KR100812115B1 - 탑승자 구속 장치의 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

차량(1)의 전방 부분의 충돌 구역에 제공된 위성 센서들(4,5)과, 차량의 이동방향에서 차량의 충돌 가속도를 검출하는 X-방향 센서(7)와, 이동방향에 수직인 방향에서 충돌 가속도를 검출하는 Y-방향 센서(8)와, 위성 센서들(4,5)로부터의 출력신호(S40, S50)와 Y-방향 센서(8)로부터의 출력 신호(S80) 중에서 보다 큰 값을 불러오는 선택 출력부와, X-방향 센서(7)로부터의 출력 신호(S7)에 반응하여 차량(1)의 충돌 판정을 수행하는 판정부(9)를 포함하는, 에어백 장치(2)의 작동을 제어하는 제어 유닛(6)에 관한 것이다. 상기 판정부(9)에 의해 수행되는 충돌 판정에 사용되는 임계값의 레벨은 선택 출력부에 의해 선택된 출력 신호에 근거하여 설정된다. 위성 센서들(4,5)로부터 출력 신호(S4,S5)를 얻을 수 없는 경우에는, 충돌 판정에 사용되는 임계값의 레벨이 Y-방향 센서(8)로부터의 출력 신호(S80)에 근거하여 설정되어, 충돌 판정의 작동이 적절하게 수행되도록 한다.
차량 충돌, 충돌 판정, 탑승자 구속 장치, 제어 장치

Description

탑승자 구속 장치의 제어 장치{Control Apparatus for Occupant Restraint Device}
본 발명은 에어백과 같은 탑승자 구속 장치(occupant restraint device)를 위한 제어 장치에 관한 것이다.
충돌시에 발생하는 충격으로부터 차량 탑승자를 보호하는 탑승자 구속 장치를 제어하기 위하여, 다양한 구조를 가지는 제어 장치가 제안되어 왔다. 이러한 제어 장치들은 차량의 각 부분에서의 충돌 검출을 위한 센서를 포함하고, 센서로부터의 처리된 신호를 기반으로 탑승자 구속 장치의 동작을 제어한다. JP-A-2001-310692 호는 이런 형태의 제어 장치를 개시하고 있다. 이러한 형태의 공지된 구조에서, 충돌 검출을 위한 위성 센서들이 차량의 전방 부분의 크러시 존(crush zone)에 위치된다. 그 결과, 차량이 충돌하면, 차량의 전방 부분에서 발생하는 충돌에 의하여 야기된 충격은 가능한 신속하게 검출되어, 탑승자 구속 장치가 적절한 때에 작동될 수 있도록 하여, 탑승자는 충격으로부터 신뢰할 수 있을 정도로 보호되도록 한다.
위성 센서들이 차량의 전방 부분에 위치되는 이런 구조에 따라서, 일반적으로, 위성 센서들로부터의 출력 배선이 차량의 중앙 부분에 일반적으로 위치된 제어 유닛으로 이어져 전기적으로 연결된다. 그러나, 일어나기 쉬운 문제가 있는데, 즉, 위성 센서들의 출력 배선이 차량의 충돌 동안에 파손되는 경우에, 위성 센서들로부터의 출력 신호가 제어 유닛에 의해 최종적으로 수신될 수 없다.
이 문제를 해결하기 위해, JP-A-2001-310692 호는 다음의 구조를 채택한다. 위성 센서들과 제어 유닛 사이에 제공된 배선 설비의 케이블 경로 구조는 분기점에서 서로 분기하는 배선 설비 메인 라인과 배선 설비 분기 라인을 포함한다. 연장을 위한 여분의 길이가 분기점과 위성 센서들 사이의 배선 설비 분기 라인에 제공된다. 따라서, 충돌이 발생하여 차체가 변형될 때, 배선 설비 분기 라인이 위성 센서들에 대해서 차량의 후방을 향해 상대적으로 이동되는 경우조차도, 배선 설비 분기 라인에 제공된 여분의 길이가 연장하므로, 배선 설비 분기 라인이 파손되는 것을 방지한다. 그러나, 다양한 형태의 충돌이 있을 수 있고, 따라서, 이런 형태의 배선 구조를 이용하여 배선 설비의 파손을 완전하게 방지하는 것은 지극히 어렵다.
본 발명의 목적은 높은 신뢰도로 작동될 수 있는 탑승자 구속 장치용 제어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 센서의 출력 라인이 파손되는 경우에도, 오작동 없이 탑승자 구속 장치의 제어를 수행하는 탑승자 구속 장치용 제어 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은, 탑승자 구속 장치의 제어 장치로서, 차량의 전방 부분의 충돌 구역에 설치된 위성 센서들과; 차량 내에서 상기 위성 센서들과 상이한 위치에 설치되어, 차량의 이동방향에서 차량의 충돌 가속도를 검출하는 제 1 메인 센서와; 이동방향에 직교하는 방향의 충돌 가속도를 검출하는 제 2 메인 센서와; 상기 위성 센서들, 제 1 및 제 2 메인 센서들로부터의 각각의 출력에 반응하여 탑승자 구속 장치의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함하고; 상기 제어 유닛은 상기 위성 센서들의 출력과, 제 2 메인 센서의 출력들중 큰 값을 갖는 출력을 불러오는 선택 출력부와, 상기 제 1 메인 센서로부터의 출력에 반응하여 차량의 충돌 판정을 수행하는 판정부를 포함하고, 상기 판정부에서의 충돌 판정이 상기 선택 출력부에 의해 선택된 출력에 따라서 설정되는 임계값과 상기 제 1 메인 센서로부터의 출력과의 비교에 의하여 수행되고, 상기 임계값은, 사전 설정 임계값이 상기 선택 출력부에 의해 선택된 출력에 따라서 충돌 판정의 감도가 높아지도록 재설정된다. 그 결과, 탑승자 구속 장치는 차량의 충돌이 발생하는 경우에 적절한 타이밍에 작동될 수 있다.
도 1은 본 발명 실시예의 구조에 대한 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 제어 장치 구조를 도시하는 블럭 다이아그램.
도 3은 도 2에 도시된 처리부에 의해 수행되는 충돌 판정 프로그램을 도시하는 플로우차트.
본 발명의 보다 상세한 설명을 위해서, 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이 다.
도 1은 본 발명 실시예의 구조를 도시하는 개략도이다. 도 1에서, 참조 번호 1은 차량, 번호 2는 차량(1) 충돌 결과로 발생하는 충격으로부터 차량(1)의 탑승자를 보호하기 위해서 차량(1)에 장착된 에어백 장치이다. 참조 번호 3은 탑승자 구속 장치인 에어백 장치(2)의 작동을 제어하기 위한 제어 장치를 전체로서 지시한다.
제어 장치(3)는 차량(1) 전방 부분의 충돌 구역에 제공된 위성 센서(4,5)들과, 제어 유닛(6)을 포함한다. 제어 유닛(6)은 차량(1)의 중앙 부분 부근에 위치된다. 본원에 사용된 충돌 구역이란 용어는 차량(1)이 충돌 사고가 났을 때에 변형이 예상되는 차량(1)의 차체 부분을 가리킨다. 본 실시예에서, 충돌 구역이 차량(1)의 우측 전방 단부 부분과 좌측 전방 단부 부분을 포함하는 것으로 가정한다. 따라서, 본 실시예의 예에서, 충돌 검출 센서인 위성 센서들(4,5)은 각각 이러한 영역에 위치된다. 그러나, 부착되는 위성 센서들의 수에 대해서, 단지 하나의 위성 센서만 부착되거나, 또는 3개 이상의 위성 센서들이 부착될 수 있다.
상기 제어 유닛(6)은 X-방향 센서(7, 제 1 메인 센서)와 Y-방향 센서(8, 제 2 메인 센서)를 구비한다. X-방향 센서(7)는 차량(1)의 주행 방향(X-방향)으로 작용하는 차량(1)의 충돌 가속도를 검출하고, Y-방향 센서(8)는 차량(1)의 주행 방향에 대한 직교 방향(Y-방향)으로 작용하는 차량(1)의 충돌 가속도를 검출한다.
위성 센서(4,5)들은 배선 설비(4A, 5A)에 의해 제어 유닛(6)에 각각 연결되고, 각각의 위성 센서(4,5)의 출력은 배선 설비(4A, 5A)를 경유하여 제어 유닛(6)에 입력된다. 위성 센서(4,5)들과, X-방향 센서(7), 그리고 Y-방향 센서(8)의 각각의 출력은 제어 유닛(6)에 제공된 처리부(9)로 입력되어, 후에 설명되는 바와 같이, 차량(1)이 충돌했었는지 여부를 판정하도록 이용된다. 제어 유닛(6)이 차량이 충돌했었다고 판정하면, 활성 신호가 제어 유닛(6)으로부터 에어백 장치(2)로 출력된다. 그 결과, 에어백 장치(2)의 점화기(2A)가 활성화되어 에어백 장치(2)를 전개한다(도 2 참조).
도 2는 도 1에 도시된 제어장치(3)의 구조를 보다 상세하게 설명하는 블럭 다이아그램이다. 도 2에서, 도 1에 도시된 부분에 대응하는 모든 부분은 동일한 참조 번호로 지시된다. 위성 센서(4)로부터의 출력 신호(S4)는 배선 설비(4A)를 통하여 좌측 수신 회로(10)를 경유하여 처리부(9)에 입력된다. 위성 센서(5)로부터의 출력(S5)은 배선 설비(5A)를 통하여 우측 수신 회로(11)를 경유하여 처리부(9)로 입력된다.
좌우측 수신회로(10,11)는 위성 센서(4,5)들로부터의 각각의 출력 신호를 필터 처리 등을 이용하여 적절한 출력 상태로 변환하고, 또한 통합 처리를 수행한다. 좌우측 수신 회로(10,11)는 각각의 충돌 구역에서 발생하는 충돌의 레벨에 일치하는 신호 레벨을 갖는 각각의 출력 신호(S40,S50)를 출력한다. 또한, 좌우측 수신 신호(10,11)로부터의 출력 신호(S40,S50)는 처리부(9)로 입력된다. 출력 신호(S4, S5)를 충돌 레벨을 나타내는 신호로 변환하기 위하여 수행되는 통합 처리가 처리부(9)에 의해 수행되도록 상기 구조가 변경될 수 있다는 것을 유념해야한다. X-방향 센서(7)로부터의 출력 신호(S7)와 Y-방향 센서(8)로부터의 출력 신호(S8)는 각각 처리부(9)로 입력된다.
처리부(9)는 마이크로 컴퓨터를 사용하는 데이터 처리 장치로 구성된다. 처리부(9)는 사전 결정된 충돌 판정 처리 시스템에 따라서 출력 신호(S40, S50, S7, S8)를 처리하여, 차량(1)이 충돌했는지 여부를 판정한다. 더욱이, 차량이 충돌하였다고 판정되면, 충돌 판정 신호(SX)가 처리부(9)로부터 출력된다. 충돌 판정 신호(SX)가 개시 회로(12)에 입력될 때, 에어백 장치(2)를 전개하기 위한 점화 신호(SY)가 출력된다. 이 점화 신호(SY)는 에어백 장치(2)의 점화장치(2A)로 보내진다.
도 3은 처리부(9)에 의해 수행되는 충돌판정 프로그램을 도시하는 플로우 차트이다. 도시되지 않은 키 스위치가 턴온될 때, 전기 동력이 인가되어, 충돌판정 프로그램이 개시된다.
먼저, 출력 신호(S8)의 통합 처리가 단계(S10)에서 수행되고, 이러한 것에 의하여, 출력 신호(S80)가 얻어진다. 출력 신호(S80)의 레벨은 충격의 레벨을 나타내는 신호이다. 따라서, 출력 신호(S40,S50,S80)들은 모두 충돌의 레벨을 나타내는 신호들이다. 단계(S11)에서, 신호(S40,S50,S80)들 중에서 가장 높은 충돌 레벨을 나타내는 신호가 선택된다. 각각의 센서는 충돌에 의해 야기되는 음 가속도를 검출한다. 출력 신호(S40,S50,S80)의 각각의 레벨은 충돌의 크기가 증가함으로써 보다 큰 음의 값을 갖는 레벨들이다. 따라서, 단계(S11)에서, 절대값 레벨의 조건에서 가장 큰 신호가 선택된다. 다음으로, 단계(S12)에서, 단계(S11)에서 선택된 출력 신호는 사전 설정 임계값으로부터 충돌 판정에 사용되는 새로운 임계값으로 임계값을 재설정하기 위한 근거로서 사용된다. 특히, 사전 설정 임계값이 증가되면(보다 크게 되면), 충돌 판정의 감도는 증가된다. 이런 방법으로, 선택된 출력 신호는 충돌 판정의 감도를 변화시키기 위한 근거로서 사용된다. 또한, 프로그램은, 출력 신호(S7)의 통합 처리가 통합값을 계산하도록 수행되는 단계(S13)로 진행한다. 그런 다음, 프로그램은 단계(S14)로 진행한다.
단계(S14)에서, 단계(S12)에서 재설정된 임계값은 단계(S13)에서 계산된 통합값과 비교된다. 통합값이 임계값보다 작으면, 단계(S14)의 판정 결과는 YES이고, 프로그램은 충돌 판정 신호(SX)가 출력되는 단계(S15)로 진행한다. 특히, 통합값이 임계값보다 작으면, X-방향으로의 차량(1)의 충돌 가속도는 사전 결정된 값(충돌이 있는 경우)을 초과하는 것으로 판정되고, 충돌 판정 신호(SX)가 출력된다. 그 결과, 점화장치(2A)가 에어백 장치(2)를 전개하도록 활성화된다.
반대로, 통합값이 임계값보다 크거나 같으면, 단계(S14)의 판정 결과는 NO 이고, 프로그램은 단계(S11)로 복귀한다. 특히, 통합값이 임계값보다 크거나 같으면, X-방향으로의 차량(1)의 충돌 가속도가 사전 결정된 값(충돌이 없는 경우)을 초과하지 않는 것으로 판정된다. 이 경우에, 프로그램은 에어백 장치(2)의 전개 없이 단계(S10)로 복귀한다. 프로그램은 이어서 단계(S10) 내지 단계(S14)를 다시 수행한다.
단계(S12)에서 수행되는 임계값 레벨의 설정이, 임계값의 재설정이 단계(S11)에서 출력 신호(S40,S50,S80) 중에서 선택된 출력 신호에 근거하여 수행되도록 구성되는 것에 유념해야 한다. 따라서, 차량(1)이 충돌한 경우에, 위성 센서(4,5)들이 정상적으로 작동하고 배선 설비(4A, 5A)가 파손되지 않는 한, 충돌 시점에서 충돌 상태를 정확하게 나타내는 출력 신호(S40,S50)들이 처리부(9)로 입력된다. 따라서, 출력 신호(S40,S50)들은 Y-방향 센서(8)로부터의 출력 신호(S8)에 근거하여 출력 신호(S80)와 비교된다. 차량(1)의 전방 좌측 또는 전방 우측 편향 충돌이 발생하면, Y-방향 센서(8)는 Y-방향 충돌 가속도를 검출하고, 그러므로, 출력 신호(S80)에 의해 표시되는 충돌 레벨이 높게 된다.
그러나, 출력 신호(S80)의 절대값 레벨이 출력 신호들(S40,S50)의 절대값 레벨과 비교하여 작기 때문에, 출력 신호(S40 또는 S50)가 단계(S11)에서 궁극적으로 선택된다. 그런 다음, 단계(S12)에서, 임계값의 레벨은 선택 결과에 근거하여 재설정된다.
그 결과, 위성 센서(4,5)들을 이용하여 얻어진 충돌 검출 결과를 이용하는 충돌 판정 처리는 출력 신호(S7)에 대해 수행되고, 에어백 장치(2)는 위성 센서(4,5)들의 충돌 검출에 근거하여 적절한 타이밍에서 활성화될 수 있다.
차량(1)의 충돌로 인해서 위성 센서(4,5)들이 손상되거나 또는 배선 설비(4A,5A)가 파손되는 등의 경우에, 예상되는 출력 신호(S40,S50)들은 충돌이 발생하였을 때 처리부(9)로 입력되지 않는다. 이 상황에서, Y-방향 센서(8)로부터의 출력 신호(S8)에 근거한 출력 신호(S80)는 단계(S11)에서 선택되게 된다. 차량(1)이 편향 충돌하였으면, 충돌 가속도가 차량(1)의 Y-방향으로 작용하게 된다. 그러므로, Y-방향 센서(8)는 또한 편향 충돌과 일치하는 레벨을 갖는 출력 신호를 출력하게 된다. 따라서, 단계(S12)에서, 임계값의 레벨은 출력 신호(S80)의 레벨에 따라서 재설정되게 된다.
그 결과, 충돌 판정 처리는 위성 센서(4,5)들을 사용하여 얻어진 충돌 판정 결과가 사용되는 때와 유사한 방식으로 출력 신호(S7)에 대해 수행되게 된다. 그러므로, 위성 센서(4,5)들의 출력 신호가 얻어질 수 없는 경우조차도, 에어백 장치(2)가 적절한 타이밍에 활성화될 수 있다.
본 발명은, 차량 충돌시에, 위성 센서들로부터의 출력이 제어 유닛에 입력되지 않는 경우에도, 탑승자 구속 장치의 제어 장치의 성능이 상당히 개선되고 탑승자 구속 장치가 적절한 타이밍에 활성화될 수 있기 때문에 유리한 효과가 있다.

Claims (6)

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  5. 탑승자 구속 장치(occupant restraint device)의 제어 장치로서:
    차량의 전방 부분의 충돌 구역에 설치된 위성 센서들과;
    차량 내에서 상기 위성 센서들과 상이한 위치에 설치되어, 차량의 이동방향에서 차량의 충돌 가속도를 검출하는 제 1 메인 센서와;
    이동방향에 직교하는 방향의 충돌 가속도를 검출하는 제 2 메인 센서와;
    상기 위성 센서들, 제 1 및 제 2 메인 센서들로부터의 각각의 출력에 반응하여 탑승자 구속 장치의 작동을 제어하는 제어 유닛을 포함하고;
    상기 제어 유닛은 상기 위성 센서들의 출력과, 제 2 메인 센서의 출력들중 큰 값을 갖는 출력을 불러오는 선택 출력부와, 상기 제 1 메인 센서로부터의 출력에 반응하여 차량의 충돌 판정을 수행하는 판정부를 포함하고,
    상기 판정부에서의 충돌 판정이 상기 선택 출력부에 의해 선택된 출력에 따라서 설정되는 임계값과 상기 제 1 메인 센서로부터의 출력과의 비교에 의하여 수행되고, 상기 임계값은, 사전 설정 임계값이 상기 선택 출력부에 의해 선택된 출력에 따라서 충돌 판정의 감도가 높아지도록, 재설정되는 탑승자 구속 장치의 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 위성 센서들은 차량의 전방 단부에 설치되는 탑승자 구속 장치의 제어 장치.
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