KR20140024606A

KR20140024606A - 탑승자감지장치

Info

Publication number: KR20140024606A
Application number: KR1020120090769A
Authority: KR
Inventors: 박유태
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2014-03-03

Abstract

시트에 설치되는 탑승자감지센서의 입력전압의 파형과 출력전압의 파형의 위상차를 이용하여, 상기 시트에 탑승자의 착석여부를 확인할 수 있는 탑승자감지장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 탑승자감지장치는, 시트 내에 배치되는 제1 선과, 상기 시트 내에 상기 제1 선과 이격 배치되어, 상기 제1 선과 함께 캐퍼시터(capacitor)를 형성하는 제2 선과, 상기 제1 선으로 입력되는 입력전압의 파형과, 상기 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 비교하여, 상기 두 파형의 위상차가 발생되면 상기 시트가 공석이라고 판단하고, 상기 두 파형의 위상차가 발생되지 않으면 상기 시트에 탑승자가 앉았다고 판단하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

탑승자감지장치{A APPARATUS FOR SENSING AN OCCUPANT}

본 발명은 탑승자감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시트에 탑승자의 착석유무를 식별하는 탑승자감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 탑승자의 안전을 위한 각종 안전장치가 구비되는 바, 그 중 사고시에 탑승자를 시트에 구속시켜주는 장치인 시트벨트를 들 수 있다.

시트에 앉은 탑승자는 안전을 위해 반드시 시트벨트를 착용해야 하는 바, 최근 자동차에는 탑승자가 시트에 앉은 후 시트벨트를 착용하지 않았을 경우에, 이를 경고해주는 탑승자감지장치가 구비된다.

상기 탑승자감지장치는, 시트내에 배치되어 탑승자의 착석유무를 감지하는 탑승자감지센서와, 상기 탑승자감지센서의 신호를 전달받아 시트에 탑승자의 착석유무를 판단하고, 시트에 탑승자가 착석한 경우 시트벨트를 착용하라고 경고등 및 경보음을 작동시키는 BCM(Body Control Module)을 포함한다.

상기 탑승자감지센서는 탑승자의 하중에 의해 가압되어 2개의 전선이 서로 붙는 스위치방식으로 작동되며, 법규상 전체 여성 중 체구가 작은 5% 여성에 의해서도 가압되어 작동될 수 있도록 되어 있다. 따라서, 상기 탑승자감지센서는 상기 5% 여성에도 쉽게 가압되어 서로 붙을 수 있도록, 상기 2개의 전선이 박막형으로 형성되기 때문에, 상기 2개의 전선이 단선 또는 파손될 가능성이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 시트에 설치되는 탑승자감지센서의 입력전압의 파형과 출력전압의 파형의 위상차를 이용하여, 상기 시트에 탑승자의 착석여부를 확인할 수 있는 탑승자감지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 탑승자감지장치는, 시트 내에 배치되는 제1 선과, 상기 시트 내에 상기 제1 선과 이격 배치되어, 상기 제1 선과 함께 캐퍼시터(capacitor)를 형성하는 제2 선과, 상기 제1 선으로 입력되는 입력전압의 파형과, 상기 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 비교하여, 상기 두 파형의 위상차가 발생되면 상기 시트가 공석이라고 판단하고, 상기 두 파형의 위상차가 발생되지 않으면 상기 시트에 탑승자가 앉았다고 판단하는 컨트롤러를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 탑승자감지장치는, 제1 선으로 입력되는 입력전압의 전압의 파형과, 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 비교하여, 상기 두 파형의 위상차를 이용하여 시트에 탑승자의 착석여부를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 출력전압이 0볼트인 경우 상기 제1 선 및 제2 선 중 적어도 하나가 단선되었다고 판단할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 탑승자감지장치가 도시된 도면,
도 2는 도 1에 도시된 탑승자감지센서의 평면도,
도 3은 시트가 공석일 때의 도 2의 A-A선에 따른 단면도와, 그에 따른 탑승자감지장치의 회로도,
도 4는 시트에 탑승자가 착석하였을 때의 도 2의 A-A선에 따른 단면도와, 그에 따른 탑승자감지장치의 회로도,
도 5는 시트가 공석일 때, 제1 선으로 입력되는 입력전압의 파형과, 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 나타내는 도면,
도 6은 시트에 탑승자가 착석하였을 때, 제1 선으로 입력되는 입력전압의 파형과, 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 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 실시예에 의한 탑승자감지장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 탑승자감지장치가 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 탑승자감지장치는, 시트(2) 내에 배치되는 탑승자감지센서(100)와, 탑승자감지센서(100)와 연결되어 시트(2)에 탑승자의 착석여부를 판단하는 컨트롤러(BCM; Body Control Module, 4)를 포함한다.

시트(2)는 탑승자의 엉덩이 부분을 지지하는 시트 쿠션(3)과, 탑승자의 등을 지지하는 시트 백(5)을 포함한다. 탑승자감지센서(100)는 시트 쿠션(3)에 설치될 수도 있고, 시트 백(5)에 설치될 수도 있으나, 본 실시예에서는 시트 쿠션(3) 내에 설치되는 것으로 예시하였다.

탑승자감지센서(100)는 시트(2) 내에 설치되어서, 시트(2)에 앉은 탑승자의 하중에 의해 시트 쿠션(3)이 가압될 때 스위치작동되어 시트(2)에 탑승자의 착석 유무를 감지한다.

물론, 컨트롤러(4)는 시트(2)에 탑승자가 앉아 있을 경우에 시트벨트(6)를 착용하지 않았다면, 탑승자에게 시트벨트(6)를 착용하라고 알려주는 경고음 및/또는 경고등이 작동되도록 제어한다.

한편, 종래의 컨트롤러(4)는 탑승자감지센서(100)로 소정의 전압을 공급 한 후, 출력되는 전압의 전압강하 여부에 따라 시트(2)에 탑승자의 착석유무를 판단하였었다. 즉, 종래에는 탑승자감지센서(100)가 시트(2)에 앉은 탑승자의 하중에 의해 스위치 온(ON)되면 탑승자감지센서(100)의 선저항이 증가되어 출력되는 전압의 강하가 발생되므로, 이와 같이 탑승자감지센서(100)로부터 출력되는 전압이 강하되면, 컨트롤러(4)는 시트(2)에 탑승자가 착석하였다고 판단하였었다. 그러나, 종래의 컨트롤러(4)는 탑승자감지센서(100)가 단선되더라도 고장진단을 하지 않았었다.

도 2는 도 1에 도시된 탑승자감지센서의 평면도, 도 3은 시트가 공석일 때의 도 2의 A-A선에 따른 단면도와, 그에 따른 탑승자감지장치의 회로도, 도 4는 시트에 탑승자가 착석하였을 때의 도 2의 A-A선에 따른 단면도와, 그에 따른 탑승자감지장치의 회로도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 탑승자감지센서(100)에는 시트(2)에 앉은 탑승자의 하중에 의해 스위치작동하는 복수의 스위치(10)가 구비되어 있다. 시트(2)에 앉은 탑승자의 하중에 의해 복수의 스위치(10)가 온/오프 동작됨에 따라 탑승자감지센서(100)는 다른 전압을 출력한다.

자세하게 살펴보면, 탑승자감지센서(100)는 시트(2) 내에 서로 이격되어 배치된 제1 필름(20) 및 제2 필름(30)과, 제1 필름(20)에 배치된 전도부재인 제1 선(12)과, 제2 필름(30)에 제1 선(12)과 마주보도록 배치된 전도부재인 제2 선(14)과, 제1 선(12) 및 제2 선(14)을 접착시키는 접착부재(40)를 포함한다. 본 실시예에서 제1 필름(20) 및 제2 필름(30)은 각각 피이티(PET; Polyethylene terephthalate) 재질로 이루어지고, 접착부재(40)는 양면테이프가 사용된다.

접착부재(40)는 제1 선(12) 및 제2 선(14)을 접착시키되, 제1 선(12) 및 제2 선(14) 사이에 이격된 공간(S)이 형성되도록 하여, 제1 선(12) 및 제2 선(14)에 스위치(10)가 형성되도록 접착시킨다.

제1 선(12)은, 제1 필름(20)에 프린트되어 배치되는 실버재질의 제1 실버부(12a)와, 제1 실버부(12a)의 산화방지를 위해 제1 실버부(12a) 위에 프린트되어 배치되는 카본재질의 제1 카본부(12b)를 포함한다.

제2 선(14)은 제1 선(12)과 동일한 구조로 형성된다. 즉, 제2 선(14)은, 제2 필름(30)에 프린트되어 배치되는 실버재질의 제2 실버부(14a)와, 제2 실버부(14a)의 산화방지를 위해 제2 실버부(14a) 위에 프린트되어 배치되는 카본재질의 제2 카본부(14b)를 포함한다.

접착부재(40)는 공간(S)이 형성되도록 제1 카본부(12b) 및 제2 카본부(14b)를 접착시켜서, 시트(2)에 앉은 탑승자의 하중에 의해 시트(2)가 가압될 때, 제1 필름(20) 및 제2 필름(30)이 가압되어 휘어지면서, 제1 선(12) 및 제2 선(14)이 공간(S)에서 서로 붙도록 하여 스위치(10) 온 상태가 될 수 있도록 한다.

제1 선(12)은 컨트롤러(4)의 아날로그 입력단(미도시)에 연결되어, 컨트롤러(4)로부터 입력전압을 공급받는다. 또한, 제2 선(14)은 컨트롤러(4)의 아날로그 출력단(미도시)에 연결되어, 제2 선(14)으로부터 출력되는 전압은 컨트롤러(4)로 전달된다.

도 3을 참조하면, 시트(2)가 공석인 경우 탑승자감지센서(100)는 도 3의 (a)도와 같이 제1 선(12) 및 제2 선(14)이 이루는 스위치(10)가 서로 떨어져 있게 된다. 이 때의 탑승자감지장치는 도 3의 (b)도와 같은 RC회로로 표현될 수 있다. 즉, 스위치(10)는 캐퍼시터(capacitor)의 기능을 수행하게 된다.

도 4를 참조하면, 시트(2)에 탑승자가 착석한 경우 도 4의 (a)도와 같이 제1 선(12) 및 제2 선(14)이 이루는 스위치(10)가 서로 붙게 된다. 이 때의 탑승자감지장치는 도 4의 (b)와 같은 R회로로 표현될 수 있다. 즉, 스위치(10)는 저항으로 표현될 수 있으며, 회로에 선저항이 증가되어, 제2 선(14)으로부터 출력되는 전압은 강하되어서 컨트롤러(4)로 전달된다.

시트(2)에 탑승자가 착석하지 않고 공석으로 있다면, 스위치(10) 즉 캐퍼시터의 충전전압으로 인해 제2 선(14)으로부터 출력되는 전압은 상승하게 된다. 또한, 시트(2)에 탑승자가 착석하였다면 스위치(10)가 저항으로 작용하여 제2 선(14)으로부터 출력되는 전압이 강하된다.

만약, 제1 선(12) 및 제2 선(14) 중 적어도 하나가 단선되었다면, 제2 선(14)으로부터 출력되는 전압은 0볼트가 된다. 따라서, 컨트롤러(4)는 제2 선(14)으로부터 출력되는 전압이 0볼트이면, 제1 선(12) 및 제2 선(14) 중 적어도 하나가 단선되었다고 판단할 수 있다.

컨트롤러(4)는 시트(2)에 탑승자의 착석여부를 판단하기 위해, 종래에는 제2 선(14)으로부터 출력되는 출력전압의 강하여부에 판단하였으나, 본 실시예에 컨트롤러(4)는, 제1 선(12)으로 입력되는 입력전압의 파형과, 제2 선(14)으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 비교하여, 상기 두 파형의 위상차가 발생되면 시트(2)가 공석이라고 판단하고, 상기 두 파형의 위상차가 발생되지 않으면 시트(2)에 탑승자가 앉았다고 판단한다.

도 5는 시트가 공석일 때, 제1 선으로 입력되는 입력전압의 파형과, 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 나타내는 도면, 도 6은 시트에 탑승자가 착석하였을 때, 제1 선으로 입력되는 입력전압의 파형과, 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 컨트롤러(4)는 제1 선(12)으로 사인파의 입력전압을 공급하고, 제2 선(14)으로부터 사인파의 출력전압을 출력받는다.

시트(2)가 공석일 때에는, 도 3 에 도시된 바와 같이 탑승자감지장치의 회로는 RC회로로 표현되기 때문에, 도 5에 도시된 바와 같이 컨트롤러(4)의 아날로그 입력단으로부터 제1 선(12)으로 입력되는 입력저항의 파형과, 제2 선(14)으로부터 컨트롤러(4)의 아날로그 출력단으로 출력되는 출력저항의 파형은, 위상차 및 전위차가 발생된다.

하지만, 시트(2)에 탑승자가 착석하였을 때에는, 도 4에 도시된 바와 같이 탑승자감지장치의 회로는 R회로 표현되기 때문에, 도 6에 도시된 바와 같이 컨트롤러(4)의 아날로그 입력단으로부터 제1 선(12)으로 입력되는 입력저항의 파형과, 제2 선(14)으로부터 컨트롤러(4)의 아날로그 출력단으로 출력되는 출력저항의 파형은, 전위차만 발생된다.

따라서, 컨트롤러(4)는 제1 선(12)으로 입력되는 입력전압의 파형과, 제2 선(14)으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 비교하여, 상기 두 파형의 위상차가 발생되면 시트(2)가 공석이라고 판단하고, 상기 두 파형의 위상차가 발생되지 않으면 시트(2)에 탑승자가 앉았다고 판단할 수 있게 된다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 탑승자감지장치는, 제1 선(12)으로 입력되는 입력전압의 전압의 파형과, 제2 선(14)으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 비교하여, 상기 두 파형의 위상차를 이용하여 시트(2)에 탑승자의 착석여부를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 출력전압이 0볼트인 경우 제1 선(12) 및 제2 선(14) 중 적어도 하나가 단선되었다고 판단할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

2: 시트 4: 컨트롤러
10: 스위치=캐퍼시터 12: 제1 선
12a: 제1 실버부 12b: 제1 카본부
14:제2 선 14a: 제2 실버부
14b: 제2 카본부 20: 제1 필름
30: 제2 필름 40: 접착부재
100: 탑승자감지센서 S: 이격공간

Claims

시트 내에 배치되는 제1 선;
상기 시트 내에 상기 제1 선과 이격 배치되어, 상기 제1 선과 함께 캐퍼시터(capacitor)를 형성하는 제2 선; 및
상기 제1 선으로 입력되는 입력전압의 파형과, 상기 제2 선으로부터 출력되는 출력전압의 파형을 비교하여, 상기 두 파형의 위상차가 발생되면 상기 시트가 공석이라고 판단하고, 상기 두 파형의 위상차가 발생되지 않으면 상기 시트에 탑승자가 앉았다고 판단하는 컨트롤러;를 포함하는 탑승자감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 선이 배치되는 제1 필름과, 상기 제2 선이 상기 제1 선과 마주보도록 배치되는 제2 필름을 더 포함하는 탑승자감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 선 및 제2 선을 접착시키는 접착부재를 더 포함하는 탑승자감지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 접착부재는 상기 제1 선 및 제2 선 사이에 이격된 공간이 형성되게 상기 제1 선 및 제2 선을 접착시켜서 상기 캐퍼시터가 형성될 수 있도록 하는 탑승자감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 출력전압이 0볼트이면, 상기 제1 선 및 제2 선 중 적어도 하나가 단선되었다고 판단하는 탑승자감지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 입력전압의 파형과 상기 출력전압의 파형은 사인파인 탑승자감지장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 선은, 상기 제1 필름에 배치되는 실버재질의 제1 실버부와, 상기 제1 실버부의 산화방지를 위해 상기 제1 실버부 위에 배치되는 카본재질의 제1 카본부를 포함하는 탑승자감지장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 선은, 상기 제2 필름에 배치되는 실버재질의 제2 실버부와, 상기 제2 실버부의 산화방지를 위해 상기 제2 실버부 위에 배치되는 카본재질의 제2 카본부를 포함하는 탑승자감지장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 필름 및 제2 필름은 각각 피이티(PET; Polyethylene terephthalate) 재질로 이루어진 탑승자감지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 접착부재는 양면테이프인 탑승자감지장치.