KR20200102573A - 차량용 승객 감지 센서 - Google Patents

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Abstract

차량에 탑승한 승객의 신체 조건에 관계없이 탑승 여부를 확실하게 감지할 수 있는 센서에 관한 것으로, 차량의 천장에 설치되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 구비되고 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 케이스의 내부에 구비되며 상기 모터의 회전력에 의해 회전하는 기어와, 상기 케이스의 하부에 설치되되 상기 기어에 결합되어 회전하는 하우징과, 상기 하우징과 함께 회전하며 탑승자의 유무를 검출하는 IR 센서를 포함한다.

Description

차량용 승객 감지 센서{PASSENGER DETECTOR FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 천장에 설치되어 승객의 탑승 여부를 감지하며, 특히 운전자 하차 시 차량에 유아 및 노약자가 방치되어 발생하는 사고를 예방하기 위한 센서에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 승객 감지 장치는 시트에 탑승한 승객을 감지하는 장치이다. 상기 승객 감지 장치는 탑승자의 중량 및 골반 패턴을 감지하도록 압력 센서를 이용하는 방식과, 탑승자의 무게를 감지하기 위해 가변 저항을 갖는 스트레인 게이지 센서를 이용한 방식을 포함한다.
상술한 승객 감지 장치에서, 승객의 탑승여부를 판단하는 센서를 SBR 센서라 하며, SBR 센서는 제조의 단순성, 내구성, 단가 등을 고려하여 박막 스위치를 이용하고 있으며, 박막 스위치는 도전체가 인쇄된 PET/SPACE/PET로 구성된다.
이와 관련, 종래의 한국공개특허 제2013-0007830호(자동차의 승객감지 장치)는 시트 내에 배치되며, 승객의 착석 여부를 감지하는 박막형 SBR 센서 및 SBR 센서의 출력을 기초로 승객의 착석 여부를 판단하는 전자제어유닛을 포함하고, SBR 센서는, 승객 착석 여부를 감지하는 센싱셀 및 상기 센싱셀과 전기적으로 접촉되며 은(Ag)및 흑연(Carbon) 중 적어도 하나가 설정 저항값을 가지는 소정 패턴으로 형성되며, 전자제어유닛과 접속되는 전도부재를 포함하는 자동차의 승객감지장치를 개시하고 있다.
그러나 종래기술의 경우 승객의 질량을 통한 저항값이 변경되는 구조로 착석되는 위치와 관계없이 중량을 인식하고, 그 중량으로부터 승객의 착석여부를 인식하는 구조로서, 착석되는 위치와는 무관하여 차량의 후석 중앙부에 적용되는 경우 하중의 위치에 따라 승객의 착석 여부를 감지하기 어려운 문제점이 있다.
한국공개특허 제2013-0007830호(2013.01.21.)
본 발명의 목적은 차량에 탑승한 승객의 신체 조건에 관계없이 탑승 여부를 확실하게 감지하여 운전자 하차 시 방치되는 인원의 유무를 감지하는 센서를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 승객 감지 센서는, 차량의 천장 중앙에 설치되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 구비되고 회전력을 발생시키는 모터와, 상기 케이스의 내부에 구비되며 상기 모터의 회전력에 의해 회전하는 기어와, 상기 케이스의 하부에 설치되되 상기 기어에 결합되어 회전하는 하우징과, 상기 하우징과 함께 회전하며 탑승자의 유무를 검출하는 IR 센서를 포함한다.
본 발명에 따른 차량용 승객 감지 센서는, 남성, 여성 및 어린이 등 다양한 신체 조건을 가진 승객의 탑승 여부를 확실하게 감지하여 운전자 하차 시 인원 방치에 의한 사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 승객 감지 센서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 승객 감지 센서의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 승객 감지 센서의 단면도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 발명은 차량의 천장 중앙에 설치되어 탑승자의 유무를 감지하는 차량용 승객 감지 센서에 관한 것이다.
도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 승객 감지 센서에 대해 살펴보도록 한다.
본 실시예에 따른 차량용 승객 감지 센서(100)는, 차량의 천장에 설치되는 케이스(110,120)와, 케이스(120)의 하부에 회전 가능하게 결합된 하우징(130)과, 케이스(110,120) 및 하우징(130)의 내부에 각각 구비된 PCB(140), 모터(150), 기어(160) 및 베어링(170)과, 하우징(130)의 내부에 구비된 IR 센서(180)을 포함하여 구성된다.
상술한 케이스(110,120)와 하우징(130)은 차량용 승객 감지 센서(100)의 외형을 담담하되, 케이스(110,120)는 차량의 실내 측으로 노출되지 않도록 천장 내부에 설치되는 반면, 하우징(130)은 천장을 통해 차량의 실내 측으로 노출되도록 설치된다.
케이스(110,120)는 십자형 블록 형상으로 형성된다. 케이스(110,120)의 내부는 제1 PCB(142), 모터(150), 기어(160) 및 베어링(170)의 설치가 가능하도록 중공으로 형성된다.
케이스(110,120)는 조립 및 분해가 가능하도록 상부 케이스(110)와 하부 케이스(120)로 구성된다.
상부 케이스(110)는 하면이 개방된 십자형 블록 형상이다. 상부 케이스(110)의 하면 둘레에는 하부 케이스(120)와의 조립을 위한 단차부(112)가 형성되고, 단차부(112)에는 하부 케이스(120)와의 결합을 위한 체결공(114)이 형성된다. 상부 케이스(110)의 전면에는 전원 및 신호 전달을 위한 플러그(미도시)가 삽입되는 개구부(116)가 형성된다.
하부 케이스(120)는 상부 케이스(110)에 대응되는 형상, 즉 상면이 개방된 십자형 블록 형상으로 형성된다. 하부 케이스(120)의 상면 둘레에는 상부 케이스(110)의 단차부(112)에 대응되는 단차부(122)가 형성되고, 단차부(122)에는 체결공(114)에 삽입되는 탄성 체결편(124)이 형성된다
상부 케이스(110)와 달리 하부 케이스(120)에는 하우징(130)의 설치를 위한 장착부(126)가 형성된다. 장착부(126)의 내부에는 기어(160)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(170)이 설치되고, 장착부(126)의 하부에는 기어(160)와 함께 회전하는 하우징(130)이 조립된다.
장착부(126)는 하부 케이스(120)의 하부로 돌출된 원통 형상이다. 장착부(126)의 내주면 하단에는 베어링(170)을 지지하는 안착돌기(128a)가 형성되고, 장착부(126)의 내주면 상단에는 베어링(170)을 고정하는 탄성 고정편(128b)가 형성된다.
상술한 안착돌기(128a)와 탄성 고정편(128b)에 의해 고정된 베어링(170)은 기어(160)를 회전 가능하게 지지함으로써 기어(160)의 회전 시 하우징(130)이 함께 회전할 수 있도록 한다.
하우징(130)은 하부로 볼록한 돔 형상이다. 좀 더 상세하게는, 상면이 개방되고 내부가 중공인 돔 형상이다. 하우징(130)의 내부에는 탑승자의 유무를 감지하는 IR 센서(180)와 IR 센서(180)의 구동을 위한 제2 PCB(144)가 설치된다. 또한, 하우징(130)의 내부에는 기어(160)와의 조립을 위한 조립홈(132)과 기어(160)와의 결합을 위한 결합공(134)이 형성된다.
하우징(130)의 하면 일측에는 IR 센서(180)의 센싱부(182)가 삽입되는 노출공(136)이 형성된다. 노출공(136)은 하우징(130)의 중심을 관통하는 수직축(V)에 대해 약 45도의 각도로 설치되는데, 이는 하우징(130)의 회전 시 IR 센서(180)를 통해 운전석, 보조석 그리고 좌우 뒷좌석의 탑승 여부를 효과적으로 검출하기 위함이다.
한편, 하우징(130)은 장착부(126)에 회전 가능하게 결합되되 그 회전 시 IR 센서(180)로 전원 및 신호를 전달하는 와이어의 꼬임을 방지할 수 있도록 특정 각도만큼만 회전하도록 설계된다.
예컨대, 본 실시예의 하우징(130)은 360도 회전 가능하게 조립되지만 스토퍼 등을 통해 회전이 제한된다. 즉, 하우징(130)의 중심을 관통하는 수직축(V)을 중심으로 약 270도 수평방향 회전 가능하게 설치된다. 이때, 하우징(130)에 설치된 IR 센서(180)의 좌우 센싱 각도가 약 110도이므로, 하우징(130)이 270도만 회전하더라도 차량의 실내를 전체적으로 감지할 수 있다.
PCB(140)는 외부 인가된 전원 및 신호에 따라 모터(150) 및 IR 센서(180)를 제어하거나 모터(150) 및 IR 센서(180)를 통해 측정된 정보를 ECU(미도시)에 전달하는 역할을 한다.
PCB(140)는, 케이스(110,120)의 내부에 설치되는 제1 PCB(142)와, 하우징(130)의 내부에 설치되는 제2 PCB(144)로 구성된다. 제1 PCB(142)는 모터(150)를 제어하거나 IR 센서(180)의 위치 정보를 수집하는 역할을 한다. 또한, 제2 PCB(144)는 IR 센서(180)를 제어하거나 IR 센서(180)에서 측정된 정보를 수집하는 역할을 한다.
모터(150)는 전원 인가 시 회전력을 발생시키는 수단이고, 기어(160)는 모터(150)에서 발생한 회전력을 전달하여 하우징(130)을 회전시키는 수단이다.
모터(150)는 통상의 스텝 모터로서, 외부에서 입력된 전원 및 신호에 따라 구동하여 회전력을 발생시킨다. 이때, 모터(150)의 출력축에는 기어(160)를 회전시키기 위한 구동기어(152)가 설치된다.
기어(160)는 구동기어(152)에 맞물려 회전하는 종동기어이다. 이러한 기어(160)는, 구동기어(152)에 맞물리는 기어부(162)와, 베어링(170)에 회전 가능하게 지지되는 결합부(164)로 이루어진다.
결합부(164)는 기어부(162)의 하부로 돌출된 원통 형상이다. 결합부(164)의 둘레에는 하우징(130)과의 조립을 위한 조립돌기(166) 및 베어링(170)과의 조립을 위한 탄성 조립편(168)가 형성된다. 또한, 결합부(164)의 내부에는 하우징(130)과의 결합을 위한 결합공(169)이 형성된다. 이때, 하우징(130)과 기어(160)는 결합공(134,169)을 관통하는 볼트를 통해 결합 및 고정된다.
베어링(170)은 기어(160)를 회전 가능하게 지지하는 수단이다. 즉, 베어링(170)의 외륜은 장착부(126)에 고정되고, 베어링(170)의 내륜은 결합부(164)에 고정되어 기어(160)를 회전 가능하게 지지한다.
센서(180)는 탑승자의 유무를 감지하는 수단이다. 본 실시예의 센서(180)는 하우징(130)의 회전 시 차량의 실내를 전체적으로 감지할 수 있도록 상하 센싱 각도가 약 75도이고 좌우 센싱 각도가 약 110도이다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 차량용 승객 감지 센서
110: 상부 케이스 120: 하부 케이스
130: 하우징 140: PCB
150: 모터 160: 기어
170: 베어링 180: IR 센서

Claims (4)

  1. 차량의 천장에 설치되는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 구비되고 회전력을 발생시키는 모터;
    상기 케이스의 내부에 구비되며 상기 모터의 회전력에 의해 회전하는 기어;
    상기 케이스의 하부에 설치되되 상기 기어에 결합되어 회전하는 하우징; 및
    상기 하우징과 함께 회전하며 탑승자의 유무를 검출하는 IR 센서를 포함하는 차량용 승객 감지 센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스는, 차량의 천장에 설치되는 상부 케이스와, 상기 상부 케이스에 조립되는 하부 케이스로 구성되고,
    상기 하부 케이스의 하면에는 원통 형상의 장착부가 돌출되며, 상기 하우징이 상기 장착부에 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 승객 감지 센서.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 장착부의 내부에는 상기 기어를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 승객 감지 센서.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징은 하부로 볼록한 돔 형상이고, 상기 하우징의 일측에는 상기 IR센서가 설치되는 노출공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 승객 감지 센서.
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