KR100197137B1 - 차량 안전장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 안전장치의 제어방법에 관한 것으로, 종래 에어백은 운전석이나 조수석이나 그 전개각도, 전개범위 등이 성인의 표준체격을 기준으로 설계 장착되어 있는 바, 체형이 작은 어린이나 이에 준하는 체격을 가지는 조수석 탑승자는 상기 에어백에 의해 오히려 더 큰 부상을 입게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 예시도면 제4도 내지 제6도에서와 같이 센터필라(20)의 시트벨트(9)의 어깨지지점이 자동 조정되도록 앉은키센서(30)가 설치된 자동조절레버(26)를 설치하는 한편 자동조절레버(26)가 승강이동되는 가이드홈(22)에는 에어백 금지범위 L을 설정하고, 이 범위에 리미트스위치(24)를 설치하여 상기 자동조절레버가 상기 리미트스위치를 접점시키면 조수석에어백의 전개가 금지도록 한 것이다.

또한, 시트벨트의 미착용시 컨트롤유니트(32)는 착용스위치(38)로부터의 신호를 경고장치(40)를 작동시키며, 스타트모우터(42)의 구동을 금지시킨 것이다.

따라서, 최적의 위치로 시트벨트의 어깨지지점이 자동이동되어 차량충격시 시트벨트가 탑승자를 확실히 보호하고, 어린이 등이 조수석에 탑승할 경우 차량충격시에도 조수석 에어백 전개를 방지하여 더 큰 부상의 유발이 방지될뿐더러 시트벨트를 착용치 않으면 차량주행을 할 수 없으므로 차량의 안전성이 향상되는 것이다.

Description

차량 안전장치의 제어방법

본 발명은 차량 안전장치의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시트벨트의 어깨지지점이 탑승자의 상체크기에 따라 자동조절되도록 하고 이로부터 어린이 등 상체가 작은 자가 조수석에 탑승하면 조수석의 에어백작동을 방지하며, 시트벨트의 미착용시에는 차량이 구동될 수 없도록 한 것이다.

통상 시트벨트의 보조장치로서 운전자 또는 동승자를 보호하기 위한 장치인 에어백시스템은 차량 전방으로부터의 충격에너지가 규정값 이상일 경우에 운전자와 조향핸들 또는 조수석 동승자와 차체 사이에서 에어백이 팽창되도록하여, 상기 탑승자에게 전달되는 충격을 완화시키는 기능을 함을 주지된 바와 같다.

이러한 에어백 시스템은 에어백모듈과 이를 제어하는 제어모듈로 구성되며 예시도면 제1도에 상기 에어백모듈의 일례가 도시되어 있다.

에어백모듈(1)은 에어백(2)을 중심으로 빠른 시간 내에 가스를 공급하는 가스발생기(3)와 우레탄커버로 에어백(2) 팽창시 전개되는 패트커버(4) 등으로 구성된다.

여기서, 가스발생기(3)는 도시된 바와 같이 알루미늄재의 용기에 화약점화제(5), 가스발생제(6), 디폴져스크린(7) 등이 내설된 것으로 스퀴브(8)에 전류가 흐르게 되면 화약점화제(5)가 연소되고 뒤이어 가스발생제(6)가 연소하면서 질소가스가 디폴져스크린(7)을 통해 에어백(2)에 급속히 공급되도록 되어 있다.

따라서, 최종적인 에어백(2)의 작동은 스퀴브(7)로의 통전에 의해 제어되며, 이러한 스퀴브(7)로의 통전을 제어하는 것이 제어모듈이다.

제어모듈(미도시)은 주지된 바와 같이 컨트롤유니트를 위시하여 이그니션스위치, 다이어그노시스단자, 충격센서, 스티어링 접속케이블 등으로 구성되며, 차량 충격시 충격센서로부터의 신호가 컨트롤유니트로 송출되고, 상기 컨트롤유니트는 이를 비교 판단하여 일정한계 이상이면 상기 스퀴브(7)로 통전하여 에어백(2)을 팽창시키는 것이다.

이러한 에어백은 차량의 충격이 극히 짧은 시간에 이루어지는 바, 차량 충격으로부터 충격판정시간은 약 10~20ms 이내이어야 하며 에어백(2)이 완전히 팽창하기까지의 시간은 30~40ms 이내어야 한다.

예시도면 제2도의 (a) (b) (c)는 이러한 에어백의 작동상태를 나타낸 개요도로서, 상술된 바와 같이 시트벨트(9)의 보조장치로서의 에어백은 탑승자의 머리와 흉부를 보호하도록 전개된다.

충돌직후 약 20ms를 경과하면 에어백(2)은 팽창을 개시하고 탑승자는 충돌의 관성에 의해 차량 전방으로 움직이기 시작하며, 약 40ms 경과하면 에어백(2)은 완전히 팽창되고, 탑승자는 시트벨트(9)에 의해 충격력이 부분적으로 흡수되는 상태에서 82ms 경과하면 상기 시트밸트(9)와 에어백(2)이 탑승자의 충격력을 보완적으로 흡수하게 된다.

따라서, 이러한 에어백(2)이 장착됨으로써, 차량충격시 운전자가 스티어링휠에 접촉되어 머리나 흉부에 부상을 당하는 것을 방지하고, 또한 조수석 탑승자에 있어서도 차체의 인스트루먼트 패널과의 접촉을 방지할 수 있는 것이다.

상술된 바와 같이 시트벨트(9)의 보조장치로서의 에어백(2)은 차량충격시 질소가스에 의해 전개되어 탑승자의 머리와 흉부를 보호하도록 장착되어 있다.

그러나, 이러한 에어백(2)은 운전석이나 조수석이나 그 전개각도, 전개범위 등이 성인의 표준체격을 기준으로 설계 장착되어 있는 바, 체형이 작은 어린이나 이에 준하는 체격을 가지는 조수석 탑승자는 상기 에어백(2)에 의해 오히려 더 큰 부상을 입게 되는 문제점이 있었다.

이를 설명하기 위한 예시도면 제3도의 (a) (b) (c)는 어린이에 준하는 체격을 가진 조수석 탑승자에 대한 에어백 작동상태를 나타낸 개요도로서, 에어백(2)의 장착목적은 상술된 바와 같이 시트벨트(9)의 보조장치로서, 성인의 경우 차량충격시 관성으로 차량전방으로 이동되며, 이에 의해 머리나 흉부가 인스트루먼트 패널(10)에 접촉될 염려가 있기 때문이다.

그러나, 어린이나 이에 준하는 체격을 가진 자는 성인에 비해 상체가 적은 바, 차량충격에 있어 상기 염려는 없고 시트벨트(9)만으로도 충격을 저감시킬 수 있다.

그럼에도 불구하고 상기 조수석의 에어백(2)이 전개되는 경우, 체형이 작은 조수석 탑승자는 에어백(2)의 하단에 그 머리를 접촉하게 되며 이 경우 탑승자의 흉부는 관성에 의해 차량전방으로 이동되는 반면, 그 머리는 에어백(2)에 의해 제재를 받게 되어 탑승자의 목부위에 심각한 부상을 입힐 수 있는 것이다.

더욱이 상기 에어백(2)이 탑승자가 접촉하기 전에 완전히 전개되면 목부상을 조금이나마 경감시킬 수 있지만, 어린이의 경우는 탑승자의 머리나 에어백(2)이 완전히 전개되기 전에 에어백(2)에 접촉하는 경우가 빈번하므로, 상술된 바와 같이 에어백(2)은 가스발생기에 의해 급격히 팽창되어 탑승자에 작용하는 관성력과 에어백(2)의 팽창력으로 탑승자에게 극히 위험한 상황을 초래하는 것이다.

따라서, 조수석에 장착된 에어백은 어린이나 이에 준하는 체격을 가진 자에게는 시트벨트의 보조장치로서의 기능이 상실되고, 오히려 부상을 유발시키는 장치가 되는 것이다.

이에 본 발명은 차량의 안전성을 더욱 향상시킨 차량 안전장치의 제어방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 센타필라에 시트벨트의 어깨지지점이 자동 조정되도록 앉은키센서가 설치된 자동조절레버를 설치하는 한편 자동조절레버가 승강이동되는 가이드홈에는 에어백금지범위 H_L을 설정하고, 이 범위에 리미트스위치를 설치하여 상기 자동조절레버가 상기 리미트스위치를 접점시키면 조수석에어백의 전개가 금지도록 한 것이다.

또한, 시트벨트의 미착용시 컨트롤유니트는 착용스위치로부터의 신호로 경고장치를 작동시키며, 스타트모우터의 구동을 금지시킨 것이다.

따라서, 최적의 위치로 시트벨트의 어깨지지점이 자동이동되어 차량충격시 시트벨트가 탑승자를 확실히 보호하고, 어린이 등이 조수석에 탑승할 경우 차량충격시에도 조수석 에어백 전개를 방지하여 더 큰 부상의 유발이 방지될뿐더러 시트벨트를 착용치 않으면 차량주행을 할 수 없으므로 차량의 안전성이 향상되는 것이다.

제1도는 에어백모듈의 일례를 나타낸 단면개요도.

제2도의 (a) (b) (c)는 에어백의 작동상태를 나타낸 개요도.

제3도의 (a) (b) (c)는 종래 조수석 에어백의 문제점을 설명하기 위한 개요도.

제4도의 (a)는 본 발명에 따른 제어장치의 흐름도.

(b)는 본 발명에 따른 제어장치의 블록도.

제5도는 본 발명에 따른 자동조절레버를 나타낸 개요도.

제6도는 본 발명에 연결된 착용감지부를 나타낸 개요도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 센터필라 22 : 가이드홈

24 : 리미트스위치 26 : 자동조절레버

28 : 레버몸체 30 : 앉은키센서

32 : 컨트롤유니트 34 : 이그니션스위치

36 : 구동모우터 38 : 착용스위치

40 : 경고장치 42 : 스타트모우터

44 : 탱크플레이트 46 : 버클

이하, 첨부된 예시도면와 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 센터필라(20)의 가이드홈(22) 하단에 에어백 작동금지범위 H_L을 설정하고 그 금지범위 H_L에 리미트스위치(24)가 설치되는 한편, 자동조절레버(26)의 레버몸체(28) 선단에 앉은키센서(30)를 설치하여 컨트롤유니트(32)가 이그니션스위치(34)가 접점되면 조수석 탑승자의 머리위치에 상기 레버몸체(28)의 선단이 수평되도록 구동모우터(36)를 제어하여 시트벨트(9)의 어깨지지점 위치를 조정함과 동시에 조수석의 탑승여부를 감지하며;

조수석 탑승시 착용스위치(38)로부터 시트벨트(9)의 착용여부를 상기 컨트롤유니트(32)가 감지하여 미착용이 감지되면 경고장치(40)를 작동함과 동시에 스타트모우터(42)의 구동을 금지하고;

상기 탑승자의 시트벨트(9) 착용여부를 감지한 결과 시트벨트(9)의 착용시 상기 컨트롤유니트(32)가 상기 구동모우터(36)의 작동을 금지시켜 상기 시트벨트(9)의 위치를 고정하고, 이때 상기 레버몸체(28)에 의해 상기 리미트스위치(24)가 접점되면 조수석측 에어백의 전개가 금지되도록 에어백모듈(1)을 제어하는 차량 안전장치의 제어방법이다.

여기서, 컨트롤유니트(32)는 상기 시트벨트(9)의 착용이 감지되었을 때 상기 앉은키센서(30)가 탑승자의 머리위치를 감지하지 못하면 미탑승이라 판단하여 에어백이 작동되지 않도록 에어백모듈(1)을 제어하는 것을 특징으로 한다.

예시도면 제4도는 본 발명에 따른 흐름도와 블록도를 나타낸 개요도로서, 본 발명을 수행하기 위하여 제4도 (b)에 도시된 바와 같이 컨트롤유니트(32)의 입력단에 이그니션스위치(34)와 시트벨트(9)의 착용유무를 감지하는 착용스위치(38)와 조수석 탑승자의 탑승여부와 앉은키를 감지하는 앉은키센서(30)가 연결되고, 상기 출력단에는 스타트모우터(42)와 경고장치(40), 에어백모듈(1), 자동조절레버(26)를 구동하기 위한 구동모우터(36)가 연결된다.

이렇게 형성된 블록도로부터 본 발명은 운전자가 시동키를 접속하여 이그니션스위치(34)가 접점되면 앉은키센서(30)가 조수석의 탑승유무와 탑승자의 앉은키를 감지하도록 하였다.

이를 설명하기 위한 예시도면 제5도는 볼 발명에 따른 자동조절레버를 나타낸 개요도로서, 자동조절레버(26)는 레버몸체(28)를 위시하여 상기 레버몸체(38) 상단에 앉은키센서(30)가 설치되며, 상기 레버몸체(28) 하단에는 이를 구동하기 위한 구동모우터(36)가 설치되어 있다.

구동모우터(26)는 상기 컨트롤유니트(32)에 의해 제어되며, 상기 컨트롤유니트((32)는 상기 앉은키센서(30)로부터의 신호에 의해 이를 제어하도록 하였다.

즉, 이그니션스위치(34)가 접점되면 상기 컨트롤유니트(32)는 구동모우터(36)를 구동시켜 상기 앉은키센서(30)가 탑승자의 머리위치를 감지할 때까지 레버몸체(28)가 하방으로 이동되도록하여 탑승여부 및 시트벨트(9)의 어깨지지점을 조정하며, 만약 탑승과 동시에 앉은키센서(30)가 탑승을 감지한다면, 컨트롤유니트(32)는 상기 레버몸체(28)를 상방으로 이동시켜 시트벨트(9)의 어깨지지점을 조정하도록 하였다.

또한, 이그니션스위치(34)가 접점되고 레버몸체(28)가 가이드홈(22)의 하단까지 이르러도 앉은키센서(30)가 탑승을 감지하지 못하면 컨트롤유니트(32)는 미탑승이라 감지하고 상기 레버몸체(28)를 최초위치로 복귀시킴이 바람직하고 이 경우 제4도에서와 같이 조수석에어백의 작동을 금지시켜 충돌시 1회용이 대부분인 에어백모듈(1)의 불필요한 낭비를 방지하였다.

따라서, 상기 가이드홈(22)은 상술된 바와 같이 레버몸체(28)가 승강 이동되면서 앉은키센서(30)가 탑승여부 및 앉은키를 감지하고, 상기 범위 H_L이 설정되므로, 이를 위하여 충분한 길이로 형성됨이 바람직하다.

상술된 방법으로 상기 조수석 탑승여부 및 시트벨트위치가 조정되면, 제4도에서와 같이 컨트롤유니트(32)는 시트벨트(9)의 착용유무를 감지하게 되고 그 결과, 미착용이라 판단되면 경고등이나 경고음 등의 경고장치를 통해 탑승자에게 경고하고 스타트모우터(42)의 구동을 금지하여 엔진이 구동되지 않도록 하였다.

이는 조수석에 상체가 작은 사람이 시트벨트를 착용치 않은 상태에서 주행하게 되고 후술되는 제어에 따라 에어백을 전개하지 않는다면 차량충격시 조수석 탑승자는 큰 부상을 입게 되므로, 본 발명은 조수석의 탑승유무를 감지한 상태에서 시트벨트(9)를 착용치 않으면 엔진의 구동을 불가하도록하여 미연의 사고에 대한 부상을 원천적으로 방지토록 한 것이다.

이러한 시트벨트(9)의 착용유무를 감지하는 작용스위치(38)가 예시도면 제6도에 도시되어 있으며, 시트벨트(9)의 착용은 탱크플레이트(44)와 버클(46)의 결합인 바, 주지된 바와 같이 버클(46)에 내설된 착용스위치(38)를 이용하여 상기 시트벨트(9)가 접점되지 않으면, 제4도에서와 같이 컨트롤유니트(32)가 스타트모우터(42)로의 통전을 단락시켜 엔진이 구동되지 않도록 한 것이다.

상술된 일련의 과정을 거쳐 조수석에 승객이 탑승하고, 시트벨트(9)를 착용하면컨트롤유니트(32)는 구동모우터(36)의 구동을 정지시켜 시트벨트(9)의 위치를 고정하여 조수석 탑승자가 움직이더라도 주행중 불필요하게 상기 자동조절레버(26)가 움직이지 않도록 하였다.

한편, 상기 상태에서 컨트롤유니트(32)는 자동조절레버(26)의 위치, 즉 어린이 등이 탑승하였을 때 시트벨트의 어깨지지점의 위치를 판단한다.

상기 판단은 전술된 리미트스위치(24)의 접점여부로서 수행되며 상기 리미트스위치(24)가 접점되었다 함은 시트벨트의 어깨지지점이 어린이가 탑승할 때 그 위치만큼 이동되었다는 의미인 바, 이 경우 컨트롤유니트(32)는 에어백모듈(1)을 제어하여 조수석측 에어백이 전개되지 않도록 하였다.

상기 에어백모듈(1)의 제어는 전술된 바와 같이 가스발생기(3)로의 통전이 에어백작동신호이고, 상기 통전은 전술된 제어모듈로부터의 통전인 바, 그 작동금지의 제어는 상기 제어모듈과 가스발생기(3)의 스퀴브(8) 사이에서 그 통전이 차단됨으로써 수행되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 조수석 탑승자의 상체크기를 앉은키센서가 감지하여 시트벨트의 어깨지지점 위치를 탑승자에게 적합하도록 자동 조정하고, 시트벨트의 미착용시 엔진의 구동을 금지하여 충돌시 부상의 유발을 방지시키며, 상체가 작은 자가 탑승할 때에는 조수석측의 에어백전개를 금지시킴으로써 상체가 작은 자의 목부상 등의 유발을 방지하여 차량의 안전성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 센터필라(20)의 가이드홈(22) 하단에 에어백 작동금지범위 H_L을 설정하고 그 금지범위 H_L에 리미트스위치(24)가 설치되는 한편, 자동조절레버(26)의 레버몸체(28) 선단에 앉은키센서(30)를 설치하여 컨트롤유니트(32)가 이그니션스위치(34)가 접점되면 조수석 탑승자의 머리위치에 상기 레버몸체(28)의 선단이 수평되도록 구동모우터(36)를 제어하여 시트벨트(9)의 어깨지지점 위치를 조정함과 동시에 조수석의 탑승여부를 감지하며; 조수석 탑승시 착용스위치(38)로부터 시트벨트(9)의 착용여부를 상기 컨트롤유니트(32)가 감지하여 미착용이 감지되면 경고장치(30)를 작동함과 동시에 스타트모우터(42)의 구동을 금지하고; 상기 탑승자의 시트벨트(9) 착용여부를 감지한 결과 시트벨트(9)의 착용시 상기 컨트롤유니트(32)가 상기 구동모우터(36)의 작동을 금지시켜 상기 시트벨트(9)의 위치를 고정하고, 이때 상기 레버몸체(28)에 의해 상기 리미트스위치(24)가 접점되면 조수석측 에어백의 전개가 금지되도록 에어백모듈(1)을 제어하는 차량 안전장치의 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 컨트롤유니트(32)는 상기 시트벨트(9)의 착용이 감지되었을 때 상기 앉은키센서(30)가 탑승자의 머리위치를 감지하지 못하면 미탑승이라 판단하여 에어백이 작동되지 않도록 에어백모듈(1)을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 안전장치의 제어방법.