KR0154038B1 - 에어백 구동장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

자동차의 주행상태나 주행조건에 따른 가속도의 오차를 보정하여 자동차의 충돌시에 작용하는 가속도의 크기를 정확하게 산출할 수 있도록 하므로 에어백의 동작여부를 정확히 판단할 수 있도록 하기 위하여, 자동차 속도의 주행속도의 변화에 따라 가변하는 자동차의 가속도의 크기를 감지하여 이에 해당하는 전기적인 신호를 생성하여 출력하는 가속도 감지수단과; 자동차의 경사각도를 측정하여 이에 해당하는 전기적인 신호를 생성하여 출력하는 경사각 검출수단과; 상기 가속도 감지수단과 경사각 검출수단과 연결되어, 상기 경사각 검출수단에서 인가되는 신호를 이용하여 경사각(θ)에 의하여 더 첨가되는 가속도의 크기를 보정하기 위한 보정계수를 계산하고, 계산된 보정계수와 가속도 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 차체의 경사각(θ)로 인하여 더 첨가되는 가속도를 제거하여 상기 가속도 감지수단에서 인가되는 신호의 크기를 보정하고, 보정된 가속도의 크기에 따라 에어백의 동작여부를 판단하여 판단된 상태에 해당하는 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어 상기 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 에어백을 급팽창시키기 위한 가스를 폭발시키는 에어백 구동수단으로 이루어져 있는 에어백 구동장치에 관한 것.

Description

에어백 구동장치 및 그 방법

제1도는 종래의 에어백 구동장치의 블럭도.

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 에어백 구동장치의 블럭도.

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 에어백 구동방법의 동작 순서도이다.

이 발명은 에어백(air bag) 구동장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히, 자동차의 주행상태와 주행조건에 따라 발생하는 가속도 크기에 해당하는 신호를 생성하는 가속도 감지부(10)와, 상기 가속도 감지부(10)와 연결되어 가속도 감지부(10)에서 인지되는 신호를 이용하여 충돌 정도를 판단하는 마이크로 컴퓨터(20)와, 상기 마이크로 컴퓨터(20)와 연결되어 마이크로 컴퓨터(20)에서 판단된 자동차의 충돌정도가 설정치보다 클 경우에 마이크로 컴퓨터(20)에서 인가되는 신호에 따라 동작되는 에어백 구동장치(30)와, 상기 에어백 구동장치(30)와 연결되어 에어백 구동장치(30)의 동작에 따라 질소가스가 발생하여 부풀어오르는 에어백(40)으로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 종래의 에어백 구동장치의 제어 시스템의 동작은 다음과 같다.

주행중에 자동차가 충돌하면 가속도 감지부(10)가 동작하여 충돌할 때 발생하는 가속도의 크기를 감지하여 해당하는 신호를 생성한다. 그러므로 상기 가속도 감지부(10)에서 발생하는 전기적인 신호가 마이크로 컴퓨터(20)로 인가되어 마이크로 컴퓨터(20)가 자동차의 충격정도를 판단할 수 있도록 한다.

따라서 가속도 감지부(10)에서 인가되는 신호의 값에 따른 충격의 정도가 설정된 충격의 크기보다 크다고 판단되면 마이크로 컴퓨터(20)는 에어백 구동장치(30)를 동작시킨다.

그러므로 상기 에어백 구동장치(30)가 동작하여 에어백(40)을 부풀리게 할 수 있는 질소가스가 폭발된다. 따라서, 폭발된 질소가스가 에어백(40)의 내부로 인가되어 에어백(40)이 소정의 정도로 부풀어 오르므로 자동차의 충돌시에 운전자의 인명피해에 가장 많은 영향을 주는 운전자의 가슴이나 얼굴을 보호할 수 있도록 한다.

그러나 종래의 에어백 구동장치는 상기와 같이 가속도 감지부(10)에서 인가되는 신호만을 이용하여 마이크로 컴퓨터(20)가 자동차의 충돌정도를 감지하여 에어백의 동작여부를 판단할 경우에 자동차 주행시나 충격시에 발생하는 오차를 보정하지 않아 에어백의 동작여부에 대한 정확한 판단을 할 수 없는 문제가 발생한다.

즉, 자동차의 충돌시에 발생하는 차량의 피치(pitch)현상이나, 자동차의 충돌시에 따른 차량의 변형으로 인한 가속도 감지부의 위치변경이나, 주행도로의 상태나 자동차의 하중으로 인한 차량의 기울어짐의 정도, 및 충돌직전의 브레이크 페달의 동작으로 인하여 차체의 앞부분이 밑으로 숙여지는 현상등으로 자동차의 차체가 소정의 경사각을 갖게 됨에 따라 가속도 감지부(10)에서 감지한 가속도의 크기가 실제로 자동차의 가/감속도에 대한 가속도의 크기사이엔 많은 오차가 발생한다.

따라서, 자동차의 주행동작 상태에 따른 가속도의 오차로 인하여 실제로 자동차에 미치는 충격의 정도를 정확하게 판단할 수 없으므로 불필요하게 에어백을 동작시키거나, 에어백을 동작시켜야 할 경우에 오차로 인한 판단착오로 에어백을 동작시키지 않아 커다란 인명피해를 초래하는 문제가 발생한다.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동차의 주행상태나 주행조건에 따른 가속도의 오차를 보정하여 자동차의 충돌시에 작용하는 가속도의 크기를 정확하게 산출할 수 있도록 하므로 에어백의 동작여부를 정확히 판단할 수 있도록 하기 위한 에어백 구동장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 자동차 속도의 주행속도의 변화에 따라 가변하는 자동차의 가속도의 크기를 감지하여 이에 해당하는 전기적인 신호를 생성하여 출력하는 가속도 감지수단과; 자동차의 경사각도를 측정하여 이에 대항하는 전기적인 신호를 생성하여 출력하는 경사각 검출수단과; 상기 가속도 감지수단과 경사각 검출수단과 연결되어, 상기 경사각 검출수단에서 인가되는 신호를 이용하여 경사각에 의하여 더 첨가되는 가속도의 크기를 보정하기 위한 보정계수를 계산하고, 계산된 보정계수와 가속도 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 차체의 경사각으로 인하여 더 첨가되는 가속도를 제거하여 상기 가속도 감지수단에서 인가되는 신호의 크기를 보정하고, 보정된 가속도의 크기에 따라 에어백의 동작여부를 판단하여 판단된 상태에 해당하는 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와;

상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어 상기 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 에어백을 급팽창시키기 위한 가스를 폭발시키는 에어백 구동수단으로 이루어져 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 발명의 또다른 구성은, 가속도 감지수단과 경사각 검출수단에서 생성되는 신호를 입력하여 검출된 경사각에 대한 보정계수를 계산하는 단계와; 상기 계산된 보정계수와 가속도 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 차체의 경사각에 의하여 더 첨가되는 가속도를 제거하여 가속도의 크기를 판단하는 단계와;

전상태의 가속도 크기와 판단된 가속도의 크기를 이용하여 계산된 가속도의 변화량에 따라 에어백의 동작여부를 판단하고, 판단된 상태로 에어백이 동작될 수 있도록 하는 단계로 이루어져 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 이 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 제2도는 이 발명의 실시예에 따른 에어백 구동장치의 블럭도, 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 에어백 구동방법의 동작 순서도이다.

제2도를 참고로 하여 이 발명의 구성을 살펴보면, 가속도의 크기에 따라 해당하는 신호를 생성하는 가속도 감지부(1)와, 차체의 경사정도를 감지하여 해당하는 신호를 생성하는 경사각 검출부(2)와, 상기 가속도 감지부(1)와 경사각 검출부(2)와 연결되어 가속도 감지부(1)에서 인가되는 가속도의 크기를 보정하고, 보정된 가속도의 크기를 판단하여 해당하는 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터(3)와, 상기 마이크로 컴퓨터(3)와 연결되어 마이크로 컴퓨터(3)에서 인가되는 신호에 따라 동작하는 에어백 구동장치(4)와, 상기 에어백 구동장치(4)와 연결되어 에어백 구동장치(5)의 동작에 따라 질소가스의 폭발여부가 결정되어 동작되는 에어백(5)으로 이루어져 있다.

상기와 같이 이루어져 있는 이 발명의 동작은 다음과 같다.

먼저, 가속도 감지부(1)가 동작하여 자동차의 가/감속의 동작에 의하여 시간의 변화량에 대한 자동차 속도의 변화량에 해당하는 전기적인 신호를 생성하여 마이크로 컴퓨터(3)로 출력한다.

그리고 경사각 검출부(2)는 현재 주행조건이나 주행도로의 사정에 따라 주행도로에 대한 자동차의 경사각도를 감지하여 이에 해당하는 신호를 생성하여 마이크로 컴퓨터(3)로 출력한다.

주행중인 자동차가 주행도로에 대해 소정의 각도만큼 경사각(θ)을 이루고 있을 경우에, 주행중인 자동차에 작용하는 가속도는 단지 자동차의 속도에 따라 가해지는 가속도 뿐만 아니라 경사각(θ)에 따른 cosθ만큼의 가속도가 더 곱해지기 때문에 가속도 감지부(1)가 감지하는 자동차의 가속도는 실제 가속도보다는 작은 값을 갖는다.

그러므로 자동차 감지부(1)에서는 자동차의 속도에 따른 가속도의 크기에, 경사각에 따른 가속도의 크기가 곱해진 크기의 신호가 출력된다.

그러므로 자동차의 차체가 소정각도(θ)만큼 경사를 이루고 있을 경우에 상기 가속도 감지부(1)에서 감지되는 가속도의 크기는 자동차의 속도변화에 따른 실질적인 가속도가 아니라 주행도로의 경사각도(θ)에 의해 발생하는 가속도의 크기가 된다.

그러므로 상기와 같은 가속도 감지부(1)에서 측정된 가속도의 오차를 보정하기 위하여 마이크로 컴퓨터(3)는 가속도 감지부(1)와 경사각 검출부에서 생성되는 신호를 입력받는다(110).

그리고 마이크로 컴퓨터(3)는 이미 메모리부에 저장되어 있는 데이타를 이용하여 상기 경사각 검출부(2)에서 검출한 자동차의 경사각도(θ)에 해당하는 1/cosθ의 값을 산출하여 보정계수를 계산하고(120), 계산된 보정계수를 가속도 감지부(1)에서 인가되는 가속도 값과 곱하여 자체의 경사각도(θ)에 의해 발생하는 가속도를 상쇄시켜 상기 가속도 감지부(1)에서 생성되는 가속도의 신호를 보정한다(130).

그러므로 자동차의 가/감속 정도에 따라 증/감소하는 가속도만을 판단할 수 있도록 하여 마이크로 컴퓨터(3)가 정확하게 자동차의 충돌정도를 판단할 수 있도록 한다.

상기와 같이 마이크로 컴퓨터(3)의 동작에 따라 자동차의 가/감속동작에만 가변되는 가속도만을 나타낼 수 있도록 가속도 감지부(1)에서 인가되는 신호를 보정하면, 상기 마이크로 컴퓨터(3)는 보정된 가속도 신호에 해당하는 가속도의 크기를 판단한다(140).

그리고 마이크로 컴퓨터(3)는 전상태에서 판단된 가속도의 크기와 상기 단계(140)에서 판단된 가속도의 크기를 이용하여 두 가속도간의 변화량의 절대치를 계산한다(150).

그리고 계산된 가속도의 변화량과 설정치를 비교 판단하여(160), 설정된 설정치보다 가속도의 변화량이 더 클 경우에 마이크로 컴퓨터(3)는 에어백 구동장치(4)를 동작시킨다(170).

상기와 같이 가속도의 변화량이 설정치보다 클 경우에 마이크로 컴퓨터(3)는 주행중인 자동차가 어떤 물체와 심하게 충돌하여 자동차의 속도가 급감속하는 상태로 판단한다.

그러므로 자동차의 급감속정도가 운전자의 안전을 위협할 정도로 판단되는 가속도의 변화량을 설정치로 이미 설정하여 급감속 동작으로 인한 운전자의 상해를 방지할 수 있도록 한다.

따라서 마이크로 컴퓨터(3)에서 가속도의 설정치보다 계산된 가속도의 변화량이 더 크므로 에어백 구동장치(4)를 동작시키면, 상기 에어백 구동장치(4)는 가스를 폭발시키기 위해 점화장치로 이용되는 스퀴브(squib)에 전류를 인가시켜 가스를 폭발시킨다(180).

상기 에어백 구동장치(4)의 동작에 의하여 에어백(5)를 동작시키기 위해 필요한 가스가 폭발되면 발생되는 가스가 에어백(5)의 내부로 주입되어 에어백(5)는 순식간에 운전자의 얼굴과 가슴을 보호할 수 있도록 급팽창된다.

그리고 상기와 같이 에어백 구동장치(5)를 동작시켜 에어백(5)이 작동하면 마이크로 컴퓨터(3)는 에어백의 작동시간이 설정시간보다 큰지를 판단한다(190).

따라서 에어백(5)의 구동시간이 설정시간보다 클 경우에 마이크로 컴퓨터(3)는 에어백(5) 내부에 존재하는 가스를 배출시켜(200) 충돌사고가 발생하는 자동차에서 안전하고 신속하게 하차할 수 있도록 하고, 에어백(5)의 구동시간이 설정시간보다 작을 경우엔 에어백(5)의 상태를 계속해서 유지시켜 운전자의 안전을 보호할 수 있도록 한다.

그러므로 상기와 같이 차체의 경사각도에 따라 작용하는 가속도의 크기를 보정하고 실제 자동차의 가/감속도에 의해 작용하는 가속도만을 측정할 수 있도록 하여 자동차의 충돌정도를 정확히 판단할 수 있도록 한다.

따라서 주행중인 자동차가 어떤 물체와 충돌하여 운전자의 생명에 지장이 있다고 판단될 경우를 정확히 판단하여 에어백을 동작시킬 수 있도록 하므로 에어백의 역할을 충실히 수행할 수 있다.

Claims (5)

1. 자동차 속도의 주행속도의 변화에 따라 가변하는 자동차의 가속도의 크기를 감지하여 이에 해당하는 전기적인 신호를 생성하여 출력하는 가속도 감지수단과; 자동차의 경사각도를 측정하여 이에 해당하는 전기적인 신호를 생성하여 출력하는 경사각 검출수단과; 상기 가속도 감지수단과 경사각 검출수단과 연결되어, 상기 경사각 검출수단에서 인가되는 신호를 이용하여 경사각(θ)에 의하여 더 첨가되는 가속도의 크기를 보정하기 위한 보정계수를 계산하고, 계산된 보정계수와 가속도 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 차체의 경사각(θ)로 이하여 더 첨가되는 가속도를 제거하여 상기 가속도 감지수단에서 인가되는 신호의 크기를 보정하고, 보정된 가속도의 크기에 따라 에어백의 동작여부를 판단하여 판단된 상태에 해당하는 제어신호를 출력하는 마이크로 컴퓨터와; 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어 상기 마이크로 컴퓨터에서 인가되는 제어신호에 따라 에어백을 급팽창시키기 위한 가스를 폭발시키는 에어백 구동수단으로 이루어져 있는 에어백 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는 1/cosθ (여기에서, θ는 주행도로에 대한 차체의 경사각도이다) 식을 이용하여 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 에어백 구동장치.
3. 가속도 감지수단과 경사각 검출수단에서 생성되는 신호를 입력하여 검출된 경사각(θ)에 대한 보정계수를 계산하는 단계와; 상기 계산된 보정계수와 가속도 감지수단에서 인가되는 신호를 이용하여 차체의 경사각(θ)에 의하여 더 첨가되는 가속도를 제거하여 가속도의 크기를 판단하는 단계와; 전상태의 가속도 크기와 판단된 가속도의 크기를 이용하여 계산된 가속도의 변화량에 따라 에어백의 동작여부를 판단하고, 판단된 상태로 에어백이 동작될 수 있도록 하는 단계로 이루어져 있는 에어백 구동방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 보정계수는 1/cosθ (여기에서, θ는 주행도로에 대한 차체의 경사각도이다)에 따라 산출되는 것을 특징으로 하는 에어백 구동방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 에어백의 동작여부를 판단하는 단계는 가속도의 변화량에 대한 절대값이 설정치보다 클 경우에 에어백을 구동시키는 것을 특징으로 하는 에어백 구동 방법.