자전거의 후방 감지 장치

자전거의 후방 감지 장치{Apparatus for sensing rear of bicycle}

본 발명은 자전거의 후방 감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후방 상황에 대하여 신속하면서도 간편하게 확인할 수 있도록 하고, 도로의 폭이나 자전거, 보행자 등의 밀도와 같은 도로의 실제 상황에 따라 후방에서의 감지영역 크기를 조절할 수 있는 자전거의 후방 감지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자전거는 탑승자가 안장에 앉은 상태에서 다리의 힘으로 페달을 돌려서 두 바퀴를 회전시킴으로써 주행하기 위한 탈것의 일종이다.

이와 같은 자전거는 후방 시야 확보가 어려울 뿐만 아니라, 설치 장소의 제약으로 인해 자동차와 같은 좌우 방향 지시등이 구비되어 있지 않아, 주행 중에 다른 자전거와의 충돌을 야기할 뿐만 아니라, 심지어는 차량이나 오토바이 등과의 충돌 사고를 발생시키는 위험이 존재하였다.

특히, 최근에는 자전거 전용 도로가 확대되고 있으나, 이러한 자전거 전용 도로는 그 폭이 한정되어 있어서, 자전거로 선행하는 자전거를 추월하는 경우 선행하는 자전거가 조금의 방향 전환만 하게 되더라도, 쉽게 충돌 사고를 유발하게 되었다. 따라서, 이러한 사고를 방지하기 위하여, 자전거에 사용되는 후방 감지 장치의 개발이 필요하게 되었으며, 이를 위해 대한민국 특허청에 등록된 특허등록 제10-0948233호의 "자전거용 후방 감지 시스템"이 개시되어 있는데, 이는 전, 후륜을 구비한 자전거의 프레임 후방에 설치된 물체 감지 센서와, 상기 물체 감지 센서가 입력에 연결된 컨트롤 유니트와, 상기 컨트롤 유니트의 출력에 연결된 자전거의 핸들 상방의 발광다이오드 및 증폭기, 스피커를 구비하여서 된 자전거용 후방 감지 시스템에 있어서, 전술한 물체 감지 센서는 복수개가 자전거 프레임 후방의 좌, 우, 중앙 위치에 분리 설치되고, 전술한 발광다이오드는 복수개가 자전거 핸들 상방 좌, 우, 중앙에 분리 설치되어 감지거리가 설정된 거리값 이내인 경우 작동된 물체 감지 센서에 대응하는 위치의 발광다이오드가 선택적으로 점등되도록 하여 후방물체의 접근 방향을 표시하도록 한다.

그러나, 이와 같은 종래의 자전거용 후방 감지 시스템은, 후방의 감지방향에 따라 발광다이오드를 점등시킴으로써 후방의 감지 방향을 탑승자에게 인지하도록 하는데, 탑승자가 발광다이오드의 점등을 확인하기 위해서는 전방 주시가 소홀해짐으로써 전방의 보행자나 물체와의 충돌을 야기할 수 있고, 이러한 육안 관찰로 인해 후방의 감지 방향을 쉽게 인지할 수 없으며, 오히려 불편을 야기하는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 종래의 자전거용 후방 감지 시스템은 물체의 감지를 위한 센서의 구체적인 감지 방식이 개시되어 있지 않아, 후방 감지 효과와 동작 신뢰성의 향상에 어려움이 따랐다.

또한, 종래의 자전거용 후방 감지 시스템은 주행방향을 기준으로 감지 거리의 조절만이 가능하므로, 실제 도로 상황에 따라 감지 영역의 폭을 제어할 수 없기 때문에 원하지 않는 감지 동작으로 인해 불편을 야기하는데, 예컨대, 비교적 넓은 도로에서 유용한 감지영역의 폭이 자전거 전용 도로에서와 같이 폭이 좁은 도로에서는 유용하지 못하여, 반대방향으로 이동하거나 통과하는 물체의 감지에 의해 경보음이 빈번하게 출력됨으로써 오동작에 가까운 불편을 발생시키며, 그 반대의 경우 유효한 감지영역의 폭이 좁게 되는 문제점을 가지고 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 후방에서 접근하는 물체의 방향을 오디오를 통해서 식별하도록 함으로써 후방 상황에 대하여 신속하면서도 간편하게 확인할 수 있도록 하고, 이로 인해 전방 주시를 비롯한 안전 주행에 필요한 동작이 가능하도록 하며, 후방 감지의 동작에 대한 신뢰성과 정확도를 높일 수 있고, 도로의 폭이나 자전거, 보행자 등의 밀도 등과 같은 도로의 실제 상황에 따라 후방에서 폭방향을 기준으로 물체의 감지영역 크기를 조절할 수 있도록 하며, 이로 인해 불필요하거나 불충분한 감지 영역으로 인한 불편이나 오동작을 해소하도록 하는데 목적이 있다.

상기한 목적의 달성을 위하여, 본 발명에 따르면, 자전거의 후방 감지 장치에 있어서, 상기 자전거에 후방을 향하여 물체를 감지하여 감지신호를 출력하도록 설치되되, 폭방향으로 배열되도록 설치됨으로써 각각의 감지영역이 폭방향으로 배열되도록 하는 다수의 감지센서; 상기 감지센서 각각에 대한 동작을 온(on)/오프(off)시킴으로써 후방에 대하여 폭방향을 기준으로 물체의 감지영역을 조절하도록 하는 조작부; 상기 감지센서 각각으로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 폭방향을 기준으로 한 물체의 감지 위치에 따라 구별되는 오디오를 발생시키기 위한 신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부로부터 출력되는 신호를 수신받아 폭방향을 기준으로 한 물체의 감지 위치에 따라 상이한 오디오를 출력하도록 하는 스피커; 및 상기 감지센서의 감지와 상기 스피커의 오디오 출력에 필요한 전원을 제공하는 배터리를 포함하는 자전거의 후방 감지 장치를 제공할 수 있다.

상기 감지센서는, 직후방, 좌측후방 및 우측후방을 각각 감지하도록 3개로 이루어지고, 각각이 물체에 대한 거리측정이 가능한 레이더센서로 이루어지며, 상기 제어부는, 상기 감지센서에 의해 감지되는 물체가 정해진 거리 내에 위치시 오디오를 출력하도록 상기 스피커를 제어하고, 감지되는 물체의 거리에 반비례하여 상기 오디오의 크기가 증가하도록 상기 스피커를 제어할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 감지센서에 의해 감지되는 물체의 위치가 직후방, 좌측후방 및 우측후방 중 어디에 해당하는지를 판단하고, 상기 3가지 방향 각각을 메모리부에 저장된 음성데이터에 대한 상기 스피커의 음성 출력을 통해서 구별되도록 할 수 있다.

상기 자전거에 착탈 가능하게 장착되도록 브라켓이 마련되는 케이스; 및 상기 케이스의 후측면에 광을 발산하도록 마련되고, 상기 조작부에 의해 온(on)/오프(off)되며, 상기 배터리로부터 동작에 필요한 전원이 제공되는 후미등을 더 포함하고, 상기 케이스는, 상기 감지센서가 후측면에 폭방향으로 배열되도록 설치되고, 상기 감지센서를 사이에 두고 양측에 상기 후미등이 마련되며, 상기 조작부가 상기 감지센서 및 상기 후미등 각각에 대응되는 다수의 스위치로서 일측면에 마련되며, 상기 제어부 및 상기 스피커가 설치되고, 상기 배터리가 배터리커버의 개폐에 의해 내측에 착탈 가능하도록 장착될 수 있다.

본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치에 의하면, 후방에서 접근하는 물체의 방향을 오디오를 통해서 식별하도록 함으로써 후방 상황에 대하여 신속하면서도 간편하게 확인할 수 있도록 하고, 이로 인해 전방 주시를 비롯한 안전 주행에 필요한 동작이 가능하도록 하며, 후방 감지의 동작에 대한 신뢰성과 정확도를 높일 수 있고, 도로의 폭이나 자전거, 보행자 등의 밀도 등과 같은 도로의 실제 상황에 따라 후방에서 폭방향을 기준으로 물체의 감지영역 크기를 조절할 수 있도록 하며, 이로 인해 불필요하거나 불충분한 감지 영역으로 인한 불편이나 오동작을 해소할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치가 장착된 자전거를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 평면도.

본 발명은 다양한 변경에 의해 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예를 도면에 나타내어 상세히 설명하고자 한다. 이는 본 발명의 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치가 장착된 자전거를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치(100)는 다수의 감지센서(111,112,113), 조작부(120), 제어부(130), 스피커(140) 및 배터리(150)를 포함한다.

감지센서(111,112,113)는 자전거(10)에 후방을 향하여 물체를 감지하여 감지신호를 출력하도록 설치되되, 폭방향으로 배열되도록 설치됨으로써 각각의 감지영역이 폭방향으로 배열되도록 한다.

감지센서(111,112,113)는 감지영역에 위치 내지 이동하는 물체의 감지를 위하여 초음파센서, 적외선센서 등을 비롯하여 다양한 센서가 사용될 수 있고, 다양한 개수로 이루어질 수 있으며, 일례로, 직후방, 좌측후방 및 우측후방을 각각 감지하도록 3개로 이루어질 수 있고, 각각은 전자기파를 물체에 조사하여 그 물체로부터 반사되는 전자기파를 수신함으로써 물체에 대한 거리측정이 가능하도록 하는 레이더센서로 이루어질 수 있다.

조작부(120)는 감지센서(111,112,113) 각각에 대한 동작을 온(on)/오프(off)시킴으로써 후방에 대하여 폭방향을 기준으로 물체의 감지영역을 조절하도록 하며, 이를 위해 감지센서(111,112,113) 각각에 공급되는 전원의 공급을 온/오프시키기 위한 다수의 감지센서스위치(121,122,123)를 포함할 수 있다.

제어부(130)는 감지센서(111,112,113) 각각으로부터 출력되는 감지신호를 수신받아 폭방향을 기준으로 한 물체의 감지 위치에 따라 구별되는 오디오를 발생시키기 위한 신호를 출력하도록 한다. 오디오는 폭방향을 기준으로 한 물체의 감지 위치에 따라 구별되도록 서로 상이한 경보음을 출력하도록 스피커(140)에 오디오 출력에 필요한 신호를 전달하거나, 스피커(140)에 후술하게 될 음성신호를 전달할 수 있다.

제어부(130)는 감지센서(111,112,113)가 레이더센서로 이루어지는 경우, 감지센서(111,112,113)에 의해 감지되는 물체가 정해진 거리 내에 위치시, 오디오를 출력하도록 스피커(140)를 제어할 수 있고, 감지되는 물체의 거리에 반비례하여 오디오의 크기가 증가하도록 스피커(140)를 제어할 수 있다.

제어부(130)는 감지센서(111,112,113)에 의해 감지되는 물체의 위치가 직후방, 좌측후방 및 우측후방 중 어디에 해당하는지를 판단하고, 3가지 방향 각각을 메모리부(180)에 저장된 음성데이터에 대한 스피커(140)의 음성 출력을 통해서 구별되도록 할 수 있다. 여기서, 음성 출력은 예컨대, "백(back)", "레프트(left)", "라이트(right)", 또는 "직후방", "좌측후방", "우측후방" 등과 같이 영어 또는 국어 단어로 음성을 출력할 수 있고, 이 밖에도, "좌측후방에 물체가 감지되었습니다"라는 문장으로 음성을 출력할 수도 있다. 제어부(130)는 감지센서(111,112,113) 중에서 다수로부터 감지신호가 감지시 감지신호의 감도를 기준으로 하거나, 이들 중에서 외곽에 위치하는 감지센서를 기준으로 하여 물체의 감지 위치를 판단할 수 있으며, 이 밖에도 다양한 방식에 의하여 판단의 기준을 정할 수 있다.

스피커(140)는 제어부(130)로부터 출력되는 신호를 수신받아 폭방향을 기준으로 한 물체의 감지 위치에 따라 상이한 오디오를 출력하도록 하는데, 이는 제어부(130)로부터 전달되는 오디오 신호에 따른 오디오 출력에 의해 수행된다.

배터리(150)는 감지센서(111,112,113)의 감지와 스피커(140)의 오디오 출력에 필요한 전원을 제공하도록 하는데, 후술하게 될 케이스(160)에 장착될 수 있다.

한편, 자전거(10)에는 케이스(160)가 마련될 수 있고, 이러한 케이스(160)에 후미등(170)이 마련될 수 있다.

케이스(160)는 자전거(10)에 착탈 가능하게 장착되도록 브라켓(161)이 마련되는데, 본 실시예에서처럼 자전거(10)의 프레임(11) 후측에 브라켓(161)으로 착탈 가능하게 고정될 수 있고, 이에 한하지 않고, 안장(12)의 저면이나 안장(12)의 지지바(13)에 고정될 수도 있다. 여기서, 브라켓(161)은 본 실시예에서처럼 "C"자 형태를 가진 한 쌍의 부재로 이루어져서 프레임(11)을 감싼 상태에서 양단이 볼트 등으로 체결됨으로써 케이스(160)가 프레임(11)에 착탈 가능하게 고정되도록 할 수 있으며, 이에 한하지 않고, 철편이나 벨트 형태로 이루어져서 프레임(11)을 감싸도록 하여 케이스(160)에 고정되는 방식을 비롯하여, 다양한 구조 및 방식에 의해 케이스(160)를 프레임(11)에 고정시키도록 매개할 수 있다.

후미등(171,172)은 케이스(160)의 후측면에 광을 발산하도록 마련되고, 램프를 비롯하여 LED 등이 사용될 수 있으며, 조작부(120), 구체적으로 후미등스위치(124,125)에 의해 온(on)/오프(off)되며, 배터리(150)로부터 동작에 필요한 전원이 제공된다.

케이스(160)는 감지센서(111,112,113)가 후측면에 폭방향으로 배열되도록 설치될 수 있고, 감지센서(111,112,113)를 사이에 두고 양측에 후미등(171,172)이 마련되며, 후미등(171,172) 각각에 대응되어 후미등(171,172)을 보호하면서도 광이 외부로 발산되도록 허용하는 광투과성 재질의 후미등커버(163)가 마련되고, 조작부(120)가 감지센서(111,112,113) 및 후미등(171,172) 각각에 대응되는 다수의 스위치(121,122,123,124,125)로서 일측면, 예컨대 상측면에 마련되며, 제어부(130) 및 스피커(140)가 내장 내지 일부가 노출되도록 설치되고, 배터리(150)가 일측에 힌지 결합 내지 슬라이딩 결합되는 배터리커버(164)의 개폐에 의해 내측에 착탈 가능하도록 장착될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 자전거의 후방 감지 장치의 작용을 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 감지센서(111,112,113)는 자전거(10)의 후방에 대하여 폭방향으로, 즉 자전거의 폭에 대한 방향으로 각각의 감지영역(A1,A2,A3)을 가지게 된다. 따라서, 제어부(130)는 감지센서(111,112,113)로부터 물체의 감지에 의해 출력되는 감지신호를 수신받아 감지되는 물체가 후방에서 자전거의 폭방향을 기준으로 어디, 예컨대 직후방, 좌측후방, 우측후방 중 어느 방향에 위치하는지를 판단하도록 하고, 해당하는 위치에 따라 구별될 수 있는 오디오, 예컨대 경보음이나 음성 등을 출력하도록 스피커(140)에 오디오 신호를 출력하게 된다. 따라서, 탑승자는 스피커(140)로부터 출력되는 경보음이나 음성 등을 통해서 후방에서 어느 방향으로 물체가 감지되는지를 신속하면서도 간편하게 확인할 수 있도록 하고, 이로 인해 전방 주시를 비롯한 안전 주행에 필요한 동작이 가능하도록 한다.

또한, 감지센서(111,112,113)가 레이더센서를 이용함으로써 후방 감지의 동작에 대한 신뢰성과 정확도를 높일 수 있고, 후미등(171,172)으로 인해 야간 주행시 후방에 위치하는 자전거에 대해서 자신의 위치를 알리도록 하고, 후미등(171,172)의 일체로 인하여 프레임(11)의 설치 공간 제약을 해소하도록 한다.

또한, 조작부(120)의 조작에 의한 감지센서(111,112,113)의 온/오프에 의하여, 후방에서 폭방향을 기준으로 물체의 감지영역(A1,A2,A3) 각각에 대한 활성화를 선택할 수 있도록 하고, 이로 인해 도로의 폭이나 자전거, 보행자 등의 밀도 등과 같은 도로의 실제 상황에 따라 후방에서 폭방향을 기준으로 물체의 감지영역 크기를 조절할 수 있도록 하며, 불필요하거나 불충분한 감지영역으로 인한 불편이나 오동작을 해소할 수 있다.

이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위를 상기한 실시예에 한정하여서는 아니되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

10 : 자전거 11 : 프레임
12 : 안장 13 : 지지바
111,112,113 : 감지센서 120 : 조작부
121,122,123 : 감지센서스위치 124,125 : 후미등스위치
130 : 제어부 140 : 스피커
150 : 배터리 160 : 케이스
161 : 브라켓 162 : 힌지결합부
163 : 후미등커버 164 : 배터리커버
171,172 : 후미등 180 : 메모리부