KR20140053988A - 사고방지 시스템 및 사고방지 시스템을 포함하는 차량 - Google Patents

사고방지 시스템 및 사고방지 시스템을 포함하는 차량 Download PDF

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KR20140053988A
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브루스 레이 키엔
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서베일런스 가드 컴퍼니 리미티드
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Abstract

사고방지 시스템(10)을 탑재한 차량(12)을 공개한다. 차량(12)은 차체(30)를 포함한다. 또한, 차량(12)은 차량(12)을 정지시키기 위한 풋 브레이크(42)가 있다. 시스템(10)은 차량(12) 후단(38)에 뒤에 있는 물체를 감지하는 감지 장치(14)를 포함하며 이 장치는 차량(12) 후단 범위 내에서 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시킨다. 감지 장치(14)는 수동 IR 감지기(15) 또는 음파 또는 레이더 감지기(50)와 같은 반사 펄스 감지기를 후단에 포함한다. 감지 장치(14)로부터 물체 인식 신호를 수신하면 제어기(20)가 사고 방지 응답 신호를 발생시킨다. 브레이크 작동기(26)는 브레이크(42)에 결합되어 작동하며 제어기(20)가 사고 방지 응답 신호를 발생시키면 차량(12)을 정지시킨다. 시스템(10)은 이와 동시에 경보 신호를 발령하는 경보 장치(22)를 포함하여 편리하다. 시스템(12)은 차량이 저속으로 주행하다가 사람과 충돌하는 사고를 방지하는 데 유용하다.

Description

사고방지 시스템 및 사고방지 시스템을 포함하는 차량{AN ACCIDENT PREVENTION SYSTEM AND A VEHICLE INCLUDING THE ACCIDENT PREVENTION SYSTEM}
본 발명은 차량에서 사용할 사고방지 시스템과 사고방지 시스템을 포함하는 차량에 관한 것이다. 본 발명은 또한 차량이 사물과의 충돌 시 사고방지 방법에 관한 것이다.
본 발명은 특히 진입로와 같은 노면에서 저속후진 주행 중인 동력 차량에 어린이나 동물이 치이는 것을 방지하기 위한 사고방지 시스템과 관한 것이나 오로지 이 시스템에 관한 것만은 아니다. 그러므로 이하 이러한 예를 적용하여 참고함으로써 발명을 설명하는 것이 편리할 것이다. 그러나 동시에 발명을 광범위하게 적용할 수 있다는 것도 분명히 이해해야 한다. 예컨대 본 발명은 단순히 동력 차량뿐만 아니라 모든 형태의 차량에 확대 적용된다. 본 발명은 또한 후진 중 기둥이나 벽과 같은 무생물체와 충돌하는 사고를 방지하는 시스템에도 확대 적용된다. 본 발명은 어린이가 개입된 후진 사고를 예방하기 위한 시스템으로 한정되지 않는다.
정의
본 명세서에서 '후진 중 사고'라는 용어는 후진 기어 상태에서 저속으로 주행 중인 차량이 사물 또는 사람 또는 동물과 충돌할 때 발생하는 자동차 사고를 기술하고 정의하는 데 사용한다. 여기에는 진입로에서 어린이가 개입되는 차량 사고가 포함되나 이 사고 등급으로만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 '사고방지'라는 용어는 사고방지를 돕는 데 유용한 시스템을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 그러나 이 용어가 모든 사고의 발생을 방지할 능력이 있다는 뜻은 아님을 분명하게 이해해야 한다. 실제로 사고를 피하거나 사고에 저항하는 데 도움은 되지만 사고 발생 확률을 완전히 제거하지는 않는다.
본 명세서에서 '포유류'라는 용어는 포유류의 과학적 정의를 충족하는 모든 온혈동물을 의미하는 것으로 이해해야 한다. 여기에는 인간이 포함되는 것으로 해석되어야 하지만 인간만으로 한정되어서는 아니 된다. 개와 고양이도 여기에 포함된다.
본 명세서에서 '열 감지기'라는 용어는 IR 방사선 또는 인간 또는 개나 고양이와 같은 동물 등의 포유류가 발생시키는 열을 감지할 수 있는 수동 IR 감지기를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 이 포유류의 체온은 35℃ ~ 39℃이다.
본 명세서에서 'IR 감지 구역'이라는 용어는 구역 내에서 감지기로 포유류를 감지하게 되는 IR 감지기로부터 멀리 확장되는 구역을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
동력 차량과 특히 자동차는 한 장소에서 다른 장소로 사람과 사물을 운송하는 데 광범위하게 사용되는 현대 사회의 필수불가결한 요소이다. 차량은 사람들에게 현대사회에서 원하는 바인 여행과 이동의 독립성을 제공한다. 차량은 사용 중이 아닐때는 보통 차고나 주차장 등의 주차 구역에 주차되어 있다. 대부분의 경우 주차 구역은 도로로 이어지는 진입로를 향해 개방되어 있다. 주차구역과 진입로는 인접정원과 담 등으로 분리되어 있지 않은 경우가 많으며 진입로와 연결되어 있는 주택 주위의 대지 또는 정원으로 진입할 수 있게 되어 있다. 이 정원은 주차구역과 진입로를 향해 열려 있으며 그 사이에는 보행용 차단벽이 일체 설치되어 있지 않다.
이러한 상황에서 때로는 인접 도로로 이어지는 진입로를 따라 주차 구역으로부터 차량을 후진시켜야 한다. 진입로를 따라 후진 주행상태에서 차량을 저속으로 후진 시켜 도로로 나간 뒤 여기에서 정상적인 방법으로 주행할 수 있게 된다. 차량을 후진시키려면 운전자는 후진기어를 넣고, 고개를 돌려 뒷창으로 차량 뒤의 지면 또는 지지면을 살펴보아야 한다. 문제는 운전자의 차량 뒤에 있는 진입로 시야가 제한적이며 차량 이동 경로를 방해받지 않고 완전히 볼 수는 없다는 것이다. 사고 통계가 다수의 동력 차량 사고가 이러한 상황에서 발생한다는 것을 보여준다.
후진 중 사고의 한 등급에서 운전자가 벽 또는 기둥과 같은 무생물체와 충돌하는 경우가 있을 것이다. 이러한 사고는 대물 손상을 초래하여 경제적 비용 부담을 수반하긴 하지만 인체 외상은 일체 초래하지 않는다. 보다 문제가 있는 다른 후진 중 사고 범주에서 운전자가 어린이나 소형동물과의 충돌할 것이다. 어린이나 동물은 보통 차량 뒤에 위치하며 운전자는 차량 후진 중 어린이나 동물이 보이지 않는다. 아주 어린아이의 경우, 후진 중인 차량이 자신에게 미치는 위험을 인지하기에 너무 어릴 때가 자주 있다. 그 결과 아이들은 피하려는 행동을 일체 취하지 않는 것이 보통이다. 때로는 차량 뒷창을 통해 보이는 시야가 제한적이기 때문에 운전자가 어린이를 못 볼 때가 있다. 더욱이 일부 운전자들은 고개를 돌려 차량 뒤를 살펴보는 것이 이상하다고 여기거나 때로는 심지어 그렇게 하려고 하지도 않는다. 더욱 심한 경우에는 차량 후진 주행을 시작하기 전에 운전자가 차량 뒷편에 사람이 없다는 것을 철저하고 주의 깊게 확인하지 않을 수도 있다. 더욱 심한 경우에는 운전자가 무작정 후진을 시작하고 길 위에 있는 사람이 알아서 피하기를 원하는 경우도 있다.
출원인은 후진 중 자동차 사고가 미국에서 매년 약 229명의 사망을 초래한다는 것을 알고 있다. 호주에서는 이 사고로 매년 약 12명이 사망하고 뉴질랜드에서는 약 4명이 사망한다. 비영리 재단인 Kidsandcars.org의 창설자이자 공동 의장인 Jeanette Fennell은 미국에서는 매주 약 50명의 아동이 후진 중인 자동차 사고의 희생자가 되고 있다고 한다. 그 중 48명의 아동이 응급실에서 치료를 받았으며 2명이 사망하였다. 통계자료 또한 3세 미만 아동이 후진중 자동차 사고의 희생자가 될 가능성이 가장 높음을 보여준다. 또한, 이와 같은 사고에서 사망하지 않더라도 아동들은 보통 두부, 흉부 또는 하지에 장기간 중상을 입게 된다. 통계자료를 통해 후진 중 차량 운전자는 보통 사고 발생 시 매우 저속으로 운전 중이었음을 알 수 있다. 게다가 차량 운전자는 대부분 차에 치인 아동의 부모, 가족 구성원 또는 친지이며 이점은 이러한 사고로 인해 유발되는 외상 외에 더 큰 상처가 된다.
도면 중 도 1에 어린아이가 진입로로부터 막 후진하려고 하는 동력 차량 바로 뒤에서 바닥에 앉아 장난감을 가지고 놀고 있는 가상 상황의 예가 하나 나와 있다. 이 어린아이는 차량 뒷면 가까이 차량 중앙 부분의 바닥에 앉아 있다. 이 위치에서 운전자는 조심한다고 해도 차량 운전석에 앉아있는 위치에서는 아이를 보는 것이 사실상 불가능하다. 따라서 차량 외부의 누군가가 운전자에게 어린 아이가 있음을 알려주거나, 운전자가 차량에 탑승하기 전에 이 위치에서 아이를 실제로 보지않는 한 아이가 후진중인 차량에 치일 위험이 실재한다.
도면 중 도 2에는 어린 아이가 후진중인 차량에 치일 수 있는 또 다른 가상상황의 예가 나와 있다. 도면에 표시된 바와 같이 아이는 차량 바로 뒤 진입로의 포장노면에서 세 발 자전거를 타고있다. 이 아이는 앉은 자세나 키가 매우 작기 때문에 후진 중인 동력 차량 운전자의 눈에 쉽게 띄지 않는다. 세 발 자전거를 탄 아이가 고정된 자세를 취하고 있는 것과는 확연히 다르게 계속해서 움직이고 있다는 사실 때문에 이 상황이 더욱 악화 된다. 따라서 운전자는 차량을 후진할 때 아이가 후진 중인 구역 또는 차량 이동 경로 밖에 있다고 생각할 수 있으나 사실은 그렇지 않다.
출원인은 이전에 동력 차량 운전자가 후진중 사고 발생 위험을 감소시키는 데 도움을 제공하기 위한 기술적 노력을 기울였음을 잘 알고 있다. 이 문제를 해결하기 위한 이전의 기술적 노력 중 하나는 제조시 차량에 통합하거나 부품제품으로 공급하는 후진 카메라를 사용하는 것이었다. 후진 카메라는 차량 뒤 후진 구역의 시각 이미지를 투사한다. 후진 카메라는 차량 후방에 탑재되어 있으며, 동력 차량 내부의 운전자가 볼 수 있는 위치에 장착된 LED 화면에 연결하여 작동한다. 화면은 계기판에 탑재하기도 하고 백미러에 탑재하기도 한다. 그 다음 운전자가 동력 차량을 후진시킬 때 차량 뒤 영역의 이미지를 관찰할 수 있게 된다는 것이 이 개념이다. 이러한 유형의 장치는 얼마 동안 널리 퍼졌으며 기존 차량에 추가 장착할 수 있다. 이 장치는 차량을 주차할 때 운전자를 돕도록 설계된 것이다. 음파 주차 감지기는 차량 후방에 탑재된 감지기에서 음파 펄스를 발산하여 작동한다. 음파 펄스는 물체에 닿으면 반동하여 감지기로 회귀하고 감지기와 연결된 CPU가 음파가 감지기로 회귀하는 데 소요된 시간을 측정한다. 이렇게 하여 물체와 음파 감지기 간의 거리를 측정하고 그에 따라 차량 후방과 물체 간의 거리를 측정하게 된다. 계산된 거리가 사전에 정한 범위 내에 해당하면 CPU가 차량 내부의 경보 장치에 신호를 보내 운전자에게 차량 후단 범위 내에 물체가 있다는 경보를 전달한다. 그러나 출원인의 관점에서는 이러한 종래 기술 제품은 그다지 성공적인 것이 아니었다. 출원인은 후진 카메라와 음파 주차 감지기가 장착된 동력 자동차가 아동을 친 수많은 사건을 알고 있다. 즉, 후진 구역 카메라와 차량 운전석 내에 표시된 후진 구역 영상이 사고를 방지하도록 작동되거나 개입하지 않았던 것이다. 게다가 출원인은 음파 주차 감지기는 그다지 신뢰할 만한 것이 아니며 운전자가 종종 이 감지기를 무시하고 배, 트레일러 또는 이동식 주택을 견인하는 데 사용되는 차량에는 장착할 수 없다고 생각한다.
출원인은, 이러한 종래 기술 시스템의 문제는 사람이 차량을 후진 주행할 때 고개를 돌려 차량 뒷창문 밖을 살펴 본다는 데 있다고 생각한다. 그로 인해 운전자는 계기판에 탑재된 표시 화면을 볼 수 없게 되는데 이 화면을 보려면 고개를 앞으로 향해야 하기 때문이다. 운전자가 고개를 돌려야 하게 하는 기법이 도면 중 도 3에 도시되어 있다.
또한, 운전자가 서둘러 주차장 또는 진입로에서 차량을 후진시킬 경우, 굳이 시간을 할애하여 후진 카메라가 생성한 영상을 화면에서 주의 깊게 확인한 다음에 차량을 움직이기 시작하지 않을 수도 있다. 일단 차량이 움직이기 시작하면 고개를 돌려 동력 차량 뒷면을 향하고 있기 때문에 계기판의 화면을 보기가 힘들다. 출원인이 밝혀낸 또 다른 문제는 운전자들이 자주 차내에서 휴대폰, 라디오 또는 음악 및/또는 차량 내 다른 동승자로 인해 주의가 분산되어 주차 감지기 경보음을 듣지 못하거나 주차 감지기 경보를 무시한다는 것이다. 요컨대, 위에서 설명한 종래의 시스템은 운전자의 행위와 행동 및 능력에만 전적으로 의존한 것이며 이러한 시스템은 부족한 것으로 판명되었다. 더욱이, 이러한 시스템은 즉각적 충돌 위험에 처한 차량 외부인에게는 경고하지 않는다.
분명한 것은 어린 아이들이 관련된 후진 중 사고횟수를 효과적으로 줄일 수 있는 발명 및/또는 방법을 고안할 수 있다면 바람직할 것이라는 점이다. 이로써 어린 아이들의 사망 및 심각한 상해를 비롯하여, 도로에서 발생하는 외상발생 수를 줄이게 될 것이며 의심의 여지없이 사회에도 의미 있는 이점을 제공할 것이다. 특히 어린이들이 가까운 친지나 부모가 운전하는 차에 치이는 경우가 매우 자주 발생한다는 것을 인식할 때 더욱 그러하다.
본 발명의 한 가지 측면에 따르면, 전단 및 후단을 갖는 차량에서 사용하기 위한 사고방지 시스템이 제공되며, 이 사고방지 시스템은,
차량 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하기 위하여 차량에 탑재하여, 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식 신호를 발생시키는 감지 장치,
감지 장치에 결합되어 작동하며 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기, 및
사용 시 차량의 브레이크에 결합하여 작동하며, 제어기에 연결하여 작동하여 제어기가 그러한 사고방지 응답 신호를 발생시킬 때 차량의 브레이크를 적용하여 차량 이동에 저항하는 브레이크 작동기를 포함한다.
감지 장치는 IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출하는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키고 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치를 포함할 수 있다.
IR 감지 장치는 차량 후단에 탑재된 적어도 하나의 IR 감지기를 포함할 수 있으며, 예컨대 차량 후방 단부에 탑재된 하나의 IR 감지기나 차량 후단에 걸쳐 간격을 두고 배치된 다수의 IR 감지기를 포함할 수 있다.
감지 장치는 차량 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함할 수 있다. 감지 장치는, 차량 후단의 특정 범위 내에 있다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시킬 수 있으며, 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송한다.
반사 펄스 감지 장치는 차량 후단의 2.0m(미터) 미만의 거리인 범위, 예컨대 차량 후단에서 1.0m 내지 2.0m 거리인 범위 내, 예컨대 1.0m 내지 1.5m 거리에서 물체를 식별하면 물체 인식 신호를 발생시킬 수 있다.
반사 펄스 감지 장치는 차량 후단에 장착할 하나 이상의 반사 펄스 감지기로 구성될 수 있다.
하나 이상의 반사 펄스 감지기는 음파를 펄스화하고 반사된 음파가 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 음파 감지기를 포함할 수 있다. 대신, 반사 펄스 감지 장치는 전파를 펄스화하고 전파가 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 레이더 감지 장치를 포함할 수 있다. 또한, 그 대신 반사 펄스 감지 장치는 극초단파를 펄스화하고 극초단파가 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 극초단파 감지 장치를 포함할 수 있다.
감지 장치는, IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출한다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키고 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치와, 차량 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함할 수 있고 감지 장치는 차량 후단의 특정 범위 내에 있다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키고 이 물체 인식 신호를 제어기로 전송한다.
IR 감지 장치는 하나 이상의 수동 IR 감지기를 포함하며 반사 펄스 음파 장치는 다수의 음파 감지기를 포함할 수 있다.
브레이크 작동기에는 제어기에 연결되어 작동하는 솔레노이드, 브레이크 탑재 부재 및 브레이크 탑재 부재를 솔레노이드와 연결시켜 작동하게 하는 케이블을 포함할 수 있다.
사고방지 시스템에는 또한 제어기에 연결되어 작동하는 경보 장치가 추가로 포함될 수 있으며, 이 경보 장치는 제어기로부터의 사고방지 응답 신호를 수신하면 경보 신호를 발령할 수 있다. 경보 장치는 청각 경보 신호를 발령하는 사이렌을 포함할 수 있으며 경보 장치는 또한 차량 밖에 있는 사람들이 볼 수 있는 점멸등 형태의 시각 경보를 포함할 수 있다.
제어기는 제어 하우징에 포함된 중앙처리장치일 수 있으며, 이 CPU는 감지 장치에 배선으로 연결할 수 있고, CPU는 브레이크 작동기와 경보 장치에 배선으로 연결할 수 있다.
브레이크 작동기는 도로에서 차량을 주행할 때 사용하는 차량의 풋 브레이크에 탑재하여 작동시킬 수 있다. 대신 브레이크 작동기를 주차 브레이크, 이를테면 손으로 작동하는 주차 브레이크나 발로 밟아 작동하는 주차 브레이크와 같은 차량의 다른 브레이크에 탑재하여 작동시킬 수도 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 전단 및 후단을 갖는 차량에서 사용하기 위한 사고방지 시스템이 제공되며, 이 사고방지 시스템은,
차량 후단의 뒤에서 보이는 물체를 감지하기 위하여 동력 차량에 탑재하여, 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식신호를 발생시키는 감지 장치, 및
감지 장치에 연결되어 작동하며 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기.
감지 장치에는 IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출한다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시켜 이 물체 인식신호를 제어기로 전송하는 IR 감지 장치를 포함할 수 있다. IR 감지 장치는 본 발명의 이전 측면에서 한정한 하나 이상의 IR 감지기 기능을 포함할 수 있다.
감지 장치는 또한 차량 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함할 수 있다. 감지 장치는 차량 후단의 특정 범위 내에 있다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시킬 수 있으며, 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송한다.
반사 펄스 감지 장치는 음파 펄스 감지 장치, 레이더 펄스 감지 장치 또는 극초단파 펄스 감지 장치일 수 있다. 특히, 반사 펄스 감지 장치는 본 발명의 이전 측면에서 한정한 하나 이상의 반사 펄스 감지기 기능을 포함할 수 있다.
사고방지 시스템은 사용 시 차량의 브레이크에 연결하여 작동하는 브레이크 작동기를 포함할 수 있으며, 이 브레이크 작동기는 제어기에 연결하여 작동하며 제어기가 그러한 사고방지 응답 신호를 발생시킬 때 차량의 브레이크에 적용되어 차량 이동에 저항한다. 브레이크 작동기에는 본 발명의 이전 측면에서 한정한 하나 이상의 브레이크 작동기 기능이 포함될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 사고방지 시스템이 설치된 차량을 제공하는 데 이러한 차량은,
차체가 표면을 따라 이동할 수 있게 해주는 그라운드 인게이징 포메이션(ground engaging formation) 상에 탑재된 전단 및 후단이 있는 차체-차량은 차량을 정지시키기 위한 적어도 하나의 브레이크를 포함함-,
차량 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하기 위하여 차량에 탑재하여, 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식 신호를 발생시키는 감지 장치,
감지 장치에 연결되어 작동하며 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기, 및
그러한 브레이크에 연결하여 작동하며 제어기에 연결하여 작동하며, 제어기가 그러한 사고방지 응답 신호를 발생시킬 때 브레이크를 적용하여, 차량 이동에 저항하게 하는, 브레이크 작동기를 포함한다.
감지 장치에는 IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출한다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시켜 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치가 포함될 수 있다. 특히, IR 감지 장치는 차량 후단에 탑재한 적어도 하나의 IR 감지기로 구성될 수 있다.
감지 장치에는 차량 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치가 포함될 수 있다. 감지 장치는 차량 후단의 특정 범위 내에 있다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시켜, 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송한다.
반사 펄스 감지 장치는 차량 후단에서 2.0m 미만의 범위 내에서 물체를 식별하면 물체 인식 신호를 발생시킬 수 있다. 특히 반사 펄스 감지 장치는 차량 후단에서 1.0m 내지 2.0m 거리인 범위 내, 예컨대 1.0m 내지 1.5m 거리인 범위 내에서 물체를 식별하면 물체 인식 신호를 발생시킬 수 있다.
반사 펄스 감지 장치는 차량 후단에 장착할 하나 이상의 반사 펄스 감지기를 포함할 수 있다.
하나 이상의 반사 펄스 감지기는 음파를 펄스화하고 음파가 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 음파 감지기를 포함할 수 있다. 대신 반사 펄스 감지 장치는 전파를 펄스화하고 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 레이더 감지 장치를 포함할 수 있다. 또한 그 대신 반사 펄스 감지 장치는 극초단파를 펄스화하고 극초단파가 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 극초단파 감지 장치를 포함할 수 있다. 또한 그 밖에 반사 펄스 감지 장치는 전자기 스펙트럼 내에서 다양한 다른 형태의 전자기 방사선을 사용할 수 있다.
감지 장치는, IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출한다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키고 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치, 및 차량 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함할 수 있으며, 감지 장치는 차량 후단의 특정 범위 내에 있는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식신호를 발생시키고 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송한다.
본 발명 형식에서 IR 감지 장치는 하나 이상의 수동 IR 감지기를 포함할 수 있으며 반사 펄스 음파 장치는 다수의 음파 감지기를 포함할 수 있다.
브레이크 작동기는 제어기에 연결되어 작동하는 솔레노이드, 브레이크 탑재 부재 및 브레이크 탑재 부재를 솔레노이드와 연결시켜 작동하게 하는 케이블을 포함할 수 있다.
솔레노이드는 적어도 하나의 전기 코일이 있는 솔레노이드 하우징과 그 하우징 안에 수용된 플런저를 포함할 수 있다. 제어기에서 보낸 사고방지 응답 신호는 전기 코일을 작동시켜 솔레노이드 하우징 내의 플런저를 변위시키고 이 플런저는 다시 케이블을 통해 브레이크 탑재 부재를 대응하는 거리만큼 변위시켜 브레이크에 적용된다.
차량의 사고방지 시스템은 그러한 케이블에 부착되어 있는 동안 솔레노이드 플런저가 변위되어 지지 코일 스위치와 접촉할 수 있게 하여, 이에 따라 케이블의 이동이 별도로 제한될 때 케이블이 완전히 확장되어 지지 코일과 접촉할 수 있게 해주는 기계 장치를 포함할 수 있다.
차량의 사고방지 시스템은 또한 제어기에 연결되어 작동하는 경보 장치를 더 포함할 수 있으며, 이 경보 장치는 제어기에서 보내 온 사고방지 응답 신호를 수신하면 경보신호를 발령할 수 있다.
차체는 운전석이 위치한 객실을 포함하며, 경보 장치는 객실 외부인 차량에 탑재되어 청각 경보 신호를 발령하는 사이렌이나 경적을 포함할 수 있다. 경보 장치는 또한 차량 내부에 탑재된 청각 및/또는 시각경보 장치를 포함할 수 있다. 청각 경보 장치는 시끄러운 소음을 낼 수 있으며 시각 경보 장치에는 차량 외부에 있는 사람들이 볼 수 있는 점멸등을 포함할 수 있다.
감지 장치, 브레이크 작동기 및 경보 장치는 본 발명의 제1 측면에서 한정한 바와 같이 이들 구성 요소의 하나 이상의 기능을 포함할 수 있다.
차량은 공용도로에서 주행할 수 있는 자체 엔진을 갖춘 생산품 또는 공장에서 생산한 생산품인 동력 차량일 수 있다. 사고방지 시스템에 의해 적용되는 브레이크는 도로주행 시 차량을 정지시키는 데 사용되는 차량에 장착된 풋 브레이크일 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 사고방지 시스템이 설치된 차량을 제공하는 데 이러한 차량은,
차체가 표면을 따라 이동할 수 있게 해주는 그라운드 인게이징 포메이션 상에 탑재된 전단 및 후단이 있는 차체-차량은 정지시키기 위한 적어도 하나의 브레이크를 포함함-,
차량 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하기 위하여 차량에 탑재하여, 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식 신호를 발생시키는 감지 장치, 및
감지 장치에 연결되어 작동하며 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기를 포함한다.
감지 장치는 IR열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출한다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시켜 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치를 포함할 수 있다. IR 감지 장치는 본 발명의 이전 측면에서 한정한 IR 감지 장치기능 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
감지 장치는 차량 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함할 수 있으며, 감지 장치는 차량 후단의 특정 범위 내에 있다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키고, 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송한다.
반사 펄스 감지 장치는 음파, 전파 또는 극초단파를 사용할 수 있으며, 본 발명의 이전 측면 중 어느 것에서 한정한 반사 펄스 감지 장치 기능 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
차량은 본 발명의 제1 측면에서 한정한 경보 장치의 기능 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 다음과 같은 장치가 포함된 차량을 제공한다:
차체가 표면을 따라 이동할 수 있게 해주는 그라운드 인게이징 포메이션 상에 탑재된 전단 및 후단이 있는 차체-차량은 차량을 정지시키기 위한 적어도 하나의 브레이크를 포함함-, 및
본 발명의 이전 측면에서 한정한 사고방지 시스템.
사고방지 시스템에는 본 발명의 이전 측면 중 어느 하나에서 한정한 사고방지 시스템의 선택적 또는 우선적 기능 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이를 테면 이 시스템에는 본 발명의 이전 측면에서 기술한 감지 장치, 본 발명의 이전 측면에서 한정한 제어기 및 본 발명의 이전 측면에서 한정한 브레이크 작동기가 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 이전 측면에서 한정한 경보 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 차량이 저속으로 후진중일 때 이동 경로 상에 있는 사람과 충돌할 경우 후진 중 사고를 방지하기 위한 방법을 제공하는 데, 이 방법,
차량 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하고 특정 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키는 단계, 및
감지 장치로부터 물체 인식 신호 수신 시 사고방지 응답 신호를 발생시키는 단계를 포함하고, 사고방지 응답 신호 응답은 차량의 브레이크에 적용하여 후진 중일 경우에는 차량을 일시 정지시키거나 정지해 있는 경우에는 후진을 정지하는 것이 포함된다.
차량 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하는 단계는 수동 IR 감지기를 사용하여 포유류의 IR 열을 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
차량 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하는 단계는 차량 후단으로부터 멀리 송신하는 전자기 방사선의 펄스를 송신하고 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
차량 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하는 단계는 음파 펄스, 레이더 펄스 또는 극초단파 펄스를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
그러한 사고방지 응답 신호를 발생시키는 단계는 경보를 발령하는 단계를 포함할 수 있다.
경보를 발령하는 단계는 청각 경보 및/또는 시각 경보를 발령하는 단계를 포함할 수 있다. 청각 경보를 발령하는 단계는 차량 외부 및/또는 차량 내부에 청각 경보를 발령하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 차량이 저속으로 주행중일 때 이동 경로 상에 있는 사람과 충돌할 경우 사고를 방지하기 위한 방법을 제공하는 데, 이 방법은,
차량에 치일 위험이 있는 물체를 감지하여 특정 조건에 부합하는 물체가 감지될 때 물체 인식 신호를 발생시키는 단계, 및
감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 단계를 포함한다.
이 방법은 본 발명의 이전 측면에서 한정한 선택적 또는 우선 선택 기능 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다.
저속 후진 중 사고를 방지하기 위한 사고방지 시스템과 본 발명에 따라 이 시스템을 통합한 차량은 다양한 형태로 표현될 수 있다. 이하, 발명 구현의 몇 가지 예를 그에 따른 도면을 참고하여 자세하게 설명하는 것이 편리할 것이다. 이와 같이 상세한 설명을 제공하는 목적은 본 발명의 요지에 관심이 있는 사람들에게 발명을 실행하여 실질적 효과를 누리는 방법에 대한 지침을 제공하기 위한 것이다. 그러나 이 상세한 설명의 구체적 특징이 전술한 광범위한 설명의 보편성을 대체하지는 않음을 분명히 이해해야 한다.
도 1은 주차된 동력 차량 뒤의 지면에 앉아 있는 어린아이를 묘사한 사시도이다.
도 2는 주차된 동력 차량 뒤에서 세 발 자전거를 타고있는 어린 아이를 묘사한 사시도이다.
도 3은 운전자가 차량 뒷면을 보기 위해 고개를 돌리고 있는 모습의, 차량을 후진시키고 있는 운전자를 묘사한 사시도이다.
도 4A는 본 발명의 일 실시예에 따라 사고방지 시스템을 장착한 차량의 개략적 측면 사시도이고, 도 4b는 자세한 설명을 위해 일부 구조적 세부사항을 생략한 도 4A에 표시된 차량의 일 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 도 4a의 사고방지 시스템의 개략적 평면도이다.
도 6은 도 4a의 사고방지 시스템의 제어기 형성 부분의 3차원 도이다.
도 7은 제어기에 입력할 수 있는 입력과 제어기가 생성할 수 있는 출력을 나타낸 개략도이다.
도 8은 차량 내부 차량 뒷 창에 탑재된 도 4a의 사고방지 시스템용 청각 경보 장치 및 시각 경보 장치의 3차원도이다.
도 9는 도 4a의 사고방지 시스템의 IR 및 음파 감지 장치의 적외선 감지기 및 음파 감지기 형성부분의 3차원 도이다.
도 10은 차량의 브레이크 페달에 연결된 도 4a의 사고방지 시스템의 브레이크 작동장치 사시도이다.
도 11은 도 4a의 사고방지 시스템의 브레이크 작동 장치의 전자실린더 단면도로서, 차량의 브레이크 페달에 탑재되어 준비가 되었으나 작동 위치는 아닌 상태와 작동 위치인 상태를 나타낸 단면도이다.
도 12는 운전 중인 차량이 어린 아이가 차량 경로에 있을 때 진입로를 따라 주행 중일 때 사고방지 시스템이 장착된 도 4a의 차량을 도시한 개략적 사시도이다.
도 13은 발명의 또 다른 실시예에 따라 사고방지 시스템을 장착한 차량의 개략적 측면 사시도이다.
도 14는 발명의 또 다른 실시예에 따라 사고방지 시스템을 장착한 차량의 개략적 측면 사시도이다.
도 15는 발명의 또 다른 실시예에 따라 사고방지 시스템을 장착한 차량의 개략적 측면 사시도이다.
도 16은 도 15의 사고방지 시스템을 장착한 차량의 개략적 평면 사시도이다.
도 17은 발명의 또 다른 실시예에 따라 사고방지 시스템을 장착한 차량을 개략적 측면 사시도이다.
도 18은 발명의 또 다른 실시예에 따라 사고방지 시스템을 장착한 차량의 개략적 측면 사시도이다.
도 19는 본 발명에 따른 사고방지 장치를 또한 장착한 트레이러를 견인하는 본 발명에 따른 사고방지 장치를 장착한 차량의 개략적 상부 사시도이다.
도 1~3은 본 발명의 배경 기술에서 논의하였다. 본 발명의 상세한 설명에서는 도 1~3에 대하여 더 이상 논의하지 않기로 한다.
도 4a~11은 차량에 탑재하여 사용하는 본 발명의 일 실시예에 따른 사고방지 시스템의 일 실시예의 개략적 예시이다. 이들 도면에서 사고방지 시스템은 참조번호 10으로, 시스템을 장착한 동력 차량은 일반적으로 참조번호 12로 표시되어 있다.
도 4a와 4b에 표시된 시스템(10)에는 동력 차량(12) 뒤의 IR 감지 구역에서 포유류의 IR 열을 감지하고 IR 감지구역에서 포유류를 감지할 때 포유류 인식 신호를 발생시키도록 장치된, 일부 도면에서 보통 참조번호 14로 표시된 IR 감지 장치가 포함된다. 시스템(10)에는 또한 물체 감지 구역에서 물체에 닿으면 반동하여 물체 인식 신호를 발생시키는 음파를 감지하도록 장치된, 일부 도면에서 보통 참조번호 16으로 표시된 음파 감지 장치가 포함된다. 시스템(10)은 IR 감지기 또는 음파 감지 장치(각각 14 또는 16)로부터 포유류 인식 신호 또는 물체 감지 신호 수신 시 사고방지 응답을 발생시키는 IR 감지 장치(14)와 음파 감지 장치(16)에 연결되어 작동하는 제어기(20)를 포함한다. 또한, 시스템(10)은 제어기(20)에 연결되어 작동하고 제어기(20)가 사고방지 응답을 발령할 때 활성화되는 경보 장치를 포함한다. 시스템(10)은 또한 동력 차량(12)의 브레이크에 연결되어 작동하며 활성화되면 차량(12)의 브레이크에 적용되는 브레이크 작동기(26)를 포함한다. 브레이크 작동기(26)는 또한 제어기(20)에 연결되어 작동하여 제어기(20)가 사고방지 응답을 생성할 때 브레이크 작동기(26)가 활성화된다. 시스템의 각 구성 요소는 아래에서 다시 보다 자세 하게 설명한다.
차량(12)은 타이어(32) 위에 장착된 차체(30)로 구성된다. 차량은 엔진이 들어 있는 엔진실, 차량 객실(35)의 운전석(34) 및 트렁크나 부트를 갖는 동력 자동차와 같이 도로를 주행하는 차량이다. 차량(12)은 운전석(34)에 탑승한 운전자가 작동하거나 운전한다. 도 5에서와 같이 차체(30)에는 전단(36)과 후단(38) 및 전단과 후단(36 및 38) 사이에서 연장하는 두 개의 측면(40)이 있다. 차량(12)에는 도로주행 중 차량(12)의 작동 브레이크(주차 브레이크와는 구별)를 활성화하여 차량(12)의 속도를 늦추거나 정지시키기 위해 운전자가 적용할 수 있는 풋 브레이크(42)가 포함된 운전자 제어장치 세트가 포함된다. 또한, 도 12에서와 같이 후단(38)에는 차량등록 번호판(44)과 측면으로 간격을 둔 두 개의 미등(46)이 있다. 후단에는 또한 차량(12)의 후단(38)을 횡으로 가로지르는 범퍼(48)가 차량(12)이 놓인 주행하는 표면 위로 약 0.3m~1.5m 높이, 특히 0.5m~0.9m 높이에 포함되어있다.
도 12에 예시된 실시예에서 IR 감지 장치(14)에는 체온이 섭씨 36~38도인 인간 또는 동물과 같은 온혈 포유류가 발생시키는 IR 열의 온도 지표를 감지하여 식별하도록 제조된 한 대의 수동 열 IR 감지기(15)가 포함된다. 감지기(15)는 동력 차량(12)의 후단(38) 중앙에 탑재된 소형 컴팩트 감지기 하우징에 들어 있다. 예시한 감지기(15)는 예컨대 등록번호판(44)에 표시된 숫자 및/또는 문자 위와 같이 등록 번호판(44)에 인접하여 탑재되어 있지만, 감지기(15)는 후단(38) 어디에나 탑재할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 감지기(15)는 차량(12)에서 뒤쪽으로 연장되는 IR 센서 구역(49)에서 항온 신체를 감지할 수 있도록 차량(12)의 후단(38)에서 떨어져서 면하면서 아래를 향하도록 장치되어 있다. 출원인은 주변의 다른 사람들을 감지함으로 인해 시스템(10)이 잘못 작동하는 것을 방지하기 위해서 IR 감지기(14)를 지면을 향해 아래로 향하도록 하는 것이 바람직하다는 것을 알게 되었다. IR 감지기 구역(49)은 기본적으로 뒤쪽으로 차량을 후진할 때 차량이 취하는 이동 경로를 따라 차량(12)에서 멀어지는 방향으로 제한된 거리만큼 확장된다. 수동 IR 감지기(15)는 포유류의 특정한 체내 온도를 기반으로 포유류의 온도 지표를 인식할 수 있다. 수동 IR 감지기는 사람을 감지할 때 등이 켜지는 실외 조명 시스템에서 광범위하게 사용되는 것으로 때때로 '열 감지기'라고도 불린다. 열 감지기의 구조와 기능은 일반적 기술자들에게 알려져 있으며 구조와 기능이 본 발명의 부분을 구성하지는 않으므로 본 명세서에서는 추가로 설명하지 않기로 한다.
음파 감지 장치(16)는 차량(12)의 후단(38)에 서로 간격을 두고 탑재된 다수의 음파 감지기(50)로 구성된다. 예시된 실시예에서 이 감지기들은 범퍼(48)를 따라 서로 간격을 두고 범퍼(48) 위에 탑재되어 있다. 음파 감지기(50)는 도 12의 물체 감지 구역(49) 내에서 생물과 무생물 모두를 감지할 수 있으나 두 물체 유형을 구별하지는 못한다. 음파 감지기는 음파를 펄스화하고 감지기(50)로 회귀하는 반사 음파를 감지하며 음파가 차량(12)으로 회귀하는 데 소요되는 시간을 바탕으로 차량(12)에서 떨어진 물체의 거리를 감지할 수 있다. 따라서 사람과 같은 포유류를 감지하는 IR 감지기의 감지기 능력이 향상되는데 이는 다른 감지기 유형을 제공하여 어린이나 동물을 감지하고 그에 따라 시스템의 신뢰도를 증가시키기 때문이다. 또한, 구조물과 같은 무생물과의 충돌을 피하는 데도 도움이 된다. 음파 감지기의 기능은 도 12에 개략적으로 표시되어 있다.
시스템(10)은 음파 감지기(50)가 사전에 정한 거리인 차량(12)의 후단에서 약 1.5m 거리 내에서 물체 진입을 감지하면 제어기(20)가 사고방지 신호를 발령하도록 장치되어 있다. 따라서 음파 감지기(50)는 후단(38)과 시스템(10)에 다가오는 물체를 효과적으로 감지하며 특히 제어기(20)는 물체가 사전에 정한 거리 내로 진입할 때 사고방지 신호를 발생시키고 차량(12)의 브레이크에 적용하도록 제작되었다. 따라서 음파 감지기(50)는 기본적으로, 감지기(15)와 물체 사이에 떨어진 거리를 감지하지 못하며 동물 및 어린 아이와 같은 온혈 포유류를 감지하는 수동 IR 감지기(15)와는 다른 방식으로 작동한다. 일반적인 기술자들이 그 구조와 기능을 알고 있으므로 음파 감지기(50) 사용도 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 추가로 자세하게 설명하지 않기로 한다.
도 6에 도시된 예시된 실시예에서, 제어기(20)에는 차량(12)의 트렁크 또는 부트 내에 쉽게 접근할 수 있는 위치에 탑재된 소형 제어 장치 하우징(54)에 들어 있는 CPU와 같은 프로세서가 포함된다. 대안적으로 제어 장치 하우징(54)은 엔진실에 탑재할 수도 있다. 제어기(20)는 배선(56)을 통해 IR 감지기(15)에 연결하여 작동하며 수동 IR 감지기(15)로부터 신호를 수신하고 수신한 신호를 처리한다. 특히, 제어기(20)가 감지기(15)로부터 포유류 인식 신호를 수신하면 다수의 각기 다른 응답을 발생시키는 사고방지 응답을 발생시킨다. 이에 대해서는 아래에서 논의한다. 또한, 제어기(20)는 배선(57)을 통해 음파 감지기(50)에 연결하여 작동하며, 배선(57)은 또한 음파 감지기(50)를 서로 연결하여 작동하게 한다. 특히, 제어기(20)가 하나 이상의 음파 감지기(50)로부터 물체 인식 신호를 수신할 때에도, 그와 관련된 사고방지 응답 신호를 발생시킨다. 도면의 배선(56과 57)은 도면에서 단선으로 표시되어 있는데 이는 두 세트의 배선이 단일 배선 룸(wiring loom)에 들어 있기 때문이다.
도 7은 시스템(10) 작동 중 제어기(20)에 입력할 수 있는 입력과 제어기(20)가 발생시킬 수 있는 출력을 개략적으로 표시한 것이다. 도면에 표시된 주요 입력은 IR 감지기, 음파 감지기 입력과 같은 기타 감지기 입력, 및 차량(12)에 아래의 설명과 같이 후진 기어를 넣을 때 시스템(10)을 작동준비시키는 후진 입력이다. 그 밖의 입력으로는 차량 배터리의 12볼트 공급, 시스템을 테스트할 수 있게 해주는 자체 테스트 기능, 및 시스템 무효화가 있다. 제어기(20)의 주요 출력은 도 7에서와 같은 경고등, 브레이크 작동 장치, 피에조 사이렌인 청각 경보 장치와 피에조 버저이다.
시스템(10)은 차량(12)에 후진 기어를 넣을 때 시스템(10)이 작동 준비하게 하는, 보통 63으로 표시된 작동 준비 장치를 갖는다. 도 4a에 표시된 구현에서, 시스템(10)의 작동 준비장치는 동력 차량(12)의 후진등을 작동시키는 차량(12) 내의전기 회로에 연결하여 작동되며 이에 따라 차량(12)에 후진 기어를 넣으면 자동으로 작동 준비를 갖춘다. 도 4에서와 같이, 시스템(10)에는 또한 65로 표시된 무효화 스위치가 있는데, 이 스위치로 운전자는 무효화 스위치(65)를 작동시켜 시스템(10)을 무효화할 수 있다. 운전자는 이를테면 벽이나 기둥에 바짝 붙도록 후진하고자 하고 차량(12)이 이 기둥이나 벽에 충분히 가깝게 접근할 수 있기 전에 차량(12)의 브레이크(42)에 시스템(10)을 적용할 때 이 기능을 사용할 수 있다. 무효화 스위치(65)는 운전자가 편리하게 접근할 수 있는 위치인 차량(12)의 객실(35)에 위치해 있다. 예를 들면 무효화 스위치(65)를 차량(12)의 계기판에 편리하게 탑재할 수 있다. 무효화 스위치(65)는 배선(68)을 통하여 제어기(20)에 연결하여 작동한다. 이러한 방법으로 무효화 스위치(65)를 작동시켜 제어기(20)에 무효화 신호를 전송하고, 제어기(20)는 이어 브레이크 작동기(26)에 신호를 보내 브레이크(42)를 해제하고 경보 장치(22)에 신호를 보내 경보 장치(22)를 끄게 된다.
경보 장치에는 가령 차량의 각기 다른 위치에 있는 하나 이상의 경보 장치가 포함될 수 있다. 경보 장치에는 객실(35) 외부에서, 동력 차량(12)의 전단(36)을 향한 곳에 위치한 사이렌 또는 경적(58)이 포함된다. 사이렌(58)은 차량(12)의 후진 경로에 있는 사람을 비롯한 외부에 있는 사람들이 분명히 들을 수 있도록 차량 외부로 소리를 내므로 편리하다. 사이렌(58)은 배선(59)을 통하여 제어기(20)에 연결되어 작동하며 제어기(20)가 사고방지 응답을 생성하면 사이렌(58)을 작동시켜 큰 소음을 내게 한다. 사이렌이나 경적(59)은 차량(12)의 공장에서 제조한 경적 또는 후터(hooter)로 공급할 수 있다.
도 8에 도시된 예시된 실시예에서, 경보 장치에는 또한 도 12에 표시된 차량(12)의 뒷창문에 접한 평평한 배면을 갖고 객실(35) 내에 탑재된 추가 경보 장치(60)가 포함된다. 추가 경보 장치(60)는 배선(61)을 통하여 제어기(20)에 연결되어 작동하는 시청각 경보 장치이다. 제어기(20)가 사고방지 응답 신호를 발생시키면, 도 4a에서와 같이 동력 차량(12)의 뒷창문에 있는 경보 장치(60)가 작동하게 되어 경보 장치(60)의 밝은 등(67)이 점멸하게 된다. 등(67)을 포함한 뒷창문에 위치한 경보 장치(60)는 차량 내부 및 외부에 있는 사람들이 볼 수 있다. 또한, 객실(35) 외부에 위치한 경보 장치(58)와는 반대로, 차량(12)의 객실(35) 내부에 위치한 시끄러운 청각 경보 장치는 차량(12)의 운전자에게 사고 위험을 경고한다. 배선(61)은 또한 엔진실에 장착할 수 있는 공장에서 제조한 경적을 울리게 할 수 있다.
도 11과 11은 시스템(10)의 브레이크 작동기(26)를 묘사한 것으로, 여기에는 광범위하게 브레이크 탑재 부재(70)와 브레이크 탑재 부재(70)에 연결되어 작동하는 솔레노이드(72)가 포함된다.
브레이크 탑재 부재(70)는 객실(35) 내부의 브레이크 페달(42)에 자동 적용되거나 페달을 눌러 브레이크에 신속하고 확실하게 적용되게 한다. 이렇게 하여 이동 중인 차량(12)을 정지시키거나, 아직 주행을 시작하지 않았을 경우 주행하지 않도록 정지시킨다. 브레이크 작동기(26)의 구조와 그 작동 방법은 도 10과 11에 부분적으로 상세하게 묘사되어 있다.
브레이크 탑재 부재(70)는 도 10에 표시된 방법으로 브레이크 페달(42)에 고정시킬 수 있는 브래킷(76)의 형태를 한 브레이크 페달 탑재 포메이션과 브래킷(76)으로부터 측면으로 멀리 연장하는 케이블 탑재 포메이션(78)을 포함한다. 작동기(26)는 또한 탑재되는 요소(76)의 브래킷(76)에서 솔레노이드(72)로 연장된 케이블(80)이 포함된다. 이러한 방법으로 솔레노이드(72)에 의해 케이블(80)을 이동시켜 브레이크 페달(42)을 솔레노이드(72) 쪽으로, 즉 앞쪽으로 완전히 잡아당기게 되어 이에 따라 차량(12)의 정상적인 또는 동작하는 브레이크를 적용시키게 된다.
솔레이노이드(72)는 광범위하게 솔레노이드 하우징(82) 및 플런저인 작동 장치(84)로 구성된다. 솔레노이드(72)는 탑재 브래킷(86)을 사용하여 풋 브레이크와 거리를 두고 차량(12)에 탑재한다. 그 다음 브래킷(86)은 브래킷의 개구부(87)를 관통하는 나사와 같은 조임 요소로 차량(12)의 차체벽에 탑재할 수 있다. 제어기(20)가 솔레노이드(72)에 사고방지 응답 신호를 보내면 솔레노이드(72)의 코일에 전류가 흐르게 되어 솔레노이드 작동 장치(84)가 하우징(82)에 대하여 선형으로 위치를 변경한다. 작동 장치(72)가 움직여 케이블(80)을 잡아당기고 이어 케이블이 케이블 탑재 포메이션(78)에서 브래킷(76)이 그에 따라 잡아당겨 차량(12)의 브레이크(42)에 적용되어 차량(12)이 정지하게 된다. 솔레노이드에는 제1 코일(124)이 차량(12)의 브레이크에 적용하는 데 필요한 필수 힘을 생성하도록 상당한 전류를 발생시킬 수 있는 이중 코일 시스템이 있어 편리하다. 반면 제2 코일(125)은 지지코일로서 하우징(82)의 뒷면에 작동 장치 플런저(84)를 제자리에서 지지하는 데에는 훨씬 적은 전류가 필요하다. 플런저(84)가 하우징(82)의 뒷면으로 접근하면 지지 코일 스위치(123)의 영향권에 들어와 접촉하게 된다. 이렇게 하여 제1 코일(124)의 스위치가 꺼지고 제2 코일(125)이 켜진다. 브레이크에 적용하는 데 필요한 고전류 처리량을 감안하면 이 코일(124)을 장기간 높은 수준으로 사용할 수 없으며 코일(124)의 고장을 초래하게 될 것이다. 그러므로 작동 장치 플런저(84)가 지지 스위치(123)와 접촉하게 하여 솔레노이드(72)가 지지 모드가 되도록 하는 것이 매우 중요하다. 이렇게 하여 솔레노이드(72)가 제어기(20)로부터 브레이크(42)를 해제하라는 신호를 수신할 때까지 브레이크(42)를 적용 위치로 유지하게 한다. 브레이크 작동기(26)에는 또한 솔레노이드(72)가 브레이크 페달(42)에 적용되었을 때 페달 이동이 작동 장치(84)를 지지 코일 스위치(123)와 잘 접촉하게 할 수 있는 솔레노이드 하우징(82)의 후단으로 완전히 변위시키는 데 불충분하더라도 작동할 때마다 적절하게 접근하도록 하는 기능이 포함된다.
케이블(80)은 어느 정도 탄성이 있어 이를 통해 브레이크 페달(42)의 이동보다 더 연장되어 작동 장치(84)가 솔레노이드 하우징(82) 내부의 지지 코일 스위치(123)와 잘 접촉할 수 있도록 제조되었다. 특히 이 탄성은, 브레이크 페달(42)을 누르는데 필요한 것보다 높은 인장력을 갖게 하여 이에 따라 케이블(80)이 연장되도록 케이블(80)에 스프링(85A)을 제공하여 달성할 수 있다. 이 방법으로 솔레노이드(72)를 작동하였을 때 브레이크 페달(42)이 먼저 응력을 발생시켜 브레이크(42)에 적용된다. 그 후 작동 장치(84)가 하우징(82) 내부의 지지 코일 스위치(123)와 효과적으로 접촉하게 하는 데 추가 이동이 필요할 경우, 스프링(85B)이 작동 장치(84)가 지지 코일 스위치(123)를 향한 최대거리를 이동하게 할 수 있다. 브레이크 페달(42)의 이동은 차량(12)을 일반적으로 사용 중일 때 기간에 따라 상이할 수 있으므로, 이 기능은 시간경과에 따라 차량 브레이크의 마모를 수용하는 데 매우 유용하다. 또한, 시스템(10)을 처음 설치할 때 어느 정도 공차를 제공하며 시스템이 덜 완벽한 설치를 수용할 수 있는 결과를 갖는다.
브레이크 작동기(26)의 작동은 차량(12)의 운전자와는 별개로 제어기(20)로 제어하며 자동으로 작동되고 운전자는 일체 개입하지 않는다. 특히 제어기(20)가 사고방지 응답 신호를 발생시킬 때 이 신호를 브레이크 작동기(26)에 전달하여 작동되어 즉시 브레이크에 적용된다. 브레이크 작동기(26)는 어떤 식으로든 공장에서 설치한 상용 자동차의 브레이크 시스템은 방해하지 않는다는 점을 높이 사야 한다. 차량 브레이크의 작동 메커니즘을 방해하면 제조업체의 보증이 무효화되므로 이 점이 매우 중요하다. 위에서 설명한 브레이크 작동기(26)는 브레이크의 정상작동을 어떤 식으로든 방해하지 않는다. 단순히 운전자 작동과는 별개인 차량(12)의 브레이크에 적용하는 추가적인 방식만 제공할 뿐이다. 시스템(10)에는 또한 도면에 표시된 바와 같이 제어기가 작동기(26)에 사고방지 응답 신호를 보낼 수 있게 해주는, 제어기(20)에서 브레이크 작동기(26)로 연장된 제어배선(88)도 포함된다.
위의 설명과 도면에 제어기(20)에 배선으로 고정시킨 감지기(15, 50)가 나와 있다. 또한, 경보 장치와 브레이크 작동기에 배선으로 고정시킨 제어기(20)도 나와있다. 감지기 대신, 경보 장치와 브레이크 작동기를 무선 및 광섬유를 비롯한 무선 통신 수단을 이용하여 제어기(20)에 무선으로 연결할 수도 있다.
도 12에서와 같이 사용할 때, 시스템(10)을 사용할 수 있는 통상적 상황은 차량이 진입로에 주차되어 있으며 도로로 나가려면 진입로를 따라 차량을 후진시켜야 하는 경우이다. 시스템(10)은 운전자가 동력 차량(12)에 후진 기어를 넣을 때 작동 준비를 하게 되며 따라서 시스템 사용은 이 시점에서 시작된다. 시스템(10)이 작동 준비가 되면, IR 감지기(15)가 수동 IR을 감지하여 포유류 인식 신호를 발생할 수 있게 되고 음파 감지기(50)가 음파를 사용하여 물체를 감지하여 물체 인식 신호를 발생시킬 수 있게 된다. 이들 신호 중 하나가 생성되면 제어기(20)에 전송되어 사고방지 응답 신호를 발생시킨다. 신호는 IR 감지기(15)와 음파 감지기(50) 중 어느 것이든 먼저 포유류 또는 물체를 각각 식별할 경우에 발생한다. IR 감지기(15)가 차량 경로에서 포유류를 인식하지 못해도 음파 감지기가 여전히 IR 감지기와는 별도로 물체를 인식하여 해당신호를 제어기에 전송하여 사고방지 응답 신호를 트리거시키게 할 수 있다.
사고방지 응답 신호는 작동되는 경적(58)과 경보 장치(60)로 전송되고 또한 브레이크 작동기(26)로도 전송되어 운전자와는 관계없이 즉시 차량 브레이크에 적용되도록 작동한다. 이렇게 하여 이동 중인 차량(12)을 정지시키거나, 경우에 따라 차량이 아직 이동 중이지 않을 경우에는 계속해서 정지 상태를 유지하게 한다. 시스템은 차량 운전자가 어린이를 보거나 브레이크를 작동시키는 데 의존하지 않는다는 것을 유념해야 한다. 대신 시스템은 자동 브레이크 작용과 운전자뿐만 아니라 차량(12)의 외부에 있는 다른 사람들에게도 마찬가지로 위험을 경고할 수 있는 자동경보 생성에 의존한다. 그러므로 시스템(10)은 IR 감지기(15) 또는 음파 감지기(50)에 전적으로 의존하지 않는다. 시스템은 이러한 유형의 감지기 중 적어도 하나가 감지한 물체에 의존하며 이로써 시스템(10)의 신뢰도를 대폭 향상시켜 준다.
도 13에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사고방지 시스템이 나와있다. 이 시스템에는 도 4~11을 참고하여 위에서 설명한 시스템과 유사한 점이 많으므로 별도로 표시하지 않은 한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 또한, 다음 설명은 이 실시예와 이전의 실시예 간의 차이점에만 집중하기로 한다.
도 13의 실시예에는 차체(30)의 후단(38)을 따라 간격을 두고 배치된 다수의 음파 감지기(50)로 구성된 음파 감지 장치(16)가 있으나 IR 감지 장치는 없다. 초음파 감지기(50)는 물체 인식 신호를 발생시켜 제어기(20)에 전송할 수 있으며 제어기(20)는 이에 대응하여 사고방지 응답 신호를 발생시킬 수 있다. 시스템(10)에는 IR 감지기가 없으며 포유류의 수동 IR 또는 체열을 감지할 수 없다. 따라서 시스템(10)은 전적으로 음파 감지기(50)에 의존하여 차량 경로에 있는 물체를 감지하여 이를 제어기(20)에 보고하고 따라서 제어기(20)는 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로 대응하여 브레이크와 경보 장치에 적용하며 운전자는 개입하지 않는다.
도 13의 실시예의 다른 형태에서, 감지 장치는 전파를 펄스 아웃시키고 전파가 감지기로 회귀할 때를 감지하는 레이더 감지 장치이다. 펄스가 회귀하는 데 소요된 시간으로 감지기와 감지한 물체 간의 거리를 음파 감지기에서 판단한 것과 같은 방식으로 판단할 수 있다. 레이더 감지기는 도 13의 음파 감지기와 모양이 동일하다. 그 밖에, 이 시스템은 바로 앞에서 설명한, 음파 감지기를 사용하는 시스템과 동일한 방식으로 작동한다. 도 13의 실시예의 또 다른 형태에서, 감지 장치는 극초단파를 펄스 아웃시키고 극초단파가 감지기로 회귀할 때를 감지하는 극초단파 감지 장치이다. 펄스가 회귀하는 데 소요된 시간으로 감지기와 감지한 물체 간의 거리를 음파 감지기에서 판단한 것과 같은 방식으로 판단할 수 있다. 그 밖에 이 시스템은 바로 앞에서 설명한, 음파 감지기를 사용하는 시스템과 동일한 방식으로 작동한다.
도 14에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사고방지 시스템이 나와있다. 이 시스템에는 도 4~11을 참고하여 위에서 설명한 시스템과 유사한 점이 많으므로 별도로 표시하지 않은 한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 또한, 다음 설명은 이 실시예와 이전의 실시예 간의 차이점에만 집중하기로 한다.
도 14의 실시예는 차체(12)의 후단(38)을 향해 측면으로 간격을 두고 탑재된 두 개의 IR 감지기(90, 92)로 구성된 IR 감지 장치(14)로 구성되어 있다. 도면에 표시된 바와 같이 IR 감지기(90, 92)는 차량(12)의 뒷바퀴(32)의 흙받이에 뒷쪽 방향을 향하여 탑재되어 있다. 감지기(90, 92)는 지면 가까운 곳에 위치해 있으며 또한 지면을 향해 아래로 각도를 이루며 향하고 있다. 시스템에는 또한 배선(93)을 통해 IR 감지기(90, 92)에 연결되어 작동하는, 차량(12)의 후단(38)에 인접한 트렁크에 탑재된 제어기(20)도 포함된다. 한편, 제어기(20)는 위에서 설명한 경보 장치(58)와 브레이크 작동기(26)에 연결되어 작동한다.
그 결과 IR 감지 장치(14)가 차량(12) 뒤쪽의 IR 감지 구역에서 포유류의 온도 지표를 감지하면 제어기(20)에 포유류 인식 신호를 전송한다. 이 신호 수신에 대한 응답으로, 제어기(20)는 사고방지 응답 신호를 발생시키고 이 신호는 브레이크 작동기(26)에 전송되어 브레이크에 적용되어 사이렌(58)이 소리를 내게 된다. 이 실시예의 다른 형태에서, IR 감지 장치에는 차량(12)의 후단에 점선으로 표시된, 중앙에 탑재된 하나의 IR 감지기(14)가 포함된다.
도 15와 16에는 본 발명의 또 다른 구현에 따른 사고방지 시스템이 예시되어 있다. 이 시스템에는 도 4~11을 참고하여 위에서 설명한 시스템과 유사한 점이 많으므로 별도로 표시하지 않은 한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 또한, 다음 설명은 이 실시예와 이전의 실시예 간의 차이점에만 집중하기로 한다.
이 시스템에는 도 4의 시스템의 기능이 모두 포함되어 있다. 차량(12)의 후단(38)에 있는 IR 감지기(15)와 음파 감지기(50)는 도 4를 참고하여 위에서 설명한 것과 동일한 방식으로 작용한다. 또한, 시스템(10)이 취한 사고방지 응답은 도 4를 참고하여 위에서 설명한 것과 동일하다.
또한, 시스템에는 추가로 차량(12)의 전단(36)에 탑재된 하나의 IR 감지기(94)로 구성된 IR 감지 장치가 있어 차량 전방의 IR 감지 구역에 있는 포유류를 감지할 수 있다. 감지기(94)는 배선(96)을 통하여 제어기(20)에 연결하여 작동한다. 제어기(20)는 차량(12)의 운전자가 전진기어를 넣고 차량(12)이 0-5kph의 속도로 이동할 때 감지기(94)가 작동 준비를 하도록 프로그래밍되어 있다. 차량 속도가 5kph를 초과하여 증가하면 감지기(94)의 작동 준비상태가 해제된다. 그러므로 이 시스템(10)은 차량(12)이 전방을 향하여 저속으로 이동 중일 때 차량전방, 특히 전방 측면을 향해 위치한 포유류를 감지할 수 있다. 발명자는 이 지점을 운전자가 어린아이를 보기 힘든 사각지대로 식별하였다.
도 17에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사고방지 시스템을 예시한다. 이 시스템에는 도 4~11을 참고하여 위에서 설명한 시스템과 유사한 점이 많으므로 별도로 표시하지 않은 한 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 또한 다음 설명은 이 실시예와 이전의 실시예 간의 차이점에만 집중하기로 한다.
도 17의 시스템(10)에는 IR 감지 장치(14)와 배선(59)을 통해 사이렌(58)인 음성 경보 장치에 연결되어 작동하는 제어기(20)가 포함된다. 중앙에 탑재된 단일 IR 감지기가 있는 감지 장치가 표시되어 있지만, 도 14에 표시된 것과 같이 측면으로 거리를 두고 배치된 두 개의 IR 감지기를 포함하는 감지 장치도 마찬가지로 사용할 수 있다. 이 시스템은 감지 구역 내 포유류의 존재를 감지하여 포유류 인식 신호를 발생시켜 제어기(20)로 보낼 수 있다. 이 신호를 수신한 제어기(20)는 사고방지 응답 신호를 발생시켜 경보 장치가 울리게 한다. 이 경보 장치는 행인과 운전자가, 특히 운전자가 사고 방지 조치를 취할 수 있도록 사고위험을 이들에게 경고한다. 그러나 경보 장치에는 차량 뒤의 물체를 감지하는 음파 감지기가 없어 제어기가 사고방지 응답 신호를 발생시킬 때 차량 브레이크에 자동 적용할 수 있는 기능은 없다.
도 18에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사고방지 시스템이 예시되어 있다. 이 시스템에는 도 4~11을 참고하여 위에서 설명한 시스템과 유사한 점이 많으므로 별도로 표시하지 않은 한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다. 또한 다음 설명은 이 실시예와 이전의 실시예 간의 차이점에만 집중하기로 한다.
도 18의 시스템에는 도 17의 실시예와 매우 흡사한 IR 감지 장치가 있다. 또한, 도 17의 구현과 같은 제어기(20)와 도 17의 실시예와 같은 경적(58)인 청각 경보 장치도 있다. 도 18의 실시예와 도 17의 실시예의 주된 차이점은 도 18의 시스템에는 IR 감지 장치(14) 외에 음파 감지 장치(16)가 있다는 것이다. 음파 감지 장치(16)는 개별 음파 감지기(50)로 구성되며 IR 감지 장치(14)와 평행하게 제어기(20)에 연결되어 작동하고 감지 구역에서 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시킨다. 이렇게 되면, 물체 인식 신호를 제어기(20)로 보내 제어기(20)가 사고방지 응답을 발생시켜 경보 장치(58)를 울리게 하여 운전자와 다른 사람들에게 충돌 위험을 경고한다. 그러므로 도 17과 18은, 후진중인 차량의 경로에 있는 IR 감지 구역에서 어린이와 같은 포유류를 감지하여 사이렌이 울리게 하여 차량 주변에 있는 사람들과 또한 차량 운전자에게 경고할 수 있는 본 발명의 보다 기본적인 실시예를 예시한 것이다.
도 19에는 견인 차량과 트레일러가 모두 본 시스템을 장착한 트레일러 견인 차량이 묘사되어 있다. 이 도면에서는 견인 차량과 위의 도 4a에 나와 있는 차량(12)의 시스템(10)의 구성 요소를 가리키는 데 동일한 참고번호를 사용한다. 도면에서 트레일러는 보통참조 번호(100)로 표시되어 있다.
견인 차량(12)에는 IR 감지기(14)와 그 범퍼(48)에 탑재된 다수의 음파 감지기(50)가 있다. 견인 차량에는 또한 제어기(20), 경보 장치(58) 및 브레이크 작동기(26)가 있다. 또한, 도 4a, 4b 및 19에서와 같이 견인 차량에는 후단(38)에 견인 히치(102)와 서비스 소켓(104)이 있다.
트레일러(100)는 바퀴(108) 위에 탑재된 트레일러 차체(106)와 트레일러(100)의 전단에 있는 당김 막대(110)로 구성되어 있다. 트레일러(100)에는 또한 후단(112)과 중앙에 탑재된 IR 감지기(114) 및 후단(112)의 너비에 걸쳐 간격을 두고 배치되는 다수의 음파 감지기(116)로 구성된 감지 장치가 있다. 이 감지기(114와 116)는 차량(12)의 감지기(14 및 50)와 동일한 방식으로 기능한다. 트레일러에는 또한 배선(122)을 통하여 감지기(114)에 연결되어 작동하는, 트레일러에 탑재된 제어기(118)가 있으며, 감지기(116)가 추가 배선(124)을 통하여 제어기(118)에 연결된다.
시스템(10)에는 당김 막대(110) 위에서 비스 플러그(120)가 있고 트레일러(100)의 제어기(118)에 연결하여 작동시키기 위한 배선(126 및 127)이 있어 차량(12)의 경적(58) 및/또는 경보 장치(60)를 울린다. 시스템(10)에는 제어기(118)를 차량(12)의 브레이크 작동기(26)에 연결하기 위한 또 다른 배선(128)이 있다. 배선(126, 127 및 128)은 제어기(118)에서 연장되어 트레일러(100)와 당김 막대(110)를 따라 지난 다음 서비스 플러그(120)와 연결된다. 서비스 소켓(104)에는 경보 장치(58, 60) 및 브레이크 작동기(26)에 연결되어 작동하는 해당 배선이 있다.
제어기(20)는 차량(12)의 서비스 소켓(104)에 연결되어 서비스 플러그(120)를 꽂았을 때 차량(12)의 감지기(15, 50)가 효과적으로 작동 준비 해제되도록 작동한다. 반드시 시스템(10)이 이와 같이 작동하도록 제조해야 한다. 그렇지 않으면 운전자가 후진 기어를 넣을 때 감지기(15와 50)와 트레일러(100)의 존재를 감지하게 되고 이로 인해 차량(12)의 브레이크에 긴급하게 적용되기 때문이다.
서비스 플러그(120)를 서비스 소켓(104)에 꽂으면, 배선(126과 127)이 차량(12)의 경보 장치(58과 60)에 간접적으로 연결되어 작동한다. 마찬가지로 배선(128) 또한 차량(12)의 브레이크 작동기(26)에 간접적으로 연결되어 작동한다. 감지기(114)와 음파 감지기(116)는 트레일러(100) 뒤의 음파감지 구역에 있는 물체를 감지한다. 트레일러의 감지기가 특정 조건에 부합하는 물체를 식별하면 차량(12)의 감지기(15, 50)와 동일한 인식 신호를 발생시키고 이 신호는 차량(12)의 제어기(20)에 전송된다.
사용 중일 때 시스템(10)은 도 4를 참고하여 위에서 설명한 시스템과 매우 흡사하게 기능한다. 시스템은 차량(12)에 후진 기어를 넣으면 작동 준비상태가 되어, 트레일러(100)의 후단에 있는 감지기(114와 116)가 트레일러(100)의 후단(112) 뒤에 있는 물체를 감지하기 시작한다. 감지기(114)는 IR 감지 구역의 포유류를 감지하고 음파 감지기(116)도 트레일러(100) 뒤의 음파 감지 구역의 물체를 감지한다. 트레일러의 감지기가 각각 포유류 또는 물체를 식별하면 차량(12)의 감지기(15, 50)와 동일한 인식신호를 발생시키고 이 신호는 차량(12)의 제어기(20)로 전송된다. 예를 들면 견인 차량(12)이 후진 기어에 있을 때 트레일러(100)의 경로에서 트레일러(100)의 감지기(114 또는 116)가 어린아이를 감지할 경우, 감지기(114와 116)는 제어기(118)에 인식 신호를 전송한다. 그 다음 제어기(118)는 본 차량(12)의 경적(58)과 경보 장치(60) 및 브레이크 작동기(26)에 사고방지 응답 신호를 전송하고 이어 이 장치들이 경보를 발령하여 차량(12)을 제동한다. 위에서 설명한 바와 같이, 차량(12)의 후단(38)에 있는 감지기(15와 50)는, 트레일러(100)의 서비스 연결장치(120)가 견인차량(12)의 뒤에 있는 서비스 소켓(104)과 연결되면 작동준비가 해제된다. 이렇게 하여 이 감지기가 차량(12)의 뒤에 있는 트레일러(100)를 감지하지 않게 된다.
도면을 참고하여 위에서 설명한 시스템과 또한 시스템이 통합된 동력 차량의 이점은 인간의 행위와는 별개로 사고 위험 조건을 인식할 수 있다는 것이다. 이 시스템은 운전자와는 전혀 별개로 작동하며 작동 시 운전자에 전혀 의존하지 않는다. 위에서 설명한 종래의 기술 시스템의 단점은 효율적으로 작동하려면 운전자에게 의존해야 한다는 것이다. 또한, 이 시스템에는 운전석 밖으로 소리를 내어 차량 주변에 있는 사람들에게 임박한 위험을 경고하는 시끄러운 청각 경보 장치가 포함된다. 또한, 사고브레이크 작동기가 운전자의 조치와는 전혀 별개로 제동신호를 수신하면 즉시 차량 브레이크에 적용되게 한다. 이로써 차량을 즉시 정지시켜 차량 뒤에 있는 사람을 칠 수 없게 된다. 그러므로 첫 번째 이점과 관련하여 시스템이 차량 브레이크에 신호를 즉시 적용하여 먼저 이동 중인 차량을 정지시키거나 이미 이동 중인 차량이 일시 정지하게 하는 부수적인 이점을 갖고 있다.
도면을 참고하여 위에서 설명한 몇 가지 형태의 시스템의 또 다른 이점은 인체와 같은 항온 신체가 발산하는 수동 IR 에너지를 감지하여 작동하는 수동 감지기를 사용한다는 것이다. 이 시스템은 자체 에너지를 발산하지 않으며 반사된 에너지를 감지한다. 이와 관련된 이점은 이 시스템이 차량이 주차 중이거나 저속이동 중일 때 후진구역 내에 있는 인체를 감지하는 데 매우 신뢰할 수 있다는 점이다. 또 다른 이점은 IR이 인체와 벽 및 기둥 등의 무생물을 구분한다는 것이다.
도면을 참고하여 위에서 설명한 음파 감지기 및 IR 감지기를 모두 사용하는 이 시스템의 또 다른 이점은 두 유형의 감지기 모두 후진 중인 차량 경로에서 어린 아이를 감지한다는 것이다. 이 두 유형의 감지기는 서로 다른 원리에 따라 작용하며 그로 인해 차량 경로에 있는 어린이를 감지할 확률이 증가하므로 시스템의 신뢰도는 단 한 가지 유형의 감지기만 사용하는 시스템보다 더욱 높아지게 된다.
또 다른 이점은 시스템(10)을 제조과정에서 동력 차량(12)에 설치하거나 차량(12) 판매 후 추가로 장착할 수 있다는 점이다. 예컨대 이 시스템은 부품으로 생산하여 기존 차량에 손쉽게 추가 장착할 수 있다. 또한, 이 시스템은 규격품으로 구매할 수 있고 문제없이 신뢰도 높은 작동이 가능한 상당히 기본적인 부품을 사용한다. 또한, 이 시스템은 합리적인 원가로 제조하여 시장에 공급할 수 있다.
위에서 설명한 이 시스템의 또 다른 이점은 어린아이의 사망이나 상해를 야기하는 진입로에서의 후진중 사고 위험을 감소시키는 것이다. 이 시스템은 해마다 전 세계에서 일어나는 후진 중 사고로 인하여 야기된 도로 사고가 감소시켜 줄 것이다.
물론 상기의 설명은 본 발명을 예를 들어 설명하기 위해서만 제공된 것이며 그와 관련한 모든 수정과 변형은 이 분야 기술자들이 분명히 알고 있는 바와 같이 본 명세서에 명시된 발명의 광범위한 범위와 영역에 해당하는 것으로 간주된다는 것을 인정해야 한다.

Claims (39)

  1. 전단 및 후단을 갖는 차량에서 사용하기 위한 사고방지 시스템으로서,
    상기 차량의 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하기 위하여 차량에 탑재하는 감지 장치로서, 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식 신호를 발생시키는 감지 장치,
    상기 감지 장치와 결합하여 작동하며 상기 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기, 및
    상기 차량의 동작하는 풋 브레이크에 결합하여 작동시키며, 상기 제어기에 연결하여 작동하는 브레이크 작동기를 포함하며,
    사용 중 상기 브레이크 작동기는, 상기 제어기가 상기 사고방지 응답 신호를 발생시킬 때, 상기 차량의 풋 브레이크에 적용하여 상기 차량의 이동에 저항하는, 사고방지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 감지 장치는, IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출하는 조건을 충족하는 물체를 식별하면 물체 인식 신호를 발생시키고 상기 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치를 포함하는, 사고방지 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 IR 감지 장치는 상기 차량의 후단에 탑재된 적어도 하나의 IR 감지기를 포함하거나, 상기 IR 감지 장치는 상기 차량의 후단에 걸쳐 간격을 두고 배치된 다수의 IR 감지기를 포함하는, 사고방지 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 감지 장치는, 상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 상기 감지 장치로 회귀하는 반사된 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함하며, 상기 감지 장치는 상기 차량의 후단의 특정 범위 내에서 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키고, 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는, 사고방지 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는, 상기 차량의 후단의 2.0미터 범위 내에서 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키는, 사고방지 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는, 상기 차량의 후단에 위치할 하나 이상의 반사 펄스 감지기를 포함하는, 사고방지 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 하나 이상의 반사 펄스 감지기는, 음파를 펄스화하고 반사된 음파가 상기 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 음파 감지기를 포함하는, 사고방지 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는, 전파를 펄스화하고 반사된 전파가 상기 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 레이더 감지 장치를 포함하는, 사고방지 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는, 극초단파를 펄스화하고 반사된 극초단파가 상기 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 극초단파 감지 장치를 포함하는, 사고방지 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 감지 장치는,
    IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출한다는 조건을 충족하는 물체를 식별하면 포유류 인식 신호를 발생시키고 이 포유류 인식 신호를 상기 제어기에 전송하는 IR 감지 장치, 및
    상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 상기 감지 장치로 회귀하는 반사 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함하며, 상기 감지 장치는 상기 차량의 후단의 특정 범위 내에 있다는 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 감지 신호를 발생시키고 이 물체 감지 신호를 상기 제어기에 전송하는, 사고방지 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 IR 감지 장치는 하나 이상의 수동 IR 감지기를 포함하며, 상기 반사 펄스 음파 장치는 다수의 음파 감지기를 포함하는, 사고방지 시스템.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이크 작동기는, 상기 제어기에 연결되어 작동하는 솔레노이드, 상기 풋 브레이크에 고정하기 위한 브레이크 탑재 부재 및 상기 브레이크 탑재 부재를 상기 솔레노이드에 결합시켜 작동하게 하는 케이블을 포함하는, 사고방지 시스템.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기에 연결되어 작동하는 경보 장치를 더 포함하며, 상기 경보 장치는 상기 제어기로부터 사고방지 응답 신호를 수신하면 경보 신호를 발령하는, 사고방지 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 경보 장치는 청각 경보 신호를 발령하는 사이렌을 포함하며, 상기 경보 장치는 차량 밖에 있는 사람들이 볼 수 있는 점멸등 형태의 시각 경보 장치를 더 포함하는, 사고방지 시스템.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 제어기는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 감지 장치에 배선 연결된 입력과 상기 브레이크 작동기 및 상기 경보 장치에 배선 연결된 출력을 갖는, 사고방지 시스템.
  16. 전단 및 후단을 갖는 차량에서 사용하기 위한 사고방지 시스템으로서,
    상기 차량의 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하기 위하여 동력 차량에 탑재하며, 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식 신호를 발생시키는 감지 장치로서,
    IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출하는 물체를 식별하면 상기 물체 인식 신호를 발생시키는 IR 감지 장치, 및
    상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 회귀 펄스를 감지하여 상기 차량의 후단의 특정 범위 내에서 물체를 감지하면 상기 물체 인식 신호를 발생시키는 반사 펄스 감지 장치를 포함하는, 감지 장치, 및
    상기 감지 장치에 연결되어 작동하며 상기 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기를 포함하는, 사고방지 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는 음파 펄스 감지 장치, 레이더 펄스 감지 장치, 또는 극초단파 펄스 감지 장치인, 사고방지 시스템.
  18. 사고방지 시스템이 설치된 차량으로서,
    차체가 표면을 따라 이동할 수 있게 해주는 그라운드 인게이징 포메이션(ground engaging formation) 상에 탑재된 전단 및 후단이 있는 차체 - 차량은 차량을 정지시키기 위한 적어도 하나의 브레이크를 포함함 - ,
    상기 차량의 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하기 위하여 차량에 탑재하며 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식 신호를 발생시키는 감지 장치,
    상기 감지 장치와 결합하여 작동하며 상기 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기, 및
    상기 브레이크의 브레이크 페달에 결합되어 작동하며, 상기 제어기에 연결되어 작동하여, 상기 제어기가 상기 사고방지 응답 신호를 발생시킬 때 상기 브레이크 페달을 동작시킴으로써 적어도 하나의 브레이크에 적용되어 상기 차량의 이동에 저항하는 브레이크 작동기를 포함하는, 차량.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 감지 장치는, IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출하는 물체를 식별하면 물체 인식 신호를 발생시켜 이 물체 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치를 포함하는, 차량.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 IR 감지 장치는 상기 차량의 후단에 탑재된 적어도 하나의 IR 감지기를 포함하는, 차량.
  21. 청구항 18에 있어서, 상기 감지 장치는, 상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 상기 감지 장치로 회귀하는 회귀 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함하며, 상기 감지 장치는 상기 차량의 후단의 특정 범위 내에서 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키고 제어기에 이 물체 인식 신호를 전송하는, 차량.
  22. 청구항 21에 따라, 상기 반사 펄스 감지 장치는 상기 차량의 후단의 2.0미터 범위 내에서 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키는, 차량.
  23. 청구항 21 또는 청구항 22에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는 상기 차량의 후단에 위치한 하나 이상의 반사 펄스 감지기를 포함하는, 차량.
  24. 청구항 23에 있어서, 상기 하나 이상의 반사 펄스 감지기는 음파를 펄스화하고 반사 음파가 상기 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 음파 감지기를 포함하는, 차량.
  25. 청구항 23에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는, 전파를 펄스화하고 반사 전파가 상기 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 레이더 감지 장치를 포함하는, 차량.
  26. 청구항 23에 있어서, 상기 반사 펄스 감지 장치는, 극초단파를 펄스화하고 반사 극초단파가 상기 감지 장치로 회귀할 때를 감지하는 극초단파 감지 장치를 포함하는, 차량.
  27. 청구항 18에 있어서, 상기 감지 장치는,
    IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출하는 물체를 식별하면 포유류 인식 신호를 발생시켜 이 포유류 인식 신호를 제어기에 전송하는 IR 감지 장치, 및
    상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 상기 감지 장치에 회귀하는 반사 펄스를 감지하는 반사 펄스 감지 장치를 포함하며, 상기 감지 장치는 상기 차량의 후단의 특정 범위 내에서 물체를 감지하면 물체 감지 신호를 발생시키고 이 물체 감지 신호를 상기 제어기에 전송하는, 차량.
  28. 청구항 27에 있어서, 상기 IR 감지 장치는 하나 이상의 수동 IR 감지기를 포함하며, 상기 반사 펄스 음파 장치는 다수의 음파 감지기를 포함하는, 차량.
  29. 청구항 18 내지 청구항 29 중 어느 한 항에 있어서, 상기 브레이크 작동기는 상기 제어기에 연결되어 작동되는 솔레노이드, 상기 브레이크 페달에 고정하기 위한 브레이크 탑재 부재 및 상기 브레이크 탑재 부재를 상기 솔레노이드에 결합시켜 작동하게 하는 케이블을 포함하는, 차량.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 솔레노이드는 적어도 하나의 전기 코일을 갖는 솔레노이드 하우징과 상기 하우징 내에 수용된 플런저를 포함하며, 상기 제어기로부터의 사고방지 응답 신호는 상기 적어도 하나의 전기 코일을 작동시켜 상기 솔레노이드 하우징 내의 플런저를 변위시키고 이 플런저는 다시 상기 케이블을 통해 상기 브레이크 탑재 부재를 변위시켜 브레이크에 적용되며,
    상기 브레이크 작동기는, 상기 솔레노이드의 플런저가 변위될 수 있게 하여 상기 케이블에 부착되면서 지지 코일 스위치와 접촉하게 하여, 상기 케이블의 움직임이 그 밖에 제한되어 있을 때 상기 케이블이 충분히 확장되어 상기 지지 코일 스위치와 접촉하게 하는 기계 장치를 포함하는, 차량.
  31. 청구항 18 내지 청구항 30 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기에 연결되어 작동되는 경보 장치를 더 포함하며, 상기 경보 장치는 상기 제어기로부터 사고방지 응답 신호를 수신하면 경보 신호를 발령하는, 차량.
  32. 청구항 31에 있어서, 상기 차체는 운전석이 위치한 객실을 포함하며, 상기 경보 장치는 상기 객실의 외부에서 상기 차량에 탑재되어 청각 경보 신호를 발령하는 사이렌을 포함하며, 상기 차량의 외부에 있는 사람들이 볼 수 있는 점멸등 형태로 상기 객실의 내부에서 상기 차량에 탑재되어 있는 시각 경보 장치를 더 포함하는, 차량.
  33. 청구항 31에 있어서, 상기 차량은 공용 도로에서 주행할 수 있는 동력 차량 생산품인, 차량.
  34. 사고방지 시스템이 설치된 차량으로서,
    차체가 표면을 따라 이동할 수 있게 해주는 그라운드 인게이징 포메이션 상에 탑재된 전단 및 후단이 있는 차체 - 차량은 차량을 정지시키기 위한 적어도 하나의 브레이크를 포함함 - ,
    상기 차량의 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하기 위하여 상기 차량에 탑재하며, 특정 조건을 충족하는 물체를 감지할 때 물체 인식 신호를 발생시키는 감지 장치로서,
    IR 열을 감지하고 포유류에 해당하는 IR 열을 방출하는 물체를 식별하면 상기 물체 인식 신호를 발생시키는 IR 감지 장치, 및
    상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 회귀 펄스를 감지하며 상기 차량의 후단의 특정 범위 내에서 물체를 감지하면 상기 물체 인식 신호를 발생시키는 반사 펄스 감지 장치를 포함하는 감지 장치, 및
    상기 감지 장치에 결합되어 작동하며 상기 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 제어기를 포함하는, 차량.
  35. 차량을 정지시키기 위한 적어도 하나의 브레이크를 포함하는 차량이 연루된 후진 중 사고를 방지하기 위한 방법으로서,
    상기 차량의 후단의 뒤에 있는 물체를 감지하고 특정 조건을 충족하는 물체를 감지하면 물체 인식 신호를 발생시키는 단계로서, 상기 감지하는 단계는,
    수동 IR 감지기를 이용하여 포유류를 식별하기 위해 물체의 IR 열을 감지하는 단계, 및/또는
    상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하고 상기 감지 장치로 회귀하는 반사 펄스를 감지하는 단계를 더 포함하는, 단계,
    상기 감지 장치로부터 물체 인식 신호를 수신하면 사고방지 응답 신호를 발생시키는 단계, 및
    상기 사고방지 신호에 응답하여, 상기 차량의 적어도 하나의 브레이크에 적용하여 후진 중일 경우에는 차량을 일단 정지시키거나 정지해 있는(stationary) 경우에는 후진을 정지시키는 단계를 포함하는, 방법.
  36. 청구항 35에 있어서, 상기 차량의 후단으로부터 멀리 전자기 방사선 펄스를 송신하는 단계는 음파 펄스, 레이더 펄스 또는 극초단파 펄스를 송신하는 단계를 포함할 수 있는, 방법.
  37. 청구항 35 또는 청구항 36에 있어서, 상기 사고방지 응답 신호를 발생시키는 단계는 경보를 발령하는 단계를 포함하는, 방법.
  38. 청구항 37에 있어서, 상기 경보를 발령하는 단계는 상기 차량의 외부에 청각 경보 및/또는 상기 차량의 내부에 시각 경보를 발령하는 단계를 포함하는, 방법.
  39. 청구항 35 내지 청구항 38 중 어느 한 항에 있어서,
    적용하는 단계는 브레이크 페달에 결합된 브레이크 작동기를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 브레이크 작동기는 차량 운전자와 독립적으로, 그리고 상기 사고 응답 신호에 응답하여 제어되는, 방법.
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