KR20060133748A - 무게센서 및 전기장센서를 이용한 승객분류시스템 및 그제어방법 - Google Patents

무게센서 및 전기장센서를 이용한 승객분류시스템 및 그제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 조수석의 승객 탑승 유무와 성인/유아 식별이 가능하도록 함으로써 차량 내 승객의 안전확보를 할 수 있는 무게센서 및 전기장센서를 이용한 승객분류시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 탑승자의 정보를 획득하기 위한 무게센서부 및 전기장센서부, 신호처리부를 포함하고, 감지된 신호를 제어부로 전달하는 센서감지부와, 상기 센서감지부로부터 감지신호를 인가받아 승객 탑승 유무 및 성인/유아 여부를 판단하여 그 결과를 에어백 전자제어장치로 전송하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 센서감지부로부터 인가받은 데이터 값과 비교하기 위한 설정값 및 승객분류를 위한 제어프로그램이 저장된 메모리부와, 차량배터리로부터 전원을 인가받아 상기 각 부에 필요한 구동전원을 공급하여주는 전원공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
무게센서, 전기장센서, 제어부

Description

무게센서 및 전기장센서를 이용한 승객분류시스템 및 그 제어방법{A passenger classification system and a method of controlling thereof}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승객분류시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서감지부의 설치 상태를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승객분류시스템의 동작과정을 나타낸 제어 흐름도.
<도면의주요부분에대한부호의설명>
10 : 센서감지부 11 : 무게센서부
12 : 전기장센서부 13 : 신호처리부
20 : 제어부 30 : 메모리부
40 : 전원공급부 100 : 승객분류시스템
200 : 에어백 전자제어장치
본 발명은 차량 내 승객의 안전확보를 위한 안전관련 시스템에 관한 것으로, 특히, 차량 조수석의 승객 탑승 유무와 성인/유아 식별이 가능하도록 함으로써 차량의 충돌 사고 시 불필요하게 조수석 에어백이 작동되지 않도록 한 무게센서 및 전기장센서를 이용한 승객분류시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
현재 차량 조수석 탑승자의 안전에 관련된 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는 추세이다.
특히, 차량의 충돌 사고 시 조수석에 탑승한 승객의 성인/유아 식별이 불가능하기 때문에, 조수석에 유아가 탑승한 경우에는 차량의 충돌에 의한 충격은 물론이고 자동으로 전개되는 에어백에 의한 충격으로 인해 커다란 상해를 입게 되는 것이다.
한편, 상기 문제점을 해결하기 위해 최근들어 조수석 탑승자의 성인/유아 여부를 판별할 수 있는 승객분류시스템이 개발되고 있는데, 이러한 종래의 승객분류시스템은 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이 조수석 아래에 설치된 무게센서(weight sensor)를 이용하여 측정된 몸무게값을 비교함으로써 조수석에 탑승한 승객이 성인인지 유아인지를 판별하는 방식을 사용하고 있다.
그러나, 상기 종래의 승객분류시스템은 단순히 무게센서만을 이용한 것이기 때문에 만약 조수석에 승객이 아닌 무거운 물체가 올려져 있는 경우에도 시스템이 승객이 탑승한 것으로 판단하여 차량 사고 시 불필요하게 에어백이 전개되는 문제 점이 있는 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 승객의 몸무게를 측정할 수 있는 무게센서 및 사람의 인체에 반응하는 전기장감지센서를 이용하여 차량 조수석의 승객 탑승 유무와 성인/유아 여부를 정확하게 식별해 낼 수 있는 승객분류시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 탑승자의 정보를 획득하기 위한 무게센서부 및 전기장센서부, 신호처리부를 포함하고, 감지된 신호를 제어부로 전달하는 센서감지부와, 상기 센서감지부로부터 감지신호를 인가받아 승객 탑승 유무 및 성인/유아 여부를 판단하여 그 결과를 에어백 전자제어장치로 전송하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 따라 센서감지로부터 인가받은 데이터 값과 비교하기 위한 설정값 및 승객분류를 위한 제어프로그램이 저장된 메모리부와, 차량배터리로부터 전원을 인가받아 상기 각 부에 필요한 구동전원을 공급하여주는 전원공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전기장센서부로부터 정보를 획득하는 단계와, 상기 전기장센서 정보로부터 탑승자가 사람인지 물체인지의 여부를 판단하는 단계와, 무게센서부로부터 정보를 획득하는 단계와, 상기 무게센서 정보로부터 탑승자가 성인인지 유아인지의 여부를 판단하는 단계와, 상기 각 단계에서의 판단 결과에 따라 성인모드 또는 유아모드 또는 물체모드로 전환되는 단계와, 상기 각 모드에 따른 제어명령을 에어백 전자제어장치로 전송하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면 상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승객분류시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도로서, 본 발명은 탑승자의 정보를 획득하기 위한 무게센서부(11) 및 전기장센서부(12), 신호처리부(13)를 포함하고, 감지된 신호를 제어부(20)로 전달하는 센서감지부(10)와, 상기 센서감지부(10)로부터 감지신호를 인가받아 승객 탑승 유무 및 성인/유아 여부를 판단하여 그 결과를 에어백 전자제어장치로 전송하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)의 제어에 따라 센서감지부(10)로부터 인가받은 데이터 값과 비교하기 위한 설정값 및 승객분류를 위한 제어프로그램이 저장된 메모리부(30)와, 차량배터리로부터 전원을 인가받아 상기 각 부에 필요한 구동전원을 공급하여주는 전원공급부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 센서감지부(10)는 조수석 탑승자의 무게를 감지하기 위한 무게센서부(11)와, 탑승자의 사람여부를 판별하기 위한 전기장센서부(12) 및 상기 각 센서로부터 감지된 전류신호를 증폭 및 A/D 변환시키는 신호처리부(13)로 구성되며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 이러한 다수 개의 무게센서(11a)(11b)(11c)(11d) 및 전기장센서(12a)(12b)(12c)(12d)가 조수석 시트(50)에 설치된 모습을 개략적으 로 나타낸 것이다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 무게센서(11a)(11b)(11c)(11d)는 탑승자의 무게를 측정하기 위한 센서로써, 바람직하게 차량 시트 하단부에 4개 이상의 센서가 장착되어 승객이 시트에 앉았을 경우 시트에서 가해지는 힘을 압전소자가 전류로 변환하여 그 힘에 해당하는 전류신호를 상기 신호처리부(13)를 거쳐 시스템의 제어부(20)로 전송하게 되는 방식을 사용하게 된다.
또한, 상기 전기장센서(12a)(12b)(12c)(12d)는 탑승자가 사람인지 물체인지를 감지하기 위한 센서로써, 바람직하게 센서가 탑승자의 몸에 직접 접촉되거나 근접할 수 있도록 차량 시트의 전면 상단(등받이) 및 하단(좌석) 부분에 각각 2개 이상의 센서가 장착되어 승객이 시트에 앉았을 경우 승객 신체에서 발생되는 특정 범위의 미세한 전기장을 감지하여 상기 전기장 크기에 해당하는 전류신호를 신호처리부(13)를 거쳐 시스템의 제어부(20)로 전송하는 방식을 사용한다.
상기 제어부(20)는 상기 무게센서부(11) 및 전기장센서부(12)로 이루어진 센서감지부(10)로부터 탑승자의 정보가 담긴 신호를 입력받아 메모리부(30)에 저장된 각종 설정값과 비교 분석하는 로직을 수행함으로써 탑승자가 사람인지 물체인지의 여부와, 만약 사람으로 판단된 경우이면 탑승자가 성인인지 유아인지의 여부를 정확하게 판단하는 것이다.
또한, 상기 제어부(20)는 센서감지부(10)로부터 입력된 신호를 비교 분석하여 탑승자를 판단한 결과에 대응하는 데이터신호를 차량 에어백의 구동을 제어하는 에어백 전자제어장치 측으로 전송하는 기능을 가지고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 승객분류시스템의 동작과정을 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 운전자가 차량을 운행하기 위해 시동을 걸면 본 발명에 따른 승객분류시스템을 구성하는 각 부에 구동전원이 공급되면서 시스템 대기상태에 놓이게 된다.(S21)
이 때, 특히 조수석 시트에 다수 개 장착된 무게센서 및 전기장센서로 이루어진 센서감지부(10)에서는 시트에 수직방향으로 가해지는 힘의 변화량 및 시트 표면의 전기장(또는 전하)의 변화량을 지속적으로 감시하게 된다.
이 후, 만약 조수석에 승객이 탑승하게 되면, 상기 센서감지부(10)에서는 전기장센서로부터 감지된 전기장의 변화량에 해당하는 전류신호를 신호처리부(13)에서 증폭 및 A/D 변환하여 제어부(20)로 전송하게 되며(S22), 이와 동시에 무게센서로부터 감지된 힘의 변화량에 해당하는 전류신호를 마찬가지로 신호처리부(13)에서 증폭 및 A/D 변환하여 제어부(20)로 전송한다.(S23)
이어, 상기 제어부(20)에서는 센서감지부(10)로부터 입력된 데이터신호 중 전기장센서로부터의 감지신호를 비교 분석하여 탑승자가 사람인지 물체인지의 여부를 판단하게 된다.(S24)
상기 단계(S24)에서 만약 탑승자가 사람이 아니라 물체로 판단된 경우에는 제어부(20)에서는 더 이상의 비교 분석과 관련한 프로그램 로직을 진행하지 않고 물체모드로 전환하여(S28) 처리결과 데이터를 에어백 전자제어장치(200)로 전송하게 된다.(S29)
한편, 상기 단계(S24)에서 만약 탑승자가 사람으로 판단된 경우에는 다시 센서감지부(10)로부터 입력된 데이터신호 중 무게센서로부터의 감지신호를 비교 분석하여 탑승자가 성인인지 유아인지의 여부를 판단하게 된다.(S25)
상기 단계(S25)에서의 판단 결과에 따라 승객분류시스템이 성인모드(S26) 또는 유아모드로 전환하게 되고(S27), 제어부(20)에서는 각 모드에 따른 처리결과 데이터를 에어백 전자제어장치(200)로 전송한다.(S29)
이에 따라 본 발명에 따른 승객분류시스템으로부터 각 모드에 따른 데이터 또는 제어명령을 전달받은 에어백 전자제어장치(200)에서는 차량 충돌 사고 시 성인모드인 경우에만 에어백을 전개시키고, 유아모드 또는 물체모드인 경우에는 에어백이 전개되지 않도록 제어함으로써 조수석에 유아가 탑승한 경우 에어백에 의한 부상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 물체인 경우 불필요하게 에어백이 전개되는 것을 막을 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어, 복수의 무게센서 및 전기장감지센서를 이용하여 정확하게 승객탑승유무 및 성인/유아 식별이 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부도면에 한정되는 것이 아니다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 승객분류시스템은 무게센서 및 전기장센서 를 이용해 조수석 탑승자의 유무 여부 및 성인/유아 여부를 정확하게 식별하여 차량 사고 시 에어백의 전개를 자동으로 제어함으로써 에어백 전개에 따른 유아의 부상을 미연에 방지할 수 있으며, 불필요한 에어백 전개를 막아서 경제적 손실을 최소화하는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 탑승자의 정보를 획득하기 위한 무게센서 및 전기장센서를 포함하고, 감지된 신호를 제어부(20)로 전달하는 센서감지부(10)와, 상기 센서감지부(10)로부터 감지신호를 인가받아 승객 탑승 유무 및 성인/유아 여부를 판단하여 그 결과를 에어백 전자제어장치로 전송하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)의 제어에 따라 센서감지부(10)로부터 인가받은 데이터 값과 비교하기 위한 설정값 및 승객분류를 위한 제어프로그램이 저장된 메모리부(30)와, 차량배터리로부터 전원을 인가받아 상기 각 부에 필요한 구동전원을 공급하여주는 전원공급부(40)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무게센서 및 전기장센서를 이용한 승객분류시스템.
  2. 전기장센서로부터 정보를 획득하는 단계;
    상기 전기장센서 정보로부터 탑승자가 사람인지 물체인지의 여부를 판단하는 단계;
    무게센서로부터 정보를 획득하는 단계;
    상기 무게센서 정보로부터 탑승자가 성인인지 유아인지의 여부를 판단하는 단계;
    상기 각 단계에서의 판단 결과에 따라 성인모드 또는 유아모드 또는 물체모드로 전환되는 단계;
    상기 각 모드에 따른 제어명령을 에어백 전자제어장치로 전송하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무게센서 및 전기장센서를 이용한 승객분류시스템의 제어방법.
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