KR100283822B1 - 차량안전용 트립장치 - Google Patents

차량안전용 트립장치 Download PDF

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Abstract

차량안전용 트립장치는 순간 가속도에 반응해서 가속도 신호를 출력하는 가속도 센서와, 가속도 신호로 부터 유도되는 1차, 2차 및 3차 신호 발생수단과, 가속도로부터 유도되는 1차 신호가 시작 임계치에 도달할 때 즉시 프로세싱을 개시하기 위한 수단과, 가속도로 부터 유도되는 2차 신호가 소정의 트리거 시간 구간내의 임계치를 초과할 때 즉시 안전장치를 트리거시키는 수단을 구비하고 있다. 그의 설계목적을 달성하기 위해 차량안전장치가 실제의 충돌이 일어날때만 트리거되도록 전체의 프로세싱 동작은 시험시간 구간내에서 시작되어 트리거 시간 구간으로 진행된다.

Description

차량안전용 트립장치
제1도 및 제2도는 충돌로 인하여 발생한 충격 펄스의 그래프.
제3도 및 제4도는 약한 충격이나 노크(knock)로 부터 발생한 펄스의 그래프.
제5도는 본 발명에 의한 트리거 장치의 실시예의 작동상태를 나타내는 블럭도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 가속도 센서 14 : 적분기
16 : 감산기 18 : 매칭부재
22 : 안전장치 20, 30 : 앤드 게이트(AND Gate)
24, 26 : 비교기 28 : 오어 게이트(OR Gate)
32 : 타이밍 부재
본 발명은 차량안전용 트립장치에 관한 것으로, 구체적으로는 순간가속도에 반응해서 가속도의 신호를 출력하는 가속도 센서와, 가속도 신호로 부터 유도되는 1차, 2차 및 3차 신호를 발생하기 위한 수단과, 가속도로부터 유도되는 1차 신호가 시작 임계치에 도달할 때 프로세싱(processing)을 시작하기 위한 수단 및, 가속도로부터 유도되는 2차 신호가 소정의 트리거 시간 간격내에서 임계치를 초과할 때 안전장치를 트러거하기 위한 수단을 포함하는 차량 안전용 트립장치에 관한 것이다.
예를 들면, 공기빽(airbag)같은 공지의 차량 안전용 트피거장치가 다음의 단계에서 동작한다.
가속도 센서의 가속도 신호(a)가 소정의 시작 임계치(a1)에 도달할 때, 이 임계치(a1)보다 큰 가속도 신호의 적분이 시작되고 그 적분치(V)가 소정의 임계치(V1)에 도달한 경우, 즉시 차량안전용 장치는, 예를 들면, 공기빽이 부풀려지는 것같이 작동된다. 적분신호가 0으로 떨어지면 바로 적분 동작은 가속도 신호가 시작 임계치(a1)보다 작은 동안은 차단된다. 시작 임계치는 되도록 높게 설정되어 심각하지 않은 충격이나 노크에서는 트리거가 일어나지 않아야 한다. 한편, 실제 충돌에 의한 충격펄스가 발생하는 경우에는 트리거가 일어나도록 임계치의 레벨이 충분히 낮게 설정되어야 한다. 임계치(V1)의 선정에도 비슷한, 기준이 적용된다. 상기 타입의 차량 안전용 트리거장치는 예를 들어, 독일특허공보 3,816,591C2에 설명되어 있다.
이런 트리거장치의 단점은 예를 들면, 조정중이거나 조정가능한 조정대의 위치에 제동되어 있을때 센서주변의 노크나 저크(JERK)에 의해 상기 트리거장치를 동작시키도록 하는 충격이 발생된다. 그런 경우에는 차량안전 장치는 예를 들면, 공기빽이 부풀려지거나 벨트 프리텐셔너가 작동하는 것같이 쓸데없이 트립된다.
본 발명의 목적은 궁극적으로 차량안전 장치의 트리거가 실제의 위험상황, 말하자면 교통사고에만 일어나도록 상기 차량안전 장치를 개량하는 데 있다.
본 발명의 목적은 특허청구범위 제1항의 특징부에 설명되어 있는 장치를 서두에 이미 기술한 장치에 채용함으로써 달성된다.
이와같은 본 발명에 의하면, 전체의 프로세싱은 시험 구간에서 시작되어 트리거 시작구간으로 진행한다. 더우기 가속도로부터 유도된 3차 신호가 시험시간 구간내에서 임계치에 도달하거나 초과할 때 즉시 작동을 종료시키는 수단이 제공되어 있다.
본 발명은 차량에 충격이나 노크로부터 생기는 저크의 지속시간이 충돌에 의한 충격의 지속시간보다 훨씬 짧다는 사실에 근거하여 발명한 것이다. 이것은 가속도 신호 혹은 가속도 신호로부터 유도된 신호의 시간에 대한 변화로부터 확실히 알 수 있는 것이다. 본 발명에 따른 안전장치의 트리거는 가속도 신호나 가속도 신호로부터 유도된 신호 즉, 적분신호가 급격히 증가하는 때에는 진행되지 않는다. 가속도로부터 유도되는 1차 신호는 가속도 신호와 같거나 비례한다. 가속도로부터 유도되는 2차 신호는 가속도 값을 초과하는 가속도 신호의 시간에 대한 적분에 비례한다. 가속도로부터 유도되는 3차 신호는 가속도로부터 유도되는 2차 신호와 같다.
본 발명의 장점은 가속도로부터 유도되는 2차 신호 및 3차 신호는 프로세싱이 다시 시작되기 전에 0으로 리셋트(reset)되어 있는 것이다.
또 다른 장점은 가속도로부터 유도되는 2차 신호 혹은 3차 신호가 소정의 차단 임계치로 떨어지면 즉시, 프로세싱 동작을 종료시키는 수단이 제공되는 점이다. 프로세싱 작동시간이 한정되어 있지않는 것이 바람직하다.
이와같은 관점에서 2차 신호는 어떤 가속도치 이상일때 가속도 신호의 적분으로 얻어진다. 로그되는 데이타의 저장한계 때문에 계속적으로 로그되는 데이타는 최대 저장용량에 의해 한정된 시간 저장되고, 저장 용량이 다차면 처음의 가속도 데이타는 새로운 데이타 저장을 위하여 지워진다.
본 발명의 보다 더 구체적인 바람직한 실시헝태에 따르면 시험구간은 3 -6ms로 설정된다.
본 발명의 또다른 장점이나 편리성은 첨부된 도면에 근거하여 설명하면 다음과 같다. 재1도는 교통 충돌에 의해 발생되고 가속도 센서에서 검출된 전형적인 충격 펄스 신호의 시간에 대한 가속도 그래프를 나타낸다. 본 발명의 일실시예에 따라 가속도 신호로부터 유도되는 1차 신호는 가속도 신호 그 자체이거나 가속도 신호에 비례하며 이와같은 신호형태는 제1도에 도시되어 있다. 제2도는 가속도 신호로부터 유도된 값들의 그래프이고, 상기 가속도로부터 유도된 값은 시간에 대하여 적분된 속도 변화량의 식을 나타낸다. 하나의 곡선(∫adt)는 검출된 가속도치의 적분을 나타내며 또 다튼 곡선(∫a -a1)dt)는, 검출된 가속도치에서 소정의 가속 임계치(a1)를 뺀 가속도치의 적분을 나타낸다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따르면, ∫(a -a1)dt는 검출된 가속도의 2차 및 3차치로서 이용된다.
제1도 및 제2도에 도시된 예에서 트리거 장치는 시간t1에서 소정의 가속도 임계치(a1)에의 도달을 검출한다. 따라서, 시간구간 t1→t3로의 프로세싱 작동이 시작된다. 소위, 시험시간 구간 t1→t2에서 유도신호(∫(a -a1)dt)가 소정의 임계치(V1)에 도달했는지 안했는지의 시험이 행해진다. 제2도에 예시된 경우에는, 유도신호가 시험구간 t1→t2에서 소정의 임계치(V1)에 도달하지 못하고 상기 임계치(V1)는 t1→t3구간내의 시간에서만 도달된다. 임계치(V1)에 도달하는 시점은 시간축상에서 t 로 도시되어 있다. 시점(t)이 트리거 시간 구간 t2→t3내에 있기 때문에 차량안전 장치(예를 들면, 공기빽)가 트립된다.
제3도 및 제4도에는 가속도 센서에서 검출된 충격펄스에 상응하는 신호변화가 도시되어있다. 제3도에 도시된 바와같이, 시점t1′에서 임계치(a1)에 도달되므로 프로세싱 혹은 계산동작(t1→t3)이 시작된다. 여기서 고려되고 있는 실시예의 작동에 있어서 t3는 정확히 특정화되어 있지 않기 때문에 t3→∞이다. 제4도에 도시된 바와같이, 비록 시험 구간내이지만 가속도로부터 유도된 신호(∫(a -a1)dt)가 급속히 변해서 임계치(V1)에 도달된다. 이 시점은 제4도의 시간축상에서 t′로 되어있다. 이 시점에서 프로세싱 작동이 종료되고 가속도로부터 유도된 신호 즉∫(a -a1)dt는 0으로 리셋트된다. 이 시점은 동시에 그 다음의 프로세싱작동에 대한 새로운 시작점으로 되며 제4도의 시간축에서 t2″로 도시되어 있다. 예시된 실시예의 작동에서는 대략 3 -6ms 지속되는 시험시간구간 t1″ -t2″에서는 임계치(V1)에 다시 도달되지 않게되며 유도신호는 급격히 감소해서 ts2″에서 0으로 된다. 이것은 여기서 고려되고 있는 실시예의 작동의 경우에 프로세싱 작동의 차단이 잘 이루어지기 때문에 제3도 및 제4도에 따른 예의 경우에 트리거장치가 차량안전 장치를 트립시키지 못하는 것을 의미한다.
제5도는 본 발명에 대한 트리거장치의 실시예에 대한 작동을 설명하기 위하여 흐름도가 나타나있다. 10은 기존 설계의 가속도 센서이고, 감산기(12)에서 가속도 신호(a)가 임계치(a1)에 의해 감소된다. 비교기(24)에서 값(a -a1)이 0보다 큰지 아닌지 검사되어 시작명령 (a -a1)이 적분기(14)에 보내지고, 여기서 검출되는 값(a -a1)이 적분된다. 동시에 시작 펄스가 타이밍 부재(32)에 보내어지고 시험기간(tc)이 설정된다. 적분기(14)의 출력값이 비교기(26)에서 0인지 아닌지 비교되어 0이면 오어 게이트(28)를 통하여 스톱 및 리셋트 신호가 적분기(14)에 보내진다.
또한, 리셋트 신호는 타이밍 부재(32)에도 보내진다. 적분기의 출력값(V)이 감산기(16)에서 임계치(V1)에 의해 감소된다. 매칭부재(18)애서 값(V -V1)이 0보다 큰지 아닌지 측정되어 신호가 앤드게이트(20)에 보내지고 동시에 타이밍부재(32)에서 앤드게이트(20)에 불록킹 신호가 보내지면 즉, 그사이에 시험시간이 경과하면 트리거 신호가 안전장치(22)에 보내진다. 시험시간이 경과되지 않으면 제2논리화 조건이 앤드게이트(20)에서 만족되지 않아서 안전장치(22)는 트립되지 않는다. 그러나, 제2논리화 조건이 앤드개이트(30)에서 만족되는 경우에는 오어 게이트(28)틀 통해 상응하는 정지명령이 적분기(14)에 보내지고 러셋트 명령이 타이밍부재(32)에 보내지게 된다.

Claims (8)

  1. 순간 가속도에 반응해서 가속도 신호(a)를 출력하는 가속도 센서와, 가속도 신호(a)로부터 유도되는 1차, 2차 및 3차신호를 발생시키기 위한 수단과, 가속도로부터 유도되는 1차신호(a)가 시작 임계치(a1)에 도달하면 즉시 프로세싱 (t1-t3)를 개시하기 위한 수단과, 가속도로부터 유도되는 2차신호(V)가 소정의 트리거 시간구간(t2-t3)내에서 임계치(V1)를 초과하면 즉시 안정장치를 트리거시키기 위한 수단을 구비하여 전체의 프로세싱 동작(t1-t3)이 시험시간 구간(t1, -t2)에서 시작되어 트리거 시간구간(t2-t3)으로 진행하도록 구성되고, 가속도로부터 유도되는 3차신호(V)가 시험구간(t1-t2)내에서 소정의 임계치(V1)가 되거나 초과할 때에는 즉시 상기 프로세싱 동작을 차단시키기 위한 수단이 설치되도록 함을 특징으로 하는 차량안전용 트립장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트리거 장치는 가속도로부터 유도되는 1차 신호가 가속도신호(a)와 같거나 비례하도록 함을 특징으로 하는 차량안전용 트립장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 트리거 장치는 가속도로부터 유도되는 2차신호(V)가 소정의 임계치(a1)에서 가속도신호(a)의 적분()에 비례하도록 함을 특징으로 하는 차량안전용 트립장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 트리거 장치는 가속도로부터 유도되는 3차 신호가 2차신호(V)와 같도록 함을 특징으로 하는 차종안전용 트립장치.
  5. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거 장치는 가속도로부터 유도되는 2차 및 3차 신호가 프로세싱동작(t1-t3)이 다시 시작되기 전에 0으로 레셋트되도록 함을 특징으로 하는 차량안전용 트립장치.
  6. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거 장치는 가속도로부터 유도된 2차 또는 3차 신호(V)가 소정의 종료임계치(0)로 떨어질 때에 즉시 프로세싱동작을 종료시키기 위한 수단을 갖도록 함을 특징으로 하는 차량안전용 트립장치.
  7. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거 장치는 프로세싱 동작구간이 제한되어 있지 않고(t3-∞), 가속도로부터 유되된 2차신호(V)가 소정의 임계치(a1)이상의 가속도 신호(a)의 적분으로 형성되도록 함을 특징으로 하는 차량안전용 트립장치.
  8. 제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 트리거 장치는 시험시간구간(t1-t2)이 3 -6ms로 설정되도록 함을 특징으로 하는 차량안전용 트립장치.
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