KR100718395B1 - 차량의 승원분류 시스템 및 그 동작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 승원분류시스템 및 그 동작방법은 차량에 시동이 걸림에 따라 시동 전원을 공급하는 시동 전원부와, 승원이 착석하는 시트의 적어도 하나 이상의 지점에 각각 장착되고, 상기 시동 전원부에서 전원이 공급되는 동안 승원의 무게를 감지하는 무게감지센서와, 상기 복수개의 무게감지센서의 오프셋값 및 상기 오프셋값을 보정하기 위한 오프셋 보정 데이터가 저장되는 메모리와, 상기 시동 전원부로부터 전원이 공급되고, 승원 미탑승 상태인 경우, 무게 0점 자동조절을 수행하기 위해 상기 오프셋 보정 데이터를 산출하고, 상기 승원의 무게에 따라 승원을 여러 클래스 중 어느 하나의 클래스로 분류하는 제어부를 포함하여 구성되므로, 시동 전원이 공급된 후에 무게 0점 조절이 수행되므로 배터리 방전 위험이 없고, 상기 0점 조절 및 승원의 무게 측정이 시동이 걸린 상태에서 수행되므로 승원분류시스템의 신뢰성 및 정확성이 높아지는 효과가 있다.
무게감지센서, 오프셋, 0점 조절, 시동전원, 클래스

Description

차량의 승원분류 시스템 및 그 동작방법{PASSENGER'S CLASS SETTING SYSTEM OF VEHICLE AND MEHOD FOR THE SAME}
도 1은 일반적인 차량의 승원감지센서를 나타낸 사시도,
도 2는 종래 발명에 따른 차량 승원분류시스템의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량 승원분류시스템의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 승원분류 시스템의 동작방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
4: 시트 6, 60: 무게감지센서
7,70: 메모리 80: 시동전원부
90: 제어부
본 발명은 차량의 승원분류 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 승원의 시동 전원을 이용하여 자동으로 무게를 0점으로 조절하므로 배터리 방전의 위험이 없고 시동이 걸린 상태에서 무게가 감지되므로 데이터 정확성이 높아지는 알고리즘에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 차량의 무게감지센서를 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래 발명에 의한 차량의 승원분류시스템의 구성도이다.
일반적으로 차량에는 충돌 사고시 쿠션 작용을 이용하여 승원을 안전하게 보호하기 위하여 에어백이 전방 또는 측면에 설치된다.
상기 에어백으로는 운전석에 승차한 운전자의 전방을 보호하기 위하여 스티어링 휠에 설치된 운전석용 에어백(DAB)과, 조수석에 승차한 조수석 승원의 전방을 보호하기 위하여 인스트루먼트 패널에 설치된 조수석용 에어백(PAB), 그리고 승원의 전방뿐 아니라 측면 충돌로부터 승원을 보호하기 위한 측면 보호용 에어백이 있다.
이러한 에어백은 고압의 전개 가스에 의해 순간적으로 부풀기 때문에 그 전개압이 과하면 오히려 승원에게 상해를 입히게 되는 바, 신체 조건에 따른 승원 유형에 따라 적정 전개압으로 전개되어 다양한 신체 조건의 승원을 적절히 보호할 수 있도록 무게감지센서(6)를 이용하여 승원의 무게를 감지하는바, 승원의 무게에 따라 승원의 클래스를 구분하는 시스템을 승원분류시스템이라 한다.
상기 승원분류시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 승원이 착석하는 시트(4)의 하부에 설치되어 승원의 무게를 감지하는 무게감지센서(6)와, 상기 무게감지센서에서 감지된 무게값을 기반으로 승원을 분류하는 제어부(9)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 제어부(9)에 의해 상기 시트에 착석한 승원의 무게가 감지되면 승 원의 무게에 따라 미 탑승(Empty)클래스, 어린이(Child)클래스, 성인(Adult)클래스 중 어느 하나로 승원을 분류하여 클래스 정보를 출력한다.
이때, 종래 승원분류시스템은 도시된 바와 같이 시동이 걸리지 않은 경우 차량의 배터리(8)와 직접 연결되어 배터리로부터 충전된 전압을 공급 받았는바, 시동이 꺼진 후 승원의 무게 변동을 감지하기 위하여 센서(6), 메모리(7), 제어부(9) 등의 부품이 구동되므로 상기 배터리(8)가 방전될 위험이 있고, 배터리 방전에 의해 배터리 전원이 불안정하면 센서의 오동작이 발생되므로 승원분류시스템의 정확성이 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 종래 승원분류시스템에서는 상기 무게감지센서(6)의 무게 0점 조절이 시동이 꺼진 후 자동으로 수행되는바, 실제 시동이 켜진 상태일 때 감지되는 값과는 차이가 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 시트 하부에 적어도 1 지점 이상에 장착된 무게감지센서가 시동 전원이 공급된 때에 무게 0점 조절이 자동으로 수행되므로 배터리 방전의 위험이 없고, 상기 0점 조절 및 승원의 무게 측정이 시동이 걸린 상태에서 수행되므로 데이터의 신뢰성이 높아질 수 있는 차량의 승원분류시스템 및 그 동작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량의 승원분류 시스템은 차량에 시동이 걸림에 따라 시동 전원을 공급하는 시동 전원부와, 승원이 착석하는 시트의 적어도 하나 이상의 지점에 각각 장착되고, 상기 시동 전원부에서 전원이 공급되는 동안 승원의 무게를 감지하는 무게감지센서와, 상기 복수개의 무게감지센서의 오프셋값 및 상기 오프셋값을 보정하기 위한 오프셋 보정 데이터가 저장되는 메모리와, 상기 시동 전원부로부터 전원이 공급되고, 승원 미탑승 상태인 경우, 무게 0점 자동조절을 수행하기 위해 상기 오프셋 보정 데이터를 산출하고, 상기 승원의 무게에 따라 승원을 여러 클래스 중 어느 하나의 클래스로 분류하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 승원분류시스템의 동작방법은 차량에 시동이 걸림에 따라 시동 전원이 공급되는 제 1 단계와, 시동이 걸린 상태에서 승원이 미탑승 상태인지 판단되는 제 2 단계와, 미탑승 상태인 경우 승원의 무게를 감지하는 무게감지센서의 무게 0점 자동조절을 위하여 상기 무게감지센서에서 출력되는 오프셋값을 보정하기 위한 오프셋 보정 데이터가 산출되는 제 3 단계와, 상기 오프셋 보정 데이터가 상기 승원의 총 무게 산출시 합산되는 제 4 단계를 포함하여 이루어진다.
도 3 은 본 발명에 따른 시동전원을 이용한 승원분류시스템의 구성이 도시된 블록도이다.
먼저, 본 발명의 승원분류시스템은 승원의 무게를 감지하는 무게감지센서(60)와, 차량에 시동이 걸린 경우에만 시스템으로 전원을 공급하는 시동 전원부(80)와, 상기 시동 전원부에서 공급된 전원을 이용하여 상기 무게감지센서에서 감 지된 승원의 무게값에 따라 승원의 클래스를 분류하고, 클래스정보를 출력하는 제어부(90)를 포함하여 구성된다.
상기 무게감지센서(60)는 승원의 하중을 가지하기 위하여 시트의 하부에 적어도 1개 이상의 지점에 장착되며, 본 실시예에서는 4 모서리 부분(차량의 시트 앞부분 좌/우측, 뒷부분 좌/우측)에 제 1 내지 제 4 무게감지센서(61 내지 64)가 장착되는 것을 예시한다.
상기 시동 전원부(80)는 차량에 시동이 걸릴 때 시동 전원을 상기 제어부(90)로 공급한다. 반대로 차량에 시동이 걸리지 않을 때는 전원이 공급되지 않으므로 배터리 방전 위험을 방지할 수 있다.
즉, 차량 내 전자부품을 구동시키기 위해 공급되는 전원은 크게 배터리 전원 및 시동 전원으로 구분할 수 있는데, 상기 배터리 전원은 시동이 걸리지 않은 경우 기충전된 전압을 방전시키며 전원을 공급하고, 시동 전원(IGN 전원)은 차량에 시동이 걸릴 때 전원을 시스템으로 공급한다.
또한, 상기 시동 전원부(80)는 시동 전원을 시스템에서 이용하는 일정 크기의 직류 전압으로 변환하여 공급하는 전원 변환부(81)와 연결되고, 상기 전원 변환부에서 공급되는 직류 전원(5V로 예시함)은 무게감지센서(60) 및 제어부(90)로 공급된다.
상기 제어부(90)는 이그니션 코일과 연결되어 시동 전원을 공급받고, 상기 무게감지센서(60), 메모리(70)와 연결된다. 그리고 제 1 내지 제 4 무게감지센서로(61 내지 64)부터 승원의 무게값을 입력받아 승원의 탑승여부를 판단하고, 승원을 여러 클래스 중 어느 하나의 클래스로 분류한다.
상기 클래스는 승원의 무게에 따라 미 탑승(Empty), 어린이(Child), 성인(Adult) 클래스가 있는 것으로 예시하며, 이중 어느 하나의 클래스로 분류된다.
또한, 상기 제어부(90)는 미탑승 상태인 [0] 클래스인 경우, 무게 0점 자동조절을 수행하는바, 이를 위해 오프셋 보정 데이터를 산출한다.
무게 0점 자동조절이란, 상기 무게감지센서(60)에서 초기에 출력되는 오프셋값을 보정하기 위한 오프셋 보정 데이터를 산출 및 저장하는 기능으로서, 본 발명의 경우 시동이 걸리고, 승원이 미탑승 상태인 때에 무게 0점이 자동 조절되므로 종래 시동이 걸리지 않은 상태에서 무게 0점이 자동 조절되는 경우보다 보다 정확하게 보정이 수행된다.
또한, 본 발명의 무게 0점 자동조절의 경우 각각의 센서의 오프셋값을 변동시키지 않고, 상기 오프셋값으로부터 실제 클래스[0]인 경우 무게감지센서에서 출력되는 값을 차감하여 오프셋 보정 데이터를 별도로 산출하므로, 초기 무게 0점 상태와 사이 무게 0점 자동 조절에 의한 진행 정보를 확인할 수 있다.
그리고, 메모리(70)에는 상기 복수개의 무게감지센서(60)의 오프셋값을 저장하고, 상기 오프셋값으로부터 실제 무게가 0점일 때의 센서값과의 차동분에 해당하는 오프셋 보정 데이터가 저장된다.
도 4를 참조하여 본 발명의 승원분류시스템의 동작방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 시동이 걸림에 따라 시동 전원이 시스템으로 공급된다.(S1)
시동이 걸린 상태에서 승원이 미탑승 상태인 클래스 [0]인지를 확인하여, 클래스 [0]인 경우에만 무게 0점 자동조절을 수행하고, 어린이 또는 성인이 탑승 상 태인 경우 무게 0점 조절이 수행되지 않고 종료된다.(S2)
또한, 시스템의 오류로 인해 현재 승원의 클래스가 확인되지 않는 경우, 클래스 확인 실패의 정보가 메모리에 저장된 후 종료된다.(S3,S4)
무게 0점 자동조절 모드인 경우, 상기 무게감지센서에서 출력되는 오프셋값을 보정하기 위한 오프셋 보정 데이터를 산출 및 저장하는 과정이 진행되고(S5,S6,S7), 총 무게 연산에는 항상 오프셋 보정 데이터를 사용한다(S5,S7).
상기 오프셋 보정 데이터는 각각의 센서에서 초기에 출력하는 오프셋값과, 실제 무게가 0일 때의 값의 차동분에 해당되는 데이터이며, 이러한 오프셋 보정 데이터가 센서의 오프셋값의 차이를 보정하므로 무게 0점 조절이 수행되는 것이다.
이후, 상기 오프셋 보정 데이터를 반영하여 승원의 총 무게를 산출하고, 그에 따라 승원의 클래스가 분류된다(S8). 상기 승원의 총 무게는 다음의 수학식을 따른다.
[수학식]
총 무게= {(제 1~4 센서 감지값 - 제 1~4 센서 오프셋값)의 합 + 오프셋 보정 데이터} X 센서게인
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 변경이 가능하며, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 승원분류 시스템 및 그 동작방법은 시동 전원이 공급된 후에 무게 0점 조절이 수행되므로 배터리 방전 위험이 없고, 상기 0점 조절 및 승원의 무게 측정이 시동이 걸린 상태에서 수행되므로 승원분류시스템의 신뢰성 및 정확성이 높아지는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 차량에 시동이 걸림에 따라 시동 전원을 공급하는 시동 전원부와, 승원이 착석하는 시트의 적어도 하나 이상의 지점에 각각 장착되고, 상기 시동 전원부에서 전원이 공급되는 동안 승원의 무게를 감지하는 무게감지센서와, 상기 복수개의 무게감지센서의 오프셋값 및 상기 오프셋값을 보정하기 위한 오프셋 보정 데이터가 저장되는 메모리와, 상기 시동 전원부로부터 전원이 공급되고, 승원 미탑승 상태인 경우, 무게 0점 자동조절을 수행하기 위해 상기 오프셋 보정 데이터를 산출하고, 상기 승원의 무게에 따라 승원을 여러 클래스 중 어느 하나의 클래스로 분류하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 승원분류시스템.
  2. 청구항 1에서,
    상기 복수개의 무게감지센서는 상기 시트의 각 모서리 지점에 장착된 제 1 내지 제 4 무게감지센서인 것을 특징으로 하는 차량의 승원분류시스템.
  3. 청구항 1에서,
    상기 제어부는 무게 0점을 자동으로 조절하는 모드로 설정된 경우, 상기 메모리에 저장된 오프셋 보정 데이터를 이용하여 다음 수학식을 따라 승원의 무게를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 승원분류시스템.
    [수학식]
    승원의 무게= {(제 1~4 센서 감지값 - 제 1~4 센서 오프셋값)의 합 + 오프셋 보정 데이터} X 센서게인
  4. 청구항 1에서,
    상기 시동 전원부로부터 공급된 전원을 일정 크기의 직류 전압으로 변환하여 공급하는 전원 변환부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 승원분류시스템.
  5. 차량에 시동이 걸림에 따라 시동 전원이 공급되는 제 1 단계와, 시동이 걸린 상태에서 승원이 미탑승 상태인지 판단되는 제 2 단계와, 미탑승 상태인 경우 승원의 무게를 감지하는 무게감지센서의 무게 0점 자동조절을 위하여 상기 무게감지센서에서 출력되는 오프셋값을 보정하기 위한 오프셋 보정 데이터가 산출되는 제 3 단계와, 상기 오프셋 보정 데이터가 상기 승원의 총 무게 산출시 합산되는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 승원분류시스템의 동작방법.
  6. 청구항 5에서,
    상기 오프셋 보정 데이터는 상기 무게감지센서에서 초기 출력되는 오프셋값에서 실제 무게가 0일 때 센서값의 차동분에 해당되는 데이터인 것을 특징으로 하는 차량의 승원분류시스템의 동작방법.
  7. 청구항 5에서,
    상기 제 4 단계에서 산출된 승원의 총 무게에 따라 상기 승원이 여러 클래스 중 어느 하나의 클래스로 분류되는 단계가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 승원분류 시스템의 동작방법.
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