KR101267507B1 - 좌석 벨트 예비인장기 장치 - Google Patents

좌석 벨트 예비인장기 장치 Download PDF

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Abstract

좌석 벨트 예비인장기 장치는 좌석 벨트에 적어도 2개의 인장력 수준을 가하도록 구성된 예비인장기(17) 및 상기 예비인장기(17)을 제어하는 제어 시스템(9-16)을 포함한다. 제어 시스템(9-16)은 차량(1)의 현재 또는 예견되는 동적 상황에 관한 한가지 이상의 파라미터로부터 도출되는 하나 이상의 차량 미끄러짐 함수를 제공하도록 구성된다. 상기 제어 시스템(9-16)은 상기 제어 시스템(9-16)에 의해 제공되는 미끄러짐 함수의 수치에 응답하여 예비인장기(17)에 의해 좌석 벨트에 가해지는 인장력 수준을 선택하도록 구성된다.
예비인장기

Description

좌석 벨트 예비인장기 장치{A seat-belt pretensioner arrangement}
본 발명은 좌석 벨트 예비인장치 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사고 발생시에 좌석에 앉아 있는 사람에 대한 사고 위험을 감소시키도록 좌석 벨트에 인장력을 가하는, 차와 같은 차량에 사용되는, 좌석 벨트 예비인장치 장치에 관한 것이다.
사고가 발생하는 경우에 좌석 벨트에 인장력을 가하는 좌석 벨트 예비인장기가 이전에 제안된 바 있다. 이러한 유형의 많은 예비인장기는 실린더내에 피스톤을 움직이도록 가스를 발생시키는 폭죽 장전(pyrotechnic charge)에 의해 작동되는데, 이러한 피스톤은 좌석 벨트 리트랙터(retractor)의 스핀들 주위에 감기게 되는 와이어에 인장력을 가하게 되어, 좌석 벨트는 상기 리트랙터에 감기게 되고, 따라서 좌석 벨트를 매고 있는 사람의 무릎과 가슴을 가로질러 좌석 벨트를 조이게 된다. 다른 예비인장기는 그 장착부에 대하여 전체 리트랙터를 이동시키거나, 좌석 벨트의 단부 또는 좌석 벨트가 통과하는 가이드를 이동시키거나, 장착부에 대하여 좌석 벨트 버클을 이동시킨다. 이러한 예비인장기의 작동은 좌석 벨트가 최적의 유지효과를 제공하는 것을 보장하여, 계기판이나 대시보드와 같은 차량의 부품에 대하여 충격하게 되는 좌석의 위치로부터 움직이는 좌석 벨트를 매는 사람의 위험 을 감소시키고 사고발생시에 좌석에서 좌석 벨트를 매는 사람을 효과적으로 지지하게 된다.
US 6,394,495는 장치가 장착되는 차량에 대하여 다양한 파라미터를 평가하는 센서에 의해 발생되는 센서 신호에 따라 작동될 수 있는 전기적 조임 장치를 가지는 좌석 벨트 조임기가 개시하고 있다. 이러한 전기적 조임 장치는 상대적으로 낮은 좌석 벨트 인장력으로 부드러운 조임 형태를 발생시킬 수 있으며, 선택적으로 높은 좌석 벨트 조임력을 제공하는 높은 인장력을 가진 단단한 조임 형태를 발생시킬 수도 있다. 부드러운 조임 형태는 차량이 과도한 측방향 가속, 또는 과도한 좌우 요동각 속도(yaw angle speed) 또는 좌우 요동각 가속도와 같은 특별한 조종 특성을 나타낼 때 선택된다. 반면에, 단단한 조임 형태는 브레이크의 정도를 결정하는 브레이크 압력계로부터의 신호와 같은 다른 표시 신호가 정해진 쓰레스홀드값 보다 높을 때 선택된다.
따라서 부드러운 조임 형태는 몇몇 특수한 센서로부터의 신호에 응답하여 선택되며, 단단한 조임 형태는 다른 센서로부터의 신호에 응답하여 선택된다.
본 발명은 향상된 좌석 벨트 예비인장기 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 좌석 벨트에 적어도 2개의 인장력 수준을 가하도록 구성되는 예비인장기와, 상기 예비인장기를 제어하기 위한 제어시스템을 포함하는 좌석 벨트 예비인장기 장치가 제공되는데, 여기서, 상기 제어시스템은 차량의 현재 또는 예상된 미끄러짐 상태에 대한 적어도 2개의 감지된 파라미터로부터 도출되는 적어도 하나의 차량 미끄러짐 함수를 제공하도록 구성되며, 상기 제어시스템은 제어시스템에 의해 제공된 미끄러짐 함수의 수치에 응답하여 예비인장기에 의해 좌석 벨트에 가해지는 인장력 수준을 선택하게 된다.
상기 제어 시스템은 미끄러짐 함수를 발생시키도록 2개 이상의 센서로부터 신호를 처리하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 장치는 미끄럼에 관한 파라미터를 감지하는 하나 이상의 센서를 포함하는 것이 편리하다.
상기 센서는 길이방향 속도, 측방향 가속도, 각속도(좌우 요동각), 조종각으로부터 선택된 파라미터를 감지하는 것이 바람직하다.
상기 차량의 오버스티어링(over-steering)/언더스티어링(under-steering)의 함수 표시를 발생시키는 프로세서가 구비된다.
차량의 본체 미끄러짐에 대한 함수 표시를 발생시키는 프로세서가 구비된다.
상기 프로세서는 차량의 회피적인 조종(evasive manoeuvring)에 대한 함수 표시를 발생시키게 되는 것이 바람직하다.
회피적인 조종에 대한 함수 표시는 조종각의 변화율 및 축속도, 조종각(조종각속도)에 대한 함수이다.
상기 프로세서는 차량의 높은 코너링 속력에 대한 함수 표시를 발생시키게 된다.
다수의 미끄러짐 함수 중 하나를 선택하는 식별기(discriminator)가 구비되는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 미끄러짐 함수는 오버스티어링/언더스티어링, 본체 미끄럼, 회피적인 조종 및 고속 코너링으로부터 선택된다. 다수의 미끄럼 함수가 사용될 때, 이러한 미끄럼 함수들 중 일부 또는 모두가 존재하게 된다.
일실시예에서, 다수의 미끄러짐 함수 중 하나를 선택하는 식별기가 구비된다.
적어도 3개의 쓰레스홀드가 구비되는 것이 바람직하다.
선택적인 실시예에서, 상기 제어 시스템은 제 1 쓰레스홀드와 상기 미끄럼 함수를 비교하고 상기 제 1 쓰레스홀드가 초과될 때의 출력을 제공하도록 구성된 비교기를 포함하여, 상기 출력은 상기 함수의 값에서의 추가적인 증가에 응답하여 소정의 방식으로 상승하게 되며, 상기 제어 시스템은 상기 출력에 따라 좌석 벨트의 인장력을 증가시키기 위하여 예비인장기를 제어하도록 구성된다.
상기 제어 시스템은 상기 함수가 적어도 하나의 쓰레스홀드 아래로 떨어진후에 소정의 시간이 경과될 때까지 상기 좌석 벨트의 최대 가해진 인장력을 유지하도록 구성된다.
본 발명의 이해를 돕고 그 구성을 잘 이해하기 위하여, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 하기에서 예시적으로 설명된다.
도 1은 좌석 벨트 리트랙터를 제어하도록 감지되어진 다양한 파라미터를 나타내는 차량에 대한 다이어그램이다.
도 2는 리트랙터와 함께 관련 처리 회로, 다양한 센서를 구비한 좌석 벨트 예비인장기 장치를 도시하는 블록 다이어그램이다.
도 3은 설명을 위하여 제공된 그래프이다.
도 4는 설명을 위하여 제공된 추가적인 그래프이다.
도 1을 참고하면, 차량(1)은 도식적으로 도시되어 있는데, 차량(1)은 한쌍의 후방 휠(2)과 한쌍의 전방 휠(3)을 구비한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에서 감지되는 다양한 파리미터들을 도시한다. 상기 차량은 차량의 일반적인 속도인 길이방향 속도(vx)를 구비한다. 상기 차량은 측방향 가속도(ay)를 구비하며, 이러한 가속도는 측방향 충격시에 발생되게 되며, 선택적으로, 차량의 급격한 회전이나 고속 회전시에 발생하게 된다. 상기 차량은 차량의 중심을 통과하는 수직 축(z)에 대한 각속도(ωz)를 가진다. 이러한 각회전은 "좌우 요동운동(yaw)"으로 지칭된다.
또한, 상기 차량은, 어떤 경우에는, "조종각(steering angle)"을 가지게 되는데, 상기 조종각(δ)은 차량의 전방 휠(3)의 회전방향과 차량의 길이방향 축 사이의 각을 가리킨다.
상기 차량(1)은 예를 들어 차량(1)의 언더스티어링 또는 오버스티어링에 따른 결과로서 전방 휠(3) 및/또는 후방 휠(2)이 측방향으로 미끄러질 때 측방향 또는 측면 미끄러짐 상황을 만나게 된다. 미끄러짐 상황은 상기 차량(1)이 본체 미끄럼을 만나게 될때에도 발생하게 되어, 차량(1)의 본체는 측방향으로 미끄러지게 된다.
도 2는 도 1을 참조하여 표시된 다양한 파라미터를 감지하도록 제공된 다수의 센서를 도시한다. 센서(4)는 길이방향 속도(vx)를 감지하도록 제공된다. 센서(5)는 수직 축(z)에 대한 각속도(ωz)(또는 "좌우 요동 운동")을 결정하도록 제공된다. 센서(6)는 조종각(δ)을 결정하도록 제공된다. 센서(7)는 측방향 가속도(ay)를 결정하도록 된다.
센서의 다양한 조합으로부터의 신호들은 중앙 시스템으로 통과하게 되는데, 여기서 신호들은 다양한 "조종 조건" 또는 "차량 운동 정도 조건"에 대한 대표적인 출력을 생성하도록 프로세서에 의해 처리된다. 따라서, 상기 신호들은 차량이 어떻게 운전되며, 느린지 또는 빠른지에 대한 사항, 코너를 돌고 있는지 직진하고 있는지에 대한 사항, 날카로운 코너인지 고속회전 코너인지를 결정하여, 사고 발생의 위험 또는 가능성에 있는지에 대하여 결정하게 된다.
예를 들어, 프로세서(9)는 vx, ωz 및 δ에 대한 함수를 결정하며, 상기 함수(fo /u)는 오버스티어링 또는 언더스티어링의 정도를 나타내는 함수이다. 따라서 상기 프로세서(9)는 언더스티어링의 정도 또는 오버스티어링의 정도를 효과적으로 나타내는 출력을 생성하도록, 전술한 바와 같은 3개의 센서, 즉 센서(4, 5, 6)로부터 수신된 입력에서 복잡한 과정을 수행한다. 언더스티어링의 정도 또는 오버스티어링의 정도에 대한 출력은 차량(1)의 측방향 미끄러짐의 정도를 나타내는데 사용 된다.
유사하게, 상기 프로세서(10)는 vx, ωz 및 ay에 대한 함수(fbs)를 결정하는데, 상기 함수(fbs)는 본체의 미끄러짐에 대한 함수이다. 따라서, 상기 프로세서(10)는 차량의 측면 미끄러짐의 정도를 효과적으로 나타내는 출력을 생성하는 3개의 센서, 즉 센서(4, 5, 7)로부터 수신한 입력상에서 복합적인 과정을 처리한다.
유사하게, 상기 프로세서(11)는 vx, ωz 및 δ에 대한 함수(fem)를 결정하는데, 상기 함수(fem)는 차량의 회피적인 조종의 정도를 나타내는 형태이다. 상기 함수는 δ 뿐만이 아니라 프로세서(11)내에서 미분이 결정되는, 시간에 대한 δ의 제 1 미분을 포함하는 함수이다. 따라서, 상기 프로세서(11)는 행해진 회피적인 조종의 정도를 효과적으로 나타내는 출력을 제공하는 2개의 센서, 즉 센서(4, 6)로부터 수신한 입력에서 복합적인 과정을 형성한다. 회피적인 조종의 정도는 차량(1)의 측방향 미끄러짐에 관련되며, 회피적인 조종의 정도에 대한 출력 표시는 차량(1)의 예상된 미끄러짐을 나타내는데 사용된다.
상기 프로세서(13)는 vx 및 ay의 함수(fhsc)인데, 상기 함수(fhsc)는 차량의 고속 코너링을 나타내는 형태이다. 따라서, 상기 프로세서(13)는 차량이 경험하게 되는 고속 코너링의 정도를 효과적으로 나타내는 출력을 제공하는 2개의 센서, 즉 센서(4, 7)들로부터 수신하는 입력에서 복합적인 과정을 처리하게 된다. 만약 차 량(1)이 고속 코너링을 경험하게 된다면, 차량(1)은 측방향 미끄러짐을 겪게 되고 차량(1)의 예상된 미끄러짐을 나타내는데 사용되는 고속 코너링의 정도에 대한 표시가 센서(4, 7)로부터의 출력값이 된다.
전술한 바와 같이, 장치는 다수의 신호들을 형성하여, 각각은 차량의 "조종 조건" 또는 "미끄러짐 조건"을 나타내게 된다. 상기 신호들은 차량이 천천히 조심스럽게 운전될 때 낮은 값을 가지며, 차량이 잠재적으로 위험하게 운전되면 높은 값을 가지게 된다.
본 발명의 전술한 실시예에서, 프로세서(9-13)의 모든 출력은 식별기(14)에 제공된다. 상기 식별기(14)는 프로세서(9-13)로부터의 어떠한 입력 신호들이 최대 절대값(┃fi┃최대)을 가지며, 비교기(15)에 신호를 전달하는지를 효과적으로 결정하게 된다. 상기 식별기(14)는 수치가 양인지 음인지에 상관없이 함수의 수치를 표시하는 함수(fi)의 절대값이 되는 출력을 생성한다. 선택적으로, 상기 식별기(14)는 측방향 미끄러짐의 정도 또는 사고 발생시의 전체 가능성과 위험을 나타내는 차량(1)의 측방향 미그러짐의 예상 정도를 나타내는 복합적인 함수를 제공하도록 다양한 프로세서(9-13)로부터 신호를 조합한다. 복합적인 함수를 결정함에 있어서, 예를 들어 센서(4)에 의해 감지되는 바와 같은 차량의 속도와 같은 프로세서(9-13)에 대한 간단한 출력보다는 다른 데이터가 사용된다.
상기 식별기(14)의 출력은 비교기(15)에 제공된다. 상기 비교기(15)는 적어도 하나의 쓰레스홀드를 포함한다. 상기 비교기(15)의 목적은 식별기(14)로부터의 함수가 제 1 쓰레스홀드를 초과할 때 출력을 제공하며 함수에서의 추가적인 증가에 응답하는 것이다. 따라서, 예를 들어, 비교기(15)에는 5개의 증가하는 쓰레스홀드가 존재한다. 다수의 쓰레스홀드가 제공되어, 최소의 바람직한 값은 3개의 쓰레스홀드가 된다. 쓰레스홀드의 개수가 증가할수록 좌석 벨트에 가해지는 인장력의 부드러움은 증가하게 된다.
예를 들어, 5개의 증가 쓰레스홀드가 존재한다. 비교기의 출력은 힘 수준 선택기(16)에 제공된다. 힘수준 선택기(16)는 소정의 인장력이 달성될 때까지 좌석 벨트가 감기도록 좌석 벨트 리트랙터(19) 내 장착된 전동 모터(17)를 제어한다. 따라서, 제 1 쓰레스홀드가 교차될 때 좌석 벨트의 인장력이 증가하게 되며, 나머지 4개의 쓰레스홀드 각각이 통과되는 바와 같이 함수에서의 추가적인 다수의 각각의 증가량에 응답하여 증가하게 된다. 따라서, 좌석 벨트는 함수(fi)의 증가치와 함께 인장력의 증가치로써, 함수의 총합에 따라 리트랙터에 의해 신장된다.
상기 프로세서(9-13), 식별기(14), 비교기(15), 및 선택기(16)는 예비 인장기를 제어하도록 제어 시스템을 함께 형성한다. 상기 제어 시스템은 다수의 감지된 파라미터로부터 다수의 미끄러짐 함수를 발생시킨다. 상기 좌석 벨트에 가해진 인장력 수준은 함수의 최대치에 응답하여 선택된다.
반면에, 전술한 실시예에서, 특정 쓰레스홀드에 대한 비교기가 구비되며, 본 발명의 수정된 실시예에서, 함수의 총합에 바로 비례하여 좌석 벨트에서의 힘의 수준 또는 인장력을 선택하도록 힘수준 선택기가 구성되는데, 일단 함수가 낮은 제 1 쓰레스홀드를 초과하면, 단계적인 방식보다는 좌석 벨트는 최대 인장력이 얻어질때 까지 부드럽게 상승하게 된다.
반면에, 전술한 바와 같이, 상기 제어 함수는 다수의 프로세서로부터 도출된 다수의 함수로부터 선택된 함수의 매체를 통하여 가해지며, 그 각각은 특정 미끄럼 함수의 신호 표시 또는 차량의 조작 특성을 효과적으로 나타내며, 전술한 프로세서 중 하나만을 구비한 시스템을 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 단지 하나의 프로세서(9)가 사용되면, 오버스티어링 또는 언더스티어링의 정도를 나타내는 프로세서(9)의 출력은 다수의 쓰레스홀드(도 3에서 추가적으로 설명됨)와 언더스티어링 및 오버스티어링을 비교하고 리트랙터가 신장되게 하는 힘수준 선택기(16)로의 신호를 전달하는 비교기(15)에 직접 전달된다.
이 단계에서, 다양한 센서는 사고시에 직접 관련되지 않는 파라미터들을 감지하게 되지만, 이러한 파라미터들을 감지함으로써, 사고가 발생하게 될 우려가 있는 때를 결정하는 것이 가능하게 되며, 그 순간의 차량의 속도(vx)와 같은 파라미터를 고려함으로써, 사고의 가능한 심각성의 정도를 결정하는 것이 가능하게 된다. 이러한 계산에 응답하여, 좌석 벨트는 리트랙터로 되돌아가게 된다. 제어를 벗어나게 되는 차량의 위험이 낮은 이러한 상황에서, 좌석 벨트는 가볍게 조여진다. 이러한 구성은 사고시에 좌석 벨트를 사용하는 사람에 대한 원하는 보호의 정도를 제공하는 최적의 조건에 좌석 벨트가 오게 하는 것을 시작하지만, 좌석 벨트를 가볍게 조이는 것은 사고가 발생할 수 있는 방식으로 차량이 운전되는 차량의 운전사에 대한 경고로서 작동하게 된다. 상기 좌석 벨트를 가볍고 부드럽게 조임으로써, 좌석 벨트를 사용하는 사람에 불편함을 주거나 상처를 주는 좌석 벨트 자체의 위험은 없어지게 된다. 좌석 벨트를 이와 같이 가볍게 조이는 것은 예를 들어 차량이 코너를 급하게 도는 경우에 좌석의 사람을 지지하는 것을 보조하게 된다. 프로세서(9-13)의 작동으로, 식별기(14)에 의해 선택된 함수(fi)가 비교기에서의 쓰레스홀드를 초과하고, 심각하고 높은 에너지의 사고가 발생하게되는 징조가 되는 경우, 좌석 벨트는 리트랙터에 의해 좌석 벨트를 매고 있는 사람에게 약간의 불편함을 줄 수 있는 높은 정도(또는 사람이 골다공증 또는 뼈 파쇄 증상을 겪고 있는 경우 사람에 상처를 줄 수도 있는 정도)지만 예견된 심각한 사고 발생시에 좌석 벨트를 맨 사람을 보호하는 최적의 조건에 좌석 벨트가 놓이는 것을 보장하도록 조여지게 된다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 상부의 그래프는 상기 프로세서(9)의 출력을 도시하는 그래프인데, 환언하면, 상기 프로세서는 오버스티어링 또는 언더스티어링 정도를 나타내는 함수(fo /u)를 제공한다. 상기 그래프는 언더스티어링 및 오버스티어링시의 소정의 5가지 쓰레스홀드를 도시한다. 초기에는 언더스티어링의 실질적인 정도가 존재하는 것으로 도시되어 있다. 언더스티어링 정도가 제1 쓰레스홀드를 초과하면, 인장기 모니터(17: tensioner monitor)는 인장력(F)가 있을 때까지 좌석 벨트에서 감기도록 작동되며, 좌석 벨트에서의 인장력은 50N 이 된다. 따라서, 제 2 쓰레스홀드는 교차되어, 인장력은 75N 으로 증가하게 된다. 제 3 쓰레스홀드가 교차하게 되면, 인장력은 100 N 이 되며, 제 4 및 제 5 쓰레스홀드가 교차 하게 되면, 가해진 힘은 각각 125 및 150 N 으로 증가하게 된다. 언더스티어링의 정도는 증가하기 시작하지만, 150 N의 최대 인장력은 유지된다.
언더스티어링의 정도가 감소하면, 최종적으로 제 1 쓰레스홀드가 통과될 때까지 다양한 쓰레스홀드가 통과하게 된다. 최대 인장력이 유지되지만, 그러나, 짧은 화살표(21)로 표시된 바와 같이 소정의 추가적인 시간동안에 이러한 쓰레스홀드 중 모든 것이 통과하게 된다. 이러한 것은 복합적인 사고시에 인장력이 영구적으로 해제되지 않도록 하는 것을 보장한다.
그 다음으로, 오버스티어링 기간이 있어서, 제 1 쓰레스홀드가 통과되면 다시 힘 50 N 이 가해지고, 제 2 및 제 3 쓰레스홀드가 통과되면 75 N 및 100N 의 힘이 가해진다. 이러한 그래프의 일부분에서, 제 4 및 제 5 쓰레스홀드는 통과되지 않는다. 다시, 좌석 벨트에서 발생된 최대 인장력은, 가해진 힘이 해제되기 전에 화살표(22)에 의해 표시된 추가적인 시간동안에, 오버스티어링이 제 1 쓰레스홀드 아래로 떨어질 때까지 유지된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 좌석 벨트의 인장력은 각각의 쓰레스홀드가 통과할 때 증가 단계가 증가하는 것에 따라 증가한다. 본 발명의 수정된 실시예에서, 일단 제 1 쓰레스홀드가 초과되면, 인장력이 부드러운 방식으로 가해져서 좌석 벨트에서의 부드러운 초기 인장력이 가해지는 것이 가능하게 된다. 이러한 실시예에서, 선택기(16)는 제 1 쓰레스홀드가 초과될 때 출력을 제공하며, 함수의 수치의 추가적인 증가에 응합하여 선택기의 출력은 소정의 방식으로 증가하게 된다. 좌석 벨트의 인장력은 제 2 쓰레스홀드 또는 최대 가능한 가해진 힘이 얻어질 때까지 상 대적인 관련 함수의 총합에 효과적으로 비례하게 된다. 가해진 힘은 소정의 시간이 제 1 쓰레스홀드 아래의 수준으로 함수에서의 감소를 따라 경과될 때까지 다시 최대 수준에서 유지되게 된다. 이러한 구성은 도 4에서 실선으로 도시되어 있으며, 대응하는 "단계(step)" 함수는 파선으로 도시된다.
본 발명의 바람직한 실시예의 작동에서, 인장기의 부드러운 조기의 작동은 실제 사고 상황이 아니지만 차량이 실수로 조작되는 상황에서 지지력을 제공하게 된다. 이러한 구성은 잠재적인 사고 상황의 운전자에 대한 경고가 된다. 반면에, 다양한 센서가 설명되었는데, 본 발명의 다른 실시예에서는 다른 센서도 사용될 수 있다. 센서 신호는 ESP(전자 안정 프로그램: electronic stability programme)의 부분을 형성하는 센서 및 ABS(잠김 방지 브레이크 시스템)의 부분을 형성하는 센서로부터 얻어질 수 있다.
전기 모터는 리트랙터에서 좌석 벨트를 조이는데 사용되기 때문에, 예비인장기를 작동시키는 가스를 발생시키는 폭죽 장전을 사용하는 예비인장기와 달리, 환경이 허용하는 한, 재사용을 위한 신속한 준비가 되며 인장력을 용이하게 해제할 수 있다.
본 발명의 실시예의 일부를 형성하는 리트랙터는 전술한 바와 같은 센서에 의해 감지되지 않는 사고 발생시에 작동되는 사고 센서에 응답하여 폭죽 장전에 의해 작동되는 일반적인 예비인장기를 추가적으로 구비한다.
본 발명은 예비인장기가 리트랙터에 장착되어 있는 실시예를 참조하여 설명 되었지만, 다른 유형의 예비인장기도 사용될 수 있다.
본 발명의 임의의 실시예에서, 제어 시스템은, 좌석 벨트가 사용되고 차량이 사용되는 어떤 경우에도 인장력이 인장기 모터(17)에 의해 좌석 벨트에 가해지도록 구성되어, 좌석 벨트는 결코 헐거워지지 않으며 좌석 내에서 착석자를 항상 부드럽게 지지한다. 이러한 유형의 실시예에서, 전술한 바와 같이 잠재적인 사고 상황에 대비하여 제어 시스템의 제어하에서, 인장기 모터에 의해 좌석 벨트에 가해진 인장력은 증가하게 된다.
본 명세서와 청구범위에서 사용되는 "포함하는"과 그 변형된 용어는 특정 구성, 단계, 정수가 포함되는 것을 의미한다. 이러한 용어는 다른 구성, 단계, 요소의 존재를 배재하는 것으로 해석되지 않는다.

Claims (17)

  1. 좌석 벨트에 두가지 이상의 인장력 수준을 가하도록 구성된 예비인장기(17) 및 상기 예비인장기(17)를 제어하는 제어 시스템(9-16)을 포함하는 좌석 벨트 예비인장기 장치에 있어서,
    상기 제어 시스템(9-16)은 차량(1)의 현재 또는 예견되는 미끄러짐 상황에 관한 두가지 이상의 파라미터로부터 도출되는 하나 이상의 차량 미끄러짐 함수(fi)를 제공하도록 구성되며, 상기 제어 시스템(9-16)은 상기 제어 시스템(9-16)에 의해 제공되는 미끄러짐 함수(fi)의 수치에 응답하여 예비인장기(17)에 의해 좌석 벨트에 가해지는 인장력 수준을 선택하도록 구성되며,
    상기 제어 시스템(9-16)은 상기 미끄러짐 함수(fi)를 제 1 쓰레스홀드 및 하나 이상의 추가적이며 연속적으로 증가하는 쓰레스홀드와 비교하도록 구성된 비교기(15)를 포함하며, 상기 제어 시스템(9-16)은 연속적인 쓰레스홀드 또는 각각의 연속적인 쓰레스홀드가 통과할 때 좌석 벨트에서 인장력을 추가적으로 증가시키는 예비인장기(17)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(9-16)은 미끄러짐 함수(fi)를 발생시키는 두개 이상의 센서(4-7)로부터 신호들을 처리하는 하나 이상의 프로세서(9, 10, 11, 13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는 미끄러짐에 관한 파라미터를 감지하는 2개 이상의 센서(4-7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서(4-7)는 길이방향 속도(vx), 측방향 가속도(ay), 각속도(좌우 요동 운동)(ωz) 및 조종각(δ)으로부터 선택된 파라미터를 감지하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    차량(1)의 오버스티어링/언더스티어링을 나타내는 함수(fo/u)을 발생시키는 프로세서(9)를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    차량(1)의 본체 미끄러짐을 나타내는 함수(fbs)를 발생시키는 프로세서(10)를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    차량(1)의 회피적인 조종을 나타내는 함수(fem)를 발생시키는 프로세서(11)를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    회피적인 조종을 나타내는 상기 함수(fem)는 축방향 속도(vx), 조종각(δ), 조종각(δ)의 변화율(조종각속도)에 대한 함수인 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    차량(1)의 고속코너링을 나타내는 함수(fhsc)를 발생시키는 프로세서(13)를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    다수의 미끄러짐 함수(fo/u, fbs, fem, fhsc)중 하나를 선택하는 식별기(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 미끄러짐 함수(fo/u, fbs, fem, fhsc)는 오버스티어링/언더스티어링, 본체 미끄러짐, 회피적인 조종 및 고속 코너링으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    3개 이상의 쓰레스홀드를 구비하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  14. 좌석 벨트에 두가지 이상의 인장력 수준을 가하도록 구성된 예비인장기(17) 및 상기 예비인장기(17)를 제어하는 제어 시스템(9-16)을 포함하는 좌석 벨트 예비인장기 장치에 있어서,
    상기 제어 시스템(9-16)은 차량(1)의 현재 또는 예견되는 미끄러짐 상황에 관한 두가지 이상의 파라미터로부터 도출되는 하나 이상의 차량 미끄러짐 함수(fi)를 제공하도록 구성되며, 상기 제어 시스템(9-16)은 상기 제어 시스템(9-16)에 의해 제공되는 미끄러짐 함수(fi)의 수치에 응답하여 예비인장기(17)에 의해 좌석 벨트에 가해지는 인장력 수준을 선택하도록 구성되며,
    상기 제어 시스템(9-16)은 상기 미끄러짐 함수(fi)를 제 1 쓰레스홀드와 비교하고 상기 제 1 쓰레스홀드가 초과되면 출력을 제공하도록 구성된 비교기(15)를 포함하며, 상기 출력은 상기 함수(fi)의 값의 추가적인 증가에 응답하여 소정의 방식으로 상승하게 되며, 상기 제어 시스템(9-16)은 상기 출력에 따라 좌석 벨트에서의 인장력을 증가시키는 예비인장기(17)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 비교기(15)의 출력은 함수에서의 부드러운 증가와 함께 증가하며, 상기 제어 시스템(9-16)은 상기 부드러운 출력에 따라 좌석 벨트에서의 인장력을 부드럽게 증가시키도록 예비인장기(17)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  16. 제 1 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 시스템(9-16)은 상기 함수(fi)가 하나 이상의 쓰레스홀드 아래로 떨어진 후에 소정의 시간이 경과될 때까지 좌석 벨트에서 가해진 최대 인장력을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
  17. 좌석 벨트에 두개 이상의 인장력 수준을 가하도록 구성된 예비인장기(17)와, 상기 예비인장기(17)를 제어하는 제어 시스템(9-16)을 포함하는 좌석 벨트 예비인장기 장치로서, 상기 제어 시스템(9-16)은 차량의 다수의 미끄러짐 함수(fo /u, fbs, fem, fhsc)를 발생시키도록 차량(1)의 현재 또는 예견된 미끄러짐 상황에 관한 파라미터를 감지하는 2개 이상의 센서(4-7)로부터 신호들을 처리하는 하나 이상의 프로세서(9, 10, 11, 13)를 포함하며, 상기 제어 시스템(9-16)은 다수의 미끄러짐 함수(fo /u, fbs, fem, fhsc) 중 하나를 선택하는 식별기(14)를 장착하며, 상기 미끄러짐 함수(fo /u, fbs, fem, fhsc)는 오버스티어링/언더스티어링, 본체 미끄러짐, 회피적인 조종 및 고속 코너링으로부터 선택되며, 상기 제어 시스템(9-16)은 상기 제어 시스템(9-16)에 의해 제공된 미끄러짐 함수(fi)의 값에 응답하여 예비인장기(17)에 의해 좌석 벨트에 가해지는 인장력 수준을 선택하도록 구성되며, 상기 제어 시스템(9-16)은 상기 미끄러짐 함수(fi)를 제 1 쓰레스홀드와 하나 이상의 추가적이며 연속적인 증가하는 쓰레스홀드와 비교하도록 구성되는 비교기(15)를 장착하며, 상기 제어 시스템(9-16)은 연속적인 쓰레스홀드 또는 각각의 연속적인 쓰레스홀드가 통과하면 좌석 벨트에서의 인장력을 추가적으로 증가시키는 예비인장기(17)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 예비인장기 장치.
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