KR960004054B1 - 차량용 안전벨트 구동장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 안전벨트 구동장치 및 방법

제 1 도는 본 발명의 전체 구성도,

제 2 도는 본 발명의 레이저 거리 측정부의 구성도,

제 3 도는 본 발명의 동작 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 제어부 20 : 레이저 거리 측정부

21 : 레이저 발광부 22 : 레이저 수광부

23 : 거리 측정 회로부 30 : 안전벨트 구동부

40 : 스피드 센서부 50 : 경보부

60 : 감/가속부 70 : 충격량 감지 센서부

본 발명은 차량용 안전벨트 구동장치 및 방법에 관한 것으로, 자동차 전면에 장착된 거리 측정장치를 이용하여 선행차와의 관계를 분석하고 자차와 선행차가 충돌을 피할 수 없다고 판단되는 경우에 차량용 안전장치인 안전벨트를 충돌이전, 충돌중, 및 충돌이후로 구분하여 조정 구동하여서 운전자의 안전을 도모하는 차량용 안전벨트 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 운전자 및 동승자의 안전을 위한 자동차용 안전장치의 하나로 안전벨트를 사용하는 바, 이것은 사고시에 관성으로 인하여 탑승자의 몸이 전방에 부딪치거나 앞으로 튕겨 나가는 것을 방지하여 탑승자를 보호하기 위한 것이다.

그러나 종래의 안전벨트장치는 사고시 안전벨트를 느슨하게 착용한 경우에는 몸이 앞으로 튕겨 나가는 것을 안전하게 제어하지 못하며, 또한 사고 이후에서 안전벨트가 계속 채워져 있기 때문에 인명 구조나 긴급히 탈출하여야 하는 경우에 조속히 대처하지 못하는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 전면에 거리 측정장치를 설치하여 선행차와의 거리를 판단하고, 여기에서 충돌을 피할 수 없다고 판단되는 경우에 경보를 행한 후 안전벨트를 동작시키되, 충돌이전에는 안전벨트를 감아 조여주고, 충돌이후에 안전벨트가 일정한 장력 이상인 경우에는 기준장력까지 안전벨트를 조금씩 풀어주며, 일정한 장력 이하인 경우에는 안전벨트를 되감아서 운전자를 안전하게 보호하고, 또한 사고 이후 일정 시점에서 안전벨트를 해제함으로써 긴급한 탈출 및 인명구조를 용이하게 한다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 발명에 전체 구성도로, 모든 시스템을 총괄 제어하는 제어부(10)와, 상기 제어부(10)와 신호를 주고 받으며 전방차와의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정부(20)와, 상기 제어부(10)의 제어에 따라 안전벨트를 조정 구동하는 안전벨트 구동부(30)와, 자차의 속도를 감지하여 상기 제어부(10)로 출력하는 스피드 센서부(40)와, 위험 상황시에 자차의 제어부(10)의 제어로 운전자에게 경보를 행하는 경보부(50)와, 상기 제어부의 제어에 따라 자차와 감/가속 장치를 구동하는 감/가속부(60)와, 그리고 사고시와 사고 이후의 충격량을 감지하여 상기 제어부(10)에 입력시키는 충격 감지 센서부(70)를 포함하여 구성한다.

또한 상기 레이저 거리 측정부(20)는 제어부(10)의 레이저 발광 신호에 의하여 레이저 발광부(21)와, 이 발광된 레이저가 물체에 맞고 반사되면 이 신호를 수광하는 레이저 수광부(22)와, 그리고 상기 레이저 수광부(22)에서 수광한 레이저 신호를 거리값으로 변환하여 이 값을 제어부(10)로 출력하는 거리 측정 회로부(23)로 구성된다.

제 3 도는 본 발명의 동작 순서도로, 레이저 거리 측정부를 구동하여 거리 정보를 취득하고 이 거리 정보를 이용하여 자차의 감/가속, 또는 경보를 행하는 제 1 단계(S1)와 ; 제 1 단(S1) 수행 후, 충돌 예정 시간을 계산하고, 안전벨트 구동부를 구동하여 안전벨트를 감은 후, 자차에 충격이 있는가를 검사하여 충격이 없으면, 충돌 예정 시간 후 기설정한 일정 시간이 경과했는가를 검사하고 일정 시간 이내이면 다시 충격의 유,무를 검사하여, 일정 시간이 경과했으면 감았던 안전벨트를 다시 풀고 초기 단계로 돌아가는 제 2 단계(S2)와 ; 제 2 단계(S2) 수행시에 충격이 있는 것으로 판단되면 안전벨트 구동부를 구동하여, 안전벨트가 일정한 장력 이상인 경우에는 기준 장력까지 안전벨트를 조금씩 풀어주며, 일정한 장력 이하인 경우에는 안전벨트를 되감아서 운전자를 안전하게 보호하고, 또한 사고 이후 일정 시점에서 안전벨트를 해제하고 다시 초기단계로 돌아가는 제 3 단계(S3)를 구비하여 순차 동작하며, 여기에서 제 3 도에 표시되어 있는 ＠ 표시는 동작의 연결을 의미한다.

상기 제 1 단계(S1)의 동작 순서를 구체적으로 설명하면, 초기상태에서 레이저 거리 측정부(20)의 레이저 다이오드를 구동하여 거리 정보를 취득한 후, 선행차의 유, 무를 판단하여 만일 선행차가 없는 것으로 판단되면 다시 초기상태부터 시작하고, 선행차가 있는 것으로 판단되면 가속 영역인가를 판단하여 만일 가속 영역이면 감/가속부(60)의 구동으로 가속을 행하고, 가속 영역이 아니라고 판단되면 감속 영역인가를 검사하여 감속 영역이 아니라고 판단되면 다시 초기상태로 돌아가고, 감속 영역으로 판단되면 감/가속부(60)를 구동하여 감속을 행한 후, 충돌 위험 상황의 유, 무를 판단하여 충돌 위험 상황이 아니면 다시 초기상태로부터 시작하고, 충돌 위험 상황이면 경보부(50)를 구동하여 경보를 행한 후, 계속하여 제 2 단계(S2)의 동작을 행한다.

그리고 상기 제 3 단계(S3)는 상기 제 2 단계(S2) 수행시에 충격이 있는 것으로 판단되면 안전벨트의 장력이 1차 기설정량 이상인가를 검사하여 기설정량 이상이 아니라고 판단되면 자차의 충격 이후 기설정한 일정 시간이 경과하였는가를 검사한 다음, 일정 시간이 지났으면 안전벨트 구동부(30)를 구동하여 안전벨트를 풀어준 후 다시 초기상태로부터 시작하고, 충격 후 일정 시간이 경과하지 않는 것으로 판단되면 다시 장력의 세기를 검사하여 1차 기설정량 이상이면 안전벨트 구동부(30)를 구동하여 안전벨트를 풀은 후, 다시 안전벨트의 장력이 2차 기설정량 이하인가를 검사하되, 아니라고 판단되면 연속하여 장력의 세기 검사 동작을 반복하고, 2차 기설정량 이하라고 판단되면 안전벨트 구동부(30)를 구동하여 안전벨트를 감아준 후, 또다시 장력이 3차 기설정량 이하인가를 검사하여 아니라고 판단되면 연속하여 장력의 검사 동작을 반복하고, 3차 기설정량 이하라고 판단되면 안전벨트를 해제한 후, 다시 초기상태로 돌아간다.

이와 같이 구성하여 동작하는 본 발명의 동작원리를 설명하면 다음과 같다.

레이저 다이오드 발광에 의해 레이저가 발진되어 전방 물체를 맞고 돌아오는 레이저 신호가 나타나면 발광 시간에서부터 수광 신호의 시간차 동안 레이저가 이동하는 거리를 구하고(거리를 구하는 방법은 공지의 사실이므로 설명을 생략함)이 거리의 절반이 실제 전방 물체와의 거리가 된다. 수광 신호가 있는 경우에 전방에 선행차가 있는 것으로 판단하고 수신신호가 없는 경우에는 선행차가 없는 것으로 판단한다. 만일 선행차가 있는 경우에는 선행차와 자차와의 거리가 감속 또는 가속 영역인가를 검사하여 감/가속을 행하는데, 이것은 미리 설정된 값과 비교하여 판단하며 자차와 선행차의 거리의 비에 따라 결정된다.

만일 충돌 위험 상황의 경우 경보를 행하고 충돌 예정 시간을 계산하는데, 충돌 예정 시간을 다음과 같은 식(1)의 해를 구하므로써 측정한다.

1/2(a2-a1)t²+(V2-V1)t+S=0‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥식(1)

상기 식(1)에서,

t=충돌 예정 시간

a1=자차 감속도=(V1'-V1")/2T,

a2=선행차 감속도=(V2'-V2")/2T,

V1=자차 속도=스피드 센서부에서 취득,

V2=선행차 속도=(S2-S1)/T,

V1'=n 시점과 n+1 시점에서의 자차 속도,

V1"=n+1 시점과 n+2 시점에서의 자차 속도,

V2'=n 시점과 n+1 시점에서의 선행차 속도,

V2"=n+1 시점과 n+2 시점에서의 선행차 속도,

S1=n 시점에서의 선행차와 자차와의 거리,

S2=n+1 시점에서의 선행차와 자차와의 거리이다.

상기 식(1)을 이용하여 충돌 예정 시간을 구한 후에 제어부(10)의 제어에 의한 안전벨트 구동부(30)의 구동으로 벨트의 감기, 풀기, 또는 해제의 동작을 하는데 이것은 안전벨트의 장력을 1차 기설정량, 2차 기설정량, 및 3차 기설정량으로 나누어 미리 설정하고 이 설정값과 자차의 벨트 장력을 비교하여 동작하도록 한다. 이때 만일 장력이 1차 기설정량 이상인 경우에는 안전벨트를 연속하여 풀기 때문에 계속해서 장력이 감소하게 되므로 장력이 다시 2차 기설정량 이하인가를 검사한다. 이 경우에 2차 기설정량은 1차 기설정량과 비례적으로 계산되는 값으로 1차 기설정량의 일정 비율값보다 그 이하가 되면 2차 기설정량이 예스(YES)가 되어 안전벨트 구동부(20)의 감기 동작을 행한다. 감기 동작을 행하면 장력이 다시 증가하지만 일정시점 이후에는 다시 감소하기 시작한다. 충격이 감소되어 장력이 다시 안전한 것으로 판단되는 3차 기설정량 이하의 경우에는 안전벨트를 해제하여 운전자가 자동차에서 벗어나는 것을 쉽도록 한다.

이상과 같이 본 발명은 차량용 충돌 방지 장치를 이용하여 충돌을 피할 수 없다고 판단되는 경우에 자동차의 안전 장치의 하나인 안전벨트를 효과적으로 자동 구동하므로써 운전자 및 탑승자의 안전을 도모할 수 있도록 한다.

Claims (5)

1. 모든 시스템을 총괄 제어하는 제어부(10)와, 상기 제어부(10)와 신호를 주고 받으면 전방차와의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정부(20)와, 상기 제어부(10)의 제어에 따라 안전벨트를 조정 구동하는 안전벨트 구동부(30)와, 자차의 속도를 감지하여 상기 제어부(10)로 출력하는 스피드 센서부(40)와, 위험 상황시에 자차의 제어부(10)의 제어로 운전자에게 경보를 행하는 경보부(50)와, 상기 제어부의 제어에 따라 자차의 감/가속 장치를 구동하는 감/가속부(60)와, 그리고 사고시와 사고 이후의 충격량을 감지하여 상기 제어부(10)에 입력시키는 충격 감지 센서부(70)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레이저 거리 측정부(20)는 상기 제어부(10)의 레이저 발광 신호에 의하여 레이저를 발광하는 레이저 발광부(21)와, 이 발광된 레이저가 물체에 맞고 반사되면 이 신호를 수광하는 레이저 수광부(22)와, 그리고 상기 레이저 수광부(22)에서 수광한 레이저 신호를 거리값으로 변환하여 이 값을 제어부(10)로 출력하는 거리 측정 회로부(23)로 구성함을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 구동장치.
3. 레이저 거리 측정부를 구동하여 거리 정보를 취득하고 이 거리 정보를 이용하여 자차의 감/가속, 또는 경보를 행하여 제 1 단계(S1)와 ; 제 1 단(S1) 수행 후, 충돌 예정 시간을 계산하고, 안전벨트 구동부를 구동하여 안전벨트를 감은 후, 자차에 충격이 있는가를 검사하여 충격이 없으면, 충돌 예정 시간 후 기설정한 일정 시간이 경과했는가를 검사하고 일정 시간 이내이면 다시 충격의 유, 무를 검사하며, 일정 시간이 경과했으면 감았던 안전벨트를 다시 풀고 초기 단계로 돌아가는 제 2 단계(S2)와 ; 제 2 단계(S2) 수행시에 충격이 있는 것으로 판단되면 안전벨트 구동부를 구동하여, 안전벨트가 일정한 장력 이상인 경우에는 기준 장력까지 안전벨트를 조금씩 풀어주며, 일정한 장력 이하인 경우에는 안전벨트를 되감아서 운전자를 안전하게 보호하고, 또한 사고 이후 일정 시점에서 안전벨트를 해제하고 다시 초기 단계로 돌아가는 제 3 단계(S3)를 구비하여 순차 동작함을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 구동방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 단계(S1)는 초기상태에서 레이저 거리측정부(20)의 레이저 다이오드를 구동하여 거리 정보를 취득한 후 선행차의 유, 무를 판단하여 만일 선행차가 없는 것으로 판단되면 다시 초기 상태부터 시작하고, 선행차가 있는 것으로 판단되면 가속 영역인가를 판단하여 만일 가속 영역을 판단하여 만일 가속 영역이면 감/가속부(60)의 구동으로 가속을 행하고, 가속 영역이 아니라고 판단되면 감속 영역인가를 검사하여 만일 감속 영역이 아니라고 판단되면 다시 초기상태로 돌아가고, 감속 영역으로 판단되면 감/가속부(60)를 구동하여 감속을 행한 후, 충돌 위험 상황의 유, 무를 판단하여 충돌 위험 상황이 아니면 다시 초기상태부터 시작하고, 충돌 위험 상황이면 경보부(50)를 구동하여 경보를 행한 후, 계속하여 제 2 단계(S2)의 동작을 행함을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 구동방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 제 3 단계는 상기 제 2 단계(S2) 수행시에 충격이 있는 것으로 판단되면 안전벨트의 장력이 1차 기설정량 이상인가를 검사하여 기설정량 이상이 아니라고 판단되면 자차의 충격 이후 기설정한 일정 시간이 경과하였는가를 검사한 다음, 일정 시간이 지났으면 안전벨트 구동부(30)를 구동하여 안전벨트를 풀어준 후 다시 초기상태부터 시작하고, 충격 후 일정 시간이 경과하지 않은 것으로 판단되면 다시 장력의 세기를 검사하여 1차 기설정량 이상이면 안전벨트 구동부(30)를 구동하여 안전벨트를 풀은 후, 다시 안전벨트의 장력이 2차 기설정량 이하인가를 검사하되, 아니라고 판단되면 연속하여 장력의 세기 검사동작을 반복하고, 2차 기설정량 이하라고 판단되면 안전벨트 구동부(30)를 구동하여 안전벨트를 감아준 후, 또다시 장력이 3차 기설정량 이하인가를 검사하여, 아니라고 판단되면 연속하여 장력이 검사 동작을 반복하고, 3차 기설정량 이하라고 판단되면 안전벨트를 해제한 후, 다시 초기상태로 돌아가서 반복동작함을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 구동방법.