KR100210422B1 - A tension control apparatus of seat belt - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량 충돌시 에어백의 전개속도를 고려하여 시트벨트의 텐션을 조절함으로써 최적의 상태로 에어백에 의한 충격흡수효과를 달성할 수 있도록 하는 차량의 에어백연계 시트벨트 텐션 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for adjusting a seat belt tension of an airbag associated with a vehicle to achieve a shock absorbing effect by an airbag in an optimal state by adjusting the tension of the seat belt in consideration of the deployment speed of the airbag during a vehicle crash.
종래에는 에어백과 시트벨트의 텐션조절작용이 각각 별도로 분리되어 이루어졌기 때문에 에어백의 작용에 의한 충격감소효과를 최대한 이용하지 못하는 문제점이 있었다.Conventionally, since the tension control action of the airbag and the seat belt are separately separated, there is a problem in that the impact reduction effect due to the action of the airbag is not utilized to the maximum.
본 발명은 프론트 G센서(10)와 센터 G센서(12) 및 세핑센서(14)로 이루어진 충돌감지수단에 멀티플렉서(16)를 통해 콘트롤유니트(18)의 입력단이 연결됨과 더불어 상기 콘트롤유니트(18)의 출력단에 에어백전개용 인플레이터(20)가 연결된 에어백 제어수단과 시트벨트 텐션조절수단(22)이 구비되어 있는 차량의 승객보호장치에 있어서, 상기 시트벨트 텐션조절수단(22)에는 시트벨트의 텐션을 조절할 수 있는 인플레이터(22a)가 추가로 설치되고, 상기 충돌감지수단의 작용에 따른 충돌감지신호를 출력하는 멀티플렉서(16)에 시간지연회로(24)를 통해 시트벨트 텐션조절수단(22)이 연결되어 에어백이 전개되는 속도를 감안하여 시트벨트의 텐션을 조정하도록 된 발명임.The present invention is connected to the input unit of the control unit 18 through the multiplexer 16 to the collision detection means consisting of the front G sensor 10, the center G sensor 12 and the stepping sensor 14 and the control unit 18 In the passenger protection device of a vehicle provided with the airbag control means and the seat belt tension adjusting means 22 connected to the airbag deployment inflator 20 at the output end of the seat belt tension adjusting means 22, An inflator 22a for adjusting the tension is additionally installed, and the seat belt tension adjusting means 22 is provided through the time delay circuit 24 to the multiplexer 16 which outputs the collision detection signal according to the action of the collision detection means. This is the invention to adjust the tension of the seat belt in consideration of the speed of the airbag deployment.
Description
본 발명은 차량 충돌시 시트벨트의 텐션을 자동으로 조절해주는 승객보호장치중 시트벨트의 텐션조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충돌시 에어백의 전개속도를 고려하여 시트벨트의 텐션을 조절함으로써 최적의 상태로 에어백에 의한 충격흡수효과를 달성할 수 있도록 하는 차량의 에어백연계 시트벨트 텐션 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tension control device of the seat belt of the passenger protection device that automatically adjusts the tension of the seat belt in the event of a vehicle crash, more specifically, by adjusting the tension of the seat belt in consideration of the deployment speed of the air bag during the collision The present invention relates to an airbag-based seat belt tension control device for enabling a vehicle to achieve a shock absorbing effect by an airbag.
차량의 승객보호장치의 일종인 에어백시스템은 차량의 전방이나 측면으로부터의 충격에너지가 규정값 이상일 경우에 운전자 및 조수석에 탑승한 승객을 보호하기 위하여 조향핸들 및 그루브박스부위에 설치된 에어백이 팽창되도록 하여 상기 탑승자에게 전달되는 충격을 완화시키는 작용을 하는 것이다.The airbag system, which is a kind of passenger protection device of the vehicle, allows the airbags installed on the steering wheel and groove box to be inflated to protect the driver and passenger in the passenger seat when the impact energy from the front or side of the vehicle is higher than the specified value. It serves to mitigate the shock delivered to the occupant.
이러한 에어백 시스템은 에어백모듈과 이를 제어하는 제어모듈로 구성되는 한편, 에어백 제어모듈은 차량 충격으로부터 충격을 판정하는 시간은 약 10∼20㎳ 이내로 설정되어 있고 에어백이 완전히 팽창하기까지의 시간은 30∼40㎳ 이내로 설정되어 있다.The airbag system is composed of an airbag module and a control module for controlling the airbag, while the airbag control module has a time for determining an impact from a vehicle shock within about 10-20 ms and a time for the airbag to fully inflate from 30 to It is set within 40㎳.
그리하여 충돌직후 약 20㎳를 경과하면 에어백은 팽창을 개시하고 탑승자는 충돌의 관성에 의해 차량 전방으로 움직이기 시작하며, 약 40㎳ 경과하면 에어백은 완전히 팽창되고, 탑승자는 시트벨트에 의해 충격력이 부분적으로 흡수되는 상태에서 82㎳ 정도 경과하면 상기 시트벨트와 에어백이 탑승자의 충격력을 보완적으로 흡수하게 된다.Thus, approximately 20㎳ after the impact, the airbag starts to inflate and the occupant begins to move forward in the vehicle due to the inertia of the collision. After about 40㎳, the airbag is fully inflated, and the occupant is partially impacted by the seat belt. After about 82㎳ elapsed in the absorbed state, the seat belt and the airbag complementarily absorb the impact force of the occupant.
시트벨트는 정면 충돌시 승객의 신체 각부에 걸리는 감속도를 경감하고 2차 충돌의 방지 또는 그 충격의 완화를 꾀하면서 승객이 자동차 밖으로 튀어나가는 것을 방지하기 위한 것으로서, 가장 일반적인 타입으로는 3점식 시트벨트를 많이 사용하는 바, 이는 허리부분 구속용의 랩 벨트와 어깨 구속용의 숄더 벨트가 조합되어 이루어져 있고 이 벨트의 한쪽 끝에는 상기 벨트가 권취되는 장치인 리트랙터가 설치되어 있으며, 리트랙터내에는 차량에 감속도 또는 방향변화가 생긴 경우 리트랙터로 부터의 벨트의 인출을 저지하는 로크장치가 구비되어 있다.The seat belt is designed to reduce the deceleration of the passenger's body during frontal collision and to prevent the passenger from popping out of the vehicle while preventing secondary collisions or mitigating the impact. The most common type is a three-point seat. Many belts are used, which consists of a combination of a waist restraint wrap belt and a shoulder restraint shoulder belt, and one end of the belt is provided with a retractor which is a device in which the belt is wound. The lock device is provided to prevent the belt from being pulled out of the retractor in the event of a deceleration or direction change in the vehicle.
그리하여 차량 충돌시 로크장치가 시트벨트의 인출을 저지하여 시트벨트의 작용으로 승객의 상체가 가능한 한 시트에 고정됨과 더불어 운전석 및 조수석 탑승자의 안전을 위해 설치된 에어백이 운전자 및 조수석 탑승자의 상체 및 안면부에 전개되어 2차 충돌이 방지됨으로써 차량충격시 운전자가 스티어링휠에 접촉되어 머리나 흉부에 부상을 당하는 것을 방지하고, 또한 조수석 탑승자에 있어서도 차체의 인스트루먼트 패널과의 접촉을 방지할 수 있는 것이다.Thus, in the event of a vehicle crash, the lock device prevents the seat belt from being pulled out, and the upper body of the passenger is fixed to the seat as much as possible by the action of the seat belt. By preventing the secondary collision, the driver is prevented from being injured in the head or chest due to the driver's contact with the steering wheel during the impact of the vehicle, and also prevents the driver's contact with the instrument panel of the vehicle body.
이와 같이 시트벨트의 보조장치로서의 에어백은 차량충격시 질소가스에 의해 전개되어 탑승자의 머리와 흉부를 보호하도록 장착되어 있다.As such, the airbag as an auxiliary device of the seat belt is deployed to protect the occupant's head and chest by being deployed by nitrogen gas during vehicle shock.
그러나, 이러한 에어백시스템은 충돌발생시 에어백의 전개여부를 판단하기 위하여 설치한 센터 G센서와 프론트 G센서 및 세핑센서 들의 감지상태에 따라 에어백의 전개여부를 결정하여 작동을 시켰기 때문에 에어백이 폭발하는 과정에서 폭발후 에어백의 개스가 빠져나가는 순간에 승객의 충격을 흡수해주지 못하게 되어 에어백의 효과를 최대한 활용하지 못하는 문제점이 있었다.However, this airbag system determines whether the airbag is deployed according to the detection status of the center G sensor, front G sensor, and stepping sensors installed to determine the deployment of the airbag in the event of a collision. There was a problem that it is not possible to take full advantage of the effect of the airbag because it is unable to absorb the impact of the passenger at the moment the gas of the airbag exits after the explosion.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명한 것으로, 에어백의 전개여부를 판단하기 위한 정보를 출력하는 센터 G센서와 프론트 G센서 및 세핑센서들의 신호를 이용, 이를 에어백이 전개되는 시간과 연계하여 시트벨트의 텐션을 조정하도록 함으로써 에어백의 효과를 극대화시킴과 동시에 승객의 상해를 줄일 수 있도록 된 차량의 에어백연계 시트벨트 텐션 조절장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.The present invention has been invented to improve the above problems, by using the signals of the center G sensor and the front G sensor and the stepping sensors that output information for determining whether the air bag is deployed, and in connection with the time the air bag is deployed An object of the present invention is to provide an airbag-based seatbelt tension control device of a vehicle that can maximize the effect of the airbag by reducing the tension of the seatbelt and at the same time reduce passenger injuries.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 에어백의 전개여부를 판단하기 위해 차량의 충돌여부를 감지하여 충돌시 에어백을 전개하는 에어백과 그 제어모듈, 신체상부를 구속하는 시트벨트와 시트벨트를 권취 및 인출하는 리트랙터 등이 구비되고, 상기 리트랙터에는 시트벨트의 텐션을 조정하는 수단이 추가로 구비됨과 더불어 이 시트벨트 텐션조정수단은 차량충돌을 감지하는 G센서에 의해 에어백이 전개되는 속도를 감안하여 시트벨트의 텐션을 조정하도록 이루어진 것이다.In order to achieve the above object, the present invention senses whether the airbag is deployed and detects whether the vehicle is collided, and winds up and pulls out the airbag, its control module, and the seatbelt and seatbelt restraining the upper body. The retractor is provided, and the retractor is further provided with a means for adjusting the tension of the seat belt, and the seat belt tension adjusting means takes into account the speed at which the airbag is deployed by the G-sensor for detecting a vehicle collision. It is designed to adjust the tension of the seat belt.
도 1은 본 발명에 따른 구성도,1 is a block diagram according to the present invention,
도 2는 에어백의 작동에 연계하여 시트벨트의 텐션을 조절하는 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 2 is a flow chart for explaining the action of adjusting the tension of the seat belt in conjunction with the operation of the airbag.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 프론트 G센서, 12 : 센터 G센서,10: front G sensor, 12: center G sensor,
14 : 세핑센서, 16 : 멀티플렉서,14: Seping sensor, 16: Multiplexer,
18 : 콘트롤유니트, 20 : 에어백전개용 인플레이터,18: control unit, 20: inflator for airbag deployment,
22 : 시트벨트 텐션조절수단, 22a : 인플레이터,22: seat belt tension adjusting means, 22a: inflator,
24 : 시간지연회로.24: time delay circuit.
이하, 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 프론트 G센서(10)와 센터 G센서(12) 및 세핑센서(14)로 이루어진 충돌감지수단에 멀티플렉서(16)를 통해 콘트롤유니트(18)의 입력단이 연결됨과 더불어 상기 콘트롤유니트(18)의 출력단에 에어백전개용 인플레이터(20)가 연결된 에어백 제어수단과 시트벨트 텐션조절수단(22)이 구비되어 있는 차량의 승객보호장치에 있어서, 상기 시트벨트 텐션조절수단(22)에는 시트벨트의 텐션을 조절할 수 있는 인플레이터(22a)가 추가로 설치되고, 상기 충돌감지수단의 작용에 따른 충돌감지신호를 출력하는 멀티플렉서(16)에 시간지연회로(24)를 통해 시트벨트 텐션조절수단(22)이 연결되어 에어백이 전개되는 속도를 감안하여 시트벨트의 텐션을 조정하도록 된 구조로 되어 있다.The present invention is connected to the input unit of the
예시도면 도 1은 본 발명에 따른 차량의 에어백연계 시트벨트 텐션 조절장치의 구성도를 도시한 것이다.Exemplary Drawings FIG. 1 is a block diagram of a device for adjusting a seat belt tension of an airbag connection vehicle according to the present invention.
차량의 충돌여부를 감지하여 에어백의 전개여부를 결정하게 되는 차량충돌감지수단으로서 프론트 G센서(10)와 센터 G센서(12) 및 세핑센서(14)가 설치되어 있다.The
이중 프론트 G센서(10)는 편심회전 매스를 갖는 기계식 가속도 센서로서 그 유닛은 편심 회전 매스를 장치한 로터 플레이트, 회전 접점과 고정 접점, 코일 스프링등으로 구성되어 엔진룸내 전방의 좌우측에 설치되고, 설정 감속도 이상의 감속도(G)가 작동하면 로터가 회전을 시작하여 양 접점을 접촉시킴으로써 차량의 감속을 감지하는 작용을 하는 것이다.The dual
센터 G센서(12)는 N형 실리콘 기판상에 P형 실리콘층을 확산하여 게이지 저항을 형성한 반도체 피에조 저항을 주구성원으로 하여 이루어져 대개 대시패널의 중앙하단에 설치되고, 캔틸레버 빔에 감속도가 가해져 빔이 질량에 의해 휘어지면 게이지 저항이 변화되어 저항 브리지 회로의 출력이 변화됨으로써 차량의 감속을 감지하는 것이다.The
그리고 세핑센서(14)는 항상 오프상태이나 감속도가 걸리면 온상태의 신호를 보내는 기계식 세핑센서로서 가속도 센서인데, 설정 감속도(G)는 센터 G센서(12) 및 프론트 G센서(10)의 값보다도 작게 설정되어 자동차의 전방 충돌시의 감속도에만 응답하도록 이루어져 있기 때문에 충돌 이외의 어떤 원인으로 인하여 센터 G센서(12) 및 프론트 G센서(10)가 출력하더라도 세핑센서(14)의 출력이 동반되지 않으면 충돌이 아니라고 판정하여 점화신호를 내지 않도록 하여 쓸데없이 에어백이 작동되는 것을 방지하도록 하는 작용을 한다.In addition, the
멀티플렉서(16)와 콘트롤유니트(18)는 상기 센터 G센서(12)와 프론트 G센서(10) 및 세핑 센서(14)로 부터 입력되는 정보를 수시로 체크하여 차량의 충돌여부를 판단하고 충격의 강도가 설정값 이상이라고 판단되면 그 출력단에 연결되는 에어백모듈의 인플레이터를 작동시켜 에어백을 전개시키는 작용을 한다.The
에어백모듈의 인플레이터는 가스를 발생시켜 나일론제의 에어백을 팽창시키는 작용을 하는 것이다.The inflator of the airbag module generates gas to inflate the nylon airbag.
시트벨트는 통상 탱크플레이트와 버클의 결합을 통해 승객의 상체를 구속하도록 되어 있고 또한 시트벨트는 차체에 고정된 리트랙터로 부터 인출되도록 이루어져 있으며, 리트랙터에는 시트벨트 텐션조절수단(22)이 설치되어 있는 바, 시트벨트 텐션조절수단(22)에는 에어백전개시 시트벨트의 텐션을 일시적으로 고정하기 위한 인플레이터(22a)가 구비되어 있다.The seat belt is usually configured to restrain the upper body of the passenger through the combination of the tank plate and the buckle, and the seat belt is configured to be withdrawn from the retractor fixed to the vehicle body, and the seat belt tension adjustment means 22 is installed on the retractor. The seat belt tension adjusting means 22 is provided with an
인플레이터(22a)는 점화하는 순간 수 msec동안 시트벨트의 텐션을 크게 유지하고 이후에는 시트벨트의 텐션을 점차 약하게 함으로써 에어백과 승객의 접촉시간을 조절하는 작용을 한다. 이때 인플레이터(22a)의 작동시간의 제어는 시간지연회로(24)의 제어로 이루어진다.The
도 2는 본 발명에 따른 차량의 에어백연계 시트벨트 텐션 조절장치의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 2 is a flow chart for explaining the action of the air bag-based seat belt tension control device of the present invention.
먼저 이그니션스위치가 온상태로 접속되어지면 자기진단회로를 작동시켜 초기 체크동작을 수행하여 센터 G센서(12)의 점화판정회로 및 구동 회로에 모의신호가 주어져 정상적으로 작동하는지 여부를 체크하고 이상이 발생되면 경고 램프를 점등시켜 운전자에게 알린다.First, when the ignition switch is connected in the on state, the self-diagnosis circuit is operated to perform an initial check operation, and a simulation signal is given to the ignition determination circuit and the driving circuit of the
이후 프론트 G센서(10)와 센터 G센서(12) 및 세핑센서(14)들로 부터의 신호를 입력받아 각 센서들이 설정값 이상인지 여부를 체크한다.Thereafter, signals are received from the
그리하여 상기 프론트 G센서(10)와 센터 G센서(12) 및 세핑센서(14)의 값이 모두 설정 감속도값을 넘어서게 되면 차량에 충돌이 발생된 것으로 판단하여 모든 센서들로 부터 멀티플렉서(16)를 통해 콘트롤유니트(18)로 입력되고, 이에 따라 콘트롤유니트(18)가 에어백 인플레이터(20)를 작동시켜 에어백을 전개하고, 이와 더불어 상기 G센서들의 감지신호에 의해 멀티플렉서(16)에서 출력되는 신호에 따라 시간지연회로(24)가 시트벨트 텐션조절수단(22)의 인플레이터(22a)를 작동시켜 시트벨트의 텐션을 수 msec동안 크게 유지하다가 점차 약화시키다.Thus, when the values of the
즉, 에어백을 작동시키는 프론트 G센서(10)와 센터 G센서(12) 및 세핑센서(14)들의 신호를 시트벨트 텐션조절수단(22)의 제어에 연계적용한 것으로써, 상기 센서들이 차량의 충격을 감지했을 때 충격의 강도가 설정값 이상인 것으로 판단되면 시트벨트 텐션조절수단(22)내의 인플레이터(22a)를 작동시켜 에어백과 시트벨트를 시간적인 차이를 두고 작동시킴으로써 에어백이 완전히 팽창된 순간에 인체와 접촉이 이루어지도록 시트벨트의 텐션을 조절한다.That is, by applying the signals of the
상기한 바와 같이 본 발명은 차량의 충돌에 의해 에어백의 전개시 에어백의 전개신호를 발생시키는 G센서들의 신호로써 시트벨트의 텐션을 처음엔 강하게 조절하였다가 이후 약화시켜 조절함으로써 에어백이 최적의 상태로 전개되었을 때 인체가 접촉하게 되어 안전성이 보다 향상될 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is a signal of the G-sensors that generate the airbag deployment signal when the airbag is deployed by the collision of the vehicle. When deployed, there is an effect that the human body is in contact with the safety can be further improved.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101134879B1 (en) * | 2005-12-07 | 2012-04-13 | 현대자동차주식회사 | Seat belt control system and method thereof |
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1997
- 1997-06-19 KR KR1019970025790A patent/KR100210422B1/en not_active IP Right Cessation
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---|---|---|---|---|
KR101134879B1 (en) * | 2005-12-07 | 2012-04-13 | 현대자동차주식회사 | Seat belt control system and method thereof |
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Publication number | Publication date |
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KR19990002229A (en) | 1999-01-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20020322 Year of fee payment: 4 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |