KR101134286B1

KR101134286B1 - 조수석 에어백 제어시스템

Info

Publication number: KR101134286B1
Application number: KR1020100073816A
Authority: KR
Inventors: 김태인; 유재행
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-04-13
Also published as: KR20120011724A

Abstract

본 발명의 조수석 에어백 제어시스템은 차량의 속도 및 충돌을 감지하는 센서부와, 다중 챔버로 구성되어 일측에 전기적 신호에 의해 다중 챔버 중 어느 하나의 챔버 내의 가스를 배출시키는 액티브 벤트홀이 형성된 조수석 에어백과, 상기 센서부로부터 측정된 값을 제공받아 차량이 저속 상태에서 충돌이 발생되었다고 판단되면 에어백 전개와 동시에 액티브 벤트홀을 개방시키는 제어부를 포함한다.
상기와 같은 발명은 조수석 에어백을 다중 챔버로 구성하고, 다중 챔버의 압력을 여러 조건에 따라 제어함으로써, 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

Description

조수석 에어백 제어시스템{PASSENGER AIRBACK CONTROL SYSTEM OF VEHICLE}

본 발명은 조수석 에어백 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 챔버를 가지는 조수석 에어백을 효과적으로 전개시키기 위한 조수석 에어백 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 기능성 및 편의성과 더불어 탑승자의 안전에 대한 관심이 높아지면서, 자동차의 사고시 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 안전과 관련된 장치들의 중요성이 점차 증대되고 있는 추세이다.

안전 장치들 중의 하나인 조수석 에어백은 안전 벨트와 함께 사용되어 차량의 충돌 시 탑승객의 머리, 가슴, 무릎 등의 신체 일부가 차 실내의 구조물과 부딪혀 상해를 입는 것을 방지하고 있다.

최근에는 에어백의 보호 효과를 높이기 위해 속도에 따라 에어백의 압력을 제어하고 있으며, 예컨대, 저속 충돌 시에는 저압을 발생시켜 에어백의 압력을 조절하여 고속 충돌 시에는 고압을 발생시켜 에어백의 압력을 조절하고 있다.

하지만, 이러한 에어백은 저압 또는 고압을 발생시키기 위해 에어백에 공급되는 가스를 별도로 조절하기 때문에 가스 공급을 위한 구조가 복잡해지는 문제점이 발생된다. 또한, 종래 에어백은 하나의 챔버 형태로 형성되어 있기 때문에 탑승자의 특정 부위에 대해 효과적으로 보호하지 못하는 문제가 발생된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 조수석 탑승자를 효과적으로 보호하기 위한 조수석 에어백 제어시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 조수석 에어백 제어시스템은 차량의 속도 및 충돌을 감지하는 센서부와, 다중 챔버로 구성되어 일측에 전기적 신호에 의해 다중 챔버 중 어느 하나의 챔버 내의 가스를 배출시키는 액티브 벤트홀이 형성된 조수석 에어백과, 상기 센서부로부터 측정된 값을 제공받아 차량이 저속 상태에서 충돌이 발생되었다고 판단되면 에어백 전개와 동시에 액티브 벤트홀을 개방시키는 제어부를 포함한다.

상기 차량이 고속 상태에서 충돌이 발생되었다고 판단되면 액티브 벤트홀을 에어백의 전개 시점과 일정 시간차를 두고 개방시킬 수 있다.

상기 센서부에는 탑승자의 벨트 착용 여부를 감지하는 벨트감지 센서부가 더 포함되고, 차량이 고속 충돌이 발생한 상태에서 탑승자가 벨트를 미착용하고 있다고 판단되면 액티브 벤트홀의 패쇄를 유지시킬 수 있다.

상기 센서부에는 탑승자를 감지하는 승객감지 센서부가 더 포함되고, 승객감지 센서부로부터 탑승자가 유아라고 판단되면 에어백을 미전개시킬 수 있다.

본 발명은 조수석 에어백을 다중 챔버로 구성하고, 다중 챔버의 압력을 여러 조건에 따라 제어함으로써, 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템에 구비된 다중 챔버 에어백의 구조를 나타낸 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템의 조건에 따른 작동을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템의 세부 작동을 나타낸 순서도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템에 구비된 다중 챔버 에어백의 구조를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템의 조건에 따른 작동을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템의 세부 작동을 나타낸 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템은 차량의 상태를 감지하는 센서부(100, 200, 300, 400)와, 다중 챔버로 구성되어 일측에 전기적 신호에 의해 작동되어 챔버 내의 가스를 배출시키는 액티브 벤트홀이 형성된 조수석 에어백(500)과, 상기 센서부로부터 측정된 값을 제공받아 차량이 저속 상태에서 충돌이 발생되었다고 판단되면 액티브 벤트홀을 에어백 전개와 동시에 작동시키는 제어부(600)를 포함한다.

센서부(100, 200, 300, 400)는 차량의 속도를 감지하는 속도감지 센서부(100)와, 차량의 충돌을 감지하는 충돌감지 센서부(200)와, 탑승자의 시트 벨트 착용 여부를 감지하는 벨트감지 센서부(300)와, 탑승자의 무게를 측정하는 무게감지 센서부(400)를 포함한다.

속도감지 센서부(100)는 차량의 속도를 감지하는 역할을 하며, 차량의 휠에 설치되어 차량의 속도를 측정할 수 있다. 즉. 속도감지 센서부(100)는 휠의 회전에 따라 출력되는 전류 값을 전압 값으로 변환한 후 이를 기초로 차량의 속도를 검출할 수 있다.

충돌감지 센서부(200)는 차량의 충돌 시 차량의 충격량을 계산하여 측정된다. 충돌감지 센서부(200)로는 가속도 센서가 사용될 수 있다.

벨트감지 센서부(300)는 탑승자가 시트 벨트를 착용하는지 여부를 판단하는 역할을 하며, 벨트감지 센서부(300)는 시트 벨트가 끼워지는 버클에 설치되어 시트 벨트의 착용 여부를 판단할 수 있다.

승객감지 센서부(400)는 차량에 탑승한 탑승자로부터 좌석에 인가되는 하중을 측정하는 역할을 하며, 탑승자의 무게를 측정하기 위해 승객감지 센서부(400)는 탑승자가 앉는 좌석 시트 프레임에 설치될 수 있다. 이로부터 제공된 정보는 좌석에 앉은 탑승객이 유아인지 성인인지 판별할 수 있게 된다. 상기에서는 무게를 측정하여 탑승자가 유아인지 성인인지 판별하였지만, 이에 한정되지 않으며, 영상 또는 그외 다양한 방법을 사용할 수도 있음은 물론이다.

조수석 에어백(500)은 차량의 조수석에 설치되어 탑승자의 전방에서 탑승자를 향해 전개되며, 이러한 조수석 에어백(500)은 투 챔버로 형성되어 운전자의 머리와 가슴을 독립적으로 보호할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 조수석 에어백(500)의 내부에는 격막(560)이 형성되어 상부챔버(520)와 하부챔버(540)로 이루어지며, 격막(560)의 중심에는 원웨이벤트(One Way Vent, 562)가 형성된다. 원웨이벤트(562)는 조수석 에어백(500)의 내부에 주입된 가스가 일방향으로만 진행되도록 동작되며, 이로 인해 상부챔버(520) 내로 인입된 가스는 하부챔버(540)의 내부로 전달되며 하부챔버(540) 내부로 인입된 가스는 상부챔버(540)로 유입되지 않는다.

상부챔버(520)의 일측에는 상부챔버(520) 내부에 가스를 주입시키기 위한 가스주입부(590)가 구비되어 있으며, 상부챔버(520)의 일측에는 액티브 벤트홀(Active Vent Hole, 580)가 형성된다. 여기서, 액티브 벤트홀(580)은 전기적인 신호에 의해 개방 또는 폐쇄될 수 있으며, 이로부터 조수석 에어백(500) 내부에 주입된 가스의 일부를 외부로 배출시켜 상부챔버(520)의 압력을 제어할 수 있다.

도시되지는 않았지만, 상부챔버(520)에는 일반 벤트홀(미도시)이 더 형성될 수 있으며, 일반 벤트홀은 조수석 에어백을 조기에 만개시키며 내압이 높에 유지될 수 있도록 기존 대비 축소되어 형성되어 있다.

이로부터 상부챔버(520)에 가스가 주입되면 가스는 상부챔버(520)로 유입되고, 상부챔버(520)로 유입된 가스는 원웨이벤트홀(562)을 통해 하부챔버(540)로 유입될 수 있다. 이때, 액티브 벤트홀(580)이 개방되도록 작동시키면 상부챔버(520)의 내부의 압력은 줄게되고, 하부챔버(540)의 가스압력은 그대로 유지되어 탑승자의 머리 및 가슴 부위를 용이하게 보호할 수 있다.

제어부(600)는 속도감지 센서부(100) 및 충돌감지 센서부(200)로부터 차량의 속도에 따른 충돌 여부를 판단할 수 있으며, 예컨대, 차량이 저속 주행시 충돌이 일어났는지, 고속 주행시 충돌이 일어났는지 판단할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 차량이 임의의 속도 예컨대, 20 내지 30kph로 주행하는 상태에서 충돌이 발생되면 제어부(600)는 조수석 에어백(500)을 전개시키도록 신호를 보내고, 이와 함께 상부챔버(520)를 저압 상태로 만들기 위해 조수석 에어백의 전개와 동시에 액티브 벤트홀(580)이 개방되도록 작동시킬 수 있다. 따라서, 액티브 벤트홀(580)로부터 일정 가스가 외부로 배출되며, 상부챔버(520)는 저압 상태를 유지할 수 있다.

반면, 차량이 임의의 속도 예컨대, 40kph 이상으로 주행하는 상태에서 충돌이 발생되면 조수석 에어백(500)에 전개 신호를 먼저 보내 조수석 에어백(500)을 전개시키고, 조수석 에어백(500)이 전개된 후 일정 시간 후에 액티브 벤트홀(580)이 개방되도록 작동시켜 조수석 에어백(500)은 고압 상태에서 저압 상태로 바꿔준다.

이로부터 본 발명에 따른 조수석 에어백은 저속 충돌일 경우 저압 상태로 에어백을 전개시켜 탑승자를 효과적으로 보호할 수 있으며, 고속 충돌일 경우 고압 상태에서 일정 시간 후 저압 상태로 에어백의 압력을 조절함으로써 탑승자를 효과적으로 보호할 수 있다.

한편, 제어부(600)는 시트 벨트의 착용 여부에 따라 조수석 에어백(500)의 압력 상태를 제어할 수 있다. 예컨대, 저속 충돌일 경우 위와 동일하게 액티브 벤트홀(580)은 조수석 에어백(500) 전개와 함께 개방되도록 작동되며, 고속 충돌일 경우, 액티브 벤트홀(580)이 폐쇄되도록 미작동시켜 고압상태를 유지시킬 수 있다. 이로부터 운전자는 벨트 미착용에 의한 충격을 효과적으로 대비할 수 있다.

또한, 제어부(600)는 승객감지 센서부(400)로부터 탑승자의 무게를 제공받아 탑승자가 성인인지 유아인지 판별할 수 있으며, 탑승자가 유아일 경우 조수석 에어백(500)을 미전개시켜 유아를 안전하게 보호할 수 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 조수석 에어백 제어시스템의 세부 동작을 살펴본다.

먼저, 충돌감지 센서부(200)로부터 충돌 신호가 감지되면(S100), 제어부(600)는 속도감지 센서부(100)로부터 측정된 값을 제공받아 차량이 고속으로 충돌했는지 여부를 판단한다(S200). 여기서, 차량의 속도가 일정 기준값 이상이면 차량은 고속 주행이라고 판단할 수 있으며, 일정 기준값은 미리 실험된 데이터에 의해 결정될 수 있다.

차량이 속도가 일정 기준값 이상이 아니라고 판단되어 차량이 저속 상태에서 충돌했다고 판단되면, 조수석 에어백(500)과 액티브 벤트홀(580)을 동시에 작동시켜 조수석 에어백(500)을 저압으로 유지시킬 수 있다(S400). 이때, 액티브 벤트홀(580)로부터 배출되는 가스는 조수석 에어백(500)으로 공급되는 가스의 양보다 작은게 바람직하다.

반면, 차량이 고속 주행중에 충돌이 발생되었다고 판단되면 벨트감지 센서부(300)로부터 탑승자가 벨트를 착용했는지 여부를 판단한다(S300). 탑승자가 벨트를 착용했다고 판단되면 액티브 벤트홀(580)의 개방을 조수석 에어백(500)의 전개 시점과 일정 시간 차이를 두도록 작동시킨다(S600). 이로부터 초기 충돌 시 조수석 에어백(500)은 고압 상태로 유지된 상태에서 탑승자를 보호할 수 있으며, 이후 탑승자가 안정된 상태가 되면 조수석 에어백(500)은 저압 상태로 전환되어 탑승자를 보호할 수 있다.

탑승자가 벨트를 미착용했다고 판단되면 운전자는 매우 위험한 상태이기 때문에 액티브 벤트홀(580)이 폐쇄상태를 유지하도록 미작동시켜 조수석 에어백을 고압상태로 유지시킨다(S500). 이로부터 충돌에 무방비인 탑승자는 고압의 조수석 에어백(500)에 의해 안전하게 보호될 수 있다.

상기와 같이, 본 발명은 조수석 에어백을 다중 챔버로 구성하고, 다중 챔버의 압력을 여러 조건에 따라 제어함으로써, 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

100: 속도감지 센서부 200: 충돌감지 센서부
300: 벨트감지 센서부 400: 무게감지 센서부
500: 조수석 에어백 520: 상부챔버
540: 하부챔버 560: 격막
580: 액티브 벤트홀 600: 제어부

Claims

차량의 속도 및 충돌을 감지하는 센서부;
다중 챔버로 구성되어 일측에 전기적 신호에 의해 다중 챔버 중 어느 하나의 챔버 내의 가스를 배출시키는 액티브 벤트홀이 형성된 조수석 에어백; 및
상기 센서부로부터 측정된 값을 제공받아 차량이 저속 상태에서 충돌이 발생되었다고 판단되면 에어백 전개와 동시에 액티브 벤트홀을 개방시키는 제어부;
를 포함하는 조수석 에어백 제어시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 차량이 고속 상태에서 충돌이 발생되었다고 판단되면 액티브 벤트홀을 에어백의 전개 시점과 일정 시간차를 두고 개방시키는 것을 특징으로 하는 조수석 에어백 제어시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 센서부에는 탑승자의 벨트 착용 여부를 감지하는 벨트감지 센서부가 더 포함되고, 차량이 고속 충돌이 발생한 상태에서 탑승자가 벨트를 미착용하고 있다고 판단되면 액티브 벤트홀의 패쇄를 유지시키는 것을 특징으로 하는 조수석 에어백 제어시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 센서부에는 탑승자를 감지하는 승객감지 센서부가 더 포함되고, 승객감지 센서부로부터 탑승자가 유아라고 판단되면 에어백을 미전개시키는 것을 특징으로 하는 조수석 에어백 제어시스템.