KR0180776B1 - 차량 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하는 장치 및 방법 - Google Patents

차량 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하는 장치 및 방법 Download PDF

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에프. 마주르 조셉
케이. 블랙번 브라이언
비. 겐트리 스코트
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제임스 엠. 루즈벨트
티알더블유 비히클 세이프티 시스템즈 인코오포레이티드
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Abstract

차량의 에어백과 같은 보호 장치(25)의 작동을 방지하기 위한 장치(20)는 중량 센서(36)와, 거리 센서(42)및 시트 벨트 풀림 센서(66)를 포함하고, 상기 센서(36, 42, 66)및 에어백과 같은 보호 장치(25)에는 제어기(22)가 작동적으로 연결되며, 상기 작동기(22)는 센서가(36, 42, 66)가 예정된 량보다 작은 물체 중량과 예정된 량보다 작은 거리와 예정된 량보다 큰 시트 벨트 풀림을 감지하므로써 탑승자 시트(40)상에 됫쪽을 향하는 어린이용 보호 시트(46)의 존재를 감지하여 에어백과 작동을 방지한다.

Description

차량 탑승자 구속 기구의 작동을 방치하는 장치 및 방법
제1도는 본 발명에 따른 에어백 구속 기구를 제어하기 위한 장치의 개략적인 도면.
제2도는 제1도의 회로의 일부를 나타내는 개략적인 블록 다이어그램.
제3도 내지 제5도는 제1도의 제어기의 제어 프로세스를 나타내는 흐름도.
제6도는 제1도의 회로의 일부에 관한 다른 실시예를 나타내는 개략적인 블록 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
22 : 제어기 24 : 에어백 작동 회로
25 : 에어백 조립체 26 : 트랜지스터
28 : 점화기 30 : 팽창 유체
32 : 에어백 34 : 충돌 센서
36 : 중량 센서 38 : 시트 쿠션
64 : 등받이부 66 : 시트 벨트 풀림 센서
본 발명은, 발명의 명칭이 후방을 향하는 어린이용 시트를 감지하는 장치 및 방법(Method and Apparatus for Sensing a Rearward Child Seat)으로 1993년 11월 3일자로 출원되어 티알더블유 비히클 세이프티 시스템즈 인코오포레이티드 사이에 안도된 미국 특허 출원 제147, 682 호의 일부 연속 출원이다.
본 발명은 차량 탑승자 구속 기구 시스템에 관한 것으로, 특히, 후방을 향하는 어린이용 구속 시트를 감지하며, 이러한 감지에 따라 에어백 구속 기구의 전개를 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량용 에어백 구속 시스템은 본 분야에 널리 공지되어 있으며, 차량 충돌시 탑승자가 없는 시트 위치에서의 에어백의 전개를 방지하는 것 또한 공지되어 있다.
차량 충돌시에 비어 있는 시트 위치(통상적으로, 탑승자의 시트 위치)에 관련된 에어백의 전개는 차량 수리를 위한 불필요한 비용을 부가시킨다.
비어 있는 시트에서의 에어백의 불필요한 전개를 방지하기 위해, 차량 시트에 탑승자의 존재를 감지하는 센서가 제공된다. 이러한 센서는 시트 쿠션에 위치된 압력 감지 스위치나 차량 계기판 즉 계기 패널에 위치된 적외선 또는 초음파 센서를 포함하며, 차량 충돌시 시트상에 탑승자가 없는 것이 감지되면, 관련된 에어백의 전개가 적절한 제어 장치를 통해 방지된다.
또한, 어린이용 구속 시트가 관련 시트상에서 후방을 향하여 위치되어 고정된 경우에도 에어백과 같은 구속 시스템의 작동을 방지하는 것이 바람직하다. 후방을 향한 어린이용 시트가 차량 시트에 고정된 경우, 차량 충돌시 어린이의 머리와 몸통이 어린이용 시트에 대해 차량의 이동방향으로 이동하지 않기 때문에, 상기 관련된 에어백의 전개가 어린이에게 부가적인 구속 기능을 제공하지 못하게 된다.
본 발명은 어린이용 구속 시트의 존재와 방향을 감지하여, 만일 후방을 향한 어린이용 시트가 존재하는 것으로 감지된 경우, 차량 충돌시 관련 에어백의 전개를 방지하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 작동 가능한 차량 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하는 장치가 제공되고, 상기 장치는 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 차량의 탑승자 시트상에 존재하는 것을 감지하는 시트 존재 감지 수단을 포함하며 또한, 상기 장치는 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재하는 것을 확인하는 확인 감지 수단을 포함한다. 상기 시트 존재 감지 수단과, 확인 감지 수단 및 탑승자 구속 기구에는 제어 수단이 작동적으로 연결됨으로써, (i)상기 시트 존재 감지 수단이 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재하는 것을 감지하고, (ii)확인감지 수단이 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재하는 것을 확인한 경우, 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동이 방지된다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 관련된 탑승자 시트 위치에 존재하는 경우, 에어백과 같은 구속 기구의 작동을 방지하는 장치가 제공된다. 시트 존재 감지 수단은 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재하는 것을 감지하며, 상기 시트 존재 감지 수단은 계기 패널에 장착된 거리 센서를 포함하여 거리 센서와 거리 센서 전방의 물체 사이의 거리를 나타내는 신호를 제공한다. 상기 거리 센서는 초음파 센서를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 시트 존재 감지 수단은 시트 벨트 리트랙터(retractor)로부터 인출된 시트 벨트의 양을 나타내는 신호를 제공하기 위한 시트 벨트 풀림 센서(seat belt payout sensor)를 또한 포함한다. 상기 탑승자 시트에 후방을 향하는 어린이용 시트를 고정시키기 위해서는 한계량 보다 큰 시트 벨트의 양이 인출되어야 나와야 한다. 상기 장치는 어린이용 구속 시트가 차량의 탑승자 시트상에 존재하는 것을 확인하여 이를 나타내는 확인 신호를 제공하는 확인 감지 수단을 또한 제공한다. 상기 확인 감지 수단은 탑승자 시트상의 중량이 한계량보다 작은 경우 확인 신호를 제공하는 중량 센서를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 거리 센서와 벨트 풀림 센서 모두가 탑승자 시트상에 후방을 향하는 어린이용 시트가 존재하고 있음을 나타내고 또한 중량 센서가 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재함을 확인하는 경우, 상기 거리 센서와, 벨트 풀림 센서 및 중량 센서에는 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하기 위해 제어 수단이 작동적으로 연결된다.
또한, 본 발명에 따르면, 작동 가능한 차량의 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하기 위한 방법이 제공되며, 그 방법은 어린이용 구속 시트가 관련된 탑승자 시트상에 존재하는 것을 감지하는 단계와, 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재하는 것을 확인하는 단계를 포함한다. 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 있는 것으로 감지되고, 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 있는 것이 확인되면, 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동이 방지된다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 관련된 탑승자 시트 위치상에 존재하는 경우 에어백과 같은 구속 기구의 작동을 방지하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 차량 계기 패널과 차량의 탑승자 시트상의 물체간의 거리를 감지하는 단계와, 시트 벨트의 풀림을 감지하는 단계 및 탑승자시트상의 중량이 한계값 보다 작을 경우 이를 감지하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 감지된 거리 및 벨트 풀림이 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 있는 것으로 나타나고, 감지된 중량이 상기 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 있는 것을 확인하는 경우, 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하는 단계를 또한 포함한다.
본 발명의 상기 특성 및 다른 특성은 첨부된 도면과 다음의 상세한 설명에 의해 당업자들에게 분명하게 될 것이다.
제1도 및 제2도에서, 본 발명에 따른 장치(20)는 에어백 작동 회로(24)에 작동적으로 연결된 제어기(22)를 포함하며, 상기 작동 회로(24)는 에어백 조립체(25)에 작동적으로 연결된다. 상기 에어백 작동 회로(24)는 전원과 점화기(squib)(28)사이에 직렬로 전기 접속된 트랜지스터(26)를 포함하고, 제어기(22)는 트랜지스터(26)의 베이스에 제어 가능하게 연결되며, 상기 제어기(22)가 트랜지스터(26)를 온(ON) 상태로 작동시키면, 상기 점화기(28)를 점화시키기 위해 충분한 시간동안 충분한 양의 전류가 상기 점화기를 통해 흐른다.
상기 점화기(28)는 점화 가능한 가스 발생 물질 및/또는 가압 가스의 콘테이너와 같은 팽창 유체 공급원(30)에 작동적으로 연결되며, 상기 팽창기(30)는 에어백(32)에 작동적으로 연결된다. 상기 점화기(28)의 점화시, 팽창기(30)로부터의 팽창 유체는 에어백(32)을 작동적인 구속 위치로 팽창시킨다.
상기 장치(20)는 제어기(22)에 작동적으로 연결된 충돌 센서(34)를 포함하며, 중량 센서(36)는 탑승자 시트(40)의 시트 쿠션(38)에 작동적으로 장착되어 제어기(22)에 전기 접속된다 상기 중량 센서(36)는 제어기(22)에 신호를 제공하여 상기 제어기에 의해 탑승자 시트(40)상의 물체가 예정된 값 이상의 중량을 갖는지 여부를 결정할 수 있도록 한다. 중량 센서(36)는 본 분야에 공지된 것들 중 하나일 수 있으며, 예를 들면, 블랙번 등에 의한 미국 특허 제5, 232, 243 호에 기재된 형태의 중량 센서가 사용될 수 있다 선택적으로, 예정된 값보다 큰 중량이 가해짐에 따라 개방 또는 폐쇄되는 스위치가 사용될 수도 있다.
일반적인 어린이용 구속 시트의 중량은 대략 10 내지 12 파운드(4.5 내지 5.4kg)이며, 후방을 향하는 구속 시트와 같은 곳에 착석하는 유아는 20 파운드(9kg)이하일 것이다. 양호한 실시 예에서, 예정된 한계 중량은 20 파운드(9kg)이하의 유아와 10 내지 12 파운드(4.5 내지 5.4kg)의 어린이용 구속 시트의 존재에 여분의 안전값을 더한 40 파운드(18kg)로 한다. 시트 쿠션(38)상의 물체가 40 파운드(18kg)이상이면, 그 물체는 후방을 향하는 어린이용 시트가 아닌 것으로 추정되고, 상기 중량 센서(36)가 스위치일 경우, 40 파운드(18kg)이상의 물체가 시트 쿠션(38)상에 있으면, 소정 신호를 제공하도록 배열되며, 상기 시트 쿠션(38)상에
40 파운드(18kg)이상의 물체가 없다면, 상기 중량 센서(36)는 제2 신호를 제공한다.
거리 센서(42)는 차량의 계기 패널/계기판(44)에 장착되어 제어기(22)에 전기 접속되며, 상기 거리 센서(42)는 거리 센서(왈2)와 그 거리 센서(42)의 작동선상에 있는 탑승자 시트(40)상에 위치된 물체간의 거리를 나타내는 신호를 제공한다. 상기 거리 센서(42)는 당업계에 공지된 여러 형태중 하나일 수도 있으며, 예를 들어, 양호한 실시예에 따른 초음파 센서가 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 다른 센서는 능동 또는 수동 적외선 센서를 포함한다.
어린이용 구속 시트(46)는 당업계에 공지된 장착 조립체(52)및 버클(54)을 통해 상기 시트(40)의 일축부상에서 차량 플로어(floor)(50)에 부착된 시트 벨트(48)에 의해 시트(40)에 후방을 향해 고정된다. 상기 시트 벨트(48)는 어린이용 구속 시트(46)의 벨트 호울더(holder)(56)를 통과하여, 당업계에 공지되어 있는 시트 벨트 리트랙터 조립체(58)를 통해 상기 시트(40)의 다른 측부상에서 차량 플로어(50)에 고정된다. 어린이(60)는 어린이용 구속 시트에 일반적인 3점의 양 어깨 멜빵식 구속 기구(three-Point, over-both-shoulder sharness restraint)(62)를 사용하여 어린이용 구속 시트(46)에 고정된다.
어린이용 구속 시트(46)가 탑승자 시트(40)상에 후방을 향하여 고정되어 있는 경우, 어린이용 구속 시트(46)의 등받이부(64)는 어린이용 구속 시트(46)가 전방을 향하고 있을 때 보다 계기 패널/계기판(44)과 센서(42)에 더욱 근접한다. 후방을 향하는 어린이용 시트의 등받이부(64)는 통상 센서(42)로부터 9인치(22.86cm)이하로 떨어져 있다. 양호한 실시 예에서, 거리 센서(42)는 감지된 거리를 나타내는 신호를 제어기(22)에 제공하며, 상기 제어기(22)는 상기 거리가 거리 센서(42)로부터 9인치(22.86cm)이하인지 여부를 결정한다.
시트 벨트 풀림 센서(66)는 시트 벨트 리트랙터(58)에 위치되고 제어기(22)에 전기 접속되며, 상기 시트 벨트 리트랙터(58)는 차량 플로어(50)에 부착된다. 시트 벨트 풀림 센서(66)는 시트 벨트 리트랙터(58)로 부터 인출된 시트 벨트(48)의 길이를 나타내는 전기 신호를 제공한다. 어린이용 구속 시트가 후방을 향해 고정되어 있는 경우, 벨트는 예정된 양 보다 크거나 같은 정토로 풀리게 된다. 따라서, 상기 벨트 풀림이 예정된 양보다 크게 나타나는 경우, 후방을 향하는 어린이용 시트가 존재하는 것으로 추정된다. 상기 시트 벨트 풀림 센서(66)는 인출된 시트 벨트(48)의 길이와 함수 관계인 값을 갖는 전기 신호를 제공하는 전위차계(potentiometer)를 포함한 여러 형태 중의 하나일 수도 있다. 상기 시트 벨트(48)가 예정된 길이 만큼 인출된 경우의 상태를 절환하는 한계 온/오프(on/off)스위치가 사용될 수도 있다.
경험적 실험에 의하면 탑승자 시트(40)상에 후방을 향하는 어린이용 시트를 고정시키기 위해서는 대략 36 인치(91.44cm)의 시트 벨트가 필요한 것으로 나타났으며, 전방을 향한 어린이용 시트를 고정시키기 위해서는 약 30 인치(76.2cm)의 시트 벨트가 필요한 것으로 나타났다 따라서, 상기 벨트 풀림 한계값은 제어기(22)에 35 인치(88.9cm)로 설정된다.
제어기(22)는 인에이블(enable)기능부(68)와 평가 기능부(70)를 포함하며, 상기 양 기능부가 디지탈 하이 신호(digital HIGH signal)를 제공하는 경우, 상기 제어기(22)는 점화기(28)로 에너지를 공급하기(energize)위해 회로(24)를 작동시킨다.
제1도 및 제2도를 통해, 상기 제어기(22)의 인에이블 기능부(68)와 평가 기능부(70)는 보다 적절하게 이해된다. 차량 층돌 센서(34)는 차량에 작동적으로 장착되어 제어기(22)에 전기 접속되고, 관성 스위치 또는 가속도계를 포함한 공지된 여러 종류의 충돌 센서중의 하나일 수도 있으며, 바람직하게는 가속도계일 수 있다.
충돌 센서(34)는 차량의 충돌 가속도를 나타내는 전기 신호를 제어기(22)에 제공하며, 당업자라면 상기 제어기(22)가 가속도계 신호를 분석하고 그 신호에 따라 에어백 작동 회로(24)를 제어 하기 위한 공지된 여러 알고리즘(algorithm)중의 하나일 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 가속도 신호는 충돌 속도치를 결정하기 위해 적분될 수 있다. 상기 충돌 속도가 예정된 층돌 속도 한계치를 초과하는 경우, 평가 기능부(70)는 제어기(22)의 앤딩(ANDING)기능부(72)의 한 입력부에 디지탈 하이(HIGH)신호를 제공한다.
센서(36, 42, 66)는 제어기(22)에 전기 신호를 제공하며, 상기 센서(36, 42, 66)로부터의 전기 신호는 제어기(22)에 의해 탑승자 시트(40)상에 후방을 향하는 어린이용 시트(46)의 존재를 결정하는데 사용된다 상기 제어기(22)가 센서 신호로부터 후방을 향하는 어린이용 시트가 존재하는 것으로 결정하는 경우, 상기 인에이블 기능부(68)는 앤딩 기능부(72)의 제2 입력부로 로우(LOW)신호를 출력하며, 인에이블 기능부(68)로부터의 로우(LOW)출력은 에어백 작동 회로(24)의 기능을 억제시킨다. 보통, 상기 인에이블 기능부(68)는 본원에서 인에이블 기능부의 디폴트 상태(default condition)로 언급되는 디지탈 하이(HIGH)신호를 제공한다.
상기 제어기(22)가, (i)후방을 향하는 어린이용 시트가 탑승자 시트(40)상에 존재함을 나타내는 거리 센서(42)와, (ii)상기 어린이용 시트가 탑승자 시트(40)상에 존재함을 확인하는 중량 센서(36)양자 모두로부터 적절한 신호를 받을 경우, 상기 제어기는 후방을 향하는 어린이용 시트의 존재를 결정한다. 상기 제어기는 측정된 거리 및 중량을 관련된 한계치에 대해 비교함으로써 이러한 결정을 하게 된다. 후방을 향하는 어린이용 구속.시트의 존재가 거리 센서(42)에 의해 감지되고, 어린이용 구속 시트의 존재가 중량 센서(36)에 의해 확인되면, 상기 인에이블 기능부(68)는 디지탈 로우(LOW)신호를 제공한다. 상기 인에이블 기능부(68)로 부터의 로우(LOW)신호는 앤딩 기능부(72)의 출력이 로우(LOW)로 되기 때문에 에어백 작동 회로(24)가 점화기(28)에 에너지를 공급시키는 것을 방지한다. 상기 에어백 시스템의 기능이 억제되는 경우, 상기 제어기(22)는 에어백 조립체(25)의 기능이 무력화된 것을 차량 탑승자에게 경고하기 위해 계기패널/계기판(44)상의 지시기(74)에 전기 신호를 공급한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어기(22)는 상술된 바와 같이 중량 센서(36)로 부터의 신호를 모니터하며, 시트 벨트 풀림 센서(66)는 시트 벨트 리트랙터 조립체(58)로부터 인출된 시트 벨트(48)의 길이를 나타내는 전기 신호를 제어기(22)에 제공한다. 제어기(22)는 연장된 시트 벨트(48)의 길이가 후방을 향하는 어린이용 구속 시트(46)의 존재를 나타내는 예정된 길이 한계치를 초과하는지 여부를 결정한다. 상기 제어기(22)가(i)후방을 향하는 어린이용 구속 시트(46)가 탑승자 시트(40)상에 존재함을 나타내는 풀림 센서(66)와, (ii)상기 어린이용 구속 시트(46)가 탑승자 시트(40)상에 존재함을 확인하는 중량 센서(36)양자 모두로부터의 신호를 받는 경우, 상기 제어기는 후방을 향하는 어린이용 시트의 존재를 결정하며, 상기 제어기는 측정된 벨트의 풀림과 중량을 관련된 한계치에 대해 비교함으로써 이를 완수한다. 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 존재하는 것을 상기 풀림 센서(66)가 감지하고 중량 센서(36)가 어린이용 구속 시트의 존재를 확인하는 경우, 상기 인에이블 기능부(68)는 디지탈 로우(LOW)신호를 제공하며, 인에이블 기능부(68)로 부터의 로우(LOW)신호는, 앤딩 기능부(72)의 출력을 로우(LOW)로 하기 때문에, 에어백 작동 회로(24)가 점화기(28)에 에너지를 공급하는 것을 방지한다. 상기 에어백의 기능이 억제되면, 상기 제어기(22)는 에어백 조립체(25)의 기능이 억제되어 있다는 것을 차량 탑승자에게 경고하기 위해 계기패널/계기판(44)에 장착된 지시기(74)에 전기 신호를 제공한다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 상기 제어기(22)는 중량 센서(36), 거리 센서(42)및 시트 벨트 풀림 센서(66)로부터의 신호를 모니터한다.
상기 제어기(22)가 (i)후방을 향하는 어린이용 시트의 존재를 나타내는 풀림 센서(66)와, (ii)후방을 향하는 어린이용 구속 시트의 존재를 나타내는 거리 센서(42) 및 (iii)어린이 구속 시트(46)가 탑승자 시트(40)상에 존재함을 확인하는 중량 센서(36)로부터의 적절한 신호를 받으면, 제어기는 어린이용 구속 시트의 존재를 결정하게 되며, 이는 측정된 벨트의 풀림, 거리 및 중량을 관련 한계치에 대해 비교함으로써 완수된다. 후방을 향하는 어린이용 시트의 존재가 풀림 센서(66)에 의해 지시되고, 후방을 향하는 어린이용 구속 시트의 존재가 거리 센서(42)에 의해 지시되며, 중량 센서(365)가 이를 확인하는 경우, 상기 인에이블 기능부(68)는 앤딩 기능부(72)에 디지탈 로우(LOW)신호를 제공하게 되며, 상기 인에이블 기능부(68)로부터의 로우(LOW)신호는 점화기(28)에 에너지를 공급하는 것을 방지한다. 에어백의 기능이 억제되면, 상기 제어기(22)는 상기 에어백 조립(25)의 기능이 억제되었다는 것을 차량 탑승자에게 경고하기 위해 지시기(74)에 전기 신호를 제공한다.
제3도에 있어서, 본 발명의 제어 프로세스는 보다 잘 이해될 것이다. 단계100에서, 제어 프로세스는 제어기(22)에 의해, 에어백 시스템을 가동시키도록 디지탈 하이(HIGH)신호를 제공하고 지시기(74)를 해제시키는 디폴트 상태로 인에이블 기능부(68)를 세틱시킴으로써 초기화된다. 단계 102에서, 중량 센서(36)는 탑승자 시트(40)상의 물체의 중량을 측정하여 그 중량을 나타내는 전기 신호를 제어기(22)에 제공한다. 상기 제어 프로세스는 제어기(22)에 의해 상기 중량 센서(36)로부터의 전기 신호가 40 파운드(18 kg)보다 작은 중량을 나타내는지 여부가 결정되는 단계 104로 이어지며, 단계 104에서의 결정이 긍정적이면, 즉, 40 파운드(18 kg)보다 작으면, 상기 제어 프로세스는 단계 106으로 진행된다.
상기 단계 106에서, 거리 센서(42)는 탑승자 시트(40)상의 물체와 거리 센서(42)간의 거리를 측정하여, 그 측정된 거리를 나타내는 전기 신호를 제어기(22)에 제공한다. 단계 108에서, 상기 제어기(22)는 거리 센서(42)로 부터의 전기 신호가 센서(42)로 부터의 물체 거리가 9 인치(22.86 cm)보다 작은지의 여부를 결정하며, 상기 단계 108에서의 결정이 긍정적이면, 상기 프로세스는 단계 112로 진행되어, 제어기(22)에 의해 에어백 작동 회로(24)의 작동이 억제된다. 그런 다음, 상기 프로세스는 단계 114로 진행되어, 에어백과 같은 탑승자 구속 시스템의 기능이 억제되어 있다는 사실을 차량 탑승자에게 경고하기 위해 지시기(74)를 작동시키며, 단계 114로부터 단계 102로 복귀된다. 만약, 상기 단계 104 또는 단계 108에서의 결정이 부정적이었다면, 상기 프로세스는 단계 110으로 진행되어, 지시기(74)를 작동 해제시키고(또는, 작동 해제된 상태를 유지시키고), 에어백 시스템을 가동(또는 가동된 상태를 유지)시키며, 상기 프로세스는 단계 110으로부터 단계 102로 복귀된다. 당업자들이라면 상기 프로세스가 반복되면서 센서 신호를 연속적으로 평가한다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 상기 단계 104와 단계 108의 차례는 바뀌어질 수도 있다.
제4도는 본 발명에 따른 다른 제어 프로세스가 설명되어 있다. 제3도의 제어 프로세스에서와 같이, 인에이블 기능부(68)는 단계 100에서, 에어백 시스템을 가동시키도록 디지탈 하이(HIGH)신호를 제공하는 디폴트 상태로 세팅되고 상기 작동기(74)는 작동 해제된다. 단계 102에서, 중량 센서(36)는 탑승자 시트(40)상의 물체의 중량을 측정하여 이를 나타내는 전기 신호를 제어기(22)로 제공하고, 상기 프로세스는 단계 104로 진행되어, 중량 센서(36)에 의해 제공된 전기 신호가 40 파운드(18 kg)보다 작은 값을 나타내는지 여부를 결정하며, 단계 104에서의 결정이 긍정적이면, 즉, 40 파운드(18 kg)보다 작으면, 상기 프로세스는 단계 116으로 진행된다.
상기 단계 116에서, 시트 벨트 풀림 센서(66)는 시트 벨트 리트랙터 조립체(58)로부터 연장된 시트 벨트(48)의 길이를 나타내는 전기 신호를 제어기(22)에 제공하며, 그런 다음, 상기 프로세스는 단계 118로 진행되어 풀려나온 시트 벨트(48)의 길이가 35 인치(88.9 cm)보다 큰지 여부가 제1기(22)에 의해 결정된다. 상기. 단계 118에서의 결정이 긍정적이면, 상기 프로세스는 단계 112로 진행되어, 에어백 작동 회로(24)의 기능이 제어기(22)에 의해 억제된다. 그 후, 상기 프로세스는 단계 112로부터 단계 114로 진행되어, 에어백과 같은 구속 시스템이 억제되어 있다는 사실을 차량 탑승자에게 경고하기 위해 지시기(74)를 작동시키며, 상기 프로세스는 단계 114에서 단계 102로 복귀된다. 상기 단계 104 또는 단계 118에서의 결정이 부정적이라면, 상기 프로세스는 단계 110으로 진행되어, 지시기(74)를 작동 해제(또는 작동 해제된 상태를 유지)시키고 에어백 시스템을 가동(또는 가동된 상태를 유지)시킨다 상기 프로세스는 단계 110로부터 단계 102로 복귀된다.
당업자들이라면 상기 제어 프로세스가 반복되면서 센서 신호를 연속적으로 평가한다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 상기 단계 104와 단계 118의 순서는 바꿀 수도 있다.
제5도에는 본 발명에 따른 또 다른 제어 프로세스가 도시되어 있으며, 상술된 바와 같이, 인에이블 기능부(68)는 단계 100에서, 에어백 시스템을 가동시키도록 디지탈 하이(HIGH)신호를 제공하는 디폴트 상태로 세팅되고 지시기(74)는 작동 해제된다. 단계 102에서, 중량 센서(36)는 탑승자 시트(40)상의 물체의 중량을 측정하여 이에 대한 전기 신호를 제어기(22)로 제공하며, 상기 프로세스는 단계 104로 진행되어, 제어기(22)에 의해 중량 센서(36)로부터의 전기 신호가 40 파운드(18 kg)보다 작은지의 여부가 결정된다. 상기 단계 104에서의 결정이 긍정적이라면, 즉, 40 파운드(18 kg)보다 작다면, 상기 프로세스는 단계 106으로 진행된다.
상기 단계 106에서, 거리 센서(42)는 탑승자 시트(40)상의 물체와 거리 센서(42)간의 거리를 측정하여 이에 대한 전기 신호를 제어기(22)에 제공한다. 그런후, 상기 프로세스는 단계 108로 진행되어, 제어기(22)에 의해 상기 거리 센서(42)로 부터의 전기 신호가 9 인치(22.86 cm)보다 작은지의 여부가 결정되며, 만약 결정이 긍정적이라면, 상기 프로세스는 단계 116으로 진행된다.
상기 단계 116에서, 시트 벨트 풀림 센서(66)는 시트 벨트 리트랙터 조립체(58)로부터 연장된 시트 벨트(48)의 길이를 나타내는 전기 신호를 제어기(22)에 제공한다. 그 후, 상기 프로세스는 단계 118로 진행되어, 연장된 시트 벨트(48)의 길이가 35 인치(88.9 cm)보다 큰지 여부가 제어기(22)에 의해 결정되며, 상기 결정이 긍정적이라면, 프로세스는 단계 112로 진행되어, 에어백 작동 회로(24)의 기능이 제어기(22)에 의해 억제된다. 그런 다음, 상기 프로세스는 단계 112로 부터 단계 114로 진행되어, 에어백과 같은 탑승자 구속 시스템의 기능이 억제되었다는 것을 차량 탑승자에게 경고하기 위해 지시기(74)를 작동시킨다. 그 후, 상기 프로세스는 단계 114로부터 단계 102로 진행된다. 상기 단계 104, 단계 108 또는 단계 118 중 어느 곳에서의 결정이 부정적이라면, 상기 프로세스는 단계 110으로 진행되어, 지시기(74)를 작동 해제(또는 작동 해제된 상태로 유지)시키고, 에어백 시스템을 가동(또는, 가동된 상태로)유지시킨 다음, 상기 프로세스는 단계 102로 진행된다. 당업자라면, 상기 프로세스가 반복되면서 센서 신호를 연속적으로 평가한다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 상기 단계 104, 단계 108 및 단계 118은 도시된 순서와 다를 수도 있다.
제6도에는 본 발명이 선택적인 실시예가 도시되어 있다. 점화기(28)는 트랜지스터(26)와, 관성 스위치(78)및 전원을 가로지른 다이오드(80)에 직렬로 연결되며, 이것은 직렬로 연결된 점화 회로를 형성한다. 백업(back-up)에너지원을 제공하기 위해 당업계에 공지된 바와 같이, 상기 다이오드(80)의 음극측에 저장 캐패시터(82)가 접속된다. 충분한 강도의 충돌 상황이 발생되면, 상기 관성 스위치(78)는 폐쇄된다. 제어기(22)는 상술된 바와 같이, 중량 센서(36), 거리 센서(42)및 시트 벨트 풀림 센서(66)에 작동적으로 연결된다. 상기 센서(36, 42, 66)들은 제어기(22)에 전기 신호를 제공하며, 제어기(22)는 상술된 바와 같이 탑승자 시트(40)상에 후방을 향하는 어린이용 구속 시트(46)가 있는지 여부를 결정한다. 만약, 상기 결정이 긍정적이면, 제어기(22)는 트랜지스터(26)의 작동을 방지하므로써, 상기 관성 스위치(78)가 폐쇄된 경우라 할지라도 상기 점화 회로의 완성을 방지한다. 만약, 후방을 향하는 어린이용 시트가 감지되지 않는다면, 상기 제어기(22)는 트랜지스터(26)를 작동시키기 위해 제어 신호를 발생시킨다. 트랜지스터(26)가 작동되고 관성 스위치(78)가 폐쇄되면 상기 점화기(28)가 점화되고 따라서 에어백이 전개된다.
당업자들이라면, 상기 거리 센서(42)및/또는 벨트 풀림 센서(66)가 후방을 향하는 어린이용 구속 시트의 존재를 감지하기 위한 기능을 한다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 중량 센서는 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재함을 확인하는 확인 센서로서의 역할을 한다. 상기 거리 센서로부터 9 인치(22.86 cm)이내에 신문을 든 승객(어른)이 탑승자 시트상에 위치하고 있다고 가정해 보자. 상기 어른 탑승자는 40 파운드(18 kg)이상의 중량이 나가기 때문에, 상기 중량 센서는 후방을 향하는 어린이용 시트가 존재하고 있음을 나타내기 위한 확인 신호를 제공하지 않게 된다. 또한, 매우 큰 어른이, 탑승자 시트상에 착석하여 시트 벨트가 35인치(88.9 cm)연장되었다고 가정해 보자. 상기 큰 어른은 역시 40 파운드(18 kg)이상의 중량이 나갈 것이기 때문에, 상기 중량 센서는 에어백 시스템을 억제시키기 위한 확인 신호를 제공하지 않게 될 것이다.
본 발명의 대한 이상의 설명으로부터, 당업자들은 다양한 개량, 변경 및 수정을 이를 수 있다. 예를 들어, 40 파운드(18 kg)의 한계 중량치와, 9 인치 (22.86 cm)의 한계 감지 거리는 차량 제조업자의 요구와 본 발명을 채용하고 있는 특정 차량의 내부 구조의 필요 조건에 따라 변화할 수도 있으며, 이러한 개량, 변경 및 수정은 다음의 청구범위를 통해 포괄시키고자 하였다.

Claims (20)

  1. 차량의 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하기 위한 장치로서, 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재하는 것을 감지하여 그 존재를 나타내는 존재 신호를 제공하기 위한 시트 시트 존재 감지 수단과, 상기 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재하는 것을 확인하여 그 존재를 나타내는 확인 신호를 제공하기 위한 확인 감지 수단과, 상기 존재 신호가 상기 탑승자 시트상에 상기 후방을 향하는 어린이용 구속 시트의 존재함을 나타내고, 또 상기 탑승자 시트상에 상기 어린이용 구속 시트가 있다는 것이 상기 확인 감지 수단으로부터의 상기 신호에 의해 확인되는 경우, 상기 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하기 위해 상기 시트 존재 감지 수단, 확인 감지 수단 및 작동 가능한 탑승자 구속 기구에 작동적으로 연결된 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 확인 감지 수단은 상기 탑승자 시트상의 중량을 감지하여, 그 중량이 중량 한계치 보다 작은 경우에, 상기 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재함을 나타내는 상기 확인 신호를 제공하는 중량 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 시트 존재 감지 수단은 차량의 계기 패널에 장착된 거리 감지 수단을 포함하며, 상기 거리 감지 수단은 그 거리 감지 수단과 탑승자 시트상의 물체 사이의 거리를 나타내는 신호를 제공하며, 그 신호는 상기 감지된 거리가 거리 한계치 이하일 때 제공되는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 거리 감지 수단은 초음파 센서인 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 시트 존재 감지 수단은 상기 어린이용 구속 시트를 상기 탑승자 시트에 고정시키는데 사용되는 시트 벨트의 시트 벨트 리트랙터에 작동적으로 연결된 시트 벨트 풀림 감지 수단을 포함하며, 상기 풀림 감지 수단은 상기 리 트랙터로부터 연장된 상기 시트 벨트의 길이를 나타내는 존재 신호를 제공하며, 상기 연장된 길이가 길이 한계치 이상일 때 상기 존재 신호가 제공되는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 시트 존재 감지 수단은 거리 감지 수단과 탑승자 시트상의 물체간의 거리를 나타내는 존재 신호를 제공하기 위해 차량의 계기 패널에 장착된 거리 감지 수단을 포함하여, 상기 존재 신호는 감지된 거리가 거리 한계치 이하일 때 제공되는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 시트 존재 감지 수단은 상기 어린이용 구속 시트를 상기 탑승자 시트에 고정시키는데 사용되는 시트 벨트의 지트 벨트 리트랙터에 작동적으로 연결된 시트 벨트 풀림 감지 수단을 포함하며, 그 풀림 감지 수단은 상기 리 트랙터로부터 연장된 상기 시트 벨트의 길이를 나타내는 존재 신호를 제공하며, 상기 연장된 길이가 길이 한계치 이상일 상기 존재 신호가 제공되는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 시트 존재 감지 수단은 계기 패널에 장착되어 상기 탑승자 시트상의 물체와의 사이의 거리를 나타내는 신호를 제공하는 거리 감지 수단과, 상기 어린이용 구속 시트를 상기 탑승자 시트상에 고정시키는데 사용되는 시트 벨트의 시트 벨트 리트랙터에 작동적으로 연결되어, 상기 리트랙터로부터 연장된 시트 벨트의 길이를 나타내는 시트 벨트의 길이 신호를 제공하는 시트 벨트 풀림 감지 수단을 추가로 포함하며, 상기 거리 신호가 제1 한계치 보다 작고, 또 상기 시트 벨트 풀림 신호가 제2 한계치 보다 큰 연장된 벨트 길이를 나타내는 경우에, 상기 존재 신호가 제공되는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 확인 감지 수단은 탑승자 시트상의 중량을 감지하여, 그 감지된 중량이 중량 한계치 보다 작은 경우, 상기 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재함을 나타내는 확인 신호를 제공하는 중량 감지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  10. 차량의 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하기 위한 장치로서, 계기 패널에 장착되어 상기 탑승자 시트상의 물체와의 사이의 거리를 나타내는 거리 신호를 제공하는 거리 감지 수단과, 시트 벨트의 시트 벨트 리트랙터에 작동적으로 연결되어, 상기 리 트랙터로부터 연장된 시트 벨트의 길이를 나타내는 시트 벨트 길이 신호를 제공하는 시트 벨트 풀림 감지 수단을 추가로 포함하며, 후방을 향한 어린이용 구속 시트가 차량의 탑승자 시트상에 존재하는 것을 감지하는 시트 존재 감지 수단과; 상기 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재하는 것을 확인하여 이를 나타내는 신호를 제공하는 확인 감지 수단과; 상기 시트 존재 감지 수단, 상기 확인 감지 수단 및 상기 작동 가능한 탑승자 구속 기구에 작동적으로 연결되고, 감지된 거리를 거리 한계치에 대해 비교하는 비교 수단과, 감지된 시트 벨트의 연장 길이를 길이 한계치에 대해 비교하는 비교 수단을 구비하는 제어 수단으로서, (i)상기 감지된 거리가 상기 거리 한계치 보다 작고, (ii)상기 감지된 시트 벨트 연장 길이가 상기 길이 한계치 보다 크며, (iii)상기 확인 감지 수단이 어린이용 구속 시트가 탑승자 시트상에 존재하는 것을 확인하는 경우, 상기 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하게 되는 그러한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 확인 감지 수단은 상기 탑승자 시트상의 중량을 감지하여, 그 중량이 중량 한계치 보다 작은 경우 탑승자 시트상에 상기 어린이용 구속 시트가 존재함을 나타내는 확인 신호를 제공하는 중량 감지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 탑승자 구속 기구의 작동 방지 장치.
  12. 후방을 향하는 어린이용 구속 기구가 관련된 탑승자 시트 위치상에 존재하는 경우에 에어백 구속 기구의 작동을 방지하기 위한 장치로서, 차량 충돌 상태를 감지하여 이를 나타내는 신호를 제공하는 충돌 감지 수단과; 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재하는지 여부를 결정하여 이를 나타내는 신호를 제공하는 시트 존재 감지 수단과, 상기 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재하는지를 확인하여 이를 나타내는 확인 신호를 제공하는 확인 감지 수단과; (i)상기 지트 존재 감지 수단으로부터의 존재 신호가 상기 탑승자 시트상에 상기 어린이용 구속 시트의 존재를 나타내고, 또(ii)상기 확인 감지 수단으로부터의 확인 신호가 상기 탑승자 시트상에 상기 어린이용 구속 시트의 존재를 확인하는 경우를 제외하고, 상기 충돌 감지 수단에 응답하여 에어백 구속 기구를 작동시키기 위해, 상기 시트 존재 감지 수단, 상기 확인 감지 수단, 상기 충돌 감지 수단 및 상기 에어백 구속 수단에 작동적으로 연결되는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 구속 기구의 작동 방지 장치.
  13. 차량의 작동 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하기 위한 방법으로서, 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 차량의 탑승자 시트상에 존재한다는 것을 감지하고 이를 나타내는 존재 신호를 제공하는 단계와; 상기 탑승자 시트상에 존재한다는 것을 확인하고 상기 어린이용 구속 시트가 이를 나타내는 확인 신호를 제공하는 단계와; 상기 후방을 향하는 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재하고 있는 것으로 감지되고 그리고 상기 어린이용 구속 시트가 상기 탑승자 시트상에 존재한다는 것이 확인되는 경우, 상기 작등 가능한 탑승자 구속 기구의 작동을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 존재 확인 단계는 상기 탑승자 시트상의 중량을 감지하고 그 감지된 중량이 중량 한계치 이하일 경우 상기 확인 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 존재 감지 단계는 계기 패널과 탑승자 시트상의 물체와의 사이의 거리를 감지하고, 그 계기 패널과 탑승자 시트상의 물체와의 사이의 거리가 거리 한계치 이하일 경우에 상기 존재 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 존재 감지 단계는 리트랙터로부터 연장된 시트 벨트의 길이를 감지하고, 리트랙터로부터 인출된 상기 시트 벨트의 감지된 연장 길이가 길이 한계치 보다 큰 경우에 상기 존재 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 존재 감지 단계는 계기 패널과 탑승자 시트상의 물체와의 사이의 거리를 감지하고, 그 감지된 거리가 거리 한계치 이하인 경우에 상기 존재 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 존재 감지 단계는 리트랙터로부터 인출된 시트 벨트의 풀림을 감지하고, 그 감지된 양이 길이 한계치 이상인 경우에 상기 존재 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 존재 감지 단계는 계기 패널과 탑승자 시트상의 물체와의 사이의 거리 및 시트 벨트 풀림을 감지하고, 상기 벨트 풀림이 길이 한계치 이상이고 또 상기 감지된 거리가 거리 한계치 보다 작은 경우에 상기 존재 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 존재 확인 단계는 상기 탑승자 시트상의 중량을 감지하고, 그 감지된 중량이 중량 한계치 이하인 경우에 상기 확인 신호를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 구속 기구의 작동 방지 방법.
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