KR200229714Y1 - 차량 후방 물체 감지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 후진시에 후방의 물체를 감지하고 그 거리를 표시할수 있도록 하며, 충돌하지 않도록 사전에 운전자에게 주의를 경보할 수 있는 차량용 후방 물체 감지 시스템을 개시한다.

본 고안의 목적은 후방 범퍼에 설치한 물체 감지센서 와 차량의 실내에 설치한 감지거리 표시부 사이의 배선작업이 전혀 불필요한 차량용 후방 물체 감지 시스템을 제공하기 위하여 차량의 후방 범퍼에 설치한 물체 감지센서 와 실내에 설치한 감지거리 표시부 사이를 무선 송,수신 수단으로 연결하되, 송신측인 거리 감지센서가 차량 후방의 장애물 유무와 거리, 위치 관련 데이타를 코드화하여 송신하고, 수신측인 거리 표시부가 차량의 실내에서 이를 수신하여 해독함으로서 거리 및 위치 그리고 경보 기능을 수행하도록 하여서 된 차량 후방 물체 감지 시스템을 제안한다. 이에 따라 본 고안은 설치가 대단히 용이하게 될 뿐만 아니라 설치 과정에서 인건비 부담이 거의 없게 되고, 특히 차량의 훼손이 전혀 없게 되는 효과를 제공한다.

Description

차량 후방 물체 감지 시스템{Dection System for Vehicle Rear Object}

본 고안은 차량 후방 물체 감지 시스템에 관한 것으로 더욱 상세히는 차량의 후진시에 후방의 물체를 감지하고 그 거리를 표시할수 있도록 하며, 충돌하지 않도록 사전에 운전자에게 주의를 경보할 수 있는 차량용 후방 물체 감지 시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 차량의 후방에 거리 감지 센서를 부착하여 후방의 물체와 충돌하지 않도록 경보하기 위한 차량용 후방 물체 감지 시스템이 보급되었다.

이러한 일반적인 자동차의 후방 물체 감지 시스템의 예를 대한민국 등록실용신안 등록 제0183016호에 의하여 살펴볼수 있으며, 이의 구성을 도1로 도시하였다.

이에서 볼수 있는 바와 같이 종래에는 제1거리 검출수단(20) 및 제2거리검출수단(20A)의 거리 검출센서(201)는 예를 들면, 초음파 센서를 사용하는 것으로서 차량의 후방범퍼에 소정의 거리 예를 들면 약 60Cm의 거리를 두고, 좌우 양측에 각기 설치되어 후방으로 초음파를 발사하고, 장애물에서 반사되는 초음파를 검출하여 출력하게 된다.

이러한 시스템에 있어서, 차량을 후진시킬 경우에 전원이 인가되는 것으로 예를 들면 차량에 구비된 후진 램프에 전원 공급부를 연결하여 차량의 변속기를 후진 위치에 위치 및 후진램프가 점등될 경우에 후진램프에 공급되는 전원이 전원공급부에 입력되어 전원 공급부가 상기 전원단자에 전원을 공급하게 한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 차량의 후방 장애물 경보장치는 차량의 변속기를 후진 위치에 위치시켜 후진 램프가 점등되고, 전원 공급부에 전원이 입력되어 전원공급부가 전원단자에 전원을 공급하게 되면 제어회로가 정상으로 동작하게 되면서 마이크로컴퓨터(23)가 제1거리검출수단(20) 및 제2거리 검출수단(20A)에 교호로 소정 주파수의 구동펄스신호를 출력하여 장애물의 방향 및 거리를 검출하게 한다.

이와 같이 차량의 후방에 있는 장애물의 방향 및 거리가 판단되면, 마이크로 컴퓨터(23)는 판단한 거리의 표시신호를 표시구동수단으로 출력하여 표시구동수단(24)이 거리표시수단(12)에 장애물과의 거리를 표시하게 된다.

또한, 마이크로컴퓨터(23)는 판단한 장애물의 방향에 따라 방향 표시신호를 출력하여 방향 표시수단(13)(13A)에 장애물이 있는 방향을 표시함과 아울러 마이크로컴퓨터(23)가 출력하는 방향 표시신호가 경보수단(25)으로 입력되어 경보음을 출력하게 된다.

또한, 마이크로컴퓨터(23)는 판단한 장애물과의 거리에 따라 출력하는 방향 표시신호의 주파수를 상이하게 함으로써 경보수단(25)이 출력하는 경보음이 장애물과의 거리에 따라 상이하게 출력되도록 한다.

이와 같이 함으로써 본 고안에 따르면 차량을 후진시킬 경우에 차량의 후방에 위치하는 장애물의 방향 및 거리를 검출하여 표시함으로써 차량의 운전자들은 차량 후방의 장애물을 정확하게 확인하여 차량을 후진 시킬 경우에 장애물과 부딪히는 것을 미연에 방지할수 있게 되는 것이다.

이러한 종래의 자동차의 후방 물체 감지 시스템을 설치하자면 반드시 제1,2거리검출수단 (20,20A)는 차량의 후방 범퍼에 설치하여야 하고, 경보수단(25) 및 거리표시수단(12), 방향표시수단(13,13A)은 반드시 운전자가 볼수 있는 차량의 실내에 설치하여야 하며 이들간을 연결하기 위하여 차량의 후방 범퍼와 운전석까지의 제약 조건이 많은 공간에 배선 작업을 실시하여야 하는 번거로움이 있는 것이며, 이러한 과정에서 다소간 차량의 원형을 훼손하여야 하는 부담이 있는 것이어서 설치를 기피하는 경향이 높은 문제점이 있는 것이다.

상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 고안의 목적은 후방 범퍼와 운전석사이의 배선작업이 전혀 불필요한 차량 후방 물체 감지 시스템을 제공함에 있다.

도1은 종래의 차량 후방 물체 감지 시스템을 보인 개략도.

도2는 본 고안에 의한 차량 후방 물체 감지 시스템의 구성을 보인 개략도.

도3은 본 고안에 의한 차량 후방 물체 감지 시스템의 거리 감지 및 송신부를

예시한 회로도.

도4는 본 고안에 의한 차량 후방 물체 감지 시스템의 거리표시 및 수신부를

예시한 회로도.

도5는 본 고안에 의한 송신부의 작동을 설명하기 위한 타이밍 챠트.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1,2:좌,우측센서부

3,3':스위칭부

4:증폭부

5: 제1증폭부

6:제2증폭부

7,8:마이크로 프로세서

9:변조 및 전력증폭부

10:수신부 안테나

11: 송신부 안테나

12:국부발진부 및 믹서부

14:거리표시부

15:방향표시부

16:경보음발생부

17:작동표시부

A: 송신부

B: 수신부

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 차량 후방 범퍼와 운전석간을 무선 송,수신 수단으로 연결하되, 감지센서가 포함된 거리감지부는 차량의 후방에서장애물 유무와 거리, 위치를 감지하여 관련데이타를 코드화하여 송신부를 통하여 송신하고, 수신기가 포함된 거리표시부는 차량의 실내에서 수신부를 통하여 이를 수신하여 해독함으로서 장애물의 유무와 거리 및 위치를 시각적으로 표시하고 그리고 위험의 정도에 따라 각기 다른 경보음을 출력하는 기능을 수행하도록 하여서 된 차량 후방 물체 감지 시스템을 제안한다.

상술한 구성에 의하여 본 고안은 설치가 대단히 용이하게 될 뿐만 아니라 설치 과정에서 인건비 부담이 거의 없게 되고, 특히 차량의 훼손이 전혀 없게 되는 효과를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

도2에 본 고안에 의한 차량 후방 물체 감지 시스템의 전체적인 구성을 개략도로 도시하였다.

이에서 볼수 있는 바와 같이 본 고안은 거리감지센서 가 포함된 송신부(A)와 거리표시부가 포함된 수신부(B)로 구분되는바, 펄스신호가 순차로 인가되어 발사되고, 반사되는 초음파를 수신하기 위한 좌,우측센서부(1,2)와, 좌,우측센서부(1,2)의 출력을 교호로 출력시키기 위한 스위칭부(3,3')와, 스위칭부(3,3')의 출력을 파형정형하고 증폭하기 위한 증폭부(4)와, 이들 좌,우측센서부(1,2)에 출력을 인가하고 스위칭부(3,3')를 제어하며 증폭부(4)의 출력을 디지털신호로 변환하기 위한 변환기가 내장된 마이크로 프로세서(7)와, 마이크로프로세서(7)의 디지털 출력 신호가 인가되어 전파로 방사하기 위한 발진 및 변조부(18)와 충분한 세기의 출력을 내기 위한 전력증폭부(9)와, 전력증폭부(9)에 구비된 안테나(10)로 구성된 차량의 후방에 설치되는 송신부(A)와, 송신부(A)로부터 방사되는 전파를 수신하기 위한 안테나 (11)와, 안테나(11)에 유기된 신호를 증폭하기 위한 제1증폭부(5)와, 선택된 좁은 대역의 주파수만을 통과시키기 위한 국부발진부 및 믹서부(12)와, 이들의 출력을 증폭하기 위한 제2증폭부(6)와, 제2증폭부(6)의 출력에서 거리데이타, 방향데이타를 출력시키며 경보음 발생부(16)를 구동하기 위한 구동 데이터를 출력시키는 마이크로프로세서(8)와, 마이크로프로세서(8)에서의 거리데이타, 방향을 각각 표시하기 위한 표시기구동부(13)와, 거리표시부(14) 및 방향표시부(15) 및 특정 조건에서 출력되는 경보음 데이터에 따라 경보음을 발생시키기 위한 경보음발생부(16)와, 어떠한 물체도 감지 하지 않고 탐색만을 하고 있을 때 작동상태를 나타내기 위한 작동표시부(17)를 구비하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본 고안의 거리 감지부(A)와 거리표시부(B)의 구체적인 구성을 도3,4로 도시하였다. 이를 참조하여 본 고안의 작동을 구체적으로 설명하면 본 고안은 먼저 마이크로프로세서(7)에 의하여 좌측 펄스 증폭 트랜스(19)를 통해 좌측센서부 (1)측으로 도5 1)로 도시된 바와 같은 40KHz 의 펄스 파형을 예를 들면 250㎲동안 공급하여 초음파가 발사된다.

아울러 마이크로프로세서(7)는 스위칭부(3,3')의 트랜지스터를 구동하여 예를 들면 110㎳동안 스위칭부(3)를 제어하여 좌측센서부(1)의 출력의 일부는 증폭부(4)를 통하여 증폭된 후 마이크로프로세서(7)에 인가되도록 대기하고 있게 된다.

그러므로 펄스의 송신과 수신이 모두 가능한 초음파 센서(DUAL TRANSDUCER)인 좌측센서부(1)에서 250㎲동안 초음파 펄스가 출력되며, 이러한 초음파는 근거리에 장애물이 있는 경우에 한하여 부딛혀서 반사되고 반사된 신호는 출력된 좌측 센서부(1)에 다시 입력되는 것이다.

이와 같이 근거리에 있는 장애물에 부딛혀서 반사된 신호가 좌측센서부(1)에 다시 입력되어 좌측센서부(1)에는 신호 파형이 인가되고, 이는 현재 온 되어 대기중인 스위칭부(3)를 경유하여 증폭부(4)에서 증폭된 후 마이크로프로세서(7)의 A/D변환단자에 출력파형과 시간차를 두고 입력되고, 그 파형의 크기와 출력파형과의 시간차는 디지털값으로 변환되는 것이며, 이러한 디지털값에 좌측임을 표시하는 코드가 합성되어 즉시 송신부에 인가되어 예로서 310MHz 의 캐리어 신호에 실려서 안테나를 통해 출력되는 것이다.

이어서 마이크로프로세서(7)에 의하여 우측 펄스 증폭 트랜스(20)를 통해 우측 센서부(2)측으로 도5 2)로 도시된 바와 같은 40KHz의 펄스 파형을 예를 들면 250㎲동안 공급하여 초음파가 출력된다.

아울러 마이크로프로세서(7)는 스위칭부(3')의 트랜지스터를 구동하여 이경우에도 예를 들면 110㎳동안 스위칭부(3')를 제어하여 우측센서부(2)의 출력의 일부가 증폭부(4)를 통하여 증폭된후 마이크로프로세서(7)에 인가되도록 한다.

그러므로 우측센서부(2)에서 250㎲동안 가하여진 펄스에 의하여 초음파가 출력되며, 이러한 초음파는 근거리에 장애물이 있는 경우에 한하여 부딛혀서 반사되어 다시 우측센서부(2)에 입력되는 것이다. 이와 같이 장애물이 근거리에 있어서 우측센서부(2)에 다시 복귀하게 되면 우측센서부(2)에는 신호파형이 인가되고, 이는 현재 온되어 대기중인 스위칭부(3)를 경유하여 증폭부(4)에서 증폭된후 출력파형과 반사파형이 시차를 두고 마이크로프로세서(7)의 A/D변환단자에 공급되고, 출력한 시점부터 반사되어 입력될 때 까지의 경과된 시간이 디지털값으로 변환되고 이러한 디지털값에 우측임을 표시하는 코드가 합성되어 즉시 송신부에 인가되어 310MHz 의 캐리어 신호에 실려서 안테나를 통해 출력되는 것이다.

이러한 과정을 반복하여 마이크로프로세서(7)는 좌측센서부(1)와 우측센서부(2)에 의하여 얻어진 반사파에 의한 장애물 유무와 장애물과의 거리, 방향지시 데이터로 구성된 코드를 연속적으로 송신부의 발진부(18)에 인가하여 캐리어 주파수를 변조하고 전력증폭부(9)를 통해 충분한 크기로 증폭된 데이터는 송신측안테나(10)를 통해 송출되는 것이다.

이러한 과정에서 스위칭부(3,3')의 절환작동초기에 초음파 출력을 위하여 좌측센서부(1)와 우측센서부(2)에 공급되는 펄스의 일부가 전술한 과정으로 증폭부(4)를 거쳐서 마이크로프로세서(7)에 궤환되어 한 개의 펄스가 입력되고 물체에 부딛혀서 반사되어 좌,우측 센서부(1,2)에 입력된 펄스도 증폭부(4)를 거쳐서 마이크로 프로세서(7)에 입력되어 이 두 개의 펄스간격이 거리를 나타내는 것이다. 즉 마이크로 프로세서(7)에 입력되는 첫 번째펄스 (궤한된 출력펄스)와 두 번째 펄스(반사되어 수신된 펄스)간의 간격이 8.82mS 라면 소리의 전달속도가 1초에 340m 이므로 출력펄스는 센서로부터 1.5m 거리에 있는 물체에 부딛혀서 반사되어 입력되었음을 뜻하는 것이고 8.82mS는 미리정한 CODE 값으로 변환되어 전력증폭부(9)에 공급하여 송신측 안테나(10)를 통해 송출되는 것이다.

이와 같은 과정으로 송출된 데이터는 수신측 안테나(11)에 유기되는 것이며, 이에따라 수신측 안테나(11)로 유기된 신호는 제1증폭부(5)에서 증폭된후 믹서부(12)에서 국부발진주파수에 의하여 중간주파수로 변환된후 제2증폭부(6)에서 증폭되고 마이크로프로세서(8)로 인가된다. 이러한 과정으로 마이크로프로세서(8)에 인가된 데이터는 마이크로프로세서(8)에 의하여 해독되고, 당초의 코드가 디코딩되어 거리값을 산출하게 되는 것이고, 거리값을 표시기 구동부(13)로 출력시켜 표시기 구동부 (13)가 거리표시부(14)를 구동시켜 거리를 표시하게 되며, 마이크로프로세서(8)는 방향 값을 추출하여 좌,우 방향표시부(15)를 선택적으로 구동하게 되는 것이다.

또한, 마이크로프로세서(8)는 거리를 단계별로 미리 설정한 위험 의 정도에 따라 경보 음 발생 부(16)로 소정의 신호를 출력시켜 경보 음을 발생시킴으로써 운전자의 주의를 환기하여 사고의 발생을 방지 할 수 있게 된다.

이러한 본 고안은 설치과정에서 특히 후방 범퍼에 송신부(A)의 센서를 설치하고, 거리감지부는 차량의 후진표시 램프 주위에 부착을 하여 후진표시 램프의 전원선 과 연결하여 전원이 공급 되도록 하고 수신 부(B)를 운전자가 볼 수 있는 차량의 실내에 부착하여 시가 짹 에 전원 프러그 를 꽂는 것만으로 설치를 완료하는 것이다.

이와 같이 하여 본 고안은 설치가 대단히 신속하고 용이하며 간편하게 되는 것이어서 설치비용과 설치소요시간을 크게 줄일 수 있으며, 설치과정에서 차량에 하등의 손상을 입히지 않을 수 있으므로 널리 보급할 수 있게 되는 유용한 효과를 제공한다.

Claims (1)

1. 초음파 펄스를 출력하고, 반사되는 초음파를 수신하기 위한 좌,우측센서부(1,2)와,

   좌,우측센서부(1,2)의 출력 및 반사파 입력을 교호로 신호증폭부(4) 에 입력 시키기 위한 스위칭부(3,3')와, 입력된 초음파 펄스를 파형정형하고 증폭하기 위한 증폭부(4)와, 이들 좌,우측센서부(1,2)에 출력을 인가하고 스위칭부(3,3')를 제어하며 증폭부의 출력을 디지털신호로 변환하기 위한 변환기가 내장된 마이크로 프로세서(7)와, 마이크로프로세서(7)의 디지털 출력 신호가 인가되어 전파로 방사하기 위한 송신부(A)의 발진부(18)와 송신 데이터를 충분한 크기로 증폭하기 위한 전력증폭부(9)와, 전력증폭부(9)에 구비된 안테나(10)로 구성된 차량의 후방에 설치되는 물체를 감지하고 데이터를 송신하기 위한 송신부(A)와,

   송신부(A)로부터 방사되는 전파를 수신하기 위한 안테나(11)와, 안테나(11)에 유기된 신호를 증폭하기 위한 제1증폭부(5)와, 국부발진부 및 믹서부(12)와, 이들의 출력을 증폭하기 위한 제2증폭부(6)와, 제2증폭부(6)의 출력에서 거리데이타, 방향데이타를 출력시키며 경보음발생부(16)를 구동하기 위한 구동 데이터를 출력시키는 마이크로프로세서(8)와, 마이크로프로세서(8)에서의 거리데이타, 방향을 각각 표시하기 위한 거리표시부(14), 방향표시부(15),동작표시부(17) 및 특정 조건에서 출력되는 소정의 출력에 따라 경보음을 발생시키기 위한 경보음발생부(16)를 구비한 수신부(B)를 구비함을 특징으로 하는 차량 후방 물체 감지 시스템.