KR100423728B1 - 멀티 채널 오디오를 이용한 자동차의 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 채널 오디오를 이용한 자동차의 안전장치에 관한 것으로 특히, 수개의 스피커(SP1-SP5)와 표시부(1) 및 오디오 회로부(2) 등을 구비한 자동차용 멀티 채널 오디오을 이용한 안전장치를 구성함에 있어서, 음파 발생기와 수신기를 구비하고 자동차의 전후좌우부에 각각 설치되어 물체에 서로 다른 주파수의 음파를 발생하여 반사되는 음파를 수신하는 수개의 음파 센서(S1-S4)와; 상기 음파 센서(S1-S4)들로부터 출력되는 아날로그 반사파를 디지탈 신호로 변환시켜 주는 수개의 A/D 변환기(3a-3n)와; 상기 A/D 변환기(3a-3n)들을 통해 입력되는 반사파들을 측정하여 전,후방 및 양측면부 중 어느 부위에 장애물이 있는지를 파악함과 동시에 위험거리내에 있는지를 파악하여 위험거리내에 특정 장애물이 있는 것으로 판단되면 해당 장애물의 위치정보를 멀티 채널 스피커 출력정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 스피커(SP1-SP5)에서 해당 위치에 맞는 서로 다른 경고음이 발생되도록 함과 동시에 해당 장애물의 위치정보를 표시정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 표시부(1)상에 위험 장애물의 위치를 표시하는 제어부(4)를 부가 설치하여 자동차의 주행중 특정 위치에 위험 장애물이 발생되면 그 위치를 시각 및 청각을 통해 운전자가 정확히 인지할 수 있어 안전 운전을 실시할 수 있도록 한 것이다.

Description

멀티 채널 오디오를 이용한 자동차의 안전장치{Vehicle Safety Device By Using Multi-channel Audio}

본 발명은 멀티 채널 오디오를 이용한 자동차의 안전장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 자동차에 장착된 멀티 채널 오디오와 수개의 음파 센서 등을 이용하여 차량의 주행 중 외부 장애물이나 차량에 의한 위험이 있을시 이를 경고하여 안정성을 확보할 수 있도록 발명한 것이다.

최근 DVD등 고용량 매체가 가능해지면서 음향 시스템도 극장처럼 멀티 채널이 가능하도록 가정이나 회사의 시연실등에 차려놓은 경우가 많으며 기본적으로 5개의 스피커가 동원되는데 그 배치는 도 1과 같다.

즉, 청취자의 전방에 3개의 스피커 후방에 2개의 스피커로 음원이 청취자를 둘러싸는 방식이고, 이를 통해 청취자는 마치 자신이 영화나 음악 공연장에 있는 듯한 느낌을 받게 된다.

이때, 스피커들은 독립적으로 동작하며 홈시어터용 앰프에서 이 모든 소리의 움직임을 총괄한다.

이런 홈시어터 시스템은 당연히 카오디오에도 영향을 주고 있으며 아직 널리 퍼지지는 않았지만 카오디오 역시 멀티채널 시스템으로 갈 수밖에 없을 것이며, 이미 이런 5채널 시스템에 LCD 디스플레이 장치를 사용한 제품이 많이 나와 있는 상태이다.

그런데, 종래 자동차에서는 이러한 멀티채널 오디오 시스템을 이용한 안전장치가 기 개발되어 있지 않다.

본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자동차의 전후좌우에 각각 물체 감지용 음파 센서들을 설치하고, 이들 센서의 출력신호를 제어부에서 입력받아 차량의 주행 중 외부 장애물이나 차량에 의한 위험이 있는 것으로 인지되면 자동차에 기 장착되어 있는 멀티 채널 오디오를 이용하여 이를 경고해주는 방식을 운전자가 어느 위치에 장애물이 있는지를 명확히 인지하고 안전 운전을 실시할 수 있는 멀티 채널 오디오를 이용한 자동차의 안전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 수개의 스피커와 표시부 및 오디오 회로부 등을 구비한 자동차용 멀티 채널 오디오에 있어서, 음파 발생기와 수신기를 구비하고 자동차의 전후좌우부에 각각 설치되어 물체에 음파를 발생하여 반사되는 음파를 수신하는 수개의 음파 센서와; 상기 음파 센서들로부터 출력되는 아날로그 반사파를 디지탈 신호로 변환시켜 주는 수개의 A/D 변환부와; 상기 A/D 변환기들을 통해 입력되는 반사파들을 측정하여 전,후방 및 양측면부 중 어느 부위에 장애물이 있는지를 파악함과 동시에 위험거리내에 있는지를 파악하여 위험거리내에 특정 장애물이 있는 것으로 판단되면 해당 장애물의 위치정보를 멀티 채널 스피커 출력정보로 변경하여 오디오 회로부를 통해 스피커에서 해당 위치에 맞는 서로 다른 경고음이 발생되도록 함과 동시에 해당 장애물의 위치정보를 표시정보로 변경하여 오디오 회로부를 통해 표시부상에 위험 장애물의 위치를 표시하는 제어부를 부가 설치하여 주므로써 달성할 수 있다.

따라서, 자동차에 기 장착되어 있는 멀티 채널 오디오를 이용하여 자동차의주행중 특정 위치에 위험 장애물이 발생되면 그 위치를 시각 및 청각을 통해 운전자가 정확히 인지할 수 있어 안전 운전을 실시할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 자동차용 오디오 시스템의 개략도.

도 2는 본 발명 장치가 실시된 자동차의 개략 평면도.

도 3은 본 발명 장치의 블럭 구성도.

도 4는 본 발명 장치의 작동상태를 설명하기 위한 플로우챠트.

도 5의 (a)(b)는 본 발명에서 적용한 음파 센서들의 작동 상태도.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 표시부 2 : 오디오 회로부

3a-3n : A/D 변환기 4 : 제어부

SP1-SP5 : 스피커 S1-S4 : 음파 센서

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 장치가 실시된 자동차의 개략 평면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명 장치의 블럭 구성도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명 장치의 작동상태를 설명하기 위한 플로우챠트를 나타낸 것이고, 도 5의 (a)(b)는 본 발명에서 적용한 음파 센서들의 작동 상태도를 나타낸 것이다.

이에 따르면, 수개의 스피커(SP1-SP5)와 표시부(1) 및 오디오 회로부(2) 등을 구비한 자동차용 멀티 채널 오디오을 이용한 안전장치를 구성함에 있어서,

음파 발생기와 수신기를 구비하고 자동차의 전후좌우부에 각각 설치되어 물체에 서로 다른 주파수의 음파를 발생하여 반사되는 음파를 수신하는 수개의 음파 센서(S1-S4)와;

상기 음파 센서(S1-S4)들로부터 출력되는 아날로그 반사파를 디지탈 신호로 변환시켜 주는 수개의 A/D 변환기(3a-3n)와;

상기 A/D 변환기(3a-3n)들을 통해 입력되는 반사파들을 측정하여 전,후방 및 양측면부 중 어느 부위에 장애물이 있는지를 파악함과 동시에 위험거리내에 있는지를 파악하여 위험거리내에 특정 장애물이 있는 것으로 판단되면 해당 장애물의 위치정보를 멀티 채널 스피커 출력정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 스피커(SP1-SP5)에서 해당 위치에 맞는 서로 다른 경고음이 발생되도록 함과 동시에 해당 장애물의 위치정보를 표시정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 표시부(1)상에 위험 장애물의 위치를 표시하는 제어부(4)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 장치는 차량에 기 장착되어 있는 멀티 채널 오디오 시스템과 음파 센서(S1-S4)등을 이용하여, 차량 주행시 외부 장애물이나 차량에 의한 위험을 경고해 줄 수 있도록 하기 위한 것이다.

이때, 음파 센서(S1-S4)는 특정 주파수의 음원을 발생하는 음파 발생기와 모든 대역의 음파를 수신할 수 있는 수신기를 구비한 것으로 기본적으로 차량의 전후방 좌측과 우측 설치한 것이다.

상기 음파 센서(S1-S4)들에서 방출하는 음파 주파수는 독립적으로 하여 구별이 가능하도록 하고, 이렇게 4개만 있으면 일단 전후 좌우의 장애물 좌표를 생성해 낼 수가 있다.

상기 음파 센서(S1-S4)의 개수를 늘리면 더욱 정확한 위치의 판단이 가능해지므로 확장도 쉽게 할 수 있는 구조이며, 사실상 상하방향은 큰 의미가 없으므로 각 전후좌우면에 3개 이상의 센서를 장착하는 것은 무의미할 것으로 생각된다.

또, 이와같이 장매물을 검출하기 위한 센서는 음파 센서(S1-S4)만이 가능하며, 광센서 방식은 장애물의 유무외에 거리를 측정하는 것이 사실상 불가능하므로(거리가 너무 가까우므로) 경찰의 스피드건에 사용되는 음파 센서를 사용하면 된다.

1개의 음파 센서(S1-S4)에서는 도 5의 (a)와 같이 센서로부터 떨어진 거리를 알 수 있고, 또 2개의 음파 센서(S1-S4)를 이용하면 물체의 위치 파악은 도 5의 (b)와 같으며, 이 때 반대쪽에 만나는 점은 차량 구조상 한쪽이 막혀있는 상태라서 측정이 불가능하므로 고려하지 않아도 된다.

한편, 상기 음파 센서(S1-S4)들에서 수신하는 반사파는 제어부(4)에서 인지할 수 없는 아날로그신호이므로 이를 각각 수개의 A/D 변환기(3a-3n)를 통해 디지탈신호로 변환시켜 준다.

또한, 제어부(4)에서는 상기 A/D 변환기(3a-3n)들을 통해 입력되는 반사파들을 측정하여 전,후방 및 양측면부 중 어느 부위에 장애물이 있는지를 파악함과 동시에 위험거리내에 있는지를 파악하여 위험거리내에 특정 장애물이 있는 것으로 판단되면 해당 장애물의 위치정보를 멀티 채널 스피커 출력정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 스피커(SP1-SP5)에서 해당 위치에 맞는 서로 다른 경고음이 발생되도록 함과 동시에 해당 장애물의 위치정보를 표시정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 표시부(1)상에 위험 장애물의 위치를 표시하게 된다.

즉, 제어부(4)에서 각 위치에서 방사된 음파의 반사 강도와 시간차를 분석하여 평면내의 좌표를 알아낸 후에 이렇게 파악된 해당 장애물의 위치정보 멀티 채널 스피커 출력정보와 표시정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 스피커(SP1-SP5)와 표시부(1)로 출력시켜 주게 되는데, 예를 들어 좌측 후방에 가까운 차량이나 혹은 장애물이 있다면 후방의 좌측 써라운드 스피커에서 주로 신호를 내고, 좌측 프론트 스피커(SP1-SP5)에서 약한 신호로 경고음을 내주어 음상을 형성해서 그 쪽에 장애물이 있음을 알리고 운전자에게 표시부(1)상에 표시해 준다.

마찬가지로 이 5개의 스피커(SP1-SP5)를 이용해서 평면상의 어떤 위치도 명확하게 표현해서 경고음을 내어 주어 운전자로 하여금 보지 않고도 어느 위치에 장애물이 있는지를 판단할 수 있게 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차의 전후좌우에 각각 물체 감지용 음파 센서들을 설치하고, 이들 센서의 출력신호를 제어부에서 입력받아 차량의 주행 중 외부 장애물이나 차량에 의한 위험이 있는지를 파악하여 만약 특정위치에 위험 장애물이 발생되면 자동차에 기 장착되어 있는 멀티 채널 오디오를 이용하여 그 위치를 경고음 및 문자나 그림 등으로 표시해 주므로써, 운전자가 특정 위치에 장애물이나 자동차 등이 있음을 시각 및 청각을 통해 인지하고 안전 운행을 실시(즉 방어운전)할 수 있어 각종 장매물 등에 의한 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 수개의 스피커(SP1-SP5)와 표시부(1) 및 오디오 회로부(2) 등을 구비한 자동차용 멀티 채널 오디오을 이용한 안전장치를 구성함에 있어서,

   음파 발생기와 수신기를 구비하고 자동차의 전후좌우부에 각각 설치되어 물체에 서로 다른 주파수의 음파를 발생하여 반사되는 음파를 수신하는 수개의 음파 센서(S1-S4)와;

   상기 음파 센서(S1-S4)들로부터 출력되는 아날로그 반사파를 디지탈 신호로 변환시켜 주는 수개의 A/D 변환기(3a-3n)와;

   상기 A/D 변환기(3a-3n)들을 통해 입력되는 반사파들을 측정하여 전,후방 및 양측면부 중 어느 부위에 장애물이 있는지를 파악함과 동시에 위험거리내에 있는지를 파악하여 위험거리내에 특정 장애물이 있는 것으로 판단되면 해당 장애물의 위치정보를 멀티 채널 스피커 출력정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 스피커(SP1-SP5)에서 해당 위치에 맞는 서로 다른 경고음이 발생되도록 함과 동시에 해당 장애물의 위치정보를 표시정보로 변경하여 오디오 회로부(2)를 통해 표시부(1)상에 위험 장애물의 위치를 표시하는 제어부(4)를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 멀티 채널 오디오를 이용한 자동차의 안전장치.