KR100326706B1 - 측면 에어백 제어장치와 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충돌 형태나 상황에 대한 여러 가지 충돌전달특성에 대응하여 측면 에어백이 정확하게 전개될 수 있는 측면 에어백 제어장치와 그 제어방법을 제공하기 위한 것으로, 외력 변화에 따라 저항값이 변화하는 피에조 저항을 외력에 대한 센서로 이용하여 측면 창에 여러 개 부착함으로써 여러 가지 충돌형태에 따라 측면 에어 백의 전개를 정확하게 제어함으로써 여러 가지 형태의 자동차 사고에 대하여 운전자의 안전을 보장할 수 있고, 특히 큰 트럭과의 측면 충돌시 차체 위쪽만 충격이 일어날 경우에도 측면 에어백이 정확하게 작동함으로써 운전자의 안전을 보장할 수 있다.

Description

측면 에어백 제어장치와 그 제어방법{A SIDE AIRBAG CONTROL DEVICE AND THE METHOD}

현대의 자동차 산업은 공해를 저감하며 운전자의 편의성과 안전성을 높일 수 있는 방향으로 발전하고 있으며 특히, 운전자의 안전성을 향상시키기 위하여 에어백(Airbag)시스템이 도입되었다.

이 에어백 시스템은 차량 외부로부터 어떤 물체가 부딪쳤을 때의 충격을 감지하여 충격흡수용 기체를 차량 내부에 설치되어 있는 주머니에 일시에 주입함으

로써 운전자가 다른 물체에 부딪히는 것을 방지하여 운전자의 안전을 보장한다.

특히, 요즘에는 정면 충돌뿐만 아니라 측면 충돌이 발생하였을 때 운전자의 안전을 보장하기 위하여 측면 에어백을 설치하는 것이 보편화되고 있다.

이를 위한 종래의 측면 에어백 제어장치는 측면 임패트 센서, 에어백 컨트롤 유닛 그리고 측면 에어백으로 이루어져 측면에서 충격이 가해오면 이것을 측면 임팩트 센서가 감지하여 측면 에어백을 전개한다.

하지만, 종래의 측면 에어백 제어장치는 정해진 충격정도가 기준치를 초과했을 경우만 전개함으로써 충돌형태나 상황에 따라 전달특성이 달라져 모든 경우의 측면충돌로부터 승객을 보호하기 어렵다는 문제점이 있다.

특히, 큰 트럭과 측면 충돌이 일어날 경우 차체 위쪽만 충격이 가해져 측면 에어백이 전개되지 않을 경우가 발생한다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 측 면 충돌의 여러 가지 형태에 따라 정확하게 측면 에어백이 전개할 수 있는 측면

에어백 제어장치와 그 방법을 제공하기 위한 것이다.

도1은 측면 유리창에 본 발명을 위한 윈도우 센서가 부착된 일실시예를 도시한 것이다.

도2는 본 발명에 따른 측면 에어백 제어장치의 블럭구성도이다.

도3은 본 발명에 따른 측면 에어백 제어방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 이루기 위하여 종래의 측면 에어백 제어장치와 함께 차량의 측면 유리창에 외력의 변화를 감지하는 윈도우센서를 다수 개 부착함으로써 여러 가지 측면 충돌에 따라 정확하게 측면 에어백을 전개할 수 있는 측면 에어백 제어장치 및 그 제어방법이다.

보다 구체적으로는, 측면 충돌 센서와 측면 유리창에 설치한 윈도우 센서 각각으로부터 외력의 변화에 대한 신호를 조합하여 다양한 측면 충돌에 대하여 측면 에어백을 정확하게 전개할 수 있다.

즉, 에어백 제어장치가 여러 형태의 측면 충돌로 인해 여러 개의 윈도우 센서에서 보내는 신호가 몇 개 이상 기준치를 초과했는지, 그리고 측면 앰팩트 센서에서 검출된 충돌정도에 대한 신호를 조합, 판단하여 측면 에어백을 전개한다.

상기 윈도우 센서는 외력 변화에 의하여 저항값이 변화하는 피에조 저항(piezo resistive)의 특성을 가진 물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 윈도우 센서를 통한 외력 변화의 감지는 일정한 주기로 윈도우 센서에 정전류를 흘려 일정 주기동안의 저항의 변화량을 검출함으로써 외력 변화를 파악하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 측면 에어백 제어장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도1은 측면 유리창에 윈도우 센서가 부착된 일실시예를 도시한 것이다.

윈도우 센서(1)는 측면에서 가해지는 외력의 다양한 형태를 파악하기 위하여 측면 유리창(2) 표면에 다수 개 부착되며, 사람의 눈에 보이지 않을 정도로 작아 차량 내부와 외부와의 시야방해를 주지 않는다.

이 윈도우 센서(1)에서 발생한 신호는 전송선을 통하여 전송되는데 이 전송선(3) 또한 윈도우 센서(1)와 마찬가지로 사람의 눈에 보이지 않을 정도로 가늘어 차량 내부와 외부와의 시야방해를 주지 않는다.

상기 전송선(3)을 통하여 보내지는 차량의 측면 외력의 변화는 측면 에어백을 제어하기 위하여 윈도우 인터페이스(4)를 거쳐 측면 에어백 제어유닛(도시하지 않음)으로 전달된다.

그리고, 참조번호5는 측면 유리창을 지지하는 센터 필러(center pillar)를 도시한 것이다.

도2는 상기와 같이 설치되는 윈도우 센서를 통하여 측면의 외력변화를 감지하고 측면 에어백을 전개하기 위한 측면 에어백 제어장치의 블럭구성도를 도시한 것이다.

위의 측면 에어백 제어장치는 측면 유리창(2)에 다수개 설치되어 차량에 미치는 외력의 변화를 감지하는 윈도우 센서(10); 이 윈도우 센서(10)가 출력한 신호를 증폭하여 논리조합하는 인터페이스 회로(20); 차량 측면방면의 충격 정도를 측정하는 측면 임팩트 센서(30); 이 인터페이스 회로(20)와 측면 임팩트 센서(30)의 신호를 입력받아 측면 에어백의 전개를 제어하는 에어 백 컨트롤 유닛(40)과; 이 에어백 컨트롤 유닛(40)의 제어에 의하여 전개되는 측면 에어백(50)을 포함한다.

먼저, 윈도우 센서(10)는 차량의 측면 유리창(2)에 다수 개 설치되며 충격으로 인하여 저항값이 변화하는 피에조 저항 특성의 물질로 이루어져 차량 측면의 외력변화를 감지한 후, 이 신호를 인터페이스 회로(20)로 출력한다.

인터페이스 회로(20)는 각각의 윈도우 센서(10)에서 출력한 신호를 바탕으로 저항값의 변화율이 기준치를 초과하는 윈도우 센서(10)의 신호를 논리조합신호로 만든 후, 에어 백 컨트롤 유닛(40)으로 출력한다.

이 논리조합신호는 저항값의 변화율이 기준치를 초과하는 윈도우 센서(10)의 개수와 유리파손 등으로 신호를 출력하지 못하는 윈도우 센서(10)의 개수에 따라 다른 파형의 논리조합신호를 형성한다.

위와 같은 역할을 하는 인터페이스 회로(20)는 일정 주기마다 외력 변화로 인한 저항값을 검출하기 위하여 윈도우 센서(10)에 일정 주기로 정전류를 흘려 주는 정전류원(21); 이 일정 주기의 정전류가 흐를 때, 윈도우 센서(10)에서 일정 주기마다 검출되는 신호를 증폭하는 증폭기(22); 이 증폭기에서 증폭된 신호가 기준치를 초과하는지를 판단한 후, 이 신호를 논리조합하는 마이크로 컴퓨터(23); 이 논리조합된 신호를 에어 백 컨트롤 유닛(40)으로 출력하는 통신 IC(24)와; 상기 증폭기(22), 마이크로 컴퓨터(23)와 통신 IC(24)에 안정된 전원을 공급하는 레귤레이터(25)를 포함한다.

먼저, 정전류원(21)은 일정 주기마다 정전류를 윈도우 센서(10)에 흐르게 함으로써 윈도우 센서(10)에 가해지는 외력 변화로 인한 저항값의 변화율을 주기적으로 검출할 수 있게 한다.

상기 증폭기(22)는 윈도우 센서(10)가 검출한 일정 주기의 저항값 변화율에 대한 신호를 증폭한 뒤, 마이크로 컴퓨터(23)에 출력한다.

증폭된 일정 주기의 저항값 변화율에 대한 신호를 입력받은 마이크로 컴퓨터(23)는 이 신호가 기준치를 초과하는지를 판단한 후, 이 판단에 따라 상기 신호를 논리조합신호를 형성한다.

이 논리조합된 신호는 여러 가지 충격 형태에 따라 몇 개의 윈도우 센서(10)에서 보내온 신호가 기준치를 초과하는지 그리고 몇 개의 윈도우 센서(10)가 유리 파손 등으로 신호를 출력하지 못하는지에 대한 정보를 담고 있다.

즉, 차량에 가해지는 여러 가지 충격 형태에 따라 저항값의 변화율이 기준치를 초과하는 윈도우 센서(10)의 개수와 신호를 출력하지 못하는 윈도우 센서(10)의 개수가 달라지는데 이 논리조합신호는 이에 따라 신호의 파형이 각각 다르다.

그리고, 통신 IC(24)는 상기 마이크로 컴퓨터(23)로부터 위의 논리조합신호를 에어 백 컨트롤 유닛(40)으로 출력한다.

또한, 조정기(25)는 위의 증폭기(22), 마이크로 컴퓨터(23) 그리고 통신 IC(24)에 에어 백 컨트롤 유닛(40)에서 입력되는 전원을 안정적으로 공급한다.

상기 측면 임팩트 센서는 윈도우 센서(10)와 별도로 차량의 측면에 설치되어 차량 측면방면의 충격 정도를 측정하여 그 신호를 에어 백 컨트롤 유닛(40)에 입력함으로써 여러 가지 측면 충격의 형태에 대한 에어 백(50) 전개의 신뢰성을 향상시킨다.

위와 같이 작동하는 인터페이스 회로(20)가 출력한 논리조합신호와 측면 임팩트 센서(30)에서 검출한 신호를 입력받는 에어백 컨트롤 유닛(40)은 입력받은 신호를 판단하여 저항 변화율이 기준치를 넘는 윈도우 센서(10)의 개수와 신호가 입력되지 않은 윈도우 센서(10)의 개수가 기준 개수를 초과하거나, 측면 임팩트 센서(30)에서 검출된 신호가 기준치를 초과할 경우 모두 측면 에어백(50)을 전개한다.

상기와 같은 측면 에어백 제어장치를 통한 측면 에어백 제어방법을 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 측면 에어백 제어방법을 나타내는 순서도이다.

먼저, 차량에 외력이 가해져 윈도우 센서(10)가 이로 인한 저항의 변화를 감지하면(S30), 인터페이스(20)는 각각의 윈도우 센서(10)가 감지한 저항의 변화율이 제1 기준치를 초과하는지 판단하여 이 신호를 바탕으로 논리조합신호를 형성한 후, 에어백 컨트롤 유닛(40)으로 출력한다(S31). 이 때, 이 논리조합신호는 몇 개의 윈도우 센서(10)가 신호를 출력하지 못하였는지에 대한 정보도 담고있다.

또한, 차량의 측면에 외력이 작용하면, 차량의 측면에 설치되어 있는 측면 임팩트 센서가 이를 감지하여 에어 백 컨트롤 유닛(40)으로 출력한다(S32).

S31과 S32에서 출력된 신호를 입력받은 에어백 컨트롤 유닛(40)은 상기 논리조합신호를 분석하여 제1 기준치를 초과하는 윈도우 센서(10)의 개수와 신호를 출력하지 못한 윈도우 센서(10)의 개수가 제2 기준치를 초과하는지 판단하여(S33) 초과하면 측면 에어백을 전개하고(S35), 그렇지 않으면 S31로 되돌아간다.

그리고, 측면 임팩트 센서(30)에서 출력된 신호를 입력받은 에어 백 컨트롤 유닛(40)은 이 신호가 제3 기준치를 넘는지 판단하여(S34), 제3 기준치를 넘으면 역시 측면 에어백을 전개하고(S35), 그렇지 않으면 S34를 다시 진행한다.

이와 같이 동작함으로써 측면에서 발생하는 여러 가지 충격에 대하여 정확하게 측면 에어백을 전개할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변형 및 변경도 가능하다.

예컨대, 측면 임팩트 센서(30)에서 출력된 신호 또한 인터페이스(20)를 통하여 윈도우 센서에서 출력된 신호와 논리조합하여 측면 에어백 제어를 할 수도 있다.

또한, 측면 임팩트 센서(30)에 감지되는 외력을 먼저 에어 백 컨트롤 유닛(40)이 분석할 수도 있다.

상기와 같은 측면 에어백 제어장치에 의하여 측면에서의 여러 가지 충돌 형태나 상황으로 부터 승객을 안전하게 보호할 수 있고, 특히 트럭과 충돌하여 차량 측면 상단부에만 충격이 가해질 때도 정확하게 측면 에어백이 전개할 수 있다.

Claims (5)

1. 차량의 측면 유리창에 다수개 설치되어 차량에 미치는 외력의 변화를 감지하는 윈도우 센서;

   상기 윈도우 센서가 출력한 신호를 증폭하여 논리조합신호를 형성하는 인터페이스 회로;

   차량 측면의 충격 정도를 측정하는 측면 임팩트 센서;

   상기 인터페이스 회로와 상기 측면 임팩트 센서의 신호를 입력받아 측면 에어백의 전개를 제어하는 에어 백 컨트롤 유닛과;

   상기 에어백 컨트롤 유닛의 제어에 의하여 전개되는 측면 에어백을 포함하는 측면 에어백 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 윈도우 센서는 외력의 변화에 의하여 저항값이 변하는 피에조 저항 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 측면 에어백 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 인터페이스 회로는

   일정 주기마다 외력의 변화로 인한 상기 윈도우 센서의 저항값의 변화율을 검출하기 위하여 상기 윈도우 센서에 일정 주기로 정전류를 흘려주는 정전류원;

   상기 정전류원에 의하여 윈도우 센서에 일정 주기마다 검출되는 저항값의 변화율에 대한 신호를 증폭하는 증폭기;

   상기 증폭기에서 증폭된 신호가 제1 기준치를 초과하는지를 판단한 후, 이 신호를 바탕으로 논리조합신호를 형성하는 마이크로 컴퓨터;

   상기 논리조합된 신호를 상기 에어 백 컨트롤 유닛으로 출력하는 통신 IC와;

   상기 증폭기, 마이크로 컴퓨터와 통신 IC에 안정된 전원을 공급하는 레귤레이터를 포함하는 인터페이스를 특징으로 하는 측면 에어백 제어장치.
4. 제4항에 있어서, 상기 마이크로 컴퓨터는 상기 윈도우 센서 각각에서 보내온 신호가 상기 제1 기준치를 초과하는지 판단한 후, 상기 제1 기준치를 초과하는 상기 윈도우 센서의 개수에 따라 다르게 상기 신호를 논리조합하는 마이크로 컴퓨터를 특징으로 하는 측면 에어백 제어장치.
5. 차량에 외력이 가해져 상기 윈도우 센서가 이로 인한 저항의 변화를 감지하는 단계;

   상기 인터페이스가 상기 각각의 윈도우 센서가 감지한 저항의 변화율이 기준치를 초과하는지 판단하여 이 신호를 바탕으로 논리조합신호를 형성한 후, 에어백 컨트롤 유닛으로 출력하는 단계;

   차량의 측면에 외력이 작용하면, 차량의 측면에 설치되어 있는 상기 측면 임팩트 센서가 이를 감지하여 상기 에어백 컨트롤 유닛으로 출력하는 단계;

   상기 인터페이스에서 출력한 신호와 상기 측면 임팩트 센서가 출력한 신호를 입력받은 상기 에어백 컨트롤 유닛이 상기 논리조합신호를 분석하여 상기 저항의 변화율이 제1 기준치를 초과한 윈도우 센서의 개수와 신호를 출력하지 못한 윈도우 센서의 개수가 제2 기준치를 초과하는지 판단하는 단계;

   상기 저항의 변화율이 제1 기준치를 초과한 상기 윈도우 센서의 개수가 제2 기준치를 초과하면 측면 에어 백을 전개하는 단계;

   상기 측면 임팩트 센서가 출력한 신호를 입력받은 에어 백 컨트롤 유닛이 상기 신호가 기준치가 넘는 지를 판단하는 단계;

   상기 측면 임팩트 센서가 출력한 신호가 제3 기준치를 초과하는지 판단하는 단계와;

   상기 측면 임팩트 센서가 출력한 신호가 제3 기준치를 초과하면 상기 측면 에어백을 전개하는 단계를 포함하는 측면 에어백 제어방법.