KR101305623B1 - 차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법 - Google Patents

차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 안전벨트 체결 경고 장치에 관한 것으로서, 시트에 마련되며, 상기 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 무게 분포를 감지하는 무게 분포 감지부와; 상기 시트에 마련되며, 상기 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 전기 흐름을 감지하는 전도체 감지부와; 안전벨트의 버클이 체결되었는지 감지하는 안전벨트 체결 감지부와; 상기 무게 분포 감지부, 상기 전도체 감지부, 상기 안전벨트 체결 감지부의 신호를 기초로 하여, 전도성이 감지되지 않는 물체를 제외한 사람 및 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되었는지 판단하는 제어부와; 상기 제어부의 판단 신호를 수신하여, 물체를 제외한 사람 또는 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되지 않은 경우 경고를 표시하는 경고 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 시트에 착석되는 사람, 동물 및 물체를 정확히 인식하여 안전벨트 체결 경고를 함으로써, 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법 {DEVICE AND METHOD FOR WARNING SAFETY BELT OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 시트에 착석되는 사람, 동물 및 물체를 정확히 인식하여 안전벨트 체결 경고를 함으로써, 신뢰성이 향상될 수 있는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량을 운행함에 있어서 안전벨트의 착용이 교통사고의 사상자를 줄이는데 크게 기여하고 있고, 착용하지 않으면 위험한 상황을 가져온다는 점은 이미 널리 알려진 사실이다.
이에, 차량에는 탑승자가 안전벨트를 착용하지 않는 경우 탑승자가 인지할 수 있도록 안전벨트 체결 경고 장치를 마련되었다.
그런데, 종래 안전벨트 체결 경고 장치에 있어서는, 압력 센서 및 안전벨트의 버클의 체결 여부에 따라 작동되도록 구성되어 있어서, 사람 이외의 물체가 시트에 놓여 있는 경우에도 경고음이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 체격이 큰 사람을 복수의 사람으로 오인식하거나, 여러명이 시트에 착석하는 경우 착석자의 수를 파악하기 어려울 뿐만 아니라, 동물을 사람으로 오인식하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 시트에 착석되는 사람, 동물 및 물체를 정확히 인식하여 안전벨트 체결 경고를 함으로써, 신뢰성이 향상될 수 있는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명의 차량의 안전벨트 체결 경고 장치에 따라, 시트에 마련되며, 상기 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 무게 분포를 감지하는 무게 분포 감지부와; 상기 시트에 마련되며, 상기 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 전기 흐름을 감지하는 전도체 감지부와; 안전벨트의 버클이 체결되었는지 감지하는 안전벨트 체결 감지부와; 상기 무게 분포 감지부, 상기 전도체 감지부, 상기 안전벨트 체결 감지부의 신호를 기초로 하여, 전도성이 감지되지 않는 물체를 제외한 사람 및 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되었는지 판단하는 제어부와; 상기 제어부의 판단 신호를 수신하여, 물체를 제외한 사람 또는 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되지 않은 경우 경고를 표시하는 경고 표시부에 의해 달성된다.
여기서, 상기 시트 위에 착석한 사람과 동물의 이미지를 세그멘테이션하는 이미지 감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 이미지 감지부에서 감지된 신호를 기초로 하여 사람과 동물을 구별하여 사람 수를 추정한 후, 사람이 안전벨트를 체결하지 않았다고 판단되는 경우에만 경고 표시부에 신호를 송출하는 것이 바람직하다.
상기 제어부에는 상기 이미지 감지부에서 세그멘테이션된 이미지를 기초로 얼굴 및 상체 비율로 사람과 동물을 구별하기 위한 맵이 마련된 것이 바람직하다.
이 때, 상기 이미지 감지부는 후석 시트의 주변에 설치된 카메라인 것이 좋다.
상기 무게 분포 감지부는 후석 시트에 횡방향을 따라 마련되며, X 전극 및 Y 전극과, X 전극 및 Y 전극 사이에 마련된 탄성을 가지는 전도성 물질로 구성되어 정전 용량의 변화에 따라 무게 분포를 감지하는 것이 바람직하다.
상기 전도체 감지부는 일정한 형태의 펄스를 송신하는 송신부와, 상기 송신부에서 송신한 신호가 전도체에 닿는 경우 변화된 임피던스를 수신하는 수신부로 구성된 것이 좋다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 차량의 안전벨트 체결 경고 방법에 따라, (a) 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 무게 분포 및 전도성을 감지하는 단계와; (b) 상기 (a) 단계에서 전도성이 감지된 경우에는 상기 시트 위에 사람 또는 동물이 착석하였다고 판단하고, 전도성이 감지되지 않은 경우에는 상기 시트 위에 물체가 착석하였다고 판단하여, 물체를 제외한 사람 및 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되었는지 판단하는 단계와; (c) 상기 (b) 단계에서 물체를 제외한 사람 또는 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되지 않은 경우 경고 표시부에 알리는 단계에 의해 달성된다.
상기 (b) 단계에서 상기 시트 위에 사람 또는 동물이 착석하였다고 판단되면, 무게가 분포된 상기 시트 위에 착석한 사람 또는 동물의 이미지를 세그멘테이션하여 사람과 동물을 구별함으로써 사람의 수를 추정하여, 상기 (c) 단계에서는 사람이 안전벨트를 체결하지 않았다고 판단되는 경우에만 경고 표시부에 알리는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시트에 착석되는 사람, 동물 및 물체를 정확히 인식하여 안전벨트 체결 경고를 함으로써, 신뢰성이 향상될 수 있는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치에서, 시트에 착석한 사람과 동물 및 물체의 무게 분포 인식, 전도체 인식, 사람 형상 인식하는 원리에 대해 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치의 무게 분포 감지부를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치의 전도체 감지부를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치의 제어 블럭도.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 방법의 제어 흐름도.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치에서, 시트에 착석한 사람과 동물 및 물체의 무게 분포 인식, 전도체 인식, 사람 형상 인식하는 원리에 대해 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치의 무게 분포 감지부를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치의 전도체 감지부를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치의 제어 블럭도이다.
본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 장치는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 크게 무게 분포 감지부(10), 전도체 감지부(20), 이미지 감지부(40), 안전벨트 체결 감지부(30), 제어부(50), 경고 표시부(60)로 구성된다.
무게 분포 감지부(10)는 후석 시트에 마련되며, 후석 시트 위에 착석한 사람, 동물, 물체의 무게 분포를 감지하는 역할을 한다. 여기서, 무게 분포 감지부(10)는 후석 시트의 하측에 횡방향을 따라 마련되는 압력 센서로 이루어짐으로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 사람, 동물, 물체의 무게에 따라 가해지는 압력을 측정하여 사람, 동물, 물체의 착석 위치를 알 수 있게 된다.
무게 분포 감지부(10)는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, X 전극(11) 및 Y 전극(12)과, X 전극(11) 및 Y 전극(12) 사이에 마련된 탄성을 가지는 전도성 물질(13)로 구성됨으로써, 무게가 제거된 X 전극(11)은 다시 원위치로 복귀될 수 있다. 한편, 무게 분포 감지부(10)는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 교차된 X 전극(11) 및 Y 전극(12)으로 구성되어 스캔 형식으로 부분적인 압력을 측정할 수 있게 된다.
전도체 감지부(20)는 후석 시트의 하측에 횡방향을 따라 마련되며, 후석 시트 위에 착석한 사람, 동물, 물체의 전기 흐름을 감지하는 역할을 한다. 여기서, 전도체 감지부(20)는 무게 분포 감지부(10)의 X 전극(11) 및 Y 전극(12)을 활용하여 전도체 분포를 검출하며, 무게 분포 감지부(10)와는 시간적으로 분할되어 신호의 송신 및 수신을 번갈아 수행하게 된다.
전도체 감지부(20)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 일정한 형태의 펄스를 송신하는 송신부(21)와, 송신부(21)에서 송신한 신호를 외부의 영향에 의해 변조된 형태로 받는 수신부(22)로 구성된다. 이 때, 변조된 형태란 외부의 영향(전도체)에 의한 임피던스 변화를 의미한다. 즉, 사람과 동물은 전기가 통하는 전도체이므로 전도체 감지부(20)에서 임피던스 변화가 발생하고, 물체는 부도체이므로 임피던스 변화가 발생하지 않게 됨으로써(도 2 참조), 제어부(50)가 전도체 감지부(20)의 임피던스 변화 유무에 따라 후석 시트에 어떤 종류(사람 및 동물 / 물체)가 착석되었는지 판단할 수 있게 되는 것이다.
이미지 감지부(40)는 후석 시트 위에 착석한 사람과 동물의 이미지를 세그멘테이션하여, 후석 시트에 착석한 사람과 동물을 구분하기 위한 것이다. 여기서, 이미지 감지부(40)는 후석 시트의 주변에 설치된 카메라로 구성되어, 사람과 동물의 얼굴(A) 및 상체(B)로 세그멘테이션한 후 제어부(50)에 그 신호를 송출하면, 제어부(50)는 얼굴(A) 및 상체(B)의 비율에 따라 사람과 동물을 구별하게 된다.
안전벨트 체결 감지부(30)는 안전벨트의 버클이 체결되었는지 감지하기 위한 것으로서, 온/오프(on/off) 회로로 구성되어 버클의 체결 여부를 제어부(50)에 송출하게 된다.
경고 표시부(60)는 제어부(50)의 판단 신호를 수신하여, 동물 및 물체를 제외한 사람이 안전벨트의 버클을 체결하지 않은 경우 경고음을 발생시키거나 계기판에 시각적으로 나타냄으로써 경고를 표시하게 된다.
제어부(50)는 무게 분포 감지부(10), 전도체 감지부(20), 이미지 감지부(40), 안전벨트 체결 감지부(30)에서 감지한 각 신호를 기초로 하여, 후석 시트에 착석한 사람이 안전벨트의 버클을 체결하지 않은 경우 경고를 표시하도록 경고 표시부(60)에 그 신호를 송출한다.
제어부(50)는 무게 분포 감지부(10)에서 수신된 신호를 기초로 하여 후석 시트의 어느 위치에 사람, 동물, 물체가 착석되었는지 판단하게 된다. 한편, 제어부(50)는 전도체 감지부(20)에서 수신된 신호를 기초로 하여 후석 시트에서 전도성이 감지된 경우에는 사람 및 동물이 착석하였다고 판단하고, 전도성이 감지되지 않은 경우에는 후석 시트에 물체가 착석하였다고 판단하게 된다. 이에, 제어부(50)는 무게 분포 감지부(10) 및 전도체 감지부(20)를 통해 후석 시트의 어느 위치에 물체와, 사람 및 동물이 착석하였는지 알 수 있게 되는 것이다.
또한, 제어부(50)는 이미지 감지부(40)에서 수신된 신호를 기초로 하여 후석 시트에 착석한 사람 수를 추정하기 위해, 얼굴(A) 및 상체(B)의 비율로 사람과 동물을 구별하기 위한 맵을 가지고 있다. 이에, 무게 분포 감지부(10) 및 전도체 감지부(20)를 기초로 후석 시트 위에 사람 또는 동물이 착석하였다고 판단되면, 이미지 감지부(40)는 사람 또는 동물의 얼굴(A)과 상체(B)를 세그멘테이션하여 그 신호를 제어부(50)에 송출한다. 그러면, 제어부(50)는 얼굴(A)과 상체(B) 비율에 대한 맵의 정보를 기초로 하여 사람과 동물을 구별함으로써 후석 시트에 착석한 사람 수를 추정한 후, 안전벨트 체결 감지부(30)의 신호를 기초로 후석 시트에 착석한 사람이 안전벨트의 버클을 체결하지 않은 경우 경고 표시부(60)가 경고를 표시하도록 한다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 차량의 안전벨트 체결 경고 방법에 대하여, 도 6을 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 후석 시트의 하측에 마련된 무게 분포 감지부(10) 및 전도체 감지부(20)를 통해 각각 후석 시트 위에 착석한 사람, 동물, 물체의 무게 분포 및 전도성을 감지한다(S1).
그 후, 무게 분포 감지부(10)에서 감지된 신호를 기초로 하여 후석 시트의 어느 위치에 사람, 동물, 물체가 착석하였는지 판단함과 아울러, 전도성이 있는지 판단한다(S2).
다음, 전도성이 감지된 경우에는 전도성이 감지된 후석 시트의 위치에 사람 또는 동물이 착석하였다고 판단한 후, 사람 또는 동물의 이미지를 세그멘테이션하여(S3), 얼굴(A) 및 상체(B)의 비율에 따라 사람과 동물을 구별함으로써 사람의 수를 추정한다(S4). 한편, 전도성이 감지되지 않은 경우에는 전도성이 감지되지 않은 후석 시트의 위치에 물체가 착석하였다고 판단한다(S5).
상기 (S4) 단계에서 후석 시트에 착석한 사람의 수가 정확히 추정이 되면, 후석 시트에 착석한 사람이 안전벨트의 버클을 체결하였는지 판단하여(S6), 후석 시트에 착석한 사람 중 적어도 한 명이 안전벨트의 버클을 체결하지 않았으면 안전벨트를 체결하라는 경고를 표시하고(S7), 그렇지 않으면 로직을 종료한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 시트에 착석되는 사람, 동물 및 물체를 정확히 인식하여 안전벨트 체결 경고를 함으로써, 신뢰성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
전술한 실시예에서는, 무게 분포 감지부, 전도체 감지부, 이미지 감지부가 후석 시트에 마련되어 있으나, 전석 시트에 마련될 수도 있음은 물론이다.
10 : 무게 분포 감지부 20 : 전도체 감지부
30 : 안전벨트 체결 감지부 40 : 이미지 감지부
50 : 제어부 60 : 경고 표시부

Claims (8)

  1. 시트에 마련되며, 상기 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 무게 분포를 감지하는 무게 분포 감지부와;
    상기 시트에 마련되며, 상기 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 전기 흐름을 감지하는 전도체 감지부와;
    안전벨트의 버클이 체결되었는지 감지하는 안전벨트 체결 감지부와;
    상기 무게 분포 감지부, 상기 전도체 감지부, 상기 안전벨트 체결 감지부의 신호를 기초로 하여, 전도성이 감지되지 않는 물체를 제외한 사람 및 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되었는지 판단하는 제어부와;
    상기 제어부의 판단 신호를 수신하여, 물체를 제외한 사람 또는 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되지 않은 경우 경고를 표시하는 경고 표시부를 포함하고,
    상기 시트 위에 착석한 사람과 동물의 이미지를 세그멘테이션하는 이미지 감지부를 더 포함하며,
    상기 제어부는 상기 이미지 감지부에서 감지된 신호를 기초로 하여 사람과 동물을 구별하여 사람 수를 추정한 후, 사람이 안전벨트를 체결하지 않았다고 판단되는 경우에만 경고 표시부에 신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에는 상기 이미지 감지부에서 세그멘테이션된 이미지를 기초로 얼굴 및 상체 비율로 사람과 동물을 구별하기 위한 맵이 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 이미지 감지부는 후석 시트의 주변에 설치된 카메라인 것을 특징으로 하는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 무게 분포 감지부는 후석 시트에 횡방향을 따라 마련되며, X 전극 및 Y 전극과, X 전극 및 Y 전극 사이에 마련된 탄성을 가지는 전도성 물질로 구성되어 정전 용량의 변화에 따라 무게 분포를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도체 감지부는 일정한 형태의 펄스를 송신하는 송신부와, 상기 송신부에서 송신한 신호가 전도체에 닿는 경우 변화된 임피던스를 수신하는 수신부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 안전벨트 체결 경고 장치.
  7. (a) 시트 위에 착석한 사람과 동물 및 물체의 무게 분포 및 전도성을 감지하는 단계와;
    (b) 상기 (a) 단계에서 전도성이 감지된 경우에는 상기 시트 위에 사람 또는 동물이 착석하였다고 판단하고, 전도성이 감지되지 않은 경우에는 상기 시트 위에 물체가 착석하였다고 판단하여, 물체를 제외한 사람 및 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되었는지 판단하는 단계와;
    (c) 상기 (b) 단계에서 물체를 제외한 사람 또는 동물의 무게가 분포된 상기 시트의 안전벨트의 버클이 체결되지 않은 경우 경고 표시부에 알리는 단계를 포함하고,
    상기 (b) 단계에서 상기 시트 위에 사람 또는 동물이 착석하였다고 판단되면, 무게가 분포된 상기 시트 위에 착석한 사람 또는 동물의 이미지를 세그멘테이션하여 사람과 동물을 구별함으로써 사람의 수를 추정하여,
    상기 (c) 단계에서는 사람이 안전벨트를 체결하지 않았다고 판단되는 경우에만 경고 표시부에 알리는 것을 특징으로 하는 차량의 안전벨트 체결 경고 방법.
  8. 삭제
KR1020110079301A 2011-08-09 2011-08-09 차량의 안전벨트 체결 경고 장치 및 방법 KR101305623B1 (ko)

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