KR20020092759A

KR20020092759A - 안전벨트 시동스위치

Info

Publication number: KR20020092759A
Application number: KR1020010032215A
Authority: KR
Inventors: 양동원
Original assignee: 양동원
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2002-12-12

Abstract

본 발명은 자동차 안전벨트 시동스위치에 관한 것으로서(change over relay)체인지 오버 릴레이를 사용하여 (seat belt switch) 시트 벨트 스위치를 (on)연결, (off)차단 하였을 때 이를 (change over relay)체인지 오버릴레이 자체에서 제어하여 엔진이 시동되게 하는 방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 기존에 장착되어있던 안전스위치가 작동하기 전에 안전벨트 시동스위치가 먼저 작동하게 함으로서 안전벨트를 착용하지 않으면 안전스위치는 작동하지 않아 기동전동기는 작동되지 않는다 다시 말해 시동불능 상태가 되는 것이다.

이것이 안전벨트 시동스위치이다.

Description

안전벨트 시동스위치{safety belt starting switch}

배터리12V(볼트)전원부에서 (배터리 (+)양극전원을 말한다.) 2개의 배선으로 나눠지는 점화스위치(IG2)이그니션2번(key 스위치가(on)된 상태를 말한다)으로 흐르는 (+)극성 1개의 배선과 배터리 12V전원이 기동전동기 B단자에 (direct)바로가서 대기하는 나머지(+)극성1개의 배선이 이것이다.

key스위치가 on또는off위치에 있더라도(change over relay)체인지 오버 릴레이 (88)입력전원단자 스위치는 항상(87a)출력단자 접점에 항상 붙어있다. 그러므로 key스위치가(IG2)이그니션2번 (key)스위치가 on된 상태)위치가 되면 [회로도면1]에서 보는것과 같이 안전벨트 경고등은 점등된다. 경고등이 점등된 상태에서 (seat belt s/w)운전자가 안전벨트를 버클에 연결(안전벨트 스위치가on된상태)시키면 (85)단자에 대기하고 있던 입력전원은 (86)단자를 통해 출력되어 어스된다. 이때 전위차가 발생하여 전기는 흐를수 있는 조건이 된다. 전기가 흐르면 솔레노이드(전기가 흐르면 전자석이 된다)가 자화되어(88)입력단자에 대기하던 스위치가 (87b)출력단자 접점에 붙는다. 이로인해 (88)입력단자에서 대기하던 전원은 (87b)출력단자로 전기가 흐를수 있는 조건이 형성되어 이회로를 통해 12V(볼트)는 안전스위치 (88)입력단자와 (85)입력단자에서 대기하게 된다. 이때 자동차 운전자가 발로 클러치를 밟게되면 (85)입력단자에서 대기하던 전원은 (86)출력단자를 통해 어스되면 전위차가 발생하여 전기는 흐를 수 있는 조건이 된다. 이때 솔레노이드 (전기가 흐르면 전자석이 된다)가 자화되어 (88)입력단자에 대기하던 스위치가 (87b)출력단자 접점에 붙는다. 이로인해 (87b)출력단자를 통해 흐르는 12V(볼트)전류는 기동전동기 st(starting)단자 에 12V전원을 공급하게 된다.12V(볼트)전류는 기동 전동기 솔레노이드 스위치의 st(기동)단자를 통하여 풀인 코일(pull-in coil)을 거쳐 접지로 흐른다. 이때 풀인 코일은 플런저와 접촉판을 닫힘 위치로 당기는 전자력을 형성한다. 이렇게 하여 기동 전동기 솔레노이드 스위치B(축전지)단자와 M (전동기) 단자 사이의 접촉이 이루어 진다. 솔레노이드 스위치 B단자와 M단자 사이의 접촉은 고전류 회로에 에너지를 전달하고 계자코일 및 브러시에 축전지 전압을 인가하여 기동 전동기가 크랭킹을 하게 된다. 솔레노이드 스위치의 플런저는 시프트 레버를 통하여 피니언으로 연결된다. 풀인코일의 전자력이 플런저를 이동시키면 피니언은 엔진 플라이 휠 링기어로 이동한다.

코일(hold-in coil)은 솔레노이드 스위치 ST단자를 통하여 에너지를 받아 기동 전동기로 흐르고 시스템 전압이 떨어질 때 접촉판을 맞물린 채로 있도록 하는 추가 전자력을 공급한다. 그리고 자동 변속기 차량에 설치된 인히비터 스위치는 접점이 닫혀져 있는 동안에 점화 스위치를 ST위치로 돌리면 솔레노이드 스위치ST단자에 축전지 전압을 인가한다. 또 엔진을 기동할 때 전기자 코일의 과도한 회전에 의한 손상을 방지하기 위하여 피니언에 오버런링 클러치를 두고있다.[이 과정을 통하여 엔진은 시동된다]

안전벨트는 운전자를 보호하기 위한 안전의 시작이였다. 그러나 운전자들은 안전벨트를 착용함에 있어 불편하다는 이유하나 만으로 안전벨트 착용을 멀리하는 경향이 많아 졌다.

이는 곧 운전자 자신이 자신의 소중한 생명을 포기하는 것과 다름없다. 그리고 지금 이시각에도 생명을 단보로 도로위를 운행하고 있을 운전자들을 생각해본다. 이를 보다 못해 본발명은 운전자들의 안전과 더불어 마치 안전벨트착용을 인식하지 못한 운전자 들을 위해 안전벨트 시동 스위치를 발명하여 안전벨트를 착용하지 않으면 자동차 엔진은 시동이 되지 않도록 고안하였다

안전벨트 시동스위치를 통한 1차적인 목적은: 운전자가 안전벨트를 착용하고운행해야 하는데 이를 인식하지 못하고 (운전자가 개인적인 사정으로 인해서) 안전벨트 미착용상태로 운행하는 것을 방지하자는데 있다.

2차적인 목적은: 안전벨트 착용을 멀리하는 운전자들에게 안전벨트 시동 스위치를 통한 안전벨트 착용을 습관화(강제적으로 착용시키는 방식) 시켜 안전벨트 착용을 생활화 하자는데 그 목적이 있다.

그리고 본발명은 자동차 엔진이 시동된 후에는 안전벨트를 탈거 하여도 자동차 엔진 시동이 꺼지지 않도록 설계 하였다. 만약 운전자가 운전중에 안전벨트를 탈거하여 시동이 꺼지도록 설계하였다면 초보운전자 또는 운전자들이 당황하게 되고 더큰 사고를 일으킬수 있다.

만약 뒤따라오던 자동차가 있다면 운전자는 다시 안전벨트를 착용하고 시동해야 하므로 불편함이 있고 운전자의 안전에 위협이 될 수 있으므로 위에서 설명한바와 같이 엔진시동후에는 안전벨트를 탈거하여도 시동이 꺼지지 않도록 하였다.

엔진시동후에는 안전벨트를 탈거하면 시동이 꺼지도록 설계할수 있는 방법도 있다.

(예를 들면)안전벨트 시동스위치가 작동하지 않으면 연료펌프릴레이가 작동되지 않게 하는 방법을 사용할수도 있다. 이방식은 운전자 들에게 위험할수 있다고 생각이 들어 이 방식은 사용하지 않기로 한다. 다시말해 운전자의 안전과 불편함을 해소하기 위해서 시동후에는 안전벨트를 탈거하여도 시동이 꺼지지 않도록 하였다는 것이다.

본발명은 자동차 안전벨트 시동스위치에 관한 것으로서 (change over relay)체인지 오버 릴레이를 사용하여 (seat belt switch)시트 벨트 스위치를 (on)연결,(off)차단하였을 때 이를 (change over relay)체인지 오버 릴레이 자체에서 이를 제어하여 엔진이 시동되게 하는 방법에 관한 것이다.

현재 모든자동차에는 안전벨트 스위치가 있다. 이는 단지 안전벨트를 착용하지 않았을 때 운전자에게 안전벨트 미착용상태를 경고등으로 표시할뿐 다른기능은 없었다. 그러므로 운전자들은 안전벨트 경고등을 무시하고 안전벨트를 착용하지 않은 상태로 운행하고 있다

[발명의 목적]참조

이러한 문제점들이 발생하게 되는 것이다.

본 발명은 상기에서 설명한바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안전벨트 시동 스위치(change over relay) 즉, 안전 벨트를 착용하지 않으면 자동차 엔진이 시동되지 않게 하는 방법을 제공하는데 본발명의 목적이 있는 것이다. 이방법은 기계적이지만 이를 한단계 넘어서 전자화시킨다면 현대자동차에 내장된 컴퓨터{(ECU)엘렉트로닉 컨트롤 유닛의(signal)신호에 의해 제어 하는 방식)}가 안전벨트 스위치(on)연결,(off)차단된 상태를 신호(signal)로서 파악하여 ECU에서 이를 제어(시동)하는 방식으로도 만들 수 있다. 이방법은 복잡하고 기존의 (ECU)를 다시 설비하여야 하므로 설치상 기술적인 문제가 필요하리라 생각 되므로 여기서는 본인의 생각을 예를 들어 설명하였다.

[도면1]은 안전벨트 시동스위치 작동전 회로도

[도면2]는 안전벨트 시동스위치 작동후 회로도

[도면3]은 시트벨트 타이머가 있는 경고등 회로도위치

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

85:입력전원단자

86:출력단자

87a:출력단자

87b:출력전원단자

88:입력전원단자

[도면1의 상세한 설명]

key스위치가 on또는off위치에 있더라도(change over relay)체인지 오버 릴레이 (88)입력전원단자 스위치는 항상(87a)출력단자 접점에 항상 붙어있다. 그러므로 key스위치가(ig2)이그니션2번 (key)스위치가 on된 상태)위치가 되면 [회로도면1]에서 보는것과 같이 안전벨트 경고등은 점등된다.

[도면2의 상세한 설명]

경고등이 점등된 상태에서 (seat balt s/w)운전자가 안전벨트를 버클에 접합(안전벨트 스위치가on된상태)시키면 (85)단자에 대기하고 있던 입력전원은 (86)단자를 통해 출력되어 어스된다. 이때 전위차가 발생하여 전기는 흐를수 있는 조건이 된다. 전기가 흐르면 솔레노이드(전기가 흐르면 전자석이 된다)가 자화되어(88)입력단자에 대기하던 스위치가(87b)출력단자접점에 붙는다. 이로인해 (88)입력단자에서 대기하던 전원은 (87b)출력단자로 전기가 흐를수 있는 조건이 형성되어 이회로를 통해 12v(볼트)는 안전스위치 (88)입력단자와 (85)입력단자에서 대기하게 된다. 이때 자동차 운전자가 발로 클러치를 밟게되면 (85)입력단자에서 대기하던 전원은 (86)출력단자를 통해 어스되면 전위차가 발생하여 전기는 흐를수 있는 조건이 된다. 이때 솔레노이드 (전기가 흐르면 전자석이 된다)가 자화되어(88)입력단자에 대기하던 스위치가 (87b)출력단자 접점에 붙는다. 이로인해 (87b)출력단자를 통해 흐르는 12v(볼트)전기는 기동전동기 st(starting)단자 에 12v전원을 공급하게 된다.12v(볼트)전류는 기동 전동기 솔레노이드 스위치의 st(기동)단자를 통하여 풀인 코일(pull-in coil)을 거쳐 접지로 흐른다.

이때 풀인 코일은 플런저와 접촉판을 닫힘 위치로 당기는 전자력을 형성한다. 이렇게 하여 기동 전동기 솔레노이드 스위치B(축전지)단자와 M (전동기) 단자 사이의 접촉이 이루어 진다. 솔레노이드 스위치 B단자와 M단자 사이의 접촉은 고전류 회로에 에너지를 전달하고 계자코일 및 브러시에 축전지 전압을 인가하여 기동 전동기가 크랭킹을 하게 된다. 솔레노이드 스위치의 플런저는 시프트 레버를 통하여 피니언으로 연결된다. 풀인 코일의 전자력이 플런저를 이동시키면 피니언은 엔진 플라이 휠 링기어로 이동한다.

즉, 접촉판이 솔레노이드 스위치 B단자와 M단자 사이를 접촉시키면 피니언과 플라이 휠 링기어가 완전히 물리고 기동 전동기의 회전으로 플라이 휠이 회전하게 된다. 한편 홀드 인 코일(hold-in coil)은 솔레노이드 스위치 ST단자를 통하여 에너지를 받아 기동 전동기로 흐르고 시스템 전압이 떨어질 때 접촉판을 맞물린 채로 있도록 하는 추가 전자력을 공급한다.

그리고 자동 변속기 차량에 설치된 인히비터 스위치는 접점이 닫혀져 있는 동안에 점화 스위치를 ST위치로 돌리면 솔레노이드 스위치ST단자에 축전지 전압을 인가한다. 또 엔진을 기동할 때 전기자 코일의 과도한 회전에 의한 손상을 방지하기 위하여 피니언에 오버런링 클러치를 두고있다.[이 과정을 통하여 엔진은 시동된다]

[도면3의 상세한 설명]

[회로도면3]은 〈현대자동차를 예를 들어 설명함〉 안전벨트 경고등을 제어하는 시트벨트타이머 장착 차량을 설명하려한다. 제작회사에 따라 안전벨트 경고등을 제어하는 시트벨트 타이머가 장착된 자동차와 장착되어 있지않는 자동차 2가지로 분류한다. 이를 다시 설명하면 시트벨트 타이머가 장착된 자동차는 안전벨트 스위치가 off된 상태에서 key 스위치가 on 또는 시동된후 일시적으로 점등되었다가 시트 벨트 타이머에 의해 소등되는 방식이다.

[회로도면3]참조

반대로 시트벨트타이머가 장착되어 있지 않는 자동차는 안전벨트 스위치가 off된 상태라면 key 스위치가 on또는 시동된 상태 일지라도 항상 점등되어 있는 방식을 말하는 것이다. 안전 벨트 스위치가 (on)된 상태에서는 안전벨트 경고등은 소등된다.[회로도면2]참조

※ 첨부

(안전스위치)

[오토밋숀이 장착된 자동차의 경우]:

인히비터 스위치(변속레인지)가 P(주차) 또는 N(중립)위치에서만 엔진이 시동됨

[수동변속기 장착된 자동차의 경우]:

①안전스위치가 장착되어 있지 않는 자동차는 기어 중립위치에서 시동한다.

②안전스위치가 장착된 자동차는 기어중립위치에서 클러치를 밟고 시동한다.

통계상으로 교통사고 사망원인중 대부분이 안전벨트 미착용으로 인한 사망 및 부상되는 인원이 늘고 있는 것이 우리 사회의 현실이다. 본발명은 안전벨트 시동스위치를 통한 안전벨트 착용의 습관화(강제적으로 안전벨트를 착용시킴)를 통하여 이를 생활화함으로서 부득이한 사고 발생시에도 소중한 인명을 보호할수 있는 역할과 사망 및 부상되는 인원의 발생이 최소한으로 줄어드는 효과가 있다.

Claims

모든 자동차에 장착되어 있는 안전벨트 스위치는 단지 운전자가 안전벨트를 착용하지 않을 경우 계기판에 안전벨트 경고등이 점등하게 된다. [도면1]경고등 회로만 참조

이것이 기존의 안전벨트스위치 경고등 제어방식이다. 그리고 안전벨트를 착용하지 않아도 엔진이 시동된다. 그러나 안전벨트 시동스위치는 (change over realy)체인지 오버 릴레이를 장착하여 안전스위치보다 먼저 작동하게 함으로서 안전벨트를 착용하지 않았을 때 경고등이 점등되는 것은 같으나 안전벨트를 착용하지 않으면 엔진은 시동되지 않는다. [도면2]참조

이것이 안전벨트 시동스위치의 작동 원리를 전기회로 도면으로 나타낸 것이다.