, 상기 송신부(12)로부터 송출되어 대상물에서 반사되어 되돌아온 신호를 수신하도록 하는 수신부(13)와, 상기 수신부(13)를 통해 수신된 수신주파수신호가 서로 혼합되어 중심주파수의 변환이 일어날 수 있도록 하는 주파수혼합기(14), 및 상기 주파수혼합기(14)로부터 출력된 중간주파수 신호를 필터링하는 중간주파수출력단(15)을 포함하여 구성된다.Here, the
상기 처리부(20)는 모션센서부(10)의 중간주파수출력단(15)에서 출력된 중간주파수 신호를 증폭하는 중간주파수증폭부(21)와, 상기 중간주파수증폭부(21)에서 증폭된 신호를 적분하는 적분기(22)와, 상기 적분기(22)를 통한 신호를 처리하여 물체의 존재 여부를 판단하는 신호판단부(23), 및 상기 신호판단부(23)로부터 출력된 신호에 따라 주변장치를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(24)를 포함하여 구성된다.The
상기 적분기(22)는 중간주파수증폭부(21)의 출력단에서 교류전원 주기의 정수 배 시간 동안 적분 또는 평균하여 그 값이 일정량 이상 또는 이하일 때를 검출하도록 한다. The
상기 제어부(24)에서 출력된 움직임 감지 신호에 따라 알람으로 차량내 승객의 수면을 깨우기 위해 구동하는 알람부(40)를 더 포함할 수 있다.The
또한, 상기 제어부(24)에서 차량내 승객이 감지되면 사용자 단말기로 무선으로 전송하는 통신부(50)를 더 포함할 수 있다. In addition, when the in-vehicle passenger is detected by the
상기 전원공급부(30)는 인버터 등의 전력 변환장치, 스위칭 소자, 전력 제어회로로 내부 회로가 구성되며, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 전원을 공급한다. The
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
10: 모션센서부 11: 국부신호발생기
12: 송신부 13: 수신부
14: 주파수혼합기 15: 중간주파수출력단
20: 처리부 21: 중간주파수증폭부
22: 적분기 23: 신호판단부
24: 제어부 30: 전원공급부
40: 알람부 50: 통신부 10: motion sensor unit 11: local signal generator
12: transmitting unit 13: receiving unit
14: frequency mixer 15: intermediate frequency output
20: processing unit 21: intermediate frequency amplification unit
22: integrator 23: signal judgment unit
24: control unit 30: power supply unit
40: alarm unit 50: communication unit
Claims (4)
상기 모션센서부로부터 출력되는 움직임 신호를 받아들여 내장된 소프트웨어와의 상호작용에 의해 움직임 신호를 처리하여 그 결과를 토대로 주변장치를 제어하는 처리부; 및
상기 모션센서부와 처리부에 동작 전원을 인가하는 전원공급부;를 포함하되,
상기 모션센서부는 차량내 승객이 수면 상태로 움직임이 거의 없는 경우 생체신호인 호흡에 따른 가슴이나 복부의 미세한 움직임을 감지하여 신호를 발생하며,
상기 모션센서부는 24GHz CMOS SoC를 이용하여 안테나 일체형 구조의 초소형 IC로 펄스 구동을 통해 저전력 특성을 구현하는 것을 특징으로 하는 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈.Motion sensor unit for detecting the movement of the object;
A processing unit that receives a motion signal output from the motion sensor unit and processes a motion signal by interaction with a built-in software to control a peripheral device based on the result; And
Includes; a power supply for applying operating power to the motion sensor unit and the processing unit,
The motion sensor unit detects minute movements of the chest or abdomen due to breathing, which is a bio-signal, when a passenger in the vehicle has little movement in a sleeping state, and generates a signal,
The motion sensor unit is a microwave sensor module for automobile passenger detection, characterized in that it implements a low-power characteristic through pulse driving with an antenna-integrated micro IC using a 24 GHz CMOS SoC.
상기 처리부는,
모션센서부의 중간주파수출력단에서 출력된 중간주파수 신호를 증폭하는 중간주파수증폭부와,
상기 중간주파수증폭부에서 증폭된 신호를 적분하는 적분기와,
상기 적분기를 통한 신호를 처리하여 물체의 존재 여부를 판단하는 신호판단부, 및
상기 신호판단부로부터 출력된 신호에 따라 주변장치를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈.According to claim 1,
The processing unit,
An intermediate frequency amplifying unit for amplifying the intermediate frequency signal output from the intermediate frequency output terminal of the motion sensor unit,
An integrator for integrating the signal amplified by the intermediate frequency amplifying unit,
Signal determination unit for determining whether an object is present by processing a signal through the integrator, and
And a control unit outputting a control signal for driving the peripheral device according to the signal output from the signal determination unit.
상기 제어부에서 출력된 움직임 감지 신호에 따라 알람으로 차량내 승객의 수면을 깨우기 위해 구동하는 알람부를 더 포함하고,
상기 제어부에서 차량내 승객이 감지되면 사용자 단말기로 무선으로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 승객 감지용 마이크로 웨이브 센서 모듈.According to claim 3,
Further comprising an alarm unit for driving to wake the sleep of the passenger in the vehicle with an alarm according to the motion detection signal output from the control unit,
A microwave sensor module for detecting a passenger in a vehicle, further comprising a communication unit wirelessly transmitting to a user terminal when a passenger in the vehicle is detected by the control unit.
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