KR20050022919A - 차량의 도난 및 충돌 감지시스템 - Google Patents

차량의 도난 및 충돌 감지시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 종래의 도난 방지장치에 의해서는 감지할 수 없는 상황을 모두 감지할 수 있도록 구성되어 차량의 도난 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 시스템을 마련하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량의 도난 및 충돌 감지시스템은, 차체의 선택된 곳에 설치되어 외부에서 차체에 가해지는 충격량과 차량의 높이를 각각 감지하는 가속도 센서 및 차고 센서를 포함하는 감지부; 상기 가속도 센서 및 차고 센서로부터 전송된 신호로부터 충격량과 차량의 높이를 계산하고, 이 계산된 충격량과 차량의 높이를 미리 설정된 기준값과 비교하여 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 출력하는 제어부; 및, 상기 제어부로부터 전송된 제어신호에 따라 조작되는 시동차단기 및 경보기를 포함하는 엑츄에이터부로 구성된다.

Description

차량의 도난 및 충돌 감지시스템{Perceiving system for the crashing and stealing of vehicles}
본 발명은 차량의 도난 및 충돌 감지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자제어 경보 시스템(Electronic Time Alarm Control System, 이하 "ETACS"라 한다)이 장착된 차량에 있어서, 충돌이나 도난이 발생한 경우에 이를 즉각 감지한 후, 경보기를 작동시켜 운전자에게 알리는 한편 시동을 차단하여 차량의 도난을 미리 예방할 수 있도록 해주는 감지시스템에 관한 것이다.
최근에 차량의 도난 방지에 관한 관심이 나날이 높아지고 있어, 중·대형차는 물론 소형차에도 도난 방지장치를 설치하는 경우가 많아지고 있다. 이러한 도난 방지장치는 초기에 차량의 전자 제어를 총괄하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit, 이하 "ECU"라 한다)에서 제어하였다가, 그 기능이 복잡해짐에 따라 차량의 타이머나 알람기능을 총괄하는 ETACS가 별도로 설치되어 차량의 도난 방지를 제어하고 있다.
이 ETACS에 의한 도난 방지장치는 다음과 같이 작동된다. 즉, 운전자에 의해 조작되는 송신기(transmitter)를 통해 운전자가 잠금(Lock) 신호를 전송하면 ETACS는 경계(Arming) 모드를 작동시킨다. 이 경계 모드의 작동은 반드시 운전자에 의해 조작되는 송신기에 의해서만 가능하다. 경계 모드가 작동되는 상태에서 제3자가 도어나 트렁크를 여는 등 도난의 징후가 나타나면, ETACS는 사이렌이나 혼(horn)과 같은 경보기를 작동시켜 외부에 이 사실을 알리는 한편 시동차단기를 작동시켜 시동이 걸리지 않도록 제어함으로써 차량의 도난을 미리 예방한다. 한편, 운전자가 차량에 탑승하고자 하는 때에는 송신기를 통해 해제(Unlock) 신호를 전송하고 ETACS은 해제(Disarming) 모드를 작동시켜 차량을 운전 가능한 상태로 전환시킨다.
그러나, 이러한 종래의 도난 방지 시스템에 의하면, 경계 모드가 작동되고 있는 상태에서 도어 손잡이를 잡고 강제로 도어를 열려고 하는 경우에는 상기 경보기 또는 시동차단기가 정상적으로 작동되지만, 도어 손잡이를 건드리지 아니하고 도어 윈도우 글래스(glass)를 깨트린 후에 그 도어 윈도우를 통해 차량 내로 침입하는 경우에는 상기 시동차단기 및 경보기가 정상적으로 작동되지 못하여 차량의 도난을 방지할 수 없다.
또한, 애프터 마켓(after market) 등에서 경보 장치를 추가적으로 구입하여 설치하지 아니한 출고 상태 그대로의 차량(OEM 차량)에는 충돌 등에 의해 외부에서 충격이 가해지더라도 이를 감지하여 운전자에게 알려줄 수 있는 장치가 없기 때문에 충격에 의해 차량이 파손된 경우에도 즉각적인 조치를 취할 수 없어 충돌을 일으킨 차량이 도주하거나 충돌 후에 차량이 도난 당하는 것 등을 방지할 수 없다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 도어의 손잡이를 건드리지 아니하고 차량의 윈도우 글래스를 깨뜨린 후 침입하거나, 충돌 등에 의해 외부에서 충격이 가해진 경우에도 이를 즉각 감지하여 경보기 또는 시동차단기를 작동시킬 수 있는 도난 및 충돌 감지시스템을 마련할 필요성이 제기되어왔다.
본 발명은 이러한 필요성을 충족시키기 위하여 제안된 것으로, 차체의 선택된 곳에 가속도 센서 및 차고 센서를 설치하고 이를 통해 전송되는 신호에 따라 상기 시동차단기 및 경보기를 제어함으로써, 도어 윈도우 글래스를 깨트린 후에 차량 내로 침입하는 경우, 충돌 등에 의해 외부에서 충격이 가해지는 경우에도 각각 이를 감지하여 필요한 조치를 취할 수 있는 도난 및 충돌 감지시스템을 마련하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 도난 및 충돌 감지시스템은, 차체의 선택된 곳에 설치되어 외부에서 차체에 가해지는 충격량과 차량의 높이를 각각 감지하는 가속도 센서 및 차고 센서를 포함하는 감지부; 상기 가속도 센서 및 차고 센서로부터 전송된 신호로부터 충격량과 차량의 높이를 계산하고, 이 계산된 충격량과 차량의 높이를 미리 설정된 기준값과 비교하여 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 출력하는 제어부; 및, 상기 제어부로부터 전송된 제어신호에 따라 조작되는 시동차단기 및 경보기를 포함하는 액츄에이터부로 구성된다.
또한, 상기 가속도 센서는 도어 윈도우의 하부 차체에 설치되고, 상기 차고 센서는 네 개의 바퀴와 차체를 연결하는 서스펜션 상에 각각 설치된다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 차량의 도난 및 충돌 감지시스템을 보다 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 감지시스템의 구성요소들이 배치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도2는 상기 구성요소들의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 차량의 도난 및 충돌 감지시스템은 크게 운전자에 의해 설정된 경계 모드에서 외부에서 가해지는 충돌이나 도난 상황을 감지하는 감지부(10)와, 이 감지부(10)로부터 전송된 신호로부터 상기 도난 또는 충돌 상황을 판단하고 이에 따라 필요한 제어신호를 출력하는 제어부(20)와, 이 제어부(20)로부터 전송된 제어신호에 의해 조작되는 시동차단기(31) 및 경보기(32)를 포함하는 액츄에이터부(30)로 구성된다.
상기 감지부(10)는 외부에서 차량에 가해지는 충격량을 감지하는 가속도 센서(11)와 차량의 높이를 감지하는 차고 센서(12)를 포함한다. 상기 가속도 센서(11)는 G-센서라고도 하며, 외부에서 가해지는 충격량을 감지하는 센서이며, 본 발명에 있어서는 도1에 도시된 바와 같이 도어 윈도우의 하부 차체에 설치되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이 가속도 센서(11)는 도어 윈도우 글래스의 파손에 의한 충격량과 외부 차량에 의한 충돌로 인해 발생하는 충격량을 감지하기 위해 사용되는데, 전자의 충격량이 후자보다 훨씬 작으므로 이를 감지하기 위해서는 도어 윈도우에 가까운 지점에 설치되는 것이 바람직하기 때문이다. 충돌에 의한 충격량은 크기 때문에 가속도 센서(11)가 도어 윈도우 하부 차체에 설치되어도 이를 감지하는데 문제가 없다.
한편, 상기 차고 센서(12)는 차량의 높이를 측정하는 센서이므로, 네 개의 바퀴와 차체를 연결하는 서스펜션(suspension) 부분에 설치되는 것이 차량의 높이 변화를 감지하는데 가장 바람직하다. 이 차고 센서(12)는 운전자에 의해 설정된 경계 모드에서 차량 높이의 변화를 감지하여 차량 내에 침입자가 탑승하였음을 판단할 수 있도록 해준다.
상기 제어부(20)는 차량 내의 모든 전자 제어를 담당하는 ECU(21)와 특히 경보 시스템에 관한 전자 제어를 담당하는 ETACS(22)를 포함하며, 이들 제어 유닛들은 일반적으로 디스플레이 패널의 후방 공간에 설치된다. 운전자가 송신기로 잠금 신호를 전송하면 상기 ETACS(22)는 경계 모드로 돌입하고 이 경계 모드에서 ECU(21)는 상기 가속도 센서(11)와 차고 센서(12)로부터 전송받은 신호로부터 충격량과 차량의 높이를 계산하고, 이 계산된 충격량과 차량의 높이를 미리 설정된 기준값과 비교하여 외부에서 충격이 가해지거나 차량의 높이가 변화되었음을 판단한다.
상기 액츄에이터부(30)는 상기 ETACS(22)로부터 전송되는 제어신호에 의해 조작되는 시동차단기(31) 및 경보기(32)를 포함하며, 이들 센서는 후드(hood) 내에 설치된다. 상기 시동차단기(31)는 제어신호가 입력된 경우에만 작동되어 시동이 걸리지 않도록 해주는 것으로, 릴레이 등이 사용된다. 상기 경보기(32)는 외부로 경보음을 발생시키기 위한 것으로 싸이렌이나 혼 등이 사용된다.
상기와 같이 구성된 도난 및 충돌 감지시스템에 의해 차량의 도난 및 충돌을 감지하고 이에 따라 소정의 조치를 취하는 방법에 대한 일 실시예를 도3을 참조로 설명한다.
먼저, 운전자가 송신기를 통해 잠금신호를 전송하면 ETACS(22)에 의해 차량은 경계 모드에 돌입한다. 이 때, ECU(21)은 차고 센서(12)로부터 신호를 전송받아 현 상태에서의 차량 높이를 계산하고 이를 기준값으로 저장한다. 그 후, ECU(21)는 가속도 센서(11)로부터 전송받은 신호로부터 외부에서 충격이 가해지는지 여부를 계속 관찰한다.
관찰 결과, 외부에서 충격이 가해진 경우 ECU(21)는 그 충격값을 계산하는데, 상기 가속도 센서(11)는 그 내부에 추와 같은 물체가 있고, 센서에 외력이 가해지는 경우 상기 추가 움직이는 가속도를 측정하여 충격량의 크기를 나타내므로 충격량은 가속도의 크기로 나타난다. 따라서, 상기 충격량은 가속도 값으로 계산되어 미리 설정된 기준값과 비교되는데, 이 때, 기준값은 2G인 것이 바람직하다. 2G는 중력가속도(G)의 2배로서 수치 상 19.6m/s2(2*9.8m/s2)의 값을 가진다. 이는 여러 번의 실험을 거쳐 도출된 수치로 사람이 도구 등을 사용하여 차량에 가할 수 있는 최대의 충격량을 나타낸다. 따라서, 본 발명에서는 상기 가속도 센서(11)에 의해 감지되는 충격량이 2G 미만인 경우에는 사람이 도난을 목적으로 도어 윈도우 글래스를 깨트린 것으로 판단하고, 2G 이상인 경우에는 외부 차량에 의해 충돌이 발생한 것으로 판단한다.
충격량이 2G 미만인 경우에는 사람이 도난을 목적으로 윈도우 글래스를 깨트린 경우이므로 1차적으로 도난 방지를 위해 ETACS(22)는 시동차단기(31)로 제어신호를 전송하여 차량에 시동이 걸리지 않도록 한다. 그 후, 사람이 파손된 도어 윈도우를 통해 차량 내부로 침입하는 경우에는 침입자의 체중에 의해 차고 센서(12)에 의해 감지되는 차량의 높이가 변하게 된다. 따라서, ECU(21)는 차고 센서(12)로부터 전송되는 신호로부터 차량의 높이를 계산하고, 이 차량의 높이를 초기에 설정해 놓은 기준값과 비교하여 변화가 생긴 경우에는 ETACS(22)가 경보기(32)로 제어신호를 전송하여 경보음을 울리게 함으로써 2차적으로 도난을 방지한다.
한편, 충격량이 2G 이상인 경우에는 외부차량에 의해 충돌이 발생한 경우이므로 ETACS(22)는 경보기(32)로 제어신호를 전송하여 즉시 경보음이 울리게 한다. 뿐만 아니라, 충돌 후에 가해자가 차량을 운전하여 도주하는 것을 방지하기 위해 ETACS(22)는 시동차단기(31)에도 제어신호를 전송하여 시동이 걸리지 않도록 한다.
이러한 액츄에이터부(30)의 작동은 운전자가 상황을 파악한 후, 송신기를 통해 해제신호를 전송함으로써 종료된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 도난 및 충돌 감지시스템에 의하면, 종래의 도난 방지장치에 의해서는 감지할 수 없는 상황을 모두 감지하여 이에 따른 적절한 조치를 취할 수 있게 됨으로써, 차량의 도난 등을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 감지시스템의 구성요소를 도시한 개략도.
도2는 본 발명에 따른 감지시스템의 블록도.
도3은 본 발명에 따른 감지방법을 도시한 순서도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10: 감지부 11: 가속도 센서
12: 차고 센서 20: 제어부
21: ETACS 22: ECU
30: 액츄에이터부 31: 시동 차단기
32: 경보기

Claims (4)

  1. 차체의 선택된 곳에 설치되어 외부에서 차체에 가해지는 충격량과 차량의 높이를 각각 감지하는 가속도 센서(11) 및 차고 센서(12)를 포함하는 감지부(10);
    상기 가속도 센서(11) 및 차고 센서(12)로부터 전송된 신호로부터 충격량과 차량의 높이를 계산하고, 이 계산된 충격량과 차량의 높이를 미리 설정된 기준값과 비교하여 그 결과에 따라 필요한 제어신호를 출력하는 제어부(20); 및,
    상기 제어부(20)로부터 전송된 제어신호에 따라 조작되는 시동차단기(31) 및 경보기(31)를 포함하는 액츄에이터부(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 도난 및 충돌 감지시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가속도 센서(11)는 도어 윈도우의 하부 차체에 설치되고, 상기 차고 센서(12)는 네 개의 바퀴와 차체를 연결하는 서스펜션 상에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 도난 및 충돌 감지시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(20)는 상기 계산된 충격량을 기준값인 2G와 비교하여 이보다 작은 경우에는 도난 상황이 발생한 것으로, 이보다 큰 경우에는 충돌 상황이 발생한 것으로 보고 이에 필요한 제어신호를 각각 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차의 도난 및 충돌 감지시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 도난 상황이 발생한 경우에는 먼저 상기 시동차단기(31)를 작동시키는데 필요한 제어신호를 출력하고, 상기 계산된 차량의 높이를 미리 설정된 초기 차량의 높이와 비교하여 그 값이 달라진 때에는 상기 경보기(32)를 작동시키는데 필요한 제어신호를 출력하며;
    상기 충돌 상황이 발생한 경우에는 상기 시동차단기(31)와 경보기(32)를 작동시키는데 필요한 제어신호를 동시에 출력하는 것을 특징으로 하는 자동차의 도난 및 충돌 감지시스템.
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