KR101661843B1 - 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치에 관한 것으로, 좌석에 사람의 착석 여부를 감지하는 착석 감지부와, 좌석에 대응하여 차량 내부 천장에 구비되며, 좌석에 착석한 사람을 감지하는 거리 감지부와, 좌석을 상승시키는 승강부와, 착석 여부를 감지하도록 착석 감지부를 제어하여 전달되는 압력값을 통해 착석 여부를 판단하고, 좌석에 착석한 것으로 판단되면, 착석 좌석에 앉은 사람과 차량 내부 천장과의 거리를 감지하도록 거리 감지부를 제어하여 전달되는 반응시간값을 통해 사람의 앉은키를 결정하며, 결정된 앉은키가 기 저장된 어린이 앉은키값인지 체크한 후에, 어린이 앉은키값인 경우 앉은키범위별로 기 설정된 상승거리에 따라 좌석을 상승시키도록 승강부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치{SEAT LIFTING APPARATUS OF VEHICLE AND ITS METHOD FOR PUTTING ON SAFETY BELT}
본 발명은 차량에 탑승한 어린이의 안전벨트 착용을 최적화시킬 수 있는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 자동차 시트는 시트쿠션, 시트백, 헤드레스트 등으로 구성되며, 탑승자의 안전을 위해 안전벨트가 장착되어 있는데, 대부분의 안전벨트는 성인을 기준으로 설치되기 때문에, 성인에 비해 상대적으로 체격이 작은 어린이를 좌석에 그대로 앉힌 후 안전벨트를 착용하게 될 경우 안전벨트가 목 부위를 지나게 되어 오히려 안전벨트에 의해 상해를 입는 경우가 발생될 가능성이 있다.
이에 따라, 어린이를 차량에 탑승시킬 때에는, 별도의 어린이용 시트를 자동차시트에 장착한 후, 그 어린이용 시트에 어린이를 앉힌 상태에서 안전벨트를 착용시키는 방법이 주로 사용되고 있다.
이와 같이 어린이용 시트를 추가로 장착시키게 될 경우 어린이의 안전을 높일 수는 있지만, 어린이용 시트 구입에 많은 비용이 들어갈 뿐만 아니라, 해당 좌석에 성인이 탑승하기 위해서는 장착되어 있던 어린이용 시트를 탈착시켜야만 하고, 이러한 어린이용 시트를 별도의 공간에 보관해야 하는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이 종래에는 어린이용 시트를 장착시킬 경우 구입비용이 소요되고, 어린이용 시트의 미사용 시 탈착시키는 문제와 보관의 불편함이 있다는 문제점이 있기 때문에, 어린이용 시트를 사용하지 않으면서 어린이의 안전벨트 착용을 최적화하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
1. 공개특허 제10-2010-0063394호(2010.06.11.공개) : 차량에 탑승한 유아의 안전을 위한 제어 시스템 및 방법 2. 등록특허 제10-1304794호(2013.08.30.등록) : 자동차용 시트벨트 웨빙 조절장치
본 발명은 차량에 탑승한 어린이가 앉는 좌석을 어린이의 앉은키높이에 대응하여 상승시킴으로써, 어린이의 안전벨트 착용을 최적화시킬 수 있는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 압력 센서를 이용하여 좌석에 앉는 어린이를 감지하고, 차량 내부 천장에 구비된 거리 감지 센서를 통해 어린이의 앉은키를 산출한 후에, 산출된 어린이 앉은키높이에 대응하여 어린이가 앉는 좌석을 상승시킴으로써, 차량의 좌석에 어린이가 앉더라도 안전벨트의 착용으로 인한 사고 발생 위험을 미연에 방지할 수 있는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 좌석에 사람의 착석 여부를 감지하는 착석 감지부와, 상기 좌석에 대응하여 차량 내부 천장에 구비되며, 상기 좌석에 착석한 상기 사람을 감지하는 거리 감지부와, 상기 좌석을 상승시키는 승강부와, 상기 착석 여부를 감지하도록 상기 착석 감지부를 제어하여 전달되는 압력값을 통해 상기 착석 여부를 판단하고, 상기 좌석에 착석한 것으로 판단되면, 착석 좌석에 앉은 상기 사람과 상기 차량 내부 천장과의 거리를 감지하도록 상기 거리 감지부를 제어하여 전달되는 반응시간값을 통해 상기 사람의 앉은키를 결정하며, 상기 결정된 앉은키가 기 저장된 어린이 앉은키값인지 체크한 후에, 상기 어린이 앉은키값인 경우 앉은키범위별로 기 설정된 상승거리에 따라 상기 좌석을 상승시키도록 상기 승강부를 제어하는 제어부를 포함하는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에서는, 차량에 탑승한 어린이가 앉는 좌석을 어린이의 앉은키높이에 대응하여 상승시킴으로써, 어린이의 안전벨트 착용을 최적화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 압력 센서를 이용하여 좌석에 앉는 어린이를 감지하고, 차량 내부천장에 구비된 거리 감지 센서를 통해 어린이의 앉은키를 산출한 후에, 산출된 어린이 앉은키높이에 대응하여 어린이가 앉는 좌석을 상승시킴으로써, 차량의 좌석에 어린이가 앉더라도 안전벨트의 착용으로 인한 사고 발생 위험을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치의 블록 구성도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강부를 예시한 도면,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량에 어린이가 않은 상태를 예시한 도면.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치의 블록 구성도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강부를 예시한 도면이며, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량에 어린이가 않은 상태를 예시한 도면이다.
도 1과, 도 2a 및 도 2b와, 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치는 시동부(110), 제어부(120), 착석 감지부(130), 거리 감지부(140), 승강부(150), 착용 감지부(160), 표시부(170), 알람 출력부(180) 등을 포함할 수 있다.
시동부(110)는 차량 내부의 키 삽입구에 시동키를 삽입하여 회전시키는 물리적 방식이나 전자 시동키를 누르는 전자식 방식으로 차량의 시동을 걸면 그 시동신호를 제공할 수 있다.
제어부(120)는 본 발명의 일 실시예에 따른 좌석 승강 장치의 전반적인 동작 제어를 수행하는 것으로, 시동부(110)로부터 제공되는 시동신호에 따라 구동되어 차량의 좌석에 사람이 착석하는지의 여부를 감지하기 위한 감지 제어신호를 착석 감지부(130)로 제공하고, 착석 감지부(130)로부터 전달되는 압력값을 통해 사람의 착석 여부를 판단할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 사람이 착석한 것으로 판단되면, 사람이 착석한 해당 좌석에 앉은 사람과 차량 내부 천장과의 거리를 감지하기 위한 감지 제어신호를 거리 감지부(140)로 제공하고, 거리 감지부(140)로부터 전달되는 반응시간값을 이용하여 내부 메모리에 기 저장된 반응시간값별 거리값에 따라 천장과 사람과의 거리를 결정하고, 결정된 거리를 기 저장된 거리별 앉은키값에 따라 착석한 사람의 앉은키를 결정할 수 있다. 이러한 반응시간값별 거리값 및 거리별 앉은키값은 내부 메모리에 각 값들이 테이블화되어 저장될 수 있다.
한편, 제어부(120)는 결정된 앉은키가 내부 메모리에 기 저장된 어린이 앉은키값(예를 들면, 600-750 mm)인지 체크한 후에, 결정된 앉은키가 어린이 앉은키값인 경우 앉은키범위별로 기 설정된 상승거리에 따라 좌석을 상승시키기 위한 구동 제어신호를 승강부(150)로 제공할 수 있다.
예를 들면, 제어부(120)는 결정된 앉은키가 어린이 앉은키값인 경우 제 1 범위(예를 들면, 600-650 mm)의 앉은키인지, 제 2 범위(예를 들면, 650-700 mm)의 앉은키인지 혹은 제 3 범위(예를 들면, 700-750 mm)의 앉은키인지 체크하고, 제 1 범위인 경우 제 1 상승거리(예를 들면, 115-125 mm)에 따라 좌석을 상승시키기 위한 구동 제어신호를 승강부(150)로 제공하며, 제 2 범위인 경우 제 2 상승거리(예를 들면, 75-85 mm)에 따라 좌석을 상승시키기 위한 구동 제어신호를 승강부(150)로 제공하고, 제 3 범위인 경우 제 3 상승거리(예를 들면, 35-45 mm)에 따라 좌석을 상승시키기 위한 구동 제어신호를 승강부(150)로 제공할 수 있다.
여기에서, 제어부(120)는 제 1 범위, 제 2 범위 또는 제 3 범위의 앉은키인지를 체크하는 것으로 하여 설명하였으나, 착석 감지부(130)에 구비된 압력센서를 통해 압력값의 변화를 측정하고, 이 압력 측정값을 내부 메모리에 기 저장된 압력값별 체중값과 비교하여 착석한 사람의 체중을 결정하며, 결정된 체중이 어린이 체중값(예를 들면, 20-50 kg)인 경우에 체중범위별로 20-30 kg의 제 1 체중, 30-40 kg의 제 2 체중, 40-50 kg의 제 3 체중으로 구분한 후 상술한 바와 같은 제 1 상승거리, 제 2 상승거리 또는 제 3 상승거리에 적용하여 좌석을 상승시킬 수 있음은 물론이다.
다음에, 제어부(120)는 좌석이 착석한 사람의 앉은키에 따라 상승한 후, 안전벨트 착용신호가 제공되는지를 체크하고, 안전벨트 착용신호가 제공되면 그 과정을 종료하게 되는데, 좌석 승강 시 승강 상태를 차량 계기판에 표시(예를 들면, 상승 시 UP 표시, 하강 시 DOWN 표시, 구동 시 노란색 경광등 표시, 구동 완료 시 녹색 경광등 표시 등)하도록 표시부(170)를 제어할 수 있고, 안전벨트 착용 또는 미착용 시 안전벨트 착용 상태를 차량 계기판에 표시하도록 표시부(170)를 제어할 수 있으며, 좌석 승강 시 및 안전벨트 미착용 시에 각각 알람(경고음)을 출력하도록 알람 출력부(180)를 제어할 수 있다.
착석 감지부(130)는 압력 센서를 포함하여 좌석에 사람이 착석하는 것을 감지하는 것으로, 제어부(120)의 제어에 따라 각 좌석(즉, 후술하는 승강블록(152)의 내부)에 마련된 압력 센서를 통해 압력값을 측정하여 그 압력값을 제어부(120)로 전달할 수 있다.
이러한 압력 센서는 예를 들어, 운전석을 제외한 전 좌석에 각각 구비될 수 있으며, 이에 따라 어느 자리에 사람이 착석하더라도 그 압력값을 측정할 수 있으며, 복수의 자리에 사람이 착석하더라도 각각의 압력값을 측정하여 그 압력 측정값들을 제어부(120)로 전달할 수 있음은 물론이다.
또한, 착석 감지부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 사람이 착석한 좌석에 구비된 압력 센서를 이용하여 압력값의 변화를 측정하고, 그 압력 측정값을 착석한 사람의 체중을 결정하기 위해 제어부(120)에 전달할 수 있다.
거리 감지부(140)는 물체에 반사되어 다시 돌아오는 반응 시간을 측정하여 거리를 감지하는 적외선 센서, 초음파 센서 등을 포함하고, 차량 내부 천장에 각 좌석에 대응하여 각각 구비되며, 해당 좌석에 착석한 사람(즉, 사람의 머리)을 감지하는 것으로, 제어부(120)의 제어에 따라 사람이 착석한 좌석의 상부에 구비된 센서를 통해 반응시간값을 측정하고, 그 반응시간값을 천장과 사람의 거리를 결정하기 위해 제어부(120)로 전달할 수 있다.
이러한 거리 감지부(140)는 제어부(120)의 제어에 따라 전체 좌석에 대응하는 복수의 센서를 동시에 구동시킬 수도 있고, 사람이 착석한 좌석에 대응하는 천장에 구비되는 센서만을 독립적으로 구동시킬 수도 있음은 물론이다.
승강부(150)는 결정된 천장과 사람의 거리에 대응하는 상승거리에 따라 좌석을 상승시키는 것으로, 제어부(120)의 제어에 따라 제 1 상승거리, 제 2 상승거리 및 제 3 상승거리 중 어느 하나의 상승거리에 따라 좌석을 상승시킬 수 있는데, 도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이 수용홈(151), 승강블록(152), 승강링크(153), 구동모터(154), 감속기어(155) 등을 포함할 수 있다.
수용홈(151)은 차량의 시트쿠션에 승강부(150)의 구성부가 수용되도록 수용공간이 형성되는 것으로, 시트쿠션의 내부에 후술하는 승강블록(152), 승강링크(153), 구동모터(154), 감속기어(155) 등이 수용될 수 있는 수용 공간을 갖도록 형성될 수 있다.
승강블록(152)은 좌석에 착석한 사람이 앉을 수 있도록 블록 형태로 수용홈(151)의 수용공간에 구비되며, 구동모터(154)의 구동에 따라 승강링크(153)가 이동하여 상부 방향으로 상승하거나 혹은 원래의 위치(즉, 좌석의 상부면 위치)로 하강할 수 있다.
승강링크(153)은 승강블록(152)을 상승시키거나 하강시키기 위해 승강블록(152)의 하부에 결합되며, 복수개의 링크 형태로 구비되어 길이방향 양단이 승강블록(152)의 하부면과 수용홈(151)의 내부 바닥면에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있고, 길이방향 중단이 절곡 가능한 구조로 구비될 수 있으며, 승강블록(152)이 좌측 상하 또는 우측 상하로 기울어지지 않고 평행한 상태로 상승 또는 하강시킬 수 있는 강도로 구비될 수 있다.
여기에서, 승강링크(153)는 일단이 블록 결합구(153a)를 통해 승강블록(152)의 제 1 안내레일(152a)에 이동가능하게 결합될 수 있고, 타단이 레일 결합구(153b)를 통해 제 2 안내레일(153c)에 이동가능하게 결합되어 감속기어(155)의 이동에 따라 이동함으로써, 승강블록(153)을 상승 또는 하강시킬 수 있다.
구동모터(154)는 제어부(120)의 제어에 따라 제 1 상승거리, 제 2 상승거리 및 제 3 상승거리 중 어느 하나의 상승거리에 따라 좌석을 상승시키도록 구동되며, 감속기어(155)에 구동력을 전달하고, 이러한 감속기어(155)를 통해 승강링크(153)를 이동시켜 상승하고자 하는 상승거리에 따라 승강블록(152)을 상승시킬 수 있다.
감속기어(155)는 구동모터(154)의 회전샤프트에 맞물려 구비되는데, 이러한 회전샤프트는 일반적으로 회전 속도가 매우 빠르기 때문에, 승강블록(152)을 정밀하게 제어하기 어렵고, 토크가 낮아 일정 수준 이상의 중량을 갖는 승강블록(152)을 이송시키는데 구동력이 부족할 수 있어 구동모터(154)의 회전샤프트에 구비되어 구동모터(154)의 회전력을 감속시키고 토크를 높일 수 있다.
착용 감지부(160)는 좌석에 구비된 안전벨트 착용 여부를 감지하는 것으로, 제어부(120)의 제어에 따라 좌석별로 안전벨트 결합 장착 여부를 감지하여 그 감지신호를 제어부(120)로 전달할 수 있다.
표시부(170)는 차량 계기판에 구비되어 좌석 승강 상태 및 안전벨트 착용 상태를 각각 표시하는 것으로, 제어부(120)의 제어에 따라 좌석 승강 시 승강 상태를 차량 계기판에 표시(예를 들면, 상승 시 UP 표시, 하강 시 DOWN 표시, 구동 시 노란색 경광등 표시, 구동 완료 시 녹색 경광등 표시 등)할 수 있고, 안전벨트 착용 또는 미착용 시 안전벨트 착용 상태를 차량 계기판에 표시할 수 있다.
알람 출력부(180)는 제어부(120)의 제어에 따라 좌석 승강 시 및 안전벨트 미착용 시 각각 알람(경고음)을 출력할 수 있다.
따라서, 본 발명은 차량에 탑승한 어린이가 앉는 좌석을 어린이의 앉은키높이에 대응하여 상승시킴으로써, 어린이의 안전벨트 착용을 최적화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 압력 센서를 이용하여 좌석에 앉는 어린이를 감지하고, 차량 내부 천장에 구비된 거리 감지 센서를 통해 어린이의 앉은키를 산출한 후에, 산출된 어린이 앉은키높이에 대응하여 어린이가 앉는 좌석을 상승시킴으로써, 차량의 좌석에 어린이가 앉더라도 안전벨트의 착용으로 인한 사고 발생 위험을 미연에 방지할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
110 : 시동부 120 : 제어부
130 : 착석 감지부 140 : 거리 감지부
150 : 승강부 160 : 착용 감지부
170 : 표시부 180 : 알람 출력부

Claims (7)

  1. 좌석에 사람의 착석 여부를 감지하는 착석 감지부와,
    상기 좌석에 대응하여 차량 내부 천장에 구비되며, 상기 좌석에 착석한 상기 사람을 감지하는 거리 감지부와,
    상기 좌석을 상승시키는 승강부와,
    상기 착석 여부를 감지하도록 상기 착석 감지부를 제어하여 전달되는 압력값을 통해 상기 착석 여부를 판단하고, 상기 좌석에 착석한 것으로 판단되면, 착석 좌석에 앉은 상기 사람과 상기 차량 내부 천장과의 거리를 감지하도록 상기 거리 감지부를 제어하여 전달되는 반응시간값을 이용하여 기 저장된 반응시간값별 거리값에 따라 상기 거리를 결정하고, 상기 결정된 거리를 기 저장된 거리별 앉은키값에 따라 상기 사람의 앉은키를 결정하며, 상기 결정된 앉은키가 기 저장된 어린이 앉은키값인지 체크한 후에, 상기 어린이 앉은키값인 경우 앉은키범위별로 기 설정된 상승거리에 따라 상기 좌석을 상승시키도록 상기 승강부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 기 설정된 상승거리에 따라 구동 제어신호를 제공할 경우 상기 착석 감지부에 구비된 압력센서를 통해 압력값의 변화를 측정하도록 제어하고, 전달되는 압력 측정값을 기 저장된 압력값별 체중값과 비교하여 착석한 상기 사람의 체중을 결정하며,
    상기 승강부는,
    상기 좌석의 시트쿠션에 수용공간이 형성되는 수용홈과, 블록 형태로 상기 수용공간에 구비되는 승강블록과, 복수개의 링크 형태로 상기 승강블록의 하부면과 상기 수용홈의 내부 바닥면을 연결하도록 구비되는 승강링크와, 상기 승강링크에 구동력을 전달하여 상기 승강 블록을 상기 상승거리에 따라 상승시키는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전력을 감소시키면서 토크를 높이도록 구비되는 감속기어를 포함하고,
    상기 승강부는, 상기 승강링크의 일단이 블록결합구를 통해 상기 승강블록의 제 1 안내레일에 이동가능하게 결합되..고, 타단이 레일결합구를 통해 상기 수용홈의 내부 바닥면에 구비된 제 2 안내레일에 이동가능하게 결합되어 상기 감속기어의 이동에 따라 상기 승강링크가 이동하여 상기 승강블록을 이동시키는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 좌석 승강 장치는,
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 좌석에 구비된 안전벨트 착용 여부를 감지하는 착용 감지부
    를 더 포함하는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 좌석 승강 장치는,
    상기 제어부의 제어에 따라 좌석 승강 상태 및 안전벨트 착용 상태를 각각 표시하는 표시부
    를 더 포함하는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 좌석 승강 장치는,
    상기 제어부의 제어에 따라 좌석 승강 시 및 안전벨트 미착용 시 각각 알람을 출력하는 알람 출력부
    를 더 포함하는 안전벨트 사용을 위한 차량의 좌석 승강 장치.
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