KR101368428B1 - 차량 시트의 무게 감지 장치 - Google Patents

차량 시트의 무게 감지 장치 Download PDF

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KR101368428B1
KR101368428B1 KR1020120093269A KR20120093269A KR101368428B1 KR 101368428 B1 KR101368428 B1 KR 101368428B1 KR 1020120093269 A KR1020120093269 A KR 1020120093269A KR 20120093269 A KR20120093269 A KR 20120093269A KR 101368428 B1 KR101368428 B1 KR 101368428B1
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김완일
서정욱
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만도헬라일렉트로닉스(주)
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Abstract

본 발명은 차량 시트의 무게 감지 장치에 관한 것으로서, 본 발명의 차량 시트의 무게 감지 장치는, 차량 시트에 설치되어 착석자의 체중에 따라 변형되는 탄성부재; 및 상기 탄성부재의 변형 정도를 감지하는 탄성 변형 감지부재;를 포함할 수 있기 때문에 부품의 단가 및 차량의 제조 단가를 크게 낮추어 차량의 생산 비용을 크게 절감할 수 있고, 설치가 간단하여 차량의 생산 시간 및 생산 공정을 단축시켜서 차량 및 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 고장율이 적고, 작동에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

차량 시트의 무게 감지 장치{Weight sensing apparatus of seat for car}
본 발명은 차량 시트의 무게 감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 착석자가 어른인지 어린이인지 등을 판별하여 착석자에 따라 에어백의 전개 정도나 전개 여부를 제어하기 위하여 차량 시트에 설치되는 무게 감지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 충돌사고시 승객의 전방으로부터 전개되어 승객을 충격으로부터 보호해 줄 수 있는 에어백 시스템이 장착되어 있다.
특히, 이러한 에어백 시스템은 운전자가 핸들이나 크러쉬패드 등에 부딪히지 않고, 충돌로 인한 충격을 완화시킬 수 있도록 고압의 가스에 의해 고속으로 부풀어 오르는 일종의 에어 쿠션을 순간적으로 형성하는 것으로서, 승객의 안전을 최대한 보장해 줄 수 있는 장비이다.
그러나, 종래의 에어백 시스템은, 어린이가 탑승했을 경우, 성인을 기준으로 정해진 에어백의 압력에 의해 오히려 어린이가 충격을 받게 되는 문제점이 있었고, 시트에 승객이 탑승하지 않았는데도 불구하고 에어백이 충돌시 자동으로 전개되어 불필요한 에어백 전개에 따른 에어백 교체 비용이 추가로 발생되었던 문제점이 있었다.
이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 기존에는 차량 시트의 4개의 다리부에 각각 스트레인 게이지(strain gage) 형태나 압력 센서 형태의 무게 감지 센서를 설치하여 에어백의 전개 속도나 전개 여부를 제어하는 액티브 에어백 시스템이 개발되었으나, 이러한 종래의 무게 감지 센서는, 그 가격이 매우 고가여서, 차량의 제조 단가가 크게 높아지고, 자동차 제조사들이 이러한 기능을 채택하기를 꺼려하여 액티브 에어백 시스템의 보급이 어려워지는 문제점이 있었다.
본 발명의 사상은, 가격이 매우 저렴한 각도 측정기를 이용하여 착석자의 무게를 감지함으로써 부품의 단가 및 차량의 제조 단가를 크게 낮추어 차량의 생산 비용을 크게 절감할 수 있고, 설치가 간단하여 차량의 생산 시간 및 생산 공정을 단축시켜서 차량 및 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 구조가 비교적 단순하여 고장율이 적고, 작동에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있게 하는 차량 시트의 무게 감지 장치를 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치는, 차량 시트에 설치되어 착석자의 체중에 따라 변형되는 탄성부재; 및 상기 탄성부재의 변형 정도를 감지하는 탄성 변형 감지부재;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 탄성부재는, 상기 차량 시트의 엉덩이 대응부분을 가로지르도록 설치되는 탄성 스프링일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 탄성 변형 감지부재는, 상기 탄성부재에 의해 회동되는 회동막대; 및 상기 회동막대의 회동 각도를 측정하는 각도측정기;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 회동막대는 상기 탄성부재 방향으로 복원력이 작용하는 탄성 회동막대이고, 상기 탄성부재는 상기 회동막대와 서로 면접촉되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 회동막대는 상기 탄성부재 방향으로 복원력이 작용하는 탄성 회동막대이고, 상기 탄성부재는 상기 회동막대에 설치된 로울러와 구름 접촉되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 탄성부재는 상기 회동막대에 설치된 여유홈에 힌지축이 여유 결합되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 탄성부재는 상기 회동막대에 설치된 관통홀을 관통하여 결합되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 탄성 변형 감지부재는, 상기 시트의 전방에 설치되는 제 1 탄성 변형 감지부재; 및 상기 시트의 후방에 설치되는 제 2 탄성 변형 감지부재;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 탄성 변형 감지부재는 차량의 에어백을 제어하는 에어백 제어부에 착석자의 체중에 대한 신호를 인가하는 것일 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치는 부품의 단가 및 차량의 제조 단가를 크게 낮추어 차량의 생산 비용을 크게 절감할 수 있고, 설치가 간단하여 차량의 생산 시간 및 생산 공정을 단축시켜서 차량 및 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 고장율이 적고, 작동에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.
도 1은 본 발명 사상의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치의 미착석 상태를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 차량 시트의 무게 감지 장치의 착석자 착석 상태를 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 1의 탄성 부재 및 탄성 변형 감지부재를 나타내는 확대도이다.
도 4는 도 3의 다른 실시예에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 또 다른 실시예에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3의 또 다른 실시예에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명 사상의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치의 미착석 상태를 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 7의 차량 시트의 무게 감지 장치의 착석자 착석 상태를 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 7의 차량 시트의 무게 감지 장치가 시트 프레임에 설치된 상태를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명 사상의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(100)의 미착석 상태를 나타내는 개념도이고, 도 2는 도 1의 차량 시트의 무게 감지 장치(100)의 착석자 착석 상태를 나타내는 개념도이고, 도 3은 도 1의 탄성 부재(10) 및 탄성 변형 감지부재(20)를 나타내는 확대도이다.
먼저, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(100)는, 크게 탄성부재(10) 및 탄성 변형 감지부재(20)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탄성부재(10)는, 차량 시트(S)에 설치되어 착석자(1)의 체중에 따라 변형되는 것으로서, 상기 차량 시트(S)의 엉덩이 대응부분을 가로지르도록 설치되는 기존 차량 시트(S)의 쿠션 형성용 탄성 스프링일 수 있다.
또한, 상기 탄성 변형 감지부재(20)는, 상기 탄성부재(10)의 변형 정도를 감지하는 것으로서, 상기 탄성부재(10)에 의해 회동되는 회동막대(21) 및 상기 회동막대(21)의 회동 각도를 측정하는 각도측정기(22)를 포함할 수 있다.
이러한, 상기 각도측정기(22)는, 홀아이씨(hall IC)를 이용하거나 인덕티브(inductive) 방식으로 상기 회동막대(21)의 회동 각도를 감지할 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회동막대(21)는 상기 탄성부재(10) 방향으로 복원력이 작용하는 탄성 회동막대이고, 상기 탄성부재(10)는 상기 회동막대(21)와 서로 면접촉될 수 있다.
따라서, 상기 탄성 변형 감지부재(20)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 착석자가 미착석 상태인 경우에는, 상기 탄성부재(10)가 변형되지 않고 이와 접촉되는 상기 회동막대(21)가 회동되지 않아서 상기 각도측정기(22)는 차량의 에어백(A)을 제어하는 에어백 제어부(30)에 미착석 신호를 인가할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 착석자(1)가 시트(S)에 착석한 착석 상태인 경우에는, 상기 탄성부재(10)가 착석자(1)의 무게에 따라서 작거나 크게 변형되고, 이와 접촉되는 상기 회동막대(21)도 함께 회동될 수 있다.
이어서, 상기 각도측정기(22)는 상기 회동막대(21)의 회동 각도를 감지하여 차량의 에어백(A)을 제어하는 에어백 제어부(30)에 착석자의 체중에 대한 신호를 인가할 수 있다.
그러므로, 상기 제어부(30)는 착석자(1)가 어른인지 어린이인지 등을 판별하여 착석자(1)에 따라 에어백의 전개 정도나 전개 여부를 제어할 수 있다.
도 4는 도 3의 다른 실시예에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(200)를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명 사상의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(200)는, 상기 회동막대(21)가 상기 탄성부재(10) 방향으로 복원력이 작용하는 탄성 회동막대이고, 상기 탄성부재(10)는 상기 회동막대(21)에 설치된 로울러(R)와 구름 접촉될 수 있다.
도 5는 도 3의 또 다른 실시예에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(300)를 나타내는 도면이다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명 사상의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(300)는, 상기 탄성부재(10)가 상기 회동막대(21)에 설치된 여유홈(211)에 힌지축(11)이 여유 결합될 수 있다.
도 6은 도 3의 또 다른 실시예에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(400)를 나타내는 도면이다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명 사상의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(400)는, 상기 탄성부재(10)가 상기 회동막대(21)에 설치된 관통홀(212)을 관통하여 결합될 수 있다.
도 7은 본 발명 사상의 일부 실시예들에 따른 차량 시트의 무게 감지 장치(500)의 미착석 상태를 나타내는 개념도이고, 도 8은 도 7의 차량 시트의 무게 감지 장치(500)의 착석자 착석 상태를 나타내는 개념도이고, 도 9는 도 7의 차량 시트의 무게 감지 장치(500)가 시트 프레임(S1)에 설치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 탄성 변형 감지부재(20)는, 상기 시트(S)의 전방에 설치되는 제 1 탄성 변형 감지부재(20-1) 및 상기 시트(S)의 후방에 설치되는 제 2 탄성 변형 감지부재(20-2)를 포함할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 시트(S)는 시트 프레임(S1)과 상기 시트 프레임(S1)을 덮어 보호하는 시트 커버(S2)로 이루어질 수 있고, 상기 탄성부재(10)는 상기 시트 프레임(S1)에 설치될 수 있다.
이외에도, 상기 탄성 변형 감지부재(20)는, 3개 이상 N개가 설치되어 보다 정밀하게 착석자에 체중이나 거동에 대한 정보를 얻을 수 있다.
따라서, 상기 탄성 변형 감지부재(20-1)(20-2)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 착석자가 미착석 상태인 경우에는, 상기 탄성부재(10)가 변형되지 않고 이와 접촉되는 상기 회동막대(21)가 회동되지 않아서 상기 각도측정기(22)는 차량의 에어백(A)을 제어하는 에어백 제어부(30)에 미착석 신호를 인가할 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 착석자(1)가 시트(S)에 착석한 착석 상태인 경우에는, 상기 탄성부재(10)가 착석자(1)의 무게에 따라서 작거나 크게 변형되고, 이와 접촉되는 상기 탄성 변형 감지부재(20-1)(20-2)들의 회동막대(21)들도 각각 함께 회동될 수 있다. 여기서, 상기 회동막대(21)들 각각의 회동 각도는 착석자의 체형, 착석자의 거동, 충돌 상태 등에 따라 서로 일치하지 않을 수 있다.
이어서, 상기 탄성 변형 감지부재(20-1)(20-2)들의 상기 각도측정기(22)는 상기 회동막대(21)의 회동 각도들을 감지하여 차량의 에어백(A)을 제어하는 에어백 제어부(30)에 착석자의 체중, 체형, 거동, 충돌 상태 등에 대한 종합적인 신호를 인가할 수 있다.
그러므로, 상기 제어부(30)는 이를 종합하여 착석자(1)가 어른인지 어린이인지, 체중은 어떤지, 충돌 상태는 어떤지 등을 정확하게 판별하여 에어백의 전개 정도나 전개 여부를 제어할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
1: 착석자 S: 시트
10: 탄성부재 20: 탄성 변형 감지부재
100, 200, 300, 400, 500: 차량 시트의 무게 감지 장치
21: 회동막대 22: 각도측정기
R: 로울러 211: 여유홈
11: 힌지축 212: 관통홀
20-1: 제 1 탄성 변형 감지부재 20-2: 제 2 탄성 변형 감지부재
A: 에어백 30: 에어백 제어부
S1: 시트 프레임 S2: 시트 커버

Claims (9)

  1. 차량 시트에 설치되어 착석자의 체중에 따라 변형되는 탄성부재; 및
    상기 탄성부재의 변형 정도를 감지하는 탄성 변형 감지부재;를 포함하고,
    상기 탄성 변형 감지부재는,
    상기 탄성부재에 의해 회동되는 회동막대; 및
    상기 회동막대의 회동 각도를 측정하는 각도측정기;
    를 포함하는 차량 시트의 무게 감지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    상기 차량 시트의 엉덩이 대응부분을 가로지르도록 설치되는 탄성 스프링인 차량 시트의 무게 감지 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동막대는 상기 탄성부재 방향으로 복원력이 작용하는 탄성 회동막대이고, 상기 탄성부재는 상기 회동막대와 서로 면접촉되는 것인 차량 시트의 무게 감지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동막대는 상기 탄성부재 방향으로 복원력이 작용하는 탄성 회동막대이고, 상기 탄성부재는 상기 회동막대에 설치된 로울러와 구름 접촉되는 것인 차량 시트의 무게 감지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 회동막대에 설치된 여유홈에 힌지축이 여유 결합되는 것인 차량 시트의 무게 감지 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 회동막대에 설치된 관통홀을 관통하여 결합되는 것인 차량 시트의 무게 감지 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 변형 감지부재는,
    상기 시트의 전방에 설치되는 제 1 탄성 변형 감지부재; 및
    상기 시트의 후방에 설치되는 제 2 탄성 변형 감지부재;
    를 포함하는 차량 시트의 무게 감지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 변형 감지부재는 차량의 에어백을 제어하는 에어백 제어부에 착석자의 체중에 대한 신호를 인가하는 것인 차량 시트의 무게 감지 장치.
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