KR102622875B1 - Anti Pinch System Using Non-Contact Body Perceiveiving Sensor - Google Patents
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Abstract
안티핀치 스트립 주변의 잡음으로 인한 수신 신호의 왜곡을 억제함으로써 인체감지를 위한 센싱 동작의 신뢰도를 높일 수 있는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템이 개시된다. 개시된 안티핀치 시스템은 스트립 몸체에 서로 떨어져 매설된 제1 및 제2 도선을 포함하고 제2 도선을 통해 방사되는 감지신호를 제1 도선에서 수신하여 출력하는 안티핀치 스트립, 안티핀치 스트립의 제1 및 제2 도선에 연결되고 제2 도선으로 감지신호를 발생시키고 제1 도선에 수신된 신호에 따라 인체감지 여부를 판단하는 센서 보드, 및 센서 보드의 판단 신호에 따라 인체 끼임 상황에 대응하는 제어 동작을 수행하는 제어부를 포함한다.An anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor that can increase the reliability of sensing operations for human body detection by suppressing distortion of the received signal due to noise around the anti-pinch strip is disclosed. The disclosed anti-pinch system includes an anti-pinch strip including first and second conductors buried in a strip body apart from each other and receiving and outputting a detection signal radiated through the second conductor from the first conductor, and the first and second conductors of the anti-pinch strip. A sensor board that is connected to a second conductor, generates a detection signal through the second conductor, and determines whether a human body is detected according to the signal received by the first conductor, and performs a control operation corresponding to a situation where a human body is caught according to the judgment signal of the sensor board. Includes a control unit that performs
Description
본 발명은 안티핀치 스트립 주변의 잡음으로 인한 수신 신호의 왜곡을 억제하고, 센서 자체에서 발생하는 전자파 영향을 배제시킴으로써 인체감지를 위한 센싱 동작의 신뢰도를 높일 수 있는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템에 관한 것이다. The present invention is an anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor that can increase the reliability of the sensing operation for human body detection by suppressing distortion of the received signal due to noise around the anti-pinch strip and excluding electromagnetic wave effects generated by the sensor itself. It's about.
안티핀치 시스템은 물체의 끼임 방지를 위하여 이용되고, 승합 차량의 슬라이딩 도어, 썬루프 및 테일 게이트, 파워 윈도우 등 편의 장치에 주로 적용되는데 인체의 끼임을 센싱하여 자동적으로 모터를 역구동하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.The anti-pinch system is used to prevent objects from being caught, and is mainly applied to convenience devices such as sliding doors, sunroofs and tailgates, and power windows of passenger vehicles. It senses the presence of a human body and automatically reverse drives the motor to prevent safety accidents. It can be prevented in advance.
이러한 안티핀치 시스템은 레이저발광부로부터 조사된 레이저광을 레이저수광부가 수광하여 물체의 끼임 상태를 감지하거나, 도어를 여닫는 모터의 회전을 모니터링하여 물체의 끼임을 감지하는 기술이 개시되어 있다. 전자의 레이저광을 이용하는 경우 고가의 장비인 레이저발광부와 레이저수광부가 사용됨에 따라 사용자의 경제적 부담이 증대되고, 비포장도로와 같이 악조건하에서 차량이 운행되면 차량 운행 중 발생되는 진동에 의해 레이저발생부 및 레이저수광부가 오작동하거나 먼지 등 이물질에 의해 센싱 감도가 저하되는 문제가 있다. 후자의 모터 회전 상태에 따라 물체 끼임을 감지하는 경우 도어에 끼임이 발생하여 일정한 기계적 압력이 걸려야 모터의 이상 상태를 감지하기 때문에 반응 속도가 느린 노약자나 어린이에게 심각한 안전사고를 초래하는 문제가 있다. This anti-pinch system has been disclosed to detect the jamming of an object by having the laser light receiving unit receive the laser light emitted from the laser emitting unit, or to detect the jamming of the object by monitoring the rotation of the motor that opens and closes the door. When using electronic laser light, the economic burden on the user increases as expensive equipment such as the laser emitter and laser receiver are used, and when the vehicle is driven under adverse conditions such as unpaved roads, the laser generator is damaged by vibration generated during vehicle operation. Additionally, there is a problem that the laser light receiver malfunctions or the sensing sensitivity is deteriorated due to foreign substances such as dust. In the latter case, when detecting an object being caught depending on the rotation state of the motor, the door is caught and a certain mechanical pressure must be applied to detect the abnormal state of the motor, which poses a serious safety accident for the elderly or children who have a slow reaction time.
다른 종래기술의 하나의 예로서 하기의 [문헌1]에서 차량의 출입구와 인접하는 파워슬라이딩 도어의 측면부쪽에 안티핀치 스트립이 장착되고, 안티핀치 스트립의 센서가 도어에 장애물의 끼임을 감지하는 방식이다. 상세하게는 센서부의 외측에 비통전고무가 형성되고 그 비통전고무 내부에 와이어가 내장된 앞쪽 통전고무와 다른 와이어가 내장된 뒤쪽 통전고무가 배열되며, 앞쪽 통전고무와 뒤쪽 통전고무 사이에 중공부가 형성된 구조를 적용하고 있다. As an example of another prior art, in [Document 1] below, an anti-pinch strip is mounted on the side of a power sliding door adjacent to the entrance of a vehicle, and the sensor of the anti-pinch strip detects the presence of an obstacle in the door. . Specifically, a non-conductive rubber is formed on the outside of the sensor unit, and inside the non-conductive rubber, a front energizing rubber with a wire embedded in it and a rear energizing rubber with another wire embedded in it are arranged, and a hollow part is formed between the front energizing rubber and the rear energizing rubber. The established structure is applied.
[문헌1]에서 비통전고무가 노출되어 있어 장애물 감지 충격이 직접 전달되어 감응도가 다소 향상되는 이점이 있으나, 굴곡된 장착 부위에서는 센싱 동작이 불안하여 센싱 오류를 발생되고, 게다가 각종 잡음 등 전자파 간섭에 취약하기 때문에 이에 대한 적절한 대응책이 요구되고 있는 실정이다.In [Document 1], the non-conductive rubber is exposed, so the obstacle detection shock is transmitted directly, which has the advantage of slightly improving the sensitivity. However, in curved mounting areas, the sensing operation is unstable, causing sensing errors, and in addition, electromagnetic interference such as various noises. Because it is vulnerable to this, appropriate countermeasures are required.
본 발명의 목적은 잡음으로 인한 신호 왜곡을 억제함으로써 인체 끼임 상태를 인식하기 위한 센싱 동작의 신뢰도를 높일 수 있고, 센서 자체에서 발생되는 전자파 간섭에 효과적으로 대처할 수 있는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템을 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to provide an anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor that can increase the reliability of the sensing operation for recognizing a pinched human body by suppressing signal distortion due to noise and can effectively cope with electromagnetic interference generated by the sensor itself. In providing.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템은, 스트립 몸체에 서로 떨어져 매설된 제1 및 제2 도선을 포함하고, 상기 제2 도선을 통해 방사되는 감지신호를 상기 제1 도선에서 수신하여 출력하는 안티핀치 스트립; 상기 안티핀치 스트립의 제1 및 제2 도선에 연결되고, 상기 제2 도선으로 감지신호를 발생시키고 상기 제1 도선에 수신된 신호에 따라 인체감지 여부를 판단하는 센서 보드; 및 상기 센서 보드의 판단 신호에 따라 인체 끼임 상황에 대응하는 제어 동작을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor according to the present invention to achieve the above object includes first and second conductors buried in a strip body at a distance from each other, and detects a detection signal radiated through the second conductor. An anti-pinch strip that receives and outputs from the first conductor; a sensor board connected to the first and second conductors of the anti-pinch strip, generating a detection signal through the second conductor, and determining whether a human body is detected according to the signal received by the first conductor; and a control unit that performs a control operation corresponding to a human body entrapment situation according to a decision signal from the sensor board.
또한 상기 센서 보드는 상기 제1 도선을 통해 수신한 신호에 혼입된 잡음을 제거하는 대역필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor board is characterized by including a band filter unit that removes noise mixed in the signal received through the first conductor.
또한 상기 센서 보드는 상기 제2 도선에 감지신호를 발생시키는 신호 발생기, 상기 대역필터부에 의해 필터링된 신호에 대해 상기 신호 발생기로부터 입력되는 감지신호의 주파수와 일치하는 신호를 추출하고 추출된 신호를 출력하는 신호 혼합기, 상기 신호 혼합기의 추출 신호와 사전 설정된 기준값을 비교하여 인체감지 신호를 출력하는 제1 수신신호 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor board includes a signal generator that generates a detection signal in the second conductor, extracts a signal matching the frequency of the detection signal input from the signal generator for the signal filtered by the band filter unit, and generates the extracted signal. It is characterized by comprising a signal mixer that outputs a signal mixer, and a first received signal determination unit that compares the extracted signal of the signal mixer with a preset reference value and outputs a human body detection signal.
또한 상기 센서 보드는 상기 대역필터부의 필터링 신호를 증폭하는 신호 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor board is characterized by including a signal amplifier that amplifies the filtering signal of the band filter unit.
또한 상기 센서 보드는 상기 신호 발생기의 감지신호와 반대의 위상을 갖는 역상 신호를 발생시키는 역상신호 발생기를 포함하고, 상기 안티핀치 스트립은 상기 제2 도선에서 떨어져 매설된 제3 도선을 포함하고, 상기 제3 도선은 상기 역상신호 발생기의 역상 신호를 방사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensor board includes a reverse-phase signal generator that generates an anti-phase signal having an opposite phase to the detection signal of the signal generator, and the anti-pinch strip includes a third conductor buried away from the second conductor, The third conductor radiates an anti-phase signal from the anti-phase signal generator.
또한 상기 안티핀치 스트립은 고무 재질의 스트립 몸체와 일체로 형성된 전도성 재질의 피복 몸체에 매설된 제4 및 제5 도선, 상기 제4 도선과 제5 도선 사이에 중공부를 형성하며, 상기 센서 보드는 상기 제4 도선 및 제5 도선에 연결된 제2 수신신호 판단부를 포함하고, 상기 제2 수신신호 판단부는 외력에 의해 상기 제4 도선과 제5 도선 사이의 간격에 따라 변화하는 정전 용량 또는 저항에 따라 인체감지 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the anti-pinch strip forms fourth and fifth conductors embedded in a conductive material covering body integrally formed with the rubber strip body, and a hollow portion between the fourth conductor and the fifth conductor, and the sensor board has the It includes a second received signal determination unit connected to the fourth conductor wire and the fifth conductor wire, and the second reception signal determination unit determines the human body according to capacitance or resistance that changes depending on the gap between the fourth conductor and the fifth conductor due to an external force. It is characterized by outputting a detection signal.
본 발명에 따르면 스트립 몸체에 매설된 하나의 도선에서 감지신호를 방사하고 다른 하나의 도선에서 방사된 신호를 수신한 신호를 처리하여 인체를 감지할 수 있고, 신호 발생기가 발생하는 감지 신호의 주파수를 변경하는 주파수 호핑 방식을 적용하여 잡음에 의한 전자파 간섭을 억제할 수 있다.According to the present invention, the human body can be detected by radiating a detection signal from one conductor buried in the strip body and processing the signal received from the other conductor, and the frequency of the detection signal generated by the signal generator is adjusted. Electromagnetic interference caused by noise can be suppressed by applying a changing frequency hopping method.
본 발명에 따르면 스트립 몸체에 매설된 도선을 통해 수신한 신호를 대역필터부를 이용하여 필터링함으로써 안티핀치 스트립 주변의 잡음으로 인한 수신 신호의 왜곡을 억제함으로써 센싱 동작의 신뢰도를 높일 수 있다. According to the present invention, the reliability of the sensing operation can be increased by suppressing distortion of the received signal due to noise around the anti-pinch strip by filtering the signal received through the conductor buried in the strip body using a band filter unit.
또한 본 발명에 따르면 스트립 몸체에 매설된 도선을 통해 감지신호와 반대의 위상을 갖는 역상신호를 방사하여 멀리 떨어진 원거리 영역에서 상쇄시킴으로써 주변 전기 제품 또는 전자 장치에 영향을 최소화하여 센싱 동작의 신뢰도를 높일 수 있다. In addition, according to the present invention, an anti-phase signal with an opposite phase to the sensing signal is radiated through a conductor buried in the strip body and canceled out in a distant area, thereby minimizing the impact on surrounding electrical products or electronic devices and increasing the reliability of the sensing operation. You can.
또한 본 발명에 따르면 비접촉 방식과 접촉 방식이 혼합 적용되며, 인체 접촉에 의한 외력이 스트립 몸체에 가해지면 중공부를 기준으로 대향 배치된 두 개의 도선 사이에 형성된 정전용량이나 저항의 변화에 따라 인체 끼임 상태를 감지할 수 있어 다양한 사용 환경에서 동작 안정성을 확보할 수 있다.In addition, according to the present invention, a mixture of non-contact and contact methods is applied, and when external force due to human contact is applied to the strip body, the human body is caught according to changes in capacitance or resistance formed between two conductors opposed to each other with respect to the hollow part. can be detected, ensuring operational stability in various usage environments.
또한 본 발명에 따르면 안티핀치 스트립이 가느다란 스트립 형태로 제작하여 대상물의 형상에 대응하여 구부러지므로 설치 작업이 쉽고 간편하게 이루어질 수 있으며, 자동차의 슬라이딩 도어, 트렁크 도어, 승강기의 출입문, 지하철 출입문 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.In addition, according to the present invention, the anti-pinch strip is manufactured in the form of a thin strip and is bent to correspond to the shape of the object, so installation work can be performed easily and conveniently, and can be used in various fields such as automobile sliding doors, trunk doors, elevator doors, and subway doors. It can be applied to.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주요부의 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안티핀치 스트립의 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템의 블록도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주요부의 상세 구성도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 안티핀치 스트립의 단면도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템의 블록도,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 주요부의 상세 구성도,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 안티핀치 스트립의 단면도이다.1 is a block diagram of an anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor according to a first embodiment of the present invention;
2 is a detailed configuration diagram of main parts according to the first embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of an anti-pinch strip according to the first embodiment of the present invention;
Figure 4 is a block diagram of an anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor according to a second embodiment of the present invention;
5 is a detailed configuration diagram of main parts according to a second embodiment of the present invention;
Figure 6 is a cross-sectional view of an anti-pinch strip according to a second embodiment of the present invention;
Figure 7 is a block diagram of an anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor according to a third embodiment of the present invention;
8 is a detailed configuration diagram of main parts according to a third embodiment of the present invention;
Figure 9 is a cross-sectional view of an anti-pinch strip according to a third embodiment of the present invention.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, the present invention will be explained by explaining embodiments of the present invention with reference to the attached drawings. The same reference numerals in each drawing indicate the same member. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템은 자동차의 슬라이딩 도어를 구동시킬 때 사용자 부주의로 인한 끼임 발생에 대비하기 위하여, 센서 보드를 이용하여 슬라이딩 도어를 자동으로 멈추게 하거나 반대 방향으로 구동시키는 안티핀치(anti-pinch) 기능을 구비하여 사용자의 안전을 확보할 수 있다. 이러한 안티핀치 시스템은 전동 모터를 이용하여 피동체를 구동시키는 다양한 기술 분야에 적용할 수 있다. 예를 들어 자동차에 장착된 부속물로서 측면 도어, 트렁크 도어, 창문, 썬루프를 자동 개폐할 수 있는 자동 개폐 시스템이 유저 편의 기능의 하나로서 채택된 경우 도어 안전 장치로서 부가될 수 있다. 다른 예로서 빌딩의 승강기 출입문이나 지하철 출입문과 같이 자동 개폐 방식을 채택하고 있는 경우 도어 안전 장치로서 부가될 수도 있다. The anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor according to an embodiment of the present invention uses a sensor board to automatically stop the sliding door or move it in the opposite direction to prevent pinching due to user negligence when driving the sliding door of a car. It is equipped with an anti-pinch function that is operated to ensure user safety. This anti-pinch system can be applied to various technical fields that drive a driven body using an electric motor. For example, if an automatic opening and closing system capable of automatically opening and closing the side door, trunk door, window, and sunroof as an accessory mounted on a car is adopted as one of the user convenience functions, it can be added as a door safety device. As another example, if an automatic opening and closing method is adopted, such as a building's elevator door or a subway door, it may be added as a door safety device.
(제1실시예)(Example 1)
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템은 피동체에 장착된 안티핀치 스트립(100)에 인접한 인체를 비접촉식으로 감지하며, 이를 위해 안티핀치 스트립(100), 센서 보드(200), 제어부(300), 모터 구동부(400), 및 경고음 발생부(500)를 포함하여 구성할 수 있다.As shown in Figure 1, the anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor according to an embodiment of the present invention non-contactly detects the human body adjacent to the anti-pinch strip 100 mounted on the driven body, and for this purpose, an anti-pinch strip ( 100), a sensor board 200, a control unit 300, a motor drive unit 400, and a warning sound generator 500.
안티핀치 스트립(100)은 피동체 예를 들어 도어의 측부 형상에 대응하여 구부러지는 스트립 형태로 형성하고, 인체가 접근 시 비접촉으로 감지할 수 있다. The anti-pinch strip 100 is formed in the form of a strip that is bent to correspond to the shape of the side of a driven object, for example, a door, and can be sensed without contact when a human body approaches.
센서 보드(200)는 안티핀치 스트립(100)에 매설된 제1 및 제2 도선(110)(120)에 전기적으로 연결되고, 제1 도선(110)에 감지신호를 발생시키고 제2 도선(120)으로부터 수신한 신호에 따라 인체감지 여부를 판단한다.The sensor board 200 is electrically connected to the first and second conductors 110 and 120 embedded in the anti-pinch strip 100, generates a detection signal in the first conductor 110, and transmits a detection signal to the second conductor 120. ) determines whether or not a human body is detected according to the signal received from
제어부(300)는 센서 보드(200)의 판단 신호에 따라 인체 끼임 상황에 대응하는 제어 동작을 수행한다. 인체 끼임 상태가 센싱되면 제어부(300)는 모터 구동부(400)를 제어하여 피동체(도어)를 이동시키기 위해 구동중인 모터를 정지하거나 반대 방향으로 모터를 구동하여 인체의 끼임에 의한 안전사고를 방지할 수 있다. 또한 제어부(300)는 경고음 출력부(500)를 통해 경고음을 출력하여 외부 사용자에 대한 끼임 발생을 확인할 수 있도록 한다.The control unit 300 performs a control operation corresponding to a human body entrapment situation according to a judgment signal from the sensor board 200. When the state of a human body being caught is sensed, the control unit 300 controls the motor driving unit 400 to stop the motor in operation to move the driven object (door) or to drive the motor in the opposite direction to prevent safety accidents caused by the human body being caught. can do. Additionally, the control unit 300 outputs a warning sound through the warning sound output unit 500 to confirm whether an external user is caught.
도 2 및 도 3을 참고하여, 스트립 몸체(101)는 절연성 고무 재질로 구현할 수 있으며, 예를 들어 사출 성형기에 열가소성 엘라스토머(TPE: thermoplatic elastomer)를 공급하여 성형할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the strip body 101 can be made of an insulating rubber material and, for example, can be molded by supplying a thermoplastic elastomer (TPE) to an injection molding machine.
안티핀치 스트립(100)의 스트립 몸체(101) 내부에 제1 도선(110)과 제2 도선(120)이 일정 간격 떨어져 매설된다.Inside the strip body 101 of the anti-pinch strip 100, the first conductor 110 and the second conductor 120 are buried at regular intervals.
도 2에 예시한 바와 같이 안티핀치 스트립(100)에 인체가 접근 시 제1 도선(110)과 제2 도선(120) 사이의 정전용량은 인체(H)의 존재 여부에 따라 변화되는데, 인체(H)가 존재하면 제1 도선(110)에 수신 신호는 감쇄되며 이러한 신호의 변화를 이용하여 인체의 끼임 상태를 인식할 수 있다. As illustrated in FIG. 2, when a human body approaches the anti-pinch strip 100, the capacitance between the first conductor 110 and the second conductor 120 changes depending on the presence or absence of the human body (H). When H) is present, the received signal in the first conductor 110 is attenuated, and the stuck state of the human body can be recognized using the change in this signal.
제1 도선(110)은 센서 보드(200)의 대역필터부(201)에 연결되고, 제2 도선(120)은 센서 보드(200)의 신호 발생기(202)에 연결된다.The first conductor 110 is connected to the bandpass filter unit 201 of the sensor board 200, and the second conductor 120 is connected to the signal generator 202 of the sensor board 200.
신호 발생기(202)는 감지신호(Tx1)를 발생시키고 제2 도선(120)를 통해 방사한다. 신호 발생기(202)가 미리 설정된 주파수 대역의 감지 신호를 발생시키는데, 감지 신호의 주파수가 특정될 필요는 없으며 예를 들어 수 Hz ~ 수십 KHz 감지신호가 제2 도선(120)을 통해 방사될 수 있다. 이때 신호 발생기(200)가 감지 신호의 주파수를 일정 패턴에 따라 변경하는 주파수 호핑 방식을 적용할 수 있고, 이 경우 잡음에 의한 전자파 간섭을 더욱 억제할 수 있다.The signal generator 202 generates a detection signal (Tx1) and radiates it through the second conductor 120. The signal generator 202 generates a detection signal in a preset frequency band, but the frequency of the detection signal does not need to be specified. For example, a detection signal of several Hz to several tens of KHz may be radiated through the second conductor 120. . At this time, a frequency hopping method in which the signal generator 200 changes the frequency of the detection signal according to a certain pattern can be applied, and in this case, electromagnetic interference due to noise can be further suppressed.
제1 도선(110)에서 제2 도선(120)을 통해 방사된 신호를 수신하고, 수신된 신호(Rx)가 제1 도선(110)에 연결된 대역필터부(201)에 인가된다. A signal radiated from the first conductor 110 through the second conductor 120 is received, and the received signal Rx is applied to the band filter unit 201 connected to the first conductor 110.
이때 대역필터부(201)에 인가되는 신호는 제2 도선(120)의 방사 신호 뿐만 아니라 주변에서 발생되는 각종 잡음이 포함될 수 있기 때문에, 대역필터부(201)는 제1 도선(110)에서 수신된 신호(Rx)에 대응하는 사전 설정된 주파수 대역의 신호를 선택적으로 추출하기 위해 필터링한다.At this time, since the signal applied to the band filter unit 201 may include not only the radiation signal of the second conductor 120 but also various noises generated in the surroundings, the band filter unit 201 receives the signal from the first conductor 110. Filtering is performed to selectively extract signals in a preset frequency band corresponding to the signal (Rx).
대역필터부(201)에 의해 필터링된 신호는 신호 증폭기(203)에서 일정 크기로 증폭된 후 신호 혼합기(204)에 인가된다. The signal filtered by the band filter unit 201 is amplified to a certain size in the signal amplifier 203 and then applied to the signal mixer 204.
신호 혼합기(204)는 신호 발생기(202)의 감지신호(Tx1)와 신호 증폭기(203)에서 증폭된 수신 신호를 입력받는다. The signal mixer 204 receives the detection signal (Tx1) of the signal generator 202 and the received signal amplified by the signal amplifier 203.
신호 혼합기(204)는 신호 증폭기(203)를 통해 입력되는 수신 신호 중 신호 발생기(202)로부터 입력되는 감지신호(Tx1)의 주파수와 일치하는 신호를 추출하고, 추출된 신호를 제1 수신신호 판단부(205)에 출력한다. The signal mixer 204 extracts a signal that matches the frequency of the detection signal (Tx1) input from the signal generator 202 from among the received signals input through the signal amplifier 203, and determines the extracted signal as the first received signal. It is output to unit 205.
제1 수신신호 판단부(205)는 신호 혼합기(204)로부터 받은 추출 신호와 사전 설정된 기준값을 비교하여 인체감지 여부를 판단한다. 여기서 제1 수신신호 판단부(205)에 제공되는 추출 신호는 제2 도선(120)에서 방사되는 감지신호(Tx)에 대해 동일한 주파수를 가지고, 감지신호(Tx)에 대해 신호 크기에 있어 차이가 있을 수 있다. The first received signal determination unit 205 determines whether a human body is detected by comparing the extracted signal received from the signal mixer 204 with a preset reference value. Here, the extracted signal provided to the first received signal determination unit 205 has the same frequency as the detection signal (Tx) radiated from the second conductor 120, and there is no difference in signal size with respect to the detection signal (Tx). There may be.
제1 수신신호 판단부(205)는 추출 신호의 크기와 기준값을 비교하여 인체감지 여부를 판단하여 인체감지 신호를 제어부(300)에 인가한다. 이에 따라 제어부(300)는 인체감지 신호에 따라 모터 구동부(400)와 경고음 출력부(500)를 제어하여 인체 끼임에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.The first received signal determination unit 205 compares the size of the extracted signal with a reference value to determine whether a human body is detected and applies the human body detection signal to the control unit 300. Accordingly, the control unit 300 can control the motor drive unit 400 and the warning sound output unit 500 according to the human body detection signal to prevent safety accidents caused by human beings being caught.
(제2실시예)(Second Embodiment)
제1실시예에서 제2 도선(120)을 통해 감지신호가 방사되는 과정에서 신호 발생기(202)의 출력이 과도한 경우, 주변의 전기 제품과 전자 장치에 악영향을 줄 수 있기 때문에, 신호 발생기(202)의 감지신호와 반대 위상을 갖는 역상 신호를 발생시켜 제거할 필요가 있다.In the first embodiment, if the output of the signal generator 202 is excessive in the process of radiating the detection signal through the second conductor 120, it may adversely affect surrounding electrical appliances and electronic devices, so the signal generator 202 ) It is necessary to generate and remove an anti-phase signal with an opposite phase to the detection signal.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 안티핀치 시스템은 제1실시예와 비교하여 안티핀치 스트립(100A)과 센서 보드(200A)의 일부 구성이 추가되었을 뿐, 동일한 기능을 수행하는 구성 요소는 동일 부호를 부여하여 설명하기로 한다.As shown in Figures 4 and 5, the anti-pinch system according to the second embodiment has the same functions as the first embodiment, except that some components of the anti-pinch strip (100A) and the sensor board (200A) are added. Components that perform will be described by assigning the same symbol.
제2실시예에서 센서 보드(200A)의 대역 필터부(201)를 이용하여 사전 설정된 주파수 대역의 신호를 필터링하여 잡음에 의한 센싱 오류에 대처하는 기술과 병행하여 안티핀치 스트립(100A)는 스트립 몸체(101)에 매설된 제3 도선(130)을 구비하고, 센서 보드(200A)는 제3 도선(130)에 역상신호를 발생시키는 역상신호 발생기(206)를 구비한다.In the second embodiment, in parallel with the technology for coping with sensing errors caused by noise by filtering signals in a preset frequency band using the band filter unit 201 of the sensor board 200A, the anti-pinch strip 100A is a strip body. It is provided with a third conductor 130 buried in 101, and the sensor board 200A is provided with a reverse-phase signal generator 206 that generates an anti-phase signal in the third conductor 130.
역상신호 발생기(206)는 신호 발생기(202)로부터 감지신호를 인가받고, 반대 위상의 역상신호를 제3 도선(130)을 통해 방사한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스트립 몸체(101) 내부의 제1 도선(110)의 일측에 제2 도선(120)과 제3 도선(130)이 일정 거리 떨어져 각각 매설되고, 제2 도선(120)과 제1 도선(110)의 간격이 제3 도선(130)과 제1 도선(110)의 간격보다 좁게 형성되어 있다. The anti-phase signal generator 206 receives a detection signal from the signal generator 202 and radiates an anti-phase signal of opposite phase through the third conductor 130. As shown in FIG. 6, the second conductor 120 and the third conductor 130 are each buried on one side of the first conductor 110 inside the strip body 101 at a certain distance, and the second conductor 120 ) and the first conductor 110 are narrower than the interval between the third conductor 130 and the first conductor 110.
제2 도선(120)과 제1 도선(110)이 인접한 영역(A1)에서 제2 도선(120)에서 방사된 감지 신호는 제1 도선(110)에서 양호하게 수신할 수 있게 된다. 이와 함께 제2 도선(120)과 제1 도선(110)으로부터 상대적으로 멀리 떨어진 영역(A2)에서 제2 도선(120)에서 방사된 감지신호는 제3 도선(130)에서 방사된 역상신호에 의해 상쇄될 수 있다. In the area A1 where the second conductive wire 120 and the first conductive wire 110 are adjacent, the detection signal radiated from the second conductive wire 120 can be well received by the first conductive wire 110. At the same time, in the area A2 that is relatively far away from the second conductor 120 and the first conductor 110, the detection signal radiated from the second conductor 120 is detected by the anti-phase signal radiated from the third conductor 130. may be offset.
신호 발생기(202)에 의한 고출력 감지신호가 제2 도선(120)에서 방사되어 스트립 몸체(101) 주변 영역(A2)에 존재하더라도 제3 도선(130)의 역상신호에 의해 상쇄되기 때문에 인접한 영역(A1)에 가까이 매설된 제1 도선(110)은 제2 도선(120)의 감지신호를 충실하게 수신할 수 있게 된다. 이에 따라 제2 도선(120)의 방사된 감지신호가 제1 도선(110)에서 수신되고, 수신된 신호(Rx)가 제1 도선(110)에 연결된 대역필터부(201)에 인가된다. Even if the high-output detection signal by the signal generator 202 is radiated from the second conductor 120 and exists in the area A2 around the strip body 101, it is canceled by the anti-phase signal of the third conductor 130, so it is detected in the adjacent area ( The first conductor 110 buried close to A1) can faithfully receive the detection signal from the second conductor 120. Accordingly, the detection signal radiated from the second conductor 120 is received by the first conductor 110, and the received signal (Rx) is applied to the band filter unit 201 connected to the first conductor 110.
이후 대역필터부(201)는 제1 도선(110)의 수신 신호(Rx)에 대해 사전 설정된 주파수 대역의 신호를 추출하기 위해 필터링하고, 대역필터부(201)에 의해 필터링된 신호는 신호 증폭기(203)에서 일정 크기로 증폭된 후 신호 혼합기(204)에 인가된다. 신호 혼합기(204)는 신호 발생기(202)의 감지신호(Tx1)와 신호 증폭기(203)의 수신 신호를 입력받는다. 신호 혼합기(204)는 신호 증폭기(203)를 통해 입력되는 수신 신호 중 신호 발생기(202)로부터 입력되는 감지신호(Tx1)의 주파수와 일치하는 신호를 추출하고, 추출된 신호를 제1 수신신호 판단부(205)에 출력한다. Thereafter, the band filter unit 201 filters the received signal (Rx) of the first conductor 110 to extract a signal in a preset frequency band, and the signal filtered by the band filter unit 201 is transmitted to a signal amplifier ( It is amplified to a certain size in 203 and then applied to the signal mixer 204. The signal mixer 204 receives the detection signal (Tx1) from the signal generator 202 and the received signal from the signal amplifier 203. The signal mixer 204 extracts a signal that matches the frequency of the detection signal (Tx1) input from the signal generator 202 from among the received signals input through the signal amplifier 203, and determines the extracted signal as the first received signal. It is output to unit 205.
제1 수신신호 판단부(205)는 신호 혼합기(204)로부터 받은 추출 신호와 사전 설정된 기준값을 비교하여 인체감지 여부를 판단한 후 인체감지 신호를 제어부(300)에 인가한다. 이에 따라 제어부(300)는 인체감지 신호에 따라 모터 구동부(400)와 경고음 출력부(500)를 제어하여 인체 끼임에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.The first received signal determination unit 205 compares the extracted signal received from the signal mixer 204 with a preset reference value to determine whether a human body is detected, and then applies the human body detection signal to the control unit 300. Accordingly, the control unit 300 can control the motor drive unit 400 and the warning sound output unit 500 according to the human body detection signal to prevent safety accidents caused by human beings being caught.
(제3실시예)(Third Embodiment)
제3실시예는 제1실시예의 다른 변형예로서, 비접촉식과 접촉식을 혼합한 방식이 적용된다. 제3실시예는 스트립 몸체(101)에 인체가 비접촉 상태에서 인체 접근 시 제1 도선(110)의 수신 신호에 기초하여 인체감지 여부를 판단하는 센싱 동작이 실패하더라도, 스트립 몸체(101)에 가해지는 외부 충격에 따라 인체감지 상태를 센싱하여 인체 끼임 사고를 방지할 수 있도록 구성된다.The third embodiment is another modification of the first embodiment, and a mixed method of non-contact and contact is applied. In the third embodiment, when a human body approaches the strip body 101 in a non-contact state, even if the sensing operation to determine whether the human body is detected based on the received signal of the first conductor 110 fails, the human body is not in contact with the strip body 101. It is designed to prevent accidents involving human bodies by sensing the state of human body detection in response to external shocks.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제3실시예에 따른 안티핀치 시스템은 제1실시예와 비교하여 안티핀치 스트립(100B)과 센서 보드(200B)의 일부 구성이 추가되었을 뿐, 동일한 기능을 수행하는 구성 요소는 동일 부호를 부여하여 설명하기로 한다.As shown in FIGS. 7 and 8, the anti-pinch system according to the third embodiment has the same functions as the first embodiment, except that some components of the anti-pinch strip (100B) and sensor board (200B) are added. Components that perform will be described by assigning the same symbol.
안티핀치 스트립(100B)는 제1 도선(110) 및 제2 도선(120) 뿐만 아니라 제4 도선(140) 및 제5 도선(150)을 추가로 구비한다. 또한 센서 보드(200B)는 제4 도선(140) 및 제5 도선(150)에 각각 연결된 제2 수신신호 판단부(207)를 추가로 구비한다.The anti-pinch strip 100B additionally includes a first conductor 110 and a second conductor 120, as well as a fourth conductor 140 and a fifth conductor 150. In addition, the sensor board 200B additionally includes a second received signal determination unit 207 connected to the fourth conductor 140 and the fifth conductor 150, respectively.
도 9를 참고하여, 안티핀치 스트립(100B)은 고무 재질의 스트립 몸체(101)와 일체로 형성된 전도성 재질의 피복 몸체(101a)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the anti-pinch strip 100B may include a strip body 101 made of rubber and a covering body 101a made of a conductive material integrally formed.
피복 몸체(101a)는 열가소성 엘라스토머(TPE)와 탄소나노튜브(CNT)의 복합소재를 사출 성형기에 공급하여 성형할 수 있다. 여기서 열가소성 엘라스토머(TPE)에 배합되는 탄소나노튜브(CNT)에 의해 도전성을 가지는 것인데, 배합 비율은 20~60 중량% 이다.The covering body 101a can be molded by supplying a composite material of thermoplastic elastomer (TPE) and carbon nanotubes (CNT) to an injection molding machine. Here, it has conductivity due to carbon nanotubes (CNT) mixed with thermoplastic elastomer (TPE), and the mixing ratio is 20 to 60% by weight.
한 쌍의 피복 몸체(101a)에는 플레이트 형상의 제4 도선(140) 및 제5 도선(150)이 일정 거리(d) 떨어져 매설된다. 또한 제4 도선(140)과 제5 도선(150) 사이에 중공부(102)가 형성된다.A plate-shaped fourth conductive wire 140 and a fifth conductive wire 150 are embedded in the pair of covering bodies 101a at a certain distance d apart. Additionally, a hollow portion 102 is formed between the fourth conductive wire 140 and the fifth conductive wire 150.
스트립 몸체(101)에 인체가 접촉하여 외력이 가해지면 제4 도선(140) 및 제5 도선(150)의 간격(d)이 좁아짐에 따라 두 개의 도선(140)(150)에 형성되는 정전용량이 변화하게 된다. 더욱이 인체에 의해 스트립 몸체(101)가 강하게 눌려지는 경우 한 쌍의 피복 몸체(101a)가 서로 접촉하게 되어 단락(short) 현상이 발생할 수 있고, 이 단락 현상에 의해 저항이 매우 작아지게 된다. When the human body contacts the strip body 101 and an external force is applied, the gap d between the fourth conductor 140 and the fifth conductor 150 narrows, resulting in a capacitance formed in the two conductors 140 and 150. This changes. Furthermore, when the strip body 101 is strongly pressed by the human body, a pair of covering bodies 101a may come into contact with each other, causing a short circuit, and this short circuit phenomenon causes the resistance to become very small.
이와 같이 외력이 가해지는 경우 제4 도선(140) 및 제5 도선(150) 사이에 정정용량 변화 또는 저항 변화에 기초하여 제2 수신신호 판단부(207)가 인체 감지 상태를 인식하여 인체 감지 신호를 제어부(300)에 인가할 수 있다.When an external force is applied in this way, the second received signal determination unit 207 recognizes the human body detection state based on the change in correction capacity or resistance between the fourth conductor 140 and the fifth conductor 150 and generates a human body detection signal. can be applied to the control unit 300.
제어부(300)는 비접촉 방식에 의한 제1 수신신호 판단부(205)로부터의 인체 감지 신호와 접촉 방식에 의한 제2 수신신호 판단부(207)로부터의 인체 감지 신호 중 어느 하나가 인가되면 인체 끼임 상태를 인식하여 대응하는 제어 동작을 수행하게 된다.The control unit 300 detects a human body when one of the human body detection signal from the first received signal determination unit 205 using the non-contact method and the human body detection signal from the second received signal determining unit 207 using the contact method is applied. The status is recognized and the corresponding control operation is performed.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be.
100, 100A, 100B : 안티핀치 스트립
110 , 120, 130, 140, 150 : 도선
200 : 센서 보드
201 : 대역필터부
202 : 신호 발생기
203 : 신호증폭기
204 : 신호 혼합기
205 : 제1 수신신호 판단부
206 : 역상신호 발생기
207 : 제2 수신신호 판단부100, 100A, 100B: Anti-pinch strip
110, 120, 130, 140, 150: conductor
200: sensor board
201: Band filter unit
202: signal generator
203: signal amplifier
204: signal mixer
205: first received signal determination unit
206: reverse phase signal generator
207: Second received signal determination unit
Claims (6)
상기 안티핀치 스트립의 제1 및 제2 도선에 연결되고, 상기 제2 도선으로 감지신호를 발생시키고 상기 제1 도선에 수신된 신호에 따라 인체감지 여부를 판단하는 센서 보드; 및
상기 센서 보드의 판단 신호에 따라 인체 끼임 상황에 대응하는 제어 동작을 수행하는 제어부;를 포함하되,
상기 센서 보드는 상기 제2 도선에 감지신호를 발생시키는 신호 발생기, 상기 신호 발생기의 감지신호와 반대의 위상을 갖는 역상 신호를 발생시키는 역상신호 발생기를 포함하며,
상기 안티핀치 스트립은 상기 제2 도선에서 떨어져 매설된 제3 도선을 포함하고, 상기 제3 도선은 상기 역상신호 발생기의 역상 신호를 방사하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템.An anti-pinch strip comprising first and second conductors buried in a strip body apart from each other, and receiving and outputting a detection signal radiated through the second conductor from the first conductor;
a sensor board connected to the first and second conductors of the anti-pinch strip, generating a detection signal through the second conductor, and determining whether a human body is detected according to the signal received by the first conductor; and
A control unit that performs a control operation corresponding to a human body entrapment situation according to a judgment signal from the sensor board,
The sensor board includes a signal generator that generates a detection signal in the second conductor, and an anti-phase signal generator that generates an anti-phase signal with a phase opposite to the detection signal of the signal generator,
The anti-pinch strip includes a third conductor buried away from the second conductor, and the third conductor radiates an anti-phase signal from the anti-phase signal generator.
상기 센서 보드는 상기 제1 도선을 통해 수신한 신호에 혼입된 잡음을 제거하는 대역필터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템.According to paragraph 1,
The sensor board is an anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor, characterized in that it includes a band filter unit that removes noise mixed in the signal received through the first conductor.
상기 센서 보드는 상기 대역필터부에 의해 필터링된 신호에 대해 상기 신호 발생기로부터 입력되는 감지신호의 주파수와 일치하는 신호를 추출하고 추출된 신호를 출력하는 신호 혼합기, 상기 신호 혼합기의 추출 신호와 사전 설정된 기준값을 비교하여 인체감지 신호를 출력하는 제1 수신신호 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템.According to paragraph 2,
The sensor board is a signal mixer that extracts a signal matching the frequency of the detection signal input from the signal generator for the signal filtered by the band filter unit and outputs the extracted signal, and a preset signal mixer with the extracted signal of the signal mixer. An anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor, further comprising a first received signal determination unit that compares a reference value and outputs a human body detection signal.
상기 센서 보드는 상기 대역필터부의 필터링 신호를 증폭하는 신호 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템.According to paragraph 3,
An anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor, wherein the sensor board includes a signal amplifier that amplifies the filtering signal of the band filter unit.
상기 안티핀치 스트립은 고무 재질의 스트립 몸체와 일체로 형성된 전도성 재질의 피복 몸체에 매설된 제4 및 제5 도선, 상기 제4 도선과 제5 도선 사이에 중공부를 형성하며,
상기 센서 보드는 상기 제4 도선 및 제5 도선에 연결된 제2 수신신호 판단부를 포함하고, 상기 제2 수신신호 판단부는 외력에 의해 상기 제4 도선과 제5 도선 사이의 간격에 따라 변화하는 정전 용량 또는 저항에 따라 인체감지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 인체감지 센서를 이용한 안티핀치 시스템.According to paragraph 1,
The anti-pinch strip forms a hollow portion between fourth and fifth conductors embedded in a conductive material covering body integrally formed with the rubber strip body, and the fourth conductor and fifth conductor,
The sensor board includes a second received signal determination unit connected to the fourth conductor and the fifth conductor, and the second received signal determination unit has a capacitance that changes depending on the gap between the fourth conductor and the fifth conductor due to an external force. Or, an anti-pinch system using a non-contact human body detection sensor, characterized in that it outputs a human body detection signal according to resistance.
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