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KR102329629B1 - 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법 - Google Patents

차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법 Download PDF

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KR102329629B1
KR102329629B1 KR1020170138711A KR20170138711A KR102329629B1 KR 102329629 B1 KR102329629 B1 KR 102329629B1 KR 1020170138711 A KR1020170138711 A KR 1020170138711A KR 20170138711 A KR20170138711 A KR 20170138711A KR 102329629 B1 KR102329629 B1 KR 102329629B1
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infant
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vehicle
car seat
unit
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손태윤
이창원
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법은, 차량 내 유아용 카시트의 변화를 감지하는 물체변화감지부; 차량의 시동 상태를 감지하는 시동감지부; 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태를 감지하는 도어감지부; 차량 내 유아 방치 상태를 경보하는 경보부; 및 물체변화감지부에서 감지된 유아용 카시트의 변화에 기초하여 유아의 탑승 여부를 판단하고, 판단한 결과 유아가 탑승한 상태이고, 시동감지부를 통해 감지한 결과 시동 오프(OFF) 상태이며, 도어감지부를 통해 감지한 결과 도어가 개폐된 후, 잠금 상태인 경우, 유아 방치 상태로 판단하여 경보부를 통해 경보를 발생시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING INFANT ACCIDENTS IN VEHICLES}
본 발명은 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시동이 꺼진 상태에서도 유아용 카시트에 탑승한 유아를 모니터링하여 차량 내 유아가 방치되는 위험 상황을 방지하는 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차를 사용하다보면, 불가피하게 어린아이(이하, "유아"라 함)를 차량에 혼자 남겨두고 일을 보아야 하는 상황이 발생하게 된다. 예를 들면, 가끔 아기들이 잠들거나 조용해지면 잠깐 사이 아이를 깜박하고 귀가하거나 슈퍼마켓, 백화점, 마트에서 쇼핑을 하여야 하거나, 차량을 도로변에 정차하여 두고 병원이나 약국에 들러 볼일을 보는 경우가 생길 수 있다.
이때, 유아를 차량에 오랜 시간동안 방치하게 되는 상황이 발생할 수 있는데, 남녀노소를 불문하고 밀폐된 차안에 오래 있는 것은 매우 위험하며 특히 아이들의 체온 변화 속도는 성인보다 3~5배 빠르기 때문에 더욱 치명적이다. 특히 신생아와 유아의 경우 보통 성인보다 5배 이상 빨리 뜨거워지기 때문에 바람이 통하지 않는 뜨거운 차안에 10분만 방치돼도 심장마비, 급성 고열, 뇌손상 등으로 사망할 수 있다.
이와 관련하여 종래에는 자동차 내부 모니터링을 통해 탑승객을 식별하는 기술이 개발되었다. 탑승객을 모니터링 하기 위한 접촉식 기술과 비접촉식 기술의 접근법이 있는데, 접촉식은 유아용 카시트에 탑승한 유아 탑승객은 검출하지 못하며, 비접촉식은 카메라 등을 활용한 높은 비용 및 높은 전력 소모의 문제점이 있다. 특히 높은 전력 소모로 인해 유아를 차에 두고 시동을 끄고 내렸을 경우 모니터링의 한계를 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1673684호(공고일 : 2016.11.07.공고)인 "차량의 승객 검출 시스템 및 이를 이용한 차량의 공조 제어 방법"이 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 창안된 것으로, 시동이 꺼진 상태에서도 저전력 기반 센서를 사용하여 유아용 카시트에 탑승한 유아를 일정시간 동안 모니터링하고, 위험 상황을 경보하여 차량 내 유아가 방치되는 것을 방지하는 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치는, 차량 내 유아용 카시트의 변화를 감지하는 물체변화감지부; 상기 차량의 시동 상태를 감지하는 시동감지부; 상기 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태를 감지하는 도어감지부; 상기 차량 내 유아 방치 상태를 경보하는 경보부; 및 상기 물체변화감지부에서 감지된 상기 유아용 카시트의 변화에 기초하여 유아의 탑승 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과 유아가 탑승한 상태이고, 상기 시동감지부를 통해 감지한 결과 시동 오프(OFF) 상태이며, 상기 도어감지부를 통해 감지한 결과 도어가 개폐된 후, 잠금 상태인 경우, 유아 방치 상태로 판단하여 상기 경보부를 통해 경보를 발생시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 물체변화감지부는, 상기 차량과 유아용 카시트가 연결되는 결합부에 장착되어 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 변화량을 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 물체변화감지부로부터 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 변화량 신호를 입력받고, 상기 입력받은 변화량 신호를 패턴화하여 분류하는 패턴분석부; 및 상기 패턴분석부에서 분류한 패턴에 따라 상기 유아용 카시트의 상태를 판단하는 상태학습부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 패턴분석부는, 상기 차량과 유아용 카시트 초기 결합 시, 상기 물체변화감지부로부터 설정시간동안 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받아 기본 값으로 패턴화하고, 상기 상태학습부는, 상기 패턴분석부에서 패턴화한 기본 값 패턴을 상기 유아용 카시트만 존재 시 패턴으로 저장하여 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 패턴분석부는, 상기 물체변화감지부로부터 일정시간 간격으로 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받아 패턴화하고, 상기 패턴화한 다수의 패턴을 시간별로 분류하며, 상기 상태학습부는, 상기 패턴분석부에서 분류한 다수의 시간별 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴으로 나누어 라벨링하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 상태학습부는, 상기 다수의 시간별 패턴 중 상기 기본 값 패턴을 제외한 모든 패턴을 물건 존재 시 패턴 또는 유아 탑승 시 패턴으로 판단하고, 패턴이 일정하거나 상기 기본 값 패턴과 유사한 패턴을 유아 탑승 시 패턴으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 내 유아 사고 방지 방법은, 제어부가 물체변화감지부에서 감지된 차량 내 유아용 카시트의 변화를 입력받는 단계; 상기 제어부가 시동감지부로부터 상기 차량의 시동 상태를 입력받는 단계; 상기 제어부가 도어감지부로부터 상기 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태를 입력받는 단계; 상기 제어부가 상기 물체변화감지부에서 감지된 차량에 설치되는 유아용 카시트의 변화에 기초하여 유아의 탑승 여부를 판단하는 단계; 상기 제어부가 상기 유아의 탑승 여부 판단 결과와, 상기 차량의 시동 상태 및, 상기 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태에 따라 유아 방치 상태를 판단하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 판단 결과 유아 방치 상태로 판단한 경우, 경보부를 통해 경보를 발생시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유아 방치 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 유아가 탑승한 상태이고, 상기 시동감지부를 통해 감지한 결과 시동 오프(OFF) 상태이며, 상기 도어감지부를 통해 감지한 결과 도어가 개폐된 후, 잠금 상태인 경우, 유아 방치 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 차량 내 유아용 카시트의 변화를 입력받는 단계에서, 상기 물체변화감지부는, 상기 차량과 유아용 카시트가 연결되는 결합부에 장착되어 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 변화량을 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 유아의 탑승 여부를 판단하는 단계는, 상기 제어부가 상기 물체변화감지부로부터 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 변화량 신호를 입력받고, 상기 입력받은 변화량 신호를 패턴화하여 분류하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 분류한 패턴에 따라 상기 유아용 카시트의 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 상기 차량과 유아용 카시트 초기 결합 시, 상기 물체변화감지부로부터 설정시간동안 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받아 기본 값으로 패턴화하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 패턴분석부에서 패턴화한 기본 값 패턴을 상기 유아용 카시트만 존재 시 패턴으로 저장하여 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준으로 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 상기 물체변화감지부로부터 일정시간 간격으로 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받아 패턴화하고, 상기 패턴화한 다수의 패턴을 시간별로 분류하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 분류한 다수의 시간별 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴으로 나누어 라벨링하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 라벨링하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 다수의 시간별 패턴 중 상기 기본 값 패턴을 제외한 모든 패턴을 물건 존재 시 패턴 또는 유아 탑승 시 패턴으로 판단하고, 패턴이 일정하거나 상기 기본 값 패턴과 유사한 패턴을 유아 탑승 시 패턴으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법은, 시동이 꺼진 상태에서도 유아용 카시트에 탑승한 유아를 모니터링하고, 위험 상황을 경보하기 위해 저전력 기반 센서를 사용함으로써, 유아의 안전을 위한 보조 시스템으로 사고 방지가 가능할 뿐만 아니라, 낮은 전력 소모로 모니터링 시간을 증가시킬 수 있어 보다 효과적으로 차량 내 유아 방치 상황을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법은, 차량과 유아용 카시트가 결합되는 기존 결합부에 저전력 기반 센서를 장착함으로써, 센서 장착을 위한 추가 몰딩이 필요하지 않으며, 이로 인해 원가절감, 부품수 감소 및 경량화가 가능하여 사용자의 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 방법의 초기 세팅 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법의 패턴 분류를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법을 설명하기 위한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법의 패턴 분류를 설명하기 위한 예시도로서, 이를 참조하여 차량 내 유아 사고 방지 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치는, 물체변화감지부(10), 시동감지부(20), 도어감지부(30), 제어부(40), 저장부(50) 및 경보부(60)를 포함한다.
물체변화감지부(10)는 차량 내 유아용 카시트의 변화를 감지하여 제어부(40)에 전송하는 것으로, 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 변화량을 측정한다. 이때, 물체변화감지부(10)는 저전력 기반 센서를 사용할 수 있으며, 예컨대, 도 4를 참조하면, 본 실시예에서 물체변화감지부(10)는 스트레인 게이지(strain gauge)가 적용될 수 있다. 즉, 스트레인 게이지는 차량과 유아용 카시트가 연결되는 결합부(C)에 장착되어 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 스트레인(변형) 값을 측정할 수 있다.
또한, 상기 스트레인 게이지는 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개 장착될 수 있고, 균일한 간격으로 이격 배치될 수 있다. 또한, 차량에 연결되는 유아용 카시트는 상단이나 중단에 벨트 및 고리 등과 같은 형태로 결합될 수 있고, 이때 결합부(C)는 유아용 카시트를 차량에 설치하기 위해 유아용 카시트와 차량이 결합되도록 하는 것이며, 본 실시예에서는 D형 고리 형태로 형성될 수 있다. 이때, 결합부(C)는 측정하고자 하는 부위의 위치 별로 변형 범위가 다를 수 있으므로 곡률 반경이 각각 다른 스트레인 게이지들을 장착할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서 결합부(C)는 외력을 가해도 크기나 형태가 변하지 않는 강체로 구성되었으며, 물체변화감지부(10)는 무게가 있는 물체가 유아용 카시트 위에 있을 경우 무게만큼의 힘을 받게 되어 생기는 변형률을 측정할 수 있다. 그리고 물체변화감지부(10)는 주행이나 움직임 시 발생되는 거동으로 인한 충격을 함께 측정할 수 있으며, 상기 측정 신호는 패턴을 분석하기 위한 특징 신호로 기록, 저장될 수 있다.
시동감지부(20)는 차량의 시동 상태를 감지하는 것으로, 시동 온(ON) 상태와 시동 오프(OFF) 상태를 감지하여 제어부(40)에 전달한다. 즉, 시동감지부(20)는 스타트모터를 가동하기 위한 시동신호 또는 스타트모터에 인가되는 전류를 감지하여 시동이 시작되고 꺼지는 것을 감지할 수 있다. 다만, 시동감지부(20)의 시동 감지 방법에 대해서는 상기에 한정되지 않고, 그 위치 또한 한정되지 않으며, 시동 상태를 감지하기 용이한 위치에 설치될 수 있다. 또한 시동감지부(20)의 개수 또한 한정되지 않는다.
도어감지부(30)는 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태를 감지하는 것으로, 도어가 개방된 상태, 도어가 폐쇄된 상태 및 도어가 개방된 후 폐쇄된 상태를 감지할 수 있고, 도어의 락/언락 상태를 감지하여 제어부(40)에 전달한다. 이때, 도어감지부(30)의 도어 감지 방법에 대해서는 한정하지 않고, 그 위치 또한 한정되지 않으며, 도어 상태를 감지하기 용이한 위치에 설치될 수 있다. 또한, 도어감지부(30)의 개수 또한 한정되지 않는다.
다만, 도어감지부(30)에서 도어가 개방된 후 폐쇄된 상태를 감지하기 위하여 임의의 시간을 미리 설정하여 저장할 수 있다. 즉, 도어가 개방된 후 상기 설정한 임의의 시간이 경과하기 전에 도어가 폐쇄된 경우를 도어가 개방된 후 폐쇄된 상태로 감지할 수도 있다. 이는 도어감지부(30)에서 감지할 수도 있고, 제어부(40)에서 도어감지부(30)의 개방 및 폐쇄에 대한 감지 결과에 대해서만 입력받아 도어 개방 후 상기 임의의 시간이 경과하였는지를 확인하여 판단할 수도 있다.
저장부(50)는 차량 내 유아 사고 방지 장치의 설정 사항을 저장할 수 있고, 유아 탑승 판단을 위한 패턴의 형태를 분류하여 저장할 수 있으며, 물체변화감지부(10)에서 감지한 값, 또는 상기 감지한 값에 대한 패턴들을 저장할 수 있다. 또한, 차량에 유아용 카시트가 결합되었을 때 발생하는 기본적인 부하에 기초하여 학습된 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준을 저장하여, 제어부(40)에서 유아 탑승 판단을 위해 저장부(50)에 저장된 분류 기준을 활용할 수 있도록 할 수 있다.
경보부(60)는 제어부(40)에서 위험 상황, 즉 유아가 차량에 방치된 상태라고 판단한 경우, 제어부(40)의 제어 신호에 따라 경보를 발생한다. 상기 경보는 알람음이 될 수도 있고, 차량 전조등 등의 라이트의 점멸이 될 수도 있으며, 차량 관리자의 휴대폰, 스마트폰 등의 이동통신단말기로 메시지를 전송하는 통신수단이 될 수도 있을 것이다. 이때, 제어부(40)는 유아가 차량에 방치된 상태라고 판단한 경우, 일정 시간의 대기 후 경보부(60)를 통해 경보를 단계적으로 발송할 수 있다. 따라서, 운전자는 차량에 유아를 방치하고 내린 후 유아 방치 상태를 인지할 수 있어, 유아 방치로 인한 사고를 방지할 수 있다.
제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 유아용 카시트의 변화 감지 결과에 대해 입력받는다. 즉, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 변화량을 입력받는다. 이때, 제어부(40)는 차량에 유아용 카시트가 초기 결합될 때(초기 세팅), 물체변화감지부(10)로부터 설정시간동안 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받을 수 있고, 이후 물체변화감지부(10)로부터 일정시간 간격으로 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받을 수 있다.
그리고 제어부(40)는 시동감지부(20)로부터 차량의 시동 상태를 입력받고, 도어감지부(30)로부터 차량의 도어 개폐 및 잠금 상태를 입력받을 수 있다.
제어부(40)는 물체변화감지부(10)에서 감지된 유아용 카시트의 변화에 기초하여 유아의 탑승 여부를 판단할 수 있다. 제어부(40)의 유아 탑승 여부 판단 방법에 대해서는 후술하도록 한다.
제어부(40)는 유아의 탑승 여부 판단 결과와, 시동감지부(20)로부터 입력받은 차량의 상태 및, 도어감지부(30)로부터 입력받은 도어 개폐 및 잠금 상태에 따라 유아 방치 상태 여부를 판단할 수 있다.
이때, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 입력받은 유아용 카시트의 변화에 기초하여 판단한 결과 유아가 탑승한 상태이고, 시동감지부(20)를 통해 감지한 결과 시동 오프(OFF) 상태이며, 도어감지부(30)를 통해 감지한 결과 도어가 개폐된 후, 잠금 상태인 경우, 유아 방치 상태로 판단할 수 있으며, 유아 방치 상태 판단에 따라 경보부(60)를 통해 경보를 발생시킬 수 있다.
본 실시예에서, 제어부(40)는 유아 방치 상태로 판단한 후, 일정 시간의 대기 후 경보를 단계적으로 발생시킬 수 있는데, 예컨대 주행 후 시동을 끄고 문을 열었을 때, 클러스터 경고 메시지 및 음성 안내를 통해 1차적으로 유아가 탑승해있음을 운전자에게 알리고, 이를 인식하지 못하고 하차한 후 문을 잠근 경우에는 비상등을 켜고 경보음을 울리고 동시에 운전자에게 메시지까지 전달할 수 있다. 다만 경보부(60)를 통한 경보 방법에 대해서는 구체적으로 한정하지 않고, 다양한 방법이 구현될 수 있다.
제어부(40)는 패턴분석부(41), 상태학습부(42) 및 유아방치판단부(43)를 포함하여 유아 탑승 여부에 대해 판단할 수 있다.
패턴분석부(41)는 물체변화감지부(10)로부터 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 변화량 신호를 입력받고, 상기 입력받은 변화량 신호를 패턴화하여 분류한다. 즉, 패턴분석부(41)는 도 5에 도시된 바와 같이 물체변화감지부(10)로부터 입력된 유아용 카시트의 변화에 대한 신호를 패턴화하여 분류할 수 있다.
유아 탑승 여부에 대해 판단하기 위해서는 분류를 위한 기준을 설정할 필요가 있다. 이에 패턴분석부(41)는, 차량과 유아용 카시트 초기 결합 시, 물체변화감지부(10)로부터 설정시간동안 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받아 기본 값으로 패턴화할 수 있고, 상기 패턴을 저장부(50)에 저장할 수 있다. 즉, 패턴분석부(41)는 유아용 카시트 결합 시 유아용 카시트만 존재할 때의 무게 패턴을 저장하는 초기 세팅을 수행할 수 있다. 이때, 설정시간은 예컨대 10초로 설정될 수 있다.
초기 세팅 이후, 패턴분석부(41)는 물체변화감지부(10)로부터 일정시간 간격으로 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받아 패턴화하고, 상기 패턴화한 다수의 패턴을 시간별로 분류할 수 있다. 즉, 패턴분석부(41)는 패턴을 분석하기 위하여 측정되는 신호를 일정시간 간격으로 분할하여 저장부(50)에 저장할 수 있다. 초기 세팅 이후, 물건이나 유아가 유아용 카시트 위에 있는 경우, 물체변화감지부(10)의 변화는 무게(하중)의 증가나 주행 혹은 유아용 카시트 위에 유아의 움직임으로부터 발생하기 때문에, 패턴분석부(41)는 물체변화감지부(10)로부터 일정시간 간격으로 입력된 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 패턴화할 수 있다.
상태학습부(42)는 패턴분석부(41)에서 분류한 패턴에 따라 유아용 카시트의 상태를 판단한다. 즉, 상태학습부(42)는 패턴에 따른 유아용 카시트의 상태에 대하여 학습할 수 있다.
상태학습부(42)는 초기 세팅을 수행하기 위해 패턴분석부(41)에서 패턴화한 기본 값 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴으로 저장하여 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준으로 설정할 수 있고, 이를 저장부(50)에 저장할 수 있다.
초기 세팅 이후, 상태학습부(42)는 도 5에 도시된 바와 같이, 패턴분석부(41)에서 분류한 다수의 시간별 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴으로 나누어 라벨링한다. 즉, 상태학습부(42)는 패턴분석부(41)에서 일정시간 간격으로 분할하여 저장부(50)에 저장한 패턴에 대하여 학습할 수 있다.
이때, 상태학습부(42)는 다수의 시간별 패턴 중 기본 값 패턴을 제외한 모든 패턴을 물건 존재 시 패턴 또는 유아 탑승 시 패턴으로 판단하고, 패턴이 일정하거나 상기 기본 값 패턴과 유사한 패턴을 유아 탑승 시 패턴으로 판단하여 라벨링을 진행할 수 있다. 다시 말해, 상태학습부(42)는 기본 값 패턴을 제외한 모든 신호에 대한 패턴을 유아용 카시트 위에 추가 하중이 생긴 것으로 우선 판단하고, 추가 하중의 빈도 여부에 따라 유아 탑승 및 물건을 유아용 카시트 위에 올려놓았을 경우를 구분할 수 있다.
한편, 패턴분석부(41) 및 상태학습부(42)는 물체변화감지부(10)로부터 입력된 데이터가 일정 개수 이상 모이게 되면, 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴 각각의 대표값 및 패턴을 남겨두고 최신 신호로 업데이트하여 패턴 분류의 정확도를 높일 수 있다.
유아방치판단부(43)는 물체변화감지부(10)에서 유아용 카시트의 순간 변화량을 측정하여 입력하면, 입력된 신호에 대한 패턴을 패턴분석부(41) 및 상태학습부(42)를 통해 분석 및 학습하여, 유아 방치 상태를 판단할 수 있다.
즉, 제어부(40)는 유아방치판단부(43)의 판단 결과 유아 탑승 상태이고, 시동이 오프 상태이며 도어가 개폐되었음이 CAN통신 등 차량용 통신을 통해 확인되었을 때, 경보를 발생함으로써 운전자가 유아를 차량에 방치한 채 시동을 끄고 차에서 내리는 상황을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 방법의 초기 세팅 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 차량 내 유아 사고 방지 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 방법의 초기 세팅 방법을 설명하도록 한다.
제어부(40)가 유아용 카시트의 결합을 확인한다(S10).
도 4를 참조하면, 차량에 연결되는 유아용 카시트는 상단이나 중단에 벨트 및 고리 등과 같은 형태로 결합될 수 있고, 이때 결합부(C)는 유아용 카시트를 차량에 설치하기 위해 유아용 카시트와 차량이 결합되도록 하는 것이며, 본 실시예에서는 D형 고리 형태로 형성될 수 있다.
이러한 결합부(C)에는 물체변화감지부(10)가 장착되어 있으며, 본 실시예에서 물체변화감지부(10)는 스트레인 게이지(strain gauge)가 적용될 수 있다. 이때, 스트레인 게이지는 차량과 유아용 카시트가 연결되는 결합부(C)에 장착되어 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 스트레인(변형) 값을 측정할 수 있다.
즉, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)를 통해 유아용 카시트의 결합 상태를 확인할 수 있다. 다만, 유아용 카시트가 차량에 설치되었음을 확인하는 것은 제어부(40)가 아니라 운전자가 직접 수행할 수도 있다.
다음으로, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 설정시간동안 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받는다(S20).
이때, 설정시간은 예컨대 10초로 설정될 수 있다.
즉, 차량에 유아용 카시트가 결합되어 발생하는 기본적인 부하를 측정하기 위한 것으로, 유아용 카시트의 무게(하중)만으로 발생하는 스트레인(변형) 값을 학습하여 추후 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준으로 활용하기 위해, 유아용 카시트만 존재하는 경우의 무게에 따른 평균변형률을 입력받는 것이다.
그 다음, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 입력받은 평균변형률 신호를 기본 값으로 패턴화한다(S30).
즉, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 설정시간동안 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받아 기본 값으로 패턴화할 수 있고, 상기 패턴을 저장부(50)에 저장할 수 있다.
다음으로, 제어부(40)는 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준 상태를 학습하고(S40), 분류 판단 기준을 확정한다(S50).
즉, 제어부(40)는 초기 세팅을 수행하기 위해 S30단계에서 패턴화한 기본 값 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴으로 저장하여 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준으로 설정할 수 있고, 이를 저장부(50)에 저장할 수 있다.
따라서, 제어부(40)는 상기 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준을 활용하여 물체변화감지부(10)로부터 입력되는 유아용 카시트의 변화에 따른 패턴에 대해서 분석 및 학습할 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 방법은, 먼저 제어부(40)가 물체변화감지부(10)로부터 유아용 카시트의 순간 변화량 측정신호를 입력받는다(S100).
다시 말해, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 일정시간 간격으로 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받을 수 있다.
다음으로, 제어부(40)는 시동감지부(20)로부터 입력받은 차량의 시동 상태가 오프(OFF)인지 판단한다(S200).
S200단계에서 시동 상태가 오프인 경우, 제어부(40)는 도어감지부(30)로부터 입력받은 도어의 개폐 및 잠금 상태를 확인하여 도어가 개폐되었는지 판단한다(S300).
즉, 제어부(40)는 시동이 오프되고, 도어가 개방된 후 폐쇄된 상태, 즉 운전자가 시동을 끄고 차량에서 나간 후 도어를 닫은 상태인지 판단할 수 있다.
한편, S200단계에서, 시동이 온(ON) 상태이거나, 도어가 개폐되지 않은 경우에는, 제어부(40)가 시간별 패턴을 분석하고(S800), 상기 시간별 패턴에 대한 상태를 학습할 수 있다(S900).
즉, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 변화량 신호를 입력받고, 상기 입력받은 변화량 신호를 패턴화하여 분류한다. 즉, 제어부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 물체변화감지부(10)로부터 입력된 유아용 카시트의 변화에 대한 신호를 패턴화하여 분류할 수 있다.
이는 초기 세팅 이후의 과정으로, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 일정시간 간격으로 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받아 패턴화하고, 상기 패턴화한 다수의 패턴을 시간별로 분류할 수 있다.
즉, 제어부(40)는 패턴을 분석하기 위하여 측정되는 신호를 일정시간 간격으로 분할하여 저장부(50)에 저장할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 상기 분류한 패턴에 따라 유아용 카시트의 상태를 판단한다. 즉, 제어부(40)는 패턴에 따른 유아용 카시트의 상태에 대하여 학습할 수 있다.
또한, 제어부(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 분류한 다수의 시간별 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴으로 나누어 라벨링한다. 즉, 제어부(40)는 일정시간 간격으로 분할하여 저장부(50)에 저장한 패턴에 대하여 학습할 수 있다.
이때, 제어부(40)는 다수의 시간별 패턴 중 기본 값 패턴을 제외한 모든 패턴을 물건 존재 시 패턴 또는 유아 탑승 시 패턴으로 판단하고, 패턴이 일정하거나 상기 기본 값 패턴과 유사한 패턴을 유아 탑승 시 패턴으로 판단하여 라벨링을 진행할 수 있다.
즉, 제어부(40)는 시동이 온 상태이거나, 시동이 오프 상태이고 도어가 개폐되지 않은 상태인 경우에는 물체변화감지부(10)로부터 입력되는 유아용 카시트의 변화량 측정신호에 대해 계속 입력받아 저장할 수 있고, 저장된 데이터가 일정 개수 이상이면, 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴 각각의 대표값 및 패턴을 남겨두고 최신 신호로 업데이트하여 패턴 분류의 정확도를 높일 수 있다.
S300단계에서, 도어가 개폐되었다고 판단한 경우, 제어부(40)는 도어감지부(30)를 통해 도어 잠금 상태를 판단한다(S400).
S400단계에서 도어가 잠긴 경우, 제어부(40)는 물체변화입력부(10)로부터 입력된 순간 변화량 측정신호에 대한 패턴을 분석한다(S500).
즉, 제어부(40)는 시동이 오프되고, 도어가 개폐되었으며, 도어가 잠금 상태인 경우, 유아용 카시트의 상태를 패턴을 통해 판단할 수 있도록 한다.
한편, S400단계에서 도어가 잠기지 않은 경우에는, 종료할 수 있다.
다음으로, 제어부(40)는 유아 방치 상태 여부를 판단한다(S600).
즉, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)에서 유아용 카시트의 순간 변화량을 측정하여 입력하면, 입력된 신호에 대한 패턴을 분석 및 학습하여, 유아 탑승 여부를 판단할 수 있다. 그리고 제어부(40)는 유아의 탑승 여부 판단 결과와, 시동감지부(20)로부터 입력받은 차량의 상태 및, 도어감지부(30)로부터 입력받은 도어 개폐 및 잠금 상태에 따라 유아 방치 상태 여부를 판단할 수 있다.
S600단계에서, 유아 방치 상태라고 판단한 경우, 제어부(40)는 경보를 발생시킨다(S700).
즉, 제어부(40)는 물체변화감지부(10)로부터 입력받은 유아용 카시트의 변화에 기초하여 판단한 결과 유아가 탑승한 상태이고, 시동감지부(20)를 통해 감지한 결과 시동 오프(OFF) 상태이며, 도어감지부(30)를 통해 감지한 결과 도어가 개폐된 후, 잠금 상태인 경우, 유아 방치 상태로 판단할 수 있으며, 유아 방치 상태 판단에 따라 경보부(60)를 통해 경보를 발생시킬 수 있다.
반면, S600단계에서 유아 방치 상태가 아니라고 판단되는 경우에는 종료할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 제어부(40)가 물체변화입력부(10)로부터 순간 변화량 측정신호를 입력받고, 시동 상태를 확인하고, 도어 개폐 상태를 확인하며, 도어 잠금 상태를 확인하고, 이에 따라 패턴을 분석하여 유아 방치 상태를 판단하는 과정으로 설명하고 있으나, 그 순서는 한정하지 않는다. 즉, 도 3에 도시된 순서에 상관없이, 제어부(40)는 초기 세팅 이후, 물체변화감지부(10)로부터 일정시간 간격으로 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 입력받을 수 있고, 이를 분석하여 유아 탑승 상태임을 판단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법은, 시동이 꺼진 상태에서도 유아용 카시트에 탑승한 유아를 모니터링하고, 위험 상황을 경보하기 위해 저전력 기반 센서를 사용함으로써, 유아의 안전을 위한 보조 시스템으로 사고 방지가 가능할 뿐만 아니라, 낮은 전력 소모로 모니터링 시간을 증가시킬 수 있어 보다 효과적으로 차량 내 유아 방치 상황을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 유아 사고 방지 장치 및 방법은, 차량과 유아용 카시트가 결합되는 기존 결합부에 저전력 기반 센서를 장착함으로써, 센서 장착을 위한 추가 몰딩이 필요하지 않으며, 이로 인해 원가절감, 부품수 감소 및 경량화가 가능하여 사용자의 만족도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 물체변화감지부 20 : 시동감지부
30 : 도어감지부 40 : 제어부
41 : 패턴분석부 42 : 상태학습부
43 : 유아방치판단부 50 : 저장부
60 : 경보부

Claims (13)

  1. 차량 내 유아용 카시트의 변화를 감지하는 물체변화감지부;
    상기 차량의 시동 상태를 감지하는 시동감지부;
    상기 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태를 감지하는 도어감지부;
    상기 차량 내 유아 방치 상태를 경보하는 경보부; 및
    상기 물체변화감지부에서 감지된 상기 유아용 카시트의 변화에 기초하여 유아의 탑승 여부를 판단하고, 상기 판단한 결과 유아가 탑승한 상태이고, 상기 시동감지부를 통해 감지한 결과 시동 오프(OFF) 상태이며, 상기 도어감지부를 통해 감지한 결과 도어가 개폐된 후, 잠금 상태인 경우, 유아 방치 상태로 판단하여 상기 경보부를 통해 경보를 발생시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 물체변화감지부로부터 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 변화량 신호를 입력받고, 상기 입력받은 변화량 신호를 패턴화하여 분류하는 패턴분석부; 및
    상기 패턴분석부에서 분류한 패턴에 따라 상기 유아용 카시트의 상태를 판단하는 상태학습부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 물체변화감지부는,
    상기 차량과 유아용 카시트가 연결되는 결합부에 장착되어 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 변화량을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴분석부는,
    상기 차량과 유아용 카시트 초기 결합 시, 상기 물체변화감지부로부터 설정시간동안 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받아 기본 값으로 패턴화하고,
    상기 상태학습부는,
    상기 패턴분석부에서 패턴화한 기본 값 패턴을 상기 유아용 카시트만 존재 시 패턴으로 저장하여 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준으로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 패턴분석부는,
    상기 물체변화감지부로부터 일정시간 간격으로 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받아 패턴화하고, 상기 패턴화한 다수의 패턴을 시간별로 분류하며,
    상기 상태학습부는,
    상기 패턴분석부에서 분류한 다수의 시간별 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴으로 나누어 라벨링하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상태학습부는,
    상기 다수의 시간별 패턴 중 상기 기본 값 패턴을 제외한 모든 패턴을 물건 존재 시 패턴 또는 유아 탑승 시 패턴으로 판단하고, 패턴이 일정하거나 상기 기본 값 패턴과 유사한 패턴을 유아 탑승 시 패턴으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 장치.
  7. 제어부가 물체변화감지부에서 감지된 차량 내 유아용 카시트의 변화를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 시동감지부로부터 상기 차량의 시동 상태를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 도어감지부로부터 상기 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 상기 물체변화감지부에서 감지된 차량에 설치되는 유아용 카시트의 변화에 기초하여 유아의 탑승 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어부가 상기 유아의 탑승 여부 판단 결과와, 상기 차량의 시동 상태 및, 상기 차량의 도어 개폐 및 도어 잠금 상태에 따라 유아 방치 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 판단 결과 유아 방치 상태로 판단한 경우, 경보부를 통해 경보를 발생시키는 단계;를 포함하고,
    상기 유아의 탑승 여부를 판단하는 단계는,
    상기 제어부가 상기 물체변화감지부로부터 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 변화량 신호를 입력받고, 상기 입력받은 변화량 신호를 패턴화하여 분류하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 분류한 패턴에 따라 상기 유아용 카시트의 상태를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유아 방치 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 유아가 탑승한 상태이고, 상기 시동감지부를 통해 감지한 결과 시동 오프(OFF) 상태이며, 상기 도어감지부를 통해 감지한 결과 도어가 개폐된 후, 잠금 상태인 경우, 유아 방치 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 차량 내 유아용 카시트의 변화를 입력받는 단계에서, 상기 물체변화감지부는,
    상기 차량과 유아용 카시트가 연결되는 결합부에 장착되어 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동에 따른 변화량을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 방법.
  10. 삭제
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 차량과 유아용 카시트 초기 결합 시, 상기 물체변화감지부로부터 설정시간동안 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게에 따른 평균변형률 신호를 입력받아 기본 값으로 패턴화하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 패턴화한 기본 값 패턴을 상기 유아용 카시트만 존재 시 패턴으로 저장하여 유아 탑승 판단을 위한 분류 기준으로 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 물체변화감지부로부터 일정시간 간격으로 상기 유아용 카시트에 가해지는 무게 및 주행 거동 중 적어도 하나에 따른 순간 변화량 신호를 다수 입력받아 패턴화하고, 상기 패턴화한 다수의 패턴을 시간별로 분류하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 분류한 다수의 시간별 패턴을 유아용 카시트만 존재 시 패턴, 물건 존재 시 패턴 및 유아 탑승 시 패턴으로 나누어 라벨링하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 라벨링하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 다수의 시간별 패턴 중 상기 기본 값 패턴을 제외한 모든 패턴을 물건 존재 시 패턴 또는 유아 탑승 시 패턴으로 판단하고, 패턴이 일정하거나 상기 기본 값 패턴과 유사한 패턴을 유아 탑승 시 패턴으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 내 유아 사고 방지 방법.
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