KR20160107955A - 가속 제어 장치 - Google Patents

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KR20160107955A
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Abstract

차량에 구비되는 가속 제어장치가 제공된다. 본 발명의 실시례에 따른 가속 제어장치는 운전자의 시트벨트 착용여부를 감지하여 상기 운전자의 시트벨트 착용여부를 지시하는 감지신호를 생성하는 감지부, 상기 감지신호가 상기 운전자가 시트벨트를 착용하지 아니한 것을 지시하는 경우 상기 차량의 가속을 제한하는 제어신호 생성하는 제어신호 생성부 및 상기 제어신호에 의해 구동되어 상기 차량의 가속을 제한하는 차단바를 구동하는 구동부를 포함한다.

Description

가속 제어 장치 {control apparatus of acceleration}
본 발명은 차량의 가속 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 시트벨트 착용여부에 따라 차량의 가속을 제어하는 장치에 관한 것이다.
시트벨트는 주로 차량 등 교통수단에 탑승한 운전자 또는 승객의 신체를 좌석에 안전하게 고정하는 것으로 안전벨트라고 불리우기도 한다. 차량의 경우 충돌시 차체에 가해지는 충격력에 의해 발생되는 승차원의 2차적 유동상태를 저감시켜 주는 역할을 한다. 이러한 차량의 시트벨트는 추돌 사고시나 돌발적인 급정거시에 승차원이 차체와 충돌 또는 차 밖으로 방출되는 치명적인 사고를 방지하기 위하여 모든 시트에 필수적으로 설치되어 있으며, 관련 법에 의해 그 착용이 강제되기도 한다. 그러나, 시트벨트를 착용하는 경우 불편함을 주어 운전자나 승차자가 시트벨트를 착용하는 것을 꺼려하는 경향이 있다.
이를 해결하기 위한 방법으로, 차량에서는 운전자가 시트벨트를 착용하였는가를 검출하고 시트벨트를 착용하지 않은 경우 클러스터 등에 경고등을 점등시키거나 알람을 작동시켜 운전자의 시트벨트 미착용 사실을 알려주도록 하는 시스템이 널리 이용되고 있다. 그러나 이러한 방식은 운전자가 경고등 또는 알람을 인식하지 못하거나, 무시하는 경우 원하는 효과를 얻을 수 없었다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 차량의 시동 전에 운전자가 시트벨트를 착용하지 않으면 시동이 걸리지 않도록 구성하고, 이와 동시에 변속기의 시프트 레버가 중립(N) 또는 파킹(P)위치에서 변속이 이루어지지 않게 함으로써, 운전자가 시트벨트를 착용해야만 운행할 수 있도록 하는 변속기 제어방법이 적용된 바 있다.
그러나, 개선된 방식은 운전자가 시트벨트를 착용하지 아니한 경우 차량의 시동자체를 불가능하게 하여 주차된 차량의 이동 등 잠시 차량을 운전해야 하는 경우에도 항상 시트벨트의 착용이 강제된다는 점과 긴급한 상황시에도 차량 시동을 위해서 시트벨트가 강제된다는 점에서 불편함이 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 시트벨트 착용 여부에 따라 차량의 가속 가부를 결정할 수 있도록 하는 가속 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시례에 따른 가속 제어장치는 운전자의 시트벨트 착용여부를 감지하여 상기 운전자의 시트벨트 착용여부를 지시하는 감지신호를 생성하는 감지부, 상기 감지신호가 상기 운전자가 시트벨트를 착용하지 아니한 것을 지시하는 경우 상기 차량의 가속을 제한하는 제어신호 생성하는 제어신호 생성부 및 상기 제어신호에 의해 구동되어 상기 차량의 가속을 제한하는 차단바를 구동하는 구동부를 포함한다.
상기 차단바는 상기 차량에 구비된 변속기의 기어 변속 레버의 이동을 제한할 수 있다.
상기 차단바는 상기 제어신호에 의해 구동되어 상기 차량의 가속 페달 하부로 이동하여 상기 운전자에 의한 가속 페달 조작을 제어할 수 있다.
시트벨트 착용을 하지 아니한 경우 차량 조작이 불가능한 종래 기술의 단점을 극복할 수 있으며, 차량 운전자의 시트벨트 착용여부를 감지하여 차량의 가속을 제한할 수 있어 시트벨트 미착용 상태에서의 가속 운전을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시례에 따른 가속 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2 및 도 3는 본 발명의 일 실시례에 따른 구동부와 차단바 구성의 일례를 나타낸것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시례에 따른 구동부에 의한 차단바의 운동을 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7은 각각 차단바에 의해 변속 레버의 이동이 제한되는 상황을 간략히 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시례로서 차단바가 가속페달의 조작을 제한하도록 한 예이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시례에 따른 가속 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시례에 따른 가속제어장치는 운전자의 시트벨트 착용여부를 감지하여 상기 운전자의 시트벨트 착용여부를 지시하는 감지신호를 생성하는 감지부(10), 상기 감지신호가 상기 운전자가 시트벨트를 착용하지 아니한 것을 지시하는 경우 상기 차량의 가속을 제한하는 제어신호 생성하는 제어신호 생성부(20) 및 상기 제어신호에 의해 구동되어 상기 차량의 가속을 제한하는 차단바(40)를 구동하는 구동부(30)를 포함한다.
상기 차단바(30)는 상기 차량에 구비된 변속기의 기어 변속 레버(미도시)의 이동을 제한하거나, 상기 제어신호에 의해 구동되어 상기 차량의 가속 페달(미도시) 하부로 이동하여 상기 운전자에 의한 가속 페달 조작을 제한할 수 있다.
본 발명의 일 실시례에서, 수동 변속기 차량에 적용되는 경우 차단바(40)는 기어 변속레버의 이동을 제한함에 있어 적어도 하나의 차단바(40)가 제어신호에 따라 동작하여 변속레버의 이동 범위(작동 범위)를 차단한다.
변속레버의 이동 가능한 범위는 차단바(40)의 설치 위치에 따라 결정되거나, 차단바(40)를 구동하는 구동부에 체결가능한 기어 단수를 입력받아 결정될 수 있다. 일례로 시트벨트 미착용이 검출된 경우 3단 이상으로 동작하지 못하도록 설정되는 것을 가정하면, 차단바(40)의 설치위치를 조정하여 차단바(40)가 제어신호에 따라 구동되어 이동하여 변속기 레버가 3단 이상의 고단 기어로 이동되는 것을 차단할 수 있도록 하는 위치에 설치할 수 있다. 다른 일례로 차단바(40)를 구동하는 구동부(30) 제어를 통해 차단바(40)의 운동을 제어하여 3단 이상의 고단 기어 체결을 차단할 수 있다.
차단바(40)의 구동부(30)에는 감속기 모터가 이용될 수 있으며, 감속기 모터 제어를 위하여 H브리지 회로와 MCU(Micro Control Unit)가 사용될 수 있다. H브리지회로, MCU는 자체 배터리 또는 자동차 배터리로부터 전원을 공급 받을 수 있다.
감지부(10)는 운전자의 시트벨트 착용여부를 감지하고, 제어신호 생성부(20)는 상기 운전자의 시트벨트 착용여부를 지시하는 감지신호를 생성할 수 있다. 일례로 시트벨트 착용시 스위치나 센서가 반응하여 이 신호를 MCU로 보내고 다시 브리지 회로로 보내 감속기 모터를 제어한다. 감속기 모터 설치는 변속기의 변속레버 우측에 설치될 수 있으며, 3단 이상의 구간이 작동하는 구간에 적절하게 설치될 수 있다. 프로그래밍으로 감속기 모터의 회전각을 상황에 맞게 설정할 수 있다. 제어신호 생성부(20)에서 생성되는 제어신호는 감속기 모터의 회전각, 회전 속도 설정에 관한 정보가 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 구동부(30)와 차단바(40) 구성의 일례를 나타낸것이다. 차단바(40)는 구동부(30)에 의해 구동되며, 구동부(30)는 감속기 모터를 포함할 수 있다. 제어신호 생성부(미도시)에서 생성된 제어신호에 따라 구동부(30)의 감속기 모터가 구동/제어되고, 그에 따라 차단바(40)가 운동한다.
시트벨트가 체결되었음이 감지부(미도시)에 의해 감지되면 제어신호 생성부에 의해 생성된 제어신호에 따라 구동부의 감속기 모터가 구동되어 차단바(40)가 운동한다. 도 3은 감속기 모터의 구동에 의해 차단바(40)가 운동하여 변속기 레버의 이동 제한을 해소하는 예를 나타낸 것이다. 일례에서, 시트벨트 착용이 감지된 경우 감속기 모터가 시계방향으로 회전하여 끝에 붙어있던 차단바(40)가 위로 올라가 레버의 작동 제한을 풀어 변속에 제한이 없어진다. 그러나 시트벨트 미착용시에는 감속기 모터가 시계 반대방향으로 회전하게 되어 변속기 모터 끝에 설치되어 있던 차단바(40)가 변속레버가 3단 이상으로 작동할 수 없도록 제한하게 된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시례에 따른 구동부(30)에 의한 차단바(40)의 운동을 나타낸 것이다.
도 2의 실시례와의 차이점을 중심으로 설명하면, 도 4는 구동부(30)의 구동에 의해 차단바(40)가 왕복운동을 하여 변속기 레버의 이동을 제한하는 실시례를 나타낸 것이다.
도 6 및 도 7은 각각 차단바(40)에 의해 변속 레버의 이동이 제한되는 상황을 간략히 나타낸 것이다.
도 6은 시트벨트 미착용시 차단바(40)가 동작하여 변속 레버의 이동, 즉 고단으로 체결되는 것을 물리적으로 차단하는 상황을 예시한 것이다. 앞서 설명한 바와 같이 차단바(40)는 도 2 또는 도 4의 실시례와 같이 동작하여 변속 레버 이동을 제한할 수 있다.
도 7은 차단바가 2개(40-1, 40-2)로 구성되어 적용된 예를 나타낸 것이다. 도 6의 예에서와 달리 변속기 레버가 기어 중립 상태에서 좌우로 자유로운 이동이 가능하나 고단 기어 체결만을 방지한다는 점에서 차이가 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시례로서 차단바(40)가 가속페달(80)의 조작을 제한하도록 한 예이다.
차단바(40)는 가속페달(80) 하면에 설치되어 구동부(미도시)에 의해 구동되어 시트벨트 미착용시 도 8과 같이 가속 페달(80) 하면에 위치하여 차량의 가속을 제한하고 시트벨트 착용시 도 9와 같이 가속 페달 하면에서 벗어나 가속 제한을 해제한다.
본 발명은 자동 변속기가 장착되어 있는 차량에도 적용될 수 있다.
자동 변속기 차량의 경우에도 시트벨트 미착용시 변속기가 3단 이상으로 올라가지 않으므로 저속 운전, 후진, 주차는 가능하다.
감지부에 의해 운전자의 시트벨트 착용 여부가 감지하여 제어신호 생성부에 의해 제어신호를 생성하고 해당 제어신호에 따라 자동변속기의 기어 변속 범위가 결정된다. 일례로 시트벨트 착용시 제어신호가 ECU를 거쳐 TCU로 전달하게 되면 변속이 자유롭게 되도록 설정되는 반면, 시트벨트 미착용시에는 TCU가 3단이 상으로 변속이 되지 못하게 제어하게 된다. 하지만 1단, 2단, 후진, 중립은 정상 작동한다. 다시 말해서 다양한 감지 신호를 차량의 ECU 및 TCU로 보내어 차량의 동작을 제어하는 일반적인 차량 제어 기술을 결합하여 사용할 수 있다.
다른 실시례에서 본 발명의 가속 제어 방법은 기존에 있는 크루즈 컨트롤 시스템의 차속 제어 장치에 적용될 수 있다. 크루즈 컨트롤 시스템은 시속을 설정할 수 있으나 가속 페달을 밟으면 속도가 올라가기 때문에 페달 작동을 막아야 시트벨트 착용여부에 따라 속도를 제한할 수 있다. 가속 페달의 동작을 물리적으로 제한하는 도 8 및 도 9의 실시례가 이에 적용될 수 있다.
종래의 가속 제어 장치는 시트벨트를 착용하지 않았을 시에는 시동이 걸리지 않거나 변속기가 작동이 되지 않는다. 하지만 본 발명의 실시례에 따른 가속 제어 장치는 시트벨트를 착용하지 않아도 시동이 걸리고 저단(상술한 예에서는 2단 이하)로 변속기가 작동하므로 저속 운전, 그리고 후진과 주차가 가능하게 된다. 이로써 집 앞의 간단한 주차일 때나 아파트 단지 내에서 운전할 때는 번거로움이 많이 없어진다. 또 긴급한 상황이나 소방차, 구급차등에 적용하여 빠르게 시동을 걸 고 출동할 수 있다. 소방차나 구급차 운전자의 안전에도 기여할 수 있다.
또한 종래의 가속 제어 장치는 변속기를 설계하기 때문에 이를 생산하려면 초기에 많은 추가비용이 들게 된다. 하지만 본 발명의 실시례에 따른 가속 제어장치는 기존에 있던 변속기에 용접 혹은 접착제, 나사로 쉽게 부착이 가능하고, 부품수가 적어 적은 비용으로 종래의 차량에 손쉽게 적용될 수 있다.
10 : 감지부
20 : 제어신호 생성부
30 : 구동부
40 : 차단바
80 : 가속페달

Claims (3)

  1. 차량에 구비되는 가속 제어장치에 있어서,
    운전자의 시트벨트 착용여부를 감지하여 상기 운전자의 시트벨트 착용여부를 지시하는 감지신호를 생성하는 감지부;
    상기 감지신호가 상기 운전자가 시트벨트를 착용하지 아니한 것을 지시하는 경우 상기 차량의 가속을 제한하는 제어신호 생성하는 제어신호 생성부; 및
    상기 제어신호에 의해 구동되어 상기 차량의 가속을 제한하는 차단바를 구동하는 구동부를 포함하는 가속 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 차단바는 상기 차량에 구비된 변속기의 기어 변속 레버의 이동을 제한하는 것을 특징으로 하는 가속 제어 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 차단바는 상기 제어신호에 의해 구동되어 상기 차량의 가속 페달 하부로 이동하여 상기 운전자에 의한 가속 페달 조작을 제어하는 것을 특징으로 하는 가속 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112092766A (zh) * 2020-10-12 2020-12-18 浙江春风动力股份有限公司 一种安全带限速踏板总成
KR20220015064A (ko) * 2020-07-30 2022-02-08 현대엔지니어링 주식회사 좌석버스의 구동 제어 장치

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