KR19990034204A - 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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KR19990034204A
KR19990034204A KR1019970055708A KR19970055708A KR19990034204A KR 19990034204 A KR19990034204 A KR 19990034204A KR 1019970055708 A KR1019970055708 A KR 1019970055708A KR 19970055708 A KR19970055708 A KR 19970055708A KR 19990034204 A KR19990034204 A KR 19990034204A
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오상희
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류정열
기아자동차 주식회사
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Abstract

모터로부터 발생되는 회전동력을 이용하여 슬라이더를 이동시킴으로써 안전벨트를 착용 및 해제시킴과 동시에 안전벨트를 조이거나 풀어지는 자동 안전벨트에 있어서, 차량의 시동상태, 탑승자의 하중, 차량의 속도 등을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 센서수단과, 상기한 센서수단으로부터 입력되는 신호를 이용하여 탑승자의 체형을 결정한 뒤에 이에따라 안전벨트 길이를 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기한 제어수단으로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기한 모터를 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 출력하는 모터 구동수단을 포함하여 이루어지며, 탑승자의 체중 및 하중 분산도에 따라 체형을 판단하여 안전벨트의 구속력을 결정하고, 상황에 따라 안전벨트 구속력을 다르게 제어함으로써 보호 신뢰도를 높일 수 있는 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법을 제공한다.

Description

차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법
이 발명은 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 탑승자의 체중 및 하중 분산도에 따라 체형을 판단하여 안전벨트의 구속력을 결정하고, 상황에 따라 안전벨트 구속력을 다르게 제어함으로써 보호 신뢰도를 높일 수 있는, 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자동차는 현대인의 생활에 없어서는 안될 필수품으로서 그 숫자가 날로 증가되고 있으며, 이에따라 상대적으로 교통사고의 발생률도 날로 높아져 가고 있다. 교통사고가 발생되는 경우에 운전자 및 승객의 부상을 최소화시키기 위한 안전대책으로서 안전벨트의 착용을 법적으로 의무화시키고 이를 장려하고는 있으나, 안전벨트를 착용하게 되면 몸을 움직이기가 불편하다는 점 때문에 안전벨트의 착용이 제대로 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
이에따라, 승차를 하게 되면 자동적으로 안전벨트가 착용되도록 하는 자동 안전벨트가 개발되어 시판되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 차량용 자동 안전벨트에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 차량용 자동 안전벨트의 설치 상태도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 차량용 자동 안전벨트는, 도어의 주변을 따라 설치되어 잇는 슬라이더(1)와, 상기한 슬라이더(1)가 이동되도록 구동하기 위한 슬라이더 구동모터(2)와, 상기한 슬라이더(1)에 한쪽 끝이 연결되어 슬라이더(1)를 따라서 이동되는 안전벨트(3)와, 상기한 안전벨트(3)의 다른 한쪽 끝에 연결되어 안전벨트(3)의 길이를 조정하는 벨트 구동모터(4)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 종래의 차량용 자동 안전벨트의 동작을 설명하면 다음과 같다.
초기에는 안전벨트(3)와 슬라이더(1)가 연결되어 있는 부분이 '가' 위치에 존재한다. 이 상태에서, 탑승자가 승차하기 위하여 문을 열고 들어와서 자리에 앉게 되면, 슬라이더 구동모터(2)의 동작에 의하여 슬라이더(1)가 움직이게 됨으로써 안전벨트(3)와 슬라이더(1)가 연결되어 있는 부분이 '가'위치에서 '나'위치로 이동하게 된다. 이에따라 탑승자는 안전벨트를 착용한 상태가 된다. 다음에, 벨트 구동모터(4)가 작동하여 안전벨트(3)의 길이를 조정함으로써 안전벨트(3)가 탑승자를 일정한 장력으로 조여줄 수 있도록 한다.
그러나 상기한 종래의 종래의 차량용 자동 안전벨트는, 탑승자의 체형에 관계없이 안전벨트의 길이를 일정하게 조정하기 때문에 뚱뚱한 사람에게는 너무 꽉 조여지게 느껴질 수도 있고, 또한 마른 사람에게는 너무 느슨하게 느껴질 수 있는 문제점이 있다. 그리고, 차량 충돌 급감속 등과 같은 위험한 상황이 발생되는 경우에도, 상황에 따라 안전벨트의 조임정도를 조정하여 주지 못하기 때문에 상대적으로 사고발생시 탑승자를 보호하여 줄 수 있는 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
이 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 탑승자의 체중 및 하중 분산도에 따라 체형을 판단하여 안전벨트의 구속력을 결정하고, 상황에 따라 안전벨트 구속력을 다르게 제어함으로써 보호 신뢰도를 높인 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 차량용 자동 안전벨트의 설치 상태도이다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치의 구성 블럭도이다.
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어방법의 동작 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 슬라이더 2 : 슬라이더 구동모터
3 : 안전벨트 4 : 벨트 구동모터
10 : 센서부 20 : 제어부
30 : 모터 구동부 40 : 모터부
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 장치의 구성은, 모터로부터 발생되는 회전동력을 이용하여 슬라이더를 이동시킴으로써 안전벨트를 착용 및 해제시킴과 동시에 안전벨트를 조이거나 풀어지는 자동 안전벨트에 있어서, 차량의 시동상태, 탑승자의 하중, 차량의 속도 등을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 센서수단과, 상기한 센서수단으로부터 입력되는 신호를 이용하여 탑승자의 체형을 결정한 뒤에 이에따라 안전벨트 길이를 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기한 제어수단으로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기한 모터를 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 출력하는 모터 구동수단을 포함하여 이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 방법의 구성은, 동작이 시작되면 시동 스위치가 온되었는지를 판단하여 시동 스위치가 온된 경우에 안전벨트를 잠금위치로 이동시키는 단계와, 탑승자의 하중을 감지하여 하중 분산도를 산출한 뒤에 안전벨트의 구속력을 결정하여 안전벨트의 길이를 조정하는 단계와, 시동 스위치가 오프되었는지를 판단하여 시동 스위치가 오프된 경우에 안전벨트를 해제 위치로 이동시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
이 발명의 방법의 구성은, 안전벨트를 착용하고 있는 상태에서 센서신호를 이용하여 차량이 급감속되는지를 판단하여 차량이 급감속하는 경우에는 안전벨트를 더욱 조여주는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치의 구성 블럭도이다. 도 2에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치의 구성은, 차량의 시동상태, 탑승자의 하중, 차량의 속도 등을 감지하기 위한 센서부(10)와, 상기한 센서부(10)로부터 입력되는 신호를 이용하여 탑승자의 체형을 결정한 뒤에 이에따라 안전벨트 길이를 조정하고 급감속이 이루어지는 경우에 안전벨트를 조여주도록 제어하는 제어부(20)와, 상기한 제어부(20)로부터 입력되는 제어신호에 따라 구동신호를 생성하는 모터 구동부(30)와, 상기한 모터 구동부(300로부터 인가되는 구동신호에 따라 동력을 발생시키는 모터(40)로 이루어진다.
상기한 제어부(20)는 내부에 애널로그/디지틀 컨버터(analog to digital converter)와 메모리(memory)와 마이크로 컨트롤러(micro-controller)가 내장되어 있는 구성으로 이루어진다.
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어방법의 동작 흐름도이다. 도 3에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어방법의 구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되는 단계(S10)와, 모든 메모리 변수를 초기화시키는 단계(S20)와, 센서부로부터 입력되는 신호를 읽어들여 시동 스위치가 온되었는지를 판단하는 단계(S30)와, 시동 스위치가 온된 경우에 안전벨트를 잠금위치로 이동시키는 단계(S40)와, 탑승자의 하중을 감지하는 단계(S50)와, 감지된 하중을 이용하여 하중 분산도를 산출하는 단계(S60)와, 산출된 하중 분산도에 따라 안전벨트의 구속력을 결정하는 단계(S70)와, 결정된 안전벨트의 구속력에 맞추어 안전벨트의 길이를 조정하는 단계(S80)와, 센서신호를 이용하여 차량이 급감속되는지를 판단하는 단계(S90)와, 차량이 급감속하는 경우에 안전벨트를 조여주는 단계(S100)와, 시동 스위치가 오프되었는지를 판단하는 단계(S110)와, 시동 스위치가 오프된 경우에 안전벨트를 해제 위치로 이동시키는 단계(S120)와, 동작을 종료하는 단계(S130)로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법의 작용은 다음과 같다.
전원이 인가되면, 제어부(20)의 내부 메모리에 프로그램화되어 저장되어 있는 도 3에 도시되어 있는 동작 수순이 제어부(20)에 의해 실행됨으로써 이 발명의 실시예에 따른 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치의 동작이 시작된다(S10).
동작이 시작되면, 제어부(20)는 모든 메모리 변수를 초기화시킨 뒤에(S20), 센서부(10)의 시동 스위치로부터 입력되는 신호를 읽어들여 시동 스위치가 온되었는지를 판단한다(S30). 시동 스위치가 온된 경우에, 제어부(20)는 모터 구동부(30)로 제어신호를 출력하여 모터부(40)의 슬라이더 구동모터(2)가 구동되도록 함으로써 슬라이더 구동모터(2)에 의하여 슬라이더(1)가 움직이도록 하여 안전벨트(3)와 슬라이더(1)가 연결되어 있는 부분이 '가'위치에서 '나'위치로 이동되도록 함으로써 안전벨트(3)가 잠금위치로 이동되도록 한다.
다음에, 제어부(20)는 센서부(10)의 하중센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 탑승자의 하중을 감지하게 된다(S50). 상기한 하중센서는 탑승자가 앉게 되는 좌석의 내부에 설치되는데, 이와 같이 하중센서로부터 감지된 하중을 이용하여, 제어부(20)는 하중 분산도를 산출한 뒤에(S60), 산출된 하중 분산도에 따라 안전벨트의 구속력을 결정하게 된다(S70). 이어서, 제어부(20)는 결정되어진 안전벨트의 구속력에 맞추어 모터 구동부(30)로 제어신호를 출력하여 모터부(40)의 벨트 구동모터(4)가 구동되도록 함으로써 안전벨트의 길이가 탑승자의 체형에 맞추어 적절하게 조정되도록 한다(S80). 이 경우에, 하중으로부터 산출되는 하중 분산도, 안전벨트 구속력 등은 실험치에 의해 결정된 값이 테이블 형태로 메모리에 저장되어 있는 맵으로부터 구해진다.
한편, 탑승자가 안전벨트를 착용한 상태에서, 제어부(20)는 센서부(10)로부터 입력되는 신호를 이용하여 차량이 급감속되는지를 판단한 후(S90), 차량이 충돌위험으로 인하여 급감속하는 경우에는 모터 구동부(30)로 제어신호를 출력하여 모터부(40)의 벨트 구동모터(4)가 구동되도록 함으로써 안전벨트가 더욱 단단하게 조여지도록 한다(S100).
다음에, 제어부(20)는 센서부(10)로부터 입력되는 신호를 이용하여 시동 스위치가 오프되었는지를 판단하여(S110), 시동 스위치가 오프된 경우에는 모터 구동부(30)로 제어신호를 출력하여 모터부(40)의 슬라이더 구동모터(2)가 구동되도록 함으로써 슬라이더 구동모터(2)에 의하여 슬라이더(1)가 움직이도록 하여 안전벨트(3)와 슬라이더(1)가 연결되어 있는 부분이 '나'위치에서 '가'위치로 이동되도록 함으로써 안전벨트(3)를 해제 위치로 이동시킨 뒤에(S120)와, 동작을 종료한다(S130).
이 발명의 실시예에서는 도1 에 도시되어 있는 바와 같이 조수석에 설치되어 있는 자동 안전벨트에 대해서 설명하고 있으나, 이 발명의 기술적 범위가 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니고, 다른 좌석에 설치되는 자동 안전벨트에 대해서도 마찬가지의 동일한 기술적 사상이 적용될 수 있다.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 탑승자의 체중 및 하중 분산도에 따라 체형을 판단하여 안전벨트의 구속력을 결정하고, 상황에 따라 안전벨트 구속력을 다르게 제어함으로써 보호 신뢰도를 높여 주는 효과를 가진 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치 및 그 방법을 제공할 수가 있다. 이 발명의 이러한 효과는 자동차 안전장치 분야에서 이 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 당업자에 의해 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (3)

  1. 모터로부터 발생되는 회전동력을 이용하여 슬라이더를 이동시킴으로써 안전벨트를 착용 및 해제시킴과 동시에 안전벨트를 조이거나 풀어지는 자동 안전벨트에 있어서,
    차량의 시동상태, 탑승자의 하중, 차량의 속도 등을 감지한 뒤에 이를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 센서수단과, 상기한 센서수단으로부터 입력되는 신호를 이용하여 탑승자의 체형을 결정한 뒤에 이에따라 안전벨트 길이를 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기한 제어수단으로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기한 모터를 구동하기 위한 구동신호를 생성하여 출력하는 모터 구동수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어장치.
  2. 동작이 시작되면 시동 스위치가 온되었는지를 판단하여 시동 스위치가 온된 경우에 안전벨트를 잠금위치로 이동시키는 단계와, 탑승자의 하중을 감지하여 하중 분산도를 산출한 뒤에 안전벨트의 구속력을 결정하여 안전벨트의 길이를 조정하는 단계와, 시동 스위치가 오프되었는지를 판단하여 시동 스위치가 오프된 경우에 안전벨트를 해제 위치로 이동시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어방법.
  3. 제2항에 있어서, 안전벨트를 착용하고 있는 상태에서 센서신호를 이용하여 차량이 급감속되는지를 판단하여 차량이 급감속하는 경우에는 안전벨트를 더욱 조여주는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 안전벨트의 구동 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100348089B1 (ko) * 2000-07-27 2002-08-09 현대자동차주식회사 하중에 의한 탑승자 자동락킹장치
KR20030006802A (ko) * 2001-07-16 2003-01-23 기아자동차주식회사 자동차의 뒷좌석 안전벨트 자동 잠금장치 및 그 방법
KR100431981B1 (ko) * 2001-08-22 2004-05-17 기아자동차주식회사 자동차의 속도 감지에 의한 뒷좌석 안전벨트 자동잠금장치 및 그 방법

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