KR20160074105A - 자동차 및 자동차의 제어방법 - Google Patents

자동차 및 자동차의 제어방법 Download PDF

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KR20160074105A KR1020140182927A KR20140182927A KR20160074105A KR 20160074105 A KR20160074105 A KR 20160074105A KR 1020140182927 A KR1020140182927 A KR 1020140182927A KR 20140182927 A KR20140182927 A KR 20140182927A KR 20160074105 A KR20160074105 A KR 20160074105A
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현대모비스 주식회사
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Abstract

시트벨트가 승객의 신체사이즈에 적합하게 상기 승객을 구속할 수 있는 자동차가 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 자동차는, 시트벨트를 감거나 푸는 리트렉터와, 상기 시트벨트가 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이를 감지하는 제1 센서와, 시트에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지하는 제2 센서와, 상기 제2 센서가 감지한 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 이용하여 상기 시트벨트가 당겨져야 할 길이인 적정인출길이를 설정하고, 상기 제1 센서가 감지한 상기 실제인출길이가 상기 설정된 적정인출길이와 같아지게 상기 시트벨트를 감거나 풀도록 상기 리트렉터를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

자동차 및 자동차의 제어방법{AN AUTOMOBILE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 자동차 및 자동차의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시트벨트가 설치된 자동차 및 자동차의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 사고시에 시트에 앉은 승객이 전방으로 이동되지 않도록 구속하기 위한 시트벨트가 설치되어 있다.
상기 시트벨트는 성인의 신체사이즈를 기준으로 제작된다. 하지만, 조수석에는 상기 성인뿐만 아니라, 유아, 어린이, 신체사이즈가 작은 여성 등이 앉게 된다.
상기 유아, 어린이 및 신체사이즈가 작은 여성이 상기 성인을 기준으로 제작된 상기 시트벨트를 그대로 사용할 경우, 상기 시트벨트가 목을 지나가게 되어 착용시 불편으로 인해 상기 시트벨트를 미착용하거나, 착용하더라도 상기 시트벨트 중 가슴을 지지하는 부분을 등 뒤로 돌리고 허리를 지지하는 부분만 사용하여, 상기 자동차 사고시에 심각한 상해를 입을 가능성이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 시트벨트가 승객의 신체사이즈에 적합하게 상기 승객을 구속할 수 있는 자동차를 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 자동차는, 시트벨트를 감거나 푸는 리트렉터와, 상기 시트벨트가 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이를 감지하는 제1 센서와, 시트에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지하는 제2 센서와, 상기 제2 센서가 감지한 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 이용하여 상기 시트벨트가 당겨져야 할 길이인 적정인출길이를 설정하고, 상기 제1 센서가 감지한 상기 실제인출길이가 상기 설정된 적정인출길이와 같아지게 상기 시트벨트를 감거나 풀도록 상기 리트렉터를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어방법은, 시트벨트가 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이를 감지하는 제1 단계와, 시트에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지하는 제2 단계와, 상기 감지한 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 이용하여 상기 시트벨트가 당겨져야 할 길이인 적정인출길이를 설정하는 제3 단계와, 상기 감지한 실제인출길이가 상기 설정된 적정인출길이와 같아지도록, 상기 시트벨트를 감거나 푸는 제4 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 자동차 및 자동차의 제어방법은, 승객이 시트에 앉아 시트벨트를 착용하면, 상기 시트벨트가 상기 승객의 신체사이즈에 적합하게 적정인출길이로 조절되어 상기 승객을 상기 시트에 안전하게 구속할 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 자동차를 나타내는 도면,
도 2는 도 1에 도시된 시트벨트 및 리트렉터를 도면,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 리트렉터의 상세도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어방법에 따른 순서도이다.
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 자동차 및 자동차의 제어방법을 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자동차를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 자동차(100)에는 탑승자(운전자 및 승객을 모두 지칭함, 이하 승객이라 함)가 앉을 수 있도록 마련된 시트(1)가 설치되고, 시트(1)에 앉은 승객이 자동차 사고시에 전방으로 이동되지 않도록 구속하기 위한 시트벨트(3)가 설치된다.
자동차(100)에는 전방도어(2) 및 후방도어(4) 사이에 B필라(B Pillar;5)가 상하로 길게 배치된다. B필라(5)는 차실 내에서 의장재에 의해 가리워진다. 시트벨트(3)는 일단이 B필라(5)와 상기 의장재 사이에 설치된 리트렉터(10)에 감기어지고, 타단은 상기 의장재를 관통하여 차실 내에 배치된다.
상기 승객이 시트(1)에 앉아 시트벨트(3)를 당기게 되면, 시트벨트(3)는 리트렉터(10)에서 풀리면서 차실 내로 인출된다.
도 2는 도 1에 도시된 시트벨트 및 리트렉터를 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차실 내에 배치되는 시트벨트(3)에는 버클(3a)이 설치된다. 버클(3a)은 시트(1)에 배치된 버클결합부(3b)와 결합되어, 시트벨트(3)가 상기 승객을 시트(1)에 구속할 수 있게 한다.
버클(3a)에는 버클센서(20)가 배치된다. 버클센서(20)는 상기 승객의 시트벨트(3) 착용여부를 감지한다. 즉, 버클센서(20)는 버클(3a)이 버클결합부(3b)에 결합되는 경우 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하였음을 감지하고, 버클(3a)이 버클결합부(3b)에 결합되지 않는 경우 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하지 않았음을 감지한다. 본 실시예에서 버클센서(20)는 버클(3a)에 배치되는 것으로 예시하였으나, 버클(3a)이 버클결합부(3b)와 결합되어 서로 전류가 통하게 되면, 이를 인지할 수 있는 전기회로로 구성될 수도 있다. 즉, 버클센서(20)는 반드시 버클(3a)에 설치될 필요는 없다.
리트렉터(10)는 시트벨트(3)를 감거나 푸는 구성으로서, 본 실시예에서는 B필라(5)에 설치되는 것으로 예시하였으나, 시트벨트(3)를 감거나 풀 수 있는 위치라면 어디든 설치될 수 있다. 예를 들어, 리트렉터(10)는 시트(1)의 등받이부 상단에 설치될 수도 있다. 또한, 리트렉터(10)가 B필라(5)에 설치된 상태에서, 시트벨트(1)를 감거나 풀 수 있는 구성을 추가로 시트(1)의 등받이부 상단에 설치할 수도 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 리트렉터의 상세도이다.
도 3을 참조하면, 리트렉터(10)는 지지브래킷(12)과, 지지브래킷(12)에 회전 가능하게 배치되는 스풀(14)과, 스풀(14)이 회전될 수 있도록 구동력을 제공하는 모터(16)를 포함한다.
지지브래킷(12)은 내부가 빈 구조로 형성되고 양면이 개구된 육면체로 형성된다. 스풀(14)은 지지브래킷(12)의 빈 내부공간을 관통하여 양단이 지지브래킷(12)의 양면에 회전 가능하게 배치된다. 스풀(14)은 시트벨트(3)의 일단과 결합되어 회전되는 경우 시트벨트(3)를 감거나 풀게 된다.
모터(16)는 지지브래킷(12)의 하측에 설치된다. 지지브래킷(12)의 일측에는 하우징(18)이 설치되고, 하우징(18)의 내부에는 기어조립체(미도시)가 설치된다. 하우징(18)은 상기 기어조립체가 설치된 후 커버(19)와 결합된다. 커버(19)는 하우징(18)의 개방된 일측을 가리어서 상기 기어조립체를 보호한다. 상기 기어조립체는 서로 맞물린 복수의 기어로 구성되어, 모터(16)의 로터축에 상기 복수의 기어 중 하나가 결합되고, 스풀(14)에 상기 복수의 기어 중 하나가 결합되어, 모터(16)가 회전되는 경우 스풀(14)이 회전될 수 있도록 한다.
도 2를 참조하면, 시트벨트(3)에는 반사체(35)가 설치된다. 반사체(35)는 시트벨트(3) 중 B필라(5)와 상기 의장재 사이에 배치되는 부분에 결합되어, 상기 승객이 시트벨트(3)를 당겨 시트벨트(3)가 차실 내로 인출되는 경우 시트벨트(3)와 함께 이동된다. 그리고, 차체(여기서는, B필라(5))에는 제1 센서(30)가 설치된다. 제1 센서(30)는 반사체(35)로 빔을 발사하는 레이저센서로 이루어져서, 반사체(35)로 발사한 빔이 반사체(35)에 반사되어 돌아오는 시간을 감지하여, 시트벨트(3)가 상기 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이를 감지한다.
도 1을 참조하면, 시트(1)로부터 전방에는 제2 센서(40)가 설치된다. 본 실시예에서 제2 센서(40)는 조수석 시트(1)로부터 전방에 설치되는 것으로 예시하였으나, 운전석 시트(1)로부터 전방에 설치될 수도 있으며, 시트(1)에 앉은 승객을 감지할 수 있는 위치라면 설치위치의 제한을 두지 아니한다. 제2 센서(40)는 카메라센서로 이루어져서, 시트(1)에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지한다. 제2 센서(40)는 픽셀(Pixel) 사이즈 및 수로 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지할 수 있다. 제2 센서(40)는 상기 승객의 신체사이즈를 감지함에 있어, 상기 승객 어깨의 높이 및 좌우 폭에 대한 픽셀 사이즈 및 수로 감지할 수 있다.
또한, 자동차(100)에는 컨트롤러(50)가 더 설치된다. 컨트롤러(50)는 자동차(100)의 대표적인 제어장치인 ECU(electronic control unit)일 수 있다. 다만, 컨트롤러(50)는 리트렉터(10)의 모터(16)를 제어하는 구성으로서, 본 실시예에서는 운전석 시트(1) 및 조수석 시트(1) 사이의 전방에 설치되는 것으로 예시하였으나, 컨트롤러(50)는 설치위치에 한정을 두지 아니하고, 모터(16)에 결합될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어 블록도이다. 여기서는, 제1 센서(30)를 레이저센서로 예시하고, 제2 센서(40)를 카메라센서로 예시하였다.
도 4를 참조하면, 버클센서(20)는 시트(1)에 앉은 상기 승객의 시트벨트(3) 착용여부를 감지하여 컨트롤러(50)로 전송한다.
레이저센서(30)는 시트벨트(3)가 상기 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이를 감지하여 컨트롤러(50)로 전송한다. 여기서, 상기 실제인출길이는 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하기 위해 시트벨트(3)를 손으로 잡고 당긴 길이를 의미하는 것이 아니라, 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용한 후 시트벨트(3)가 상기 승객의 몸통에 의해 자연스럽게 인출된 길이를 의미하는 것으로서, 리트렉터(10)로부터 실제로 풀린 길이를 의미한다.
카메라센서(40)는 시트(1)에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지하여 컨트롤러(50)로 전송한다.
컨트롤러(50)는 버클센서(20)로부터 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하였다는 정보를 전송받으면, 리트렉터(10)의 모터(16)를 제어하여 리트렉터(10)가 시트벨트(3)를 감거나 풀도록 하여서, 시트벨트(3)가 시트(1)에 앉은 상기 승객의 신체사이즈에 적합하게 상기 승객을 구속할 수 있도록 한다.
즉, 컨트롤러(50)는 카메라센서(40)가 감지한 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 이용하여 시트벨트(3)가 당겨져야 할 길이인 적정인출길이를 계산하여 설정하고, 레이저센서(30)가 감지한 상기 실제인출길이가 상기 설정된 적정인출길이와 같아지게 시트벨트(3)를 감거나 풀도록 리트렉터(10)의 모터(16)를 제어한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어방법에 대해 설명하면 다음과 같다. 여기서는, 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 동작과 결부시켜 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 자동차의 제어방법에 따른 순서도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 먼저 상기 승객이 자동차(100)에 탑승하여 시트(1)에 앉은 후 시트벨트(3)를 당기고 버클(3a)을 버클결합부(3b)에 결합하여, 시트벨트(3)를 착용한다. 이와 같이, 버클(3a)이 버클결합부(3b)에 결합되면, 버클센서(20)는 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하였다는 정보를 컨트롤러(50)로 전송한다. 물론, 버클(3a)이 버클결합부(3b)에 결합되지 않은 상태에서는, 버클센서(20)는 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하지 않았다는 정보를 컨트롤러(50)로 전송한다.
컨트롤러(50)는 버클센서(20)로부터 전송되는 정보를 이용하여 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하였는지 착용하지 않았는지를 판단한다(S1). 컨트롤러(50)는 버클센서(20)로부터 전송되는 정보를 이용하여 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하지 않았다고 판단되면, 로직을 종료한다.
버클(3a)이 버클결합부(3b)에 결합되면, 제1 센서(30) 및 제2 센서(40)가 작동을 시작한다. 즉, 제1 센서(30)는 상기 시트벨트(3)가 상기 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이(L1)를 감지한다(S2). 제1 센서(30)가 레이저센서로 이루어져서 반사체(35)에 빔을 발사하여 상기 빔이 반사체(35)에 반사되어 돌아오는 시간을 감지하여 컨트롤러(50)로 전송하면, 컨트롤러(50)는 제1 센서(30)가 전송하는 상기 시간을 이용하여 상기 실제인출길이(L1)를 판단할 수 있다. 그리고, 제2 센서(40)는 시트(1)에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지한다(S3). 제2 센서(40)가 카메라센서로 이루어져서 렌즈를 통해 센서부에 포착되는, 시트(1)에 앉은 상기 승객의 몸통(어깨의 높이 및 어깨의 좌우 폭)에 대한 픽셀 사이즈 및 수에 대한 정보를 컨트롤러(50)로 전송하면, 컨트롤러(50)는 제2 센서(40)가 전송하는 상기 픽셀 사이즈 및 수에 대한 정보를 이용하여 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 판단할 수 있다.
이와 같이, 컨트롤러(50)는 버클센서(20)가 감지한 정보를 이용하여 상기 승객이 시트벨트(3)를 착용하였다고 판단되는 경우, 제1 센서(30)로부터 상기 실제인출길이(L1)에 대한 정보를 전송받고, 제2 센서(40)로부터 시트(1)에 앉은 승객의 위치 및 신체사이즈에 대한 정보를 전송받는다.
이후, 컨트롤러(50)는 제2 센서(40)가 감지한 시트(1)에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 이용하여, 시트벨트(3)가 상기 승객의 몸통에 의해 당겨져야 할 길이인 적정인출길이(L2)를 계산하여 설정한다(S4).
이후, 컨트롤러(50)는 상기 실제인출길이(L1) 및 적정인출길이(L2)가 같아지도록, 리트렉터(10)의 모터(16)를 제어하여 리트렉터(10)가 시트벨트(3)를 감거나 풀도록 한다. 즉, 컨트롤러(50)는 상기 실제인출길이(L1)가 상기 적정인출길이(L2)와 같은지를 판단한다(S5). 컨트롤러(50)는 상기 실제인출길이(L1)가 상기 적정인출길이(L2)와 같으면 로직을 종료한다. 그리고, 컨트롤러(50)는 상기 실제인출길이(L1)가 상기 적정인출길이(L2)와 같지 않으면, 상기 실제인출길이(L1)가 상기 적정인출길이(L2)보다 큰지를 판단한다(S6). 컨트롤러(50)는 상기 실제인출길이(L1)가 상기 적정인출길이(L2)보다 크면, 리트렉터(10)의 모터(16)를 회전시켜서 상기 실제인출길이(L1) 및 적정인출길이(L2)가 같아질 때까지 시트벨트(3)를 감는다(S7). 그리고, 컨트롤러(50)는 상기 실제인출길이(L1)가 상기 적정인출길이(L2)보다 작으면, 리트렉터(10)의 모터(16)를 반대방향으로 회전시켜서 상기 실제인출길이(L1) 및 적정인출길이(L2)가 같아질 때까지 시트벨트(3)를 푼다(S8).
상기와 같이, 본 발명에 따른 자동차 및 자동차의 제어방법은, 상기 승객이 시트(1)에 앉아 시트벨트(3)를 착용하면, 시트벨트(3)가 상기 승객의 신체사이즈에 적합하게 적정인출길이로 조절되어 상기 승객을 시트(1)에 안전하게 구속할 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.
1: 시트 3: 시트벨트
10: 리트렉터 20: 버클센서
30: 제1 센서 40: 제2 센서
50: 컨트롤러

Claims (10)

  1. 시트벨트를 감거나 푸는 리트렉터;
    상기 시트벨트가 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이를 감지하는 제1 센서;
    시트에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지하는 제2 센서; 및
    상기 제2 센서가 감지한 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 이용하여 상기 시트벨트가 당겨져야 할 길이인 적정인출길이를 설정하고, 상기 제1 센서가 감지한 상기 실제인출길이가 상기 설정된 적정인출길이와 같아지게 상기 시트벨트를 감거나 풀도록 상기 리트렉터를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 자동차.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 센서가 상기 실제인출길이를 감지할 수 있도록, 상기 시트벨트에는 상기 제1 센서의 빔을 상기 제1 센서로 반사하는 반사체가 설치되는 자동차.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 센서는 레이저센서로 이루어지고, 상기 제2 센서는 카메라센서로 이루어지는 자동차.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 센서가 감지하는 상기 승객의 신체사이즈는, 상기 승객 어깨의 높이 및 좌우 폭인 자동차.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 승객의 상기 시트벨트 착용여부를 감지하는 버클센서;를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 버클센서가 감지한 정보를 이용하여 상기 승객이 상기 시트벨트를 착용하였다고 판단되는 경우, 상기 제1 센서로부터 상기 실제인출길이에 대한 정보를 전송받고, 상기 제2 센서로부터 상기 시트에 앉은 승객의 위치 및 신체사이즈에 대한 정보를 전송받는 자동차.
  6. 시트벨트가 승객에 의해 당겨진 길이인 실제인출길이를 감지하는 제1 단계;
    시트에 앉은 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 감지하는 제2 단계;
    상기 감지한 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 이용하여, 상기 시트벨트가 당겨져야 할 길이인 적정인출길이를 설정하는 제3 단계; 및
    상기 감지한 실제인출길이가 상기 설정된 적정인출길이와 같아지도록, 상기 시트벨트를 감거나 푸는 제4 단계;를 포함하는 자동차의 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 단계에서는 상기 실제인출길이를 센서가 발사한 빔이 반사체에 반사되어 돌아오는 시간으로 감지하는 자동차의 제어방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 단계에서는 상기 승객의 위치 및 신체사이즈를 픽셀 사이즈 및 수로 감지하는 자동차의 제어방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 단계에서 감지하는 상기 승객의 신체사이즈는, 상기 승객 어깨의 높이 및 좌우 폭인 자동차의 제어방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 단계 이전에, 상기 승객의 상기 시트벨트 착용여부를 감지하는 단계;를 더 포함하는 자동차의 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210114607A (ko) * 2020-03-10 2021-09-24 현대모비스 주식회사 차량용 시트벨트 제어 시스템 및 방법
WO2023150748A1 (en) * 2022-02-07 2023-08-10 Indiana Mills & Manufacturing, Inc. Stowable child restraint system for a vehicle seat

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