KR102171401B1 - 차량용 질식방지 능동제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 질식방지 능동제어시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량 내 탑승자의 유무에 대한 탑승정보 및 상기 차량 내부 온도에 대한 온도정보를 감지신호로 출력하는 감지부;와 상기 감지신호를 수신하여 상기 차량의 상태정보를 인식하고, 상기 상태정보에 따른 구동신호를 출력하는 제어부;와 상기 구동신호를 입력받고, 상기 구동신호에 따라 상기 차량의 윈도우, 도어, 송풍팬 및 경보장치 중 적어도 하나 이상을 실행하는 구동부; 및 상기 감지부, 상기 제어부 및 상기 구동부에 전원공급이 가능하도록 연결되는 보조배터리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 질식방지 능동제어시스템에 관한 것이다.
이에 의하여 본 발명에 따른 차량용 질식방지 능동제어시스템에 의하면, 차량 내부의 탑승자가 질식 위험에 처했는지 여부를 판단하고, 위험상황 발생 시에는 경보장치를 구동하거나 윈도우를 개방하는 등의 능동적인 대처로 질식 위험도를 적극적으로 낮출 수 있으며, 별도의 보조배터리부를 형성하여 차량의 배터리 방전에 따른 사고를 방지할 수 있다.

Description

차량용 질식방지 능동제어시스템{A Active Control System for Preventing Choking in Vehicles}
본 발명은 차량용 질식방지시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OBD신호와 감지수단을 이용해 차량상태를 파악하여 차량 내부에 남아 있는 탑승자가 질식하는 것을 방지해주는, 차량용 질식방지시스템에 관한 것이다.
현대인에게 자동차는 대표적인 이동수단이 되었으며, 자동차 보급률 또한 급속도로 늘어나 1인 1차의 시대를 맞이하고 있다.
그러나 최근 운전자의 과실로 인하여 유아나 노약자, 장애인, 반려동물 등이 차량에 갇혀 질식사하는 사례가 급증하면서 사회적 문제가 되고 있다. 예를 들면, 운전자가 실수 또는 의도적으로 차량 내부에 어린 아이를 둔 채 잠깐의 일 처리를 위해 차량의 문을 잠그고 떠난 후 의도치 않게 일 처리 시간이 길어지거나 깜빡하게 되어 차량 내부에 있던 어린 아이가 질식하는 사건을 들 수 있다. 특히 대낮의 온도가 매우 높은 여름철의 경우에는 차량이 과열되어 내부 온도가 50~60℃ 가까이 상승하기도 하여 더욱 문제가 되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 (특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0134899호 '차량용 질식방지시스템 및 이를 통한 질식방지방법' 및 (특허문헌 2) 대한민국 공개특허공보 제10-1758631호 '차량 내 갇힘 방지 경보 시스템'은 적외선이나 움직임을 감지하는 센서를 통해 차량 내부에 사람이 있는지를 판단하여 경보장치를 구동시키도록 한다.
그러나 전술한 발명의 경우에는, 경보장치를 통하여 위급한 상황을 알려주는 기능에만 그치고 있어 1~2분이 시급한 위험상황에 대하여 능동적인 대처 방안을 제시하지 못하고 있다.
이에 대하여, (특허문헌 3) 대한민국 등록특허공보 제10-0804757호 '차량 실내 환기겸용 질식사 방지 안전장치'는 윈도우 개폐 동작을 제어하여 차량 내부를 환기시키기는 하지만 위급상황을 운전자 또는 주변에 알리지 않으며, 별도의 외장 배터리나 전원공급부를 포함하고 있지 않아 차량의 배터리 방전 및 이에 따른 2차적 차량 손상 등에 대한 대비책이 없는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0134899호 '차량용 질식방지시스템 및 이를 통한 질식방지방법' 대한민국 공개특허공보 제10-1758631호 '차량 내 갇힘 방지 경보 시스템' 대한민국 등록특허공보 제10-0804757호 '차량 실내 환기겸용 질식사 방지 안전장치'
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 차량 내부에 탑승자가 있음을 감지하고 질식 위험이 있는지 여부를 판단하여, 경고음을 통해 위급상황을 알림과 동시에 차량의 내부를 환기시키는 등의 능동적 대처가 가능한 차량용 질식방지 능동제어시스템의 제공을 해결과제로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 차량 내 탑승자의 유무에 대한 탑승정보 및 상기 차량 내부 온도에 대한 온도정보를 감지신호로 출력하는 감지부;와 상기 감지신호를 수신하여 상기 탑승정보 및 온도정보를 포함하는 차량의 상태정보를 인식하고, 상기 상태정보에 따른 구동신호를 출력하는 제어부;와 상기 구동신호를 입력받고, 상기 구동신호에 따라 상기 차량의 윈도우, 도어, 송풍팬 및 경보장치 중 적어도 하나 이상을 실행하는 구동부; 및 상기 감지부, 상기 제어부 및 상기 구동부에 전원공급이 가능하도록 연결되는 보조배터리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 질식방지 능동제어시스템을 제공한다.
또한, 본 명에 있어서 상기 탑승정보는, 상기 차량에 구비된 OBD(On-Board Diagnostics)로부터 OBD 신호, 퓨즈박스 및 전원라인 중 어느 하나로부터 수신받는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 감지부는, 상기 차량 내부의 진동 및 소음 중 하나 이상을 감지하여 상기 탑승정보를 생성하고 감지신호로 출력함으로써, 상기 차량 내 탑승자의 유무를 감지하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 제어부는, 상기 감지신호를 통해 상기 차량의 시동 꺼짐 및 도어 잠김 상태를 인식하고, 상기 감지신호가 기설정된 설정범위에 포함되는 경우 상기 구동부에 구동신호를 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 설정범위는, 사용자의 조작, 외부 기후 변화 및 상기 상태정보 중 하나 이상에 의하여 변동 가능한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 제어부는, 상기 차량의 시동 꺼짐 및 도어 잠김 상태인 경우 상기 송풍팬을 설정시간 동안 구동시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 구동부는, 무선통신이 가능한 무선송수신기를 더 포함하여 구성되고, 상기 무선송수신기는 상기 사용자의 단말기와 연동되고 상기 구동부에 수신된 구동신호에 의하여 상기 단말기에 경보신호를 발생시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 보조배터리부는, 상기 차량이 시동 켜짐 상태가 되면 상기 차량의 메인 전원부로부터 전원을 공급 받아 충전되고, 상기 차량의 시동 꺼짐 상태가 되면 상기 감지부, 제어부 및 구동부에 전원을 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 보조배터리부는, 상기 차량이 시동 꺼짐 상태가 되고 상기 메인 전원부의 전압이 기설정된 설정전압 이하인 경우, 상기 차량에 구비된 블랙박스에 전원을 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량용 질식방지 능동제어시스템에 의하면, 차량 내부의 탑승자가 질식 위험에 처했는지 여부를 판단하고, 위험상황 발생 시에는 경보장치를 구동하거나 윈도우를 개방하는 등의 능동적인 대처로 질식 위험도를 적극적으로 낮출 수 있다.
또한, 별도의 보조배터리부를 형성하여 차량의 배터리 방전에 따른 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 질식방지 능동제어시스템의 개략적인 구성도이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 질식방지 능동제어시스템의 개략적인 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 차량용 질식방지 능동제어시스템은 감지부(100), 제어부(200), 구동부(300) 및 보조배터리부(400)를 포함하여 구성된다.
먼저, 감지부(100)는 차량 내 탑승자의 유무에 대한 탑승정보와 차량 내부 온도에 대한 온도정보를 감지신호(I10)로 출력한다.
그리고 감지부(100)는 차량 내부의 진동 및 소음 중 하나 이상을 감지하여 탑승정보를 생성하고 감지신호(I10)로 출력함으로써 차량 내 탑승자의 유무를 감지할 수 있다.
여기서 탑승자는 사람 또는 동물 등일 수 있으며, 차량 내 탑승자의 유무는 초음파, 적외선, 레이더, 움직임 감지, 압력, 열감지, 진동 및 소음 센서 중 하나 이상으로 구성된 감지센서를 이용하여 감지될 수 있다.
감지센서를 별도로 포함하여 차량 내 탑승자의 유무를 감지할 경우에는 감지센서에서 센싱된 정보가 감지부(100)에 전송되도록 할 수 있으며, 이에 따라 감지부(100)는 전송된 정보를 이용하여 차량 내 탑승자 유무를 용이하게 감지할 수 있다. 다만, 본 실시예에 한정되지 아니하고 다양한 방법으로 탑승자 유무를 감지할 수 있다.
그리고 온도정보는 온도센서가 별도로 포함되어 온도센서를 통하여 센싱된 정보로 구성될 수 있다.
그리고 탑승정보는 차량에 구비된 OBD(On-Board Diagnostics)로부터 OBD 신호(I20), 퓨즈박스 및 전원라인 중 어느 하나로부터 수신받을 수 있다.
OBD(50)와 관련하여 자세히 설명하자면, 일반적으로 차량의 경우 ECU(10, electronic control unit)가 구비되어 메인전원부(20) 및 차량의 센서 신호 등 전제 제어 동작을 제어하게 되며, 이러한 신호 등은 OBD(On-Board Diagnostics)를 통해 스캐너 등으로 전달된다.
초기에 OBD(50)는 엔진을 비롯한 차량의 고장을 진단하기 위한 목적으로 제작되었던 만큼 차량의 고장 지점을 예측하고 확인하는 용도로 사용된다. 각 센서에서 지정된 범위를 넘는 이상 상태가 발견되면(엔진의 미스파이어, 과전압, 과열 등) 그 내용을 ECU(10)로 전달하고, ECU(10)에서는 이를 OBD(50)를 통해 스캐너로 전달한다. 계기판의 엔진 경고등과는 달리 스캐너는 정확한 오류 코드를 알려주며, 스캐너로 이상 지점을 확인한 엔지니어는 해당 부분을 수리하여 최소한의 노력과 부품 교환만으로 수리를 끝마칠 수 있다.
그러나 근래에 OBD(50)는 전문가의 영역을 넘어 아마추어 마니아, 심지어 자동차 초보 운전자까지도 도움이 되는 용도로 쓰이고 있으며, 국내에서는 2007년부터 OBD(50) 적용을 의무화하였다. 특히, 최근 블루투스 방식을 지원하여 스마트폰 또는 태블릿 PC를 통해서도 OBD(50) 정보를 구체적으로 확인할 수 있게 됨에 따라, OBD(50) 신호에 대한 접근성이 높아지면서 운전자가 직접 오류 코드를 확인할 수 있게 되었다.
현재 제조되고 있는 차량의 대부분은 엔진의 흡기, 폭발, 배기부터 트랜스미션 조작 등 차량의 핵심적인 부분을 전부 전자 제어에 의존하고 있어, OBD(50) 단자가 보내주는 정보를 통해 가장 기본적으로 속도, 엔진 회전수, 수온 및 유온, 전압, 흡기량 및 연료 분출량, 액셀러레이터 개방 정도, 공연비 등 산소 센서의 정보, 배기온도 등 엔진과 관련한 여러 정보를 확인할 수 있다.
또한, 제어부(200)는 탑승정보와 감지신호(I10)를 수신하여 상기 탑승정보 및 온도정보를 포함하는 차량의 상태정보를 인식하고, 상태정보에 따른 구동신호(I30)를 출력한다.
그리고 제어부(200)는 감지신호(I10)를 통해 차량의 시동 꺼짐 및 도어 잠김 상태를 인식하고, 감지신호(I10)가 기설정된 설정범위에 포함되는 경우에는 구동부(300)에 구동신호(I30)를 출력하도록 할 수 있다.
설정범위는 사용자가 시각적으로 인지하도록 디스플레이 화면을 통하여 표시될 수 있다.
감지신호(I10)에는 차량 내 탑승 유무를 판단하는 탑승정보와 온도정보가 포함될 수 있으며, 감지신호(I10)에 대한 설정범위는 감지신호(I10)에 포함된 정보를 종합한 값 또는 포함된 정보 각각의 값일 수 있다.
예를 들면, 감지신호(I10)에 진동과 소음에 대한 정보가 포함되어 있는 경우에는 설정범위에 진동에 대한 범위인 설정진동범위와 소음에 대한 범위인 설정소음범위를 각각 포함시킬 수 있으며, 이 경우 진동에 대한 정보가 설정진동범위에 포함되고 동시에 소음에 대한 정보가 설정소음범위에 모두 포함되는 경우 차량 내부에 탑승자가 있다고 판단할 수 있으나, 본 실시예에 한정되지 아니한다.
그리고 감지신호(I10)에 차량 내부의 온도에 대한 정보가 포함되는 경우 설정온도범위에 감지된 온도가 포함되는 경우 차량 내 상황이 정상적이지 않음을 인지할 수 있다.
따라서 감지신호(I10)에 의하여, 차량 내에 탑승자가 있음과 차량 내부 온도가 설정온도범위에 포함되어 비상상황임을 인지하게 되면, 제어부(200)에서는 구동신호를 출력하여 후술하는 구동부(300)를 통해 차량의 윈도우, 도어, 송풍팬 및 경보장치 중 적어도 하나 이상이 실행되도록 할 수 있다.
예를 들어, 차량 내 탑승자가 있는 상태에서 차량 내부 온도가 일정온도 이상으로 넘어가는 경우 또는 일정온도 이하로 떨어지는 경우에 한하여, 차량의 윈도우 및 도어를 자동 개방하거나 송풍팬을 가동하여 반드시 필요한 상황에서만 시스템이 작동되도록 하여 사용자의 불편, 에너지 낭비 등을 줄일 수 있다.
그리고 설정범위는 사용자의 조작, 외부 기후 변화 및 상기 탑승정보 및 온도정보를 포함하는 상태정보 중 하나 이상에 의하여 변동 가능하도록 하여 사용자의 개별 상황이나 지역 또는 계절에 따른 외부 기후 변화 등에 따라 달라질 수 있는 위험상황에 유동적으로 적용될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 감지신호(I10) 기반의 상태정보에서 엔진의 폭발 등의 위험을 별도의 조건으로 부가하여 차량 자체의 위험 여부도 능동적으로 확인할 수 있다.
그리고 제어부(200)는 차량의 시동 꺼짐 및 도어 잠김 상태인 경우 상기 송풍팬을 설정시간 동안 구동시킬 수 있다.
차량의 시동 꺼짐 및 도어 잠김 상태는 감지신호(I10)를 통해 감지할 수 있으며, 제어부(200)에서는 송풍팬 구동 시 전술할 보조배터리부(400)로부터 전원이 공급되도록 할 수 있다.
이 경우 송풍팬을 구동하는 설정시간은 5~10분이 적절하며 송풍팬을 기존과 반대되는 역방향으로 구동시키 것이 효과적이나, 이에 한정되지 아니하고 다양할 수 있다.
따라서 특히 여름철 잦은 에어컨 가동으로 증발기 표면 및 그 주변에 차가운 냉매와 더운 공기가 서로 열교환을 하면서 다량의 습기가 발생할 수 있는데, 이 때 운전자가 차량에서 내린 이후 송풍팬을 설정시간 동안 구동시킴으로써 건조시켜 차량 내 에어컨 장치의 습기로 인해 곰팡이나 세균 등의 번식하는 것을 막을 수 있다.
또한, 구동부(300)는 구동신호(I30)를 입력받고 구동신호(I30)에 따라 차량의 윈도우, 도어, 송풍팬 및 경보장치 중 적어도 하나 이상을 실행한다.
그리고 구동부(300)는 무선통신이 가능한 무선송수신기(310)를 더 포함하여 구성되고, 무선송수신기(310)는 사용자의 단말기와 연동되고 구동부(300)에 수신된 구동신호(I30)에 의하여 사용자의 단말기에 경보신호(I40)를 발생시킬 수 있다.
이에 따라 사용자는 차량과 멀리 떨어져 있는 경우에도 구동부(300)가 작동하고 있음을 인식하고 즉시 대처할 수 있게 된다.
마지막으로, 보조배터리부(400)는 감지부(100), 제어부(200) 및 구동부(300)에 전원공급이 가능하도록 연결된다.
그리고 보조배터리부(400)는 차량이 시동 켜짐 상태가 되면 차량의 메인 전원부(20)로부터 전원을 공급 받아 충전되고, 차량의 시동 꺼짐 상태가 되면 감지부(100), 제어부(200) 및 구동부(300)에 전원을 공급하도록 할 수 있다.
따라서 차량의 메인 전원부(20)의 전압이 낮거나 차량의 오랜 방치로 인하여 시스템이 제대로 작동하기 어려운 상황 등에 대비할 수 있으며, 보조배터리부(400)는 메인 전원부(20)의 전압이 떨어질 염려가 없는 시동 켜짐 상태에서만 메인 전원부(20)로부터의 충전을 진행할 수 있다.
그리고 보조배터리부(400)는 디스플레이 화면을 통하여 현재 충전 전압, 총 충전량, 총 충전 예상 시간 등을 표시할 수 있다.
보조배터리부(400)에 배터리는 다수 개로 포함되거나 배터리의 용량 및 크기가 다양할 수 있으며, 배터리는 탈착가능하게 구성될 수 있다. 배터리가 탈착가능하게 구성되면, 배터리를 분리하여 외부전원에 의해 충전할 수 있게 되므로 보조배터리부(400)에 의해 충전이 충분히 이루어지지 않는 경우 등에 대비할 수 있다.
또한, 보조배터리부(400)는 차량이 시동 꺼짐 상태가 되고 메인 전원부(20)의 전압이 기설정된 설정전압 이하로 떨어지는 경우 차량에 구비된 블랙박스(30)에 전원을 공급하도록 할 수 있다.
따라서 메인 전원부(20)의 전압 저하로 인하여 블랙박스(30)가 제대로 작동하지 못해 블랙박스(30)의 역할을 제대로 수행하지 못하거나, 차량 시동이 켜지지 않은 상태에서 장기간 블랙박스(30)가 작동하여 메인전원부(20)의 배터리 전압이 차량 시동을 걸기 위해 필요한 전압 이하로 떨어지는 사고 등에 대비할 수 있다.
100: 감지부 200: 제어부
300: 구동부 400: 보조배터리부
10: EUC 20: 메인 전원부
30: 블랙박스 50: OBD
I10: 감지신호 I20: OBD 신호
I30: 구동신호 I40: 경보신호

Claims (9)

  1. 차량 내 탑승자의 유무에 대한 탑승정보 및 상기 차량 내부 온도에 대한 온도정보를 감지신호로 출력하는 감지부;와
    상기 감지신호를 수신하여 상기 탑승정보 및 온도정보를 포함하는 차량의 상태정보를 인식하고, 상기 상태정보에 따른 구동신호를 출력하는 제어부;와
    상기 구동신호를 입력받고, 상기 구동신호에 따라 상기 차량의 윈도우, 도어, 송풍팬 및 경보장치 중 적어도 하나 이상을 실행하는 구동부; 및
    상기 감지부, 상기 제어부 및 상기 구동부에 전원공급이 가능하도록 연결되는 보조배터리부;를 포함하되,
    상기 탑승정보는, 상기 차량에 구비된 OBD(On-Board Diagnostics)로부터 OBD 신호, 퓨즈박스 및 전원라인 중 어느 하나로부터 수신받고,
    상기 감지부는, 상기 차량 내부의 진동 및 소음을 모두 감지하여 상기 탐승정보를 감지신호로 출력하고,
    상기 제어부는,
    상기 감지신호에 포함된 상기 진동에 대한 정보가 설정진동범위에 포함되고 동시에 상기 소음에 대한 정보가 설정소음범위에 포함되면 상기 차량 내부에 탑승자가 있다고 판단하고, 상기 차량 내부에 탑승자가 있다고 판단되고 더불어 상기 감지신호에 포함된 온도정보가 일정온도 이상 또는 이하일 시, 상기 차량의 윈도우 및 도어를 자동 개방하며,
    상기 감지신호를 통해 상기 차량의 시동 꺼짐 및 도어 잠김 상태를 인식하고, 상기 감지신호가 기설정된 설정범위에 포함되는 경우 상기 구동부에 구동신호를 출력하되, 상기 설정범위는, 사용자의 조작, 외부 기후 변화 및 상기 상태정보 중 하나 이상에 의하여 변동 가능하며,
    상기 차량의 시동 꺼짐 및 도어 잠김 상태인 경우 상기 송풍팬을 설정시간 동안 구동시키되, 상기 송풍팬을 기존과 반대되는 역방향으로 구동시켜 주어 증발기 표면에 발생하는 다량의 습기를 건조시키는 것을 특징으로 하는 차량용 질식방지 능동제어시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 구동부는, 무선통신이 가능한 무선송수신기를 더 포함하여 구성되고,
    상기 무선송수신기는 사용자의 단말기와 연동되고 상기 구동부에 수신된 구동신호에 의하여 상기 단말기에 경보신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량용 질식방지 능동제어시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 보조배터리부는, 상기 차량이 시동 켜짐 상태가 되면 상기 차량의 메인 전원부로부터 전원을 공급 받아 충전되고, 상기 차량의 시동 꺼짐 상태가 되면 상기 감지부, 제어부 및 구동부에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 질식방지 능동제어시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 보조배터리부는, 상기 차량이 시동 꺼짐 상태가 되고 상기 메인 전원부의 전압이 기설정된 설정전압 이하인 경우, 상기 차량에 구비된 블랙박스에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 질식방지 능동제어시스템.
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