KR20190066669A - 교통 사고 발생을 감소시키는 초지향성 스피커 통합 시스템 - Google Patents

교통 사고 발생을 감소시키는 초지향성 스피커 통합 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 교통 사고 발생을 감소시키는 초지향성 스피커 통합 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 도로 표지판 및 가드레일 등에 부착 가능하도록 구성되고, 초지향성 스피커가 부착된 대상물과 타 대상물과 상대적 속대가 일정 수준 이상이 되거나 혹은 거리가 일정 거리 이상 가까워지는 경우에 초지향성 신호를 출력함으로써, 교통 사고 발생을 감소시킬 수 있는 초지향성 스피커 통합 시스템에 관한 것이다.

Description

교통 사고 발생을 감소시키는 초지향성 스피커 통합 시스템{SUPER-DIRECTIONAL SPEAKER SYSTEM FOR REDUCING TRAFFIC ACCIDENTS}
본 발명은 교통 사고 발생을 감소시키는 초지향성 스피커 통합 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 도로 표지판 및 가드레일 등에 부착 가능하도록 구성되고, 초지향성 스피커가 부착된 대상물과 타 대상물과 상대적 속대가 일정 수준 이상이 되거나 혹은 거리가 일정 거리 이상 가까워지는 경우에 초지향성 신호를 출력함으로써, 교통 사고 발생을 감소시킬 수 있는 초지향성 스피커 통합 시스템에 관한 것이다.
고속도로와 같이 차량들이 고속으로 주행하는 공간에서 차량에 고장 또는 다른 차량과 사고가 발생하는 경우, 차량 후방에 안전삼각대를 설치하여 후방에서 접근하는 차량으로 인해 발생할 수 있는 2차 사고를 예방하고자 하였다.
그러나, 안전삼각대를 설치하는 종래의 방법에서, 안전삼각대는 현행 도로교통법상 고속도로 등 자동차전용도로에서 고장·사고 등으로 운전이 어려울 경우 차량 주간에는 100m 후방에, 야간에는 200m 후방에 설치해야 하기 때문에, 차량의 사고나 고장으로 인해 운전자가 차량을 이탈하기 어려운 상황에서는 설치가 불가능하다는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 안전삼각대를 설치하러 가는 중에나 설치하는 도중에 2차 사고가 발생하는 문제점을 방지하기 어렵다. 또한, 안전삼각대의 밝기와 크기로 인해 시인성이 떨어지며, 바람이나 옆 차선에서 주행 중인 차량에 의해 넘어질 수 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점들만 아니라, 최근에는 고속 버스나 대형 트럭 등의 운전가의 졸음 운전으로 인해 앞서가던 차량들과 충돌하고 그로 인해 많은 인명 피해를 발생시키는 문제점들이 대두되고 있다.
이러한 점들을 고려하여, 본 발명자는 도로 표지판 및 가드레일 등에 부착 가능하도록 구성되고, 초지향성 스피커가 부착된 대상물과 타 대상물과 상대적 속대가 일정 수준 이상이 되거나 혹은 거리가 일정 거리 이상 가까워지는 경우에 초지향성 신호를 출력함으로써, 교통 사고 발생을 감소시키는 초지향성 스피커 통합 시스템을 발명하기에 이르렀다.
한국 등록특허공보 제10-1643249호 한국 등록특허공보 제10-1017735호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 도로 표지판 및 가드레일 등에 부착 가능하도록 구성되고, 초지향성 스피커가 부착된 대상물과 타 대상물과 상대적 속대가 일정 수준 이상이 되거나 혹은 거리가 일정 거리 이상 가까워지는 경우에 초지향성 신호를 출력함으로써, 교통 사고 발생을 감소시킬 수 있는 초지향성 스피커 통합 시스템을 제공하는 것이다.
특히 초지향성 스피커가 도로의 표지판의 일측면에 부착되는 경우에는, 대상 물체의 속도에 기반하여 초지향성 신호의 크기를 제어함으로써, 속도 위반 혹은 졸음 운전을 감소시키고 그로 인해 교통 사고 등을 미연에 방지할 수 있는 초지향성 스피커 통합 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템은, 도로의 표지판 및 가드 레일 중 어느 하나 이상에 탈부착 가능하도록 형성되는 본체부; 상기 본체부에 일측면에 위치되는 스피커부; 상기 본체부에 접근하는 물체의 거리를 감지하는 거리감지 센서; 및 감지된 상기 물체의 거리에 기반하여, 상기 물체의 거리가 가까워질수록 출력되는 상기 초지향성 신호의 크기가 커지도록 조절하는 제어부;를 포함하되, 상기 스피커부는, 가청 주파수 대역의 경고음 신호를 생성하는 경고음 생성부; 상기 본체부의 적어도 일측면에 설치되며, 초음파 주파수 대역의 초음파 신호를 생성하는 초음파 생성부; 및 생성된 상기 초음파 신호와 상기 경고음 신호를 합성하여 생성된 초지향성 신호를 출력하는 초지향성 신호 출력부;를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스피커부는, 상기 본체부 일측면에, 캐비티(Cavity) 형상을 구비하여 육각형의 벌집형태를 가지도록 인접하여 배열될 수 있다.
바람직하게는, 상기 초지향성 스피커 통합 시스템은, 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어하는 제어부;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 제어 방식을 이용하여 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 초지향성 스피커 통합 시스템은, 상기 본체부에 접근하는 물체의 상대 속도를 감지하는 속도 감지 센서;를 더 포함하며, 상기 제어부는, 감지된 상기 상대 속도에 근거하여, 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 초지향성 스피커 통합 시스템은, 상기 본체부에 접근하는 물체의 위치 정보를 획득하는 위치 센서;를 포함하며, 상기 제어부는, 획득된 상기 위치 정보에 기반하여 상기 차량의 주행 상태를 판단하고, 판단된 상기 주행 상태에 기반하여 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 초지향성 스피커 통합 시스템은, 상기 본체부의 일측면에 설치되는 하나 이상의 조명 장치; 및 외부 전원과 연결되어, 상기 외부 전원으로부터 전력을 공급받는 전원 공급단자;를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 가청 주파수 대역의 경고음 신호와 초음파 주파수 대역의 초음파 신호를 합성하여 초지향성 신호를 생성하고, 생성된 초지향성 신호를 출력함으로써, 후방에서 접근하는 차량이 먼 거리에서부터 차량의 사고를 인식하도록 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 도로 표지판 및 가드레일 등에 부착 가능하도록 구성되고, 본체의 위치와 타 감지된 거리에 기반하여 출력되는 초지향성 신호의 크기를 조절함으로써, 후방에 접근하는 차량의 운전자가 보다 확실하게 차량의 사고를 인지하도록 할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 차량에 사고가 발생하는 경우, 하나 이상의 조명장치를 추가적으로 동작시켜, 후방에서 접근하는 차량의 운전자가 경고음과 빛 2가지로 전방에 사고가 발생했음을 인지하게 할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 도로 표지판 및 가드레일 등에 부착 가능하도록 구성되고, 초지향성 스피커가 부착된 대상물과 타 대상물과 상대적 속대에 근거하여 초지향성 신호를 출력함으로써, 과속으로 인한 교통 사고를 사전에 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)의 외부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)가 차량의 후면부에 설치된 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)가 후방에서 접근하는 차량과의 거리에 의해 출력되는 초지향성 신호의 크기를 조절하는 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)에서 본체부(110) 배면에 본체부 덮개부(210)가 부착된 형태를 개략적으로 도시한 도면이다
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)에서 본체부(110)가 본체부 덮개부(210)에 의해 커버된 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)를 이용하여 경고음을 출력하는 일련의 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)의 외부 구조를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)가 차량의 후면부에 설치된 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 본체부(110), 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130), 초지향성 신호 출력부(140) 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본체부(110)는 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)는 하나의 스피커부(190)로 구성될 수 있으며, 스피커부(190)는 본체부(110)의 중앙부에 위치하도록 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 본체부(110)의 적어도 일측면에는 하나 이상의 캐비티(Cavity)가 형성될 수 있으며, 하나 이상의 캐비티에 스피커부(190)가 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 본체부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 차량의 후면부에 위치한 번호판에 부착하기 용이하도록 사각형 또는 직사각형 형태로 형성될 수 있다. 또한, 본체부(110)는 아크릴수지, 폴리에틸렌 수지 및 폴리스티렌 수지와 같은 합성수지로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 차량의 종류, 부착되는 위치, 사용되는 장소 및 환경에 따라 다양한 크기, 형태 및 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 본체부(110)는 차량의 일측면에 탈부착 가능하도록 형성될 수 있으며, 이를 위해 본체부(110)는 본체부(110) 후면부의 적어도 일부분에 하나 이상의 탈부착부을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 탈부착부는 자석과 같은 자성체 일 수 있으며, 자성체가 가진 자기력으로 차량의 일측면에 부착되거나 탈착될 수 있다.
더나아가, 이러한 본체주(110)는 도로의 표지판 및 가드 레일 중 어느 하나 이상에 탈부착될 수도 있음을 유의한다.
경고음 생성부(120)는 본체부(110)의 적어도 일측면에 설치될 수 있으며, 가청 주파수 대역의 경고음을 생성할 수 있다. 여기서, 가청 주파수는 사람이 들을 수 있는 주파수를 의미할 수 있으며, 가청 주파수 대역은 20Hz 내지 20,000Hz일 수 있다. 경고음 생성부(120)는 20Hz 내지 20,000Hz의 주파수를 가지는 경고음 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 경고음 생성부(120)는 소방차, 구급차 및 경찰차에서 사용하는 사이렌 소리와 같이 300Hz 내지 750Hz의 소리를 반복하여 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 경고음 생성부(120)는 하나 이상의 가청 주파수 발진기(Audio-Frequency Oscillator)를 포함할 수 있다.
초음파 생성부(130)는 본체부(110)의 적어도 일측면에 설치될 수 있으며, 초음파 주파수 대역의 초음파 신호를 생성할 수 있다. 여기서 초음파 주파수는 사람이 들을 수 있는 가청 주파수보다 더 높은 주파수를 의미할 수 있으며, 초음파 주파수 대역은 20kHz 이상일 수 있다. 초음파 생성부(130)는 20kHz 이상의 초음파 주파수를 가지는 초음파 신호를 생성할 수 있으며, 이를 위해 하나 이상의 초음파 센서 및 초음파 발진기(Ultrasonic wave oscillator) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
초지향성 신호 출력부(140)는 경고음 생성부(120)에서 생성된 경고음 신호 및 초음파 생성부(130)에서 생성된 초음파 신호를 합성하여 초지향성 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 초지향성 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 경고음 신호와 초음파 신호를 합성한다는 것은 경고음 신호와 초음파 신호를 변조하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 경고음 신호와 초음파 신호를 진폭 변조(Amplitude Modulation; AM) 및 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 중 어느 하나를 이용하여 변조함으로써, 경고음 신호와 초음파 신호를 합성할 수 있다. 또한, 여기서 초지향성 신호는, 경고음 신호와 초음파 신호의 간섭으로 인해 발생하는 초음파 빔을 의미할 수 있다. 예를 들어, 초지향성 신호 출력부(140)는 경고음 생성부(120)에서 생성된 가청 주파수 대역의 경고음 신호를 초음파 진동자가 송출할 수 있는 주파수 대역으로 변조함으로써 초지향성을 가지는 초음파 빔이 발생할 수 있다. 초음파 빔은 공간의 고유속성 즉, 비선형성에 의해 예측 가능한 방향으로 왜곡되는 성질을 가질 수 있으며, 왜곡되는 성질로 인해 가청 주파수 대역으로 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 초지향성 신호 출력부(140)는 경고음 신호를 변조하여 초음파 빔을 생성할 수 있는 하나 이상의 트랜스듀서(Transducer)를 포함할 수 있다.
제어부(150)는 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)의 온/오프 상태를 제어할 수 있다. 여기서, 온/오프 상태를 제어한다는 것은 경고음 신호를 생성하지 않는 경고음 생성부(120)를 제어하여 경고음 신호를 생성하도록 하거나, 경고음 신호를 생성하고 있는 경고음 생성부(120)를 제어하여 경고음 신호 생성을 중지하도록 하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)와 후술되는 전원 공급단자(220)를 각각 연결하는 스위치의 도통 상태를 제어함으로써, 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(150)는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 제어 방식을 이용하여 경고음 생성부, 초음파 생성부 및 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 PWM 제어 방식을 이용하여 듀티비를 조절함으로써, 사이렌 소리와 같은 경고음 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에에 따른, 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 본체부(110)에 가해지는 충격을 감지하는 충격감지 센서(160)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(150)는 감지된 충격의 크기에 기반하여 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)의 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
제어부(150)는 충격감지 센서(160)를 통해 감지된 충격의 크기와 기 설정된 충격의 크기를 비교하고, 비교 결과에 기반하여 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)의 온/오프 상태를 제어할 수 있다. 여기서 기 설정된 충격의 크기는 차량에 사고가 발생했는지를 판단하기 위하여 차량에 사고가 발생하였을 때 본체부(110)에 가해질 수 있는 기준 충격 크기를 기 설정한 값을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 충격의 크기에 따라 1 내지 10 레벨을 설정할 수 있고, 5레벨을 차량에 사고가 발생했는지 판단하기 위한 기준 충격 크기로 설정할 수 있다. 충격감지 센서(160)로부터 감지된 충격의 크기가 7레벨인 경우, 제어부(150)는 차량에 사고가 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)의 상태를 온 상태로 제어할 수 있다. 이를 통해, 차량에 큰 사고가 발생하여 운전자가 차량을 이탈하지 못하는 상황에서도 초지향성 신호가 출력되도록 할 수 있어, 2차사고의 피해를 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에에 따른, 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 차량의 위치 정보를 획득하는 위치 센서(170)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(150)는 획득된 위치 정보에 기반하여 차량의 주행 상태를 판단하고, 판단된 주행 상태에 기반하여 상기 상기 경고음 생성부, 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어할 수 있다.
제어부(150)는 위치 센서(170)로부터 획득된 차량의 위치 정보를 기반으로 차량의 주행 상태를 판단할 수 있다. 여기서, 주행 상태는 차량의 움직임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 주행 상태는 주행, 주차 및 주행 중 잠시 정차 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량이 주차장에 장시간 주차되어 있는 경우, 위치 센서(170)로부터 획득된 차량의 위치 정보는 변화가 없으며, 이를 통해 제어부(150)는 현재 차량이 주차 상태라고 판단할 수 있다. 이때, 차량에 사고가 발생하여 본체부(110)에 기 설정된 충격의 크기 이상의 충격이 가해지는 경우 제어부(150)는 차량에 사고가 발생했다고 판단하여 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)의 온/오프 상태를 제어할 수 있으나, 현재 차량의 상태가 주차 상태이기 때문에, 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)의 온/오프 상태를 제어하지 않을 수 있다. 이를 통해, 초지향성 신호가 무분별하게 출력되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 본체부에 접근하는 물체의 상대 속도를 감지하는 속도 감지 센서(도시 안됨)을 더 포함할 수 있다. 특히 본체부가 도로의 표지판 혹은 가드 레일에 부착되는 경우에는 예를 들어 이동 중인 차량의 상대 속도를 감지할 수 있으며, 이러한 감지된 상대 속도에 근거하여 상기 제어부는가 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어할 수 있도록 구성될 수 있음은 물론이다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 차량의 후방에 접근하는 물체의 거리를 감지하는 거리감지 센서(180)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(150)는 감지된 물체의 거리에 기반하여 감지된 물체의 거리에 기반하여 출력되는 초지향성 신호의 크기를 조절할 수 있다. 이하 도 5를 참조하여 차량 후방에서 접근하는 물체의 거리에 기반하여 초지향성 신호의 크기를 조절하는 구성을 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)가 후방에서 접근하는 차량과의 거리에 의해 출력되는 초지향성 신호의 크기를 조절하는 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)가 후방에 설치된 차량에 사고가 발생한 경우, 초지향성 신호를 출력할 수 있다. 이를 통해 후방에서 접근하는 차량이 전방에 차량 사고가 발생했다는 것을 인지하도록 할 수 있다. 그러나, 후방에서 접근하는 차량의 운전자가 음악 소리, 내부 및 외부에서 발생한 소음 등으로 인해 초지향성 신호를 듣지 못하는 경우 또는 차량의 운전자가 인지하지 못할 정도로 초지향성 신호의 출력 크기가 작게 설정된 경우, 후방에서 접근하는 차량의 운전자가 전방에 사고가 발생했다는 것을 인지하지 못할 수 있다. 이때, 제어부(150)는 거리감지 센서(150)를 통해 후방에서 접근하는 차량과의 거리를 감지하고, 감지된 거리가 기 설정된 거리(r) 이하인 경우, 출력되는 초지향성 신호의 크기를 증가시킬 수 있다. 여기서 기 설정된 거리(r)는 후방에서 접근하는 차량에서 전방에 사고가 발생했다는 것을 인지하고 대처하기 위해 필요한 거리를 설정한 값일 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(150)는 후방에서 접근하는 물체의 속도에 따라 기 설정된 거리(r)를 산출될 수 있다. 예를 들어 후방에서 접근하는 차량이 기준 속도보다 높은 경우, 제어부(150)는 기 설정된 거리(r)를 증가시킬 수 있고, 차량이 기준 속도보다 낮은 경우, 기 설정된 거리(r)를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(150)는 기 설정된 거리(r)를 단계적으로 설정하고, 설정된 단계에 따라 출력되는 초지향성 신호의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 기 설정된 거리(r)을 3등분하여 각각 1구역 내지 3구역으로 설정할 수 있고, 각 구역마다 출력되는 초지향성 신호의 크기를 1단계 내지 3단계로 설정할 수 있다. 이때, 후방에서 접근하는 차량이 1구역에 진입하는 경우, 제어부(150)는 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)를 제어하여 1단계 크기의 초지향성 신호를 출력하도록 할 수 있다. 만약 1구역에 진입한 차량이 속도를 감속하지 않거나 1구역을 이탈하지 않고 2구역에 진입하는 경우, 제어부(150)는 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)를 제어하여 2단계 크기의 초지향성 신호를 출력하도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 하나 이상의 조명장치(200), 본체부 덮개부(210) 및 전원 공급단자(220)를 더 포함할 수 있다. 이하 도 6 및 7을 참조하며 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)에 본체부 덮개부(210)가 부착된 형태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)가 본체부 덮개부(210)에 의해 커버된 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6 내지 8을 참조하면, 하나 이상의 조명장치(200)는 본체부(110)의 일측면에 설치되며, 차량에 사고 또는 고장이 발생한 경우, 점등될 수 있다. 예를 들어, 본체부(110)에 가해지는 충격에 크기에 의해 차량에 사고가 발생한 것으로 판단되는 경우, 제어부(150)는 경고음 생성부(120), 초음파 생성부(130) 및 초지향성 신호 출력부(140)의 온/오프 상태와 하나 이상의 조명장치(200)를 점등하도록 제어할 수 있다. 일 예로, 하나 이상의 조명장치(200)는 하나 이상의 LED를 포함하는 LED 모듈일 수 있다.
본체부 덮개부(210)는 패브릭(fabric) 재질로 형성되어 본체부(110)의 배면에 탈부착될 수 있으며, 본체부(110)를 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 본체부 덮개부(210)는 패브릭 재질 중 방수가 가능한 방수포 재질로 형성됨으로써, 비로 인해 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 차량에 사고가 발생하여 차량의 후면부에 심각 손상이 발생한 경우, 본체부(110)를 차량의 후면에 부착하기 어려우며, 정확한 방향으로 초지향성 신호가 출력되도록 할 수 없다. 이때, 패브릭 재질로 형성된 본체부 덮개부(210)를 본체부(110)의 배면에 부착하고, 본체부 덮개부(210)를 차량의 후면부에 부착함으로써, 정확한 방향으로 초지향성 신호가 출력되도록 설치할 수 있다.
또한, 본체부 덮개부(210)는 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)를 사용하지 않는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 본체부(110)의 외측면을 커버함으로 외부 요인들로 인해 손상되거나 고장나는 것을 방지할 수 있다.
전원 공급단자(220)는 외부 전원과 연결되어, 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있으며, 공급받은 전력을 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)에 포함된 구성요소에 제공할 수 있다. 이하 도 9을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)를 이용하여 경고음을 출력하는 방법을 설명하도록 한다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)를 이용하여 경고음을 출력하는 일련의 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 초지향성 스피커를 이용한 경고음 출력 방법이 개시되면, 차량의 위치 정보에 기반하여 차량의 주행 상태를 판단한다(S110). S110단계에서 주행 상태를 판단한 결과 차량 주행 중이 아닌 경우, S110단계를 지속적으로 실행하며, 차량이 주행 중인 경우, 차량의 주행 상태를 '주행'으로 판단할 수 있다. 차량의 주행 상태가 '주행'일 때, 본체부에 가해지는 충격의 크기에 기반하여 차량의 사고 유무를 판단한다(S120). S120단계에서 본체부에 가해지는 크기가 기 설정된 크기 이상인 경우 차량에 사고가 발생했다고 판단한다. S120단계에서 차량에 사고가 발생했다고 판단된 경우, 경고음 생성부 및 초음파 생성부의 상태를 온 상태로 제어하여 초지향성 신호를 합성하여 출력한다(S130).
이때, 사고 차량의 후방에서 접근하는 차량의 유무 및 접근하는 차량과의 거리를 감지하고 출력되는 초지향성 신호의 크기를 조절한다(S140 및 S150).
살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 가청 주파수 대역의 경고음 신호와 초음파 주파수 대역의 초음파 신호를 합성하여 초지향성 신호를 생성하고, 생성된 초지향성 신호를 출력함으로써, 후방에서 접근하는 차량이 먼 거리에서부터 차량의 사고를 인식하도록 하여 2차 사고를 방지할 수 있다는 이점이 있다.
명세서 내에서 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 차량에 적용되어 사용되는 형태만 기재되어 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 다양한 분야에 적용하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 스피커 통합 시스템(100)은 미국의 스톱(STOP) 사인과 같은 도로 교통 표지판이나 공사 구간에 설치되는 감속 표지판과 결합되어 사고 다발 구간이나 감속이 필요한 구간에서 과속하는 차량에 경고음을 출력함으로써, 차량이 감속하거나 정지하도록 유도할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 본체부
120: 경고음 생성부;
130: 초음파 생성부
140: 초지향성 신호 출력부
150: 제어부
160: 충격감지 센서
170: 위치 센서
180: 거리감지 센서
190: 스피커부
200: 조명 장치
210: 본체부 덮개부
220: 전원 공급단자

Claims (6)

  1. 초지향성 스피커 통합 시스템에 있어서,
    도로의 표지판 및 가드 레일 중 어느 하나 이상에 탈부착 가능하도록 형성되는 본체부;
    상기 본체부에 일측면에 위치되는 스피커부;
    상기 본체부에 접근하는 물체의 거리를 감지하는 거리감지 센서; 및
    감지된 상기 물체의 거리에 기반하여, 상기 물체의 거리가 가까워질수록 출력되는 상기 초지향성 신호의 크기가 커지도록 조절하는 제어부;를 포함하되,
    상기 스피커부는, 가청 주파수 대역의 경고음 신호를 생성하는 경고음 생성부; 상기 본체부의 적어도 일측면에 설치되며, 초음파 주파수 대역의 초음파 신호를 생성하는 초음파 생성부; 및 생성된 상기 초음파 신호와 상기 경고음 신호를 합성하여 생성된 초지향성 신호를 출력하는 초지향성 신호 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    초지향성 스피커 통합 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스피커부는,
    상기 본체부 일측면에, 캐비티(Cavity) 형상을 구비하여 육각형의 벌집형태를 가지도록 인접하여 배열되는 것을 특징으로 하는,
    초지향성 스피커 통합 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초지향성 스피커 통합 시스템은,
    상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어하는 제어부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 제어 방식을 이용하여 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는,
    초지향성 스피커 통합 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 초지향성 스피커 통합 시스템은,
    상기 본체부에 접근하는 물체의 상대 속도를 감지하는 속도 감지 센서;를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 감지된 상기 상대 속도에 근거하여, 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는,
    초지향성 스피커 통합 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 초지향성 스피커 통합 시스템은,
    상기 본체부에 접근하는 물체의 위치 정보를 획득하는 위치 센서;를 포함하며,
    상기 제어부는,
    획득된 상기 위치 정보에 기반하여 상기 차량의 주행 상태를 판단하고, 판단된 상기 주행 상태에 기반하여 상기 경고음 생성부, 상기 초음파 생성부 및 상기 초지향성 신호 출력부의 온/오프 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는,
    초지향성 스피커 통합 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초지향성 스피커 통합 시스템은,
    상기 본체부의 일측면에 설치되는 하나 이상의 조명 장치; 및
    외부 전원과 연결되어, 상기 외부 전원으로부터 전력을 공급받는 전원 공급단자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    초지향성 스피커 통합 시스템.
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