KR101135287B1 - 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트벨트의 착용여부를 검출하는 벨트 착용 검출부와, 시프트 레버의 위치를 검출하여 시프트 레버 위치 정보를 제공하는 시프트 레버 위치 검출부와, 시트벨트를 감거나 풀러 시트벨트의 장력을 조절하는 장력 제어부와, 상기 벨트 착용 검출부를 통해 시트벨트의 착용이 검출되면 상기 시프트 레버 위치 검출부를 통해 시프트 레버의 위치를 검출한 후, 검출된 시프트 레버의 위치에 따라 상기 장력 제어부를 제어하여 시트벨트의 장력을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR AUTOMATICALLY MODULATING TENSION OF SEAT BELT BY SHIFT LEVER POSITION}

본 발명은 자동차의 시트벨트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시프트 레버(Shift Lever)의 위치에 따라 시트벨트의 장력을 적절하게 조절하는 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 운전자 및 탑승자를 안전하게 보호하기 위해 시트벨트(또는 안전벨트라 함)가 시트마다 구비된다.

통상 시트벨트는 차량에 탑승한 운전자 또는 탑승자의 신체를 시트에 안전하게 고정하는 것으로, 차량 충돌 시 차체에 가해지는 충격력에 의해 발생되는 차량 탑승자의 2차적 유동상태를 저감시켜 탑승자를 보호하는 역할을 한다. 이런 시트벨트는 벨트 웨빙과 슬립앵커와 리트렉터와 버클로 구성된다. 리트렉터는 자동차 차체의 센터필라 및 리어필라에 설치되고, 복원력이 있어 평상시에는 벨트웨빙을 센터필라 또는 리어필라쪽으로 당겨 차량 내부를 깔끔하게 유지한다. 그리고 탑승자가 벨트웨빙의 중간 정도에 배치되는 텅(체결구)을 당기면 리트렉터에 의해 감겨진 벨트웨빙이 풀리면서 늘어나게 된다. 늘어난 상태에서 벨트웨빙의 텅을 버클에 삽입하면 리트렉터는 다시 벨트웨빙을 당겨 벨트웨빙에 장력을 제공하여 탑승자의 몸을 시트에 고정하도록 한다.

탑승자, 특히 운전자는 상황에 따라 몸을 자유스럽게 움직여야 하는 상황이 발생할 수 있다. 그러나 시트벨트의 장력에 의해 운전자는 움직이는 것이 부 자연스러워 상황에 적절하게 대응하기 위해 직접 시트벨트를 느슨하게 하거나 풀어야 한다. 예를 들어 상기 상황이 후진인 경우, 운전자는 몸을 틀어 뒤를 보면서 운전을 해야 하는 상항에서 시트벨트는 운전자가 몸을 트는 것을 방해하게 된다. 따라서 운전자는 시트벨트를 느슨하게 풀거나 시트벨트를 해제한 후 후진하게 된다. 시트벨트를 해제한 경우 운전자의 안전을 보장할 수 없는 문제점이 있고, 시트벨트를 운전자가 직접 느슨하게 푸는 경우, 운전자가 직접 시트벨트를 잡고 있거나 시트벨트의 장력을 일정하게 유지하는 시트벨트 장력 고정 부재를 벨트웨빙에 부착하여야 함으로 부가적인 비용이 소요되고, 상황 시마다 시트벨트 장력 고정 부재를 조정해야 하므로 불편한 문제점이 있었다.

또한, 주차 시에는 시트벨트를 계속하고 있으면 답답함을 느껴 통상 시트벨트를 해제한다. 이때 타 차량에 의한 충돌이 발생하게 되면 운전자는 2차적 유동 상태에 의해 크게 다칠 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 운전자의 상황을 시프트 레버의 위치에 의해 판단하고, 시프트 레버의 위치에 따라 자동으로 시트벨트를 풀거나 조여 시트벨트의 장력을 조절하는 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치는; 시트벨트의 착용여부를 검출하는 벨트 착용 검출부와, 시프트 레버의 위치를 검출하여 시프트 레버 위치 정보를 제공하는 시프트 레버 위치 검출부와, 시트벨트를 감거나 풀러 시트벨트의 장력을 조절하는 장력 제어부와, 상기 벨트 착용 검출부를 통해 시트벨트의 착용이 검출되면 상기 시프트 레버 위치 검출부를 통해 시프트 레버의 위치를 검출한 후, 검출된 시프트 레버의 위치에 따라 상기 장력 제어부를 제어하여 시트벨트의 장력을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

시트벨트 장력 자동 조절 모드를 설정 및 해제하기 위한 스위치를 포함하는 모드 스위치부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 스위치에 의한 시트벨트 장력 자동 조절 모드 설정 시 상기 시프트 레버 위치에 따라 시트벨트의 장력을 자동 조절하는 것을 특징으로 한다.

상기 장력 제어부는, 제어에 따라 양방향 회전하는 모터와, 상기 모터의 회전에 따라 회전하여 상기 시트벨트를 감거나 푸는 벨트 권취부와, 상기 제어부의 제어를 받아 상기 모터의 회전 방향 및 회전수를 제어하는 모터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 시프트 레버 위치 검출부는 트랜스미션 제어 유닛(TCU)인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 방법은; 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 방법에 있어서, 탑승자가 시트벨트를 착용했는지를 검사하는 시트벨트 착용 검사 과정과, 탑승자가 시트벨트 착용 시 시트벨트의 현재 장력을 초기화하는 초기화 과정과, 상기 초기화 후, 시프트 레버 위치 정보를 획득하는 시프트 레버 위치 정보 획득 과정과, 상기 초기 장력에서 획득된 시프트 레버 위치에 따라 적용할 장력을 계산하는 장력 계산과정과, 상기 계산된 장력에 따라 시트벨트의 장력을 조절하는 시트벨트 장력 조절 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 장력 계산 과정은, 상기 초기화 장력을 기준으로 모터의 회전방향 및 회전수를 구하는 과정인 것을 특징으로 한다.

상기 시프트 레버 위차 정보 획득 과정은 트랜스미션 제어 유닛으로 시프트 레버 위치 정보를 요청하는 정보 요청 단계와, 상기 트랜스미션 제어 유닛으로부터 시프트 레버 위치 정보를 수신하는 정보 획득 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 벨트 착용 시 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 모드가 설정되어 있는지를 판단하는 모드 설정 판단 과정을 더 포함하고, 시트벨트 장력 자동 조절 모드가 설정되어 있는 경우 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 시프트 레버의 위치에 따라 운전자의 상황을 판단하고, 운전자의 상황에 따라 시트벨트의 장력을 조절하여 운전자가 해당 상황에 대응하여 적절하게 움직일 수 있도록 함으로 운전자에게 편리성을 제공해 줄 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 시트벨트를 풀지 않고도 운전자가 움직일 수 있도록 시트벨트를 느슨하게 자동 조절해 줌으로 어떤 상황에서도 운전자를 2차 유동에 의한 부상으로부터 보호할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치의 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 방법을 나타낸 흐름도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치의 구성 및 그 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 조절 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 제1실시 예에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 조절 장치(100)는 제어부(10)와 모드 스위치부(15)와 시프트 레버 위치 검출부(20)와 장력 조절부(30)와 벨트 착용 검출부(40)를 포함한다.

제어부(10)는 본 발명에 따른 시트벨트 장력 조절장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(10)는 시트벨트 장력 조절 모드의 설정 및 해제를 수행하며, 시트벨트 장력 조절 모드에서 시프트 레버의 위치에 따라 적용할 장력을 계산한 후, 상기 계산된 적용 장력에 따라 장력 조절부(30)를 제어하여 시트벨트의 장력을 조절한다.

모드 스위치부(15)는 본 발명에 따른 시트벨트 장력 조절 모드를 설정 및 해제를 위한 스위치를 포함하며, 상기 스위치에 따른 시트벨트 장력 조절 모드 설정 및 해제 신호를 제어부(10)로 출력한다. 상기 모드 스위치부(15)는 차량 내부의 센터페시아 또는 시프트 레버 또는 시프트 레버 인근에 구성될 수 있다. 또한 상기 스위치부는 LED 등의 발광 소자(도시하지 않음)와 일체화되고, 상기 모드 설정에 따라 상기 발광 소자를 온/오프 하도록 하여 현재 모드가 설정되어 있는지 해제 되어 있는지를 나타내도록 할 수도 있을 것이다.

벨트 착용 검출부(40)는 버클에 텅이 삽입되는지를 감지하여, 시트벨트 착용 신호를 제어부(10)로 출력한다.

장력 조절부(30)는 모터 구동부(31), 모터(32) 및 벨트 권치부(33)를 포함하여 구성되어 상기 제어부(10)의 제어를 받아 시트벨트의 장력을 조절한다.

모터 구동부(31)는 제어부(10)의 제어를 받아 모터(32)의 구동 및 모터(32)의 회전 방향 제어를 수행한다.

벨트 권치부(33)는 모터(32)와 연결되어 모터(32)의 회전방향에 따라 시트벨트를 감거나 풀어 시트벨트의 장력을 조절한다. 상기 벨트 권치부(33)는 리트렉터의 구성을 이용할 수도 있고, 리트렉터와는 별도로 구성될 수도 있다.

상기 도 1에서는 시프트 레버의 위치를 검출하기 위해서 별도의 시프트 레버 위치 검출부를 구성하는 경우를 설명하였다.

이하 도 2에서는 시프트 레버의 위치를 항상 알고 있는 트랜스미션 제어 유닛(Transmission Control Unit: TCU)(200)을 이용하는 경우의 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 조절 장치의 구성을 설명한다.

도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 조절 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 2를 참조하여 설명함에 있어 상기 도 1의 구성과 동일한 동작을 수행하는 구성에 대해서는 그 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 시트벨트 장력 조절 장치는 제어부(10)와 모드 스위치부(15)와 장력 조절부(30)와 벨트 착용 검출부(40)와 인터페이스부(50)를 포함한다.

인터페이스부(50)는 차량 네트워크를 통해 TCU(200)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 상기 차량 네트워크는 캔(CAN: Control Area Network) 또는 린(LIN: Local Interconnect Network) 등이 될 수 있을 것이다.

본 발명의 제2실시 예에 따른 제어부(10)는 인터페이스부(50)를 통해 TCU(200)와 연결되어 TCU(200)로부터 시프트 레버의 위치정보를 수신받는다. 제어부(10)는 시프트 레버 위치 정보 필요 시마다 인터페이스부(50)를 통해 TCU(200)로 시프트 레버 위치 정보를 요청하도록 구성될 수도 있고, TCU(200)가 시프트 레버의 위치 변경 시마다 자동으로 시프트 레버 위치 정보를 시트벨트 장력 조절 장치(100)의 제어부(10)로 전송하도록 구성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 조절 방법을 나타낸 흐름도로서, 상기 도 1 및 도 2에 동일하게 적용될 수 있는 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 조절방법을 나타내 흐름도이다.

우선, 제어부(10)는 벨트 착용 검출부(40)를 통해 시트벨트가 착용되는지를 검사한다(S311).

벨트 착용 검출부(40)로부터 시트벨트 착용 신호가 입력되어 탑승자가 시트벨트를 착용한 것으로 판단되면 제어부(10)는 시트벨트 장력 자동 조절 모드가 설정되어 있는지를 검사한다(S312).

상기 시트벨트 장력 자동 조절 모드가 설정되어 있지 않으면 제어부(10)는 시트벨트 장력 조절 과정을 종료하고, 설정되어 있으면 시트벨트의 현재 장력(Tref)을 초기화(Tref=0) 한다(S313). 상기 초기화는 탑승자에 따라 시트벨트의 기본 장력이 달라질 수 있기 때문에 임의의 탑승자가 탑승하여 초기 벨트를 착용했을 때를 기준 장력으로 설정하기 위한 것이다. 상기 현재 장력의 초기화란 모터(32)의 회전수를 제로(0)로 초기화 하는 것이다.

상기 현재 장력 초기화 후, 제어부(10)는 본 발명의 제1실시 예에 따른 벨트 착용 검출부(40)로부터 시프트 레버 위치 정보를 획득하거나 제2실시 예에 따른 TCU(200)를 통해 시프트 레버 위치 정보를 획득한다(S315).

제어부(10)는 시프트 레버 위치 정보가 획득되면 획득된 시프트 레버의 위치가 드라이브(Drive: D) 위치인지, 후진(Rear: R) 위치인지, 주차 위치(Parking: P)인지를 판단한다(S317, S319, S321).

제어부(10)는 상기 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력(T)을 계산한다(S323, S325, S327). 다시 말하면, 제어부(10)는 모터의 회전 방향 및 회전수를 계산한다.

상기 제어부(10)에 의해 계산되는 적용될 장력(T)은 시프트 레버 위치가 드라이브 위치이면 상기 초기화 장력(Tref)에서 T1만큼 증가시켜 계산된다(S317). 상기 T1은 미리 설정되어 있는 값이다.

반면, 시프트 레버 위치가 후진이면 장력(T)은 시트벨트 초기화 장력(Tref)에서 T2를 감소하여 계산된다. T2 또한 미리 설정되어 있는 값이다.

또한, 시프트 레버 위치가 주차이면 적용될 장력(T)은 시트벨트의 이전 시프트 레버 위치의 장력(Tref)에서 T3를 감소하여 계산될 수 있다.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시 예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

10: 제어부 15: 모드 스위치부
20: 시프트 레버 위치 검출부
30: 장력 조절부 31: 모터 구동부
32: 모터 33: 벨트 권취부
40: 벨트 착용 검출부 50: 인터페이스부
200: TCU

Claims (8)

1. 시트벨트의 착용여부를 검출하는 벨트 착용 검출부와,
   시프트 레버의 위치를 검출하여 시프트 레버 위치 정보를 제공하는 시프트 레버 위치 검출부와,
   시트벨트를 감거나 풀러 시트벨트의 장력을 조절하는 장력 제어부와,
   시트벨트 장력 자동 조절 모드를 설정 및 해제하기 위한 스위치를 포함하는 모드 스위치부와,
   상기 스위치에 의한 시트벨트 장력 자동 조절 모드 설정 시, 상기 벨트 착용 검출부를 통해 시트벨트의 착용이 검출되면 상기 시프트 레버 위치 검출부를 통해 시프트 레버의 위치를 검출한 후, 검출된 시프트 레버의 위치에 따라 상기 장력 제어부를 제어하여 시트벨트의 장력을 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 장력 제어부는,
   제어에 따라 양방향 회전하는 모터와,
   상기 모터의 회전에 따라 회전하여 상기 시트벨트를 감거나 푸는 벨트 권취부와,
   상기 제어부의 제어를 받아 상기 모터의 회전 방향 및 회전수를 제어하는 모터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 시프트 레버 위치 검출부는 트랜스미션 제어 유닛(TCU)인 것을 특징으로 하는 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 장치.
   
5. 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 방법에 있어서,
   탑승자가 시트벨트를 착용했는지를 검사하는 시트벨트 착용 검사 과정과,
   탑승자가 시트벨트 착용 시 시트벨트의 현재 장력을 초기화하는 초기화 과정과,
   상기 초기화 후, 시프트 레버 위치 정보를 획득하는 시프트 레버 위치 정보 획득 과정과,
   상기 초기 장력에서 획득된 시프트 레버 위치에 따라 적용할 장력을 계산하는 장력 계산과정과,
   상기 계산된 장력에 따라 시트벨트의 장력을 조절하는 시트벨트 장력 조절 과정을 포함하는 것을 특징으로 하되,
   상기 시프트 레버 위치 정보 획득 과정은,
   트랜스미션 제어 유닛으로 시프트 레버 위치 정보를 요청하는 정보 요청 단계와,
   상기 트랜스미션 제어 유닛으로부터 시프트 레버 위치 정보를 수신하는 정보 획득 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 장력 계산 과정은, 상기 초기화 장력을 기준으로 모터의 회전방향 및 회전수를 구하는 과정인 것을 특징으로 하는 방법.
   
7. 삭제
8. 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 방법에 있어서,
   탑승자가 시트벨트를 착용했는지를 검사하는 시트벨트 착용 검사 과정과,
   탑승자가 시트벨트 착용 시 시트벨트의 현재 장력을 초기화하는 초기화 과정과,
   상기 초기화 후, 시프트 레버 위치 정보를 획득하는 시프트 레버 위치 정보 획득 과정과,
   상기 초기 장력에서 획득된 시프트 레버 위치에 따라 적용할 장력을 계산하는 장력 계산과정과,
   상기 계산된 장력에 따라 시트벨트의 장력을 조절하는 시트벨트 장력 조절 과정을 포함하는 것을 특징으로 하되,
   상기 벨트 착용 시 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절 모드가 설정되어 있는지를 판단하는 모드 설정 판단 과정을 더 포함하고,
   시트벨트 장력 자동 조절 모드가 설정되어 있는 경우 시프트 레버 위치에 따른 시트벨트 장력 자동 조절을 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.

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