KR20120053315A - 승객감지장치 및 감지방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 회전속도를 감지하는 회전속도센서; 시트에 내부에 배치되어 시트의 진동을 측정하는 진동센서; 및 상기 회전속도센서가 감지한 엔진의 회전속도에 대응하는 기 저장된 진동에 대한 기준데이터와 상기 진동센서가 측정한 진동에 대한측정데이터를 비교하여 승객을 감지하는 제어유닛를 포함하여 중량이 가벼우며 시트에 장착이 용이하고, 정전기와 수분에 의한 파손이 방지되는 승객감지장치에 관한 것이다.

Description

승객감지장치 및 감지방법{Apparatus and method for sensing passenger.}

본 발명은 승객감지장치 및 감지방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진동센서를 통해 차량에 승객이 탑승하였는지를 감지하는 장치와 그 감지방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 승객의 안전을 위한 각종 안전장치가 구비되는 바, 그 중 자동차의 구조물과 승객 사이에서 부풀어 올라서, 상기 승객이 자동차의 구조물에 직접적으로 접촉되는 것을 방지하기 위한 에어백을 들 수 있다.

그런데, 상기 에어백은 시트에 앉은 승객이 일반적인 성인일 경우에는 별다른 문제가 없으나, 상기 시트에 앉은 승객이 유아, 어린이, 또는 신체적 조건이 열악한 성인일 경우에는 상기 에어백의 높은 전개압으로 인해 오히려 부상을 당하는 문제점이 있다.

따라서, 승객을 상기 일반적인 성인, 유아, 어린이, 또는 신체적 조건이 열악한 성인 등으로 구분하여서, 에어백의 전개압을 달리할 필요성이 있다.

통상적으로, 상기 유아, 어린이, 또는 신체적 조건이 열악한 성인은 조수석에 앉게 되는 바, 북미에서는 상기 조수석에 앉은 승객을 상기 일반적인 성인, 1세 이하의 유아, 3세 이하의 유아, 6세 이하의 어린이 및 5%의 여성 등으로 구분하여, 에어백의 전개압을 달리하도록 법규를 마련하고 있는 실정이다.

따라서, 상기 조수석에는 상기 조수석에 앉은 승객이 상기 일반적인 성인인지, 아니면 유아, 어린이, 또는 신체적 조건이 열악한 성인인지를 구분하기 위한 승객감지장치가 장착된다.

종래의 승객감지장치는 승객의 중량을 인식하여 승객의 탑승여부와 탑승한 승객을 1세유아와 성인을 구분하는 중량 인식형 승객감지장치를 주로 사용한다.

그러나 종래의 승객감지장치는 복수개의 중량센서를 시트프레임에 장착하여야하는 바 시트프레임 구조변경을 하여 장착해야하는 문제점과 중량센서를 이용하기에 무게가 무거운 문제점이 있었다.

또한, 시트에 장착되기 때문에 설치가 어렵고 승객이 불편함을 느낄 수 있는 문제점과 중량센서는 축전용량을 이용하기 때문에 정전기 및 수분에 약하다는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정전기와 수분에 의해 승객감지장치가 파손되는 것을 방지하는 승객감지장치 및 그 감지방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 진동센서를 사용하여 승객감지장치를 시트에 용이하게 장착할 수 있는 승객감지장치 및 그 감지방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 승객감지장치는, 엔진의 회전속도를 감지하는 회전속도센서; 시트에 내부에 배치되어 시트의 진동을 측정하는 진동센서; 및 상기 회전속도센서가 감지한 엔진의 회전속도에 대응하는 기 저장된 진동에 대한 기준데이터와 상기 진동센서가 측정한 진동에 대한 측정데이터를 비교하여 승객을 감지하는 제어유닛를 포함한다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 승객감지방법은 엔진 시동시 회전속도센서를 통해 엔진의 회전속도를 감지하는 단계; 상기 엔진에 의해 발생한 시트의 진동을 진동센서로 측정하는 단계; 및 감지된 엔진의 회전속도에 대응한 기 저장된 기준데이터를 호출하여 상기 기준데이터와 상기 진동센서가 측정한 측정데이터를 비교하여 승객을 감지하는 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 승객감지장치 및 그 감지방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　진동센서를 이용하여 정전기나 수분에 의해 승객감지장치가 파손되는 것을 방지하는 장점이 있다.

둘째,　진동센서를 이용하여 승객이 시트에 착석시 불편함을 저감하는 장점도 있다.

셋째,　가벼운 진동센서를 이용하여 승객감지장치의 중량을 저감하는 장점도 있다.

넷째, 진동센서를 시트에 장착이 용이한 것을 사용하여 생산성을 향상시키는장점도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동센서의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치가 차량에 배치된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치의 진동센서가 측정한 진동의 진폭그래프를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치를 나타내는 개략적인 블록도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치에 의한 감지방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 승객감지장치 및 그 감지방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치는 엔진(50)의 회전속도를 감지하는 회전속도센서(40); 시트(10)에 내부에 배치되어 시트(10)의 진동을 측정하는 진동센서(20); 및 회전속도센서(40)가 감지한 엔진(50)의 회전속도에 대응하는 기 저장된 진동에 대한 기준데이터와 진동센서(20)가 측정한 진동에 대한 측정데이터를 비교하여 승객(P)을 감지하는 제어유닛(30)를 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치의 진동센서(20)는 차량의 시트(10)내부에 설치된다. 시트(10)는 승객(P)의 엉덩이 부분을 지지하는 시트쿠션과 승객(P)의 등을 지지하는 시트 백을 포함한다. 진동센서(20)는 시트 쿠션의 내부에 배치되는 시트프레임(11)에 설치된다. 다만 본 발명의 다른 실시예에서는 시트 백의 내부에 배치되는 시트프레임(11)에 설치될 수도 있다.

진동센서(20)는 시트(10)의 내부에 배치되며, 시트(10)의 진동을 측정한다.

승객(P)이 시트(10)에 착석시 승객(P)의 하중에 의해 시트 쿠션이 가압되며, 이때 시트쿠션의 내부에 있던 진동센서(20)도 압력을 받게 된다.

따라서 엔진(50)의 회전속도에 의해 발생한 시트(10)의 진동은 승객(P)의 착석시 승객(P)의 하중에 의해 저감된다.

반면에, 시트(10)가 공석일 경우에 엔진의 회전속도에 의해 발생한 시트(10)의 진동은 거의 변화가 없다.

따라서 시트(10)가 공석일 경우에, 진동센서(20)가 측정하는 진동에 대한 측정데이터 중 진폭데이터와; 시트(10)에 승객(P)이 착석한 경우에, 진동센서(20)가 측정하는 진동에 대한 측정데이터 중 진폭데이터을 비교하면, 승객(P)이 착석한 경우에 진동센서(20)가 측정하는 진폭데이터의 크기가 승객(P)이 공석일 경우에 진동센서(20)가 측정하는 진폭데이터의 크기보다 작다.

진동센서(20)에서 측정한 진동에 대한 측정데이터는 제어유닛(30)으로 전송되고, 제어유닛(30)은 진동센서(20)로부터 전송되는 측정데이터에 따라 시트(10)에 승객(P)이 착석여부를 감지할 수 있다.

또한, 제어유닛(30)은 시트(10)에 승객(P)이 착석한 경우에 안전벨트를 착용하지 않았다면, 승객(P)에게 안전벨트를 착용하라고 알려주는 경고음 및/또는 경고등이 작동되도록 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동센서의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치의 진동센서(20)는 진동이 발생하면 필름이 흔들리는 피에조 필름센서(21)로 이루어진다.

피에조 필름센서(21)는 시트프레임(11)의 하부에 장착되어서 승객(P)이 시트(10)에 착석시 시트(10)에 가해지는 압력에 의해 필름이 흔들리게 되고 이를 이용하여 진동에 대한 데이터를 측정한다. 다만 본 발명의 다른 실시예에서는 시프프레임의 상부에 피에조 필름센서(21)가 장작될 수 도 있다.

또한 피에조 필름센서(21)는 크기가 작고, 경량의 센서인바 시트프레임(11)에 장착이 용이하고 경량인바 차량의 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한 크기도 작은바 승객(P)이 시트(10)에 착석시 센서로 인한 불편함을 저감시킬 수 있다.

피에조 필름센서(21)는 진동에 대한 진폭, 주파수, 주기 등을 측정할 수 있다. 또한 피에조 필름센서(21)는 진동에 대한 데이터 측정뿐만 아니라 Flexible 스위치 센서로서도 이용이 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치가 차량에 배치된 것을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치의 진동센서(20)가 측정한 진동의 진폭그래프를 나타낸 도면이다.

도 3 과 도 4를 참조하면, 차량 전방에 엔진(50)이 장착되고, 엔진(50)이 작동시 엔진(50)의 회전속도에 의해 진동이 발생된다. 엔진(50)에서 발생한 진동은 차량 하부샤시를 통해 시트프레임(11)에 진동이 전달된다.

따라서, 시트(10) 내부에 배치되는 시트프레임(11)은 진동하게 되고, 시트프레임(11)의 하부에 장착된 진동센서(20)에 진동을 전달한다.

진동센서(20)는 시트프레임(11)의 하부에 장작되며, 복수개가 시트프레임(11)에 구비될 수 있다.

진동센서(20)는 시트프레임(11)에 장착되어 시트(10)의 진동을 측정하게 되고 측정한 진동에 대한 측정데이터에는 진폭, 주파수, 주기 등의 데이터를 포함한다.

진동센서(20)는 진동에 대해 측정한 측정데이터를 제어유닛(30)에 전달하게 된다.

회전속도센서(40)는 차량의 내부에 배치되어 엔진(50)의 회전속도를 감지한다.

회전속도센서(40)는 엔진(50)과 제어유닛(30)에 연결되며 감지된 엔진(50)의 회전속도를 제어유닛(30)에 전달한다.

제어유닛(30)은 차량의 내부에 배치되며 진동센서(20)와 회전속도센서(40), 출력장치 및 에어백 장치(60) 등과 연결된다.

제어유닛(30)은 회전속도센서(40)에서 감지한 회전속도데이터를 전달받아 그에 대응하는 기 저장된 진동에 대한 기준데이터를 호출하고, 진동센서(20)가 측정한 진동에 대한 측정데이터를 전달받아 기준데이터와 측정데이터를 비교하여 승객(P)이 시트(10)에 착석여부를 감지한다.

제어유닛(30)이 승객(P)을 감지하는 기본원리는 엔진(50) 및 시트(10)에서 발생하는 진동을 이용하여 승객(P)이 탑승했을 때 시트(10)에 가압되는 압력에 따른 시트(10)의 진동의 진폭이 저감되는 것을 측정하여 승객(P)을 감지하는 원리이다.

다만, 본 발명의 다른 실시예에서는 승객(P)의 무게에 따라 시트(10)에 가압되는 압력의 크기가 다르기에, 시트(10)에 가압되는 압력이 달라진다.

따라서 시트(10) 진동의 진폭이 저감되는 크기도 달라지게 되고, 이를 측정하여 승객(P)이 유아인지 성인인지를 감지할 수 도 있다.

제어유닛(30)이 승객(P)을 감지하는 기본원리에 대한 수식은 F = m*a= m*{-X*W ²*Sin (w*t)}이다. 여기서 F는 엔진(50)진동의 힘이고, W는 엔진(50)진동의 각속도, w는 시트프레임(11)의 각속도, X는 시트프레임(11)의 진폭, m은 승객(P)의 질량을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치의 진동센서는 승객이 시트에 착석여부에 따라 다른 진폭을 측정하게 된다.

도 4를 참조하면, 시트의 진폭그래프(70)는 시트 착석시 진폭그래프(72)의 진폭크기가 시트 공석시 진폭그래프(71)의 진폭크기 보다 작아짐을 알수 있다. 이는 승객(P)이 시트(10)에 착석하여 시트(10)에 가해기는 가압에 의해 시트(10)의 진폭이 작아지기 때문이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 시트 착석시 진폭그래프(72)의 진폭의 크기에 따라 시트(10)에 유아가 탑승했는지 성인이 탑승하였는지를 구별할 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치를 나타내는 블록도이다.

도 3과 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치는 진동센서(20), 회전속도센서(40), 제어유닛(30), 에어백 장치(60) 및 출력장치를 포함한다.

회전속도센서(40)는 엔진(50) 작동시 엔진(50)의 회전속도를 감지하여 이를 제어유닛(30)으로 전달한다.

진동센서(20)는 엔진(50)의 회전속도에 의해 발생한 진동에 의해 시트(10)에 발생하는 진동을 측정하여 이를 제어유닛(30)으로 전달한다.

제어유닛(30)은 회전속도센서(40)가 감지한 엔진(50)의 회전속도에 대응하는 기 저장된 진동에 대한 기준데이터와 진동센서(20)가 측정한 진동에 대한 측정데이터를 비교하여 승객(P)을 감지한다.

또한 제어유닛(30)은 기준데이터와 측정데이터의 진폭데이터를 비교하고 측정데이터의 진폭의 크기에 따라 승객(P)의 유형을 감지한다.

제어유닛(30)은 승객(P)의 탑승여부와 승객(P)의 유형을 감지하면 승객(P)에 대한 데이터를 에어백 장치(60)로 출력한다.

따라서 제어유닛(30)은 차량 충돌시 승객(P)이 탑승한 시트(10)에 대응하는 에어백만 전개되도록 하고, 승객(P)의 유형에 따라 에어백의 전개속도를 조절한다.

에어백 장치(60)는 운전석 에어백(62), 조수석 에어백(61) 및 커튼에어백(63) 중 적어도 하나를 포함한다.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치에 의한 감지방법을 나타내는 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 승객감지장치의 감지방법은 엔진(50) 시동시 회전속도센서(40)를 통해 엔진(50)의 회전속도를 감지하는 단계; 엔진(50)에 의해 발생한 시트(10)의 진동을 진동센서(20)로 측정하는 단계; 감지된 엔진(50)의 회전속도에 대응한 기 저장된 기준데이터를 호출하여 기준데이터와 진동센서(20)가 측정한 측정데이터를 비교하여 승객(P)을 감지하는 단계를 포함한다.

순차적인 단계를 자세히 설명하면, 엔진(50)에 시동을 걸어 엔진(50)이 작동하면 회전속도센서(40)가 엔진(50)의 회전속도를 감지한다. 이에 감지된 회전속도데이터는 제어유닛(30)으로 전달된다.

엔진(50)의 회전속도에 의해 발생한 시트(10)의 진동을 진동센서(20)가 측정한다. 이에 시트(10)의 진동에 대한 측정데이터는 제어유닛(30)으로 전달된다.

제어유닛(30)은 감지된 엔진(50)의 회전속도에 대응한 기 저장된 기준데이터를 호출하고, 기준데이터 중 진폭값이 측정데이터 중 진폭값보다 큰 경우인지를 판단한다. 큰 경우라면 측정데이터에 대응하는 승객(P)의 탑승데이터와 승객(P)의 유형데이터를 에어컨 장치에 전달한다.

에어백 장치(60)는 차량충돌시 승객(P)의 탑승데이터와 승객(P)의 유형데이터에 대응하도록 에어백 쿠션을 전개한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: 시트 11: 시트프레임
20: 진동센서 21: 피에조 필름센서
30: 제어유닛 40: 회전속도센서
50: 엔진 60: 에어백장치
61: 조수석 에어백 62: 운전석 에어백
63: 커튼 에어백 70: 시트의 진폭그래프
71: 시트 공석시 진폭그래프 72: 시트 착석시 진폭그래프 P: 승객

Claims (6)

1. 엔진의 회전속도를 감지하는 회전속도센서;
   시트에 내부에 배치되고, 시트의 진동을 측정하는 진동센서; 및
   상기 회전속도센서가 감지한 엔진의 회전속도에 대응하는 기 저장된 진동에대한 기준데이터와 상기 진동센서가 측정한 진동에 대한 측정데이터를 비교하여 승객을 감지하는 제어유닛를 포함하는 승객감지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진동센서는 진동이 발생하면 필름이 흔들리는 피에조 필름센서로 이루어지는 승객감지장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 시트의 내부에 시트프레임이 배치되고,
   상기 진동센서는 상기 시트프레임의 하부에 구비되는 승객감지장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 진동센서는 시트의 내부에 복수개 구비되는 승객감지장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 측정데이터와 상기 기준데이터는 진폭데이터를 포함하는 승객감지장치.
6. 엔진 시동시 회전속도센서를 통해 엔진의 회전속도를 감지하는 단계;
   상기 엔진에 의해 발생한 시트 진동의 진폭을 진동센서로 측정하는 단계;
   감지된 엔진의 회전속도에 대응한 기 저장된 기준 진폭값을 호출하여 상기 기준 진폭값과 상기 진동센서가 측정한 측정 진폭값을 비교하는 단계;
   상기 기준 진폭값이 상기 측정 진폭값보다 큰 경우 승객을 감지하는 단계를 포함하는 승객감지방법.
   

Images