KR100193769B1 - 자동차 탑승자의 경추 보호 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 탑승자의 보호 장치에 관한 것으로, 특히 추돌사고 발생시, 시트 백이 탑승자의 상체와 일체로 전후 회전하도록 하는 자동차 탑승자의 경추 보호 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 차량의 충돌을 감지하는 충격감지센서; 승객에 의하여 시트 백에 가해지는 압력을 감지하는 압력센서; 상기 충격감지센서에 의해 감지된 차량의 충격여부 및 압력센서에 의해 감지된 압력에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 ECU; ECU의 제어신호에 따라 구동 신호를 출력하는 구동부; 구동부의 구동 신호에 의해 구동되는 솔레노이드; 솔레노이드의 구동에 따라 왕복 운동을 하는 래크기어; 상기 래크기어와 결합되어 일체로 구동되며 시트 백을 전후 방향으로 회전시키는 피니언 기어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 자동차의 추돌사고 발생시, 시트 백이 탑승자의 상체와 일체로 전후 회전하도록 함으로써 탑승자의 경추를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 탑승자의 경추 보호 장치

제1도는 본 발명에 따른 자동차 탑승자의 경추 보호 장치의 블럭 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 충격감지센서 20 : 입력센서

30 : ECU (전자 제어 유니트) 40 : 구동부

41 : 트랜지스터 42 : 릴레이 구동부

50, 55 : 솔레노이드 60, 65 : 래크 기어

70, 75 : 피니언 기어

본 발명은 자동차의 승객 보호 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 자동차의 추돌사고 발생시 시트 백을 전후로 소정의 각도만큼 회전시킴으로써, 탑승자의 경추가 손상되는 것을 방지하는 자동차 탑승자의 경추 보호 장치 (Man's Cervical Vertebral Safety Apparatus for Automobile)에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 시트(Seat)는 시트 쿠션(Seat Cushion)과 시트 백(Seat Back)으로 구성되는데, 시트 쿠션 하부에는 조정레버가 있어서 시트의 위치를 전후로 조정할 수 있게 되어 있다. 그리고, 시트 백과 시트 쿠션의 연결부에는 시트 백의 기울기를 미조정하는 리클라이닝(Reclining) 장치가 장착되어 있다.

또한, 자동차의 추돌시에 탑승자 목 부위의 안전확보를 위해 시트 백의 상부에는 헤드레스트(Head Rest)가 설치되어 있다.

그러나, 자동차의 추돌시, 상기 헤드 레스트만으로는 탑승자의 안전을 충분히 보장할 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 자동차의 추돌시, 탑승자는 관성의 법칙에 의하여 자동차에 대해 상대적으로 정지상태이고 자동차는 추돌에 의한 가속도에 의하여 전방으로 가속되어 진행함으로써, 시트 백이 탑승자와 충돌을 하게 되는데, 이때, 추돌시 발생된 순간 가속도에 의하여 시트 백이 빠른 속도로 탑승자의 상체를 강타하여 탑승자의 경추를 손상시키게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 자동차의 추돌사고 발생시 추돌에 의하여 탑승자의 상체와 시트 백의 충돌이 발생하기 전에, 시트 백을 회전시켜 탑승자의 상체와 접촉시킨 다음, 시트 백이 탑승자의 상체와 접촉된 상태에서 후방으로 회전되도록 하는 자동차 탑승자의 경추 보호 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량의 충돌을 감지하는 충격감지센서; 시트 백에 설치되며, 승객에 의하여 시트 백에 가해지는 압력을 감지하는 압력센서; 상기 충격감지센서 및 압력센서에 접속되며, 상기 충격감지센서에 의해 감지된 차량의 충격여부 및 압력센서에 의해 감지된 압력에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 ECU; 상기 ECU에 접속되며, ECU의 제어신호에 따라 구동 신호를 출력하는 구동부; 상기 구동부에 접속되며, 구동부의 구동신호에 의해 구동되는 솔레노이드; 상기 솔레노이드에 연결되며, 솔레노이드의 구동에 따라 왕복 운동을 하는 래크기어; 시트 백의 하단부에 설치되고, 상기 래크기어와 결합되어 일체로 구동되며 시트 백을 전후 방향으로 회전시키는 피니언 기어를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는 상기 ECU의 제어신호에 따라 온 오프되는 트랜지스터부와 상기 트랜지스터의 온 오프신호에 따라 제어되는 릴레이 구동부로 구성될 수 있다.

상기 구성에 의하여, 자동차의 추돌사고가 발생되면, 충격감지센서에 의해 이를 감지한 ECU가 구동부를 통하여 솔레노이드를 구동시킴으로써, 래크기어가 전진 구동을 하여 피니언 기어를 회전시켜서 시트 백이 탑승자의 상체와 접촉되도록 한다.

이때, 추돌에 의한 충격으로 탑승자의 상체가 뒷쪽으로 밀리게 되면, 압력센서에 의해 이를 감지한 ECU는, 구동부로 입력되는 제어신호의 출력을 중단함으로 솔레노이드가 최초의 상태로 복원되고, 따라서, 래크기어의 후진 운동을 하여 피니언 기어가 회전시킴으로써, 시트 백이 탑승자의 상체와 접촉된 상태로 후방으로 회전되어 탑승자의 상테에 가해지는 충격을 감소시키게 된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 제1도를 참조하여 상술한다.

충격감지센서(10)는 차량의 충돌여부를 감지하는 센서로서, 차량이 다른 차량 내지는 외부물체와 충돌되면 소정의 신호를 ECU(30)로 출력시킨다.

그리고, 압력센서(20)는 승객에 의하여 시트 백(1)에 가해지는 압력을 감지하도록 시트 백(1)의 안쪽에 설치되는데, 이때, 압력센서(20)에서는, 충돌 등에 의한 가압이 없이 단지 탑승자의 기댐에 의하여 시트 백(1)에 가해지는 압력에 대하여는 어떠한 신호도 출력시키지 않으며, 차량의 충돌에 의하여 상대적으로 감속 내지는 가속된 승객의 상체에 의하여 시트 백(1)에 가해진 압력이 ECU(3))에 설정되어 있는 기준압력 이상일 경우에만 소정의 신호를 상기 ECU(30)로 출력시키도록 구성한다.

ECU(30)는 상기 충격감지센서(10) 및 압력센서(20)에 접속되며, 상기충격감지센서(10)에 의해 감지된 차량의 충격여부 및 압력센서(20)에 의해 감지된 압력여부에 따라 구동부(40)로 제어신호를 출력시킴으로써, 시트 백(1)를 전후방향으로 회전시켜서 충돌시 탑승자의 경추에 가해지는 충격이 완화되도록 한다.

구동부(40)는 상기 ECU(30)에 접속되며 ECU(30)로부터 입력되는 제어 신호에 따라 구동신호를 출력시킨다.

솔레노이드(50)(55)는 각각 상기 구동부(40)에 접속되며, 구동부(40)로부터 입력되는 전기적인 구동신호를 기계적인 왕복운동으로 변환하여 출력시킨다.

그리고, 피니언 기어(70)(75)는 시트 백 하단부(1a)의 양사이드에 설치되는데, 이때, 피니언 기어(70)(75)의 회전에 따라 시트 백(1)이 하단부(1a)를 중심으로 하여 전후방향으로 회전 가능하도록 설치한다.

래크기어(60)(65)는 상기 솔레노이드(50)(55)에 의해 왕복운동이 가능하도록 솔레노이드(50)%99)와 결합됨과 동시에, 래크기어(60)(65)의 왕복운동에 따라 피니언 기어(70)(75)가 회전되도록 피니언 기어(70)(75)와 결합된다.

상기 구동부(40)는 트랜지스터(41)와 릴레이 구동부(42)로 구성될 수 있는데, 이때, 트랜지스터(41)는 상기 ECU(30)로부터 제어신호가 입력되면 소정의 전압을 릴레이 구동부(42)로 출력시키고, 릴레이 구동부(42)는 트랜지스터(41)로부터 입력되는 전압을 상기 솔레노이드(50)(55)로 전달시키도록 구성한다.

상기와 같은 구성에 의하여, 자동차가 후방의 자동차에 의한 추돌사고를 당하게 되면, 충격감지센서(10)에 의해 이를 감지한 ECU(30)는 구동부로 구동신호를 출력한다. 그리고, 구동신호가 입력된 구동부(40)는 2개의 솔레노이드(50)(55)를 구동시킴으로써, 솔레노이드(50)(55)에 결합된 래크기어(60)(65)를 전진 구동시킨다. 따라서, 래크기어(60)(65)의 전진구동에 의해 피니언 기어(70)(75)가 정방향(시트 백을 전방으로 회전시키는 방향)으로 회전됨으로써, 추돌에 의한 탑승자의 상체와 시트 백 (1)의 충돌이 발생하기 전에 시트 백(1)이 앞쪽으로 회전되어 시트 백(1)이 탑승자의 상체에 접촉되도록 한다.

이때, 추돌에 의한 충격으로 탑승자의 상체가 뒷쪽으로 밀리게 되면 시트 백(1)의 안쪽에 설치된 압력센서(20)에 의해 이를 감지한 ECU(30)는, 구동부(40)로 입력되는 제어신호의 출력을 중단시킨다. 이에 따라, 구동부(40)로부터 솔레노이드(50)(55)로 입력되는 구동신호가 중단되어서 솔레노이드(50)(55)가 복원 스프링의 복원력에 의하여 최초의 상태로 복원됨으로써, 솔레노이드(50)(55)에 결합된 래크기어(60)(65)가 후진 운동을 하게 된다. 이때, 래크기어(60)(65)에 결합된 피니언 기어(70)(75)가 역 방향(시트 백을 후방으로 회전시키는 방향)으로 회전됨으로써, 추돌에 의한 충격에 의해 탑승의 상체가 후방으로 밀릴 때, 시트 백(1)이 탑승자의 상체와 접촉된 상태로 최초의 위치까지 후방으로 회전되어 탑승자의 상체에 가해지는 충격을 최소한으로 감소시키게 된다.

상기 일 실시예에 의하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 탑승자의 경추 보호 장치에 의하여 자동차의 추돌사고 발생시, 시트 백에 의해 탑승자의 경추가 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 탑승자의 경추 보호 장치에 대하여 설명하였으나, 이하의 특허 청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업게에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (2)

1. 차량의 충돌을 감지하는 충격감지센서(10); 시트 백(1)에 설치되며, 승객에 의하여 시트 백(1)에 가해지는 압력을 감지하는 압력센서(20); 상기 충격감지센서(10) 및 압력센서(20)에 접속되며, 상기 충격감지센서(10)에 의해 감지된 차량의 충격여부 및 압력센서(20)에 의해 감지된 압력에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 ECU(30); 상기 ECU(30)에 접속되며, ECU(30)의 제어신호에 따라 구동 신호를 출력하는 구동부(40); 상기 구동부(40)에 접속되며, 구동부(40)의 구동신호에 의해 구동되는 솔레노이드(50)(55); 상기 솔레노이드(50)(55)에 연결되며, 솔레노이드(50)(55)의 구동에 따라 왕복 운동을 하는 래키기어(60)(65); 시트 백(1)의 하단부에 설치되고, 상기 래크기어(60)(65)와 결합되어 일체로 구동되며 시트 백(1)을 전후 방향으로 회전시키는 피니언 기어(70)(75)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 탑승자의 경추 보호 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동부(40)는 상기 ECU(30)의 제어신호에 따라 온 오프되는 트랜지스터부(41)와 상기 트랜지스터(41)의 온 오프신호에 따라 제어되는 릴레이 구동부(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 탑승자의 경추 보호 장치.