KR20160104354A - 차량의 안전 시동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 안전 시동 장치에 관한 것으로서, 운전자의 상태에 따라 차량의 시동을 제어한다. 일 실시예는 적외선을 운전자의 피부로 투사하고 그 반사 신호를 수신하여 혈중 알코올 농도를 분석한 후, 혈중 알코올 농도가 기준 값보다 크면 시동이 걸리지 않도록 제어한다. 운전자의 날숨을 이용하는 일반적인 음주측정기를 이용하는 것이 아니라 손가락 등 피부를 접촉시키는 터치 방식과 적외선을 이용하기 때문에 운전자에게 불편함을 주지 않으면서도 정확한 음주 측정이 가능하고, 부적절한 상태에서의 운전을 막아 차량 사고를 사전에 방지할 수 있다.

Description

차량의 안전 시동 장치{ Apparatus for Safe Starting of Vehicle }
본 발명은 차량의 안전 시동 장치에 관한 것으로서, 특히 운전자의 상태에 따라 차량의 시동이 걸리지 않도록 하여 음주 운전 등으로 인한 안전 사고를 방지할 수 있도록 한다.
일반적으로 차량은 운전자가 차량 키를 이용하여 시동을 걸 수 있도록 하며, 그 이외에도 터치 패널이나 버튼 방식, 원격 무선 시동 방식 등 다양한 방식의 시동 기술이 채용되고 있다.
한편, 시동과 관련하여 운전에 부적합한 상태에 있는 운전자의 차량 운행으로 인한 안전 사고를 방지하기 위한 기술이 개발되고 있다.
예를 들어, 한국 특허등록번호 10-0816249호의 "음주시동 방지장치"는 운전자의 날숨을 이용하여 알코올 농도를 측정하고, 측정된 알코올 농도에 따라 차량 키의 회전을 허용하여 음주 운전을 방지하도록 하고 있다.
그런데 이와 같은 종래 기술은 운전자의 날숨을 이용하므로 측정의 정밀도가 낮고, 운전자가 날숨을 입력하는 과정이 불편하며, 키 박스의 구조 변경으로 인한 적용의 어려움 등 여러 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 운전자의 상태에 따라 차량의 시동을 허용하도록 하여 음주 운전 등 부적절한 상태에서의 운전을 방지하고, 운전자의 상태 측정이 더욱 정확하고 편리하게 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량의 안전 시동 장치는, 사람의 피부와 물리적으로 접촉되는 터치부; 상기 터치부에 접촉된 사람의 피부에 일정 주파수 영역의 전자기파를 투사하고, 상기 투사된 전자기파의 반사 신호를 수신하는 광학센서부; 및 상기 반사 신호를 분석하여 그 결과에 따라 시동 제어 신호를 출력하는 분석부를 포함하여 이루어진다.
상기 터치부는 사람의 피부를 접촉시킬 수 있는 투명 강화 유리 재질로 구성될 수 있다.
상기 광학센서부는 상기 전자기파로 적외선을 투사할 수 있다.
상기 분석부는 상기 반사 신호를 분석하여 혈중 알코올 농도를 산출하고, 상기 혈중 알코올 농도와 기준 값을 비교한 결과에 따라 상기 시동 제어 신호를 출력할 수 있다.
차량의 안전 시동 장치는 상기 분석부에서 분석된 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 운전자의 상태가 운전에 적합하지 않을 때 차량의 시동이 걸리지 않도록 하여 안전 사고를 사전에 방지할 수 있으며, 특히 음주 운전을 원천적으로 차단할 수 있다.
알코올 농도 측정의 경우, 운전자의 날숨을 이용하는 일반적인 음주측정기를 이용하는 것이 아니라 손가락 등을 접촉시키는 터치 방식과 적외선을 이용하기 때문에 운전자에게 불편함을 주지 않으며, 정확한 음주 측정이 가능하고, 스마트 카 환경이라는 고급스러움을 느끼게 할 수 있다.
또한, 분석된 운전자의 상태를 표시함과 아울러 개별 운전자에게 필요한 다양한 바이오 센서와 결합하여 사용함으로써, 운전보조장치(ADAS: Advanced Driver Assistance System)의 시장이 성장함에 따라 더욱 다양한 기능을 필요로 하는 요구를 만족시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안전 시동 장치에 관한 일 실시예,
도 2는 적외선을 사용하는 실시예,
도 3은 본 발명에 따른 안전 시동 장치에 관한 적용 예,
도 4는 본 발명에 따른 안전 시동 장치의 동작 과정에 관한 예,
도 5는 본 발명에 따른 안전 시동 장치에 관한 또 다른 실시예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하자면, 본 발명에 따른 차량의 안전 시동 장치(100: 이하, 안전 시동 장치라 함)는 터치부(110), 광학센서부(120), 분석부(130)를 포함하여 이루어지며, 차량의 시동을 제어하는 역할을 수행한다.
터치부(110)는 사람의 피부와 물리적으로 접촉되는데, 터치부(110)에 접촉시킬 사람의 피부는 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어 차량의 시동을 걸고자 하는 운전자가 자신의 손가락 부분을 터치하도록 구성될 수 있다.
터치부(110)는 사람의 피부와 물리적으로 접촉하므로, 운전자가 자신의 피부를 접촉시킬 수 있도록 노출되며, 운전자가 자신의 손가락 등 피부를 편리하게 터치할 수 있도록 차량 내부의 임의 위치에 구비될 수 있다.
또한, 터치부(110)는 전자기파가 잘 통과될 수 있어야 하는데, 구체적인 예로서 투명 강화 유리 재질로 구성될 수 있다.
광학센서부(120)는 터치부(110)에 접촉된 사람의 피부에 일정 주파수 영역의 전자기파를 투사하고, 그 반사 신호를 수신하는 역할을 수행한다.
전자기파는 운전자의 상태를 측정하기 위해 사용되는 것이며, 운전자의 상태를 측정할 수 있는 성질을 가지고 안전성이 담보된다면 임의 주파수 영역의 전자기파를 이용할 수 있다.
차량을 운전하기에 적합한 지를 판단하는 운전자 상태의 예로는 운전자의 혈중 알코올 농도를 들 수 있으며, 혈중 알코올 농도 측정을 위해 사용될 수 있는 전자기파로는 적외선이 사용될 수 있다.
분석부(130)는 광학센서부(120)를 통해 수신된 반사 신호를 분석하여 운전자가 운전을 할 수 있는 상태인지 아니면 운전을 하기에 부적절한 상태인지의 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 시동 제어 신호를 출력한다.
광학센서부(120)에서 투사된 전자기파와 반사되어 수신된 전자기파는 해당 전자기파의 성질이나 해당 전자기파가 투사된 사람의 피부 속 상태 등에 따라 서로 차이가 발생하므로, 분석부(130)는 그 차이에 따라 다양한 판단 방법을 이용하여 운전자의 상태를 판단할 수 있다.
도 2를 참조하자면, 광학센서부(120)는 적외선 LED(Light Emitting Diode)와 같은 적외선 송신부(121)와 적외선을 감지할 수 있는 적외선 수신부(122)를 포함하여 구성될 수 있다. 적외선 송신부(121)를 통해 투사된 적외선은 투명 재질의 터치부(110)를 통과하여 운전자 손가락(31)으로 입사되고, 운전자 손가락 내부의 특성에 따라 흡수된 후 나머지가 반사되어 적외선 수신부(122)에서 감지된다.
그러면 분석부(130)는 수신된 적외선을 분석하여 운전자의 상태를 판단한다.
구체적인 예로서 분석부(130)는 반사 신호를 분석하여 운전자의 혈중 알코올 농도를 산출할 수 있다. 즉, 적외선이 사람의 피부 내에 입사되면 혈액에 있는 알코올 성분의 양에 따라 흡수율이 달라지므로, 반사된 신호를 분석하면 운전자의 혈중 알코올 농도를 정확하게 측정할 수 있다. 그리고, 분석된 혈중 알코올 농도에 따라 시동 제어 신호를 출력한다.
도 3은 안전 시동 장치(100)의 적용 예를 보인 것으로서, 안전 시동 장치(100)는 다양한 방식으로 적용될 수 있다.
도 3a에 도시된 예와 같이, 안전 시동 장치(100)는 엔진의 시동을 담당하는 전장회로(41)에 엔진시동신호를 전달할 수 있다. 여기서 엔진시동신호란 시동을 걸었을 때 전장회로(41)로 전달되는 신호를 말하는 것으로서, 안전 시동 장치(100)는 그 자체로 독립하여 차량의 시동장치 역할을 수행할 수 있다.
또한, 도 3b에 도시된 예와 같이 안전 시동 장치(100)는 엔진 시동을 가능하게 하는 보조 장치의 역할을 수행할 수 있다.
안전 시동 장치(100)에서 출력하는 시동 제어 신호는 스위칭 요소(43)를 제어하여 일반 시동장치(42)를 통해 입력되는 엔진시동신호를 전장회로(41)에 전달하거나 차단하는 역할을 수행한다. 여기서 일반 시동장치(42)란 키, 터치 방식, 버튼 방식 등 시동을 걸기 위해 일반적으로 사용되는 장치를 말한다.
그러므로, 운전자는 먼저 차량의 안전 시동 장치(100)를 통해 운전이 가능한 상태임을 확인받아 시동 가능 상태로 진입한 후, 키, 터치 방식, 또는 버튼 방식 등 일반 시동장치(42)를 통해 시동을 걸어야 한다.
도 4는 음주 운전 방지와 관련된 안전 시동 장치(100)의 동작에 관한 예를 보인 것으로서, 적외선 송신부(121)를 통해 적외선을 조사하면(S41), 적외선은 운전자의 피부로 입사된 후 반사되어 적외선 수신부(122)를 통해 수신되고(S42), 분석부(130)는 이를 분석하여 운전자의 혈중 알코올 농도를 판단한다(S43).
판단 결과 운전자의 혈중 알코올 농도가 기준 값 이하이면(S44), 시동을 걸 수 있도록 하는 엔진 제어 신호를 출력하여 엔진 시동이 이루어지도록 하고(S45), 그렇지 않은 경우에는 시동을 차단하여 운전을 방지한다(S44,S46).
도 5를 참조하자면, 안전 시동 장치(100)는 분석부(130)에서 분석된 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이부(140)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이때 분석부(130)는 시동 제어 신호뿐 아니라 분석된 구체적인 정보도 함께 출력하며, 디스플레이부(140)는 분석부(130)로부터 분석 정보를 수신하여 다양한 형태로 화면에 표시해 줄 수 있다.
예를 들어, 운전자의 혈중 알코올 농도 값을 표시할 수 있다. 특히, 글루코스(Glucose)와 알코올은 적외선에 대해 비슷한 흡수율을 가지므로, 당뇨병이 있는 운전자는 시동을 걸 때마다 자신의 혈당 정보를 알 수 있게 된다.
또한, 안전 시동 장치(100)는 운전자의 상태를 측정할 수 있는 다양한 종류의 바이오 센서와 연동하도록 구성될 수 있으며, 이 경우 디스플레이부(140)를 통해 운전자의 상태와 관련된 다양한 정보가 표시될 수 있다.
상술한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것임은 물론이다.
41: 전장회로 42: 일반 시동장치
43: 스위칭 요소 100: 안전 시동 장치
110: 터치부 120: 광학센서부
121: 적외선 송신부 122: 적외선 수신부
130: 분석부 140: 디스플레이부

Claims (5)

  1. 사람의 피부와 물리적으로 접촉되는 터치부;
    상기 터치부에 접촉된 사람의 피부에 일정 주파수 영역의 전자기파를 투사하고, 상기 투사된 전자기파의 반사 신호를 수신하는 광학센서부; 및
    상기 반사 신호를 분석하여 그 결과에 따라 시동 제어 신호를 출력하는 분석부를 포함하는 차량의 안전 시동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치부는 사람의 피부를 접촉시킬 수 있는 투명 강화 유리 재질로 구성되는 차량의 안전 시동 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학센서부는 상기 전자기파로 적외선을 투사하는 것을 특징으로 하는 차량의 안전 시동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석부는 상기 반사 신호를 분석하여 혈중 알코올 농도를 산출하고, 상기 혈중 알코올 농도와 기준 값을 비교한 결과에 따라 상기 시동 제어 신호를 출력하는 차량의 안전 시동 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석부에서 분석된 정보를 시각적으로 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 차량의 안전 시동 장치.
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