KR100887684B1 - 차량용 압력 측면충돌센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 압력 측면충돌센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력 측면충돌센서에 두 개의 통기공(venthole)을 형성하여 하나의 압력 측면충돌센서로 차량의 좌측 및 우측 충격압력을 받아들이는 센서에 관한 것이다.

본 발명에 따른 차량용 압력 측면충돌센서는, 차량 도어의 측면 충돌시 충격압력의 유입구 역할을 하는 통기공이 형성되고, 본체 내부에 압력을 전압으로 변환하는 압력센서와, 전기 신호를 처리하는 마이컴이 구비되는 차량용 압력 측면충돌센서에 있어서;

상기 본체 내부의 좌우 중앙에 격벽이 상하로 설치되어 분리된 좌측 공간과 우측 공간 간에 기밀이 유지되고, 상기 본체의 양측면에는 좌측 공간과 우측 공간에 연통되는 통기공이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

P-SIS, 통기공, 원가절감, 사이드멤버

Description

차량용 압력 측면충돌센서{Pressure Side Impact Sensor for Vehicles}

본 발명은 차량용 압력 측면충돌센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력 측면충돌센서에 두 개의 통기공(venthole)을 형성하여 하나의 압력 측면충돌센서로 차량의 좌측 및 우측 충격압력을 받아들이는 센서에 관한 것이다.

북미 신측면 충돌 법규 적용(2010.9)을 앞두고 국부 충돌을 위한 카 투 폴(Car to pole) 시험 만족을 위해 측면충돌센서(Side Impact Sensor: SIS)로 압력센서를 이용하는 방식을 도입하고 있다.

상기 신측면 충돌 법규는 도 1에 도시된 바와 같이 20mph(mile per hour) 속도를 가지고 차량(2) 측면의 75°각도로 폴(1)이 도어(3)에 충돌하는 테스트에 관한 법규로, 이 경우 가속도센서 방식을 사용했을 때 에어백 충돌 성능이 나쁘게 나오는 단점이 있어, 도어(3)가 찌그러지면서 발생하는 밀폐된 도어(3) 내부의 충격압력을 감지하는 압력센서 방식을 사용하게 되었다.

즉, 상기 측면충돌센서(SIS)로 가속도센서를 사용하여 카 투 폴 충돌 테스트 를 하는 경우에 도어(3)쪽 폴 충돌을 인식하는데 시간이 오래 걸리는 문제가 있었다.

따라서 지금까지 개발중인 일반 차종들은 도어에 압력 측면충돌센서(Pressure Side Impact Sensor, 이하 'P-SIS')를 한 개씩 장착한다.

종래 P-SIS(10)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 차량 도어(3)의 측면 충돌시 충격압력의 유입구 역할을 하는 통기공(venthole)(12)이 하나 형성되어 한쪽 방향의 충격압력을 감지하는 구조로, 차량의 좌/우측 도어(3)에 한 개씩 총 2개의 P-SIS(10)가 적용된다.

상기 P-SIS(10)는 도 2b에 도시된 바와 같이 충격 압력을 감지하여 전압으로 변환하는 압력센서(14)와, 상기 전압으로 변환된 전기 신호를 처리하여 에어백 제어유닛(ACU)(20)로 전달하는 마이컴(16)으로 이루어지고, 상기 ACU(20)는 입력되는 전압의 크기로 에어백의 전개 여부를 판단한다.

그런데 상기 P-SIS(10)를 도어(3)에 장착하는 경우에 도어(3)의 수위(Water Line) 위쪽과 도어 스피커를 피해서 장착해야 하는 등 장착조건이 매우 까다롭고, 차량의 좌/우측 도어(3)에 한 개씩 총 2개의 P-SIS(10)를 장착해야 하므로 가격이 상승하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, P-SIS에 두 개의 통기공(venthole)를 형성하여 하나의 P-SIS를 차량의 좌측 및 우측 충돌 압력을 받아들이고 이 P-SIS를 차량의 사이드멤버 내부에 장착함으로써, 차량에 구비되는 P-SIS의 전체적인 원가를 절감할 수 있고, 장착조건에 구애받지 않고 자유롭게 차량에 P-SIS를 장착할 수 있는 차량용 압력 측면충돌센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 압력 측면충돌센서는, 차량 도어의 측면 충돌시 충격압력의 유입구 역할을 하는 통기공이 형성되고, 본체 내부에 압력을 전압으로 변환하는 압력센서와, 전기 신호를 처리하는 마이컴이 구비되는 차량용 압력 측면충돌센서에 있어서;

상기 본체 내부의 좌우 중앙에 격벽이 상하로 설치되어 분리된 좌측 공간과 우측 공간 간에 기밀이 유지되고, 상기 본체의 양측면에는 좌측 공간과 우측 공간에 연통되는 통기공이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

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상술한 본 발명에 따른 과제 해결 수단에 의하면, 하나의 P-SIS로 차량의 좌측이나 우측 충돌 압력을 모두 감지할 수 있어 원가를 절감할 수 있고, P-SIS를 장착조건이 까다로운 도어에 장착하지 않고 사이드멤버 내부에 장착함으로써 P-SIS를 차량에 용이하게 장착할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 P-SIS의 측면도와 측단면 내부 구조도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 P-SIS(100)는 내부가 밀폐된 P-SIS 본체(102)의 양측면 즉, 좌측면(104)과 우측면(106)에 차량의 측면 충돌시 충격압력의 유입구 역할을 하는 통기공(111,112))이 각각 형성된다.

상기 통기공(111,112)을 좌측 및 우측 도어에 각각 연결된 연결관(213,214)과 연통시키기 위해 통기공(111,112)이 형성된 통기관(117,118)이 좌측면(104)과 우측면(106)의 외측으로 각각 돌출 형성되고, 내측으로도 각각 돌출 형성된다.

도 3b에 도시된 바와 같이, P-SIS 본체(102)의 내부를 좌우로 분리하기 위한 격벽으로 좌우 중앙 부위에 PCB(120)가 설치되어 PCB(120)에 의해 P-SIS 본체(102) 내부의 분리된 좌측 공간과 우측 공간 간에 기밀이 유지된다.

상기 PCB(120)의 좌우 양측에는 좌우측 통기공(111,112)을 통해 입력되는 충격압력을 감지하기 위한 가변콘덴서 방식의 진동소자(113,114)가 실장되되, 상기 가변콘덴서 방식의 진동소자(113,114)는 P-SIS 본체(102)의 내부로 돌출된 통기관(117,118)의 끝단부 가까이에 위치된다.

그리고 상기 PCB(120)에는 상기 진동소자(113,114)와 연결되어 압력을 전압으로 변환하는 압력센서(115)와, 상기 압력센서(115)로부터 입력되는 신호를 처리하는 마이컴(116)이 실장된다.

이와 같이 본 발명에 따른 P-SIS(100)는 통기공(111,112)을 2개 형성하여 한 개의 P-SIS(100)로 차량의 좌측과 우측 충격압력을 모두 감지할 수 있는 것이다.

상기 P-SIS(100)에서 차량의 좌측과 우측에서 입력되는 충격압력 사이의 감지시간의 차를 없애고, P-SIS(100)를 차량의 일측에 가깝게 장착되어 반대측 충돌 감지에 불리함을 없애기 위해 상기 P-SIS(100)를 차체의 좌우 중간에 장착하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 차량의 장착구조를 설명하기 위한 차체의 외관도이다.

차량의 보디에서 충격시 수축되지 않는 차실내는 도 4에 도시된 바와 같이 프런트 필라(201), 센터필라(202), 리어필라(203) 및 하부의 종방 보강재인 사이드멤버(204)와 횡방 보강재인 크로스멤버(205) 및 이러한 골격에 보강패널인 각 인너패널이 결합하여 이루어진다.

도 5는 본 발명에 따른 P-SIS의 차량 장착 구조도이다.

북미 신측면 충돌 법규에서는 폴이 도어(210)쪽으로 충돌하므로, 도어(210) 내부의 밀폐된 공기를 P-SIS(100) 측으로 배출하여 충격압력 배출을 위한 배출홀(211,212)이 좌측 도어(210a)와 우측 도어(210b)에 각각 형성되고, 상기 배출홀(211,212)은 차량의 상기 사이드멤버(204) 내부를 지나가는 연결관(213,214)과 연통되며, 상기 연결관(213,214)은 사이드멤버(204) 내부의 좌우 중간 부위에 장착되는 P-SIS(100)의 통기관(117,118)과 각각 결합하여 통기공(111,112)에 연통된다.

상기 연결관(213,214)은 플렉시블하면서 부피가 팽창되지 않는 재질로 이루어지고, 상기 P-SIS(100)는 사이드멤버(204) 내부 중에서 센터 콘솔 하단 중앙에 장착한다.

충격압력이 연결관(213,214)을 통해 P-SIS(100)에 전달되는데 따른 응답지연이 있어 충돌 성능의 저하가 발생할 것으로 우려되나, 사이드멤버(204) 내부에 장착되는 연결관(213,214)의 길이가 약 1M이고, 충격압력이 밀폐된 연결관(213,214)을 통하여 소리의 파장과 같은 속도로 움직이므로 0.003초밖에 되지 않는다.

따라서 북미 신측면 충돌 법규의 측면 충돌 판단 기준시간(10msec)을 충분히 만족한다.

이와 같이 본 발명에 따르면 폴이 좌측이나 우측 도어(210a,210b)에 충돌하는 경우 충격압력이 좌측이나 우측 도어(210a,210b)의 배출홀(211,212)과 사이드멤버(204) 내부의 연결관(213,214)을 통해 P-SIS(100)로 유입되어 한 개의 P-SIS(100)로 좌/우측 충돌신호를 ACU(220)로 전달할 수 있고, 도어의 P-SIS 장착구 조 제한에 자유롭게 설치할 수 있다.

본 발명은 한 개의 P-SIS로 좌측 및 우측의 충격압력을 받아들이고, P-SIS가 가지는 장착구조의 제한을 벗어나 차량의 사이드멤버 내부에 P-SIS를 자유롭게 장착하는데 유용하다.

도 1은 북미 신측면 충돌시험을 설명하기 위한 도면,

도 2a와 도 2b는 종래 P-SIS의 사시도와 내부 블록도,

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 P-SIS의 측면도와 측단면 내부 구조도,

도 4는 본 발명에 따른 차량의 장착구조를 설명하기 위한 차체의 외관도,

도 5는 본 발명에 따른 P-SIS의 차량 장착 구조도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: P-SIS 102: P-SIS 본체

104: 좌측면 106: 우측면

111,112: 통기공 113,114: 진동소자

115: 압력센서 116: 마이컴

117,118: 통기관 120: PCB

204: 사이드멤버 211,212: 배출홀

213,214: 연결관

Claims (6)

1. 차량 도어의 측면 충돌시 충격압력의 유입구 역할을 하는 통기공이 형성되고, 본체 내부에 압력을 전압으로 변환하는 압력센서와, 전기 신호를 처리하는 마이컴이 구비되는 차량용 압력 측면충돌센서에 있어서;

   상기 본체 내부의 좌우 중앙에 격벽이 상하로 설치되어 분리된 좌측 공간과 우측 공간 간에 기밀이 유지되고, 상기 본체의 양측면에는 좌측 공간과 우측 공간에 연통되는 통기공이 각각 형성되며, 상기 통기공을 좌측 및 우측 도어에 형성된 충격압력 배출홀에 각각 연결된 연결관과 연통시키기 위해 통기공이 형성된 통기관이 본체 양측면의 외측 및 내측으로 돌출 형성되며, 상기 PCB의 좌우 양측에는 좌우측 통기공을 통해 입력되는 충격압력을 감지하기 위한 가변콘덴서 방식의 진동소자가 실장되되, 상기 진동소자는 본체의 내부로 돌출된 통기관의 끝단부 가까이에 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 압력 측면충돌센서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 격벽은 압력센서와 마이컴이 실장되는 PCB이며, 상기 압력센서는 차량의 양측으로부터 유입되는 충돌압력을 판단하기 위해 상기 PCB의 일측면에 설치되어, 상기 양측의 통기공을 통해 차량 좌우 양측의 충격 압력을 모두 감지하게 되는 것을 특징으로 하는 차량용 압력 측면충돌센서.
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