KR100931162B1 - 차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량의 시트 벨트를 권동하기 위한 권동 모터를 구비하는 권동 유니트; 차량의 시동 여부를 감지하는 시동 감지부와, 차량의 시트에 장착되어 탑승자 유무를 감지하는 시트 감지부와, 차량의 시트 벨트 체결 여부를 감지하는 시트 벨트 버클 감지부와, 시트 벨트의 텐션을 감지하는 시트 벨트 텐션 감지부를 구비하는 감지 유니트; 상기 시동 감지부로부터 출력되는 시동 신호를 저장할 수 있는 저장부; 상기 감지 유니트 및 상기 저장부와 전기적 소통을 이루는 제어부;를 구비하되, 상기 제어부는, 상기 시동 감지부에 의하여 감지되는 시동 신호와 상기 저장부에 저장되는 차량의 전회 시동 신호를 비교하고, 상기 시동 감지부와 상기 시트 감지부의 신호에 기초하여 상기 권동 유니트의 제어 모드를 선택하는 차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법을 제공한다.

Description

차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법{SAFETY SEAT BELT SYSTEM AND THE METHOD FOR CONTROLLING THE SYSTEM}

본 발명은 시트 벨트 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 탑승자의 상황별 대응을 가능하게 할 수 있는 차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

자동차에 구비되는 안전 벨트는 탑승자를 갑작스런 사고로부터 보호할 수 있는 장치이다.

일반적인 시트 벨트 장착 장치는, 탑승자가 시트에 착석한 후, 3점식 또는 2점식 시트 벨트를 권취기로부터 인출하여 시트 벨트에 장착되는 시트 벨트 클립을 클립 장착부에 체결하는 구조를 취한다. 이와 같이 종래 기술에 따른 시트 벨트 장착 장치는 단순하게 탑승자가 시트 벨트를 인출하여 단순 체결 구조를 취하는데, 탑승자의 승차,하차 또는 주행 상태에 따른 시트 벨트의 개별적 작동 과정을 수행하는 구조를 제시하지 못하였다. 또한, 급제동 등의 안전 사고 발생시 탑승자의 이탈을 방지하기 위한 프리텐셔너만을 구비할 뿐, 사고 완료후 탑승자를 차량으로부터 하차시키고자 할 때 시트 벨트의 해제 어려움으로 인하여 신속한 탑승자 구조 가 어려웠다는 문제점이 수반되었다. 뿐만 아니라, 종래의 시트 벨트 장착 장치는 수동적 구조로 인하여 탑승자가 올바르지 않은 자세를 취할 경우 적절치 않은 시트 벨트 착용에 의한 시트 벨트의 불완전한 탑승자 홀딩에 의하여 탑승자가 시트로부터 이탈됨으로써 에어백 등에 의한 이차 충돌 등과 같은 부차적 사고 우려도 제기된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하고자 하는 것으로, 본 발명은 탑승자의 승차, 하차, 주행 등과 같은 상황별 맞춤 제어를 가능하게 하고 안전도를 증대시킬 수 있는 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 시트 벨트를 권동하기 위한 권동 모터를 구비하는 권동 유니트; 차량의 시동 여부를 감지하는 시동 감지부와, 차량의 시트에 장착되어 탑승자 유무를 감지하는 시트 감지부와, 차량의 시트 벨트 체결 여부를 감지하는 시트 벨트 버클 감지부와, 시트 벨트의 텐션을 감지하는 시트 벨트 텐션 감지부를 구비하는 감지 유니트; 상기 시동 감지부로부터 출력되는 시동 신호를 저장할 수 있는 저장부; 상기 감지 유니트 및 상기 저장부와 전기적 소통을 이루는 제어부;를 구비하되, 상기 제어부는, 상기 시동 감지부에 의하여 감지되는 시동 신호와 상기 저장부에 저장되는 차량의 전회 시동 신호를 비교하고, 상기 시동 감지부와 상기 시트 감지부의 신호에 기초하여 상기 권동 유니트의 제어 모드를 선택하는 차량 시트 벨트 장치를 제공한다.

상기 차량 시트 벨트 장치에 있어서, 상기 감지 유니트는: 차량의 주행 속도를 감지하고 상기 제어부와 전기적 소통을 이루는 속도 감지부와, 차량의 브레이크의 작동 여부를 감지하는 브레이크 감지부를 더 구비할 수도 있고, 상기 시트 감지부는, 차량의 진행 방향을 따라 복수 개가 구비될 수도 있다.

또한, 본 발명의 다른 일면에 따르면, 시동 감지부, 시트 감지부, 시트 벨트 버클 감지부 및 시트 벨트 텐션 감지부를 구비하는 감지 유니트가, 차량의 시동 여부, 탑승자 유무, 시트 벨트 체결 여부, 및 시트 벨트에 가해지는 인장력을 감지하는 감지 단계; 상기 시동 감지부에 의하여 감지되는 시동 신호와 저장부에 저장되는 차량의 전회 시동 신호를 비교하고 상기 시동 감지부와 상기 시트 감지부의 신호에 기초하여, 차량의 시트 벨트를 권동하기 위한 권동 모터를 구비하는 권동 유니트의 제어 모드를 선택 판단하는 제어 모드 판단 단계; 및 상기 제어 모드 판단 단계에서 상기 시동 감지부의 시동 신호가, 온 상태로 유지되는 경우 선택되는 탑승 벨트 제어 모드, 오프 상태로부터 온 상태로 변화되는 경우 선택되는 주행 벨트 제어 모드, 및 오프 상태로 유지되는 경우 선택되는 선택되는 하차 벨트 제어 모드 중의 하나를 수행하는 시트 벨트 제어 단계;를 구비하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법을 제공한다.

상기 차량 시트 벨트 장치 제어 방법에 있어서, 상기 시트 벨트 제어 단계에서 탑승 벨트 제어 모드가 수행되는 경우, 상기 제어부가 상기 시트 감지부의 신호 에 기초하여 탑승자 유무를 판단하는 단계; 탑승자 유무가 판단되는 경우, 상기 제어부는 권동 유니트에 풀림 동작을 수행하도록 하는 단계;를 구비할 수도 있고, 상기 시트 벨트 제어 단계에서 주행 벨트 제어 모드가 수행되는 경우, 상기 제어부가 시트 벨트 버클의 체결 여부를 판단하는 단계와, 상기 시트 벨트 텐션 감지부가 감지한, 시트 벨트에 가해지는 인장력과 사전 설정 인장력 값을 비교하는 단계를 구비할 수도 있다. 또한, 상기 사전 설정 인장력 값은 최대 인장력 값과 최소 인장력 값을 구비하되, 상기 감지된 인장력이 상기 최대 인장력 값과 최소 인장력 값 사이에 배치되는 경우 상기 권동 유니트를 정지 상태로 유지할 수도 있다.

상기 차량 시트 벨트 장치 제어 방법에 있어서, 상기 사전 설정 인장력 값은 최소 인장력 값을 구비하되, 상기 감지된 인장력이 상기 최소 인장력 값보다 작은 경우 상기 권동 유니트를 감김 상태로 전환할 수도 있다.

또한, 상기 사전 설정 인장력 값은 최대 인장력 값을 구비하되, 상기 감지된 인장력이 상기 최대 인장력 값보다 큰 경우 상기 권동 유니트를 풀림 상태로 전환할 수도 있다. 상기 감지 단계에서, 상기 감지 유니트는 차량의 속도를 감지하는 속도 감지부 및 브레이크 감지부를 더 구비하여 차량의 속도 및 제동 여부를 감지하고, 시트 벨트의 체결 여부를 판단한 후, 상기 차량의 속도로부터 얻어지는 속도 변화율의 절대값을 사전 설정 가속도와 비교하고 브레이크의 작동 여부로부터 안전 모드 수행 여부를 판단하는 단계를 더 구비하고, 상기 속도 변화율의 절대값이 사전 설정 가속도보다 크고 브레이크가 작동하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부는 상기 권동 유니트에 감김 동작을 수행하도록 하는 단계를 구비할 수도 있다. 또한, 상기 감지 단계에서, 상기 시트 감지부는 복수 개를 구비하고, 상기 시트 벨트의 체결 여부를 판단하는 단계 후, 상기 안전 모드 수행 여부 판단 단계 전에 상기 시트 감지부의 신호에 의하여 탑승자의 안전 자세 여부를 판단하는 단계를 더 구비할 수도 있다.

또한, 상기 차량 시트 벨트 장치 제어 방법에 있어서, 상기 시트 벨트 제어 단계에서 하차 벨트 제어 모드가 수행되는 경우, 상기 제어부가 상기 시트 벨트 버클 감지부의 신호에 기초하여 시트 벨트 체결 여부를 판단하는 단계; 시트 벨트 버클이 해제된 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부는 권동 유니트에 감김 동작을 수행하도록 하는 단계;를 구비할 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명에 따른 차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법은, 감지 유니트에 의하여 감지된 차량 상태로부터 탑승자의 의도를 파악하여 시트 벨트의 적절한 작동 모드를 수행함으로써, 탑승자의 안전도를 증대시킬 수 있다.

둘째, 본 발명에 따른 차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법은, 탑승자의 승차, 하차, 주행 등의 조건을 분류 판단 가능함으로써, 시트 벨트의 풀림,감김 및 인장력 유지를 적절하게 이룸으로써 안전도 증대와 더불어 벨트 탈착을 용이하게 하고 시트 벨트 착용시 불쾌함을 저감시킬 수도 있다.

셋째, 본 발명에 따른 차량 시트 벨트 장치 및 이의 제어 방법은, 차량 충돌 여부 판단 과정을 통하여 사고 발생시 적절한 시트 벨트 인장력을 제공하여 탑승자의 착석 시트로부터의 이탈을 방지하고 사고 발생 후 차량 정지시 탑승자의 차량으로부터 이탈을 용이하도록 시트 벨트를 조절하여 탑승자의 안전도를 더욱 향상시킬 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이하에서는 차량 시트 벨트 장치 및 이를 제어하는 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치(10)에 대한 개략적인 블록 선도가 도시되고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치(10)의 제어 방법에 대한 개략적인 흐름도가 도시된다.

본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치(10)는 권동 유니트(400), 감지 유니트(100), 저장부(300), 제어부(200)를 구비한다. 권동 유니트(400)는 권취 및/또는 권출, 즉 감김 및/또는 풀림을 포함하는 권동 운동을 수행한다. 권동 유니튼(400)는 권동 모터(410)를 구비하는데, 권동 모터(410, 도 1 참조)는 차량 시트의 측면에 장착된다. 권동 모터(410)의 모터축의 단부에는 시트 벨트가 연결 되어 하기되는 제어부(200)의 제어 신호에 따라 권동 모터(410)가 시계 방향 또는 반시계 방향 회전 운동을 함으로써 시트 벨트의 권취 또는 권출 운동이 가능하다. 권동 유니트(400)는 벨트 앵커(420)를 더 구비하는데, 벨트 앵커(420)는 시트의 상측부 인근에 배치되어 시트 벨트를 안내함으로써 권동 모터(410)에 의하여 감기거나 풀리거나 또는 정지 상태의 시트 벨트를 안정적으로 안내 또는 유지할 수 있도록 한다. 여기서, 시트 벨트는 벨트 앵커(420)를 구비하는 권동 유니트에 의하여 가동 가능한 삼점식 벨트 구조를 취하나, 본 발명에 따른 차량 시트 벨트 장치가 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 시트 벨트는 2점식 벨트로 구성될 수도 있고, 경우에 따라 벨트 앵커는 별도의 권동 모터를 구비하여 시트 벨트의 감김 또는 풀림 동작이 더욱 강화될 수 있도록 하는 구성을 취할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다.

감지 유니트(100)는 하기되는 제어부(200)와 전기적 소통을 이루는데, 감지 유니트(100)는 차량의 상태를 감지한다. 감지 유니트(100)는 시동 감지부(110)와 시트 감지부(120)와 시트 벨트 버클 감지부(130)를 구비하는데, 시동 감지부(110)는 탑승자에 의하여 시동키가 차량의 시동키 장착구에 삽입되어 차량의 시동 여부를 감지한다. 시트 감지부(120)는 압력 센서로 구현될 수 있다. 시트 감지부(120)는 가해지는 압력에 의하여 변화되는 전기적 신호를 후술되는 제어부(200)로 전달하는데, 시트 감지부(120)는 차량의 시트의 착석부(14)에 장착되어 차량 내 시트의 착석부(14)에 탑승자가 착석하는 경우, 시트 감지부(120)에는 전기적 신호의 변화가 발생하고 이는 제어부(200)로 전달되어 제어부(200)가 신호 변화 여부를 판단함 으로써 차량 내 탑승자 유무를 감지할 수 있다. 또한, 시트 벨트 버클 감지부(130)는 차량 시트의 착석부(14)의 측부에 배치되는 시트 벨트 버클부(15)에 배치되어 시트 벨트에 배치되는 버클 클립(미도시)이 시트 벨트 버클부(15)에 삽입 장착되는 경우에 발생하는 전기적 신호의 변화를 감지하여 버클 클립(미도시)의 시트 벨트 버클부(15)에의 장착 여부를 감지할 수 있다. 시트 벨트 텐션 감지부(140)는 시트 벨트와 연결되는데, 본 실시예에서 시트 벨트 텐션 감지부(140)는 벨트 앵커(420)에 배치되는 구조를 취하나 본 발명이 이에 국한되지는 않는다. 시트 벨트 텐션 감지부(140)는 시트 벨트와 연결되어 시트 벨트에 가해지는 인장력을 감지하고 하기되는 제어부(200)로 감지된 인장력에 대한 신호를 전달한다.

저장부(300)는 감지 유니트(100)로부터 출력되는 시동 신호를 저장할 수 있다. 즉, 저장부(300)는 하기되는 제어부(100)를 통하여 간접적으로 또는 직접 감지 유니트(100)의 시동 감지부(110)와 소통을 이룸으로써, 시동 감지부(110)로부터 감지되는 차량의 시동 신호를 저장하여 하기되는 제어부(200)의 제어 모드 판단시 차량 시트 벨트 장치의 적절한 모드를 판단하기 위한 판단 근거로 사용될 수 있다.

제어부(200)는 감지 유니트(100) 및 저장부(300)와 전기적 소통을 이루는데, 제어부(200)는 시동 감지부(110)에 의하여 감지되는 시동 신호와 저장부(300)에 저장되는 차량의 전회 시동 신호를 비교하여, 시동 감지부(110)와 시트 감지부(120)의 신호에 기초하여 권동 유니트(400)의 제어 모드를 선택한다. 즉, 감지 유니트(100)의 시동 감지부(110)에서 감지된 시동 신호는 저장부(300)에 저장되는데, 제어부(200)는 시동 감지부(110)에서 감지된 시동 신호와 저장부(300)에 저장된 전 회의 시동 신호를 비교하여 차량 시트 벨트 장치(10)의 작동을 위한 제어 모드를 판단 및 선택한다.

이하에서는 도 2 내지 도 5 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치(10)의 제어 과정을 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치(10)의 제어 과정에 있어서, 먼저 감지 유니트(100)에 의한 감지 단계가 실행된다(S100). 감지 단계(S100)에서, 감지 유니트(100)의 시동 감지부(110), 시트 감지부(120) 시트 벨트 버클 감지부(130) 및 시트 벨트 텐션 감지부(140)가 차량의 시동 여부, 탑승자 유무, 시트 벨트 체결 여부 및 시트 벨트에 가해지는 인장력을 감지한다. 감지된 신호들은 제어부(200)로 전달되는데, 감지 신호 중의 시동 신호는 저장부(300)로 전달되어 저장된다. 저장부(300)는 전회의 감지 단계에서 감지된 저장되어 있는데, 시동 감지부(110)에서 감지된 시동 신호는 새로운 시동 신호로서 저장되어 차회의 제어 모드 판단시 전회(前回)의 시동 신호로서 새로이 감지된 시동 신호와 비교된다.

그런 후, 제어부(200)는 감지 유니트(100)에 의하여 감지된 신호에 기초하여 차량 시트 벨트 장치 작동에 대한 제어 모드를 판단하고 선택한다(S200). 도 3에는 제어 모드 판단 단계(S200)에 대한 구체적인 제어 흐름이 도시되는데, 제어 모드 판단 단계(S200)에서 제어부(200)는 시동 신호의 온/오프 여부를 판단한다(S210). 시동 신호가 오프 상태인 경우, 제어부(200)는 차량 시트 벨트 장치의 벨트 제어 모드가 하차 벨트 제어 모드를 실행하여야 하는 것으로 판단한다(S250). 반면, 제어부(200)가 시동 신호가 온 상태라고 판단하는 경우, 제어부(200)는 후속 적으로 저장부(300)와 소통을 이루어 저장부(300)에 저장된 전회(前回)의 시동 신호의 온/오프 여부를 판단한다(S220). 전회의 시동 신호도 온 상태인 경우, 즉 시동 신호가 온 상태로 유지되는 경우, 제어부(200)는 차량 시트 벨트 장치의 벨트 제어 모드가 주행 벨트 제어 모드를 실행하여야 하는 것으로 판단한다(S230). 반면, 전회의 시동 신호가 오프 상태인 경우, 즉 시동 신호가 오프 상태로부터 온 상태로 변화한 경우 차량 시트 벨트 장치의 벨트 제어 모드는 탑승 벨트 제어 모드를 실행하여야 하는 것으로 판단한다(S240). 제어부(200)는 판단 및 선택된 벨트 제어 모드를 실행하도록 각각의 구성 요소에 제어 신호를 전달한다(S230,S240,S250).

제어부(200)가 판단 및 선택한 벨트 제어 모드가 탑승 벨트 제어 모드인 경우, 제어부(200)는 차량에 탑승자가 탑승하는 과정 중인 것으로 판단하고, 이에 대응하는 차량 시트 벨트 장치의 제어 과정을 수행한다. 도 4에는 벨트 제어 모드가 탑승 벨트 제어 모드인 경우에 대한 보다 구체적인 제어 흐름이 도시되는데, 제어부(200)는 감지 유니트(100)의 시트 감지부(120)에서 감지된 신호에 기초하여 시트 감지 여부, 즉 탑승자 유무를 판단한다(S410). 제어부(200)가 시트 감지부(120)에서 시트 감지, 즉 감지된 신호의 변화에 의한 탑승자가 있는 것으로 판단하는 경우, 제어부(200)는 권동 유니트에 제어 신호를 인가하여 권동 유니트(400)의 권동 모터(410)에 대하여 풀림 동작을 수행하도록 제어한다. 이에 의하여, 주행을 위하여 차량내 시트에 탑승자가 탑승한 것으로 판단하여 시트 벨트의 체결을 위하여 시트 벨트를 느슨하게 권출(unwind)한다. 이와 같은 권동 유니트(400)의 풀림 동작을 통하여 시트 벨트가 느슨하게 권출됨으로써, 탑승자가 버클 클립을 시트 벨트 버클 감지부에 장착하는 것을 용이하게 한다. 반면, 권동 유니트(400)의 권동 모터(410)가 시트 감지하지 않는 것으로, 즉 시트 감지부(120)의 신호 변화가 없어 탑승자가 없는 것으로 판단하는 경우, 제어부(120)는 탑승자가 차량 내 착석하지 않은 것으로 판단하고 차량 시트 벨트 장치의 별도의 후속 동작을 실행하지 않도록 제어부(120)는 권동 유니트(400)로 별도의 제어 신호를 인가하지 않고 정지 상태를 유지한다.

제어부(200)가 판단 및 선택한 벨트 제어 모드가 주행 벨트 제어 모드인 경우, 제어부(200)는 차량이 주행 중인 것으로 판단하고, 이에 대응하는 차량 시트 벨트 장치의 제어 과정을 수행하는데, 주행 벨트 제어 모드는 시트 벨트 버클의 체결 여부를 판단하고, 시트 벨트에 가해지는 인장력과 사전 설정 인장력 값을 기뵤하여 차량 시트 벨트의 권동 유니트의 작동을 제어한다. 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치(10)의 주행 벨트 제어 모드에 대한 제어 흐름이 도시된다. 제어부(200)는 감지 유니트(100)의 시트 벨트 버클 감지부(130)에서 감지된 신호로부터 시트 벨트의 체결 여부를 판단한다(S510). 제어부(200)는 시트 벨트의 버클 클립(미도시)이 시트 벨트 버클부(15)에 장착되지 않은 것으로 판단되는 경우, 제어부(200)는 경고 모드(S530)를 수행하도록 하고, 제어 흐름은 단계 S510으로 복귀된다. 여기서, 경고 모드(S530)는 탑승자 등에게 경고적 기능을 수행하는 단계를 지칭하는데, 경고 모드(S530)를 수행하기 위하여 차량에는 경고부(500)가 더 구비될 수도 있다. 경고부(500)는 시각적 인지를 가능하게 하는 경고등으로 구현될 수도 있고 청각적 인지를 가능하게 하는 경고 스피커로 구현될 수 도 있다.

제어부(200)가 시트 벨트 버클부와 버클 클립이 체결된 것으로 판단하는 경우, 제어부(200)는 감지 유니트(100)의 시트 벨트 텐션 감지부(140)로부터 벨트 인장력(Pt)을 인지하고(S520), 제어부(200)는 저장부(300)에 사전 설정되어 저장된 사전 설정 인장력 값(Pmin,Pmax)를 비교한다. 여기서, 사전 설정 인장력 값 중 도면 부호 Pmin으로 지시되는 값은 최소 인장력 값을 나타내고, Pmax로 지시되는 값은 최대 인장력 값을 나타내는데, 최소 벨트 인장력 값(Pmin)은 탑승자가 시트 벨트의 버클 클립을 시트 벨트 버클부(15)에 삽입 체결할 때 시트 벨트에 가해지는 인장력으로서 시트 벨트가 과도하게 느슨하지 않도록 하여 탑승자의 신체를 안정적으로 잡아 줄 수 있는 최소 인장력을 나타내고 최대 벨트 인장력 값(Pmax)은 탑승자가 시트 벨트의 버클 클립을 시트 벨트 버클부(15)에 삽입 체결할 대 탑승자의 신체를 과도하게 압박하여 탑승자의 불쾌감 내지는 과도한 흉부 압박으로 인한 안전 사고 발생 가능성을 제거할 수 있도록 안정적인 시트 벨트 장착을 위한 시트 벨트 인장력의 최대값을 나타낸다. 감지된 시트 벨트의 벨트 인장력(Pt)이 최대 인장력 값(Pmax)와 최소 인장력 값(Pmin) 사이에 배치되는 경우 권동 유니트(400)를 정지 상태로 유지한다(S540). 그런 후, 제어부(200)는 감지 유니트(100)의 시동 감지부(110)로부터 새로이 시동 신호를 감지하고(S550), 새로운 시동 신호의 온/오프 여부를 판단한다(S560). 새로운 시동 신호가 온 상태인 경우 제어 흐름은 단계 S510으로 복귀되고, 새로운 시동 신호가 오프 상태인 경우 제어 흐름은 단계 S600으로 복귀된다.

한편, 감지된 시트 벨트의 벨트 인장력(Pt)이 최대 인장력 값(Pmax)와 최소 인장력 값(Pmin) 사이에 배치되지 않는 경우, 제어부(200)는 감지된 시트 벨트의 벨트 인장력(Pt)이 최소 인장력 값(Pmin)보다 작은 지 여부를 판단한다(S570). 감지된 시트 벨트의 벨트 인장력(Pt)이 최소 인장력 값(Pmin)보다 작은 경우, 제어부(200)는 시트 벨트에 의하여 탑승자의 신체가 과도할 정도로 느슨하게 지지된다고 판단하여, 제어부(200)는 권동 유니트(400)의 권동 모터(400)에 시트 벨트의 감김 동작을 위한 제어 신호를 인가하고(S580), 제어 흐름은 단계 S510으로 복귀된다.

반면, 감지된 시트 벨트의 벨트 인장력(Pt)이 최소 인장력 값(Pmin)보다 작지 않은 경우, 제어부(200)는 시트 벨트의 벨트 인장력(Pt)이 최대 인장력 값(Pmax)보다 크다고 판단하고(S570), 제어부(200)는 권동 유니트(400)의 권동 모터(410)에 시트 벨트를 풀 수 있는 풀림 동작을 수행하도록 한다(S590). 그런 후 제어부(200)는 제어 흐름을 단계 S510으로 복귀시킨다.

제어부(200)가 판단 및 선택한 벨트 제어 모드가 하차 벨트 제어 모드인 경우, 제어부(200)는 차량에 탑승자가 하차 내지는 하차 준비 과정 중인 것으로 판단하고, 이에 대응하는 차량 시트 벨트 장치의 제어 과정을 수행한다. 도 7에는 벨트 제어 모드가 하차 벨트 제어 모드인 경우에 대한 보다 구체적인 제어 흐름이 도시되는데, 제어부(200)는 시트 벨트 버클 감지부(130)로부터 감지된 신호에 기초하여 시트 벨트의 체결 여부를 판단한다(S610). 제어부(200)가 버클 클립과 시트 벨트 버클부(15)가 서로 체결된 것으로 판단하는 경우, 제어부(200)는 탑승자가 차량 내에서 추후 다시 주행을 위한 대기 상태 중인 것으로 판단하고 권동 유니트(400)로 별도의 작동 신호를 인가하지 않고 권동 유니트의 정지 상태를 유지하도록 한다(S620). 반면, 제어부(200)가 버클 클립과 시트 벨트 버클부(15)가 분리된 것으로 판단하는 경우, 제어부(200)는 타이머(미도시)의 타이밍 과정을 통하여 사전 설정된 시간만큼 대기 상태를 유지한다(S630). 그런 후, 제어부(200)는 권동 유니트(400)의 권동 모터(410)로 제어 신호를 출력하여 권동 모터(410)로 하여금 시트 벨트를 권취하여 차후 시트 벨트의 사용을 위한 대기 상태로 복귀되도록 한 후 (S640), 차량 시트 벨트 제어 과정이 종료된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 및 이의 제어 방법은 급정지 내지 충돌로 인한 탑승자의 안전 사고를 방지하기 위한 구성 요소를 더 구비할 수도 있다. 도 6에는 본 발명에 따른 차량 시트 벨트 제어 방법의 변형예가 도시되는데, 앞선 실시예의 주행 벨트 제어 모드와 상이한 점은 단계 S510과 단계 S520 사이에 단계 S520a가 더 구비되고, 감지 유니트(100)가 브레이크 감지부(150)와 속도 감지부(160)를 더 구비한다는 점인데, 이들 이외에 나머지 구성요소들은 동일한바, 동일한 구성요소에 대하여는 중복을 방지하도록 별도의 설명은 생략하고 상기로 대체한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 감지 유니트(100)는 브레이크 감지부(150)와 속도 감지부(160)를 더 구비하는데, 브레이크 감지부(150)는 운전자의 브레이크 페달의 조작에 따라 작동하는 브레이크 장치의 작동 여부를 감지하고 속도 감지부(160)는 차량의 속도를 감지한다. 감지된 차량의 속도는 저장부(300)에 저장될 수 있는데, 제어부(200)는 연산 기능 수행 가능하여 저장부(300)에 저장된 전회의 감지된 차량의 속도(v-1)와 속도 감지부(160)에 의하여 감지된 현재의 차량의 속도(v)를 샘플링 시간(△t)를 사용하여 연산함으로써 속도의 변화율, 즉 가속도와 이로부터 가속도의 절대값(

)를 연산한다. 여기서, 제어부(200)는 연산 기능을 수행할 수 있는 프로세서 유니트로 구현되는데, 제어부(200)는 연산 과정을 위한 단위체로서의 연산부를 별도고 구비할 수도 있는 등 다양한 구성이 가능하다. 저장부(300)에는 사전 설정된 안전 가속도(as)가 기저장되어 있는데, 제어부(200)는 가속도 절대값(

)가 사전 설정된 안전 가속도(as)보다 큰 지 여부와 브레이크 온 여부를 비교한다. 만약, 가속도 절대값(

)가 사전 설정된 안전 가속도(as)보다 크고 브레이크 온 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 제어부(200)는 차량은 안전 주행 중인 것으로 판단하고, 제어 흐름을 단계 S520)으로 전환시킨다.

반면, 가속도 절대값(

)가 사전 설정된 안전 가속도(as)보다 크고 브레이크 온 상태인 것으로 판단되는 경우, 제어부(200)는 차량의 충돌 사고가 발생한 것으로 감지하고, 제어부(200)는 권동 유니트(400)에 제어 신호를 제공하여 권동 모터(410)로 하여금 권취 동작(감김 동작)을 수행하도록 한다(S521a). 이때, 권동 유니트(400)의 권동 모터(410)에 의한 감김 동작은 시트 벨트의 벨트 인장력(Pt)이 사전 설정되어 저장부(300)에 기저장된 벨트 비상 인장력(Pe)를 유지하도록 할 때까지 감김 동작을 수행하고 이를 유지하도록 할 수 있다. 제어부(200)는 감지 유니트(100)의 속도 감지부(160)로부터 새로운 차량 속도(v)를 감지하도록 하고(S523a), 새로운 차량 속도(v)가 감지된 후 제어부(200)는 새로운 차량 속도(v)가 0인지 여부를 판단한다(S525a). 새로운 차량 속도(v)가 0이 아닌 경우, 제어부(200)는 차량이 충돌 후 차량 이동 중인 것으로 판단하고 제어 흐름을 단계 S521a로 복귀시켜 권동 유니트(400)의 작동 상태를 유지하여 시트 벨트에 충분한 인장력을 제공하여 탑승자가 시트로부터 이탈되는 것을 방지한다. 반면, 새로운 차량 속도(v)가 0인 경우, 권동 유니트(400)의 권동 모터(410)에 제어 신호를 인가하여, 권동 유니트(400)의 권동 모터(410)가 풀림 동작을 수행하도록 하여 사고 차량의 탑승자를 차량으로부터 용이하게 하차시킬 수 있도록 한다.

또 한편, 본 발명의 차량 시트 장치 및 제어 방법은 탑승자의 자세에 따른 안전 제어 구성 요소를 더 구비할 수도 있다. 도 8에는 감지 유니트의 시트 감지부의 변형예가 도시되는데, 시트 감지부(120)는 복수 개가 구비된다. 시트 감지부(120)는 수평 시트 감지부와 수직 시트 감지부를 구비하는데, 수평 시트 감지부 및 수직 시트 감지부는 복수 개가 구비된다. 수평 시트 감지부(120a,120b,120c,120d)는 차량의 진행 방향을 따라 시트의 착석부(14)에 배치되고, 수직 시트 감지부(121a,121b,121c)는 시트 등받이에 배치된다. 예를 들어, 탑승자가 올바르지 않은 자세로 착석하여 탑승자의 허리와 같은 신체 일부가 선 L과 같이 배치되는 경우, 도면 부호 120c,120d의 수평 시트 감지부와 도면 부호 121a,121b의 수직 시트 감지부가 탑승자의 신체에 의하여 가압되는데, 탑승자의 착석 자세가 올바른 안전 자세를 유지하지 못하여 시트 벨트의 인장력이 비안전 자세 에서 설정된 것이므로, 차량 충돌시 탑승자의 안전 사고가 우려된다. 따라서,

이와 같은 구성을 통하여 탑승자가 착석부(14)에 안정적인 자세로 착석했는지 여부를 판단한다. 도 9에는 자세 안전 모드에 대한 제어 흐름도가 도시되는데, 도 9는 도 6의 단계 S510을 단계 S510a으로 대체한 것이다. 제어부(200)는 시트 벨트 버클 감지부(130)에서 시트 벨트의 체결 여부를 판단하는데(S511a), 시트 벨트가 체결되지 않은 것으로 판단되는 경우, 단계 S530으로 전환되며, 시트 벨트가 체결된 것으로 판단되는 경우, 제어부(200)는 탑승자의 안전 자세 여부를 판단한다(S513a). 즉, 제어부(200)는 수평 시트 감지부(120a,120b,120c,120d)와 수직 시트 감지부(121a,121b,121c)로부터 감지된 신호에 기초하여, 가압되어 신호 변화가 발생한 수평 시트 감지부 및 수직 시트 감지부를 확인하고 이를 저장부(300)에 사전 설정되어 저장된 탑승 자세(도 8의 선 L 참조)와 비교한다.

단계 S513a에서 제어부(200)가 탑승자의 착석 자세가 안전 자세라고 판단하는 경우, 도 6의 단계 S520a으로 전환된다. 반면, 제어부(200)가 탑승자의 자세는 올바르지 않은 비안전 자세라고 판단되는 경우 경고부(500)에 제어 신호를 인가하여 경고 모드(S515a)를 한다. 그런 후, 재차 시트 감지부(120)가 시트의 가압 부위를 감지하고(S517a), 단계 S513a로 복귀하여 반복 제어 과정을 거친다.

상기 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 일예들로, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 따른 차량 시트 벨트 장치는 탑승자의 선택을 위한 버튼 입력부를 더 구비하고, 저장부에는 탑승자에 따라 상이한 시트 벨 트 인장력이 기저장되어, 탑승자가 버튼 입력부를 통하여 입력된 신호에 기초하여 사전 설정되어 저장된 벨트 인장력을 유지하도록 설정하는 구성을 더 구비할 수도 있는 등, 권동 유니트, 감지 유니트, 제어부 및 저장부를 구비하고 이로부터 시동 신호의 비교를 통하여 차량 시트 벨트의 지능적 제어를 수행하는 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 개략적인 블록 선도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 제어 방법에 대한 개략적인 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 제어 방법 중 제어 모드 판단 단계에 대한 구체적 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 제어 방법 중 탑승 벨트 제어 단계에 대한 구체적 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 제어 방법 중 주행 벨트 제어 단계에 대한 구체적 흐름도이다.

도 6은 도 5의 일변형예에 대한 구체적 흐름도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 제어 방법 중 하차 벨트 제어 단계에 대한 구체적 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 시트 감지부의 변형예에 대한 개략적 배치도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 시트 벨트 장치의 자세 안전 모드에 대한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10...차량 시트 벨트 장치 100...감지 유니트

200...제어부 300...저장부

400...권동 유니트 500...경고부

Claims (12)

1. 차량의 시트 벨트를 권동하기 위한 권동 모터를 구비하는 권동 유니트;

   차량의 시동 여부를 감지하는 시동 감지부와, 차량의 시트에 장착되어 탑승자 유무를 감지하는 시트 감지부와, 차량의 시트 벨트 체결 여부를 감지하는 시트 벨트 버클 감지부와, 시트 벨트의 텐션을 감지하는 시트 벨트 텐션 감지부를 구비하는 감지 유니트;

   상기 시동 감지부로부터 출력되는 시동 신호를 저장할 수 있는 저장부;

   상기 감지 유니트 및 상기 저장부와 전기적 소통을 이루는 제어부;를 구비하되,

   상기 제어부는, 상기 시동 감지부에 의하여 감지되는 시동 신호와 상기 저장부에 저장되는 차량의 전회 시동 신호를 비교하고, 상기 시동 감지부와 상기 시트 감지부의 신호에 기초하여 상기 권동 유니트를 제어하는 차량 시트 벨트 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 감지 유니트는:

   차량의 주행 속도를 감지하고 상기 제어부와 전기적 소통을 이루는 속도 감지부와, 차량의 브레이크의 작동 여부를 감지하는 브레이크 감지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 시트 감지부는, 차량의 진행 방향을 따라 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치.
4. 시동 감지부, 시트 감지부, 시트 벨트 버클 감지부 및 시트 벨트 텐션 감지부를 구비하는 감지 유니트가, 차량의 시동 여부, 탑승자 유무, 시트 벨트 체결 여부, 및 시트 벨트에 가해지는 인장력을 감지하는 감지 단계;

   상기 시동 감지부에 의하여 감지되는 시동 신호와 저장부에 저장되는 차량의 전회 시동 신호를 상기 감지 유니트 및 상기 저장부와 전기적 소통을 이루는 제어부가 비교하고, 상기 시동 감지부와 상기 시트 감지부의 신호에 기초하여, 차량의 시트 벨트를 권동하기 위한 권동 모터를 구비하는 권동 유니트의 제어 모드를 상기 제어부가 선택 판단하는 제어 모드 판단 단계; 및

   상기 제어 모드 판단 단계에서 상기 시동 감지부의 시동 신호가, 온 상태로 유지되는 경우 선택되는 탑승 벨트 제어 모드, 오프 상태로부터 온 상태로 변화되는 경우 선택되는 주행 벨트 제어 모드, 및 오프 상태로 유지되는 경우 선택되는 선택되는 하차 벨트 제어 모드 중의 하나를 수행하는 시트 벨트 제어 단계;를 구비하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 시트 벨트 제어 단계에서 탑승 벨트 제어 모드가 수행되는 경우,

   상기 제어부가 상기 시트 감지부의 신호에 기초하여 탑승자 유무를 판단하는 단계;

   탑승자 유무가 판단되는 경우, 상기 제어부는 권동 유니트에 풀림 동작을 수행하도록 하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
6. 제 4항에 있어서

   상기 시트 벨트 제어 단계에서 주행 벨트 제어 모드가 수행되는 경우,

   상기 제어부가 시트 벨트 버클의 체결 여부를 판단하는 단계와,

   상기 시트 벨트 텐션 감지부가 감지한, 시트 벨트에 가해지는 인장력과 사전 설정 인장력 값을 비교하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 사전 설정 인장력 값은 최대 인장력 값과 최소 인장력 값을 구비하되,

   상기 감지된 인장력이 상기 최대 인장력 값과 최소 인장력 값 사이에 배치되는 경우 상기 권동 유니트를 정지 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 사전 설정 인장력 값은 최소 인장력 값을 구비하되,

   상기 감지된 인장력이 상기 최소 인장력 값보다 작은 경우 상기 권동 유니트를 감김 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 사전 설정 인장력 값은 최대 인장력 값을 구비하되,

   상기 감지된 인장력이 상기 최대 인장력 값보다 큰 경우 상기 권동 유니트를 풀림 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
10. 제 6항에 있어서

    상기 감지 단계에서, 상기 감지 유니트는 차량의 속도를 감지하는 속도 감지부 및 브레이크 감지부를 더 구비하여 차량의 속도 및 제동 여부를 감지하고,

    시트 벨트의 체결 여부를 판단한 후, 상기 차량의 속도로부터 얻어지는 속도 변화율의 절대값을 사전 설정 가속도와 비교하고 브레이크의 작동 여부로부터 안전 모드 수행 여부를 판단하는 단계를 더 구비하고,

    상기 속도 변화율의 절대값이 사전 설정 가속도보다 크고 브레이크가 작동하는 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부는 상기 권동 유니트에 감김 동작을 수행하도록 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 감지 단계에서, 상기 시트 감지부는 복수 개를 구비하고,

    상기 시트 벨트의 체결 여부를 판단하는 단계 후, 상기 안전 모드 수행 여부 판단 단계 전에 상기 시트 감지부의 신호에 의하여 탑승자의 안전 자세 여부를 판단하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.
12. 제 4항에 있어서,

    상기 시트 벨트 제어 단계에서 하차 벨트 제어 모드가 수행되는 경우,

    상기 제어부가 상기 시트 벨트 버클 감지부의 신호에 기초하여 시트 벨트 체결 여부를 판단하는 단계;

    시트 벨트 버클이 해제된 것으로 판단되는 경우, 상기 제어부는 권동 유니트에 감김 동작을 수행하도록 하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 시트 벨트 장치 제어 방법.

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