KR20230035861A - 시트벨트 무선통신 시스템 및 그 방법 - Google Patents

시트벨트 무선통신 시스템 및 그 방법 Download PDF

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김영록
복창규
김범중
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 시트벨트 무선통신 시스템에 관한 것으로, 각각의 시트에 마련되며 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지하는 감지부; 각각의 시트에 마련되며, 감지부의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 서브제어부; 및 차량에 마련되며, 각각의 서브제어부와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부를 웨이크업하며, 서브제어부의 웨이크업 이후 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고, 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 메인제어부;를 포함하는 시트벨트 무선통신 시스템이 소개된다.

Description

시트벨트 무선통신 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD OF SEAT BELT WIRELESS COMMUNICATION}
본 발명은 시트벨트 무선통신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시트벨트 리마인더 시스템에서 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 전송하는 방식을 무선통신 방식으로 변경하고 서브제어부는 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며 메인제어부는 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고 출력을 제어하여 적외선통신 방식의 송수신 시스템을 구현하기 위한 시트벨트 무선통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
시트벨트 리마인더(SBR : Seat Belt Reminder)시스템은 일정 차속 이상으로 차량의 주행시, 시트에 앉아 있는 승객이 시트벨트를 착용하지 않은 경우 경고등 또는 경고음을 알려 시트벨트의 착용을 유도하는 시스템이다.
이러한, 시트벨트 리마인더 시스템은 버클과 ICU(Integrated Central control Unit)가 와이어링을 통해 전기적으로 연결됨으로써, 시트벨트가 버클에 체결시, 버클 체결신호가 ICU에 전달되고, ICU가 차량제어기와 통신에 의해 연결되어 해당 시트벨트의 체결 여부를 알리게 된다.
종래에, 시트벨트 리마인더 시스템은 유선통신 방식으로 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부 신호를 전송하는 형태로 구성되었다.
이러한 종래의 시트벨트 리마인더 시스템은 유선으로 작동하여 와이어링의 처리에 문제가 있으며, 장애물 및 시트의 위치에 따른 수신율이 저하되어 체결여부신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부를 판단하기가 어려운 문제가 있다.
또한, 시트벨트 리마인더 시스템에서 시트벨트 체결여부를 판단하는 배터리가 부족한 경우에는 시트벨트 리마인더 시스템이 잘 작동하지 않아 본래의 기능을 저하시키는 문제가 있으며 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신할 수 없는 경우 또는 시동이 꺼진 경우 시트벨트 리마인더 시스템에 남아있는 이전 데이터의 처리에 대한 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2015-0135195 A
본 발명은, 시트벨트 리마인더 시스템에서 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 전송하는 방식을 무선통신 방식으로 변경하고 서브제어부는 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며 메인제어부는 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고 출력을 제어하여 적외선통신 방식의 송수신 시스템을 구현하기 위한 시트벨트 무선통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, 각각의 시트에 마련되며 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지하는 감지부; 각각의 시트에 마련되며, 감지부의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 서브제어부; 및 차량에 마련되며, 각각의 서브제어부와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부를 웨이크업하며, 서브제어부의 웨이크업 이후 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고, 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 메인제어부;를 포함하는 시트벨트 무선통신 시스템을 제공한다.
서브제어부는 감지부의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 서브제어부간 서로 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
서브제어부는 적외선통신방식을 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며, 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호는 적외선신호인 것을 특징으로 할 수 있다.
서브제어부 및 메인제어부에서 적외선통신은 서브제어부 및 메인제어부에 마련된 적외선 센서를 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호의 통신이 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
서브제어부 및 메인제어부는 차량의 플로어에 배치되며, 차량의 플로어에는 밀폐된 암실의 통로 채널이 마련되어 서브제어부 및 메인제어부가 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
메인제어부와 무선통신을 수행하고, 메인제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부 또는 메인제어부를 제어하는 외부제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 방법으로서 본 발명은, 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지하는 단계; 감지한 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계; 각각의 서브제어부와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부를 웨이크업하며, 서브제어부의 웨이크업 이후 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계; 및 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계;를 포함하는 시트벨트 무선통신 방법을 제공한다.
배터리 상태를 감지하는 단계는 서브제어부의 배터리의 전압을 측정하고, 배터리 상태 검출 신호를 무선통신으로 송신하는 단계는 측정한 배터리가 저전압인 경우 배터리 저전압 검출신호를 송신하며, 배터리가 저전압이 아닌 경우 배터리 정상 검출신호를 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계는 서브제어부간 서로 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계에서 서브제어부는 적외선통신방식을 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며, 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호는 적외선신호인 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계 이후에는, 차량의 시동이 켜진 경우, 메인제어부에 전원이 공급되어 메인제어부를 웨이크업하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는 메인제어부가 서브제어부를 웨이크업할 수 없거나 웨이크업 이후 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신할 수 없는 경우 시트벨트 무선통신 시스템을 리셋 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계 이후에는, 메인제어부와 무선통신을 수행하고, 메인제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부 또는 메인제어부를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계 이후에는, 차량의 시동이 꺼진 경우, 서브제어부 및 메인제어부는 각각 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 데이터, 배터리 상태 검출신호 데이터 및 각 시트의 벨트 체결여부 데이터, 배터리의 충전 상태 데이터를 리셋 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명 시트벨트 무선통신 시스템 및 그 방법에 따르면, 시트벨트 리마인더 시스템에서 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 전송하는 방식을 무선통신 방식으로 변경하고 서브제어부는 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며 메인제어부는 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고 출력을 제어하여 적외선통신 방식의 송수신 시스템을 구현할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 시트벨트 무선통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 시트벨트 무선통신 시스템을 나타낸 시스템 블록 다이어그램이다.
도 3은 도 1의 시트벨트 무선통신 시스템이 운용되는 순서도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 시트벨트 무선통신 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 시트벨트 무선통신 시스템을 나타낸 시스템 블록 다이어그램이다. 도 3은 도 1의 시트벨트 무선통신 시스템이 운용되는 순서도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 시트벨트 무선통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 각각의 시트에 마련되며 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지하는 감지부(A); 각각의 시트에 마련되며, 감지부(A)의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 서브제어부(B); 및 차량에 마련되며, 각각의 서브제어부(B)와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부(B)를 웨이크업하며, 서브제어부(B)의 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고, 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 메인제어부(C);를 포함하는 시트벨트 무선통신 시스템을 구성한다.
본 발명의 경우 시트벨트 리마인더 시스템에서 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 전송하는 방식을 무선통신 방식으로 변경하고 서브제어부(B)는 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며 메인제어부(C)는 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하려는데 특징이 있다. 이를 위해서는 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고, 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 상황을 만들어야 한다.
시트벨트는 자동차 안전장치 중 차량의 안전상 가장 중요하고 효과적인 장치로 알려져 왔다. 우리나라의 경우 운행 중 시트벨트의 착용률, 특히 뒷좌석의 착석하는 사람의 시트벨트 착용률이 낮다. 최근 조사 자료에 의하면 뒷좌석의 시트벨트 착용률은 20%의 수준이다. 시트벨트 착용여부를 주행 중 운전자에게 알려주는 시트벨트 리마인더(SBR : Seat Belt Reminder)시스템은 일정 차속 이상으로 차량의 주행시, 시트에 앉아 있는 승객이 시트벨트를 착용하지 않은 경우 경고등 또는 경고음을 알려 시트벨트의 착용을 유도하는 시스템이다. 이러한 시트벨트 리마인더 시스템은 버클과 ICU(Integrated Central control Unit)가 와이어링을 통해 전기적으로 연결됨으로써, 시트벨트가 버클에 체결시, 버클 체결신호가 ICU에 전달되고, ICU가 차량제어기와 통신에 의해 연결되어 해당 시트벨트의 체결 여부를 알리게 된다. 종래에, 시트벨트 리마인더 시스템은 유선통신 방식으로 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부 신호를 전송하는 형태로 구성되었는데, 이러한 시트벨트 리마인더 시스템은 유선으로 작동하여 와이어링의 처리에 문제가 있으며, 장애물 및 시트의 위치에 따른 수신율이 저하되어 체결여부신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부를 판단하기가 어려운 문제가 있다. 그리고, 시트벨트 리마인더 시스템에서 시트벨트 체결여부를 판단하는 배터리가 부족한 경우에는 시트벨트 리마인더 시스템이 잘 작동하지 않아 본래의 기능을 저하시키는 문제가 있으며 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신할 수 없는 경우 또는 시동이 꺼진 경우 시트벨트 리마인더 시스템에 남아있는 이전 데이터의 처리에 대한 문제가 있다.
따라서, 종래 시트벨트 리마인더 시스템은 유선 타입으로 되어 있는데 반하여 본 발명은 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 전송하는 방식을 무선통신 방식으로 변경하고, 서브제어부(B)는 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며 메인제어부(C)는 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고 출력을 제어하여 적외선통신 방식의 송수신 시스템을 구현할 필요가 있는 것이다.
그러나 차량이 주행 중인 상태에서 무선통신 방식으로 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 전송하는 시트벨트 리마인더 시스템은 장애물에 막혀서 시트벨트 체결여부신호의 수신율이 저하되거나, 차량 내에 배치된 시트의 위치가 각각 멀리 떨어져 있어 시트벨트 체결여부신호의 수신율이 저하되는 문제가 있다. 현대에 들어 사용하는 무선 통신은 와이파이나 블루투스와 같이 전파를 통하여 데이터를 주고받는 기술이 대표적이며 일반적으로 유선통신이 아닌 무선통신 방식은 적외선(Infrared ray), 초광대역 무선기술(Ultra wideband)등을 통하여 이루어질 수 있다. 광 무선 통신에서는 가시광선을 이용하기도 하지만 이보다는 적외선을 전달매체로 이용하는 경우가 더 많다. 적외선신호를 이용하는 적외선 통신의 장점은 적외선은 가시광선에 비해 파장이 길기 때문에, 공기 중에 떠도는 미립자를 원활히 통과할수 있으며, 기기간의 거리가 짧다면 전파에 비해 넓은 대역폭을 쉽게 확보할 수 있어 고속으로 데이터 전송을 할 수 있다. 이러한 장점 덕분에 현대에서 사용하는 광 무선통신 기반의 기기들은 대부분 적외선 방식을 채용하고 있다. 적외선 통신의 가장 큰 단점은 통신할 수 있는 거리가 수 미터 정도로 짧고, 송수신부가 서로 마주보고 있어야 하는 점이나, 이는 되려 가까운 거리, 그리고 정해진 각도에서만 통신이 가능하므로 보안성이 증대되는 장점이라고도 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 적외선을 이용한 무선통신 방식으로 무선통신을 통해 서브제어부(B)를 웨이크업하며, 서브제어부(B)의 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고, 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하여 적외선통신 방식의 송수신 시스템을 구현하도록 한다.
구체적으로, 감지부(A)는 각각의 시트에 마련되며 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지할 수 있다. 감지부(A)는 차량내에 시트 모두에 각각 마련되며, 시트벨트의 체결 여부를 감지한다. 시트벨트는 시트버클(F)이 안전벨트에 체결되는 것을 아울러 칭한다. 시트벨트의 체결부에 배치되어 운전자가 시트벨트를 체결하였는지 여부를 감지한다. 또한 배터리 상태는 서브제어부(B)에 위치하는 코인배터리의 전압 상태를 의미하는데, 코인배터리의 전압 상태를 통하여 시트벨트 무선통신 시스템의 배터리 상태를 감지 가능하다. 따라서 감지부(A)는 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 모두 감지한다.
또한 서브제어부(B)는 각각의 시트에 마련되며, 감지부(A)의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신한다. 서브제어부(B)는 각각의 시트 내에 배치되는데, 감지부(A)로부터 수신된 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 서브제어부(B) 사이 혹은 메인제어부(C)와 무선통신을 통하여 송신할 수 있다. 각각의 시트에 마련된 서브제어부(B)는 서브모듈(E)을 통하여 메인제어부(C)와 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하거나 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 서브제어부(B)간 서로 무선통신으로 송신할 수 있다.
그리고, 메인제어부(C)는 차량에 마련되며, 각각의 서브제어부(B)와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부(B)를 웨이크업하며, 서브제어부(B)의 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고, 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어한다. 메인제어부(C)에서는, 서브제어부(B)로부터 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어시 외부제어부(D)는 메인제어부(C)와 무선통신을 수행하고, 메인제어부(C)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부(B) 또는 메인제어부(C)를 제어한다. 외부제어부(D)는 ICU제어기로 통용되며 ICU는 Integrated Central control Unit 의 약자로 ICU는 제어기 사이의 연결 역할과 안전성을 담당하는 제어기 중의 하나이다. ICU제어기는 다른 제어기로부터의 요청을 로직 신호나 CAN 신호를 통해 입력 받아 ICU의 제어 로직을 통해 필요한 기능을 동작시키기 위한 출력을 공급하는 역할을 한다.
메인제어부(C)는 시트벨트 체결여부신호, 배터리 상태를 ICU로 출력하는 역할뿐만 아니라 서브모듈(E)을 동작하는 역할을 한다. 그리고 서브제어부(B)는 코인배터리를 통하여 시트벨트 체결 상태를 입력받고, 코인배터리의 전압 상태를 통하여 시트벨트 무선통신 시스템의 배터리의 상태를 확인 가능하며 서브모듈(E)을 동작하는 역할을 한다. 이때 서브제어부(B)는 event의 검출 및 절전 모드(Sleep mode)로 진입할 수 있다. 서브제어부(B)에서 event 검출 및 절전 모드 진입의 판단은 각 좌석에서 시트벨트 체결여부신호를 통하여 판단할 수 있다. 각각의 시트에 마련된 서브제어부(B) 및 메인제어부(C)는 디지털 신호인 시트벨트 체결여부신호, 웨이크업신호 등을 검출하며, 시트벨트 체결여부신호, 웨이크업신호 등이 서브제어부(B) 및 메인제어부(C)에서 검출되기 위하여 일정 범위를 설정한다. 서브제어부(B)는 일반적으로 하드웨어의 변화를 감지하여 외부로부터의 입력을 CPU가 알아채는 방법인 Interrupt 방법을 이용하여 시트벨트 체결여부신호, 웨이크업신호를 검출하게 된다. Interrupt 방법의 검출은 event를 검출하라는 인터럽트 요청을 받으면 서브제어부(B)에서 시트벨트 체결여부신호, 웨이크업신호 검출을 시작한다. 또한 웨이크업신호의 검출은 Interrupt 방법의 하나인 입력 신호가 0에서 1로 되는 순간인 Rising edge 방식을 통하여 검출이 이루어진다. 그리고 서브제어부(B)에서 배터리의 수명 증대를 위하여 절전 모드(Sleep mode)로의 진입이 이루어진다. 구체적으로, 서브제어부(B)는 외부 인터럽트를 제외한 Timer, ADC, PWM 기능이 모두 오프 제어된 상태에서 절전 모드(Sleep mode)로 진입하도록 제어하며, ADC는 서브제어부(B)의 웨이크업되는 경우에만 1회 값을 읽어 판단하게 된다.
서브제어부(B)는 감지부(A)의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 서브제어부(B)간 서로 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
서브제어부(B)는 차량에 배치된 시트의 수만큼 마련되며, 서브제어부(B)에서 송신하는 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 메인제어부(C)에서 수신할 수도 있으며 감지부(A)의 시트벨트 체결 여부 및 배터리 상태 검출신호를 서브제어부(B)간에 서로 무선통신으로 체결여부신호를 송수신할 수 있다. 이를 통하여 메인제어부(C)와 서브제어부(B) 간에 연결된 시스템에서 서브제어부(B)가 고장 진단된 경우에 다른 서브제어부(B)로부터 고장 진단된 서브제어부(B)의 시트벨트 체결 여부 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 메인제어부(C)에 송신할 수 있다. 시트벨트 무선통신 시스템은 정상동작전압에서 16V이상 또는 9V 이하의 전압을 감지시 전원 Fault detection을 하고 저전압 또는 고전압 모드로 진입한다. 단, 저전압 또는 고전압 모드에서 ICU로 나가는 출력(Buckle 상태 및 Low BAT)은 계속 유지한다.
서브제어부(B)는 적외선통신방식을 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며, 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호는 적외선신호인 것을 특징으로 할 수 있다.
적외선통신 방식은 빛을 매체로 이용하며, 가시광선에 비해 파장이 길기 때문에 기기간의 거리가 짧다면 전파에 비해 넓은 대역폭을 확보하여 고속으로 데이터를 전송할 수 있다. 따라서 적외선신호를 통한 적외선통신 방식은 거리가 짧은 경우에 적합한 방식이고, 차량의 시트간의 간격이 적외선통신 방식으로 통신하기에 적절한 거리이기 때문에 고속으로 데이터를 전송할 수 있게 된다. 따라서 서브제어부(B)는 적외선통신방식을 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신할 수 있으며, 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호는 적외선신호로서 넓은 대역폭을 통하여 고속으로 데이터가 전송된다. 또한 각각의 시트에 마련된 서브제어부(B)는 서브모듈(E)을 통하여 메인제어부(C)와 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 무선통신으로 송신하거나 체결 여부에 관한 체결여부신호를 서브제어부(B)간 서로 무선통신으로 송신할 수 있다.
서브제어부(B) 및 메인제어부(C)에서 적외선통신은 서브제어부(B) 및 메인제어부(C)에 마련된 적외선 센서를 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호의 통신이 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
서브제어부(B) 및 메인제어부(C)에서 적외선 통신을 위한 적외선 센서는 발광부와 수광부로 구성되며, 발광부를 보통 IRED라고 부르며 수광부는 Photo Diode라고 부른다. 발광부인 IRED에 전압을 인가하면 적외선이 방출되며, 수광부인 Photo Diode에 적외선 빛이 검출되면 광전 효과를 통하여 빛에너지에서 전기에너지로 변환되어 전류가 흐르며, 이 전류를 통하여 발광부인 IRED에서 보내는 신호를 인식한다. 이때 적외선 센서인 IRED와 Photo Diode는 서브제어부(B) 및 메인제어부(C)에 마련되며, 별도의 모듈로 구성된 적외선 센서인 IRED와 Photo Diode에서 적외선신호인 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호의 통신이 이루어질 수 있다. 각각의 시트에 마련된 서브제어부(B)는 서브모듈(E)을 통하여 메인제어부(C)와 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호를 무선통신으로 송신하거나 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 서브제어부(B)간 서로 무선통신으로 송신할 수 있다.
서브제어부(B) 및 메인제어부(C)는 차량의 플로어에 배치되며, 차량의 플로어에는 밀폐된 암실의 통로 채널이 마련되어 서브제어부(B) 및 메인제어부(C)가 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.
적외선신호를 이용한 적외선통신 방식은 차량의 시트 사이에 장애물이 있는 경우에 적외선신호의 수신율이 현저히 저하되는 문제가 있다. 이때 서브제어부(B)의 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하지 못할 경우 메인제어부(C)에서 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리 상태를 판단하고, 서브제어부(B)의 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하지 못할 경우 해당 서브제어부(B)를 고장으로 판단할 수 없어 시트벨트 리마인더의 기능을 온전히 수행할 수 없는 문제가 있다. 적외선 관측장비나 센서는 자체의 온도가 낮아야 적외선을 잘 감지할 수 있으므로, 자체의 냉각이 매우 중요하다. 따라서 서브제어부(B)로부터 수신된 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호의 수신율이 저하되는 문제를 밀폐된 암실의 통로 채널에 마련하는 방식으로 해결할 수 있다.
도 2는 본 발명의 시트벨트 무선통신 시스템을 나타낸 시스템 블록 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, 메인제어부(C)와 무선통신을 수행하고, 메인제어부(C)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부(B) 또는 메인제어부(C)를 제어하는 외부제어부(D);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
외부제어부(D)는 ICU제어기로 통용되며 ICU는 Integrated Central control Unit 의 약자로 ICU는 제어기 사이의 연결 역할과 안전성을 담당하는 제어기 중의 하나이며, ICU제어기는 다른 제어기로부터의 요청을 로직 신호나 CAN 신호를 통해 입력 받아 ICU의 제어 로직을 통해 필요한 기능을 동작시키기 위한 출력을 공급하는 역할을 한다. 따라서 외부제어부(D)는 메인제어부(C)와 직접적으로 무선통신을 수행할 수 있으므로 메인제어부(C)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받고, 순신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부(B) 또는 메인제어부(C)를 무선으로 제어할 수 있다.
도 3은 도 1의 시트벨트 무선통신 시스템이 운용되는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지하는 단계(S10); 감지한 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계(S20); 각각의 서브제어부(B)와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부(B)를 웨이크업하며, 서브제어부(B)의 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계(S40); 및 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계(S60);를 포함하는 시트벨트 무선통신 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 시트벨트 무선통신 방법의 각 단계에서의 세부적인 기술적 특징은 앞서 설명한 본 발명에 따른 시트벨트 무선통신 시스템에서의 각 구성의 기술적 특징과 동일 또는 유사하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
배터리 상태를 감지하는 단계(S10)는 서브제어부(B)의 배터리의 전압을 측정하고, 배터리 상태 검출 신호를 무선통신으로 송신하는 단계(S20)는 측정한 배터리가 저전압인 경우 배터리 저전압 검출신호를 송신하며, 배터리가 저전압이 아닌 경우 배터리 정상 검출신호를 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계(S20)는 서브제어부(B)간 서로 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계(S20)에서 서브제어부(B)는 적외선통신방식을 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며, 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호는 적외선신호인 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계(S20) 이후에는, 차량의 시동이 켜진 경우, 메인제어부(C)에 전원이 공급되어 메인제어부(C)를 웨이크업하는 단계(S30);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계(S40)는 메인제어부(C)가 서브제어부(B)를 웨이크업할 수 없거나 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신할 수 없는 경우 시트벨트 무선통신 시스템을 리셋 제어하는 단계(S45);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는 시트벨트 무선통신 시스템을 리셋 제어한 후에 다시 재동작하게 하여, 지나치게 잦은 고장 경고를 막고 시스템의 신뢰도를 올리기 위한 로직이다.
각각의 서브제어부(B)와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부(B)를 웨이크업하며, 서브제어부(B)의 웨이크업 이후 서브제어부(B)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계(S40)에서, 서브제어부(B)의 웨이크업은 메인제어부(C)가 웨이크업되고 메인제어부(C)의 웨이크업 신호에 따라 외부 인터럽트를 인지하여 이루어지거나 감지부(A)에서 감지한 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태에 따라 외부 인터럽트를 인지하여 서브제어부(B)가 웨이크업이 이루어질 수 있다. 또한 정상 상태에서 슬립 상태로 상태 전환시 서브제어부(B)의 EEPROM(전기 공급이 끊긴 상태에서도 장기간 기억하는 비휘발성 기억 장치)에 저장되는 데이터가 없고, 슬립 상태에서 정상 상태로 상태 전환시 서브제어부(B)의 EEPROM에 로드되는 데이터가 없다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계(S60) 이후에는, 메인제어부(C)와 무선통신을 수행하고, 메인제어부(C)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부(B) 또는 메인제어부(C)를 제어하는 단계(S80);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계(S60) 이후이고, 메인제어부(C)와 무선통신을 수행하고, 메인제어부(C)로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부(B) 또는 메인제어부(C)를 제어하는 단계(S80)이전에는, 차량의 시동이 꺼진 경우인지 판단하는 단계(S70);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계(S60) 이후에는, 차량의 시동이 꺼진 경우, 서브제어부(B) 및 메인제어부(C)는 각각 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 데이터, 배터리 상태 검출신호 데이터 및 각 시트의 벨트 체결여부 데이터, 배터리의 충전 상태 데이터를 리셋 제어하는 단계(S75);를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
A : 감지부
B : 서브제어부
C : 메인제어부
D : 외부제어부
E : 서브모듈
F : 시트버클

Claims (14)

  1. 각각의 시트에 마련되며 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지하는 감지부;
    각각의 시트에 마련되며, 감지부의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 서브제어부; 및
    차량에 마련되며, 각각의 서브제어부와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부를 웨이크업하며, 서브제어부의 웨이크업 이후 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하고, 수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 메인제어부;를 포함하는 시트벨트 무선통신 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    서브제어부는 감지부의 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 서브제어부간 서로 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    서브제어부는 적외선통신방식을 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며, 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호는 적외선신호인 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    서브제어부 및 메인제어부에서 적외선통신은 서브제어부 및 메인제어부에 마련된 적외선 센서를 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호의 통신이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    서브제어부 및 메인제어부는 차량의 플로어에 배치되며, 차량의 플로어에는 밀폐된 암실의 통로 채널이 마련되어 서브제어부 및 메인제어부가 배치된 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    메인제어부와 무선통신을 수행하고, 메인제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부 또는 메인제어부를 제어하는 외부제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 시스템.
  7. 시트벨트의 체결 여부 및 배터리 상태를 감지하는 단계;
    감지한 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계;
    각각의 서브제어부와 무선통신을 수행하고, 무선통신을 통해 서브제어부를 웨이크업하며, 서브제어부의 웨이크업 이후 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신하여 각 시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계; 및
    수신받은 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계;를 포함하는 시트벨트 무선통신 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    배터리 상태를 감지하는 단계는 서브제어부의 배터리의 전압을 측정하고, 배터리 상태 검출 신호를 무선통신으로 송신하는 단계는 측정한 배터리가 저전압인 경우 배터리 저전압 검출신호를 송신하며, 배터리가 저전압이 아닌 경우 배터리 정상 검출신호를 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계는 서브제어부간 서로 무선통신으로 송신하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계에서 서브제어부는 적외선통신방식을 통하여 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하며, 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호는 적외선신호인 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 방법.
  11. 청구항 7에 있어서,
    체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 무선통신으로 송신하는 단계 이후에는,
    차량의 시동이 켜진 경우, 메인제어부에 전원이 공급되어 메인제어부를 웨이크업하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    시트의 벨트 체결여부 및 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계는 메인제어부가 서브제어부를 웨이크업할 수 없거나 웨이크업 이후 서브제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신할 수 없는 경우 시트벨트 무선통신 시스템을 리셋 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계 이후에는,
    메인제어부와 무선통신을 수행하고, 메인제어부로부터 체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 수신받아 서브제어부 또는 메인제어부를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 방법.
  14. 청구항 7에 있어서,
    체결여부신호 및 배터리 상태 검출신호를 통하여 출력을 제어하는 단계 이후에는,
    차량의 시동이 꺼진 경우, 서브제어부 및 메인제어부는 각각 시트벨트 체결 여부에 관한 체결여부신호 데이터, 배터리 상태 검출신호 데이터 및 각 시트의 벨트 체결여부 데이터, 배터리의 충전 상태 데이터를 리셋 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 무선통신 방법.
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