KR20210122383A - 카시트 내 탑승자 정보 생성 방법 및 이를 이용한 탑승자 안전 모니터링 시스템 - Google Patents

카시트 내 탑승자 정보 생성 방법 및 이를 이용한 탑승자 안전 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

탑승자 안전 모니터링 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 카시트 및 서버를 포함한다. 상기 카시트는 착좌부, 등받이부, 안전벨트, 탑승자 착석 감지 센서, 안전벨트 체결 감지 센서, 컨트롤러부 및 통신부를 포함한다. 상기 시스템은 카시트로부터 탑승자와 관련된 정보를 사용자에게 제공함으로써, 탑승자와 분리된 공간에서도 사용자의 탑승자 안전 모니터링이 가능하도록 하는 효과를 제공한다.

Description

카시트 내 탑승자 정보 생성 방법 및 이를 이용한 탑승자 안전 모니터링 시스템{METHOD FOR GENERATING INFORMATION ABOUT A PASSENGER IN A CAR SEAT AND MONITORING SYSTEM FOR PASSENGER SAFETY USINING THE SAME}
본 발명은 안전 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 내 탑승자의 안전을 모니터링하는 시스템에 관한 것이다.
카시트는 차량 내 자동차 좌석 위에 고정 설치하여 사용하는 별도의 의자를 말한다. 이러한 카시트는 차량에 탑승하는 유아 또는 어린이를 충격으로부터 보호하기 위한 것이다. 일반 자동차 좌석은 유아 또는 어린이가 착석하여 안전벨트를 체결하여도, 신체가 고정되기 어렵기 때문에 많은 보호자들이 자동차 내에 카시트를 설치하여 사용한다.
그러나 대부분의 유아 및 어린이가 카시트에 착석하여 안전벨트 착용한 경우 불편함과 답답함을 호소한다. 결국 보호자의 부재 시 또는 보호자의 주의가 분산된 틈을 타서 체결된 안전벨트를 풀거나 카시트로부터 탈출한다. 카시트는 차량 내 일반 좌석과는 달리 안전벨트 체결 여부에 관한 정보를 운전자에게 전달할 수 있는 장치를 구비하고 있지 않기 때문에, 보호자가 운전을 하거나, 분리된 공간에 있는 때에는 유아 및 어린이의 이러한 행동을 인지하기 어려운 문제점이 있다.
특히 각각의 유아 및 아이의 카시트 착석 및 안전벨트 체결에 관한 관리 감독이 어려운, 다수의 유아 및 아이가 탑승하는 대형 차량의 경우, 이러한 문제점은 큰 사고를 야기시킬 수도 있다.
공개특허공보 제10-2018-0032127호, 2018.03.29
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 사용자에게 탑승자의 카시트 착석 및 안전벨트 착용 등에 관한 탑승자 정보를 제공함으로써, 탑승자의 안전을 모니터링 할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 탑승자 안전 모니터링 시스템은, 탑승자의 하체와 접촉하는 착좌부, 탑승자의 상체와 접촉하는 등받이부 및 안전벨트를 포함하는 하나 이상의 카시트 및 상기 카시트로부터 상기 탑승자의 카시트 착석 및 안전벨트 착용에 관한 탑승자 정보를 수신하고, 사용자 디바이스에게 상기 탑승자 정보를 송신하는 서버를 포함하고, 상기 카시트는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되어 상기 탑승자의 카시트 착석을 감지하는 착석 감지 센서, 상기 안전벨트에 배치되어 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지하는 안전 벨트 체결 감지 센서, 상기 카시트 내 배치되는 온도 감지 센서, 상기 착석 감지 센서, 상기 안전 벨트 체결 감지 센서 및 상기 온도 감지 센서와 연결되고, 상기 탑승자의 카시트 착석 및 안전벨트 착용 여부를 결정하여 상기 탑승자 정보를 생성하는 컨트롤러부와 상기 서버에게 상기 탑승자 정보를 송신하는 통신부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 하나의 셀을 형성하여 배치되는 압력 센서이고, 상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 체적 변화에 따른 상기 압력 센서의 센싱 값 변화에 기초하여 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러부는 상기 압력 센서의 센싱 값 변화를 기초로 상기 탑승자의 호흡 및 심박수를 추출하고, 상기 압력 센서의 센싱 값 변화 및 상기 탑승자의 호흡 및 심박수 추출 결과에 기초하여 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러부는 상기 압력 센서의 센싱 값 변화 및 상기 탑승자의 호흡 및 심박수 추출 결과에 기초하여 상기 카시트에 인체가 착석하였는지 또는 물건이 놓였는지 판별하고, 상기 판별 결과에 기초하여 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수 개의 압력 센서이고, 상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 체적 변화에 따른 상기 압력 센서의 센싱 값 변화에 기초하여, 상기 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수 개의 압력 센서이고, 상기 컨트롤러부는 상기 복수 개의 압력 센서의 센싱 값과 사전 저장된 기준 센싱 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러부는 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 상기 기준 센싱 값을 포함하는 착석 형상 데이터베이스를 포함하고, 상기 컨트롤러부는 상기 복수 개의 압력 센서의 센싱 값과 상기 착석 형상 데이터베이스의 기준 센싱 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 카시트에 인체가 착석하였는지 또는 물건이 놓였는지 판별하고, 상기 판별 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는, 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되는 적외선 검출 센서로서, 상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 착석 시 상기 탑승자의 신체로부터 검출되는 적외선을 감지하여, 상기 적외선 검출 센서의 적외선 감지 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되어, 전도성 재질의 상부층 및 하부층과, 상기 상부층 및 상기 하부층 사이에 절연체를 포함하고, 상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 착석시 상부 층에 가해지는 압력에 의한 절연체의 두께 변화로 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는, 카시트의 착좌부 및 등받이부에 각각 배치되며, 나선형의 1차 코일을 포함하는 상부층 및 나선형의 2차 코일을 포함하는 하부층과, 상기 상부층 및 하부층 사이에 탄성체를 포함하고, 상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 착석시, 상기 탄성체의 두께 변화로 인한, 상기 1차 코일로부터 발생하는 자기장에 의한 상기 2차 코일에 유도되는 전류양의 변화를 감지하고, 상기 전류량 변화 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는, 카시트의 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되는 무게 측정 센서이고, 상기 무게 측정 센서는 상기 탑승자의 착석 시 카시트에 미치는 무게를 감지하고, 상기 컨트롤러부는 상기 무게 측정 센서의 감지 결과에 기초하여, 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되는 스위치이고, 상기 스위치는 상기 탑승자의 착석 시 탑승자가 카시트에 미치는 압력 또는 탑승자의 무게에 의해 동작하고, 상기 컨트롤러부는 상기 스위치의 동작 결과에 기초하여, 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 안전벨트는 전도성 재질로 형성된 클립부, 및 상기 클립부와 결합 가능한 버클부를 포함하고, 상기 버클부는 제1 전극에 상응하는 제1 걸쇠와, 상기 제1 걸쇠와 분리되어, 제2 전극에 상응하는 제2 걸쇠를 포함하고, 상기 클립부가 상기 버클부에 삽입되어 상기 클립부의 홀에 상기 버클부의 상기 제1 걸쇠 및 상기 제2 걸쇠가 결합되면, 상기 클립부, 상기 제1 걸쇠, 및 상기 제2 걸쇠가 전기적으로 연결되고, 상기 안전벨트 체결 감지 센서는 상기 클립부, 상기 제1 걸쇠, 및 상기 제2 걸쇠를 통하여 전기가 도통하는지 감지하여 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지할 수 있다.
또한, 상기 안전벨트는 전도성 재질로 형성된 클립부, 및 상기 클립부와 결합 가능한 버클부를 포함하고, 상기 클립부는 제1 전극에 상응하는 제1 클립과, 제2 전극에 상응하는 제2 클립을 포함하고, 상기 제 1클립 및 상기 제 2클립이 상기 버클부에 삽입되어 상기 제 1클립부의 홀 및 상기 제2 클립부의 홀에 상기 버클부의 걸쇠가 결합되면, 상기 제 1클립, 제 2클립 및 상기 걸쇠가 전기적으로 연결되고, 상기 안전벨트 체결 감지 센서는 상기 제1 클립, 상기 제2 클립 및 상기 버클부의 걸쇠를 통하여 전기가 도통하는지 감지하여 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지할 수 있다.
또한, 상기 안전벨트는 전도성 재질로 형성된 클립부, 및 상기 클립부와 결합 가능한 버클부를 포함하고, 상기 클립부는 제1 클립 및 상기 제1 클립과 분리된 제 2 클립을 포함하고, 상기 버클부는 제1 전극에 상응하는 제1 걸쇠와, 상기 제1 걸쇠와 분리되어, 제2 전극에 상응하는 제2 걸쇠를 포함하고, 상기 제1 클립 및 상기 제2 클립이 상기 버클부에 삽입되어, 상기 버클부의 제1 걸쇠와 상기 제1 클립 및 상기 제2 클립이 결합되고, 상기 제1 클립과 상기 제2 클립이 서로 접촉하고, 상기 버클부의 제2 걸쇠와 상기 제2 클립이 결합되면, 상기 제1 클립, 상기 제2 클립, 상기 제1 걸쇠, 및 상기 제2 걸쇠가 전기적으로 연결되고, 상기 안전벨트 체결 감지 센서는 상기 제1 걸쇠, 상기 제2 걸쇠, 상기 제1 클립 및 상기 제2 클립을 통하여 전기가 도통하는지 감지하여 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지할 수 있다.
또한, 상기 온도 센서는 상기 카시트에 착석한 상기 탑승자의 체온 및 상기 탑승자가 탑승해 있는 차량 내 온도를 감지하고, 상기 컨트롤러부는 상기 온도 센서의 감지 결과에 기초하여, 상기 탑승자의 체온 및 상기 차량의 화재 발생 유무를 결정하고, 상기 탑승자 정보는 상기 결정된 탑승자의 체온 및 상기 차량의 화재 발생 유무에 관한 정보를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 카시트의 탑승자 정보 생성 방법은, 컴퓨터에 의해 수행되는 방법으로서, IDLE상태에서 주기적으로 카시트 내 착석 감지 센서의 상태를 확인하는 단계, 상기 착석 감지 센서의 카시트 착석을 감지하는 단계, 상기 착석 감지 센서가 카시트 착석을 감지하면, 상기 카시트 내 컨트롤러부가 상기 탑승자의 카시트 착석 정보를 생성하고, 상기 카시트 내 통신부가 상기 카시트 착석 정보를 발신하는 단계, 상기 카시트 착석 정보를 발신하면, 상기 카시트 내 안전벨트 체결 감지 센서를 활성화하고 상기 안전벨트 체결을 주기적으로 확인하는 단계, 상기 안전벨트 체결 감지 센서의 안전벨트 체결을 감지하는 단계, 상기 안전벨트 체결을 감지하면, 상기 컨트롤러부가 탑승자의 안전벨트 체결 정보를 생성하고, 상기 통신부가 상기 안전벨트 체결 정보를 상기 서버에 발신하는 단계 및 상기 카시트의 전원 상태를 확인하고, 주기적으로 상기 안전벨트 체결 여부를 모니터링 하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 하나의 셀을 형성하여 배치되는 압력 센서이고, 상기 착석 감지 센서의 카시트 착석을 감지하는 단계 이후, 상기 컨트롤러부가 상기 압력 센서의 센싱 값을 추출하는 단계 및 상기 컨트롤러부가 상기 센싱 값 변화를 기초로 탑승자의 호흡 및 심박 수의 추출이 가능한지 판단하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수 개의 압력 센서이고, 상기 컨트롤러부는 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값을 포함하는 착석 형상 데이터베이스를 포함하고, 상기 착석 감지 센서의 카시트 착석을 감지하는 단계 이후, 상기 컨트롤러부가 상기 복수 개의 압력 센서의 각각의 센싱 값을 수집하는 단계, 상기 컨트롤러부가 상기 복수 개의 압력 센서의 센싱 값을 상기 착석 형상 데이터베이스의 기준 센싱 값과 비교하여, 탑승자의 착석 형상을 매핑하는 단계 및 상기 매핑 결과를 기초로, 탑승자의 착석 여부를 판단하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 탑승자 안전 모니터링 시스템에 의하면, 사용자가 착석한 카시트에서 탑승자의 착석, 안전벨트 착용, 탑승자의 체온 및 충격, 차량의 실시간 위치 등에 관한 탑승자 정보를 생성하고, 이러한 정보를 서버를 통해 사용자에게 송신함으로써, 사용자가 탑승자와 분리된 공간에서도 탑승자의 안전을 효율적으로 모니터링할 수 있다.
또한, 사용자는 하나 이상의 차량으로부터 각각의 탑승자 정보를 수신함으로써, 다수의 탑승자의 안전을 편리하고 효율적으로 모니터링하여 관리할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명인 탑승자 안전 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 구성요소인 카시트 외관의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카시트 내부의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착석 감지 센서를 압력 센서로 구현하는 것을 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카시트에 포함되는 압력 센서 배치에 관한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착석 감지 센서를 커패시터 센서로 구현하는 것을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 착석 감지 센서를 적외선 검출 센서로 구현하는 것을 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 착석 감지 센서를 유도 전류 검출 센서로 구현하는 것을 나타내는 예시도이다
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카시트의 탑승자 정보 생성 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서를 포함하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 압력 센서를 포함하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.
도 12는 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부의 사시도이다.
도 13은 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부를 포함하는 안전벨트 내 전기적 신호의 흐름에 관한 개념도이다.
도 14는 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 버클부의 사시도이다.
도 15는 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 버클부를 포함하는 안전벨트 내 전기적 신호의 흐름에 관한 개념도이다
도 16은 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부의 사시도이다.
도 17는 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부를 포함하는 안전벨트 내 전기적 신호의 흐름에 관한 개념도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예로서, 사용자 디바이스에 탑승자 정보를 나타내는 방법에 관한 예시도이다.
도 19은 본 발명의 다른 실시예로서, 사용자 디바이스에 하나 이상의 차량의 탑승자 정보를 나타내는 방법에 관한 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 “카시트”는 유아 및 어린이를 충격으로부터 보호하기 위하여 차량의 좌석 위에 고정시켜 사용하는 장치 또는 일반적으로 차량에 설치되어 탑승자가 착석하는 공간을 제공하는 장치일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 “사용자”는 본 발명을 실시하는 자로서, 탑승자가 탑승하는 차량의 운전자일 수 있으며, 탑승자와 공간적으로 분리되어 있는 탑승자의 보호자 또는 차량의 관리자 등 제3자일 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 “탑승자 정보”는 탑승자의 착석 및 탑승자의 안전벨트 여부에 관한 정보이다. 탑승자 정보는 센서로부터 센싱 결과를 수신한 컨트롤러부에 의해 생성된다. 상기 탑승자 정보는 카시트 내 통신부에 의해 서버에 송신되어, 최종적으로 사용자가 이를 수신한다. 또한 탑승자 정보에는 탑승자가 탑승해 있는 차량 정보, 차량의 위치, 탑승자의 체온, 충격, 호흡 및 심박수 등에 관한 정보가 더 포함될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명인 탑승자 안전 모니터링 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 안전 모니터링 시스템(1000)은 하나 이상의 카시트(100), 서버(200) 및 사용자 디바이스(300)를 포함한다. 탑승자 안전 모니터링 시스템(1000)내에서 하나 이상의 카시트(100)는 차량(미도시)내 설치되며, 탑승자의 카시트(100) 착석 시 탑승자에 관한 정보를 서버(200)에 송신하고, 서버(200)는 카시트(100)로부터 수신한 탑승자 정보를 사용자 디바이스(300)에 송신한다.
본 실시예에 따른 탑승자 안전 모니터링 시스템(1000)을 이용하면, 사용자는 탑승자와 분리된 공간에서도 탑승자 정보에 관한 실시간 모니터링이 가능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 구성요소인 카시트(100) 외관의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 카시트(100)는 탑승자의 하체와 접촉하는 착좌부(110), 탑승자의 상체와 접촉하는 등받이부(120), 안전벨트(130), 착석 감지 센서(130), 안전 벨트 체결 감지 센서(140), 컨트롤러부(160) 및 통신부(170)를 포함할 수 있다.
착좌부(110)는 탑승자의 카시트(100) 착석 시 탑승자의 신체부위 중 하체인 엉덩이, 허벅지 등과 접촉하며 이에 한정하지 않고 탑승자의 하체 전체가 접촉할 수 있도록 형성될 수 있다.
등받이부(120)는 탑승자의 카시트(100) 착석 시 탑승자의 신체 부위 중 상체인 허리, 등, 어깨 등과 접촉하며, 이에 한정하지 않고 탑승자의 머리를 포함한 상체 전체가 접촉할 수 있도록 형성되어 있을 수 있다.
착석 감지 센서(140)는 카시트(100)의 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 배치되어 탑승자의 카시트(100) 착석을 감지한다.
안전 벨트 체결 감지 센서(150)는 카시트의(100) 안전벨트(130)에 배치된다. 탑승자의 안전 벨트(130) 클립부(131) 및 버클부(132)의 결합 시, 탑승자의 안전벨트(130) 착용을 감지한다.
컨트롤러부(160)는 상기 착석 감지 센서(140) 및 상기 안전 벨트 체결 감지 센서(150)와 연결된다. 착석 감지 센서(140) 및 안전 벨트 체결 감지 센서(150)의 감지 결과를 수신하여, 탑승자의 카시트(100) 착석 및 안전벨트(130) 착용 여부를 결정하고, 이를 기초로 탑승자 정보를 생성한다.
통신부(170)는 컨트롤러부(160)에 의하여 생성된 상기 탑승자 정보를 상기 서버(200)에 송신한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카시트 내부의 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 카시트(100)는 내부 구성요소로 탑승자의 온도 및 충격 감지 센서(180)를 더 포함한다. 온도 및 충격 감지 센서(180)는 탑승자의 안전벨트(130) 체결 시 동작한다. 즉 탑승자가 카시트(100)에 착석하지 않거나 착석 후 안전벨트(130)를 착용하지 않은 경우에는 작동하지 않는다.
또한 상기 온도 및 충격 감지 센서(180)는 별도로 분리되어 카시트(100)내 배치되어, 동작할 수 있다. 이때 컨트롤러부(160)는 온도 센서 및 충격 감지 센서 각각에 연결되어, 센서 감지 결과에 기초하여 탑승자 정보를 생성한다.
온도 감지 센서는 카시트에 착석한 탑승자의 체온과 차량 내 온도를 측정한다. 충격 감지 센서는 카시트에 착석한 탑승자에게 전달되는 충격을 감지한다. 온도 및 충격 감지 센서(180)가 탑승자의 온도 및 충격을 감지하면, 컨트롤러부(160)는 상기 결과를 수신하여, 탑승자의 체온, 차량 내 온도 및 탑승자에게 전달되는 충격 정보를 생성한다. 통신부(170)는 상기 생성된 정보를 서버(200)에 송신한다.
사용자는 서버로부터 상기 정보를 수신함으로써, 탑승자의 안전 모니터링이 가능하다. 더 상세하게는, 사용자는 수신한 탑승자의 체온 및 차량 내 온도 정보를 통해, 탑승자의 체온과 관련된 건강상태 또는 차량 내 화재 발생에 관한 안전 모니터링이 가능한다. 또한, 탑승자의 충격 정보를 통해, 탑승자가 탑승하고 있는 차량의 운행 상태 및 차량의 사고 발생 여부에 관한 모니터링도 가능할 것이다.
도 3을 참조하면, 카시트(100)의 컨트롤러부(160)는 로컬 데이터 저장부(161)를 더 포함한다. 상기 로컬 데이터 저장부(161)는 시스템 정보와 착석 형상 데이터베이스를 저장한다. 시스템 정보는 착석 감지 센서의 기준 센싱 값, 안전 벨트 체결 감지 센서의 기준 센싱 값, 서버(200)로 송신된 탑승자 정보 등을 포함한다. 착석 형상 데이터베이스는 탑승자의 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값을 포함한다. 탑승자의 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값은 착석 감지 센서가 복수의 압력 센서로 구현되었을 때, 각각의 압력센서에서 측정된 센싱 값과 비교하여, 탑승자의 착석 여부를 결정하는 기준이 된다.
도 3을 참조하면, 카시트(100)는 전원부(190)를 더 포함한다. 전원부(190)는 센서부, 통신부(170) 및 컨트롤러부(160)의 동작을 위한 전원을 공급한다. 상기 전원부(190)는 차량으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 또는, 전원부는 배터리를 포함하고, 배터리에 충전된 전원을 공급할 수도 있다. 전원부에 배터리가 포함된 경우, 카시트는 차량의 시동이 꺼진 상태, 즉 차량으로부터 전원을 공급받지 않은 상태에서도 착석 감지 센서(140) 또는 안전 벨트 체결 감지 센서(150)를 주기적으로 활성화하여 탑승자 정보 수집이 가능하다.
본 명세서에서는 컨트롤러부(160), 통신부(170), 탑승자 착석 감지 센서(140) 및 안전벨트 체결 감지 센서(150)가 별도로 도시 및 설명되어 있으나, 이에 한정되지 않고 통합 시스템으로 구성될 수 있다. 즉, 하나의 시스템으로 구성되어 탑승자의 착석 및 안전벨트(130) 착용에 관한 센싱 값을 얻고, 상기 센싱 값을 추출하여, 서버(200)에 송신할 수도 있다.
이하, 도 4 내지 도 9을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 안전 모니터링 시스템(1000)의 카시트(100) 내 착석 감지 센서(140)에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착석 감지 센서를 압력 센서로 구현한 것을 나타내는 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서의 배치에 관한 예시도이다.
본 발명의 일실시예로서, 카시트(100)에 포함되는 탑승자 착석 감지 센서(140)는 압력 센서(141)일 수 있다. 상기 압력 센서(141)는 탑승자가 카시트 착석 시 카시트(100)에 미치는 압력에 의한 센싱 값을 얻는다.
도 5를 참조하면, 압력 센서(141)는 카시트의 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 배치되며, 하나의 압력 센서(141)가 단일의 셀을 구성하여 배치될 수 있으며, 복수개의 압력센서(141)가 다수의 셀을 형성하여 서로 각각 이격되어 배치될 수 있다.
도 5(a)를 참조하면, 카시트의 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 하나의 압력센서(141)가 배치된 경우, 탑승자가 착석 시 압력센서(141)에 작용하는 압력에 의한 센싱 값 추출 가부에 따라서, 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다. 즉, 탑승자가 착석하지 않은 경우에는 압력센서(141)에 미치는 압력이 없기 때문에, 상기 센싱 값 이 추출되지 않거나, 센싱 값이 추출되어도 설정된 기준 센싱 값에 미치지 않는다. 이 경우 컨트롤러부(160)는 카시트(100)에 탑승자가 착석하지 않았음을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 탑승자의 호흡 시, 호흡에 따른 체적 변화로 압력 센서(141)에서 측정되는 센싱 값이 변화할 수 있다. 이때 컨트롤러부(160)는 압력 센서(141)의 센싱 값 변화에 기초하여 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다. 즉, 카시트에 착석한 탑승자의 호흡 시, 카시트(100)와 접촉하는 탑승자의 신체의 체적은 변화한다. 카시트에 전달되는 압력과 압력 센서(141)에서 측정되는 센싱 값 또한 변화한다. 상기 센싱 값은 일정한 범위 내에서, 일정한 주기를 가지고 변화하며, 컨트롤러부(160)는 상기 센싱 값 변화를 기초로 탑승자의 호흡 및 심박 수를 추출할 수 있다. 그리고 컨트롤러부(160)는 압력 센서(141)의 센싱 값 변화 및 탑승자의 호흡 및 심박 수 추출 결과에 기초하여 탑승자가 착석하였는지를 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 컨트롤러부(160)는 카시트(100)에 사람이 착석하였는지 또는 물건이 놓여 있는지를 판단하여, 탑승자 착석 여부를 결정할 수 있을 것이다. 즉, 카시트(100)에 사람이 아닌 물건이 놓여 있는 경우, 전술한 호흡에 따른 센싱 값 변화가 없으므로, 컨트롤러부(160)는 물건이 놓여 있음을 판단할 수 있다. 그리고 최종적으로 컨트롤러부(160)는 탑승자가 착석하지 않았음을 결정할 수 있을 것이다.
도 5(b)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예로, 복수개의 압력센서(141)가 다수의 셀을 형성하여 서로 각각 이격되어 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 배치될 수 있다.
도 5(b)를 참조하면, 카시트의 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수 개의 압력 센서(141)는, 탑승자 착석 시 카시트(100)에 미치는 압력에 따른 각각의 센싱 값을 측정한다. 그리고 컨트롤러부(160)는 복수 개의 압력 센서(141)의 센싱 값을 수집하고, 상기 센싱 값과 사전에 저장된 기준 센싱 값을 비교하여, 그 결과에 기초하여 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다. 상기 사전에 저장된 기준 센싱 값은, 탑승자의 몸무게, 체형 등에 따라 분류되어 저장될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 상기 컨트롤러부(160)는 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값을 포함하는 착석 형상 데이터베이스를 포함할 수 있다. 상기 카시트(100)의 등받이부(120) 및 착좌부(110)에 다수의 셀을 형성하여 서로 각각 이격되어 배치되어 있는 복수개의 압력센서(141)는, 탑승자의 착석 시, 각각의 센싱 값을 얻을 수 있다. 컨트롤러부(160)는 상기 각각의 압력센서(141)의 센싱 값을 수집하여, 상기 수집된 센싱 값을 기초로 사전에 저장된 착석 형상 데이터베이스의 기준 센싱 값과 비교하여 탑승자의 착석 형상을 매핑할 수 있다. 그리고 컨트롤러부(160)는 상기 매핑한 착석 형상이 인체의 형상에 해당하는지를 또는 탑승자의 착석 형상의 결정이 가능한지를 판단하여, 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다. 즉, 상기 착석 형상과 데이터베이스에 그리고 컨트롤러부(160)는 상기 센싱 값과 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값을 포함하는 착석 형상 데이터베이스 내의 상기 기준 센싱 값을 비교하여, 상기 카시트에 인체가 착석하였는지 또는 물건이 놓였는지 판별할 수 있고, 이러한 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있을 것이다.
예를 들어, 도 5(b)를 참조하면, 카시트 착좌부(110)에 9개의 압력 센서(141)인 a1,a2,a3……a8,a9와 등받이부(120)에 9개의 압력 센서(141) b1,b2,b3….b8,b9가 배치될 수 있다. 탑승자의 착석 시 압력 센서는 0이상 100이하의 범위 내에서 압력에 의한 센싱 값을 측정하게 되고, 컨트롤러부(160)는 측정 센싱 값을 추출 및 수집하여 사전에 저장된 사람의 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값과 비교한다. 측정 센싱 값과 기준 센싱 값의 매칭 후 탑승자의 착석 형상의 결정이 가능한 경우에는, 카시트(100)에 사람이 탑승하였는지를 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 복수개의 압력센서(141)가 카시트(100)의 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 다수의 셀을 형성하여 서로 각각 이격되어 배치되어 있을 때, 컨트롤러부(160)는 탑승자의 호흡 시 변화하는 압력 센서의 센싱 값을 기초로 탑승자의 호흡 및 심박수를 추출할 수 있다. 그리고 상기 센싱 값 변화 및 탑승자의 호흡 및 심박수 추출 결과에 기초하여 탑승자의 카시트(100) 착석 여부를 결정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착석 감지 센서를 커패시터 센서로 구현하는 것을 나타내는 예시도이다.
도 6을 참조하면, 착석 감지 센서(140)는 커패시터 센서(142)로 구현될 수 있다. 더 자세히는, 커페시터 센서(142)는 착좌부(110) 및 상기 등받이부(120)에 각각 배치되고, 전도성 재질의 상부 층(142(a)) 및 하부 층(142(b))과, 그 사이에 절연체(142(c))를 포함한다. 탑승자 착석 시 카시트(100)에 미치는 압력에 의하여, 상기 절연체(142(c))의 두께는 감소한다. 절연체(142(c))의 두께가 감소하면 커패시터의 용량 값, 센서 내 전체 임피던스 값, 그에 따른 센서 내 흐르는 전류 값 등이 변화한다. 그리고, 컨트롤러부(160)는 탑승자의 착석 시 상부 층에 가해지는 압력에 의한 절연체의 두께 변화를 감지하여 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카시트에 포함되는 적외선 검출 센서의 예시도이다.
도 7을 참조하면, 카시트(100)에 포함되는 탑승자 착석 감지 센서는 적외선 검출 센서(143)로 구현될 수 있다. 적외선 검출 센서(143)는 카시트의 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 각각 배치된다. 적외선 검출 센서(143)는 탑승자의 착석 시 탑승자의 신체로부터 검출되는 적외선을 감지한다. 그리고 컨트롤러부(160)는 적외선 검출 센서의 적외선 감지 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 카시트(100)에 물건이 놓일 때는 카시트의 적외선 검출 센서(143)에서는 적외선이 감지되지 않는다. 따라서 컨트롤러부(160)는 상기 적외선 검출 센서(143)의 적외선 감지 여부에 기초하여 탑승자가 착석하지 않았음을 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 착석 감지 센서를 유도 전류 검출 센서로 구현한 것을 나타내는 예시도이다.
도 8을 참조하면, 착석 감지 센서(140)는 유도 전류 검출 센서(144)로 구현될 수 있다. 더 자세히는, 나선형의 1차 코일을 포함하는 상부 층(144(a)) 및 나선형의 2차 코일을 포함하는 하부 층(144(b)과, 상부 층(144(a)) 및 하부 층(144(b)) 사이에 탄성체(144(c))를 포함하는 유도 전류 검출 센서(144)일 수 있다. 유도 전류 검출 센서(144)는 카시트의 착좌부(110) 및 등받이부(120)에 각각 배치된다. 탑승자의 착석 시, 카시트에 미치는 압력에 의해 탄성체(144(c))의 두께가 감소한다. 탄성체(144(c))의 두께가 감소하면, 유도 전류 검출 센서(144)는 1차 코일로부터 발생하는 자기장에 의한 2차 코일에 유도되는 전류량 변화를 감지할 수 있다. 그리고 컨트롤러부(160)는 상기 전류량 변화 감지 결과에 기초하여 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 착석 감지 센서는 무게 측정 센서로 구현될 수 있다. 무게 측정 센서는 탑승자가 카시트 착석 시, 카시트에 미치는 무게를 측정하고 센싱 값을 추출한다. 컨트롤러부는 상기 센싱 값을 수신하고, 사전에 설정된 무게 값과 비교하여, 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다. 이때, 카시트의 착좌부와 등받이부에 각각 설정된 무게 값은 상이할 수 있으며, 둘 중 어느 하나의 센싱 값이 설정된 무게 값에 미치지 못한 경우, 탑승자가 카시트에 착석하지 않았음을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 착석 감지 센서는 스위치로 구현될 수 있다. 카시트의 착좌부 및 등받이부에 하나 이상의 스위치가 각각 설치될 수 있다. 탑승자의 카시트 착석 시 착좌부 및 등받이부에 배치된 스위치가 동작하면, 컨트롤러부가 상기 스위치의 동작 결과를 수신하고, 동작 결과에 기초하여 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 탑승자가 카시트에 착석 시, 스위치는 카시트에 미치는 압력 또는 탑승자의 무게에 의해 눌리게 된다. 컨트롤러부는 눌려 있는 스위치의 상태 정보를 수신하고, 탑승자의 카시트 착석을 결정할 수 있다. 한편, 스위치는 착좌부 및 등받이부 각각에 설치되기 때문에, 둘 중 어느 하나의 스위치가 동작하지 않으면 탑승자가 카시트에 착석하지 않았음을 결정할 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 안전 모니터링 시스템(1000)을 설명한다.
도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한 내용과 중복되는 내 반복적인 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 카시트 내 탑승자 정보 생성 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 카시트(100)의 탑승자 정보를 생성하는 방법은 IDLE상태에서 주기적으로 카시트 내 착석 감지 센서(140)의 상태를 확인하는 단계(S100), 상기 착석 감지 센서(140)의 카시트(100) 내 착석을 감지하는 단계(S110), 상기 착석 감지 센서(140)가 카시트(100) 착석을 감지하면, 컨트롤러부(160)가 탑승자의 카시트(100) 착석 정보를 생성하고, 상기 카시트(100) 착석 정보를 통신부(170)가 서버(200)에 발신하는 단계(S120), 상기 카시트 착석 정보를 발신하면, 안전벨트 체결 감지 센서(150)를 활성화하고 안전벨트 체결을 주기적으로 확인하는 단계(S130), 안전벨트 체결 감지 센서의 안전벨트 체결을 감지하는 단계(S140), 상기 안전벨트 체결을 감지하면, 컨트롤러부가 탑승자의 안전벨트 체결 정보를 생성하고, 상기 안전벨트 체결 정보를 통신부(170) 발신하는 단계(S150), 온도 측정 및 충격 감지 센서(180)를 활성화하고 주기적으로 그 정보를 서버(200)에 발신하는 단계(S160) 및 카시트(100)에 전원부가 내장된 경우 전원 상태를 확인하고, 주기적으로 안전벨트 체결 여부를 모니터링 하는 단계(S170)을 포함한다.
S100 단계에서, 컨트롤러부(160)는 주기적으로 착석 감지 센서(140)를 활성화한다. S110 단계에서, 탑승자 착석 감지 센서(140)에 의한 카시트(100) 착석이 감지되지 않으면, S100 단계로 회귀한다. S140 단계에서, 안전벨트 체결이 감지되지 않으면, S130 단계로 회귀하여, 주기적으로 안전벨트 체결을 확인한다. 카시트(100)에 전원부가 내장된 경우에는, 주기적으로 안전벨트 체결 감지 센서가 안전벨트의 체결을 감지한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서를 포함하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 9에 도시된 단계와 동일한 단계들은 동일한 도면 부호들을 사용하였다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력 센서(141)를 포함하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법은, 도 9에서 도시된 S110 단계 이후, 상기 컨트롤러부(160)가 상기 압력 센서(141)의 센싱 값을 추출하는 단계(S111) 및 상기 컨트롤러부가 상기 센싱 값 변화를 기초로 탑승자의 호흡 및 심박 수의 추출이 가능한지 판단하는 단계(S112)를 더 포함한다.
S111 단계에서, 컨트롤러부(160)는 탑승자의 호흡에 따른 체적변화에 의한 압력 센서(141)의 변화하는 센싱 값을 추출한다. S112 단계에서, 컨트롤러부(160)는 상기 센싱 값 변화를 기초로 탑승자의 호흡 및 심박 데이터의 추출 가부를 판단한다. 호흡 및 심박 데이터의 추출이 불가능한 경우에는 S110 단계로 회귀하고, 추출이 가능한 경우에는 컨트롤러부(160)는 탑승자가 카시트에 착석하였다는 착석 정보를 생성하고, 통신부(170)가 상기 정보를 서버(200)에 송신한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 착좌부 및 등받이부에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수의 압력 센서를 포함하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법을 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 도 9에 도시된 단계와 동일한 단계들은 동일한 도면 부호들을 사용하였다.
도 11을 참조하면, 컨트롤러부(160)는 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값을 포함하는 착석 형상 데이터베이스를 포함하고, 도 9에서 도시된 탑승자 정보 생성 방법의 S110 단계 이후, 컨트롤러부(160)가 복수 개의 압력 센서(141)의 각각의 센싱 값을 수집하는 단계(S113), 컨트롤러부(160)가 복수 개의 압력 센서(141)의 센싱 값을 착석 형상 데이터베이스의 기준 센싱 값과 비교하여, 탑승자의 착석 형상을 매핑하는 단계(S114) 및 상기 매핑 결과를 기초로 탑승자의 착석 여부를 결정하는 단계(S115)를 더 포함한다.
S113 단계에서, 컨트롤러부(160)는 탑승자의 카시트 착석 시 각각의 압력 센서에서 측정되는 센싱 값을 추출한다. S114 단계에서, 컨트롤러부(160)는 상기 추출된 데이터를 기초로, 사전에 로컬 데이터 저장부(161)에 저장된 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값과 상기 센싱 값을 비교하여 착석 형상을 매핑한다. S115 단계에서, 착석 형상의 매핑 가부를 판단한다. 착석 형상의 매핑이 불가능한 경우에는 S110단계로 회귀한다. 상기 추출 또는 매핑이 가능한 경우에는 컨트롤러부(160)는 탑승자의 착석 정보를 생성하고, 통신부(170)는 상기 정보를 서버(200)에 송신한다.
이하, 도 12 내지 도 17을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탑승자 안전 모니터링 시스템(1000)의 카시트(100) 내 안전벨트(140)에 관하여 설명한다.
도 12는 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부의 사시도이고, 도 13은 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부를 포함하는 안전벨트 내 전기적 신호의 흐름에 관한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 안전벨트(130)는 클립부(131) 및 클립부(131)와 결합하여 탑승자의 신체를 고정하는 버클부(132)를 포함한다. 클립부(131)와 버클부(132)는, 클립부(131)의 버클부(132) 삽입 시, 안전벨트(130)의 체결이 가능하도록 하는, 클립과 걸쇠를 각각 포함한다. 상기 클립부의 클립은 걸쇠가 결합할 수 있는 홀을 포함한다.
클립부(131)의 클립과 상기 버클부(132)의 걸쇠가 상호 결합 시 전기적 도통이 가능하도록, 클립부(131) 및 버클부(132)는 전도성 재질로 형성될 수 있다. 버클부(132)의 걸쇠는 회로(미도시)와 도선 또는 와이어(Wire) 등에 의하여 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 버클부(132)는 제1 전극에 상응하는 제1 걸쇠(132(a))와 제1 걸쇠와 분리되어, 제2 전극에 상응하는 제2 걸쇠(132(b))를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 클립부(131)의 홀에 버클부(132)의 제1 걸쇠(132(a)) 및 제2 걸쇠(132(b))가 결합되면, 전도성 재질로 형성된 클립부(131), 제1 걸쇠(132(a)) 및 제2 걸쇠(132(b))가 전기적으로 연결된다. 따라서, 회로로부터 출력된 전기가 제1 걸쇠(132(a)), 클립부(131), 제2 걸쇠(132(b))를 경유하여 상기 회로로 다시 입력될 수 있다. 안전벨트 체결 감지 센서(150)는 도통하는 전기를 감지하여, 클립부(131)와 버클부(132)가 상호 결합 사실을, 즉 탑승자의 안전벨트(130) 착용을 감지할 수 있다.
도 14는 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 버클부의 사시도이고, 도 15는 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 버클부를 포함하는 안전벨트 내 전기적 신호의 흐름에 관한 개념도이다.
도 14를 참조하면, 카시트 내 안전벨트(130)는 둘 이상의 클립을 포함하는 클립부(131) 및 클립부와 결합 가능한 버클부(132)를 포함할 수 있다.
보다 상세히는, 클립부(131)는 탑승자의 한쪽 어깨 및 허리를 고정시키는 제1 전극에 상응하는 제1 클립(131(a))과, 탑승자 다른 쪽 어깨 및 허리를 고정시키는 제2 전극에 상응하는 제2 클립(132(b))을 포함한다.
도 15를 참조하면, 제1 클립(131(a))와 상기 제2 클립(131(b))이 버클부(132)에 삽입되어 제1 클립(131(a))의 홀과 제2 클립(131(b))의 홀에 버클부(132)의 걸쇠가 결합되면, 제1 클립(131(a)), 제2 클립(131(b)) 및 걸쇠가 전기적으로 연결된다. 따라서, 회로로부터 출력된 전기가 제1 클립(131(a)), 걸쇠, 제2 클립(131(b))를 경유하여 상기 회로로 다시 입력될 수 있다. 안전벨트 체결 감지 센서(150)는 도통하는 전기를 감지하여, 클립부(131)와 버클부(132)가 상호 결합 사실을 즉, 탑승자의 안전벨트(130) 착용을 감지할 수 있다.
도 16은 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부의 사시도이다.
도 17는 제1 클립 및 제2 클립을 포함하는 클립부와 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 포함하는 버클부를 포함하는 안전벨트 내 전기적 신호의 흐름에 관한 예시도이다.
도 16을 참조하면, 카시트(100) 내 안전벨트(130)는 두개의 클립을 포함하는 클립부(131)와 클립부(131)와 결합 가능하며, 두개의 걸쇠를 포함하는 버클부(132)를 포함할 수 있다.
보다 상세히는, 클립부(131)는 버클부(132)와 결합 시, 탑승자의 한쪽 어깨 및 허리를 고정시키는 제1 클립(131(a))과, 탑승자 다른 쪽 어깨 및 허리를 고정시키는 제2 클립(131(b))을 포함한다. 버클부는 제1 전극에 상응하는 제1 걸쇠(132(a))와, 상기 제1 걸쇠와 분리되어, 제2 전극에 상응하는 제2 걸쇠(132(b))를 포함한다.
도 17을 참조하면, 클립부(131)의 제1 클립 및 상기 제2 클립이 버클부(132)에 삽입되어, 버클부(132)의 제1 걸쇠와 제1 클립 및 제2 클립이 결합되고, 제1 클립과 제2 클립이 서로 접촉하고, 버클부(132)의 제2 걸쇠와 제2 클립이 결합되면, 상기 제1 클립, 제2 클립, 제1 걸쇠, 및 제2 걸쇠가 전기적으로 연결된다. 그리고 안전벨트 체결 감지 센서(150)는 제1 클립, 제2 클립, 제1 걸쇠 및 제2 걸쇠를 통하여 도통하는 전기를 감지하여, 상기 탑승자의 안전벨트 착용(130)을 감지할 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예로서, 사용자 디바이스에 탑승자 정보를 나타내는 방법에 관한 예시도이다.
도 18을 참조하면, 사용자 디바이스(300)는 서버(200)로부터 수신한 탑승자 정보를 기초로, 탑승자의 착석 여부 및 안전벨트 체결 여부를 디스플레이 한다. 예를 들어, 사용자 디바이스(300)는 차량 내 설치된 하나 이상의 카시트(100)의 배치도를 나타내는 2D 또는 3D 애니메이션 객체를 디스플레이 한다. 그리고 탑승자의 착석 여부 및 안전벨트 체결 여부에 따라 배치도 내의 카시트(100)의 색상을 변경하여, 사용자에게 각각의 카시트의 탑승자 정보를 제공할 수 있다.
보다 상세히는, 사용자 디바이스(300)는 탑승자가 착석하지 않은 카시트(101)를 회색으로 표시하고, 탑승자가 착석한 후 안전벨트(130)를 착용한 카시트(103)를 흰색으로 표시한다. 그리고 착석한 탑승자가 안전벨트(130)를 착용하지 않은 카시트(102)를 빨간색으로 표시함으로써, 사용자에게 탑승자 정보를 제공할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로, 상기 사용자의 디바이스(300)와 상기 카시트(100)의 통신부(170)가 서버(200)를 통해 양 방향 통신이 가능한 경우에는, 사용자는 탑승자가 카시트(100) 착석 후 안전벨트(130)를 착용하지 않았을 때, 사용자 디바이스(300) 및/또는 카시트(100)에 경고음 및/또는 진동 알림 등을 통해 탑승자의 안전벨트(130) 착용을 지시할 수도 있을 것이다. 이를 위해, 카시트(100)는 도 2 및 도 3에서 도시되지 않은 컨트롤러부(140)와 연결된 사운드 모듈 및 진동 모듈 등을 더 포함할 수 있다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예로서, 사용자 디바이스에 하나 이상의 차량의 탑승자 정보를 나타내는 방법에 관한 예시도이다.
도 19를 참조하면, 사용자 디바이스(300)는 서버(200)로부터 수신한 탑승자 정보를 기초로, 하나 이상의 차량의 탑승자 정보를 디스플레이 한다. 예를 들어, 사용자 디바이스(300)는 지도를 디스플레이 하고, 지도 상에 각각의 차량의 실시간 위치를 디스플레이 한다. 그리고 서버(200)로부터 수신한 각각의 차량의 탑승자 정보에 기초하여, 차량의 색상을 변경하여, 사용자에게 각각의 차량의 탑승자 정보를 제공할 수 있다.
보다 상세히는, 차량 내 모든 탑승자가 카시트에 착석한 후 안전벨트를 체결한 경우, 상기 차량(400)은 초록색으로 표시한다. 그리고 탑승자가 카시트에 착석하였으나 안전벨트를 체결하지 않은 경우 상기 차량(401)은 빨간색으로 표시한다.
사용자 디바이스는 차량의 색상 변경과 함께, 탑승자 정보를 보다 상세하게 표시할 수도 있다. 도 19를 참조하면, 사용자가 화면 상의 어느 하나의 차량을 선택하면, 지도의 좌측 상단에 선택된 차량의 번호, 총 좌석 수, 착석한 탑승자의 수, 안전벨트를 착용한 탑승자의 수, 탑승자가 탑승한 차량의 용도 등에 관한 정보를 표시할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 도 18 및 도 19를 참조하면, 사용자가 지도 상에 표시된 차량을 선택하면, 사용자 디바이스는 선택된 차량 내 카시트의 배치도를 나타내는 2D 또는 3D 애니메이션 객체를 디스플레이 하여, 보다 상세한 차량 내 탑승자 정보를 제공할 수 있다.
전술 한 방법에 의하면, 사용자가 차량을 운행 중이거나, 탑승자와 독립적인 공간에 있는 경우에도 실시간으로 탑승자가 탑승한 차량의 위치, 탑승자의 안전벨트 체결 여부 등의 탑승자 정보를 확인할 수 있을 것이다. 또한, 다수의 차량을 관리하는 사용자의 경우에는 실시간으로 다수의 차량 내 탑승자의 안전을 모니터링 함으로써, 차량 관리의 효율성 및 편의성을 제공받을 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시 적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 카시트
101 : 탑승자가 착석하지 않은 카시트
102 : 탑승자가 안전벨트를 착용하지 않은 카시트
103 : 탑승자가 착석하여 안전벨트를 착석한 카시트
110 : 착좌부
120 : 등받이부
130 : 안전벨트
131 : 클립부
131(a) : 제1 클립
131(b) : 제2 클립
132 : 버클부
132(a) : 제1 걸쇠
132(b) : 제2 걸쇠
140 : 착석 감지 센서
141 : 압력 센서
142 : 커패시터 센서
142(a) : 전도성 재질의 상부 층
142(b) : 전도성 재질의 하부 층
142(c) : 절연체
143 : 적외선 검출 센서
144 : 유도 전류 검출 센서
144(a) : 1차 코일을 포함하는 상부 층
144(b) : 2차 코일을 포함하는 하부 층
144(c) : 탄성체
150 : 안전 벨트 체결 감지 센서
160 : 컨트롤러부
161 : 로컬 데이터 저장부
170 : 통신부
180 : 온도 및 충격 감지 센서
190 : 전원부
200 : 서버
300 : 사용자 디바이스
400 : 탑승자 전원이 안전벨트를 착용한 차량
401 : 안전벨트를 미 착용한 탑승자가 존재하는 차량
1000 : 탑승자 안전 모니터링 시스템

Claims (19)

  1. 탑승자의 하체와 접촉하는 착좌부, 탑승자의 상체와 접촉하는 등받이부, 및 안전벨트를 포함하는 하나 이상의 카시트; 및
    상기 카시트로부터 상기 탑승자의 카시트 착석 및 안전벨트 착용에 관한 탑승자 정보를 수신하고, 사용자 디바이스에게 상기 탑승자 정보를 송신하는 서버를 포함하고,
    상기 카시트는;
    상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되어 상기 탑승자의 카시트 착석을 감지하는 착석 감지 센서;
    상기 안전벨트에 배치되어 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지하는 안전 벨트 체결 감지 센서;
    상기 카시트 내 배치되는 온도 감지 센서;
    상기 착석 감지 센서, 상기 안전 벨트 체결 감지 센서 및 상기 온도 감지 센서와 연결되고, 상기 탑승자의 카시트 착석 및 안전벨트 착용 여부를 결정하여 상기 탑승자 정보를 생성하는 컨트롤러부; 및
    상기 서버에게 상기 탑승자 정보를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 하나의 셀을 형성하여 배치되는 압력 센서이고,
    상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 체적 변화에 따른 상기 압력 센서의 센싱 값 변화에 기초하여 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러부는 상기 압력 센서의 센싱 값 변화를 기초로 상기 탑승자의 호흡 및 심박수를 추출하고,
    상기 압력 센서의 센싱 값 변화 및 상기 탑승자의 호흡 및 심박수 추출 결과에 기초하여 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 압력 센서의 센싱 값 변화 및 상기 탑승자의 호흡 및 심박수 추출 결과에 기초하여 상기 카시트에 인체가 착석하였는지 또는 물건이 놓였는지 판별하고, 상기 판별 결과에 기초하여 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수 개의 압력 센서이고,
    상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 체적 변화에 따른 상기 압력 센서의 센싱 값 변화에 기초하여, 상기 탑승자의 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수 개의 압력 센서이고,
    상기 컨트롤러부는 상기 복수 개의 압력 센서의 센싱 값과 사전 저장된 기준 센싱 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러부는 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 상기 기준 센싱 값을 포함하는 착석 형상 데이터베이스를 포함하고,
    상기 컨트롤러부는 상기 복수 개의 압력 센서의 센싱 값과 상기 착석 형상 데이터베이스의 기준 센싱 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 카시트에 인체가 착석하였는지 또는 물건이 놓였는지 판별하고, 상기 판별 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되어, 전도성 재질의 상부 층 및 하부 층과, 상기 상부 층 및 상기 하부 층 사이에 절연체를 포함하고,
    상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 착석 시 상부 층에 가해지는 압력에 의한 절연체의 두께 변화로 탑승자의 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는, 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되는 적외선 검출 센서로서,
    상기 적외선 검출 센서는 상기 탑승자의 착석 시 상기 탑승자의 신체로부터 검출되는 적외선을 감지하고, 상기 컨트롤러부는 상기 적외선 검출 센서의 적외선 감지 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  10. 제1항에 있어서
    상기 착석 감지 센서는, 카시트의 착좌부 및 등받이부에 각각 배치되며, 나선형의 1차 코일을 포함하는 상부 층 및 나선형의 2차 코일을 포함하는 하부 층과, 상기 상부 층 및 하부 층 사이에 탄성체를 포함하고,
    상기 컨트롤러부는 상기 탑승자의 착석시, 상기 탄성체의 두께 변화로 인한, 상기 1차 코일로부터 발생하는 자기장에 의한 상기 2차 코일에 유도되는 전류양의 변화를 감지하고, 상기 전류량 변화 결과에 기초하여 상기 탑승자의 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되는 무게 측정 센서이고,
    상기 무게 측정 센서는 상기 탑승자의 착석 시 카시트에 미치는 무게를 감지하고, 상기 컨트롤러부는 상기 무게 측정 센서의 감지 결과에 기초하여, 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 배치되는 스위치이고,
    상기 스위치는 상기 탑승자의 착석 시 상기 카시트에 미치는 압력 또는 상기 탑승자의 무게에 의해 동작하고, 상기 컨트롤러부는 상기 스위치의 동작 결과에 기초하여, 상기 탑승자의 카시트 착석 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 안전벨트는 전도성 재질로 형성된 클립부, 및 상기 클립부와 결합 가능한 버클부를 포함하고,
    상기 버클부는 제1 전극에 상응하는 제1 걸쇠와, 상기 제1 걸쇠와 분리되어, 제2 전극에 상응하는 제2 걸쇠를 포함하고,
    상기 클립부가 상기 버클부에 삽입되어 상기 클립부의 홀에 상기 버클부의 상기 제1 걸쇠 및 상기 제2 걸쇠가 결합되면, 상기 클립부, 상기 제1 걸쇠, 및 상기 제2 걸쇠가 전기적으로 연결되고,
    상기 안전벨트 체결 감지 센서는 상기 클립부, 상기 제1 걸쇠, 및 상기 제2 걸쇠를 통하여 전기가 도통하는지 감지하여 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 안전벨트는 전도성 재질로 형성된 클립부, 및 상기 클립부와 결합 가능한 버클부를 포함하고,
    상기 클립부는 제1 전극에 상응하는 제1 클립과, 제2 전극에 상응하는 제2 클립을 포함하고,
    상기 제1 클립 및 상기 제2 클립이 상기 버클부에 삽입되어 상기 제1 클립부의 홀 및 상기 제2 클립부의 홀에 상기 버클부의 걸쇠가 결합되면, 상기 제1 클립, 제2 클립 및 상기 걸쇠가 전기적으로 연결되고,
    상기 안전벨트 체결 감지 센서는 상기 제1 클립, 상기 제2 클립 및 상기 버클부의 걸쇠를 통하여 전기가 도통하는지 감지하여 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 안전벨트는 전도성 재질로 형성된 클립부, 및 상기 클립부와 결합 가능한 버클부를 포함하고,
    상기 클립부는 제1 클립 및 상기 제1 클립과 분리된 제2 클립을 포함하고,
    상기 버클부는 제1 전극에 상응하는 제1 걸쇠와, 상기 제1 걸쇠와 분리되어, 제2 전극에 상응하는 제2 걸쇠를 포함하고,
    상기 제1 클립 및 상기 제2 클립이 상기 버클부에 삽입되어, 상기 버클부의 제1 걸쇠와 상기 제1 클립 및 상기 제2 클립이 결합되고, 상기 제1 클립과 상기 제2 클립이 서로 접촉하고, 상기 버클부의 제2 걸쇠와 상기 제2 클립이 결합되면, 상기 제1 클립, 상기 제2 클립, 상기 제1 걸쇠, 및 상기 제2 걸쇠가 전기적으로 연결되고,
    상기 안전벨트 체결 감지 센서는 상기 제1 클립, 상기 제2 클립, 상기 제1 걸쇠 및 상기 제2 걸쇠를 통하여 전기가 도통하는지 감지하여 상기 탑승자의 안전 벨트 착용을 감지하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 카시트에 착석한 상기 탑승자의 체온 및 상기 탑승자가 탑승해 있는 차량 내 온도를 감지하고,
    상기 컨트롤러부는 상기 온도 센서의 감지 결과에 기초하여, 상기 탑승자의 체온 및 상기 차량의 화재 발생 유무를 결정하고, 상기 탑승자 정보는 상기 결정된 탑승자의 체온 및 상기 차량의 화재 발생 유무에 관한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 안전 모니터링 시스템.
  17. 컴퓨터에 의해 수행되는 방법으로서, IDLE상태에서 주기적으로 카시트 내 착석 감지 센서의 상태를 확인하는 단계;
    상기 착석 감지 센서의 카시트 착석을 감지하는 단계;
    상기 착석 감지 센서가 카시트 착석을 감지하면, 상기 카시트 내 컨트롤러부가 상기 탑승자의 카시트 착석 정보를 생성하고, 상기 카시트 내 통신부가 상기 카시트 착석 정보를 발신하는 단계;
    상기 카시트 착석 정보를 발신하면, 상기 카시트 내 안전벨트 체결 감지 센서를 활성화하고 상기 안전벨트 체결을 주기적으로 확인하는 단계;
    상기 안전벨트 체결 감지 센서의 안전벨트 체결을 감지하는 단계;
    상기 안전벨트 체결을 감지하면, 상기 컨트롤러부가 탑승자의 안전벨트 체결 정보를 생성하고, 상기 통신부가 상기 안전벨트 체결 정보를 상기 서버에 발신하는 단계; 및
    상기 카시트의 전원 상태를 확인하고, 주기적으로 상기 안전벨트 체결 여부를 모니터링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 하나의 셀을 형성하여 배치되는 압력 센서이고,
    상기 착석 감지 센서의 카시트 착석을 감지하는 단계 이후,
    상기 컨트롤러부가 상기 압력 센서의 센싱 값을 추출하는 단계; 및
    상기 컨트롤러부가 상기 센싱 값 변화를 기초로 탑승자의 호흡 및 심박 수의 추출이 가능한지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 착석 감지 센서는 상기 착좌부 및 상기 등받이부에 각각 서로 이격되어 다수의 셀을 형성하여 배치되는 복수 개의 압력 센서이고,
    상기 컨트롤러부는 인체의 형상에 따라 착석 형상별로 정의된 기준 센싱 값을 포함하는 착석 형상 데이터베이스를 포함하고,
    상기 착석 감지 센서의 카시트 착석을 감지하는 단계 이후,
    상기 컨트롤러부가 상기 복수 개의 압력 센서의 각각의 센싱 값을 수집하는 단계;
    상기 컨트롤러부가 상기 복수 개의 압력 센서의 센싱 값을 상기 착석 형상 데이터베이스의 기준 센싱 값과 비교하여, 탑승자의 착석 형상을 매핑하는 단계; 및
    상기 매핑 결과를 기초로, 탑승자의 착석 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카시트의 탑승자 정보 생성 방법.
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