후방 감지 센서의 원리

[카페지기]

우리나라에는 10여년전 일본에서 수입된 초음파 후방감지기를 시작으

로 많은 후방감지기가 생겨 소비자의 욕구에 따라 발전해 왔다.

현재 자동차용품 AFTER MARKET시장에는 2만원대부터 10만원대 중반

정도에 이르는 많은 후방감지기가 있다. 그리고 각 자동차회사의 차량출

고시 순정으로 장착되는 3~40만원대의 후방감지기에 이르기까지 많은

종류의 후방감지기가 있다.

하지만 대다수의 사람들이 이런 기기들의 차이점을 모르고 사용하고 있

다. 모양과 센서의 개수만을 보고 그냥 막연히 똑같은 후방감지기라고 생각

하여 저렴한 제품을 구매하여 장착하였다가 제품의 성능에 실망하여 교체하는 경우도

주변에서 심심치 않게 찾아볼 수 있다.

이런 소비자들의 어려움을 해결하고자 후방감지기 선택의 새로운 지표

를 제시하고자 한다. 글은 소비자들이 궁금해 하는 내용들의 질문과 답

변의 형식으로 쓰여지며 객관적인 사실을 바탕으로 기술된다. 다소 딱딱

하고 원론적인 이야기 이지만 참고하면 좋은 후방감지기의 선택에 도움

이 될 것 이다.

1. 후방감지기는 왜 필요한가?

흔히들 ‘후방감지기가 왜 필요한가?’ 라는 질문에서 후방감지기의 설치

여부를 놓고 첫 번째 고민을 하게 된다. 필자 역시 후방감지기는 어디까

지나 선택 사항이라고 생각한다. 하지만 덮어두고 ‘후방감지가 필요없다’ 라고

강력하게 주장하는 사람들에 대해서는 반대한다. 후방감지기는 후진 시 도움을 주며

운전자가 볼 수 없는 사각을 감지해 주는 장치로 후진에 있어 불필요한 충돌을

막아주므로 운전에 편리함을 주는 기계이다.

하지만 이를 반대하는 이유를 살펴보면 단순히 ‘몇 년 운전 했는데 후진

사고가 없었다’며 자기 과신을 하는 사람들의 의견이 대부분이다. 필자

도 10년 가까운 시간을 운전했지만 후방감지기의 도움을 받으며 후진한다.

몇 년을 했건 몇 십 년을 운전했건 운전은 하면 할 수록 무서운 것이며 과신해서는

안 될 것이다. 물론 후방감지기를 맹신하는것도 금물이다.

어디까지나 운전은 운전자가 하는것이다.  

2. 후방감지기의 작동원리?

자동차용 후방감지기는 초음파로 작동되며 각 센서는 송신기와 수신기의 역할을 겸하고 있다.

작동 과정을 살펴보면, 우선 센서가 송신기로 초음파를 쏘고 장애물에

부딪혀 돌아오는 초음파를 다시 수신기로 변한 센서가 받아들이고 그 시간 차이를

계산하여 거리를 측정하는 것이다. 이러한 구조로 모든 후방감지기는 실시간

검출이 되지 않고 약간의 시차를 가진다. 이는 후방감지기의 당연한 특징으로

이 시차가 얼마이냐 따라서 가격과 성능이 달라지는 중요한 척도가 된다.

따라서 좋은 후방감지기를 선택하고자 하는 사람들은 센서 반응 시간에 대한 확인이

꼭 필요하다.

자세한 이야기는 다음 센서의 반응 속도에서 계속하도록 한다.

3. 센서의 반응 속도는 무엇인가?

 앞서 이야기한 대로 후방감지기는 장애물의 실시간 감지가 불가능하다.

일반적인 후방감지기의 제품제원을 살펴보면 0.7초, 0.5초 또는 0.25초라는 센서의

반응 시간을 표시한다. 이는 센서가 초음파를 쏘고 수신하는 시간을 나타내는 것이다.

흔히들 1초도 안 되는 시간인데 얼마나 차이가 날까 생각할지 모르지만 이는 큰 오산이다.

이를 실제 상황을 예로 들어 계산해 보도록 하자.

차가 시속 5km로 후진한다고 가정하자.

이 차량은 1초에 1.38m 움직인다. 즉 0.5초 동안 약70cm를 이동한다.

이 데이터로 보면 0.5초의 반응 속도 지연을 가지고 있는 센서는 후진 시,

후방 70cm를 감지하지 못하고 그냥 지나간다는 것을 알 수 있다.

이것뿐만이 아니라 움직이는 사물에 대해서는 더 큰 차이를 보인다.

후진 시 마주보고 다가오는 사람이 있다고 가정해 보자. 서로 마주보고

시속 5km로 이동할 때 두 물체는 시속 10km의 속도로 가까워진다.

따라서 0.5초라는 반응 속도는 두 배인 140cm에 이르는 사각을 가져온다.

일반적인 후방감지기의 감지범위가 150cm임을 가정할 때,

장애물이 있다고 경보가 울리는 시점 이미 사람과는 10cm거리에 있고

브레이크를 밟을 사이도 없이 사고를 내게 될 것이다.

따라서 후방감지기의 선택에 있어 반응 속도는 가장 중요한 선택기준이다.

만약 제품 소개에 반응 시간이 표기되어 있지 않다면 회사에 전화하여 제품에 대한

상세 정보를 확인하는 것이 후회 없는 후방감지기를 고르는 지름길이다.

4. 센서의 감지 범위는 무엇인가?

후방감지기의 선택에 있어 두 번째로 중요한 것이 센서의 감지범위이다.

이는 직, 간접적으로 센서의 감지거리와 연계되어 작용한다.

일반적인 후방감지기의 경우 적게는 80도에서부터 많게는 120도까지의 감지범위를

가지고 있다. 이는 센서의 중심에서 수직이 되는 선을 그었을 때, 80도의 경우

양쪽으로 40도씩, 120도의 경우는 양쪽으로 60도씩 감지한다는 이야기이다.

감지 범위가 넓을수록 센서와 센서간의 사각지대가 좁아지며 범퍼의 양 끝 쪽에 있는

센서의 경우 감지되는 범위가 넓어지므로 차에 닿지 않지만 닿을 소지가 있는

장애물까지 신호함으로서 안전한 주차를 돕는데 크게 기여한다.

5. 센서의 감지 거리는 왜 중요한가?

다음은 후방감지기의 선택에 있어 세 번째로 중요한 센서의 감지 거리이다.

앞서 이야기한 대로 이는 센서의 감지 범위와 떼어 생각할 수 없다.

이는 감지 거리가 길고 감지 범위가 넓을수록 감지할 수 있는 지역이 넓어지기 때문이다.

2.5m의 감지거리를 가지고 120도의 감지 범위를 가지고 있는 후방감지기는

1.5m의 감지 거리를 가지고 120도의 감지범위를 가지고 있는 후방감지기는 보다

약 3배에 가까운 면적을 감지한다.

실제로는 2차원의 면적이 아닌 3차원의 공간을 감시하므로 이에 비교할 수 없는

넓은 공간을 감시한다. 이 처럼 감지거리는 감지 범위와 더하여 졌을 때 면적으로

환산되어 더 큰 효과를 가져온다.

또한 앞서 얘기한 반응 속도에 대한 문제도 극복이 가능하다.

감지거리 2.5m라고 가정하고 시속 10km 후진 시 생기는 140cm의 사각은 총 감지

거리의 절반정도 밖에 되지 않는 거리이기 때문에 충분히 세울 수 있는 시간과 공간을

확보할 수 있게 된다.

6. 무선과 유선 후방감지기는 무엇이 다른가?

요새 장착의 편리함을 추고하고자 많은 무선 감지기들이 나오고 있다.

실제로 무선 후방감지기의 설치는 뒷 시트를 제거하거나 창틀의 몰딩을 제거하지

않아도 되는 등의 장착의 편리함이 있다. 무선 후방감지기를 선호하는 많은 사람들이

무선은 실내에 장착되는 수신기에 선이 없다고 생각하는데 이는 잘못된 생각이다.

실내의 수신기에는 전원 연결을 위한 선이 있으며 이것이 실내의 퓨즈박스 상시 전원에

연결되는 것이다. 따라서 무선 후방감지기에도 선이 있으며 이는 유선 후방감지기와

마찬가지로 데시보드를 지나거나 몰딩 사이로 감추어져야 하는 것이다.

혹시 배터리로 작동되는 후방감지기가 있다면 이 또한 배터리의 교환이라는

불편함에서 벗어나기 힘들 것이다.

유선과 무선 후방감지기의 다른 점은 연결선이 트렁크에서 오느냐 퓨즈박스에서

오느냐 이다. 무선은 한가지 치명적인 단점을 가지고 있다.

무선으로 인한 반응 시간 지연과 노이즈 인데 무선을 쓰는 많은 차량들이 전파에 따른

오작동과 반응 시간의 지연을 경험하고 있다.

지금까지 후방감지기를 선택하고자 사람들이 궁금해 하는 많은 내용을 알아보았다.

몰론 이 6가지 문항으로 후방감지기에 대해 궁금한 모든 것을 말할 수는 없겠지만

후방감지기를 선택하는데 기준이 될 만한 사항들을 짚어 보았다.

물론 이 모든 사항을 전부 충족하는 후방감지기는 없을지도 모른다.

하지만 이 글을 읽는 여러분들이 만족하는 후방감지기를 선택하는데 조금이나마 보탬이

되었으면 한다.