KR20130007830A - 자동차의 승객감지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 자동차의 승객감지장치는 박막형 SBR 센서를 이용하여 승객의 착석 여부를 감지하기 용이하도록, 본 발명은,시트 내에 배치되며, 승객의 착석 여부를 감지하는 박막형 SBR 센서 및 상기 SBR 센서의 출력을 기초로 상기 승객의 착석 여부를 판단하는 전자제어유닛을 포함하고, 상기 SBR 센서는, 상기 승객 착석 여부를 감지하는 센싱셀 및 상기 센싱셀과 전기적으로 접촉되며 은(Ag) 및 흑연(Carbon) 중 적어도 하나가 설정 저항값을 가지는 소정 패턴으로 형성되며, 상기 전자제어유닛과 접속되는 전도부재를 포함하는 자동차의 승객감지장치를 제공한다.

Description

자동차의 승객감지장치{Sensing apparatus of passenger for automobile}
본 발명은 자동차의 승객감지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박막형 SBR 센서를 이용하여 승객의 착석 여부를 감지하기 용이한 자동차의 승객감지장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 승객의 안전을 위한 각종 안전장치가 구비되는 바, 그 중 자동차의 구조물과 승객 사이에서 부풀어 올라서, 상기 승객이 자동차의 구조물에 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 에어백을 들 수 있다.
그런데, 상기 에어백은 시트에 앉은 승객이 일반적인 성인일 경우에는 별다른 문제가 없으나, 상기 시트에 앉은 승객이 유아, 어린이, 또는 신체적조건이 열악한 성인일 경우에는 상기 에어백의 높은 전개압으로 인해 오히려 부상을 당하는 문제점이 있다.
따라서, 승객을 상기 일반적인 성인, 유아, 어린이, 또는 신체적조건이 열악한 성인 등으로 구분하여서, 에어백의 전개압을 달리할 필요성이 있다.
통상적으로, 상기 유아, 어린이, 또는 신체적조건이 열악한 성인은 조수석에 앉게 되는 바, 북미에서는 상기 조수석에 앉은 승객을 상기 일반적인 성인, 1세 이하의 유아, 3세 이하의 유아, 6세 이하의 어린이 및 5%의 여성 등으로 구분하여, 에어백의 전개압을 달리하도록 법규를 마련하고 있는 실정이다.
따라서, 상기 조수석에는의 승객의 감지를 위하여 상기 조수석에 착석한 승객이 상기 일반적인 하위 5%의 성인여성보다 크거나 무거운 승객인 경우인지를 구별하는 승객감지장치가 장착된다.
본 발명의 목적은, 박막형 SBR 센서를 이용하여 승객의 착석 여부를 감지하기 용이한 자동차의 승객감지장치를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 자동차의 승객감지장치는, 시트 내에 배치되며, 승객의 착석 여부를 감지하는 박막형 SBR 센서 및 상기 SBR 센서의 출력을 기초로 상기 승객의 착석 여부를 판단하는 전자제어유닛을 포함하고, 상기 SBR 센서는, 상기 승객 착석 여부를 감지하는 센싱셀 및 상기 센싱셀과 전기적으로 접촉되며 은(Ag) 및 흑연(Carbon) 중 적어도 하나가 설정 저항값을 가지는 소정 패턴으로 형성되며, 상기 전자제어유닛과 접속되는 전도부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차의 승객감지장치는, 박막형 SBR 센서의 전도부재가 설정 저항값을 갖도록 함으로써, 외부에 설치되는 수동 저항소자가 삭제됨에 따라 제조원가를 절감할 수 있으며, 설정 저항값을 가변시키기 용이하며 가볍고 슬림하며 구조가 간단하고 시트에 탈부착이 용이한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 승객감지장치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 박막형 SBR 센서를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 블록 'B'에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 확대도이다.
본 발명의 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.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 자동차의 승객감지장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차의 승객감지장치를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 승객감지장치(10)는 박막형 SBR 센서(100) 및 전자제어유닛(BCM, 5)을 포함할 수 있다.
SBR 센서(100)는 자동차의 시트(2) 내부에 설치된다. 시트(2)는 승객의 엉덩이 부분을 지지하는 시트쿠션(3)과 승객의 등을 지지하는 시트백(4)을 포함할 수 있다.
SBR 센서(100)는 시트 쿠션(3)의 내부에 설치된다. 다만 본 발명의 다른 실시예에서는 시트백(4)에 설치될 수도 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
승객감지장치(10)는 시트(2)의 내부에 설치된 SBR 센서(100)에 의해 시트(2)에 앉은 승객의 하중에 의해 시트쿠션(3)이 가압될 때 스위치 작동되어 승객의 하중에 따라 각기 다른 저항값을 출력할 수 있다.
따라서, 시트(2)가 공석일 경우에는 SBR 센서(100)에서 출력되는 설정 저항값은 무한대이고, 시트(2)에 승객이 착석한 경우에는 SBR 센서(100)에서 승객의 하중에 따라 각기 다른 설정 저항값을 출력할 수 있다.
일반적으로는 승객이 착석시 SBR 센서(100)에서는 400옴 이하의 값을 출력한다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에서는 400옴 이상의 값을 출력할 수도 있다.
SBR 센서(100)에서 검출된 설정 저항값은 전자제어유닛(5)(BCM; Body Control Module)으로 전송되고, 전자제어유닛(5)은 승객감지장치(10)로부터 전송되는 설정 저항값에 따라 시트(2)에 승객이 앉았는지 여부와 시트(2)에 앉은 승객의 종류를 구분할 수 있다.
물론, 전자제어유닛(5)는 시트(2)에 승객이 앉아 있을 경우에 시트(2)벨트를 착용하지 않았다면, 승객에게 시트(2)벨트를 착용하라고 알려주는 경고등(6)이 작동되도록 제어할 수 있다. 다만 본 발명의 다른 실시예에서는 경고음이 작동할 수도 있다.
도 2는 도 1에 나타낸 박막형 SBR 센서를 나타낸 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 4 및 도 5는 도 2의 블록 'B'에 대한 다양한 실시 예를 나타낸 확대도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 박막형 SBR 센서(100)는 승객 착석 여부를 감지하는 센싱셀(11) 및 센싱셀(11)과 전기적으로 접촉되며 은(Ag) 및 흑연(Carbon) 중 적어도 하나가 설정 저항값을 가지는 소정 패턴으로 형성되며, 전자제어유닛(5)과 접속되는 전도부재(미도시)를 포함할 수 있다.
SBR 센서(100)는 시트(2)의 내부에 배치되고, 승객의 압력을 감지하는 센싱셀(11)이 4개가 배치될 수 있다. 다만 본 발명을 다른 실시예에서는 센싱셀(11)부분의 개수가 변경될 수 있으며 센서(100)의 형상도 도 2과 달리 형성될 수 도 있다.
SBR 센서(100)는 센싱셀(11)이 병렬구조를 이루고 있으며, SBR 센서(100)의 회로의 일단은 땅과 연결되어있다.
또한, SBR 센서(100)는 제1 필름(110), 상기 전도부재 및 제2 필름(150)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전도부재는 제1 필름(110) 상에 프린팅된 제1 전도부재(120) 및 제2 필름(150) 상에 프린팅되며, 제1 전도부재(120)와 이격된 제2 전도부재(140)을 포함할 수 있다.
그리고, SBR 센서(100)는 제1, 2 전도부재(120, 140) 사이에 중앙 접착부재(130)가 배치될 수 있다.
여기서, 제1 전도부재(120)는 제2 전도부재(140)와 대응되도록 배치될 수 있다. 따라서, 제1, 2 전도부재(120, 140) 사이에는 공간이 형성될 수 있다.
제1 전도부재(120)는 제1 필름(110)에 얇게 프린트되며 전기전도도가 매우 우수한 은(Ag) 재질(121) 및 은(Ag) 재질(121)의 산화방지를 위해 카본(Carbon) 재질(122)을 포함할 수 있다.
카본(Carbon) 재질(122)은 제1 전도부재(120)와 제2 전도부재(140)가 이격공간에서 쉽게 접촉되어 스위치작동될 수 있도록 공간을 향해 돌출형성된다.
또한, 제2전도부재(140)는 제2필름(150)의 일면에 얇게 프린트되며 전기전도도가 매우 우수한 은(Ag) 재질(141) 및 은(Ag) 재질(141)의 산화방지를 위해 카본(Carbon) 재질(142)을 포함할 수 있다.
즉, 제1, 2 전도부재(120, 140)는 서로 동일한 구성으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
제1, 2 필름(110, 150)은 매우 높은 저항값을 가진 피이티(PET; Polyethylene terephthalate) 재질로 이루어진다.
또한, 중앙접착부재(130)는 제1 전도부재(120) 및 제2 전도부재(140)사이에 이격공간이 형성되도록 한다. 이 이격공간을 통해 제1 전도부재(120)와 제2 전도부재(140)는 스위치작동을 하게 된다.
중앙접착부재(130)는 양면테이프 일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 전도부재(120)는 제1 필름(110) 상에 은 재질(121) 및 카본 재질(122)이 프린팅 될 수 있다.
도 4 및 도 5에서는 제1 전도부재(120)로만 설명하였으나, 제2 전도부재(140)도 동일할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
여기서, 도 4에서의 은 재질(121)은 카본 재질(122) 상에 소정 패턴을 가지고 형성되며, 도 5에서는 카본 재질(122) 및 은 재질(121) 모두 소정 패턴을 가지고 형성될 수 있다.
즉, 도 4 및 도 5에 나타낸 제1 전도부재(120)는 재질의 특성에 따라서 고유 저항, 즉 설정 저항값을 가변시킬 수 있다.
즉, 제1 전도부재(120)의 설정 저항값(R)은 하기의 [수학식 1]에 의해 결정될 수 있다.
Figure pat00001
여기서, R ; 설정 저항값, m ; 전자의 질량, u ; 전자의 평균속력, n ; 자유전자밀도, e ; 전자의 전하량, L; 전자의 이동거리, l ; 도선의 길이, A ; 도선의 단면적 및 ρ ; 비저항이다.
즉, [수학식 1]에 나타낸 바와 같이, 설정 저항값(R)은 은 재질(121) 및 카본 재질(122)의 비저항(ρ) 및 제1 전도부재(120)의 단면적(A), 길이(l)에 의해 결정될 수 있다.
여기서, 제1 전도부재(120)의 설정 저항값(R)을 증가시키기 위해서는 단면적(A)를 축소하고, 길이(l)를 증가시키며 비저항(ρ)을 증가시킬 수 있다.
그리고, 설정 저항값(R)은 400 옴이상 9K옴 미만일 수 있으며, 이는 [수학식 1]에 나타낸 바와 같이 단면적(A) 및 길이(l)에 대한 가변량에 따라 달라질 수 있다.
본 발명에 따른 자동차의 승객감지장치는 승객의 착석시 설정 저항값을 증가시킴으로써, 전자제어유닛에서의 승객감지가 용이해질 수 있는 이점이 있다.
또한, SBR 센서는 수동 저항소자를 삭제하며, 전도부재를 이용하여 설정 저항값을 가변시킴으로써, 슬림화하며, 제조 원가를 줄일 수 있는 이점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (8)

  1. 시트 내에 배치되며, 승객의 착석 여부를 감지하는 박막형 SBR 센서; 및
    상기 SBR 센서의 출력을 기초로 상기 승객의 착석 여부를 판단하는 전자제어유닛;을 포함하고,
    상기 SBR 센서는,
    상기 승객 착석 여부를 감지하는 센싱셀; 및
    상기 센싱셀과 전기적으로 접촉되며 은(Ag) 및 흑연(Carbon) 중 적어도 하나가 설정 저항값을 가지는 소정 패턴으로 형성되며, 상기 전자제어유닛과 접속되는 전도부재;를 포함하는 자동차의 승객감지장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 SBR 센서는,
    제1 필름;
    상기 제1 필름과 이격된 제2 필름; 및
    상기 제1, 2 필름을 접착시키는 중앙접착부재;를 포함하는 자동차의 승객감지장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전도부재는,
    상기 제1 필름에 프린트된 제1 전도부재; 및
    상기 제2 필름에 프린트된 제2 전도부재;를 포함하는 자동차의 승객감지장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 소정 패턴은,
    상기 제1, 2 전도부재 중 적어도 하나에 형성된 자동차의 승객감지장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 제1, 2 필름은,
    피이티(PET; Polyethylene terephthalate) 재질인 자동차의 승객감지장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 설정 저항값은,
    상기 제1, 2 전도부재 중 적어도 하나의 양단 저항값인 자동차의 승객감지장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 설정 저항값은,
    400 Ω 내지 9 KΩ 인 자동차의 승객감지장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 설정 저항값은,
    상기 소정 패턴을 형성하는 상기 은(Ag) 및 상기 흑연(Carbon) 중 적어도 하나의 단면적, 길이 및 비저항 중 적어도 하나로 가변되는 자동차의 승객감지장치.
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