KR200358261Y1 - 안전벨트 착용 감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자기장의 변화에 따라 안전벨트의 착용 여부를 감지하는 안전벨트 착용 감지 장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 전원의 소모가 없고, 전원의 극성과 무관하고, 사용온도의 범위와 무관하며, 비접촉식으로서 자기장의 변화에 의해 안전벨트의 착용 여부를 감지하는 안전벨트 착용 감지 장치를 제공함에 있다.

본 고안은, 전원을 공급하는 전원공급부와; 안전벨트의 텅과 버클의 착탈에 따라 위치가 이동하는 자석과; 상기 자석의 이동에 따라 전기적으로 온/오프 상태로 동작하고, 상기 전원공급부와 일단에서 연결되는 스위칭부와; 상기 스위칭부의 타단에 연결되고, 에어백 ECU에 연결되는 에어백 핀을 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치를 제공한다.

본 고안은 전원의 소모가 없고, 전원의 극성과 무관하고, 사용온도의 범위와 무관하며, 비접촉 방식으로서 자기장의 변화에 의해 안전벨트의 착용 여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.

Description

안전벨트 착용 감지 장치{Sensing device for putting on safety belt}

본 고안은 안전벨트 착용 여부를 감지하기 위한 안전벨트 착용 감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기장의 변화에 따라 안전벨트의 착용 여부를 감지하는 안전벨트 착용 감지 장치에 관한 것이다.

종래의 안전벨트 착용 감지 장치는 마이크로 스위치(micro switch)를 사용하여 안전벨트 착용 여부를 감지한다.

예를 들면, 탑승자가 안전벨트를 착용하기 이해 텅(tongue)을 버클(buckle)에 삽입하면, 버클 내부에 부착된 마이크로 스위치가 온(ON)되고, 탑승자가 안전벨트를 탈거하기 위해 텅을 버클에서 분리하면 버클 내부의 스위치가 오프(OFF)되어 탑승자의 안전벨트 착용 여부를 감지하게 된다.

마이크로 스위치를 사용하는 안전벨트 착용 감지 장치는 마이크로 스위치의 접촉 여부에 따라 안전벨트 착용 여부를 감지하게 되는데, 마이크로 스위치의 접점의 마모 및 접촉저항의 증가에 따라 내구성 및 신뢰성을 보장할 수 없게 된다.

한편, 마이크로 스위치 대신 홀센서(hall sensor)를 사용하여 안전벨트 착용 여부를 감지하는 안전벨트 착용 감지 장치가 제시되었다.

그런데, 홀센서를 사용하는 안전벨트 착용 감지 장치는 반도체를 사용하게 됨으로써, 필수적으로 전원이 필요하고, 전원의 극성에 따라 동작하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 그리고, 스파크, 과전류, 노이즈, 제너레이터 이상 등에 의해 과전압이 인가되는 경우에 반도체가 파괴되는 현상과 함께 전원 소모 현상이 발생할 수 있다. 또한, 반도체를 사용하게 됨으로써 반도체의 특성인 사용온도에 영향을 받을 수 있고, 전원의 영향을 받게 됨으로써 트럭(DC 24V 사용)에 사용될 수 없는 문제가 발생한다.

본 고안의 목적은 전원의 소모가 없고, 전원의 극성과 무관하고, 사용온도의 범위와 무관하며, 비접촉식으로서 자기장의 변화에 의해 안전벨트의 착용 여부를 감지하는 안전벨트 착용 감지 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치를 도시한 구성도.

도 2는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치를 도시한 구성도.

도 3은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치를 도시한 구성도.도 4는 본 고안의 실시예에 따른 자석과 스위칭부가 내설된 안전벨트의 텅과 버클을 도시한 도면.도 5는 본 고안의 실시예에 따라 텅이 버클에 탈거된 경우를 도시한 도면.도 6은 본 고안의 실시예에 따라 텅이 버클에 삽입된 경우를 도시한 도면.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

100 : 안전벨트 착용 감지 장치 110 : 자석

120 : 스위칭부 130 : 전원공급부

140 : 감지부

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안은, 전원을 공급하는 전원공급부와; 안전벨트의 텅과 버클의 착탈에 따라 위치가 이동하는 자석과; 상기 자석의 이동에 따라 전기적으로 온/오프 상태로 동작하고, 상기 전원공급부와 일단에서 연결되는 스위칭부와; 상기 스위칭부의 타단에 연결되고, 에어백 ECU에 연결되는 에어백 핀을 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치를 제공한다.

여기서, 상기 스위칭부는 리드 스위치를 포함할 수 있고, 상기 자석과 연결되어 상기 자석을 탄성적으로 이동시키는 스프링을 더 포함할 수 있다.

다른 측면에서 본 고안은, 전원을 공급하는 전원공급부와; 안전벨트의 텅과 버클의 착탈에 따라 위치가 이동하는 자석과; 상기 자석의 이동에 따라 전기적으로온/오프 상태로 동작하고, 상기 전원공급부와 일단에서 연결되고, 타단은 접지되는 스위칭부와; 상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점에 연결되고, 에어백 ECU에 연결되는 에어백 핀을 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치를 제공한다.

여기서, 상기 스위칭부는 리드 스위치를 포함할 수 있고, 상기 자석과 연결되어 상기 자석을 탄성적으로 이동시키는 스프링을 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 전원공급부와 상기 스위칭부 사이에 위치하는 저항을 더 포함하고, 상기 에어백 핀은 상기 저항과 상기 스위칭부의 접점에 연결될 수 있다.

또한, 상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점에서 상기 에어백 핀과 병렬로 연결되는 인스트먼트 판넬 핀을 더 포함하고, 상기 인스트먼트 판넬 핀은 인스트먼트판넬 ECU에 연결될 수 있다.

또한, 상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점과 상기 에어백 핀 사이에 위치하는 제 1 다이오드와, 상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점과 상기 인스트먼트 판넬 핀 사이에 위치하는 제 2 다이오드를 더 포함할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

<제 1 실시예>

도 1은 본 고안의 제 1 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치를 도시한 도면이다.

본 고안의 제 1 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치(100)는, 안전벨트의텅과 버클의 착탈 여부에 따라 위치가 이동되는 자석(110)과, 자석(110)의 자기장 변화에 따라 온/오프 동작하는 스위칭부(120)와, 스위칭부(120)의 온/오프 동작에 따라 전원공급부(130)인 배터리(BAT)의 전원이 인가되는 감지부(140)를 구비한다.

자석(110)과 스위칭부(120)는 안전벨트의 버클에 내설된다. 자석(110)은, 예를 들면, 탄소강자석이나 희토류코발트 자석과 같은 막대 형상의 영구 자석이 사용된다.

스위칭부(120)는, 예를 들면 리드 스위치(reed switch)를 사용한다. 리드 스위치는 자성체로 구성된 한 개조의 리드 판이 불활성 가스와 함께 유리관 내에 봉입 된 것으로 외부에서 가해진 자기 에너지의 강약에 의해서 일련의 스위칭 작용을 한다. 리드 스위치는 그 동작형태에서 노멀 오픈형, 노멀 크로즈형, 트렌스퍼형 등으로 분류되어 그 발전형에는 리드릴레이가 있다. 리드릴레이는 리드스위치에 전자석을 조합한 것으로 전자석에 흐르는 전류를 온/오프 하여 리드스위치를 개폐한다. 리드스위치는 자기에너지를 매체로 해서 수 밀리미터(mm) 정도의 거리에서 비접촉으로 스위치의 개폐조작을 행할 수 있다는 장점이 있다. 그리고, 그 동작도 대단히 빠르고, 500Hz 정도의 응답 특성을 가지고 있다.이하, 도면을 참조하여 텅버클의 착탈 여부에 따른 자석의 이동과 스위칭부의 동작에 대해 설명한다.도 4는 본 고안의 실시예에 따른 자석과 스위칭부가 내설된 안전벨트의 텅과 버클을 도시한 도면이다. 그리고, 도 5는 본 고안의 실시예에 따라 텅이 버클에 탈거된 경우를 도시한 도면이고, 도 6은 본 고안의 실시예에 따라 텅이 버클에 삽입된 경우를 도시한 도면이다.도시한 바와 같이, 안전벨트의 텅(50)에는 돌출된 형상의 삽입부(55)가 구비되고, 버클(60)에는 삽입부(55)가 삽입되는 경우에 삽입부(55)와 밀착되는 안착부(65)가 구비된다.안착부(65)의 일측에는 자석(110)이 고정되어 있다. 삽입부(55)가 버클(60)에 삽입되는지 여부에 따라 안착부(65)는 이동하게 되고, 안착부(65)의 이동에 따라 자석(110)이 이동하게 된다.자석(110)은 가이드(70) 내부에 위치하여 가이드 홈(71)을 따라 이동하게 된다. 가이드 내부에는 자석(110)과 접촉하는 탄성체(75)인 스프링이 위치하여 자석(110)의 이동에 따라 수축되고 팽창된다.가이드(70)의 일측에는 자석(110)의 이동에 따라 변화하는 자기장을 감지하는 리드 스위치(120)가 위치한다. 리드 스위치(120)는 자기장의 변화, 즉 N극에서 S극 또는 S극에서 N극의 변화를 감지하여 온/오프 동작하게 된다.예를 들면, 삽입부(55)가 버클(60)에 삽입되는 경우에, 도 6에 도시한 바와 같이, 안착부(65)와 자석(110)은 버클(60)이 삽입되는 방향으로 이동하게 된다. 자석의 이동에 의해 자기장은 변화하게 되고, 리드 스위치(120)는 변화된 자기장을 감지하여 온 동작하게 된다.그리고, 삽입부(55)가 버클에서 탈거되는 경우에, 도 5에 도시한 바와 같이, 안착부(65)와 자석(110)은 탄성체의 작용에 의해 버클(60)이 탈거되는 방향으로 이동하게 된다. 자석(110)의 이동에 의해 자기장은 변화하게 되고, 리드 스위치(120)는 변화된 자기장을 감지하여 오프 동작하게 된다.도 1에 도시한 바와 같이, 감지부(140)는, 예를 들면 에어백 ECU(electric control unit : 전자제어유닛)에 연결되는 단자인 에어백핀(AP)을 사용하여 안전벨트의 착탈여부를 감지하게 되는데, 에어백핀(AP)에 인가되는 신호에 따라 안전벨트의 착탈여부를 감지하게 된다.

이하, 본 고안의 제 1 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 전원공급부(130)인 배터리(BAT)의 전원이 스위칭부(120)인 리드 스위치에 공급된다.

이후에, 탑승자가 안전벨트 착용을 위해 텅(도 4의 50 참조)을 버클(도 4의 60 참조)에 삽입하게 되면 버클 내부에 구비된 자석(110)이 텅의 삽입 방향으로 이동하게 되고, 탄성체(도 5의 75 참조)는 압축된다. 자석(110)의 이동에 따라 리드 스위치(120)에 감지되는 자기장은 변화하게 된다. 여기서, 자석(110)의 S 극은 리드 스위치(120)에 대응하여 위치하게 되고, 리드 스위치(120)는 S극의 자기장을 감지하여 온 상태가 된다.

리드 스위치(120)가 온 상태가 되면, 리드 스위치(120)를 통해 배터리(BAT)와 감지부(140)인 에어백핀(AP)이 전기적으로 연결되어 배터리(BAT) 전원은 에어백핀(AP)에 공급되고, 이에 따라 감지부(140)는 안전벨트가 착용되었음을 감지하게 된다.

한편, 탑승자가 안전벨트를 탈거하기 위해 텅을 버클에서 분리하게 되면 버클 내부의 자석(110)이 압축되었던 탄성체의 팽창에 의해 텅의 탈거 방향으로 이동하게 된다. 자석(110)의 이동에 따라 리드 스위치(120)에 감지되는 자기장은 변화하게 된다. 여기서, 자석(110)의 N 극은 리드 스위치(120)에 대응하여 위치하게 되고, 리드 스위치(120)는 N극의 자기장을 감지하여 오프 상태가 된다.

리드 스위치(120)가 오프 상태가 되면, 리드 스위치(120)를 통해 배터리(BAT)와 감지부(140)인 에어백핀(AP)이 전기적으로 분리되어 배터리(BAT) 전원은 에어백 핀(AP)에 공급되지 않고, 이에 따라 감지부(140)는 안전벨트가 탈거되었음을 감지하게 된다.

<제 2 실시예>

도 2는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치를 도시한 도면이다.

본 고안의 제 2 실시예에서는 본 고안의 제 1 실시예와 동일하거나 대응되는 사항에 대해서는 설명을 생략한다.

본 고안의 제 2 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치(200)는 스위칭부(220)인 리드 스위치의 일단에 전원공급부(230)인 배터리(BAT)와 감지부(240)의 에어백 핀(AP)이 연결되고, 리드 스위치(220)의 타단은 접지된다. 그리고, 리드 스위치(220)와 배터리(BAT) 사이에 저항(R)이 위치하고, 리드 스위치(220)와 저항(R)의 접점에 에어백 핀(AP)이 연결된다.

이하, 본 고안의 제 2 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 배터리(BAT)의 전원이 리드 스위치(220)에 공급된다. 여기서, 리드 스위치는 오프 상태이므로, 저항(R)과 리드 스위치(220)가 연결되는 지점은 하이 신호 상태가 되고, 저항(R)과 리드 스위치(220)의 접점에 연결된 에어백 핀(AP)은 하이 신호 상태가 된다.

이후에, 탑승자가 안전벨트 착용을 위해 텅을 버클에 삽입하게 되면 자석(210)의 S극은 리드 스위치(220)에 대응하여 위치하게 되고, 리드 스위치(220)는 S극의 자기장을 감지하여 온 상태가 된다.

리드 스위치(220)가 온 상태가 되면, 저항(R)과 리드 스위치(220)가 연결되는 지점은 로우 신호 상태가 되고, 저항(R)과 리드 스위치(220)의 접점에 연결된 에어백 핀(AP)은 로우 신호 상태가 된다. 이에 따라 감지부(240)는 안전벨트가 착용되었음을 감지하게 된다.

한편, 탑승자가 안전벨트를 탈거하기 위해 텅을 버클에서 분리하게 되면 자석(210)의 N극은 리드 스위치(220)에 대응하여 위치하게 되고, 리드 스위치(220)는 N극의 자기장을 감지하여 오프 상태가 된다.

리드 스위치(220)가 오프 상태가 되면, 저항(R)과 리드 스위치(220)가 연결되는 지점은 하이 신호 상태가 되고, 저항(R)과 리드 스위치(220)의 접점에 연결된 에어백 핀(AP)은 하이 신호 상태가 된다. 이에 따라 감지부(240)는 안전벨트가 탈거되었음을 감지하게 된다.

<제 3 실시예>

도 3은 본 고안의 제 3 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치를 도시한 도면이다.

본 고안의 제 3 실시예에서는 본 고안의 제 2 실시예와 동일하거나 대응되는 사항에 대해서는 설명을 생략한다.

본 고안의 제 3 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치(300)의 감지부(340)는 리드 스위치(320)와 저항(R)의 접점에 연결되는 제 1, 2 다이오드(D1, D2)와, 제 1, 2 다이오드(D1, D2)와 각각 연결되는 에어백 핀(AP)과 인스트먼트판넬(또는 인스트루먼트판넬) ECU에 연결되는 인스트먼트판넬 핀(IP)을 사용한다.

이하, 본 고안의 제 3 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 배터리(BAT)의 전원이 리드 스위치(320)에 공급된다. 여기서, 리드 스위치는 오프 상태이므로, 저항(R)과 리드 스위치(320)가 연결되는 지점은 하이 신호 상태가 된다. 저항(R)과 리드 스위치(320)의 접점에 제 1, 2 다이오드(D1, D2)를 통해 각각 연결되는 에어백 핀(AP), 인스트먼트판넬 핀(IP)은 하이 신호 상태가 된다.

이후에, 탑승자가 안전벨트 착용을 위해 텅을 버클에 삽입하게 되면 자석(310)의 S극은 리드 스위치(320)에 대응하여 위치하게 되고, 리드 스위치(320)는 S극의 자기장을 감지하여 온 상태가 된다.

리드 스위치(320)가 온 상태가 되면, 저항(R)과 리드 스위치(320)가 연결되는 지점은 로우 신호 상태가 되고, 저항(R)과 리드 스위치(320)의 접점에 제 1, 2 다이오드(D1, D2)를 통해 각각 연결되는 에어백 핀(AP), 인스트먼트판넬 핀(IP)은 로우 신호 상태가 된다. 이에 따라 감지부(340)는 안전벨트가 착용되었음을 감지하게 된다.

한편, 탑승자가 안전벨트를 탈거하기 위해 텅을 버클에서 분리하게 되면 자석(310)의 N극은 리드 스위치(320)에 대응하여 위치하게 되고, 리드 스위치(320)는 N극의 자기장을 감지하여 오프 상태가 된다.

리드 스위치(320)가 오프 상태가 되면, 저항(R)과 리드 스위치(320)가 연결되는 지점은 하이 신호 상태가 되고, 저항(R)과 리드 스위치(320)의 접점에 제 1, 2 다이오드(D1, D2)를 통해 각각 연결되는 에어백 핀(AP), 인스트먼트판넬 핀(IP)은 하이 신호 상태가 된다. 이에 따라 감지부(340)는 안전벨트가 착용되었음을 감지하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 고안의 제 1 내지 3 실시예에 따른 안전벨트 착용 감지 장치는 간략한 구성과 자기장의 변화에 따른 비접촉 방식으로 안전벨트의 착용 여부를 용이하게 감지할 수 있게 된다. 한편, 본 고안에 사용되는 스위칭부로서 리드 스위치는 일예로서, 자기장의 변화에 따라 전기적으로 온/오프 동작하는 스위칭 소자는 본 고안의 스위칭부로 사용될 수 있다.

전술한 바는 본 고안의 일예에 불과하며, 본 고안에 대한 자유로운 변형이 가능하다. 그와 같은 변형이 본 고안의 정신에 포함되는 한, 본 고안의 권리 범위에 속한다 함은 당업자에게 자명한 사실이다. 본 고안의 권리 범위는 실용신안등록청구범위에서 구체화될 것이다.

본 고안에 따른 안전벨트 착용 감지 장치는 간략한 구성과 자기장의 변화에 따른 비접촉 방식으로 안전벨트의 착용 여부를 용이하게 감지할 수 있는 효과가 있다. 특히, 리드 스위치를 사용하는 경우에, 전원의 소모가 없고, 전원의 극성과 무관하고, 사용온도의 범위와 무관하며, 비접촉 방식으로서 자기장의 변화에 의해 안전벨트의 착용 여부를 감지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 전원을 공급하는 전원공급부와;

   안전벨트의 텅과 버클의 착탈에 따라 위치가 이동하는 자석과;

   상기 자석의 이동에 따라 전기적으로 온/오프 상태로 동작하고, 상기 전원공급부와 일단에서 연결되는 스위칭부와;

   상기 스위칭부의 타단에 연결되고, 에어백 ECU에 연결되는 에어백 핀

   을 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치.
2. 전원을 공급하는 전원공급부와;

   안전벨트의 텅과 버클의 착탈에 따라 위치가 이동하는 자석과;

   상기 자석의 이동에 따라 전기적으로 온/오프 상태로 동작하고, 상기 전원공급부와 일단에서 연결되고, 타단은 접지되는 스위칭부와;

   상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점에 연결되고, 에어백 ECU에 연결되는 에어백 핀

   을 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스위칭부는 리드 스위치를 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 자석과 연결되어 상기 자석을 탄성적으로 이동시키는 스프링을 더 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 전원공급부와 상기 스위칭부 사이에 위치하는 저항을 더 포함하고, 상기 에어백 핀은 상기 저항과 상기 스위칭부의 접점에 연결되는 안전벨트 착용 감지 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점에서 상기 에어백 핀과 병렬로 연결되는 인스트먼트 판넬 핀을 더 포함하고, 상기 인스트먼트 판넬 핀은 인스트먼트판넬 ECU에 연결되는 안전벨트 착용 감지 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점과 상기 에어백 핀 사이에 위치하는 제 1 다이오드와, 상기 전원공급부와 상기 스위칭부의 접점과 상기 인스트먼트 판넬 핀 사이에 위치하는 제 2 다이오드를 더 포함하는 안전벨트 착용 감지 장치.