KR100805452B1

KR100805452B1 - 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치 및조정방법

Info

Publication number: KR100805452B1
Application number: KR1020060115355A
Authority: KR
Inventors: 추상욱
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-02-20

Abstract

본 발명은 차량 운전자의 머리 위치를 감지한 후, 스티어링 휠을 상하 소정 각도로 변경시켜서 에어백을 작동시킴에 따라, 운전자의 체형에 관계없이 차량 충돌에 따른 부상 위험으로부터 운전자를 보호할 수 있도록 한 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치 및 조정방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치는 차량의 헤드라이닝(10)에 설치되어 운전자 머리(12)로부터의 수직 거리(d)를 산출하는 거리산출수단; 상기 거리산출수단으로부터 신호를 입력받아 운전자 머리(12) 위치에 따른 작약(burster)(60) 점화신호를 전송하는 제어부(20); 그리고 상기 제어부(20)로부터 입력된 신호를 통해 에어백(70)이 내장된 스티어링 휠(40)의 각도를 조정하는 각도조정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정방법은 차량의 헤드라이닝(10)에 설치된 거리측정 센서(14)를 통해 운전자 머리(12)로부터의 수직 거리(d)를 산출하는 제 1단계(S1); 제어부(20)를 통해 상기 산출된 수직 거리(d)를 판단하는 제 2단계(S2); 상기 운전자 머리(12) 위치가 낮을 경우, 상부측 스프링(50)을 절단하여 스티어링 휠(40)을 하향시키도록 작약(burster)(60) 점화신호를 전송하는 제 3단계(S3); 상기 운전자 머리(12) 위치가 정상일 경우, 스티어링 휠(40)을 원래 위치로 유지시키는 제 4단계(S4); 상기 운전자 머리(12) 위치가 높을 경우, 하부측 스프링(50)을 절단하여 스티어링 휠(40)을 상향시키도록 작약(burster)(60) 점화신호를 전송하는 제 5단계(S5); 상기 운전자 머리(12) 위치에 따라 스티어링 휠(40)의 에어백(70)을 전개하는 제 6단계(S6)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

에어백, 스티어링 휠, 샤프트, 스프링, 작약

Description

운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치 및 조정방법{Mediation device for unfolding angle of air bag according to driver's head position and the method of the same}

도 1은 종래 에어백 모듈을 구비한 스티어링 휠을 나타낸 정면도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 에어백 전개 각도 조정장치가 운전자의 정상적인 머리 위치에 따라 그 연결상태가 유지된 상태를 나타낸 측면도 및 부분 확대도

도 4는 운전자의 머리 위치가 높음에 따른 본 발명의 작동 상태를 나타낸 측면도

도 5는 운전자의 머리 위치가 낮음에 따른 본 발명의 작동 상태를 나타낸 측면도

도 6은 본 발명에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정방법을 나타낸 흐름도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 헤드라이닝 12 : 운전자 머리

14 : 거리측정센서 20 : 제어부

30 : 샤프트 32 : 몸체

40 : 스티어링 휠 42 : 체결 브라켓

44 : 핀 50 : 스프링

60 : 작약(burster) 70 : 에어백

본 발명은 에어백에 관한 것으로, 특히 에어백을 구비한 차량용 스티어링 휠에 있어서, 운전자의 머리 위치에 따라 상기 스티어링 휠을 상하 소정 각도로 변경시켜서 에어백을 작동시킬 수 있도록 한 에어백 전개 각도 조정장치 및 그 조정방법에 관한 것이다.

일반적으로 에어백(air bag)은 차량의 충돌시, 운전자와 스티어링 휠 사이 또는 조수석의 승객과 인스트루먼트 패널 사이에 순간적으로 에어백(공기주머니)을 부풀게 하여 부상을 최소한도로 줄이기 위한 장치로서, 운전자용은 스티어링 휠의 중앙 부분에 내장되어 있는데, 차량이 충돌하면 순간적으로 부풀어 올라 운전자의 몸을 보호하는 쿠션 역할을 한다.

상기 에어백은 팽창한 뒤에 바로 축소되므로 몸을 움직이는 데 전혀 지장이 없으며, 나일론으로 만든 본체, 가스를 발생시켜 백을 부풀리는 인플레이 터(inflater), 충돌을 감지하는 센서 등으로 구성되어 있으며, 특히 운전석용 에어백은 차량의 충돌시 운전자가 전방으로 향하려는 관성에 의하여 스티어링 휠에 안면부나 흉부가 부딪히는 것을 방지하도록 되어 있다.

도 1은 종래 에어백 모듈을 구비한 스티어링 휠을 나타낸 정면도로서, 도 1에 도시된 스티어링 휠(2)은 스티어링 휠 본체(4)와, 이 본체 내에 장착되는 에어백 모듈(미도시), 그리고 상기 에어백 모듈을 커버하는 에어백 커버(6)로 구성되며, 상기 에어백 모듈과 에어백 커버(6)와의 조립체는 상기 스티어링 휠 본체(4) 중앙부 상면에 장착됨으로써 전체적인 스티어링 휠(2)의 조립이 완성된다.

상기한 에어백 장치는 차량의 충돌시, 센서 및 전자제어유닛(ECU)이 충격을 감지하고, 순간적으로 인플레이터를 작동시켜서 압축가스를 방출하여 에어백을 부풀려서 운전자의 안면과 가슴등에 대한 충격을 완화시키나, 운전석에 착좌한 운전자의 체형에 관계없이 일정 각도로 셋팅된 스티어링 휠의 중앙부를 통해 에어백이 부풀려지므로, 상대적으로 체형이 작거나(앉은 키가 작음), 큰(앉은 키가 큼) 운전자의 경우, 상기 에어백이 얼굴이나 가슴등에 맞추어진 상태로 부풀려지지 않고, 머리 또는 배등에 맞닿도록 부풀려짐으로써, 얼굴과 가슴보호라는 에어백 고유의 목적을 제대로 구현하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 운전자의 머리 위치를 감지한 후, 이를 통해 스티어링 휠을 상하 소정 각도로 변경시켜서 에어백을 작동시킴에 따라, 운전자의 체형에 관계없이 에어백 고유의 목적을 수행할 수 있는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치 및 그 조정방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 차량의 헤드라이닝에 설치되어 운전자 머리로부터의 수직 거리를 산출하는 거리산출수단; 상기 거리산출수단으로부터 신호를 입력받아 상기 운전자 머리 위치에 따른 작약(burster) 점화신호를 전송하는 제어부; 그리고 상기 제어부로부터 입력된 신호를 통해 에어백이 내장된 스티어링 휠의 각도를 조정하되, 몸체의 외주연 양측에 연결브라켓을 구비하고, 선단의 돌출부가 상기 스티어링 휠의 체결 브라켓에 핀결합되는 샤프트와; 일단부가 상기 샤프트의 연결 브라켓에 연결되고, 타단부가 상기 스티어링 휠의 본체에 연결되는 복수의 스프링과; 상기 스프링의 중앙부에 설치된 작약(burster)을 포함하는 각도조정부를 포함하여 구성되는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치에 의하여 달성된다.

바람직하게는 이러한 본 발명에서 상기 거리산출수단은 거리측정 센서(sensor)인 것을 특징으로 한다.

또한, 이러한 본 발명에서 상기 제어부는 상기 운전자 머리 위치가 정상보다 낮거나 또는 높을 때 상기 작약 점화신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

삭제

더욱이, 이러한 본 발명에서 상기 샤프트의 돌출부 외주연 양측에는 상기 스티어링 휠의 과도한 상하 회동을 방지하기 위한 스토퍼가 각각 소정 각도로서 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기한 본 발명의 목적은 차량의 헤드라이닝에 설치된 거리측정 센서를 통해 운전자 머리로부터의 수직 거리를 산출하는 제 1단계(S1); 제어부를 통해 상기 산출된 수직 거리를 판단하는 제 2단계(S2); 상기 운전자 머리 위치가 낮을 경우, 상부측 스프링을 절단하여 스티어링 휠을 하향시키도록 작약(burster) 점화신호를 전송하는 제 3단계(S3); 상기 운전자 머리 위치가 정상일 경우, 스티어링 휠을 원래 위치로 유지시키는 제 4단계(S4); 상기 운전자 머리 위치가 높을 경우, 하부측 스프링을 절단하여 스티어링 휠을 상향시키도록 작약(burster) 점화신호를 전송하는 제 5단계(S5); 상기 운전자 머리 위치에 따라 스티어링 휠의 에어백을 전개하는 제 6단계로 이루어지는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정방법에 의하여 달성된다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치 및 조정방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 에어백 전개 각도 조정장치가 운전자의 정상적인 머리 위치에 따라 그 연결상태가 유지된 상태를 나타낸 측면도 및 부분 확대도이며, 도 4는 운전자의 머리 위치가 높음에 따른 본 발명의 작동 상태를 나타낸 측면도이다.

또한, 도 5는 운전자의 머리 위치가 낮음에 따른 본 발명의 작동 상태를 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정방법을 나타낸 흐름도로서, 이에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치는 크게 거리산출수단과, 상기 거리산출수단으로부터 신호를 입력받는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)로부터 입력된 신호를 통해 스티어링 휠(40)의 각도를 조정하는 각도조정부로 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 거리산출수단은 거리측정 센서(sensor)(14)로서, 차량의 헤드라이닝(10)에 고정 설치되어 운전자 머리(12)로부터 거리측정 센서(14)까지의 수직 거리(d)를 산출한다.

상기 제어부(20)는 상기 거리측정 센서(14)로부터 신호를 케이블(14a)을 통해 입력받아 운전자 머리(12) 위치가 정상보다 낮거나 또는 높을 때 작약(burster)(60) 점화신호를 후술하는 각도조정부에 케이블(20a)을 통해 전송한다.

상기 각도조정부는 상기 제어부(20)로부터 입력된 신호를 통해 에어백(70)이 내장된 스티어링 휠(40)의 각도를 조정하는 바, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 샤프트(30)의 몸체(32) 외주연 양측에 연결브라켓(32a)이 일체로 형성되어 있고, 상기 샤프트(30) 선단의 돌출부(34)가 상기 스티어링 휠(40)의 체결 브라켓(42)에 핀(44)결합되며, 스프링(50)의 일단부가 상기 샤프트(30)의 연결 브라켓(32a)에 연결되고, 스프링(50)의 타단부가 상기 스티어링 휠(40)의 본체(40a)에 연결된다. 상기 스프링(50)은 상기 샤프트(30)를 사이에 두고 상하 소정 거리 이격 설치되며, 상기 스프링(50)의 중앙부에는 작약(炸藥)(burster)(60)이 설치되어 있다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(30)의 돌출부(34) 외주연 양측에는 상기 스티어링 휠(40)의 과도한 상하 회동을 방지하기 위한 스토퍼(30a)가 각각 소정 각도(약 30°)로서 돌출 형성되어 있다.

이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

상기 헤드라이닝(10)에 설치된 거리측정 센서(14)가 운전석에 착좌한 운전자 머리(12)로부터 거리측정 센서(14)까지의 수직 거리(d)를 산출하여(S1), 상기 케이블(14a)을 통해 제어부(20)의 전자제어유닛(ECU, 미도시)에 전달하면, 상기 제어부(20)는 산출된 수직거리(d)를 통해 운전자 머리(12) 위치가 정상인지, 운전자 머리 위치(12)가 높은지, 또는 운전자 머리(12) 위치가 낮은지를 판단한다(S2).

만일, 운전자의 체형이 작아서 운전자 머리(12) 위치가 정상보다 낮을 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)는 일측 케이블(20a)을 통해 상기 상부측 스프링(50)에 작약(60) 점화신호를 전송하고, 상기 작약(60)의 폭발에 따라 상부측 스프링(50)이 파단되면서 하부측 스프링(50)의 탄성력에 의해 스티어링 휠(40)이 아래쪽으로 이동하며(S3), 이때 도 3에 도시된 상기 스토퍼(30a)에 의해 스티어링 휠(40)의 과도한 회동이 방지된다.

이러한 상태에서 차량의 충돌시, 상기 스티어링 휠(40)은 상기 하부측 스프링(50)에 연결된 상태에서 내부의 에어백(70)이 전개하여(S6), 상대적으로 낮은 상태를 갖는 운전자 머리(12)에 맞추어서 팽창될 수 있다.

만일, 운전자 머리(12) 위치가 정상일 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)는 각도조정부에 작약(60) 점화신호를 전송하지 않으며, 이와 같은 상태에서 차량의 충돌시, 상기 스티어링 휠(40)은 상기 스프링(50)에 각각 연결된 상태를 유지한다(S4).

이후, 차량의 충돌시, 상기 스티어링 휠(40)은 양측 스프링(50)에 모두 연결된 상태에서 내부의 에어백(70)이 팽창하여 운전자의 부상을 줄이게 된다(S6).

한편, 운전자의 체형이 커서 운전자 머리(12) 위치가 정상보다 높을 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(20)는 일측 케이블(20a)을 통해 상기 하부측 스프링(50)에 작약(60) 점화신호를 전송하고, 상기 작약(60)의 폭발에 따라 하부측 스프링(50)이 파단되면서 상부측 스프링(50)의 탄성력에 의해 스티어링 휠(40)이 위쪽으로 이동한다(S5).

위와 같은 상태에서 차량의 충돌시, 상기 스티어링 휠(40)은 상기 상부측 스프링(50)에 연결된 상태에서 내부의 에어백(70)이 팽창하여 운전자의 부상을 줄이게 되며, 에어백(70)은 상대적으로 높은 상태를 갖는 운전자 머리(12)에 맞추어서 팽창한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치 및 조정방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량 운전자의 머리 위치를 감지하여 스티어링 휠을 상하 소정 각도로 변경시킨 후, 에어백을 작동시킴에 따라, 운전자의 체형에 관계없이 차량 충돌에 따른 부상 위험으로부터 운전자를 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims

차량의 헤드라이닝(10)에 설치되어 운전자 머리(12)로부터의 수직 거리(d)를 산출하는 거리산출수단;

상기 거리산출수단으로부터 신호를 입력받아 상기 운전자 머리(12) 위치에 따른 작약(burster)(60) 점화신호를 전송하는 제어부(20); 그리고

상기 제어부(20)로부터 입력된 신호를 통해 에어백(70)이 내장된 스티어링 휠(40)의 각도를 조정하되, 몸체(32)의 외주연 양측에 연결 브라켓(32a)을 구비하고, 선단의 돌출부(34)가 상기 스티어링 휠(40)의 체결 브라켓(42)에 핀(44)결합되는 샤프트(30)와; 일단부가 상기 샤프트(30)의 연결 브라켓(32a)에 연결되고, 타단부가 상기 스티어링 휠(40)의 본체(40a)에 연결되는 복수의 스프링(50)과; 상기 스프링(50)의 중앙부에 설치된 작약(burster)(60)을 포함하는 각도조정부를 포함하여 구성되는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치.
제 1항에 있어서,

상기 거리산출수단은 거리측정 센서(sensor)(14)인 것을 특징으로 하는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치.
제 1항에 있어서,

상기 제어부(20)는 상기 운전자 머리(12) 위치가 정상보다 낮거나 또는 높을 때 상기 작약(60) 점화신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 샤프트(30)의 돌출부(34) 외주연 양측에는 상기 스티어링 휠(40)의 과도한 상하 회동을 방지하기 위한 스토퍼(30a)가 각각 소정 각도로서 설치된 것을 특징으로 하는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정장치.
차량의 헤드라이닝(10)에 설치된 거리측정 센서(14)를 통해 운전자 머리(12)로부터의 수직 거리(d)를 산출하는 제 1단계(S1);

제어부(20)를 통해 상기 산출된 수직 거리(d)를 판단하는 제 2단계(S2);

상기 운전자 머리(12) 위치가 낮을 경우, 상부측 스프링(50)을 절단하여 스티어링 휠(40)을 하향시키도록 작약(burster)(60) 점화신호를 전송하는 제 3단계(S3);

상기 운전자 머리(12) 위치가 정상일 경우, 스티어링 휠(40)을 원래 위치로 유지시키는 제 4단계(S4);

상기 운전자 머리(12) 위치가 높을 경우, 하부측 스프링(50)을 절단하여 스티어링 휠(40)을 상향시키도록 작약(burster)(60) 점화신호를 전송하는 제 5단계(S5);

상기 운전자 머리(12) 위치에 따라 스티어링 휠(40)의 에어백(70)을 전개하는 제 6단계(S6)로 이루어지는 운전자 머리 위치에 따른 에어백 전개 각도 조정방법.