출·퇴근, 출장, 여행 등 일상생활의 일부인 차량 운행 시 교통사고, 질병, 호흡장애 등 발생할 수 있는 갑작스러운 상황에 대비하기 위해 차량에는 다양한 특허기술이 접목된다. 안전이 최우선이기 때문. 자동차 업계 대표적인 회사인 현대자동차와 테슬라에는 어떤 차량 안전 관련 특허 기술이 접목 됐을까?

먼저, 현대자동차는 자율주행 제세동 시스템 특허를 출원했다. 이 특허는 심정지 검출기와 심장 위치 검출기, X-레이 카메라 등을 통해 자율주행 차량이 주행 중 좌석에 착석한 승객에게 급작스러운 심정지가 발생하면, 좌석을 구동시켜 똑바로 누운 상태로 만든 다. 이후 설치된 제세동 로봇이 승객의 상의를 커팅한 후, 심폐소생술이나 자동 심장충격을 수행하는 시스템이다. 자율주행 차량의 주행 중 예기치 않은 사망사고 및 2차 사고 발생을 예방하도록 만들어졌다.

▲ 자율주행 차량용 제세동 시스템 특허출원번호 : 10-2019-0112551 /출처 : 윕텔립스(wintelips.com)

현대자동차는 자율주행 차량용 제세동 시스템 특허를 출원하기 전 2개의 제세동 관련 특허를 출원했다. 2017년 출원한 첫 번째 특허는, 제세동기 시스템이 좌석벨트와 연결되어 차량 내 탑승자의 심박수에 이상이나 심정지가 발생한 경우, 전극 물질을 누출시켜 심박수를 측정하고, 탑승자의 심박수의 이상 여부 및 심정지를 판단하여 심장 제세동을 제공하는 심장충격장치를 포함한다.

▲ 차량의 제세동기 시스템 및 그 동작방법 / 특허출원번호 : 10-2017-0119694 /출처 : 윕텔립스(wintelips.com)

2018년 출원한 두 번째 특허는, 운전자의 상태를 인식하는 단계에서 운전자가 심정지 상태라 판단되면 안전벨트에 배치된 두 개의 전류패드를 통해 심장충격을 가하는 기술에 관한 특허이다. 이 특허는 우리나라의 평균 재차 인원이 1.4인으로 과반의 차량이 운전자만 탑승하는 것에 착안하여 출원됐다. 운전자에게 사고나 기타 이유로 심정지가 발생할 경우, 동승자의 도움을 받기 어렵다는 점을 강조했다.

▲ 차량용 제세동기 시스템 및 그 제어방법 / 특허출원번호 : 10-2018-0145595 /출처 : 윕텔립스(wintelips.com)

이전 특허와의 차이점은 운전자의 상태를 파악하는데 카메라와 스피커, 마이크를 활용한다는 점이다. 심박센서를 통해 심정지를 감지하고 카메라에서 촬영된 영상에서 운전자의 이상 상태가 보일 경우, 스피커에서 운전자의 응답을 요구하는 음성 메시지가 출력된다. 마이크에서 음성 메시지에 대응하는 운전자의 음성이 감지되지 않을 경우 운전자가 심정지 상태라 판단하게 된다. 이후 두 개의 전류패드에 전류를 방출하여 제세동을 실시하게 된다.

테슬라도 차량 탑승자를 안전하게 보호하기 위해 탑승객 분류 특허와 안전벨트 착용 감지 특허를 내놓았다. 승객을 보호하기 위해 안전조치를 취할 때 탑승객에 대한 정확한 분류가 중요하기 때문인 것으로 보인다.

▲ 차량 승객 분류 시스템 및 방법 / 공개번호 : 2020-0370945 A1 /출처 : 윕텔립스(wintelips.com)

어린이나 상대적으로 체구가 작은 성인 등을 감지해 차량 탑승객을 구분하기는 쉽지 않다. 테슬라는 보다 정확한 승객의 분류를 위해 차량 시트에 탑승자의 중량센서와 탑승객 존재센서 등을 탑재했다. 탑승자의 자세, 위치 등을 고려하여 이 센서들이 유기적으로 통신하여 탑승자 분류를 에어백 컨트롤러에 제공하도록 만들었다. 이를 통해 차량 충돌이 발생했을 때 에어백이 작동하는 위치를 조정하여 부상 위험을 줄일 수 있게 된다.

▲ 부적당한 안전밸트 사용 검출 / 공개번호 : 2019-0168710 A1 /출처 : 윕텔립스(wintelips.com)

테슬라는 이외에도 부적절한 안전벨트 착용을 감지하는 특허를 출원했다. 탑승자가 안전하게 좌석에 자리 잡고 있는지, 안전띠는 정확하게 사용했는지, 전방 주시를 하고 있는지를 파악할 수 있는 각종 센서 퓨전 기술을 적용한 특허이다.

탑승자가 벨트를 적절하게 맸는지 확인 후 센서 모듈에 의해 정보가 제어기에 수신되어 메모리에 저장된다. 부적절한 안전벨트 사용시 경고를 하거나 차량의 운행 작동을 허용하지 않을 수 있다.