KR960012100B1 - 시트벨트의 잠금신호 발생회로 - Google Patents

Abstract

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Description

시트벨트의 잠금신호 발생회로

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 시트벨트의 잠금신호 발생회로를 나타낸 회로구성도.

제2도(a)와 제2도(b)는 시트벨트와 제1도에 나타난 풀림속도감지부의 구조를 각각 나타낸 평면도와 단면도.

제3도는 제1도의 회로동작을 설명하기 위한구형파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 풀림속도감지부 11 : 발광소자

12 : 수광소자 13 : 벨트

20 : 신호안정화부 21 : 증폭기

22 : 비교기 30 : 잠금신호발생제어부

31,33,37 : 인버터 32,35 : 펄스발생기

34 : 낸드게이트 36 : 리세트스위치

R1∼R7 : 저항 C1∼C3 : 캐패시터

VRl,VR2 : 가변저항

본 발명은 시트벨트의 잠금신호 발생회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 구비된 시트벨트의 풀림속도를 전자적으로 감지하고서 그 감지상태에 따라 시트벨트의 풀림동작을 저지할 수 있는 잠금신호를 발생하기 위한 시트벨트의 잠금신호 발생회로에 관한 것이다.

최근에 자동차의 급격한 보급으로 인해 급증되고 있는 차량의 충돌에 의한 안전사고로부터 운전자 및 승차인을 보호하기 위한 중요한 수단으로서 차량내의 좌석시트가 설치된 위치의 부근에 설치되고서 그 좌석시트에 앉아 있는 승차인의 신체를 벨트를 이용하여 고정하여 구속시키기 위한 시트벨트장치가 개발되어 널리 사용되고 있다.

한편, 이러한 시트벨트장치에 있어서는 리트랙터(Retractor)내에 여러 겹으로 감겨 있는 벨트의 말단이 지지고리를 통해 차체에 고정되어 있는 상태에서, 벨트를 적당하게 풀어내어 연장한 다음에 그 벨트에 이동 가능하게 끼워진 텅을 차체에 고정 설치된 버클에 끼우게 되면 착용동작이 이루어질 수 있도록 하고 있다.

게다가, 그러한 시트밸트장치의 리트랙터내에는 차량의 충돌 또는 차량의 급선회 주행과 같은 유사시에 승차인의 신체가 어느 한쪽으로 쏠리게 되어 벨트가 급속히 풀리는 경우에 발생되는 원심력을 감지한 진자 또는 원심력반응고리와 같은 원심력감지수단이 물리적으로 동작하여 스토퍼 등과 같은 잠금장치를 작동시키게 됨에 따라, 벨트의 풀림동작이 저지되도록 하고 있다.

하지만, 그러한 시트벨트장치에서는 유사시에 벨트가 급속히 풀려서 발생되는 원심력을 감지하는 감지수단과 잠금장치의 기계적인 구조가 복잡하게 되어 있고, 시트의 다양한 풀림속도의 검출이 불가능하게 되어 있어서 잠금장치의 작동이 불량하고 벨트의 정확한 감금동작이 실현될 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 차량의 시트벨트의 풀림속도를 전자적으로 감지한 결과에 의해 발생되는 펄스상태를 검출하고서 그 시트벨트의 풀림동작이 저지되도록 하는 잠금신호를 발생하는 시트벨트의 잠금신호 발생회로를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 시트벨트의 잠금신호 발생회로에 따르면, 시트벨트의 벨트상에 다수의 흑백스트라이프 문양이 교번적으로 형성되고, 상기, 벨트의 풀림동작에 따라 교차적으로 이동되는 상기 흑백스트라이프 문양의 이동속도를 감지하기 위한 풀림속도감지수단을 구비한 차량의 시트벨트장치에 있어서, 상기 풀림속도감지수단으로부터 발생되는 상기 벨트의 풀림속도를 감지한 감지펄스신호를 신호처리하여 안정화시키기 위한 신호안정화수단과, 그 신호안정화수단을 통한 감지펄스신호의 펄스입력상태에 따라 소정의 잠금구동장치측에 잠금신호를 발생하는 잠금신호발생제어수단을 더 구비하여 구성된 시트벨트의 잠금신호 발생회로를 제공한다.

바람직하게, 상기한 본 발명에 따르면 상기 잠금신호발생제어수단은 상기 신호안정화수단으로부터의 감지 펄스신호의 신호레벨을 반전하기 위한 인버터와, 상기 인버터를 통한 감지펄스신호를 입력받아 소정의 펄스폭을 갖는 제어펄스신호를 발생하는 제1펄스발생기, 상기 제1펄스발생기로부터의 제어펄스신호와 상기 인버터를 통한 감지펄스신호를 입력받아 낸드처리하기 위한 낸드게이트 및, 그 낸드게이트를 통한 펄스신호를 입력받아 소정의 펄스폭을 갖는 제어펄스신호를 발생하는 제2펄스발생기를 포함하여 구성된다.

더 바람직하게 상기한 본 발명에 따르면, 상기 제1 및 제2펄스발생기는 타이머 IC로 이루어지고, 출력되는 제어펄스신호의 펄스폭은 각각 접속된 가변저항의 저항치와 캐패시터의 캐패시턴스(Capacitance)에 의해 결정되도록 한다.

또한, 상기한 본 발명에 따르면 상기 제1펄스발생기에서 발생되는 제어펄스신호의 펄스폭은 상기 벨트가 느리게 풀리는 상태를 감지한 감지펄스신호의 하이레벨의 펄스폭보다는 짧게 취하되, 상기 벨트가 빠르게 풀리는 상태를 감지한 감지펄스신호의 하이레벨의 펄스폭보다는 길게 취하도록 하고, 상기 제2펄스발생기에서 발생되는 제어펄스신호의 펄스폭은 상기 낸드게이트를 통한 펄스신호의 로우레벨의 펄스폭보다는 길게 취하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기한 본 발명에서 상기 잠금신호발생제어수단은 상기 제2펄스발생기의 동작을 리세트시키는 리세트스위치와, 인버터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면 차량의 시트벨트가 풀려나가는 속도를 전자적으로 감지한 결과로 발생된 감지펄스신호를 검출하고서 그 감지펄스신호의 펄스상태에 따라 그 시트벨트의 풀림동작을 저지하기 위한 잠금신호가 발생되도록 하고 있다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 시트벨트의 잠금신호 발생회로를 나타낸 회로구성도로서, 본 발명의 회로에서 참조부호 10은 차량의 시트벨트가 풀려나가는 속도를 전자적으로 감지하여 감지펄스신호를 발생하는 풀림속도감지부로서, 제2도(a)에 도시된 바와 같이 소정폭을 갖는 다수의 흑색스트라이프 문양(K)과 백색스트라이프 문양(W)이 벨트(13)의 길이방향에 대해 횡방향으로 교번적으로 형성되어 있고, 상기 풀림속도감지부(10)는 제2도(b)에 도시된 바와 같이 상기 벨트(13)를 이동가능하게 개재하고서 그 벨트(13)가 개재된 위치의 하방 일측에 소정의 경사를 가지고 설치되어 적외선광을 상기 벨트(13)의 흑백스트라이프 문양(K,W)상에 조사하는 예컨대 적외선 발광다이오드(11)로 이루어진 발광소자(11)와, 그 발광소자(11)의 설치위치와 대향하는 다른측에 소정의 경사를 가지고 설치되고서 상기 벨트(13)의 흑백스트라이프 문양(K,W)에서 반사되는 적외선광을 수광받는 예컨대 적외선 수광트랜지스터로 이루어진 수광소자(12)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 흑색스트라이프 문양(K)으로부터 반사되는 적외선광의 세기가 상기 백색스트라이프 문양(W)으로부터 반사되는 적외선광의 세기보다 상대적으로 약하게 되어 있으므로, 상기 수광소자(12)는 상기 흑색스트라이프 문양(K)으로부터 반사된 광을 그 베이스측에 수광받게 되면 오프조건이 성립되도록 하고, 상기 백색스트라이프 문양(W)으로부터 반사된 광을 그 베이스측에 수광받게 되면 온조건이 성립되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수광소자(12)는 그 에미터측의 노드에서 걸리는 레벨신호를 상기 벨트(13)의 풀림속도를 감지한 감지펄스신호로서 발생되도록 하는 것이 바람직하다.

또, 참조부호 20은 상기 풀림속도감지부(10)로부터의 감지펄스신호의 신호특성을 안정화시키기 위한 신호안정화부로서, 상기 감지펄스신호를 증폭하는 증폭기(21)와, 상기 증폭된 감지펄스신호의 노이즈성분을 제거하기 위한 저항(R5)과 캐패시터(C1), 그 비반전단자(+)에 입력되는 감지펄스신호를 그 반전단자(-)에 입력되는 저항(R6,R7)에 의해 설정된 기준신호와 비교하고서 PWM(Pulse Width Modulation) 변조된 구형파(Square Wave)의 펄스신호의 형태로 출력하는 비교기(22)를 포함하여 구성된다.

그리고, 참조후보 30은 상기 신호안정화부(20)를 통해 구형파의 감지펄스신호를 입력받고서 그 감지펄스 신호의 펄스상태에 따라 소정의 잠금구동장치측으로 잠금신호를 발생하는 잠금신호발생제어부로서, 상기 감지펄스신호의 신호레벨을 반전하기 위한 인버터(31,33)와, 상기 인버터(31)를 통해 반전된 감지펄스신호를 그 입력단자(I)를 통해 입력받아 소정의 펄스폭(Ton1)을 갖는 제어펄스신호를 그 출력단자(O)를 통해 발생하는 예컨대 타이머 IC로 이루어진 제1펄스발생기(32), 그 제1펄스발생기(32)로부터의 제어펄스신호와 상기 인버터(33)를 통해 반전된 감지펄스신호를 입력받아 낸드처리하는 낸드게이트(34), 그 낸드게이트(34)를 통한 펄스신호를 그 입력단자(I)에 입력받아 소정의 펄스폭(Ton2)을 갖는 제어펄스신호[즉, 잠금신호]를 그 출력단자(O)를 통해 발생하는 예컨대 타이머 IC로 이루어진 제2펄스발생기(35), 상기 제2펄스발생기(35)의 작동상태를 리세트시키기 위해 스위칭되는 리세트스위치(36) 및, 그 리세트스위치(36)의 스위칭동작에 따라 인가되는 레벨신호를 반전시켜 상기 제2펄스발생기(35)의 리세트단자(R)에 로우레벨의 리세트 신호가 입력되도록 하는 인버터(37)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제1 및 제2펄스발생기(32,35)에서 발생되는 제어펄스신호의 펄스폭(Ton1,Ton2)은 각각 접속된 가변저항(VR1,VR2)의 저항치와 캐패시터(C2,C3)의 캐패시턴스에 의해 결정되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리세트스위치(36)는 시트벨트의 버클[도시되지 않음]측에 설치하여 텅[도시되지 않음]이 삽입되면 온되었다가 오프되도록 하거나, 시동스위치측에 직접 접속하고서 시동키를 이용하여 시동을 걸거나 시동을 끄는 경우에 온되었다가 오프되도록 하는 것도 바람직하다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 제3도의 구형파 형도를 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 제3도에서 제1 및 제2펄스발생기(32,35)는 그 입력단자(I)를 통해 입력되는 펄스신호가 하강 엣지인 경우에 그 출력단자(O)를 통해 소정 펄스폭(Ton1,Ton2)의 제어펄스신호가 발생되도록 하고, 상기 제1펄스발생기(32)에 접속된 가변저항(VR1)과 캐패시터(C2)에 의해 결정된 제어펄스신호의 펄스폭(Ton1)은 상기 인버터(31)를 통해 반전된 벨트(13)가 느리게 풀리는 경우의 감지펄스신호의 하이레벨의 펄스폭보다는 짧게 취하되, 상기 벨트(13)가 빠르게 풀리는 경우의 반전된 감지펄스신호의 하이레벨의 펄스폭보다는 길게 취하도록 하고, 상기 제2펄스발생기(35)에 접속된 가변저항(VR2)와 캐패시터(C3)에 의해 결정된 제어펄스신호의 펄스폭(Ton2)은 상기 낸드게이트(34)를 통한 펄스신호의 로우레벨의 펄스폭(Toff)보다는 길게 취하는 것이 바람직하다.

먼저, 차량에 탑승한 승차인이 시트벨트를 착용하기 위해 리트랙터[도시되지 않음]내에 여러 겹으로 감겨있는 벨트(13)를 풀어내는 경우에, 상기 벨트(13)에 교번적으로 형성된 다수의 흑백스트라이프 문양(K,W)이 그 벨트(13)의 풀림동작에 의해 교차적으로 이동되게 되고, 풀림속도감지부(10)의 발광소자(11)가 그 흑백스트라이프 문양(K,W)상에 적외선광을 조사하게 됨에 따라, 수광소자(12)는 그 베이스측에 흑색과 백색의 교차이동에 의해 광의 세기가 변화되어 반사도는 적외선광을 입력받고서 온 또는 오프 동작을 반복하게 되고, 그 에미터측에 걸리는 레벨신호를 상기 벨트(13)의 풀림속도를 감지한 감지펄스신호로서 출력하게 된다.

또한, 신호안정화부(20)의 증폭기(21)는 상기 수광소자(12)의 에미터측의 노드에서 발생되는 감지펄스신호를 증폭하게 되고, 그 증폭된 감지펄스신호가 저항(R5)과 캐패시터(C1)에 의해 노이즈 성분이 제거되는 한편, 비교기(22)는 상기 감지펄스신호를 그 비반전단자(+)에 입력받아 그 반전단자(-)에 입력되는 기준 신호와 비교하고서 PWM 변조된 구형파의 감지펄스신호가 제3도에 도시된 (가)부분의 파형A와 같이 출력되도록 하게 된다.

그 다음에, 잠금신호발생제어부(30)의 인버터(31,33)는 상기 파형A와 같은 감지펄스신호의 레벨을 반전시키게 되어 제3도에 도시된 (가)부분의 파형B가 발생되도록 하고, 제1펄스발생기(32)는 그 입력단자(I)를 통해 상기 파형B와 같은 반전된 감지펄스신호를 입력받고서 그 하강 엣지에서 상기 가변저항(VR1)과 캐패시터(C2)에 의해 펄스폭(Ton1)이 결정된 제어펄스신호를 출력단자(O)를 통해 발생하게 되어 제3도에 도시된 (가)부분의 파형 C가 나타나도록 하게 된다.

또한, 낸드게이트(34)는 상기 인버터(33)를 통해 반전된 상기 파형 B의 감지펄스신호와 상기 제1펄스 발생기(32)에서 출력되는 상기 파형 C의 제어펄스신호를 입력받아 낸드처리한 결과, 상기 파형B와 C에서 모두다 하이레벨이 되는 펄스가 나타나지 않게 되므로 제3도에 도시된 (가)부분의 파형D와 같이 하이레벨의 펄스신호를 계속적으로 발생하게 되는 한편, 제2펄스발생기(35)는 상기 낸드게이트(34)를 통한 상기 파형D의 펄스신호를 그 입력단자(I)에 입력받게 되지만, 상기 벨트(13)가 느리게 풀리는 상태를 감지함에 의해 상기 파형D가 계속적으로 하이레벨의 펄스신호를 발생하므로 하강 엣지의 시점이 없게 되어 로우레벨의 펄스신호가 그 출력단자(O)를 통해 제3도에 도시된 (가)부분의 파형E와 같이 발생된다. 즉, 상기 제2펄스발생기(35)는 잠금신호를 발생하지 않게 된다.

하지만, 주행하는 차량이 소정의 장애물과 충돌하거나 급선회 주행하게 되어 승차인의 신체가 어느 한쪽으로 쏠리게 됨에 따라 벨트(13)가 급격하게 플려나가는 경우에, 상기 벨트(13)에 형성된 흑백스트라이프 문양(K,W)이 급속도로 교차이동되고, 상기 발광소자(11)로부터 상기 흑백스트라이프 문양(K,W)상에 조사되어 반사되는 적외선광을 그 베이스측에 수광받는 수광소자(12)는 그 온 또는 오프동작이 급속도로 이루어지게 된다.

한편, 상기 신호안정화부(20)는 상기 수광소자(12)의 에미터측의 노드에 걸리는 감지펄스신호를 증폭하고 노이즈 성분을 제거하고서 상기 비교기(22)를 통해 구형파의 펄스신호가 제3도에 도시된 (나)부분의 파형A와 같이 발생되도록 하게 되는 한편, 상기 잠금신호발생제어부(30)의 인버터(31,33)는 상기 파형A의 감지펄스신호의 레벨을 반전시켜 제3도의 (나)부분의 파형B를 발생하게 된다.

또한, 상기 제1펄스발생기(32)는 그 입력단자(I)를 통해 상기 파형B의 감지펄스신호를 입력받아 그하강 엣지에서 소정의 펄스폭(Ton1)을 갖는 제어펄스신호를 제3도에 도시된 (나)부분의 파형C와 같이 출력단자(O)를 통해 출력하게 되는 한편, 상기 낸드게이트(34)는 상기 인버터(33)를 통해 반전된 상기 파형B''의 감지펄스신호와 상기 제1펄스발생기(32)에서 발생된 파형C의 제어펄스신호를 입력받아서 제2도에 도시된 파형D와 같이 상기 파형B와 ''C가 모두다 하이레벨이 되는 시점에서 그 시점과 동일한 펄스폭(Toff)의 로우레벨신호를 발생하게 된다.

따라서, 상기 제2펄스발생기(35)는 그 입력단자(l)를 통해 상기 파형D의 펄스신호를 입력받고서 그 펄스신호의 하강 엣지에서 가변저항(VR2)마 캐괘시터(C3)에 의해 결정된 펄스폭(Ton2)을 갖는 제어펄스 신호를 제3도에 도시된 (나)부분의 파형E와 같이 발생하게 된다. 즉, 상기 파형E에서의 소정의 펄스폭을 갖는 제어펄스신호가 상기 벨트(13)의 풀림동작이 저지되도록 하는 잠금신호로서 소정의 잠금구동장치에 인가되는 것이다.

한편, 상기 제2펄스발생기(35)의 잠금신호 발생동작을 리세트시키려고 하는 경우에, 예컨대 시트벨트의 버클[도시되지 않음]에 수용되어 고정된 텅[도시되지 않음]을 해체하거나 시동키를 빼면서 리세트스위치(36)를 온시켰다가 오프시키게 되면 그 온시의 하이레벨신호가 인버터(37)를 통해 로우레벨신호로 반전되어 상기 제2펄스발생기(35)의 리세트단자(R)에 리세트신호로서 인가됨에 따라, 상기 제2펄스발생기(35)의 동작이 초기화되게 된다.

이와 같이 상기한 본 발명에 따르면, 시트벨트의 벨트가 리트렉터로부터 풀려나가는 속도를 전자적으로 감지한 결과에 따른 펄스신호의 펄스상태에 따라 그 벨트의 풀림동작을 저지하는 잠금동작이 정확하게 실행될 수 있도록 하는 잠금신호가 발생되도록 전자적으로 제어동작함에 따라, 시트벨트의 구조를 간단화할 수 있음은 물론 보다 신속하고 정확한 벨트의 잠금동작이 수행되도록 원조할 수 있다는 이점을 갖게 된다.

Claims (5)

1. 시트벨트의 벨트(13)상에 다수의 흑백스트라이프 문양(K,W)이 교번적으로 형성되고, 상기 벨트(13)의 풀림동작에 따라 교차적으로 이동되는 상기 흑백스트라이프 문양(K,W)의 이동속도를 감지하기 위한 풀림속도감지수단(10)을 구비한 차량의 시트벨트장치에 있어서, 상기 풀림속도감지수단(10)으로부터 발생되는 상기 벨트(13)의 풀림속도를 감지한 감지펄스신호를 신호처리하여 안정화시키기 위한 신호안정화수단(20)과, 그 신호안정화수단(20)을 통한 감지펄스신호의 펄스입력상태에 따라 소정의 잠금구동장치측에 잠금신호를 발생하는 잠금신호발생제어수단(30)을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 시트벨트의 잠금신호 발생회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 잠금신호발생제어수단(30)은 상기 신호안정화수단(20)으로부터의 감지펄스신호의 신호레벨을 반전하기 위한 인버터(31,33)와, 상기 인버터(31)를 통한 감지펄스신호를 입력받아 소정의 펄스폭을 갖는 제어펄스신호를 발생하는 제1펄스발생기(32), 상기 제1펄스발생기(32)로부터의 제어펄스신호와 상기 인버터(33)를 통한 감지펄스신호를 입력받아 낸드처리하기 위한 낸드게이트(34) 및, 그 낸드게이트(34)를 통한 펄스신호를 입력받아 소정의 펄스폭을 갖는 제어펄스신호를 발생하는 제2펄스발생기(35)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시트벨트의 잠금신호 발생회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1및 제2펄스발생기(32,35)는 타이머 IC로 이루어지고, 출력되고 제어펄스 신호의 펄스폭은 각각 접속된 가변저항(VR1,VR2)의 저항치와 캐패시터(C1,C2)의 캐패시턴스에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 시트벨트의 잠금신호 발생회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1펄스발생기(32)에서 발생되는 제어펄스신호의 펄스폭(Ton1)은 상기 벨트(13)가 느리게 풀리는 상태를 감지한 감지펄스신호의 하이레벨의 펄스폭보다는 짧게 취하되, 상기 벨트(13)가 빠르게 풀리는 상태를 감지한 감지펄스신호의 하이레벨의 펄스폭보다는 길게 취하도록 하고, 상기 제2펄스발생기(35)에서 발생되는 제어펄스신호의 펄스폭(Ton2)은 상기 낸드게이트(34)를 통한 펄스신호의 로우레벨의 펄스폭(Toff)보다는 길게 취하도록 된 것을 특징으로 하는 시트벨트의 잠금신호 발생회로.
5. 제2항에 있어서, 상기 잠금신호발생제어수단(30)은 상기 제2펄스발생기(35)의 동작을 리세트시키는 리세트스위치(36)와, 인버터(37)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시트벨트의 잠금신호 발생회로.