KR102285018B1

KR102285018B1 - 후방 감지 시스템

Info

Publication number: KR102285018B1
Application number: KR1020150109567A
Authority: KR
Inventors: 장영배; 정윤모; 강재미
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-08-03
Filing date: 2015-08-03
Publication date: 2021-08-03
Also published as: KR20170016153A

Abstract

후방 감지 시스템이 개시된다. 상기 후방 감지 시스템은 자전거 후방에 장착되어 물체를 감지하는 센서 모듈; 상기 자전거별로 마련되며 상기 센서 모듈로부터 감지 데이터를 수신하고 후방에 위치한 물체와의 거리 데이터를 산출하는 단말기; 상기 단말기는 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기로부터 거리 데이터를 수집하여 상기 복수대의 자전거에 장착된 단말기 중 최후방에 위치한 자전거에 장착된 단말기를 리더 단말기로 선정하며, 상기 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기는 상기 리더 단말기가 수신하는 감지 데이터와 상기 리더 단말기가 산출하는 거리 데이터를 공유한다.

Description

후방 감지 시스템{SYSTEM FOR SENSING REAR}

본 발명은 후방 감지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그룹단위로 주행하는 자전거 모임, 동호회 등에서 후방에 접근하는 물체를 감시하기 위한 후방 감지 시스템에 관한 것이다.

최근에 자동차의 보유대수가 급격하게 증가하면서 도로는 교통 체증현상이 빈번해지고 있으며, 수많은 자동차에서 배출되는 매연으로 인한 환경오염이 심각한 사회문제로 대두 되고 있다.

근래에는, 녹색 환경운동의 일환으로 여러 가지 정책과 맞물려, 선진 교통 수단으로서 자전거가 많이 이용되고 있다.

그러나 자동차와는 달리 자전거의 경우 사고 등의 위험에 대비한 장치가 거의 없는 상태이다. 특히, 자전거의 경우 후방과 측방의 위험상태를 미리 인지하지 못해 사고가 발생하는 경우가 상당히 많은 편이다.

종래의 자전거의 안전을 도모하기 위한 장치로는 방향 지시등, 헬멧, 반사경 등이 장착 또는 제안되고 있는 실정이다. 이러한 장치는 자전거의 운행상황을 후방에서 주행중인 차량 등에 정보를 제공하는 역할을 할 뿐이며, 실제 후방의 주행상황을 라이더가 미리 인지하여 사고 등에 대처하는 데는 어려움이 있다. 또한 라이더가 방향 전환 및 후방의 상황을 파악하기 위해 머리를 후방으로 돌려 상황파악을 시도함으로써 더 위험한 상황을 맞기도 한다.

또한, 복수대의 자전거가 그룹을 이루어 주행을 하는 경우 각각의 자전거간에 정보 공유를 체계적으로 수행할 수 있는 장치는 전무한 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 그룹단위로 주행하는 자전거 모임, 동호회 등에서 최후방에 위치하는 자전거가 감지하는 정보를 그룹내의 모든 인원이 공유함으로써 자전거 주행 중 발생할 수 있는 사고나 돌발상황 등을 방지할 수 있는 후방 감지 시스템을 제공하는데 있다.

또한, 그룹으로 지정된 인원 중 이탈자가 발생하는 경우 신속하게 알림을 송출함으로써 정보를 공유할 수 있는 후방 감지 시스템을 제공하는데 있다.

일 실시예에 따르면, 자전거 후방에 장착되어 물체를 감지하는 센서 모듈; 상기 자전거별로 마련되며 상기 센서 모듈로부터 감지 데이터를 수신하고 후방에 위치한 물체와의 거리 데이터를 산출하는 단말기; 상기 단말기는 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기로부터 거리 데이터를 수집하여 상기 복수대의 자전거에 장착된 단말기 중 최후방에 위치한 자전거에 장착된 단말기를 리더 단말기로 선정하며, 상기 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기는 상기 리더 단말기가 수신하는 감지 데이터와 상기 리더 단말기가 산출하는 거리 데이터를 공유하는 후방 감지 시스템을 제공한다.

상기 단말기는 그룹으로 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위를 이용하여 상기 그룹으로 등록된 자전거간의 거리 패턴을 분석할 수 있다.

상기 단말기는 상기 거리 패턴을 분석하여 상기 리더 단말기를 선정할 수 있다.

상기 단말기는 상기 거리 패턴에 따라 상기 리더 단말기를 변경 선정할 수 있다.

상기 단말기는 상기 리더 단말기를 통하여 공유하는 감지 데이터와 거리 데이터를 이용하여 후방에 물체를 감지하는 경우 경고 신호를 외부로 송출할 수 있다.

상기 단말기는 상기 거리 패턴을 이용하여 그룹내에 이탈자 발생 여부를 판단할 수 있다.

상기 단말기는 그룹내에 이탈자가 발생한 경우 경고 신호를 외부로 송출할 수 있다.

상기 단말기는 그룹내에 이탈자가 발생한 경우 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위 중 적어도 하나를 재설정하여 상기 거리 패턴을 재분석할 수 있다.

후방 감지 시스템은 그룹단위로 주행하는 자전거 모임, 동호회 등에서 최후방에 위치하는 자전거가 감지하는 정보를 그룹내의 모든 인원이 공유함으로써 자전거 주행 중 발생할 수 있는 사고나 돌발상황 등을 방지할 수 있다.

또한, 그룹으로 지정된 인원 중 이탈자가 발생하는 경우 신속하게 알림을 송출함으로써 정보를 공유할 수 있다.

도1은 일실시예에 따라 센서 모듈과 단말기가 장착된 자전거의 개념도,
도2는 일실시예에 따른 자전거의 후방 감지 동작을 설명하기 위한 도면,
도3은 다른 실시예에 따른 자전거의 후방 감지 동작을 설명하기 위한 도면,
도4는 일실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,
도5는 다른 실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,
도6은 또 다른 실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,
도7은 또 다른 실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면,
도8은 일실시예에 따른 센서 모듈의 모식도,
도9는 일실시예에 따른 센서 모듈의 개념도,
도10은 일실시예에 따른 적외선 송신부의 모식도,
도11은 일실시예에 따른 패턴 렌즈의 모식도,
도12는 일실시예에 따른 패턴 렌즈의 패턴 개념도,
도13은 일실시예에 따른 적외선 송신부의 동작 개념도,
도14는 일실시예에 따른 적외선 수신부의 모식도,
도15는 일실시예에 따른 수광 센서의 모식도,
도16은 일실시예에 따른 광차단부의 모식도,
도17은 일실시예에 따른 반사광의 입사 경로를 설명하기 위한 개념도,
도18은 일실시예에 따른 집광 렌즈의 모식도 및
도19는 일실시예에 따른 적외선 수신부의 동작 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도1은 일실시예에 따라 센서 모듈과 단말기가 장착된 자전거의 개념도이다. 도1을 참고하면 일실시예에 따른 자전거(3) 후방에는 센서 모듈(1)이 장착될 수 있다. 센서 모듈(1)은 자전거(3) 후방에 장착되어 물체를 감지할 수 있으며 예를 들면 적외선 송신부(10) 및 적외선 수신부(20)를 포함하여 구성될 수 있다. 적외선 송신부(1-)는 적외선 발광 소자를 이용하여 900nm이상의 파장을 가지는 적외선을 자전거(3) 후방으로 방사할 수 있다. 적외선 수신부(20)는 자전거(3) 후방으로부터 일정 거리에 위치한 물체에 반사되어 돌아오는 적외선을 수신할 수 있다.

센서 모듈(1)은 적외선 수신부(20)에서 감지한 적외선량에 따른 감지 데이터를 단말기(2)에 전송할 수 있다.

단말기(2)는 자전거별로 마련되며, 센서 모듈(1)로부터 감지 데이터를 수신하고 후방에 위치한 물체와의 거리 데이터를 산출할 수 있다. 단말기(2)는 자전거(3)의 핸들바 부분에 고정될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며 자전거(3)의 다른 부분에 고정되거나 자전거 탑승자가 별도로 소지하고 있을 수 있다.

단말기(2)는 감지 데이터의 적외선량을 이용하여 자전거(3)와 후방 물체와의 거리를 감지할 수 있다. 단말기(2)는 반사된 적외선량이 거리 제곱에 반비례하는 원리에 따라 감지 데이터의 적외선량이 클 수록 자전거 후방으로부터 가까운 위치에 물체가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 단말기(2)는 소정 시간내 복수개의 거리 데이터를 이용하여 후방에 위치한 물체의 속도를 연산할 수 있다. 단말기(2)는 예를 들면 시간-이동거리 관계식으로부터 후방에 위치한 물체의 속도를 연산할 수 있다.

단말기(2)는 후방에 위치한 물체의 거리 또는 속도에 따라 외부로 알림 신호를 송출할 수 있다. 단말기(2)는 후방에 위치한 물체가 기 설정 거리 이내로 근접한 경우 또는 후방에 위치한 물체가 기 설정된 속도 이상의 속도로 근접하는 경우 외부로 알림 신호를 송출할 수 있다. 단말기(2)는 시각적 효과 또는 청각적 효과 중 적어도 하나를 이용하여 외부로 알림 신호를 송출할 수 있다.

단말기(2)와 센서 모듈(1)은 근거리 무선 통신 방식으로 통신을 수행할 수 있으며 예를 들면 블루투스 방식으로 데이터 통신을 수행할 수 있다. 특정 자전거에 위치한 센서 모듈(1)과 단말기(2)는 일대일 통신을 수행할 수 있다.

단말기(2)는 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기로부터 거리 데이터를 수집하여 복수대의 자전거에 장착된 단말기 중 최후방에 위치한 자전거에 장착된 단말기를 리더 단말기로 선정하며, 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기는 리더 단말기가 수신하는 감지 데이터와 리더 단말기가 산출하는 거리 데이터를 공유할 수 있다.

자전거별로 마련된 단말기(2)는 그룹내의 타 자전거에 마련된 단말기와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 단말기간의 데이터 통신은 근거리 무선 통신을 이용하여 수행될 수 있으며, 예를 들면 블루투스 통신 방식으로 데이터 통신을 수행할 수 있다.

단말기(2)는 블루투스가 연결된 그룹내의 타 단말기로부터 거리 데이터를 수집하고 그룹으로 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위를 이용하여 그룹으로 등록된 자전거간의 거리 패턴을 분석할 수 있다. 거리 패턴은 그룹으로 등록된 자전거간의 위치 관계를 의미할 수 있으며 최전방에 위치한 자전거부터 최후방에 위치한 자전거까지의 위치 관계를 서열 순서로 분석한 결과를 의미할 수 있다.

단말기(2)는 거리 패턴을 분석하여 리더 단말기를 선정할 수 있다. 단말기(2)는 거리 패턴에 따라 최후방에 위치한 자전거에 장착된 단말기를 리더 단말기로 선정할 수 있다. 리더 단말기의 선정은 시스템 시작시 선정되도록 설정할 수 있으며, 외부의 입력에 따라 변경될 수 있다.

리더 단말기가 선정되면 리더 단말기 이외의 단말기는 리더 단말기에서 감지한 감지 데이터 및 리더 단말기가 산출한 거리 데이터를 공유하게 된다. 리더 단말기는 감지 데이터와 거리 데이터를 그룹내의 단말기에 브로드 캐스팅 방식으로 전송할 수 있다.

또한, 단말기(2)는 거리 패턴에 따라 리더 단말기를 변경 선정할 수 있다. 단말기(2)는 그룹내의 다른 단말기로부터 거리 데이터를 지속적으로 수집할 수 있으며 거리 패턴을 분석하여 최후방에 위치한 단말기를 리더 단말기로 변경 선정할 수 있다.

또한, 단말기(2)는 거리 패턴을 이용하여 그룹내에 이탈자 발생 여부를 판단할 수 있다. 단말기(2)는 거리 패턴을 분석하여 그룹내의 자전거가 그룹 유지 범위를 벗어나는 경우 이탈자가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

단말기(2)는 그룹내에 이탈자가 발생한 경우 경고 신호를 외부로 송출할 수 있다.

또한, 단말기(2)는 그룹내에 이탈자가 발생한 경우 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위 중 적어도 하나를 재설정하여 거리 패턴을 재분석 할 수 있다. 단말기(2)는 그룹내에 이탈자가 발생하면 등록된 자전거의 개수를 이탈자의 숫자만큼 감소시켜 거리 패턴을 재분석 할 수 있으며, 이탈자의 숫자만큼 그룹 유지거리를 비율적으로 감소시켜 거리 패턴을 재분석 할 수 있다.

단말기(2)는 이탈자가 발생하는 경우 재분석한 거리 패턴에 따라 리더 단말기를 재선정 할 수 있다.

도2는 일실시예에 따른 자전거의 후방 감지 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도2를 참조하면, 센서 모듈(1)과 단말기(2)가 마련된 자전거(3)는 후방에 적외선을 수시로 방사하고 적외선 수신부는 적외선 반사광을 감지한다. 단말기(2)는 적외선 수신부로부터 전송받은 감지 데이터를 이용하여 후방에 자동차(100)가 존재하는지 여부를 판단하고 자동차(100)와의 거리 데이터를 산출할 수 있다. 단말기(2)는 자동차(100)와의 거리가 기 설정 거리 이하인 경우 외부로 알림 신호를 송출한다.

또한, 단말기(2)는 소정 시간내의 거리 데이터를 이용하여 자동차(100)가 근접하는 속도를 연산할 수 있다. 단말기(2)는 자동차(100)의 근접 속도가 기 설정 속도 이상인 경우 외부로 알림 신호를 송출한다.

도3은 다른 실시예에 따른 자전거의 후방 감지 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도3을 참조하면, 센서 모듈(1)과 단말기(2)가 마련된 자전거(3)는 후방에 적외선을 수시로 방사하고 적외선 수신부는 적외선 반사광을 감지한다. 단말기(2)는 적외선 수신부로부터 전송받은 감지 데이터를 이용하여 후방에 자전거(200)가 존재하는지 여부를 판단하고 자전거(200)와의 거리 데이터를 산출할 수 있다. 단말기(2)는 자전거(200)와의 거리가 기 설정 거리 이하인 경우 외부로 알림 신호를 송출한다.

또한, 단말기(2)는 소정 시간내의 거리 데이터를 이용하여 자전거(200)가 근접하는 속도를 연산할 수 있다. 단말기(2)는 자전거(200)의 근접 속도가 기 설정 속도 이상인 경우 외부로 알림 신호를 송출한다.

도4는 일실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도4를 참조하면 7대의 자전거에 각각 센서 모듈과 단말기가 마련되어 있다. 센서모듈은 해당 센서모듈이 장착된 자전거의 단말기와 일대일 통신을 수행하여 감지 데이터를 전송한다. 또한 7대의 자전거는 사전에 그룹으로 등록되어 있으며 그룹내의 단말기들은 다대다 통신을 수행하여 거리 데이터를 수집한다.

각각의 단말기는 그룹으로 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위를 이용하여 거리 패턴을 분석한다. 그룹 유지 범위는 최외곽에서 주행하는 자전거를 중심으로 소정의 거리만큼 외측으로 확장되어 형성되는 정사 주행 범위를 의미할 수 있다. 도4에서는 타원형으로 표시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 그룹 유지 범위는 그룹 등록과 함께 사전에 등록되어 있을 수 있으며 또는 그룹으로 등록된 자전거의 개수, 주행예상속도 등에 따라 자동으로 설정될 수 있다. 주행예상속도는 자전거 주행 전에 사전에 입력할 수 있는 변수로 단말기는 그룹으로 등록되는 자전거의 개수와 주행예상속도를 통하여 안전거리를 판단하고 그룹 유지 범위를 설정할 수 있다.

단말기는 거리 패턴에 따라 최후방에 위치한 단말기를 리더 단말기(4)로 선정한다. 리더 단말기(4)는 주행 시작시 시스템 가동에 따라 선정될 수 있으며, 외부 입력에 의하여 변경될 수 있다. 또한, 단말기는 주행중에도 수시로 거리 데이터를 수집하여 리더 단말기를 변경 선정할 수 있다.

도5는 다른 실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도5를 참조하면, 리더 단말기(5)는 감지 데이터와 거리 데이터를 그룹내의 타 단말기로 전송한다. 리더 단말기는 예를 들면 브로드캐스팅 방식으로 감지 데이터와 거리 데이터를 전송할 수 있다.

그룹내의 모든 단말기는 리더 단말기(5)의 감지 데이터와 거리 데이터를 공유하게 되며 그룹의 후방에 위치하거나 근접하는 물체(100)를 감지하게 된다. 즉, 그룹내의 모든 단말기는 리더 단말기(5)에서 후방 물체(100)를 감지하게 되면 해당 정보를 같이 공유할 수 있게 된다. 따라서, 그룹 단위로 이동하는 자전거 그룹이나 동호회, 집단 등의 선두측에 위치한 자전거는 그룹내 후방에 위치한 자전거에 의하여 방해받지 않고 그룹 후방의 위험 물체를 정확히 감지할 수 있다.

리더 단말기(5)에서 전송한 감지 데이터와 거리 데이터에 따라 후방의 위험 물체를 감지한 단말기는 외부에 경고 신호를 출력한다. 단말기는 예를 들면 그룹 유지 범위 내에 물체가 들어오는 경우 외부에 경고 신호를 출력한다.

도6은 또 다른 실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도6을 참조하면 단말기는 거리 패턴을 분석하여 그룹내의 자전거가 그룹 유지 범위를 벗어나는 경우 이탈자(6)가 발생한 것으로 판단한다. 단말기는 거리 패턴에 따라 그룹내의 자전거 중 그룹 유지 범위를 벗어난 자전거가 감지되는 경우 경고 신호를 외부로 송출한다.

또한, 단말기는 GPS신호를 이용하여 그룹 유지 범위를 벗어난 자전거가 감지되는 경우 경고 신호를 외부로 송출할 수 있다. 단말기는 그룹 유지 범위를 벗어난 자전거를 감지하는 경우 단말기에 내장된 GPS모듈의 신호를 추가적으로 이용하여 이탈자 발생 여부를 판단할 수 있다.

도7은 또 다른 실시예에 따른 후방 감지 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도7을 참조하면 그룹내의 단말기는 그룹내에 이탈자(7)가 발생한 경우 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위 중 적어도 하나를 재설정하여 거리 패턴을 재분석한다. 단말기는 그룹내에 이탈자가 발생하면 등록된 자전거의 개수를 이탈자(7)의 숫자만큼 감소하여 거리 패턴을 재분석 하거나 또는 이탈자의 숫자만큼 그룹 유지 범위를 비율적으로 감소시켜 거리 패턴을 재분석 한다.

이 때 재분석한 거리 패턴에 따라 리더 단말기(8)를 재선정 할 수 있는데 이탈자가 리더 단말기인 경우이거나 이탈자에 의하여 최후방에 위치한 자전거가 변경되는 경우 리더 단말기를 재선정하게 된다.

도8은 일실시예에 따른 센서 모듈의 모식도이고, 도9는 일실시예에 따른 센서 모듈의 개념도이다. 도8 및 도9를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 센서 모듈(1)은 적외선 송신부(10), 적외선 수신부(20), 제어부(30) 및 출력부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 센서 모듈(1)은 적외선 송신부(10), 적외선 수신부(20), 제어부(30) 및 출력부(40)가 동일 기판(2)상에 배치되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 제어부(30) 및 출력부(40)는 별도의 기판에 배치될 수 있다. 제어부(30) 및 출력부(40)가 별도의 기판에 배치되는 경우 기판상에 배치되어 있는 와이어(50)를 통하여 통신을 수행하거나 또는 별도의 무선 통신 모듈(미도시)을 통하여 통신을 수행할 수 있다. 적외선 송신부(10)와 적외선 수신부(20)는 소정 간격 이격하여 기판(2)상에 배치될 수 있으며, 이격 간격은 감시 범위, 적외선 송신부(10)에서 방사하는 광의 파장 대역, 적외선 송신부(10)와 적외선 수신부(20)간의 간섭 등에 따라 결정될 수 있다.

적외선 송신부(10)는 제어부(30)의 제어에 따라 다양한 파장대역의 적외선을 외부로 방사하고, 적외선 수신부(20)는 수신한 적외선 데이터를 제어부(30)로 전달한다.

제어부(30)는 적외선 송신부(10), 적외선 수신부(20) 및 출력부(40)의 동작을 제어하며 적외선 수신부(20)에서 감지한 적외선을 이용하여 적외선 송신부(10)가 적외선을 방사하는 방향에 물체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 제어부(30)는 물체 존재 여부에 따라 출력부(40)를 제어하여 외부로 알림 신호를 출력할 수 있다.

출력부(40)는 적외선 송신부(10)가 적외선을 방사하는 방향에 물체가 존재하는 경우 알림 신호를 외부로 출력할 수 있다. 출력부(40)는 제어부(30)의 제어에 따라 동작하며 외부로 알림 신호를 출력하기 위한 시각적 출력 요소 및 청각적 출력 요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

도10은 일실시예에 따른 적외선 송신부의 모식도이다. 도10을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 센서 모듈의 적외선 송신부(10)는 지향하고 있는 방향으로 적외선을 방사하는 적외선 광원을 포함하여 구성될 수 있다. 적외선 광원은 예를 들면 발광 다이오드(LED)일 수 있으며 제어부의 제어에 따라 일정한 대역의 파장을 지향하고 있는 방향으로 방사한다.

적외선 송신부(10)는 제어부의 제어에 의하여 하기 수학식에 따라 방사하는 적외선의 대역폭이 제어될 수 있다.

[수학식]

(상기 수학식에서 BW는 광송신부의 광 대역폭, C는 전파의 속도, D는 감지 거리)

적외선 송신부(10)는 복수개의 적외선 광원을 포함하여 구성될 수 있으며 복수개의 적외선 광원은 제어부의 제어에 따라 다채널 혼합 펄스 신호를 방사할 수 있다.

도11은 일실시예에 따른 패턴 렌즈의 모식도이다. 도11을 참조하면 패턴 렌즈(11)는 적외선 송신부의 전단에 배치되어 방사되는 적외선을 다각도로 발산시킬 수 있다. 패턴 렌즈(11)는 적외선 송신부를 둘러싸도록 기판상에 배치될 수 있으며 내부면에는 적외선 방사 방향을 따라 패턴이 형성될 수 있다.

패턴 렌즈(11)의 말단에는 둘레를 따라 기판에 고정되기 위한 돌출부(111)가 형성될 수 있다.

도12는 일실시예에 따른 패턴 렌즈의 패턴 개념도이다. 도12를 참조하면 패턴 렌즈의 내부면에는 적외선을 방사하고자 하는 범위에 따라 다양한 형태의 패턴((a) ~ (h))이 형성될 수 있다. 패턴은 감시하고자 하는 범위, 집중적으로 감시하고자 하는 범위 등에 따라 적외선의 방사 범위와 방사량 등을 조절할 수 있다.

도13은 일실시예에 따른 적외선 송신부의 동작 개념도이다. 도13을 참조하면 적외선 송신부에서 방사되는 적외선은 패턴 렌즈(11)를 거쳐 소정의 각도로 발산한다.

도14는 일실시예에 따른 적외선 수신부의 모식도, 도15는 일실시예에 따른 수광 센서의 모식도, 도16은 일실시예에 따른 광차단부의 모식도, 도17은 일실시예에 따른 반사광의 입사 경로를 설명하기 위한 개념도, 도18은 일실시예에 따른 집광 렌즈의 모식도이다.

도14를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 수신부(20)는 수광 센서(21), 광차단부(23), 집광 렌즈(24) 및 필터부(22)를 포함하여 구성될 수 있다.

도15를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수광 센서(21)는 포토 다이오드 또는 광 검출기로 구성될 수 있으며 입사되는 적외선을 감지하고 이에 대한 데이터를 제어부로 출력한다. 이 때 수광 센서(21)의 전단에는 적외선 송신부에서 방사한 파장 대역 이외의 광을 필터링하기 위한 필터부(22)가 배치되어 있으며, 수광 센서(21)는 필터부(22)를 거쳐 입사하는 특정 대역대의 적외선을 감지하여 제어부로 전달한다.

도16을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 광차단부(23)는 수광 센서(21)를 에워싸도록 배치되어 외부광을 차단하며 적외선 송신부가 방사한 적외선의 반사광이 입사되는 방향으로 개구부가 형성된다. 광차단부(23)는 반사광의 진행 방향으로 연장 형성될 수 있으며 광학적 비투과성 에폭시, 플라스틱, 폴리머, 금속 등을 재료로 할 수 있다.

광차단부(23)의 직경은 반사광의 입사 방향을 따라 작아지도록 형성될 수 있다. 광차단부(23)는 반사광 이외의 자연광, 적외선 송신부에서 방사하는 적외선, 기타 외부광 및 노이즈는 차단하되 물체로부터 반사되어 입사하는 반사광은 차단하지 않도록 설계된다. 이 때 광차단부(23)의 길이 및 직경은 반사광의 입사각에 따라 결정된다.

도17을 참조하면 적외선 송신부(10)에서 방사된 적외선은 물체(100)에서 반사되어 적외선 수신부(20)로 입사한다. 반사광의 입사각을 물체의 위치에 따라 각각 θ₁, θ₂. θ₃라고 하면 광차단부(23)의 최외곽부 직경(R)은 최소 입사각인 θ₁에 의하여 결정된다. 광차단부(23)의 직경은 반사광의 입사 방향에 따라 작아지므로 광차단부의 최외곽부 직경(R)은 광차단부의 최대 직경을 의미한다. 또한, 반사광의 입사각은 적외선 송신부(10)와 적외선 수신부(20)간의 거리 및 적외선 송신부(10)와 물체(100)와의 거리에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 광차단부(23)의 최대 직경은 반사광의 최소 입사각에 따라 결정되며, 반사광의 최소 입사각은 적외선 송신부(10)와 적외선 수신부(20)간의 거리 및 적외선 송신부(10)와 물체(100)와의 거리에 따라 결정될 수 있다.

도18을 참조하면 광차단부의 말단부에는 집광 렌즈(24)가 배치될 수 있다. 집광 렌즈(24)는 광차단부의 최외곽을 커버하도록 배치되며 반사광을 집광하여 수광센서로 안내하는 기능을 수행할 수 있다.

도19는 일실시예에 따른 적외선 수신부의 동작 개념도이다. 도19를 참조하면 수광 센서(21)로 입사하는 자연광, 적외선 송신부에서 방사하는 적외선, 기타 외부광 및 노이즈는 광차단부(23)에 의하여 차단된다. 반사광은 집광 렌즈(24)를 통하여 광차단부(23) 내부로 안내되며 필터부(22)를 통하여 수광 센서(21)로 전달된다.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 센서 모듈
2: 단말기
3: 자전거

Claims

자전거 후방에 장착되어 물체를 감지하는 센서 모듈;
상기 자전거별로 마련되며 상기 센서 모듈로부터 감지 데이터를 수신하고 후방에 위치한 물체와의 거리 데이터를 산출하는 단말기; 및
상기 단말기는 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기로부터 거리 데이터를 수집하여 상기 복수대의 자전거에 장착된 단말기 중 최후방에 위치한 자전거에 장착된 단말기를 리더 단말기로 선정하며, 상기 그룹으로 등록된 복수대의 자전거에 장착된 단말기는 상기 리더 단말기가 수신하는 감지 데이터와 상기 리더 단말기가 산출하는 거리 데이터를 공유하는 후방 감지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 단말기는 그룹으로 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위를 이용하여 상기 그룹으로 등록된 자전거간의 거리 패턴을 분석하는 후방 감지 시스템.
제2항에 있어서,
상기 단말기는 상기 거리 패턴을 분석하여 상기 리더 단말기를 선정하는 후방 감지 시스템.
제3항에 있어서,
상기 단말기는 상기 거리 패턴에 따라 상기 리더 단말기를 변경 선정하는 후방 감지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 단말기는 상기 리더 단말기를 통하여 공유하는 감지 데이터와 거리 데이터를 이용하여 후방에 물체를 감지하는 경우 경고 신호를 외부로 송출하는 후방 감지 시스템.
제2항에 있어서,
상기 단말기는 상기 거리 패턴을 이용하여 그룹내에 이탈자 발생 여부를 판단하는 후방 감지 시스템.
제6항에 있어서,
상기 단말기는 그룹내에 이탈자가 발생한 경우 경고 신호를 외부로 송출하는 후방 감지 시스템.
제6항에 있어서,
상기 단말기는 그룹내에 이탈자가 발생한 경우 등록된 자전거의 개수 및 그룹 유지 범위 중 적어도 하나를 재설정하여 상기 거리 패턴을 재분석하는 후방 감지 시스템.