KR20210022949A - 무선 버클 시스템 및 이의 운용방법 - Google Patents

무선 버클 시스템 및 이의 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 무선 버클 시스템은, 시트에 구비된 버클과 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하고, 무선통신수단을 통해 해당 시트의 시트벨트 착용정보를 송신하는 하나 이상의 서브통신유닛 및 상기 서브통신유닛으로부터 시트벨트 착용정보를 수신하여 차량의 중앙연산처리장치에 전달하는 메인통신유닛을 포함한다.

Description

무선 버클 시스템 및 이의 운용방법{Wireless Buckle System and Its Management Method}
본 발명은 무선 버클 시스템 및 이의 운용방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 각 시트에 구비되는 버클을 무선 방식으로 적용하는 무선 버클 시스템과, 이를 효과적으로 제어하기 위한 운용방법에 관한 것이다.
최근에는 차량 소유자가 급격하게 증가하고 있으며, 이에 따라 사고 발생 빈도가 과거에 비해 크게 증가하였다. 특히 사고 발생 시 시트벨트(Seatbelt)를 미착용한 운전자의 경우, 시트벨트 착용 운전자에 비해 사망률이 압도적으로 높기 때문에, 시트벨트의 착용에 대한 중요성이 갈수록 커지고 있다.
그리고 이와 같은 시트벨트는 텅과 버클이 서로 체결되며 운전자의 신체를 고정하게 된다. 이때 버클에는 텅이 체결되었는지의 여부를 판단할 수 있는 수단이 내부에 구비되어 있으며, 이를 통해 시트벨트의 착용 여부를 차량의 중앙연산처리장치(MCU)에서 판단하여 경보 등을 수행하게 된다.
다만, 현재까지의 시트벨트 시스템의 경우, 각 시트에 구비되어 있는 버클이 유선 방식을 통해 중앙연산처리장치와 연결되어 있다. 이와 같은 방식은 정보처리의 확실성은 보장하고 있으나, 차량 내부의 배선이 복잡해지는 것은 물론, 전후 방향으로 이동 가능하게 구비되는 시트의 특성 상 시트의 위치에 따른 버클의 각도를 조절하기 위한 메커니즘이 포함되어야 하므로 설계가 복잡해지는 문제가 있다.
특히 많은 인원이 탑승하는 승합차의 경우, 시트의 이동 범위가 큰 경우가 많아 단순한 버클의 각도 조절 메커니즘만으로는 감당하기 어렵기 때문에, 일부 후방 시트의 경우 시트벨트의 착용 여부를 판단하는 시스템이 적용되지 않는 경우도 많았다.
따라서 이와 같은 종래 유선 방식의 시트벨트 착용 판단 시스템의 문제점들을 해결하기 위해 무선 버클 시스템을 도입하기 위한 시도가 필요한 상황이다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 차량의 각 시트에 구비되는 버클을 무선 방식으로 적용하는 무선 버클 시스템을 제공하기 위한 목적을 가진다.
특히 본 발명은 무선 버클 시스템을 운용하는 과정을 효과적이고 합리적으로 적용하기 위해 최적화된 운용방법을 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 버클 시스템은, 시트에 구비된 버클과 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하고, 무선통신수단을 통해 해당 시트의 시트벨트 착용정보를 송신하는 하나 이상의 서브통신유닛 및 상기 서브통신유닛으로부터 시트벨트 착용정보를 수신하여 차량의 중앙연산처리장치에 전달하는 메인통신유닛을 포함한다.
이때 상기 서브통신유닛은, 시트에 구비된 버클과 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하고, 무선통신수단을 통해 해당 시트의 시트벨트 착용정보를 메인통신유닛에 송신하는 서브통신유닛에 있어서, 서로 결합되어 내부에 수용공간을 형성하는 하부 케이스 및 상부 케이스를 포함하고, 배터리가 장착되는 배터리장착부를 포함하는 하우징 및 상기 하우징 내에 구비되어 상기 배터리로부터 전력을 공급받고, 시트에 구비된 버클과 전기적으로 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하며, 상기 메인통신유닛과의 통신을 수행하는 서브기판을 포함한다.
또한 상기 하우징은, 상기 배터리장착부의 둘레를 따라 구비되어 상기 배터리장착부에 구비된 배터리를 고정시키는 복수 개의 고정부재를 포함할 수 있다.
그리고 상기 고정부재의 끝단에는 상기 배터리의 상면 중심부를 향해 소정 길이 연장되는 고정후크가 형성될 수 있다.
또한 상기 고정후크의 내측은 상기 배터리가 이탈되는 방향으로 경사면을 형성할 수 있다.
그리고 상기 하우징에는, 외측에서 분리용 도구를 삽입하여 상기 배터리장착부에 구비된 배터리를 밀어 분리시킬 수 있도록 하는 배터리분리홀이 형성될 수 있다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 버클 시스템의 운용방법은, 시트에 구비된 버클과 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하고, 무선통신수단을 통해 해당 시트의 시트벨트 착용정보를 송신하며, 배터리에 의해 전력을 공급받는 하나 이상의 서브통신유닛 및 상기 서브통신유닛으로부터 시트벨트 착용정보를 수신하여 차량의 중앙연산처리장치에 전달하는 메인통신유닛을 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법에 있어서, 상기 서브통신유닛을 상기 메인통신유닛에 최초로 등록시키기 위한 최초등록단계를 포함하는 준비과정, 차량의 운행 시 상기 서브통신유닛의 전력소모를 저감시키기 위한 전력소모저감단계와, 차량의 운행 시 상기 서브통신유닛의 배터리 소모량을 예측하기 위한 배터리예측단계를 포함하는 사용과정 및 상기 서브통신유닛의 교체 과정에서 새로운 서브통신유닛을 상기 메인통신유닛에 재등록하기 위한 교환단계를 포함하는 유지보수과정을 포함한다.
이때 상기 최초등록단계는, 상기 메인통신유닛의 전원을 최초로 켜는 (a)단계, 상기 메인통신유닛이 상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 서칭하는 (b)단계 및 상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 상기 메인통신유닛의 메모리에 저장하는 (c)단계를 포함한다.
그리고 상기 (b)단계는, 상기 메인통신유닛의 소스코드에 삽입된 상기 서브통신유닛의 ID값을 서칭할 수 있다.
또한 상기 (b)단계는, 상기 메인통신유닛과 상기 서브통신유닛을 서로 연결하는 (b-1)단계 및 상기 서브통신유닛의 메모리에 저장된 ID값을 서칭하는 (b-2)단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 (c)단계는, 상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP(Stack Pointer)를 상기 메인통신유닛의 대응되는 SP와 비교하는 (c-1)단계, 상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛의 SP가 비어 있는지의 여부를 판단하는 (c-2)단계 및 상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛의 SP가 비어 있는 것으로 판단된 경우, 상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 상기 메인통신유닛의 메모리에 저장하는 (c-3)단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 (c)단계는, 상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛의 SP가 비어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 해당 SP에 상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 덮어씌울 것인지의 선택지를 제공하는 (c-4)단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 교환단계는, 상기 메인통신유닛이, 상기 메인통신유닛의 메모리에 등록된 서브통신유닛으로부터 기 설정된 주기로 시트벨트 착용정보를 수신하는 (d)단계 및 상기 서브통신유닛으로부터 시트벨트 착용정보가 기 설정된 횟수만큼 수신되지 않은 경우, 상기 메인통신유닛이 해당 서브통신유닛을 반출된 것으로 등록하는 (e)단계를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 교환단계는, 상기 메인통신유닛에 재등록 명령을 송신하는 (f)단계, 상기 메인통신유닛이 교체된 서브통신유닛에 할당된 ID값을 재서칭하는 (g)단계 및 재서칭된 서브통신유닛의 ID값을, 반출된 것으로 등록된 서브통신유닛이 저장된 SP에 저장하는 (h)단계를 포함할 수 있다.
한편 상기 전력소모저감단계는, 차량의 시동이 켜진 시점으로부터 절전조건을 만족하는 제1시점까지, 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 기 설정된 제1주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (a)단계, 차량의 운행 중 상기 절전조건을 만족한 제1시점으로부터 절전해제조건을 만족하는 제2시점까지, 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (b)단계 및 차량의 운행 중 상기 절전해제조건을 만족한 제2시점으로부터, 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 상기 제2주기보다 짧은 제3주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (c)단계를 포함한다.
그리고 상기 제3주기는 상기 제1주기와 동일한 주기로 설정될 수 있다.
또한 상기 절전조건은, 차량의 시동이 켜진 이후 차량의 속도가 기 설정된 제1속도 이상이며, 상기 제1속도보다 빠른 제2속도 미만에 도달한 경우를 포함할 수 있다.
그리고 상기 절전조건은, 차량의 시동이 켜진 이후 시트벨트 착용정보가 상기 메인통신유닛에 n회 이상 수신되고, n회 수신된 시트벨트 착용정보 전체가 시트벨트가 착용된 상태임을 나타내는 경우를 포함할 수 있다.
또한 상기 절전조건은, 차량의 시동이 켜진 이후 슬립조건을 만족한 경우를 포함할 수 있다.
그리고 상기 (b)단계는, 상기 메인통신유닛이 상기 슬립조건을 만족한 경우, 상기 메인통신유닛이 상기 서브통신유닛에 슬립 시그널을 송신하는 (b-1)단계, 상기 메인통신유닛을 슬립 상태로 전환하는 (b-2)단계 및 상기 서브통신유닛이 상기 슬립 시그널을 수신하고, 상기 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 제2주기로 전환하는 (b-3)단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 절전해제조건은, 차량의 운행 중 차량의 속도가 기 설정된 제2속도 이상에 도달한 경우를 포함할 수 있다.
그리고 상기 절전해제조건은, 차량의 운행 중 시트벨트 착용정보 중 적어도 어느 하나가 시트벨트가 미착용된 상태임을 나타내는 경우를 포함할 수 있다.
또한 상기 절전해제조건은, 차량의 운행 중 웨이크업조건을 만족한 경우를 포함할 수 있다.
그리고 상기 (c)단계는, 상기 메인통신유닛이 상기 웨이크업조건을 만족한 경우, 상기 메인통신유닛을 웨이크업 상태로 전환하는 (c-1)단계, 상기 메인통신유닛이 상기 서브통신유닛에 웨이크업 시그널을 송신하는 (c-2)단계 및 상기 서브통신유닛이 상기 웨이크업 시그널을 수신하고, 상기 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 제3주기로 전환하는 (c-3)단계를 포함할 수 있다.
한편 상기 배터리예측단계는, 상기 서브통신유닛에 전력을 공급하는 배터리의 총 용량을 판단하는 (a)단계, 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력을 판단하는 (b)단계, 시점과 종점을 포함하는 기 설정된 단위기간 내에서, 차량의 총 운행시간을 기산하는 (c)단계 및 기 설정된 단위기간의 종점이 도래한 시점에서, 상기 배터리의 총 용량으로부터 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력과 상기 차량의 총 운행시간과의 곱을 차감하는 (d)단계를 포함한다.
그리고 상기 (b)단계는, 기 설정된 단위기간 내 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 송신한 시트벨트 착용정보의 총 송신 횟수를 근거로 하여 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력을 판단할 수 있다.
또한 상기 (b)단계는, 기 설정된 단위기간의 시점으로부터, 상기 서브통신유닛이 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기가 달라지는 제n주기변경시점까지의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 기산하는 (b-1)단계, 상기 (b-1)단계의 제n주기변경시점으로부터, 상기 서브통신유닛이 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기가 달라지는 제n+1주기변경시점까지의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 기산하는 (b-2)단계, 기 설정된 단위기간의 종점까지 상기 (b-2)단계를 반복 수행하는 (b-3)단계 및 상기 (b-1)단계 내지 상기 (b-3)단계까지의 각 주기변경시점에서 산출된 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 통해 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력을 판단하는 (b-4)단계를 포함할 수 있다.
이때 상기 (b-4)단계는, 상기 각 주기변경시점에서 기산된 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수의 합을 산출하는 (b-4-1)단계, 시트벨트 착용정보의 1회 송신에 따른 소비전력을 기준으로, 기 설정된 단위기간의 시점과 종점 사이의 총 소비전력을 산출하는 (b-4-2)단계 및 상기 (b-4-2)단계에서 산출된 기 설정된 단위기간의 시점과 종점 사이의 총 소비전력을 시간 당 소비전력으로 환산하는 (b-4-3)단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 (a)단계 내지 상기 (d)단계는 복수 회 수행되고, 본 발명은 복수 개의 기 설정된 단위기간마다 산출된 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력 평균을 산출하는 (e)단계 및 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력 평균을 다른 서브통신유닛의 시간 당 소비전력으로 적용하는 (f)단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 무선 버클 시스템 및 이의 운용방법은, 시트벨트의 착용 여부를 판단하기 위한 버클 시스템을 전면적으로 무선화함으로써 차량 내부의 배선을 극히 단순하게 구성할 수 있으며, 종류에 관계 없이 모든 시트에 장착된 시트벨트에 대한 착용 여부를 실시간으로 판단할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 무선 버클 시스템에 대한 효과적이고 합리적인 운용방법을 제시하여, 무선 버클 시스템의 최적화를 실현하는 한편 무선 버클 시스템의 활용을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템의 구성을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템이 적용된 차량의 모습을 나타낸 도면;
도 3는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛의 구조를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛에 배터리가 장착된 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛에 장착된 배터리를 분리하는 과정을 나타낸 도면;
도 6은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 복수의 서브통신유닛에 전력을 공급하는 배터리팩이 구비된 모습을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템의 운용방법을 개략적으로 나타낸 도면;
도 8은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛 등록방법의 각 과정을 나타낸 도면;
도 9는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛을 등록하기 위한 일 실시예를 나타낸 도면;
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛을 등록하기 위한 다른 실시예를 나타낸 도면;
도 12는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 차량의 시트를 교체하는 모습을 나타낸 도면;
도 13은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛을 재등록하기 위한 과정을 나타낸 도면;
도 14는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 전력소모 저감방법의 전체적인 과정을 나타낸 도면;
도 15는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 절전조건을 나열한 모습을 나타낸 도면;
도 16은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 메인통신유닛이 슬립조건을 만족한 경우 수행되는 알고리즘의 각 과정을 나타낸 도면;
도 17은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 절전해제조건을 나열한 모습을 나타낸 도면;
도 18은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 메인통신유닛이 웨이크업조건을 만족한 경우 수행되는 알고리즘의 각 과정을 나타낸 도면;
도 19는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛용 배터리 소모량 예측방법의 전체적인 과정을 나타낸 도면;
도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛의 시간 당 소비전력을 판단하기 위한 세부 과정을 나타낸 도면; 및
도 22는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 배터리 소모량 예측방법의 후속 과정을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 버클 시스템은 차량의 시트에 구비되는 버클(30)과, 시트에 구비되어 버클(30)과 연결되는 서브통신유닛(20)과, 상기 서브통신유닛(20)과 무선 통신 가능하게 형성된 메인통신유닛(10)을 포함한다.
상기 버클(30)에는 시트벨트의 텅이 체결되었는지의 여부를 판단할 수 있는 감지수단이 내부에 구비되어 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이와 같이 버클(30)의 감지수단을 통해 감지한 시트벨트의 착용 여부는 상기 버클(30)과 연결된 상기 서브통신유닛(20)에 전달되며, 상기 서브통신유닛(20)은 현재 버클(30)과 텅의 체결 상태를 나타내는 시트벨트 착용정보를 생성할 수 있다.
상기 버클(30)과 상기 서브통신유닛(20)은 차량의 각 시트마다 구비될 수 있으며, 따라서 상기 버클(30) 및 상기 서브통신유닛(20)은 해당 차량의 시트 개수에 대응되는 개수가 존재할 수 있다.
상기 메인통신유닛(10)은 하나 이상의 서브통신유닛(20)으로부터 생성된 시트벨트 착용정보를 수신하여 차량의 중앙연산처리장치(100)에 전달하는 구성요소로서, 상기 서브통신유닛(20)과 무선 통신에 의해 상기 시트벨트 착용정보를 수신받는다.
이때 상기 무선 통신의 경우, 공지된 다양한 종류의 무선 통신 방식 중 어느 것이라도 제한이 없다. 이하 설명될 실시예에서 상기 무선 통신은 블루투스(Bluetooth), 특히 동작 주기가 짧고 슬립 상태에서 전력 소모가 극히 적은 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy)인 것으로 하였으나, 본 발명에 사용되는 무선 통신은 이에 제한되지 않음은 물론이다.
그리고 상기 메인통신유닛(10)은 하나 이상의 서브통신유닛(20)으로부터 생성된 시트벨트 착용정보를 취합하여, 중앙연산처리장치(100)에 전달함에 따라, 상기 중앙연산처리장치(100)는 실시간으로 각 시트의 시트벨트 착용 여부를 판단하여 디스플레이유닛(110) 및 사운드송출유닛(120) 중 적어도 어느 하나를 통해 경보를 수행하도록 할 수 있다.
한편 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 메인통신유닛(10)의 경우 상기 중앙연산처리장치(100)와 같이 차량의 센터콘솔 등에 미리 설치된 형태일 수 있다.
특히 도 2에 예시된 차량(V)의 경우, 총 11개의 시트(S1~S11)가 구비된 승합차 형태이며, 각 시트(S1~S11)에는 서브통신유닛(20a~20k)과 버클(30a~30k)이 대응되도록 구비된다. 또한 메인통신유닛(10)은 중앙연산처리장치(100)와 함께 차량 내에 설치된 형태를 가진다.
서브통신유닛의 구성 및 구조
도 3는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛(20)의 구조를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛(20)에 배터리(B)가 장착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브통신유닛(20)은 하우징(21)과, 서브기판(25)을 포함한다.
상기 하우징(21)은, 서로 결합되어 내부에 수용공간을 형성하는 하부 케이스(21b) 및 상부 케이스(21a)를 포함하고, 상기 하부 케이스(21b) 및 상기 상부 케이스(21a) 중 적어도 하나에는 배터리(B)가 장착되는 배터리장착부(23)가 형성된다.
특히 본 실시예에서 상기 하우징(21)의 하부 케이스(21b)에는, 상기 배터리장착부(23)의 둘레를 따라 구비되어 상기 배터리장착부(23)에 구비된 배터리(B)를 고정시키는 복수 개의 고정부재(22)를 포함한다.
본 실시예에서 사용되는 배터리(B)는 납작한 원통형의 배터리(B)인 것으로 예시하였으며, 따라서 상기 복수 개의 고정부재(22)는 원형의 배터리장착부(23)의 둘레를 따라 서로 이격된 형태를 가진다.
또한 상기 각 고정부재(23)의 끝단에는, 상기 배터리(B)의 상면 중심부를 향해 소정 길이 연장되는 고정후크(22a)가 형성될 수 있다. 이때 상기 고정후크(22a)의 내측은 상기 배터리(B)가 이탈되는 방향으로 경사면을 형성하여, 상기 배터리(B)를 분리하는 과정에서 상기 배터리(B)가 경사면을 따라 미끄러지면 용이하게 분리될 수 있도록 한다.
상기 서브기판(25)은 상기 하우징(21)의 수용공간 내에 구비되어 상기 배터리(B)로부터 전력을 공급받고, 차량의 시트에 구비된 버클과 전기적으로 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하며, 상기 메인통신유닛(10)과의 통신을 수행하는 구성요소이다.
본 실시예에서 상기 서브기판(25)은 상부 케이스(21a) 측에 수용되며, 상기 버클에 전기적으로 연결될 수 있도록 끝단에 커넥터(27)가 형성된 전선(26)이 상기 서브기판(25)으로부터 상기 하우징(21)의 외측으로 연장된 형태를 가진다.
한편 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징(21)의 하부 케이스(21b)에는, 외측에서 분리용 도구(T)를 삽입하여 상기 배터리장착부(23)에 구비된 배터리(B)를 밀어 분리시킬 수 있도록 하는 배터리분리홀(24)이 형성될 수 있다.
본 실시예에서 상기 배터리분리홀(24)은 상기 배터리장착부(23)의 바닥 중앙에 형성되며, 상기 배터리장착부(23)의 직경보다 작은 직경을 가지는 분리용 도구(T)를 통해 배터리(B)를 밀어 상기 배터리(B)가 배터리장착부(23)로부터 이탈되도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 복수의 서브통신유닛(20a~20c)에 전력을 공급하는 배터리팩(40)이 구비된 모습을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 서브통신유닛(20a~20c)은 하나의 배터리팩(40)으로부터 동시에 전력을 공급받을 수도 있다.
이는 승합차의 후열 시트와 같이 차량의 인접한 시트가 서로 일체로 형성된 경우에 용이하게 적용될 수 있으며, 상기 배터리팩(40)은 재충전이 가능하도록 형성될 수도 있다.
이상으로 본 발명의 무선 버클 시스템의 각 구성에 대해 설명하였으며, 이하에서는 무선 버클 시스템을 운용하기 위한 방법에 대해 카테고리 별로 자세히 설명하도록 한다.
무선 버클 시스템의 운용방법
도 7은, 본 발명에 따른 무선 버클 시스템의 운용방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 버클 시스템의 운용방법은 전체적으로 준비과정, 사용과정 및 유지보수과정을 포함한다.
이때 상기 준비과정은 상기 서브통신유닛을 상기 메인통신유닛에 최초로 등록시키기 위한 최초등록단계를 포함하며, 상기 사용과정은 차량의 운행 시 상기 서브통신유닛의 전력소모를 저감시키기 위한 전력소모저감단계 및 차량의 운행 시 상기 서브통신유닛의 배터리 소모량을 예측하기 위한 배터리예측단계를 포함하고, 상기 유지보수과정은 상기 서브통신유닛의 교체 과정에서 새로운 서브통신유닛을 상기 메인통신유닛에 재등록하기 위한 교환단계를 포함한다.
이하에서는 상기 각 단계들에 대해 자세히 설명하도록 한다.
최초등록단계
먼저, 상기 최초등록단계는, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 메인통신유닛(10)의 전원을 최초로 켜는 (a)단계와, 상기 메인통신유닛(10)이 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 서칭하는 (b)단계와, 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 상기 메인통신유닛(10)의 메모리에 저장하는 (c)단계를 포함한다.
즉 본 발명은 차량의 제조가 완료된 직후, 상기 메인통신유닛(10)의 전원을 최초로 켜 각 시트에 설치된 서브통신유닛(20)의 ID값을 메모리에 등록하여 이후 무선 통신을 원활하게 수행할 수 있도록 페어링하게 된다.
또한 무선 버클 시스템의 서브통신유닛(20) 등록방법은, 구체적으로 이하의 실시예들에 나타난 방법으로 진행할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛을 등록하기 위한 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9에 나타난 실시예에서는, 상기 메인통신유닛(10)의 소스 코드에 복수 개의 서브통신유닛(20)의 ID값이 삽입된 형태로 제공된다.
이에 따라, 상기 메인통신유닛(10)이 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 서칭하는 (b)단계에서는, 상기 메인통신유닛(10)의 소스코드에 삽입된 상기 서브통신유닛의 ID값을 서칭하여, 이들을 각각 메인통신유닛(10)의 메모리에 최초로 저장하는 방식이 사용된다.
이때 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 통신 및 CAN(Controller Area Network) 통신에 의해, 해당 로직은 재 수행 가능하도록 설정될 수 있다.
그리고 도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 서브통신유닛(10)을 등록하기 위한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11에 나타난 실시예에서는, 상기 메인통신유닛(10)이 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 서칭하는 (b)단계와, 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 상기 메인통신유닛(10)의 메모리에 저장하는 (c)단계가 복수의 세부적인 단계를 포함하도록 구성되며, 상기 서브통신유닛(10)의 메모리에 해당 서브통신유닛(10)의 ID값이 저장된 형태로 제공된다.
구체적으로 본 실시예에서 상기 (b)단계는, 상기 메인통신유닛(10)과 상기 서브통신유닛(20)을 서로 연결하는 (b-1)단계와, 상기 서브통신유닛(10)의 메모리에 저장된 ID값을 서칭하는 (b-2)단계를 포함한다.
그리고 상기 (c)단계는, 상기 서브통신유닛(20)의 ID값이 스택된 SP(Stack Pointer)를 상기 메인통신유닛(10)의 대응되는 SP와 비교하는 (c-1)단계와, 상기 서브통신유닛(20)의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛(10)의 SP가 비어 있는지의 여부를 판단하는 (c-2)단계와, 상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛(10)의 SP가 비어 있는 것으로 판단된 경우, 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 상기 메인통신유닛(10)의 메모리에 저장하는 (c-3)단계를 포함한다.
즉 최초에 상기 메인통신유닛(10)과 상기 서브통신유닛(20) 간의 페어링이 이루어지는 과정에서는, 서로 대응되는 SP에 대비하고, 상기 메인통신유닛(10)의 SP가 비어 있을 경우 해당 ID값을 메인통신유닛(10)의 메모리에 저장하게 된다.
이때 상기 (c)단계는, 상기 서브통신유닛(20)의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛(10)의 SP가 비어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 해당 SP에 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 덮어씌울 것인지의 선택지를 제공하는 (c-4)단계를 더 포함할 수 있다. 사용자는 이와 같은 선택지를 통해 해당 SP에 상기 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 덮어씌우는 명령을 수행하도록 하거나, 또는 명령 자체를 취소하도록 할 수 있다.
이상으로, 상기 메인통신유닛(10)과 상기 서브통신유닛(20) 간을 서로 최초로 매칭시켜 등록하는 과정에 대해 설명하였다.
교환단계
이하에서는, 차량의 특정 시트 또는 서브통신유닛(20)을 교체할 경우, 해당 서브통신유닛(20)의 재등록 과정에 대해 설명하도록 한다. 그리고 본 카테고리에서의 설명은 전술한 최초등록단계와 연동된다.
도 12에서는, 차량(V)의 보조석인 제2시트(S2)를 제거하고 새로운 제12시트(S12)를 새로 설치하는 것을 예시하였다. 이 과정에서 제2시트(S2)에 설치되어 있는 제2서브통신유닛(20b) 및 제2버클(30c)이 차량(V)에서 제거되며, 제12시트(S12)에 설치되어 있는 제12서브통신유닛(20l) 및 제12버클(30l)이 새롭게 교체되어 차량(V)에 설치된다.
다만, 이는 설명의 편의를 위해 제시한 예시이며, 시트 전체를 교체하는 것이 아니라 시트를 유지하고 서브통신유닛(20)만을 교체하는 경우에도 동일하게 이하의 과정이 적용될 수 있다.
그리고 도 13은 본 발명에 따른 무선 버클 시스템에 있어서, 교체된 서브통신유닛을(20) 재등록하기 위한 과정을 나타낸 도면이다. 본 과정은 제거된 서브통신유닛(20)을 메인통신유닛(10)의 메모리로부터 소거하는 과정인 (d)단계 내지 (e)단계와, 새로 교체된 서브통신유닛(20)을 재등록하는 과정인 (f)단계 내지 (h)단계를 포함한다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제거된 서브통신유닛(20)을 메인통신유닛(10)의 메모리로부터 소거하는 과정은, 상기 메인통신유닛(10)이, 상기 메인통신유닛(10)의 메모리에 등록된 서브통신유닛(20)으로부터 기 설정된 주기로 시트벨트 착용정보를 수신하는 (d)단계와, 상기 서브통신유닛(20)으로부터 시트벨트 착용정보가 기 설정된 횟수만큼 수신되지 않은 경우, 상기 메인통신유닛(10)이 해당 서브통신유닛(20)을 반출된 것으로 등록하는 (e)단계를 포함한다.
상기 (d)단계의 경우, 전술한 (a)내지 (c)단계에 의해 등록된 서브통신유닛(20)의 운용 과정에 관한 것으로, 상기 서브통신유닛(20)은 기 설정된 주기에 따라 상기 메인통신유닛(10)에 시트벨트 착용정보를 지속적으로 전송할 수 있다. 그리고 상기 메인통신유닛(10)은, 시트벨트 착용정보를 중앙연산처리장치(100)에 전달하게 된다.
다만, 상기 서브통신유닛(20)으로부터 시트벨트 착용정보가 기 설정된 횟수만큼 수신되지 않은 경우, 해당 서브통신유닛(20)이 현재 차량에 존재하지 않는 것으로 판단하여, 상기 메인통신유닛(10)은 해당 서브통신유닛(20)의 ID값을 메모리로부터 삭제할 수 있다.
그러나, 전술한 바와 같이 판단하여 해당 서브통신유닛(20)의 ID값을 메모리로부터 삭제하는 것은 일시적으로 통신이 불능 상태에 있는 경우에 오류를 일으킬 위험성이 있다.
따라서, 만약 일시적으로 통신이 해제된 가능성이 있거나 특정 무선 불능 지역에서 통신이 안될 가능성이 있다면, 다시 재연결될 가능성을 고려하여 비록 메인통신유닛(10)에 시트벨트 착용정보가 수신되지 않더라도 해당 서브통신유닛(20)의 ID값을 메모리에서 삭제하지 않고, 특정 플래그(flag)를 사용하여 확인만 해두었다가, 다시 통신이 가능한 상태로 되었을 때 정상동작하도록 할 수 있다.
물론, 일시적으로 통신이 불능 상태에 있는 경우에 해당 서브통신유닛(20)의 ID값을 메모리로부터 삭제한다고 하더라도, 이는 메모리에 기록과 삭제되는 것이 반복됨에 따라 오류가 발생될 수 있다는 것일 뿐, 이로 인해 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다.
그리고 새로 교체된 서브통신유닛(20)을 재등록하는 과정의 경우, 상기 메인통신유닛(10)에 재등록 명령을 송신하는 (f)단계와, 상기 메인통신유닛이 교체된 서브통신유닛(20)에 할당된 ID값을 재서칭하는 (g)단계와, 재서칭된 서브통신유닛(20)의 ID값을, 반출된 것으로 등록된 서브통신유닛(20)이 저장된 SP에 저장하는 (h)단계를 포함한다.
상기 (f)단계에서는 CAN통신을 통해 재등록 명령을 송신하게 되며, 상기 (g)단계 및 상기 (h)단계의 경우 전술한 (b)단계 및 (c)단계의 다양한 실시예가 동일하게 적용될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 시트벨트의 착용 여부를 판단하기 위한 버클 시스템을 전면적으로 무선화함으로써 차량 내부의 배선을 극히 단순하게 구성할 수 있으며, 종류에 관계 없이 모든 시트에 장착된 시트벨트에 대한 착용 여부를 실시간으로 판단할 수 있게 된다.
또한 메인통신유닛(10)과 서브통신유닛(20)을 별도로 공급하게 되는 경우에도, 최초로 메인통신유닛(10)과 서브통신유닛(20)을 효과적으로 매칭하여 등록할 수 있으며, 서브통신유닛(20)의 교체 시에도 원활한 등록을 진행할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
전력소모저감단계
상기 전력소모저감단계는, 도 14에 도시된 바와 같이 차량의 시동이 켜진 시점으로부터 절전조건을 만족하는 제1시점까지, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 기 설정된 제1주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (a)단계와, 차량의 운행 중 상기 절전조건을 만족한 제1시점으로부터 절전해제조건을 만족하는 제2시점까지, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (b)단계와, 차량의 운행 중 상기 절전해제조건을 만족한 제2시점으로부터, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 상기 제2주기보다 짧은 제3주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (c)단계를 포함한다.
상기 (a)단계의 경우, 운전자가 시동을 걸어 차량의 운행을 시작한 시점으로부터, 기 설정된 다양한 절전조건 중 어느 하나가 만족되는 시점까지 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 해당 시트에서 시트벨트를 착용하고 있는지의 여부를 나타내는 정보인 시트벨트 착용정보를 제1주기로 송신하게 된다.
여기서 상기 제1주기는, 초기 설정에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 본 실시예에서 상기 제1주기는 50ms인 것으로 설정하였으나, 이는 본 실시예만으로 제한되지 않음은 물론이다.
또한 상기 절전조건은, 차량의 운행 중 나타날 수 있는 다양한 상황에서의 조건일 수 있다. 이와 같은 절전조건은 시트벨트의 착용 여부를 실시간으로 판단하여야 하는 상황을 벗어나, 차량의 운행 상태가 비교적 안정화된 상태에서 설정되는 조건일 수 있다.
그리고 이와 같이 차량이 차량의 운행 중 상기 절전조건을 만족한 제1시점으로부터는, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 시트벨트 착용정보를 송신하게 된다.
여기서 상기 제2주기 역시, 초기 설정에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 본 실시예에서 상기 제2주기는 1s인 것으로 설정하였으나, 이는 본 실시예만으로 제한되지 않음은 물론이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 절전조건은 다양한 상황에서 만족되는 조건을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 절전조건은 차량의 시동이 켜진 이후 차량의 속도가 기 설정된 제1속도 이상이며, 상기 제1속도보다 빠른 제2속도 미만에 도달한 경우를 포함할 수 있다.
이는 차량의 시동이 켜진 이후 운행이 시작되어 차량이 일정 속도에 도달한 후 안정화된 상태인 경우로서, 제1속도와 제2속도 사이에서 메인통신유닛(10)에서 수신되는 시트벨트 착용정보의 내용을 판단하여 별다른 특이사항이 존재하지 않고 모든 시트에서 시트벨트 착용이 이루어졌으며, 운행 중 해제되지 않은 상태인 것을 전제로 하여 상기 절전조건을 만족하는 것으로 할 수 있다.
즉 본 절전조건은 차량의 속도가 고속으로 판단되는 제2속도에 도달하지 않았으며, 차량의 운행이 시작된 이후 일정 시간이 지나 전체적인 운행 상태가 안정화된 것으로 판단된 경우일 수 있다.
또한 상기 절전조건은, 차량의 시동이 켜진 이후 상기 서브통신유닛(20)으로부터 송신된 시트벨트 착용정보가 상기 메인통신유닛(10)에 n회 이상 수신되고, n회 수신된 시트벨트 착용정보 전체가 시트벨트가 착용된 상태임을 나타내는 경우를 포함할 수 있다.
이는 차량의 시동이 켜진 이후 운행이 시작되어 일정한 시간이 지난 이후, 그 사이에 상기 서브통신유닛(20)으로부터 상기 메인통신유닛(10)에 송신된 n회의 모든 시트벨트 착용정보가 시트벨트가 착용된 상태임을 나타내는 경우, 해당 차량의 탑승자들이 시트벨트를 해제할 의지가 없는 것으로 판단하여 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 감소시키고, 절전 상태로 돌입하게 되는 경우이다.
또한 상기 절전조건은, 차량의 시동이 켜진 이후 상기 메인통신유닛(10)이 슬립조건을 만족한 경우를 포함할 수 있다. 즉 상기 메인통신유닛(10)이 슬립조건을 만족한 경우에는 서브통신유닛(20) 역시 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 감소시켜 전체 시스템이 절전 상태를 유지하도록 한다.
이때 상기 메인통신유닛(10)의 슬립조건은, 일정 시간 내 차량의 평균속도가 기준범위에서 벗어나지 않은 경우, 차량의 운행이 시작된 시점으로부터 기 설정된 경과시간이 지난 경우, 시트벨트가 착용된 상태임을 나타내는 시트벨트 착용정보가 메인통신유닛(10)에 특정 횟수 이상 수신된 경우 등 다양한 상황을 포함할 수 있다.
그리고 이와 같이 상기 메인통신유닛(10)의 슬립조건이 만족된 경우, 상기 (b)단계는, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 메인통신유닛(10)이 상기 서브통신유닛(20)에 슬립 시그널을 송신하는 (b-1)단계와, 상기 메인통신유닛(10)을 슬립 상태로 전환하는 (b-2)단계와, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 슬립 시그널을 수신하고, 상기 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 제2주기로 전환하는 (b-3)단계가 연쇄적으로 수행될 수 있다.
한편 전술한 바와 같이, 차량의 운행 중 절전해제조건을 만족한 제2시점으로부터는, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 상기 제2주기보다 짧은 제3주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (c)단계가 수행된다.
상기 (c)단계의 경우, 차량의 운행 중 기 설정된 다양한 절전해제조건 중 어느 하나가 만족될 경우, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 시트벨트 착용정보를 제3주기로 송신하게 된다.
여기서 상기 제3주기는, 초기 설정에 따라 다양하게 정해질 수 있다. 본 실시예에서 상기 제3주기는 전술한 제1주기와 같이 50ms인 것으로 설정하였으나, 이는 본 실시예만으로 제한되지 않음은 물론이다.
또한 상기 절전해제조건은, 차량의 운행 중 나타날 수 있는 다양한 긴급 상황에서의 조건일 수 있다. 이와 같은 절전해제조건은 시트벨트의 착용 여부를 강력하게 판단하여야 하는 상황, 즉 차량의 운행 상태가 불안정한 상태에서 설정되는 조건일 수 있다.
도 17에 도시된 바와 같이, 상기 절전해제조건은 다양한 상황에서 만족되는 조건을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 절전해제조건은, 차량의 운행 중 차량의 속도가 기 설정된 제2속도 이상에 도달한 경우를 포함할 수 있다.
이는 차량의 운행 중 차량이 고속으로 판단되는 기준점인 제2속도 이상에 도달한 경우로서, 고속 운행 중인 차량의 경우 안전을 위해 각 탑승자의 시트벨트 착용 여부를 판단하는 주기를 짧게 하여야 할 필요가 있다.
즉 본 절전해제조건은 다른 모든 조건에 선행하여, 차량의 속도가 고속으로 판단되는 제2속도에 도달한 경우 상기 서브통신유닛(20)이 제3주기로 시트벨트 착용정보를 송신함에 따라 안전도를 높일 수 있다.
또한 상기 절전해제조건은, 차량의 운행 중 시트벨트 착용정보 중 적어도 어느 하나가, 시트벨트가 미착용된 상태임을 나타내는 경우를 포함할 수 있다.
다만, 상기 절전해제조건은 전술한 절전조건과 달리 상기 서브통신유닛(20)이 절전상태에 있어서 작동이 원활하지 않을 수 잇으므로, 시트벨트 착용정보 중 적어도 어느 하나를 상기 서브통신유닛(20)으로부터 받을 수 없을 것이기에, 상기 메인통신유닛(10) 또는 제3의 구성을 통해 이를 받아야 할 것이며, 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 물론이다.
즉, 이는 차량의 운행 중 어느 하나의 시트 이상에서 체결되었던 텅과 버클(30)이 서로 분리됨을 나타내는 시트벨트 착용정보가 1회 이상 수신된 경우로서, 해당 시트벨트 착용정보가 수신된 시점으로부터 긴급 상황인 것으로 판단하여 각 탑승자의 시트벨트 착용 여부를 판단하는 주기를 제3주기로 전환하게 되도록 하면, 시트벨트의 착용정보를 어디서 수신받았던지 여부와 무관하게 모두 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.
또한 이와 함께, 중앙연산처리장치(100)에서는 디스플레이유닛(110) 및 사운드송출유닛(120) 중 적어도 어느 하나를 통해 경보를 수행할 수 있다.
그리고 상기 절전해제조건은, 차량의 운행 중 상기 메인통신유닛(10)이 웨이크업조건을 만족한 경우를 포함할 수 있다.
이는 상기 메인통신유닛(10)이 슬립조건을 만족하여 슬립 상태로 전환된 이후, 차량의 운행 중 기 설정된 웨이크업조건이 만족된 경우로서, 상기 메인통신유닛(10)을 웨이크업 상태로 전환하는 동시에 상기 서브통신유닛(20)은 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기를 제3주기로 전환하게 되는 경우이다.
이때 상기 메인통신유닛(10)의 웨이크업조건은, 일정 시간 내 차량의 평균속도가 기준범위를 벗어난 경우, 미리 설정된 일정한 시각에 도달한 경우, 시트벨트가 미착용된 상태임을 나타내는 시트벨트 착용정보가 메인통신유닛(10)에 특정 횟수 이상 수신된 경우 등 다양한 상황을 포함할 수 있다.
그리고 이와 같이 상기 메인통신유닛(10)의 웨이크업조건이 만족된 경우, 상기 (c)단계는, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 메인통신유닛(10)을 웨이크업 상태로 전환하는 (c-1)단계와, 상기 메인통신유닛(10)이 상기 서브통신유닛(20)에 웨이크업 시그널을 송신하는 (c-2)단계와, 상기 서브통신유닛(20)이 상기 웨이크업 시그널을 수신하고, 상기 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 제3주기로 전환하는 (c-3)단계가 연쇄적으로 수행될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 무선 버클 시스템을 운용하는 과정에서, 차량의 운행 중 다양한 조건에 따라 서브통신유닛의 시트벨트 착용정보 송신 주기를 가변시켜 시스템 내에서 사용되는 전력 소비를 최소화할 수 있게 된다.
배터리예측단계
상기 배터리예측단계는, 도 19에 도시된 바와 같이 상기 서브통신유닛(20)에 전력을 공급하는 배터리의 총 용량을 판단하는 (a)단계와, 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력을 판단하는 (b)단계와, 시점과 종점을 포함하는 기 설정된 단위기간 내에서, 차량의 총 운행시간을 기산하는 (c)단계와, 기 설정된 단위기간의 종점이 도래한 시점에서, 상기 배터리의 총 용량으로부터 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력과 상기 차량의 총 운행시간과의 곱을 차감하는 (d)단계를 포함한다.
상기 (a)단계의 경우 서브통신유닛(20)에 적용되는 배터리의 용량을 차량의 중앙연산처리장치(100)에 입력하는 것으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 (b)단계 역시 스펙 상으로 안내되는 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력을 차량의 중앙연산처리장치(100)에 입력하는 것으로 이루어질 수 있다.
이와 더불어, 본 실시예에서 상기 (b)단계는 기 설정된 단위기간 내 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 송신한 시트벨트 착용정보의 총 송신 횟수를 근거로 하여, 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력을 판단하는 방법을 사용한다.
즉 서브통신유닛(20)이 시트벨트 착용정보를 1회 송신하는 데 소요되는 소비전력은 극소한 오차 범위 내에서 일정한 것으로 간주할 수 있으므로, 본 실시예는 기 설정된 단위기간 내 상기 서브통신유닛(20)이 상기 메인통신유닛(10)에 송신한 시트벨트 착용정보의 총 송신 횟수를 통해 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력을 판단할 수 있다.
구체적으로 상기 (b)단계는, 도 20에 도시된 바와 같이 기 설정된 단위기간의 시점으로부터, 상기 서브통신유닛(20)이 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기가 달라지는 제n주기변경시점까지의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 기산하는 (b-1)단계와, 상기 (b-1)단계의 제n주기변경시점으로부터, 상기 서브통신유닛(20)이 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기가 달라지는 제n+1주기변경시점까지의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 기산하는 (b-2)단계와, 기 설정된 단위기간의 종점까지 상기 (b-2)단계를 반복 수행하는 (b-3)단계와, 상기 (b-1)단계 내지 상기 (b-3)단계까지의 각 주기변경시점에서 산출된 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 통해 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력을 판단하는 (b-4)단계를 포함할 수 있다.
즉 상기 (b-1)단계 및 상기 (b-2)단계는, 특정 조건에 따라 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기가 달라지는 각 주기변경시점마다, 이전 주기변경시점으로부터 현재 도래한 주기변경시점까지의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 기산하게 된다. 이에 따라 서로 인접한 주기변경시점 사이마다의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 산출할 수 있다.
즉 본 발명은 (b-3)단계를 통해 상기와 같은 과정을 기 설정된 단위기간의 시점부터 종점까지 반복하고, (b-4)단계를 통해 상기 (b-1)단계 내지 상기 (b-3)단계까지의 각 주기변경시점에서 산출된 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 통해 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력을 판단할 수 있다.
그리고 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 (b-4)단계는, 보다 세부적으로 상기 각 주기변경시점에서 기산된 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수의 합을 산출하는 (b-4-1)단계와, 시트벨트 착용정보의 1회 송신에 따른 소비전력을 기준으로, 기 설정된 단위기간의 시점과 종점 사이의 총 소비전력을 산출하는 (b-4-2)단계와, 상기 (b-4-2)단계에서 산출된 기 설정된 단위기간의 시점과 종점 사이의 총 소비전력을 시간 당 소비전력으로 환산하는 (b-4-3)단계를 포함할 수 있다.
즉 상기 (b-4-1)단계 내지 상기 (b-4-3)단계는 특정 서브통신유닛(20)의 사용에 따라 누적된 총 소비전력 데이터를 통해, 평균적인 시간 당 소비전력을 환산할 수 있도록 한다.
한편 차량의 총 운행시간을 기산하는 (c)단계의 경우, 차량의 중앙연산처리장치(100)로부터 산출되는 트립 정보를 통해 얻을 수 있으며, 상기 (d)단계는 상기 배터리의 총 용량으로부터 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력과 상기 차량의 총 운행시간과의 곱을 차감하여, 남은 배터리의 용량을 산출하는 과정이다.
이와 같은 각 단계에 의해 본 발명은 배터리의 소모량을 합리적으로 예측하고, 시간의 소요에 따른 배터리 잔량을 높은 정확도로 안내할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 도 22에 도시된 바와 같이 전술한 (d)단계 이후 수행되는 복수 개의 기 설정된 단위기간마다 산출된 상기 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력 평균을 산출하는 (e)단계와, 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력 평균을 다른 서브통신유닛의 시간 당 소비전력으로 적용하는 (f)단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (e)단계 및 상기 (f)단계는 일정 단위기간 동안 산출된 하나 이상의 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력 평균을, 다른 서브통신유닛(20)의 시간 당 소비전력으로 적용하도록 할 수 있다. 이와 같이 하는 이유는 각 서브통신유닛(20)의 소비전력이 오차 범위 내에서 비슷하다고 예측될 경우, 별도의 연산 과정 없이 간편하게 소비전력을 추측할 수 있기 때문이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 메인통신유닛
20: 서브통신유닛
21: 하우징
22: 고정부재
22a: 고정후크
23: 배터리장착부
24: 배터리분리홀
30: 버클
100: 중앙연산처리장치
110: 디스플레이유닛
120: 사운드송출유닛

Claims (29)

  1. 시트에 구비된 버클과 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하고, 무선통신수단을 통해 해당 시트의 시트벨트 착용정보를 송신하는 하나 이상의 서브통신유닛; 및
    상기 서브통신유닛으로부터 시트벨트 착용정보를 수신하여 차량의 중앙연산처리장치에 전달하는 메인통신유닛;
    을 포함하는 무선 버클 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브통신유닛은,
    서로 결합되어 내부에 수용공간을 형성하는 하부 케이스 및 상부 케이스를 포함하고, 배터리가 장착되는 배터리장착부를 포함하는 하우징; 및
    상기 하우징 내에 구비되어 상기 배터리로부터 전력을 공급받고, 시트에 구비된 버클과 전기적으로 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하며, 상기 메인통신유닛과의 통신을 수행하는 서브기판;
    을 포함하는 무선 버클 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 배터리장착부의 둘레를 따라 구비되어 상기 배터리장착부에 구비된 배터리를 고정시키는 복수 개의 고정부재를 포함하는 무선 버클 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정부재의 끝단에는 상기 배터리의 상면 중심부를 향해 소정 길이 연장되는 고정후크가 형성된 무선 버클 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정후크의 내측은 상기 배터리가 이탈되는 방향으로 경사면을 형성하는 무선 버클 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 하우징에는,
    외측에서 분리용 도구를 삽입하여 상기 배터리장착부에 구비된 배터리를 밀어 분리시킬 수 있도록 하는 배터리분리홀이 형성된 무선 버클 시스템.
  7. 시트에 구비된 버클과 연결되어 시트벨트의 착용 여부를 감지하고, 무선통신수단을 통해 해당 시트의 시트벨트 착용정보를 송신하며, 배터리에 의해 전력을 공급받는 하나 이상의 서브통신유닛 및 상기 서브통신유닛으로부터 시트벨트 착용정보를 수신하여 차량의 중앙연산처리장치에 전달하는 메인통신유닛을 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법에 있어서,
    상기 서브통신유닛을 상기 메인통신유닛에 최초로 등록시키기 위한 최초등록단계를 포함하는 준비과정;
    차량의 운행 시 상기 서브통신유닛의 전력소모를 저감시키기 위한 전력소모저감단계와, 차량의 운행 시 상기 서브통신유닛의 배터리 소모량을 예측하기 위한 배터리예측단계를 포함하는 사용과정; 및
    상기 서브통신유닛의 교체 과정에서 새로운 서브통신유닛을 상기 메인통신유닛에 재등록하기 위한 교환단계를 포함하는 유지보수과정;
    을 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 최초등록단계는,
    상기 메인통신유닛의 전원을 최초로 켜는 (a)단계;
    상기 메인통신유닛이 상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 서칭하는 (b)단계; 및
    상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 상기 메인통신유닛의 메모리에 저장하는 (c)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 메인통신유닛의 소스코드에 삽입된 상기 서브통신유닛의 ID값을 서칭하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 메인통신유닛과 상기 서브통신유닛을 서로 연결하는 (b-1)단계; 및
    상기 서브통신유닛의 메모리에 저장된 ID값을 서칭하는 (b-2)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP(Stack Pointer)를 상기 메인통신유닛의 대응되는 SP와 비교하는 (c-1)단계;
    상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛의 SP가 비어 있는지의 여부를 판단하는 (c-2)단계; 및
    상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛의 SP가 비어 있는 것으로 판단된 경우, 상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 상기 메인통신유닛의 메모리에 저장하는 (c-3)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 서브통신유닛의 ID값이 스택된 SP에 대응되는 상기 메인통신유닛의 SP가 비어 있지 않은 것으로 판단된 경우, 해당 SP에 상기 서브통신유닛에 할당된 ID값을 덮어씌울 것인지의 선택지를 제공하는 (c-4)단계를 더 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 교환단계는,
    상기 메인통신유닛이, 상기 메인통신유닛의 메모리에 등록된 서브통신유닛으로부터 기 설정된 주기로 시트벨트 착용정보를 수신하는 (d)단계; 및
    상기 서브통신유닛으로부터 시트벨트 착용정보가 기 설정된 횟수만큼 수신되지 않은 경우, 상기 메인통신유닛이 해당 서브통신유닛을 반출된 것으로 등록하는 (e)단계;
    를 더 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 교환단계는,
    상기 메인통신유닛에 재등록 명령을 송신하는 (f)단계;
    상기 메인통신유닛이 교체된 서브통신유닛에 할당된 ID값을 재서칭하는 (g)단계; 및
    재서칭된 서브통신유닛의 ID값을, 반출된 것으로 등록된 서브통신유닛이 저장된 SP에 저장하는 (h)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 전력소모저감단계는,
    차량의 시동이 켜진 시점으로부터 절전조건을 만족하는 제1시점까지, 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 기 설정된 제1주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (a)단계;
    차량의 운행 중 상기 절전조건을 만족한 제1시점으로부터 절전해제조건을 만족하는 제2시점까지, 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 상기 제1주기보다 긴 제2주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (b)단계; 및
    차량의 운행 중 상기 절전해제조건을 만족한 제2시점으로부터, 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 상기 제2주기보다 짧은 제3주기로 시트벨트 착용정보를 송신하는 (c)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제3주기는 상기 제1주기와 동일한 주기로 설정되는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 절전조건은,
    차량의 시동이 켜진 이후 차량의 속도가 기 설정된 제1속도 이상이며, 상기 제1속도보다 빠른 제2속도 미만에 도달한 경우를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 절전조건은,
    차량의 시동이 켜진 이후 시트벨트 착용정보가 상기 메인통신유닛에 n회 이상 수신되고, n회 수신된 시트벨트 착용정보 전체가 시트벨트가 착용된 상태임을 나타내는 경우를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 절전조건은,
    차량의 시동이 켜진 이후 슬립조건을 만족한 경우를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    상기 메인통신유닛이 상기 슬립조건을 만족한 경우, 상기 메인통신유닛이 상기 서브통신유닛에 슬립 시그널을 송신하는 (b-1)단계;
    상기 메인통신유닛을 슬립 상태로 전환하는 (b-2)단계; 및
    상기 서브통신유닛이 상기 슬립 시그널을 수신하고, 상기 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 제2주기로 전환하는 (b-3)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 절전해제조건은,
    차량의 운행 중 차량의 속도가 기 설정된 제2속도 이상에 도달한 경우를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 절전해제조건은,
    차량의 운행 중 시트벨트 착용정보 중 적어도 어느 하나가 시트벨트가 미착용된 상태임을 나타내는 경우를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 절전해제조건은,
    차량의 운행 중 웨이크업조건을 만족한 경우를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 (c)단계는,
    상기 메인통신유닛이 상기 웨이크업조건을 만족한 경우, 상기 메인통신유닛을 웨이크업 상태로 전환하는 (c-1)단계;
    상기 메인통신유닛이 상기 서브통신유닛에 웨이크업 시그널을 송신하는 (c-2)단계; 및
    상기 서브통신유닛이 상기 웨이크업 시그널을 수신하고, 상기 시트벨트 착용정보의 송신 주기를 제3주기로 전환하는 (c-3)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  25. 제7항에 있어서,
    상기 배터리예측단계는,
    상기 서브통신유닛에 전력을 공급하는 배터리의 총 용량을 판단하는 (a)단계;
    상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력을 판단하는 (b)단계;
    시점과 종점을 포함하는 기 설정된 단위기간 내에서, 차량의 총 운행시간을 기산하는 (c)단계; 및
    기 설정된 단위기간의 종점이 도래한 시점에서, 상기 배터리의 총 용량으로부터 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력과 상기 차량의 총 운행시간과의 곱을 차감하는 (d)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    기 설정된 단위기간 내 상기 서브통신유닛이 상기 메인통신유닛에 송신한 시트벨트 착용정보의 총 송신 횟수를 근거로 하여 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력을 판단하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 (b)단계는,
    기 설정된 단위기간의 시점으로부터, 상기 서브통신유닛이 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기가 달라지는 제n주기변경시점까지의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 기산하는 (b-1)단계;
    상기 (b-1)단계의 제n주기변경시점으로부터, 상기 서브통신유닛이 시트벨트 착용정보를 송신하는 주기가 달라지는 제n+1주기변경시점까지의 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 기산하는 (b-2)단계;
    기 설정된 단위기간의 종점까지 상기 (b-2)단계를 반복 수행하는 (b-3)단계; 및
    상기 (b-1)단계 내지 상기 (b-3)단계까지의 각 주기변경시점에서 산출된 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수를 통해 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력을 판단하는 (b-4)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 (b-4)단계는,
    상기 각 주기변경시점에서 기산된 시트벨트 착용정보 총 송신 횟수의 합을 산출하는 (b-4-1)단계;
    시트벨트 착용정보의 1회 송신에 따른 소비전력을 기준으로, 기 설정된 단위기간의 시점과 종점 사이의 총 소비전력을 산출하는 (b-4-2)단계; 및
    상기 (b-4-2)단계에서 산출된 기 설정된 단위기간의 시점과 종점 사이의 총 소비전력을 시간 당 소비전력으로 환산하는 (b-4-3)단계;
    를 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 (a)단계 내지 상기 (d)단계는 복수 회 수행되고,
    복수 개의 기 설정된 단위기간마다 산출된 상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력 평균을 산출하는 (e)단계; 및
    상기 서브통신유닛의 시간 당 소비전력 평균을 다른 서브통신유닛의 시간 당 소비전력으로 적용하는 (f)단계;
    를 더 포함하는 무선 버클 시스템의 운용방법.
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