KR100514863B1 - 자동차의 질식사 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 질식사 방지장치에 관한 것으로, 루프에 설치되는 센싱장치(10)에 온도센서, 산소센서, 음향센서, CCD카메라가 내장되어 차내온도 및 산소량이 질식사가 우려될 정도의 조건이 되면 음향센서와 CCD카메라를 이용하여 차내에 탑승객(수면중인 운전자 및 승객, 위기 관리능력이 떨어지는 어린이 및 장애자, 애완동물)의 유무를 정확히 판단하고, 탑승객이 있을 경우에만 윈도우모터(40)를 작동시켜 윈도우를 개방하고, 경음기(50)를 작동시켜 차내 수면중인 사람을 깨우고 주변에 위급상황을 알릴 수 있도록 되어 있다. 이와 같은 제어는 엔진제어유니트(30)에 의해 수행되며, CAN통신 기반에서 이루어진다.

따라서, 여러 가지 상황에서 발생할 수 있는 질식사고를 완벽하게 방지할 수 있으며, 필요없이 윈도우와 경음기가 작동하지 않음으로써 파워손실을 줄일 수 있다.

Description

자동차의 질식사 방지장치{a protecting system for death from suffocation in vehicles}

본 발명은 자동차의 탑승자가 차량 내에서 질식으로 인해 숨지는 사고를 방지할 수 있도록 된 자동차의 질식사 방지장치에 관한 것이다.

차량내 질식 사고는 겨울철에 빈번하게 발생한다. 이는 추운 날씨로 인해 윈도우를 닫고 히터를 켜 둔채 차내에서 잠이 드는 경우, 시간이 지남에 따라 차내(밀폐공간)의 산소량이 점차 줄어들기 때문이다.

또한, 상기와 같은 상황에서 엔진이 과열되어 화재가 발생할 경우, 연기로 인한 질식사고도 발생하고 있다.

또한, 여름철 직사광선 아래 정차중인 차량내에 유아나 애완동물만이 탑승해 있고 에어컨이 작동되지 않을 경우 급격한 실내 온도 상승으로 인해 유아나 애완동물이 숨지는 일도 보고 되고 있다.

이와 같은 차량내 질식사 사고에 대처하기 위하여 종래에는 실내온도를 측정하여 실내온도가 지나치게 상승하면 윈도우가 열리도록 하는 장치가 있었으며, 또한 이를 좀 더 보완하여 로드셀을 이용하여 탑승자의 유무를 감지한후, 탑승자가 있는 경우 에어컨을 작동시키고 윈도우를 개방하는 장치가 제공되었었다.

그러나, 탑승자의 유무를 확인하기 위해 로드셀을 설치하는 것은, 모든 시트에 로드셀을 설치할 경우 차내 배선이 매우 복잡해질 뿐만 아니라 시트에서 뛰어 노는 아이들, 무겁고 각진 물건 등에 의해 쉽게 단선될 우려가 있고, 또한 단순히 하중의 작용 여부로 탑승자의 유무를 판단하기 때문에 실내에 사람이 아닌 물건이 있어도 사람이 있는 것으로 오판하여 차내에 사람이 없는데도 불구하고 윈도우가 열려짐으로써 도난사고 발생의 위험이 있었다.

그리고, 환기를 위하여 에어컨까지 작동시키는 것은 차량의 시동이 걸려 있을때는 용이하나 시동이 꺼져 있을 때는 일단 시동을 걸고 추후 에어컨을 작동시켜야만 하므로 장치 및 제어로직이 복잡해지며, 에어컨 작동에 다른 파워손실이 크다.

또한, 종래의 질식사 방지장치는 시동 상태에서 탑승자의 수면 중 엔진 과열로 인해 화재가 발생하였을 때 연기로 인한 질식사에 대한 방어책은 없는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 탑승자 유무 및 차내 상황을 정확히 감지하여 여러 상황에서 발생하는 차량내 질식사 사고를 완벽하게 방지할 수 있으면서, 파워손실을 최소화하고, 오작동으로 인한 도난의 우려를 해소한 자동차의 질식사 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실린더블럭에 설치되는 엔진온도센서와; 온도센서, 산소센서, 음향센서, CCD카메라로 이루어지고 차내 루프에 설치되는 센싱장치와; 차량이 주행중일 경우에는 안전모드를 off 시키고, 엔진이 아이들링 또는 정지상태일 경우에는 안전모드를 on상태로 유지하며, 상기 센싱장치 및 상기 엔진온도센서로부터 전달된 신호에 의해 차내의 온도, 산소량, 탑승자 유무 및 엔진온도를 인지하여 엔진온도가 설정온도보다 높거나 또는 실내온도가 설정온도보다 높거나 산소량이 설정량보다 적은 상태에서 탑승자가 있다고 판단되었을 때 윈도우모터와 경음기를 작동시키는 엔진제어유니트; 상기 엔진제어유니트에 의해 작동되어 윈도우를 개방하는 상기 윈도우모터; 상기 엔진제어유니트에 의해 작동되어 차내에 잠든 탑승객을 깨우고 주변에 위급상황을 알리는 상기 경음기를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 질식사 방지장치의 구성도로서, 본 발명은 엔진 온도를 측정하는 엔진온도센서와, 차내 상태를 감지하는 센싱장치(10)와, 이 센싱장치(10)로부터 실내온도, 실내 산소량, 탑승자 탑승여부에 관한 정보를 인가받아 질식사고 발생의 위험이 있는가를 판단하는 엔진제어유니트(30), 이 엔진제어유니트(30)가 질식사고 발생의 위험이 있다고 판단하였을 때 및 엔진 온도가 지나치게 높을 때 작동시키는 윈도우모터(40) 및 경음기(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 엔진 온도센서는 엔진의 실린더블록에 설치되어 실제 엔진온도를 상기 전자제어유니트(30)에 전달한다.

상기 센싱장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 실내의 온도를 측정하는 온도센서(11)와, 실내의 잔존 산소량을 측정하는 산소센서(12)와, 실내에서 발생하는 소리를 감지하는 음향센서(13)와, 실내에 존재하는 사람의 형상을 감지하는 CCD(Charge-Coupled Device)카메라(14)가 하나의 하우징 내에 설치되어 이루어진 것(모듈화)으로, 차량 실내의 루프(20)에 장착된다.

실내의 루프(20) 중앙에는 주로 룸램프가 장착되어 있으므로 상기 센싱장치(10)를 별물로 제작하였을 경우에는 룸램프의 근접 전방이나 근접 후방에 장착하게 되며, 이와는 달리 상기 룸램프의 하우징내에 일체로 구성할 수도 있음은 물론이다.

상기 윈도우모터(40)는 도어 윈도우의 개폐를 위해 차량 도어 내에 기 설치되어 있는 것으로, 상기 센싱장치(10)의 정보를 인가받아 질식사고 발생상황을 판단하는 엔진제어유니트(30)에 의해 작동제어된다.

상기 경음기(50) 역시 모든 차량에 기 설치되어 있는 것이며, 본 발명에서는 상기 엔진제어유니트(30)로부터 작동신호를 인가받아 작동되도록 되어 있다.

본 발명에서 상기 센싱장치(10)와 엔진제어유니트(30), 이 엔진제어유니트(30)와 상기 윈도우모터(40) 및 경음기(50)는 상호간에 CAN(Control Area Network)통신방식으로 정보 및 제어신호를 주고 받도록 되어 있다.

상기 엔진제어유니트(30)는 일반적인 엔진제어유니트의 제어를 수행하면서 이와 더불어 본 발명에 따른 제어를 수행한다.

상기 엔진제어유니트(30)에는 엔진 위험 온도 즉, 엔진과열로 인해 화재가 발생될 우려가 있는 엔진 온도값과, 실내온도의 상승 한계값 즉, 실내온도의 최대값과 실내 잔존 산소량의 최소값이 설정되어 있다.

따라서, 상기 엔진 온도센서로부터 전달된 엔진온도와 설정된 엔진 온도값을 비교하여 측정된 엔진 온도가 클 경우 엔진 과열로 인한 화재가 발생할 수 있는 상황으로 판단한다.

또한, 상기 온도센서(11)와 산소센서(12)로부터 측정되어 전달되는 실제 차량의 실내 온도와 잔존 산소량을 상기 설정값들과 비교하여 실내 온도가 지나치게 상승하였는지 그리고 차내에 산소가 모자란지의 여부를 판단한다.

또한, 상기 엔진제어유니트(30)는 음향센서(13)로부터 전달되는 차량의 실내 소음을 분석하여 이 소음이 사람이나 또는 개, 고양이 등의 애완동물로부터 나는 소리인지(주파수 분석을 통해 사람의 음성, 코 고는 소리, 정상적인 숨소리, 개, 고양이의 울거나 짖는 소리 등을 판독할 수 있다.)를 판단한다.

또한, 상기 엔진제어유니트(30)는 CCD카메라(14)를 통하여 전달되는 영상신호를 분석하여 차내에 사람이나 애완동물의 형체가 존재하는지, 이러한 형체가 이동하는지 등에 의해 차내에 사람이나 애완동물이 존재하는지의 여부를 판단한다.

이하, 본 발명의 작동을 도 3을 참조하여 설명한다.

상기 엔진제어유니트(30)는 차량이 주행상태에 있는지 아니면 엔진 아이들링 또는 정지 상태에 있는지를 상시 판단하여, 차량이 주행상태에 있는 경우에는 본 발명 장치의 작동 대기상태를 off(즉, 안전모드 off상태)시키고, 그렇지 않으면 안전모드를 on상태로 유지한다.

안전모드 on 즉, 본 발명 장치가 작동 대기상태일 때 엔진제어유니트(30)는 기 설치되어 있는 엔진 회전수 센서를 통해 엔진이 아이들링 상태인지 정지상태인지를 구별하여 제어를 달리 수행한다.

아이들링상태일 경우 즉, 차량은 정지해 있으나 엔진은 작동하고 있는 경우에 차량 정지후 소정 시간이 경과하면 엔진제어유니트(30)는 엔진온도와 실내온도 및 실내 잔존 산소량을 체크한다.

그리고, 측정된 엔진온도와 설정된 엔진온도를 비교하여 측정값이 설정값 보다 크면 엔진의 온도가 지나치게 상승하여 화재의 위험이 있는 것으로 판단하고 경음기(50)를 작동시킨다.

따라서, 차내에서 운전자가 잠들었을 경우는 경음기(50) 소리에 깨서 시동을 끄는 등 대응 조치를 취할 수 있고, 차량에 탑승자가 없는 경우라도 주변에 있던 운전자 또는 그 외 사람들이 차량의 상황을 인식하고 대응 조치를 취함으로써 화재 사고를 예방할 수 있게 된다.

따라서, 엔진 과열로 인한 화재시 발생하는 연기나 화염에 의해 탑승자가 질식사하는 사고는 방지할 수 있게 된다.

한편, 측정된 엔진온도가 설정값 보다 작은 경우에는 화재의 우려는 없는 상태로 판단하고, 이어 실내온도와 잔존 산소량을 체크하여 설정값과 비교한다.

이때 측정된 실내온도가 설정된 온도보다 높거나, 또는 측정된 실내의 잔존 산소량이 설정량 보다 적을 경우에는 탑승자의 질식사가 우려되는 상황으로 판단하고, 차내에 실제로 사람이나 애완동물이 타고 있는지의 여부를 검사한다.

이는 상기 음향센서(13)와 CCD카메라(14)에 의해 이루어지는데, 전술한 바와 같이 상기 음향센서(13)를 통해 감지된 실내의 소리는 전기 파형으로 변환되어 엔진제어유니트(30)로 입력되며, 엔진제어유니트(30)는 이 파형을 분석하여 차내 사람이나 애완동물의 존재여부를 판단한다.

또한, 상기 CCD카메라(14)에 의해 차내에 사람이나 애완동물의 형체가 있는지를 검출하고, 또한 이 형체의 이동성을 체크함으로써 차내에 탑승객이나 애완동물이 있는지를 판단한다.

상기와 같은 과정을 통해 차내에 승객(애완동물)이 존재하는 것으로 판단되면 엔진제어유니트(30)는 윈도우모터(40)를 작동시켜 윈도우를 개방하여 차실내를 환기시키고, 이어 경음기(50)를 작동시켜 차내에서 잠든 승객을 깨우고, 차량 주변의 사람들에게 위급상황임을 알려 도움을 줄 수 있도록 한다.

이와 같이 상기 음향센서(13)와 CCD카메라(14)를 통해 차내의 소리와 영상에 근거하여 차내에 사람이나 애완동물이 존재하는지의 여부를 판별하기 때문에 단순히 시트에 가해지는 하중을 로드셀을 통해 검출할 때에 비하여 오판 없이 정확한 판단을 할 수 있게 된다.

따라서, 차내에 승객이 없는데도 불구하고 윈도우를 개방함으로써 발생할 수 있는 도난사고를 미연에 방지할 수 있으며, 승객이 없는 상황에서 불필요하게 윈도우모터나 경음기가 작동되지 않으므로 파워의 손실을 줄일 수 있다.

한편, 상기 실내온도와 산소량의 설정값과의 비교 단계에서 실내온도 측정값이 설정온도보다 낮거나 측정 산소량이 설정량보다 많을 경우(안전한 상황) 및 상기 승객탑승여부를 판단하는 단계에서 승객이나 애완동물이 없는 것(질식사의 대상이 없는 상황)으로 판단되면 다시 제어로직의 앞단계로 돌아가서 소정시간이 경과(시간 체크 단계)한후, 엔진온도와 실내온도 및 잔존 산소량을 체크하여 동일한 제어과정을 반복 수행하게 된다.

한편, 엔진이 정지되어 있는 상태에서는, 엔진 과열로 인한 화재의 위험은 없으므로 안전모드 on 후 소정시간이 경과한후에 실내온도와 실내 산소량 만을 측정한다.

그리고, 측정된 실내온도와 산소량을 각각의 설정 온도 및 양과 비교하여 측정된 실내온도가 설정온도보다 높거나 측정된 산소량이 설정량보다 적으면 음향센서(13)와 CCD카메라(14)를 이용하여 승객탑승여부를 판별하고, 승객이 있으면 윈도우모터(40)와 경음기(50)를 작동시키는 아이들링시와 동일한 제어를 수행한다.

한편, 상기 실내온도와 산소량의 설정값과의 비교 단계에서 측정 실내온도가 설정온도보다 낮고 잔존 산소량이 설정량보다 많아서 질식사의 우려가 없는 경우라면 음향센서(13)와 CCD카메라(14)를 이용하여 승객탑승여부를 판단하는 단계로 넘어가지 않고 시간체크 단계부터 다시 제어를 수행하게 되고, 승객탑승여부 판별단계에서 승객이 없다고 판단되었을때는 차량 정지상태에서 차내에 승객(애완동물포함)이 없는 경우라면 차량이 정상적으로 주차되어 있는 상황이고 내부의 온도나 산소량에 상관없이 질식사고 발생의 위험이 없는 상황이므로 본 장치의 작동을 off시킨다(안전모드 off).

이와 같이 off된 본 장치의 작동대기모드(안전모드)는 이후 차량이 재시동되어 엔진제어유니트(30)가 작동되면 다시 차량상태를 판단하여 엔진 아이들링이나 정지상태일 경우 재가동된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 자동차 실내에서 운전자나 탑승자가 잠을 잘 때 아이들링 상태에서의 엔진 과열로 인한 화재사고나 히터에 의한 실내온도 상승과 산소 고갈로 인한 질식사를 방지할 수 있다.

또한, 주/정차 중 위기관리 능력이 떨어지는 어린이나 장애인 또는 애완동물이 차내에 있을 경우에도 본 발명 장치에 의해 질식사가 발생할 수 있는 상황에서는 확실하게 윈도우가 개방되고 경음기가 울리므로 질식사를 방지하고, 주변의 도움을 요청할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 음향센서와 CCD카메라를 이용하여 차내 탑승객의 유무를 판별하고, 또한 탑승자 유무에 관한 사항이 실내의 온도상승이나 산소고갈에 관한 정보보다 우선하므로 오판에 의해 불필요하게 윈도우모터를 작동시키거나 경음기를 작동시키지 않게 됨으로써 파워의 손실을 줄일 수 있고, 도난사고를 예방할 수 있다.

한편, 본 장치는 센싱장치만을 추가로 설치하고 CAN통신 기반하에서 기존 차량에 설치된 윈도우모터와 경음기 및 엔진제어유니트를 이용하여 구성되므로 저렴한 가격으로 안정성이 우수한 장치를 구성할 수 있다는 것에 또 한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 질식사 방지장치의 구성도,

도 2는 본 발명의 일 구성부인 센싱장치의 구성도,

도 3은 본 발명의 제어 순서도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 센싱장치, 11 : 온도센서,

12 : 산소센서, 13 : 음향센서,

14 : CCD카메라, 20 : 루프,

30 : 엔진제어유니트, 40 : 윈도우모터,

50 : 경음기.

Claims (3)

1. 실린더블럭에 설치되는 엔진온도센서와;

   온도센서, 산소센서, 음향센서, CCD카메라로 이루어지고 차내 루프에 설치되는 센싱장치와;

   차량이 주행중일 경우에는 안전모드를 off 시키고, 엔진이 아이들링 또는 정지상태일 경우에는 안전모드를 on상태로 유지하며, 상기 센싱장치 및 상기 엔진온도센서로부터 전달된 신호에 의해 차내의 온도, 산소량, 탑승자 유무 및 엔진온도를 인지하여 엔진온도가 설정온도보다 높거나 또는 실내온도가 설정온도보다 높거나 산소량이 설정량보다 적은 상태에서 탑승자가 있다고 판단되었을 때 윈도우모터와 경음기를 작동시키는 엔진제어유니트;

   상기 엔진제어유니트에 의해 작동되어 윈도우를 개방하는 상기 윈도우모터;

   상기 엔진제어유니트에 의해 작동되어 차내에 잠든 탑승객을 깨우고 주변에 위급상황을 알리는 상기 경음기;

   를 포함하여 구성되는 자동차의 질식사 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 엔진 아이들링시에는 측정된 엔진온도를 설정값과 비교하여 측정값이 설정값보다 높으면 경음기를 작동시키는 제어를 수행하고, 엔진 정지시에는 이러한 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 자동차의 질식사 방지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 센싱장치와 엔진제어유니트, 이 엔진제어유니트와 윈도우모터 및 경음기는 CAN통신 기반에서 작동되는 것을 특징으로 하는 자동차의 질식사 방지장치.