KR20050011493A - Device for controlling the length of seat belt automatically - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An automatic seat belt adjusting device of a vehicle is provided to prevent the body from being inclined and to deploy the airbag accurately at a collision by rewinding the seat belt automatically in predicting the collision of the vehicle. CONSTITUTION: An automatic seat belt adjusting device of a vehicle comprises a gear axially mounted to a rotating shaft extended from a pretensioner(4) and composed of a position detecting hole, a braking unit(25) controlling rotation of the gear, a detecting unit(20) detecting rotation of the gear, a motor(38) connected to the rotating shaft to rotate and reverse, a memory unit(42) storing the maximum value and the minimum value of the seat belt, a seat buckle sensor(44) mounted to the seat buckle to detect the assembling state of the seat belt, a distance measuring sensor(46) measuring the distance from the obstacle, a speed sensor(48) detecting the moving state of the vehicle, and a controller(40) adjusting the length of the seat belt to the maximum value by measuring the maximum value and the minimum value of the seat belt of the passenger, and reducing the length of the seat belt in predicting the collision by detecting the distance from the obstacle.

Description

차량의 시트벨트 자동조정장치{Device for controlling the length of seat belt automatically}Device for controlling the length of seat belt automatically}

본 발명은 승객이 원하는 만큼 시트벨트의 길이를 연장할 수 있어서 시트벨트로 인한 압박을 받지 않으며 차량충돌 예상시에는 자동으로 시트벨트의 되감김동작이 수행되어 차량충돌시 신체의 쏠림방지 및 에어백의 정확한 동작이 수행되도록 하는 차량의 시트벨트 자동조정장치에 관한 것이다.The present invention can extend the length of the seat belt as much as the passenger wants it is not under pressure due to the seat belt and when the vehicle collision is expected, the rewinding operation of the seat belt is automatically performed to prevent the body from tipping and the airbag. The present invention relates to a vehicle seat belt automatic adjustment apparatus for performing an accurate operation.

차량의 시트벨트는 충돌이나 추돌사고시에 승객이 전방구조물과 충돌하는 것을 차단하여 상해나 사망을 방지하기 위한 것으로서, 안전에 필수적인 요소이다. 도 1은 종래 차량의 시트(2)와 시트(2)에 장착되는 시트벨트(6)의 설치상태를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 시트(2)의 측면상하부(일반적으로 도어프레임)에 설치되는 고정부재(8,8')의 걸이홈을 관통하여 시트벨트(6)가 프리텐셔너(4)로부터 연장된다. 또한 시트벨트(6)의 중간에는 결합부재(10)가 설치되어 있어서 시트(2)의 대향하부측면에 설치된 시트버클(12)에 결합된다. 승객은 시트(2)에 착석한 후에 결합부재(10)를 잡아당겨서 시트벨트(6)를 프리텐셔너(4)로부터 적당한 길이로 인출한 후에 시트버클(12)과 결합한다.The seat belt of the vehicle is to prevent injuries or death by preventing passengers from colliding with the front structure in the event of a collision or collision, which is essential for safety. 1 shows an installation state of a seat belt 6 and a seat belt 6 mounted on a seat 2 of a conventional vehicle. As shown, the seat belt 6 extends from the pretensioner 4 through the hook grooves of the fixing members 8 and 8 'installed on the upper and lower sides of the seat 2 (generally the door frame). In addition, the coupling member 10 is installed in the middle of the seat belt 6 to be coupled to the seat buckle 12 provided on the opposite lower side of the seat 2. After seating on the seat 2, the passenger pulls the coupling member 10 to pull the seat belt 6 out of the pretensioner 4 to an appropriate length and then engages the seat buckle 12.

상기와 같은 시트벨트(6)의 착용상의 이점에도 불구하고 종래 시트벨트는 사용자가 착용한 경우에 스프링에 의한 복귀력으로 인하여 사용자의 신체를 압박하는 불편함이 있었다. 이러한 불편함을 해소하고자 사용자들은 벨트고정용 기구를 이용하여 원하는 만큼 벨트의 길이를 연장하여 사용하기도 한다. 그러나 일단 늘어난 시트벨트의 경우에는 사용후에도 잘 복귀되지 않아서 늘어진 부분이 도어 사이에 끼여 차체에 흠집을 내는 경우가 발생된다.Despite the advantages of wearing the seat belt 6 as described above, the conventional seat belt has the inconvenience of pressing the user's body due to the return force by the spring when the user wears. To alleviate this inconvenience, users may use the belt fixing mechanism to extend the length of the belt as desired. However, once the seat belt is stretched, it does not return well even after use, so that the drooping parts are caught between the doors and scratch the car body.

더욱이 시트벨트(6)가 늘어진 상태에서 충돌이나 추돌사고가 발생되면 승객의 몸이 전방을 향하여 쏠리게 된다. 이 때 승객의 안전을 위하여 작동되는 에어백은 에어백 팽창후 80% 수축시에 승객과 부딪히도록 설정되어 있는데, 에어백과 시트벨트를 작동시키는 프리텐셔너 사이에 동작오차가 발생되어서 에어백이 규정된 상태로 수축하기 전에 미리 충돌하여 에어백에 의하여 승객이 상해를 입게 되는 문제점이 있었다.Furthermore, if a collision or a collision accident occurs in a state where the seat belt 6 is stretched, the passenger's body is turned toward the front. At this time, the airbag operated for the safety of the passenger is set to collide with the passenger at 80% contraction after the airbag is inflated, and an operation error occurs between the airbag and the pretensioner for operating the seat belt, so that the airbag is contracted in a prescribed state. There was a problem that the passengers were injured by the airbag before the collision.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 승객이 원하는 만큼 시트벨트의 길이를 연장할 수 있어서 시트벨트로 인한 압박을 받지 않으며 차량충돌 예상시에는 자동으로 시트벨트의 되감김동작이 수행되어 차량충돌시 신체의 쏠림방지 및 에어백의 정확한 동작이 수행되도록 하는 차량의 시트벨트 자동조정장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to extend the length of the seat belt as the passenger wants it is not pressured by the seat belt and automatically rewinds the seat belt when a vehicle collision is expected The present invention provides an automatic seatbelt adjustment device for a vehicle to prevent the body from collapsing and to perform an accurate operation of an airbag.

도 1은 종래 사용되는 차량의 시트벨트의 구성도,1 is a configuration diagram of a seat belt of a vehicle conventionally used;

도 2는 프리텐셔너에 결합된 본 발명의 자동조정장치의 개략도,2 is a schematic view of the automatic adjustment device of the present invention coupled to a pretensioner,

도 3은 도 2의 제동부, 검출부 및 톱니바퀴의 구조를 나타내는 정면/측면도,FIG. 3 is a front / side view showing the structure of the braking part, the detecting part and the cog wheel of FIG. 2;

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 자동조정장치의 작동상태 흐름도.4A and 4B are flowcharts illustrating an operating state of the automatic adjustment device of the present invention.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※

2 : 시트 4 : 프리텐셔너2: sheet 4: pretensioner

6 : 시트벨트 8,8' : 고정부재6: seat belt 8,8 ': fixing member

10: 결합부재 12: 시트버클10: coupling member 12: seat buckle

20: 검출부 22: 포토다이오드20: detector 22: photodiode

24: 적외선 다이오드 26: 걸림쇠24: infrared diode 26: brace

28: 영구자석 30: 솔레노이드28: permanent magnet 30: solenoid

32: 판스프링 34: 톱니바퀴32: leaf spring 34: gear

36: 홀 38: 모터36: hole 38: motor

40: 콘트롤러 42: 메모리부40: controller 42: memory section

44: 시트버클센서 46: 거리측정센서44: seat buckle sensor 46: distance measuring sensor

48: 스피드센서 50: 에어백 ECU48: speed sensor 50: airbag ECU

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 시트벨트 자동조정장치는, 프리텐셔너로부터 연장된 회전축에 축설되며 위치검출용 홀이 형성된 톱니바퀴와, 상기 톱니바퀴의 회동상태를 제어하기 위한 제동부와, 상기 톱니바퀴의 회동상태를 검출하기 위한 검출부와, 상기 회전축과 축상 연결되어 정, 역회전시키는 모터와,시트벨트의 최소값, 최대값을 저장하기 위한 메모리부와, 시트벨트의 체결상태를 검출하기 위하여 시트버클에 장착되는 시트버클센서와, 장애물과의 거리를 측정하기 위한 거리측정센서와, 차량의 이동상태를 검출하기 위한 스피드센서, 승객의 시트벨트의 최소값과 최대값을 각각 측정하고 최대값으로 연장될 수 있도록 시트벨트의 길이를 조정하며 전방에 위치한 장애물과의 거리를 검출하여 충돌이 예상되면 시트벨트의 길이를 감소시키는 콘트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.The seat belt automatic adjustment device of the vehicle of the present invention for achieving the above object, the gear wheel is arranged on a rotating shaft extending from the pretensioner and the position detection hole is formed, and a braking unit for controlling the rotation state of the gear wheel, A detection unit for detecting a rotation state of the gear, a motor axially connected to the rotary shaft to rotate forward and reverse, a memory unit for storing minimum and maximum values of the seat belt, and detecting a fastening state of the seat belt The seat buckle sensor mounted on the seat buckle, the distance sensor for measuring the distance to the obstacle, the speed sensor for detecting the movement state of the vehicle, the minimum and maximum values of the passenger seat belt are measured and Adjust the length of the seat belt so that it can extend the length of the seat belt and detect the distance from the obstacle located in front of it. It characterized in that the controller is configured to reduce.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 차량의 시트벨트 자동조정장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the seat belt automatic adjustment device of the vehicle of the present invention.

도 2는 본 발명의 자동조정장치의 설치상태를 도시한 개략도로서, 종래 시트벨트(6)의 길이를 단속하기 위하여 사용되는 프리텐셔너(4)에 인접하여 설치된다. 본 발명에서는 특히 프리텐셔너(4)의 내부구조를 크게 변경함이 없이, 도면에는 상세히 표시되지 않았지만, 시트벨트(6)가 감겨지는 회전축(도 3의 4a)을 프리텐셔너(4)의 외부로 연장한 상태에서 자동조정장치를 설치함으로서 종래 차량에 장착이 용이하다.Fig. 2 is a schematic diagram showing an installation state of the automatic adjustment device of the present invention, which is provided adjacent to the pretensioner 4 which is conventionally used to control the length of the seat belt 6. In the present invention, without particularly changing the internal structure of the pretensioner 4, although not shown in detail in the drawing, the axis of rotation (4a in FIG. 3) in which the seat belt 6 is wound extends outward of the pretensioner 4. It is easy to install in a conventional vehicle by installing the automatic adjustment device in the state.

프리텐셔너(4)의 측면에는 시트벨트(6)의 길이변화량을 간접적으로 측정하기 위한 검출부(20)가 위치하고, 검출부(20)에 인접하여 회전축(4a)과 축결합되는 모터(38)가 설치되며, 또한 하부에는 제동부(25)가 설치되어 있다. 상세히 도시되지 않았지만 검출부(20)의 내부에는 톱니바퀴(도 3의 34)가 상기 회전축(4a)과 결합되어 있다.On the side of the pretensioner 4, a detection unit 20 for indirectly measuring the length change of the seat belt 6 is located, and a motor 38 is axially coupled to the rotating shaft 4a adjacent to the detection unit 20. In addition, a braking part 25 is provided in the lower part. Although not shown in detail, a cog wheel (34 in FIG. 3) is coupled to the rotation shaft 4a in the detection unit 20.

도 3에 도시된 것은 상기의 검출부(20), 제동부(25) 및 톱니바퀴(34)의 구조를 나타내는 정면/측면 구조도이다.3 is a front / side structure diagram showing the structure of the detection unit 20, the braking unit 25, and the cogwheel 34.

도면을 참고하면, 프리텐셔너(4)로부터 연장된 것으로 시트벨트(6)를 감기 위한 회전축(4a)이 외부로 연장되어 있으며, 상기 연장된 회전축(4a)에 방사상으로 다수의 홀(36)들이 형성된 톱니바퀴(34)가 축설되어 있다.Referring to the drawings, a rotating shaft 4a extending from the pretensioner 4 to wind the seat belt 6 is extended to the outside, and a plurality of holes 36 are formed radially in the extended rotating shaft 4a. The gear 34 is built up.

또한 상기 톱니바퀴(34)의 하부에는 톱니바퀴(34)의 회전을 제한하도록 돌출되는 것으로 판스프링(32)의 단부에 결합된 걸림쇠(26)와, 상기 걸림쇠(26)의 대향위치에 밀착된 영구자석(28)과, 상기 영구자석(28)과 일정거리 이격되어 설치되는 솔레노이드(30)를 포함하는 제동부(25)가 설치된다.In addition, the lower portion of the cogwheel 34 protrudes to restrict the rotation of the cogwheel 34 and is closely attached to the opposite position of the clasp 26 coupled to the end of the leaf spring 32 and the clasp 26. A permanent magnet 28 and a braking part 25 including a solenoid 30 installed at a predetermined distance from the permanent magnet 28 is installed.

또한 톱니바퀴(34)를 중심으로 걸림쇠(26)의 대향위치에는 다수의 적외선 다이오드(24)와, 이것들과 일정거리 이격되어 설치된 포토다이오드(22)가 구비된 검출부(20)가 설치되고, 회전축(4a)의 단부에는 모터(38)가 축상연결되어 있음을 알 수 있다.In addition, at the opposite position of the latch 26 around the gear 34, a plurality of infrared diodes 24 and a detection unit 20 provided with a photodiode 22 provided at a predetermined distance therefrom are provided. It can be seen that the motor 38 is axially connected to the end of 4a.

상기 톱니바퀴(34)는 걸림쇠(26)의 동작을 통하여 시트벨트(6)가 되감기지 않도록 방지하고, 또한 표면에 형성된 홀(36)을 통하여 검출부(20)에서 각도변화량을 검출하도록 하는 역할을 한다.The gear 34 serves to prevent the seat belt 6 from being rewound through the operation of the latch 26 and to detect the angle change amount in the detector 20 through the hole 36 formed on the surface thereof. do.

상기 홀(36)들은 도 3을 다시 참고하면 4개의 수직구멍을 1열로 하여 16열이 방사상으로 형성되어 있다. 또한 열의 갯수를 증가시키면 인식할 수 있는 단위각도가 감소되므로 세밀하게 변화량을 검출할 수 있다. 상기 홀(36)들을 통하여 적외선이 통과하여 톱니바퀴(34)의 회전량을 검출하게 된다.Referring to FIG. 3 again, the holes 36 are radially formed in four rows with four vertical holes in one row. In addition, increasing the number of columns reduces the permissible unit angle, so that the amount of change can be detected in detail. The infrared rays pass through the holes 36 to detect the amount of rotation of the gear 34.

회전량을 검출하는 검출부(20)는 적외선 다이오드(24)와 포토다이오드(22)가일정거리 이격되어 설치되어 있으며, 그 사이에 톱니바퀴(34)에 형성된 상기 홀(36)들이 위치하도록 설치되어 있다. 따라서 톱니바퀴(34)의 회동상태에 따라서 적외선 다이오드(24)로부터 방사되는 빛이 포토다이오드(22)에 입사되어서 신호를 검출할 수 있게 된다.The detection unit 20 for detecting the rotation amount is installed so that the infrared diode 24 and the photodiode 22 are spaced apart by a predetermined distance, and the holes 36 formed in the gear 34 are located therebetween. have. Therefore, the light emitted from the infrared diode 24 is incident on the photodiode 22 according to the rotational state of the gear 34 to detect a signal.

특히 본 발명에서는 톱니바퀴(34)에 형성된 홀(36)들이 전부 구멍이 뚫린 것이 아니라, 2진값(binary code)에 따라서 순차적으로 구멍을 뚫어줌(예를 들어 0000은 모두 폐쇄, 0001은 하단의 구멍 하나만을 개방)으로서 감김상태 또는 풀림상태를 판단할 수 있다. 예를 들어서 검출부(20)에 의한 홀(36)의 인식값이 0000 -> 0001 -> 0010, .. 과 같이 변화하면 풀림상태, ..., 0110 -> 0101 -> 0100,..과 같이 변화하면 감김상태로 인식한다. 물론 그 반대로 설정할 수 있음은 명백하다.Particularly, in the present invention, the holes 36 formed in the gear 34 are not all punched out, but are sequentially drilled according to a binary code (for example, 0000 is all closed and 0001 is the bottom). The opening state or the unwinding state can be determined by opening only one hole. For example, if the recognition value of the hole 36 by the detection unit 20 changes as 0000-> 0001-> 0010, .., then the loose state, ..., 0110-> 0101-> 0100, .. If changed, it is recognized as a wound state. Of course, the opposite can be set.

상기 톱니바퀴(34)는 표면에 어두운 계통의 색을 코우팅함으로서 적외선이 표면에 난반사되어 포토다이오드(22)가 이상동작을 야기하지 않도록 하는 것이 바람직하다.The gear 34 preferably coats dark color on the surface so that infrared rays are diffusely reflected on the surface so that the photodiode 22 does not cause abnormal operation.

상기 제동부(25)를 구성하는 상기 걸림쇠(26)는 승객이 시트벨트(6)를 채운후에 승객의 몸에 맞도록 설정한 경우에 동작하여 승객이 시트벨트(6)의 길이를 연장하였을 때 프리텐셔너(4)에 의하여 되감김이 발생하지 않도록 한다. 또한 충돌예상시에는 콘트롤러(40)로부터의 제어신호에 따라서 풀림기능이 작동하여 스프링(프리텐셔너에 장착됨)과 모터의 구동력으로 시트벨트(6)가 감길 수 있도록 톱니바퀴(34)의 잠금을 해제한다.The latch 26 constituting the braking portion 25 operates when the passenger sets the seat belt 6 to fit the body of the passenger after the seat belt 6 is filled so that the passenger extends the length of the seat belt 6. Rewinding does not occur by the pretensioner 4. In addition, when the collision is anticipated, the release function is activated in accordance with the control signal from the controller 40 to release the lock of the gear 34 so that the seat belt 6 can be wound by the spring (mounted in the pretensioner) and the driving force of the motor. do.

걸림쇠(26)는, 도 3을 다시 참고하면, 탄성력이 우수한 판스프링(32)의 단부에 결합되며, 판스프링(32)의 이면에는 영구자석(28)이 설치되고, 상기 영구자석(28)은 솔레노이드(30)의 전원인가상태에 따라서 솔레노이드(30)와 결합 또는 분리되며, 이에 따라서 걸림쇠(26)가 톱니바퀴(34)를 제동하는 역할을 한다. 상기 솔레노이드(30)의 전원공급은 콘트롤러(40)로부터의 신호에 의하여 수행된다.Referring to FIG. 3, the latch 26 is coupled to an end of the leaf spring 32 having excellent elasticity, and a permanent magnet 28 is installed on the rear surface of the leaf spring 32, and the permanent magnet 28 is provided. Is coupled to or separated from the solenoid 30 in accordance with the power-up state of the solenoid 30, and accordingly, the latch 26 serves to brake the gear 34. The power supply of the solenoid 30 is performed by a signal from the controller 40.

상기 모터(38)는 콘트롤러(40)로부터 제어신호를 입력받아 정회전 또는 역회전 작동되어 시트벨트(6)의 감김 및 풀림기능을 수행한다. 특히 충돌예상시에 시트벨트(6)의 감김동작을 수행하며, 고급차량에 장착된 IMS와 연계시에는 운전자의 설정값에 맞는 벨트길이로 시트벨트를 풀어주는데 사용된다.The motor 38 receives a control signal from the controller 40 and operates forward or reverse rotation to perform the winding and unwinding of the seat belt 6. Particularly, when the collision is anticipated, the seat belt 6 is wound up. In connection with the IMS mounted on the high-end vehicle, the seat belt 6 is used to loosen the seat belt with a belt length that matches the driver's setting value.

콘트롤러(40)는 본 발명의 자동조정장치를 제어하기 위한 것으로서, 제어프로그램과 제어데이터를 포함하고 있다. 콘트롤러(40)는 3가지 주요기능을 수행하며 간단히 설명하면 다음과 같다.The controller 40 is for controlling the automatic adjustment device of the present invention and includes a control program and control data. The controller 40 performs three main functions and is briefly described as follows.

첫 째는, 사용자가 착용하는 시트벨트의 길이데이터를 저장하는 기능이다. 즉, 승객이 시트버클과 결합을 위하여 시트벨트를 잡아당기면, 콘트롤러에서 풀림상태를 감지하며, 이 때 솔레노이드를 작동시켜 걸림쇠의 동작을 정지시킨다.The first is the function of storing the length data of the seat belt worn by the user. That is, when the passenger pulls the seat belt for engagement with the seat buckle, the controller detects the release state, and at this time, the solenoid is operated to stop the operation of the latch.

시트버클에 설치된 시트버클센서로부터의 신호(버클채움상태)가 입력된 후에 콘트롤러는 승객이 시트벨트를 놓으면 출력값변화(감김상태)를 인식하고, 변화멈춤시에 최소길이(승객의 몸에 시트벨트가 꼭 맞을 때의 길이)로 감지하여 메모리부에 최소값으로 저장하고, 감김방지용 걸림쇠의 동작신호를 인가한다.After the signal from the seat buckle sensor installed in the seat buckle (buckle filling state) is input, the controller recognizes the output value change (wound state) when the passenger releases the seat belt, and the minimum length (seat belt on the passenger's body) when the change stops. Is the length when it fits tightly), it is stored as the minimum value in the memory part, and the operation signal of the anti-wrap latch is applied.

승객이 시트벨트를 자신이 원하는 만큼 풀 때 콘트롤러는 출력변화(풀림상태)가 발생함을 인식하고 변화멈춤시에 메모리부에 최대값으로 저장한다. 그 후에최소값과 최대값을 비교하여 얼마만큼의 시트벨트가 더 풀려 나갔는지 연산하여 저장한다. 한편, IMS가 구비된 고급차량에서는, 상기 설정치가 사용자별로 분류되어 메모리에 기억할 수 있다.When the passenger unscrews the seat belt as much as he or she wants, the controller recognizes that an output change (unlocked) occurs and saves the maximum value in the memory when the change is stopped. After that, compare the minimum value with the maximum value and calculate how many seat belts have been released. On the other hand, in a high-end vehicle equipped with IMS, the set values may be classified for each user and stored in a memory.

둘 째는, 장애물 거리측정센서를 이용하여 앞차와의 거리를 감지하고 충돌상황을 예측하는 기능이다. 콘트롤러는 거리측정센서를 통해 앞차와의 거리를 감지한다. 단위시간당 거리를 측정하여 연산을 통해 전방의 장애물과 차량과의 접근속도를 계산한다. 컨트롤러는 이 접근속도를 바탕으로 제동거리를 계산한다. 그 이유는 앞의 장애물이 차량을 향해 오고 있는 경우 서로의 속도의 방향이 반대이기 때문에 자신의 차량의 속도와 상대방의 속도가 더해지는 결과가 된다. 만약 장애물이 정지해 있는 상황이라면 자신의 차량속도가 접근속도로 된다. 상기와 같이 차량상호간의 접근속도를 바탕으로 계산된 제동가능거리와 장애물과의 거리를 비교하여 충돌예상 판단을 한다.Second, the obstacle distance measuring sensor detects the distance to the vehicle ahead and predicts the collision situation. The controller detects the distance to the vehicle in front of the distance sensor. The distance per unit time is measured and the speed of approach between the vehicle ahead and the vehicle is calculated. The controller calculates the braking distance based on this approach speed. The reason for this is that when the obstacle ahead is coming toward the vehicle, the direction of each other's speed is reversed, and thus the speed of the vehicle and the speed of the opponent are added. If the obstacle is stationary, your vehicle speed is the approach speed. As described above, a collision prediction is determined by comparing the braking distance calculated based on the approach speed between the vehicles and the distance between the obstacles.

만일 제동가능거리가 장애물과의 거리보다 길 경우에는 충돌이 예상되며, 콘트롤러는 접근속도에 따른 예상충돌시간을 기준시간(모터의 시트벨트 감김시간)과 비교하여, 같거나 적을 경우에는 모터동작신호를 인가한다. 이렇게 미리 시트벨트를 지정위치(사용자의 신체에 맞는 시트벨트 길이)까지 감아줌으로서 충돌시에 프리텐셔너의 작동과 에어백의 작동에 오차를 줄여주는 효과가 있다.If the braking distance is longer than the obstacle, collision is expected, and the controller compares the estimated collision time according to the approach speed with the reference time (motor seat belt winding time). Apply. In this way, the seat belt is wound up to a predetermined position (seat belt length that fits the user's body), thereby reducing the error in the operation of the pretensioner and the airbag during the collision.

셋 째는, 충돌 예상시에 에어백 ECU의 출력을 바탕으로 다음 동작을 수행하는 것이다. 즉, 에어백의 센서가 미감지되거나 ECU출력이 없을 경우에는 사고미발생이거나 경미한 사고로써 일정시간 뒤에 시트벨트를 감김동작 전의 위치로 다시풀어준다. 이러한 동작은 모터의 작동 및 걸림쇠의 해제동작으로 간단히 이루어진다. 에어백센서의 출력이 발생하여 에어백이 동작한 경우 에어백 동작이 멈춘 뒤시트벨트를 풀어 승객의 호흡유지와 차량 탈출을 용이하게 한다. 상기와 같은 기능이 후에 도 4a 및 도 4b의 흐름도를 참고하여 상세히 설명된다.Thirdly, based on the output of the airbag ECU, when the collision is anticipated, the following operation is performed. In other words, if the sensor of the airbag is not detected or there is no ECU output, the seat belt is released to the position before the winding operation after a certain time due to no accident or minor accident. This operation is simply performed by the operation of the motor and the release of the latch. When the airbag is operated due to the output of the airbag sensor, the seatbelt is released after the airbag operation stops to facilitate the passenger's breathing and the vehicle escape. Such function is described in detail later with reference to the flowcharts of FIGS. 4A and 4B.

또한 상기 메모리부(42)는 시트벨트의 길이데이터, 즉 최소값과 최대값을 저장하는데 사용되며, 종래 차량에 장착된 IMS를 이용하여 구성할 수 있다. 또한 시트버클센서(44)는 시트벨트(2)의 결합상태를 인식하기 위한 것으로서 차량의 시트버클(12)에 설치된다. 또한 거리측정센서(46)는 차량의 진행방향에 위치하는 다른 차량등과 같은 장애물과의 거리를 측정하기 위한 센서이다. 또한 상기 스피드센서(48)는 차량의 이동상태를 검출하여 콘트롤러(40)로 입력시킨다.In addition, the memory 42 is used to store the length data of the seat belt, that is, the minimum value and the maximum value, and may be configured by using an IMS installed in a conventional vehicle. In addition, the seat buckle sensor 44 is installed in the seat buckle 12 of the vehicle to recognize the coupling state of the seat belt (2). In addition, the distance measuring sensor 46 is a sensor for measuring a distance from an obstacle such as another vehicle located in the traveling direction of the vehicle. In addition, the speed sensor 48 detects a moving state of the vehicle and inputs it to the controller 40.

또한 상기 에어백 ECU(50)는 차량충돌시에 에어백(미도시됨)의 작동을 제어하는 것으로서 차량에 기장착된 것이다. 에어백 ECU(50)로부터 작동신호가 출력되면, 콘트롤러(40)에서 이것을 검출하여 에어백 동작후의 시트벨트 작동상태를 결정한다. 즉, 충돌이 예상되었으나 에어백이 작동되지 않은 경우에는 운전자의 회피동작으로 인하여 장애물을 피한 것으로 판단하고 조여진 시트벨트(6)를 풀어주도록 콘트롤러(40)에서 제어신호를 모터(38)에 출력한다. 또한 에어백의 작동후에는 일정시간 후에 시트벨트(6)를 느슨하게 풀어줌으로서 의식을 잃은 승객의 호흡을 용이하게 해주며 또한 차량밖으로의 탈출을 용이하게 하여준다.In addition, the airbag ECU 50 is mounted on the vehicle to control the operation of the airbag (not shown) during the vehicle crash. When the operation signal is output from the airbag ECU 50, the controller 40 detects this and determines the seat belt operation state after the airbag operation. That is, when a collision is expected but the airbag is not operated, it is determined that the obstacle is avoided due to the driver's avoiding operation, and the controller 40 outputs a control signal to the motor 38 to release the tightened seat belt 6. In addition, after the operation of the airbag by loosening the seat belt (6) after a certain time to facilitate the unconscious passengers breathing and facilitates escape out of the vehicle.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 차량의 시트벨트 자동조정장치의 작동상태를 도 4a 및 4b를 참고하여 설명하면 다음과 같다. 동작은 승객의 데이터가 저장되어 있지 않은 상태 및 IMS에 저장되어 있는 상태로 구분되어 수행된다.Referring to Figures 4a and 4b the operating state of the seat belt automatic adjustment device of the vehicle having the configuration as described above are as follows. The operation is performed by dividing the passenger's data into the non-stored state and the state stored in the IMS.

먼저, 전원이 인가되면 컨트롤러(40)는 다음의 두가지 신호를 받게 된다. 첫 째는, 검출부(20)의 포토다이오드(22)로부터 입력되는 신호이다. 승객이 차량에 탑승하고 시트(2)에 착석한 상태에서 시트벨트(6)를 잡아당기면 프리텐셔너(4)의 측면에 설치된 검출부(20)의 포토다이오드(22)로부터 출력변화(풀림)신호가 컨트롤러(40)에 입력된다. 그러면 콘트롤러(40)는 솔레노이드(30)를 작동시켜 걸림쇠(26)가 톱니바퀴(34)에 걸리지 않도록 제어한다.First, when power is applied, the controller 40 receives the following two signals. The first is a signal input from the photodiode 22 of the detector 20. When the passenger pulls the seat belt 6 while the passenger is in the vehicle and is seated on the seat 2, an output change (unwind) signal is output from the photodiode 22 of the detector 20 installed on the side of the pretensioner 4. It is input to 40. The controller 40 then operates the solenoid 30 to control the latch 26 not to be caught in the gear 34.

승객이 시트버클(12)에 시트벨트(6)의 결합부재(10)를 결합시키면 시트버클 센서(44)로부터 신호가 발생되고 컨트롤러(40)는 검출부(20)의 검출값의 변화상태를 통하여 감김동작을 판단하고 더 이상의 감김상태에 변화가 없으면 그 때의 검출값을 메모리부(42)에 저장한다. 이것은 시트버클(12)에 채운다음 시트벨트(6)를 놓았을 경우로서 프리텐셔너의 내장된 스프링에 의해 되감겨 신체에 꼭 맞는 길이(최소값)이 된다.When the passenger couples the engagement member 10 of the seat belt 6 to the seat buckle 12, a signal is generated from the seat buckle sensor 44, and the controller 40 changes the detection value of the detection unit 20 through a change state. The winding operation is judged, and if there is no change in the winding state, the detected value at that time is stored in the memory unit 42. This is the case when the seat belt 6 is placed in the seat buckle 12 and then the seat belt 6 is placed and rewound by the built-in spring of the pretensioner to have a length (minimum value) that fits perfectly with the body.

그 다음 컨트롤러(40)는 솔레노이드(30)의 동작을 멈춰 걸림쇠(26)를 작동시키고 운전자가 자신이 원하는 벨트길이로 조정하고 난 뒤 그때의 값을 메모리부(42)에 저장시킨다. 이 때 검출부의 포토다이오드(22)의 출력변화는 풀림의 순서가 되며 변화가 멈추었을 때의 값을 최대값으로 저장한다. 한편, 걸림쇠(26)가 작동되더라도 시트벨트(6)는 종래와 같이 길이를 늘이는 것이 가능하며, 시트벨트(6)가 감기는 것을 방지한다. 상기와 같이 최소값과 최대값이 저장된 후에 콘트롤러(40)는 여유벨트길이값을 연산, 저장한다.Then, the controller 40 stops the operation of the solenoid 30 to operate the latch 26 and the driver adjusts the belt length to the desired belt length, and then stores the value in the memory 42. At this time, the output change of the photodiode 22 of the detection unit is in the order of loosening, and the value when the change is stopped is stored as the maximum value. On the other hand, even when the latch 26 is operated, the seat belt 6 can be lengthened as in the prior art, and prevents the seat belt 6 from being wound. After the minimum value and the maximum value are stored as described above, the controller 40 calculates and stores the allowable belt length value.

상기와 같이 최소값과 최대값을 검출하는 과정에서 콘트롤러(40)는 시트버클센서(44)의 출력을 항상 체크하여 운전자의 임의동작에 의해 시트벨트의 최소값과 최대값을 설정하지 못하면 RESET를 수행하여 설정과정을 다시 수행한다.In the process of detecting the minimum and maximum values as described above, the controller 40 always checks the output of the seat buckle sensor 44 and performs a RESET if the minimum and maximum values of the seat belt cannot be set by the driver's arbitrary operation. Perform the setup process again.

또한 특정승객에 대한 최소값과 최대값의 데이터가 미리 저장되어 있는 IMS로부터 데이터를 입력받는 경우에는, 컨트롤러(40)에서 미리 입력해 놓은 희망벨트길이(최대값)와 최소벨트길이(최소값)를 알고 있으므로 솔레노이드(30)를 작동시켜 걸림쇠(26)를 미작동시킨 다음 입력해 놓은 최대값(희망벨트길이)까지 모터(38)를 작동시킨 후에 걸림쇠(26)를 작동시키도록 솔레노이드(30)를 정지시킨다.In addition, when receiving data from the IMS in which the minimum and maximum values for a particular passenger are stored in advance, the desired belt length (maximum value) and minimum belt length (minimum value) previously inputted by the controller 40 are known. Therefore, the solenoid 30 is stopped by operating the solenoid 30 to deactivate the latch 26 and then operating the motor 38 up to the maximum value input (desired belt length) and then stopping the solenoid 30 to operate the latch 26. Let's do it.

상기와 같이 하여 시트벨트(6)의 길이조정이 완료되면, 콘트롤러(40)는 스피드센서(48)와 거리측정센서(46)로부터 신호를 입력받는다.When the length adjustment of the seat belt 6 is completed as described above, the controller 40 receives a signal from the speed sensor 48 and the distance measuring sensor 46.

차량이 운행중일 경우(스피드센서를 통하여 검출하며 속도가 '0' 이상)에는, 차량의 전방에 위치한 장애물을 거리측정센서(46)가 단위시간당거리를 감지하고, 승객탑승차량과의 접근속도를 파악하고, 접근속도에 따른 제동가능거리를 연산하여 콘트롤러(40)의 동작기준을 준비한다. 예를 들어, 정지된 장애물의 경우에는 장애물의 접근속도는 현재 차량속도가 된다. 이 경우에는 현재 차량속도에 따른 제동거리와 장애물과의 거리를 비교하여 충돌을 예측할 수 있다.When the vehicle is in operation (detected through the speed sensor and the speed is greater than '0'), the distance measuring sensor 46 detects the distance per unit time for the obstacle located in front of the vehicle and measures the approach speed with the passenger boarding vehicle. The controller calculates the braking possible distance according to the approaching speed and prepares the operation criteria of the controller 40. For example, in the case of a stationary obstacle, the approach speed of the obstacle becomes the current vehicle speed. In this case, collision can be predicted by comparing the distance between the braking distance and the obstacle according to the current vehicle speed.

또한 장애물이 운동중으로서 브레이크를 통해 감속하고 있는 경우에는 운전자의 인지에 의해 제동을 하게 되며 서로 비슷한 속도를 유지하므로 접근 속도가 0에 가까워진다.In addition, when an obstacle is in motion and is decelerating through the brake, the driver's perception is braked and the speed is approaching zero because it maintains similar speeds.

그러나 앞차가 사고가 나서 급격한 속도 감속을 보이는 경우는 상기한 정지된 장애물과 같은 효과를 보이므로 접근속도가 급격히 상승하면서 차량속도와 비슷하게 된다. 이 때에도 역시 앞서의 경우와 같이 연산 가능하다.However, when the vehicle ahead of the accident shows a sudden speed deceleration has the same effect as the above-mentioned obstacles, the approach speed is sharply increased and becomes similar to the vehicle speed. In this case, too, operation can be performed as in the previous case.

한편, 반대방향으로 운동중인 장애물은, 중앙선을 침범한 경우를 예로 들수 있으며 상대차가 50Km/h이고 자기 차량이 60km/h로 이동중이라고 가정한다. 이 때 컨트롤러(40)가 인식하는 접근속도는 110Km/h이며 이 접근속도를 기준으로 제동가능 거리를 판단, 시트벨트 감김제어 수행한다.On the other hand, the obstacle in motion in the opposite direction, for example, in the case of invading the center line, it is assumed that the relative vehicle is 50Km / h and his vehicle is moving at 60km / h. At this time, the approach speed recognized by the controller 40 is 110Km / h, and the braking distance is determined based on the approach speed, and seat belt winding control is performed.

장애물과의 거리가 제동가능거리보다 작을 때 접근속도에 따른 충돌예상시간을 측정하여 기준시간 'T'와 비교한다. 상기 기준시간 'T'는 연장된 시트벨트를 지정위치까지 되감기는 시간 + 여유시간이 된다. 비교결과, 기준시간 'T'보다 예상충돌시간이 크면 다시 센서를 확인하여 운전자의 회피동작으로 장애물을 피했는지 파악하여 불필요한 감김 동작을 줄이게 한다.When the distance to the obstacle is smaller than the braking distance, the estimated collision time according to the approaching speed is measured and compared with the reference time 'T'. The reference time 'T' is a time for rewinding the extended seat belt to a designated position + a spare time. As a result of the comparison, if the predicted collision time is greater than the reference time 'T', the sensor is checked again to determine whether the obstacle is avoided by the driver's avoidance operation, thereby reducing the unnecessary winding operation.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 컨트롤러가 모터(38)에게 여유벨트의 감김 동작신호를 보내는 것은 접근속도에 따른 제동거리가 장애물과의 거리보다 길고 또한 예상충돌시간이 모터의 감김동작 작동시간과 같거나 작은 경우에만 동작하게끔 되어 있다.According to the present invention as described above, the controller sends the winding operation signal of the extra belt to the motor 38, the braking distance according to the approach speed is longer than the distance to the obstacle, and the expected collision time is the same as the winding operation operation time of the motor Will only work if the

만일 차량운행시 전방에서 갑자기 장애물이 나타나 모터되감김시간 'T' 이전에 충돌이 일어난 것과 같은 급박한 경우에는, 콘트롤러가 충돌직전까지 감긴 시트벨트의 길이를 측정하여 에어백 ECU(50)로 전송하고, 에어백 ECU(50)는 이것을 이용하여 이전 컨트롤러의 연산에 의해 계산된 시트벨트의 여유길이와 감산연산을 통해 나온 현재 시트벨트 여유길이를 기준으로 프리텐셔너 및 에어백 점화시기를 재조정하도록 구성하는 것도 가능하다.If an obstacle suddenly appears from the front while driving, such as a collision occurred before the motor rewind time 'T', the controller measures the length of the seat belt wound until the collision and transmits it to the airbag ECU 50. In addition, the airbag ECU 50 may be configured to readjust the pretensioner and the airbag ignition timing based on the allowable length of the seat belt calculated by the operation of the previous controller and the present seat belt allowable length obtained through the subtraction operation. .

상기와 같이 시트벨트감김제어를 수행한 후에 콘트롤러(40)는 에어백 ECU(50)의 동작결과를 기다린다. 만약 운전자의 회피동작으로 사고를 면한 경우 에어백 ECU(50)의 출력이 없으므로 일정 시간 'T1'이 경과한 후에 다시 승객의 희망 길이(최대값)까지 풀어준다.After performing the seat belt winding control as described above, the controller 40 waits for the operation result of the airbag ECU 50. If the driver avoids the accident due to the driver's avoidance operation, the airbag ECU 50 has no output, and after the predetermined time 'T1' has elapsed, the driver unwinds to the desired length (maximum value).

그리고 차량이 사고를 당한 경우에는 에어백 ECU(50)의 출력이 생기므로 이 경우에는 에어백의 동작이 종료된 후 모터(38)를 이용, 프리텐셔너로 당겨진 승객의 시트벨트를 풀어 승객의 가슴 압박 요인을 제거, 호흡을 손쉽게 하며, 운전자가 쉽게 차량에서 탈출할 수 있도록 한다.When the vehicle is in an accident, the airbag ECU 50 is output. In this case, after the airbag operation is finished, the seat belt of the passenger pulled by the pretensioner is released using the motor 38 to reduce the pressure of the passenger's chest. It is easy to remove, breathe and makes it easier for the driver to escape from the vehicle.

또한 차속이 '0'인 경우 컨트롤러는 시트버클센서(44)의 입력을 통해 승객이 시트벨트(6)를 풀었을 경우 솔레노이드(30)를 작동시켜 감김방지용 걸림쇠(26)를 풀고 모터(28)를 이용하여 시트벨트(6)를 완전히 되감아 차량하차시 불편이 없도록 한다. 그리고 시트벨트를 안풀었을 경우, 다시말하여, 시트버클 해제신호가 없을 경우에는 계속 스피드센서(48)의 입력을 체크하도록 대기상태를 유지한다.In addition, when the vehicle speed is '0', the controller operates the solenoid 30 when the passenger releases the seat belt 6 through the input of the seat buckle sensor 44 to release the anti-wrap catch 26 and the motor 28. Rewind the seat belt 6 completely so that there is no inconvenience when getting off the vehicle. When the seat belt is not released, in other words, when there is no seat buckle release signal, the standby state is maintained to check the input of the speed sensor 48.

이와 같은 본 발명에 의하면 승객이 원하는 만큼 시트벨트의 길이를 연장할 수 있어서 시트벨트로 인한 압박을 받지 않으며 차량충돌 예상시에 자동으로 되감김동작이 수행되어 차량충돌시 신체의 쏠림방지 및 에어백의 정확한 동작이 수행되도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, the length of the seat belt can be extended as much as the passenger desires, so that the seat belt is not pressed by the seat belt and the rewinding operation is automatically performed when a vehicle collision is predicted, thereby preventing the body from tipping and the airbag. There is an effect that the correct operation is performed.

Claims (5)

차량의 시트벨트의 길이를 제어하는 프리텐셔너를 포함하는 시트벨트 제어용 장치에 있어서,An apparatus for seat belt control comprising a pretensioner for controlling the length of a seat belt of a vehicle, 프리텐셔너(4)로부터 연장된 회전축(4a)에 축설되며 위치검출용 홀(36)이 형성된 톱니바퀴(34)와, 상기 톱니바퀴(34)의 회동상태를 제어하기 위한 제동부(25)와, 상기 톱니바퀴(34)의 회동상태를 검출하기 위한 검출부(20)와, 상기 회전축(4a)과 축상 연결되어 정, 역회전시키는 모터(38)와, 시트벨트의 최소값, 최대값을 저장하기 위한 메모리부(42)와, 시트벨트의 체결상태를 검출하기 위하여 시트버클(12)에 장착되는 시트버클센서(44)와, 장애물과의 거리를 측정하기 위한 거리측정센서(46)와, 차량의 이동상태를 검출하기 위한 스피드센서(48), 승객의 시트벨트의 최소값과 최대값을 각각 측정하고 최대값으로 연장될 수 있도록 시트벨트의 길이를 조정하며 전방에 위치한 장애물과의 거리를 검출하여 충돌이 예상되면 시트벨트의 길이를 감소시키는 콘트롤러(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 시트벨트 자동조정장치.A cog wheel 34 arranged on a rotating shaft 4a extending from the pretensioner 4 and having a position detecting hole 36, a braking unit 25 for controlling the rotational state of the cog wheel 34; A detector 20 for detecting the rotational state of the gear 34, a motor 38 axially connected to the rotational shaft 4a for forward and reverse rotation, and a minimum and maximum value for the seat belt. The memory unit 42, the seat buckle sensor 44 mounted on the seat buckle 12 to detect the fastening state of the seat belt, the distance measuring sensor 46 for measuring the distance between the obstacle and the vehicle Speed sensor 48 for detecting the movement state, the minimum and maximum values of the seat belt of the passenger are respectively measured, and the length of the seat belt is adjusted to extend to the maximum value, and the collision is detected by detecting the distance to the obstacle located in front of the vehicle. Controller 40 to reduce seat belt length if expected Automatic adjusting device of a vehicle seat belt which is characterized in that configuration. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제동부(25)가 톱니바퀴(34)의 회전을 제한하도록 돌출되는 것으로 판스프링(32)의 단부에 결합된 걸림쇠(26)와, 상기 걸림쇠(26)의 대향위치에 밀착된 영구자석(28)과, 상기 영구자석(28)과 일정거리 이격되어 설치되는 솔레노이드(30)를포함하는 것을 특징으로 차량의 시트벨트 자동조정장치.The brake portion 25 protrudes to restrict the rotation of the gear 34 and the latch 26 coupled to the end of the leaf spring 32 and the permanent magnet in close contact with the opposite position of the latch 26. 28), and the seat belt automatic adjustment device of the vehicle, characterized in that it comprises a solenoid (30) which is installed spaced apart from the permanent magnet (28). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 검출부(20)가 적외선 다이오드(24)와 포토다이오드(22)가 일정거리 이격되어 설치되어 있으며, 그 사이에 톱니바퀴(34)에 형성된 상기 홀(36)들이 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 시트벨트 자동조정장치.The detection unit 20 is installed so that the infrared diode 24 and the photodiode 22 are spaced apart from each other, and the holes 36 formed in the cogwheel 34 are located therebetween. Vehicle seat belt automatic adjustment device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 톱니바퀴(34)의 홀(36)들이 4개의 수직구멍을 1열로 하여 16열이 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 시트벨트 자동조정장치.The seat belt automatic adjusting device for a vehicle, characterized in that 16 rows are radially formed using four vertical holes as one row. 제1항 또는 제4항중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 홀(36)들이 2진코드체계에 의하여 홀이 폐쇄되거나 개방되는 것을 특징으로 하는 차량의 시트벨트 자동조정장치.The seat belt automatic adjustment device of the vehicle, characterized in that the hole is closed or opened by the binary code system.
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