KR102636912B1 - 침수 차량 도어 강제 개방 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침수 차량 도어 강제 개방 장치에 관한 것으로, 이는 차량 본체 하단과 차량 도어 내외부에 분산 배치된 센서를 통해 침수 여부와 침수 패턴을 감지하는 침수 감지부; 차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 에어포켓을 통해 차량 도어와 차량 본체간 간격을 강제 이격시키는 에어포켓 팽창부; 상기 침수 감지부의 센싱 결과에 기반하여, 상기 다수의 에어포켓의 팽창 순서 및 팽창 개수를 조정하는 제어부; 상기 제어부의 제어 하에 상기 다수의 에어포켓 각각에 공급되는 공기량을 개별 제어하는 에어 공급부; 및 차량 배터리 전력을 충전하는 슈퍼 커패시터를 구비하고, 침수 발생을 통보받으면 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전력을 통해 독립 전원을 생성 및 공급하는 독립 전원부를 포함한다.

Description

침수 차량 도어 강제 개방 장치{Apparatus for forcing open the door of a flooded vehicle}

본 발명은 차량 침수가 발생하는 경우, 차량 탑승자가 차량 도어를 보다 빨리 개방하여 외부로 탈출할 수 있도록 하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이 불의의 사고로 인하여 강, 호수 등 물에 빠지거나 침수가 되었을 때 차량 내에서는 수압으로 인하여 사람의 힘으로는 도어가 잘 열리기 않게 된다.

이에 사람들은 창문을 열어 창문으로 탈출하거나, 창문이 열리지 않으면 물이 운전자의 가슴깊이까지 차오르도록 하는 차량 도어를 열어 탈출하도록 한다.

그러나 이러한 응급 대처법을 모르는 사람이거나 패닉 상태에 빠진 사람은 창문 또는 차량 도어를 통해 탈출을 하지 못하는 경우가 발생한다.

국내등록특허 제10-2019-0082614호 (공개일자 : 2019년07월10일)

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 차량 침수 발생시 차량 도어를 차량 본체로부터 강제로 이격시켜 물의 유입을 촉진함으로써, 차량 도어가 보다 빨리 손쉽게 개방될 수 있도록 하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 차량 본체 하단과 차량 도어 내외부에 분산 배치된 센서를 통해 침수 여부와 침수 패턴을 감지하는 침수 감지부; 차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 에어포켓을 통해 차량 도어와 차량 본체간 간격을 강제 이격시키는 에어포켓 팽창부; 상기 침수 감지부의 센싱 결과에 기반하여, 상기 다수의 에어포켓의 팽창 순서 및 팽창 개수를 조정하는 제어부; 상기 제어부의 제어 하에 상기 다수의 에어포켓 각각에 공급되는 공기량을 개별 제어하는 에어 공급부; 및 차량 배터리 전력을 충전하는 슈퍼 커패시터를 구비하고, 침수 발생을 통보받으면 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전력을 통해 독립 전원을 생성 및 공급하는 독립 전원부를 포함하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치를 제공한다.

상기 침수 감지부는 차량 본체 하단에 분산 배치된 다수의 수압 센서와 차량 도어 내외부에 분산 배치된 다수의 침수 센서를 구비하고, 상기 수압 센서와 상기 침수 센서를 통해 차량 외부와 차량 내부가 모두 침수되거나 수압 측정치가 기 설정치 이상이면 침수 발생을 확인 및 통보하고, 수압 증가 위치와 속도를 기준으로 차량 침수 위치와 침수 속도를 판단 및 통보하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어포켓 팽창부는 차량 도어 각각의 하단 중앙에, 하단 바깥쪽에, 하단 넓은 영역 중 어느 하나에 하나의 에어포켓을 삽입하거나, 차량 도어 각각의 하단 또는 바깥 측면에 다수의 에어포켓을 분산 삽입하는 것을 특징으로 한다.

상기 에어 공급부는 상기 에어포켓 각각의 일측에 연결된 다수의 에어 공급관; 상기 에어포켓 각각의 타측에 연결된 다수의 에어 배출관; 상기 제어부의 제어 하에, 에어를 발생 및 공급하는 에어 발생 장치; 상기 에어포켓 각각에 공급된 에어를 강제 흡입하여 외부로 배출하는 에어 배출 장치; 상기 제어부의 제어 하에, 상기 에어 공급관 각각의 개방량을 조정하는 다수의 공급 밸브; 및 상기 제어부의 제어 하에, 상기 에어 배출관 각각의 개방 여부를 제어하는 다수의 배출 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 침수 발생 위치의 에어포켓만을 팽창시키되, 침수 속도가 기 설정치 이상이면 에어포켓 모두를 동시 팽창시키도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 침수 차량 도어 강제 개방 장치는 차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 엑츄에이터를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 침수 감지부의 센싱 결과에 기반하여, 상기 다수의 엑츄에이터 각각의 길이를 조정하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면 차량 본체 하단과 차량 도어 내외부에 분산 배치된 센서를 통해 침수 여부와 침수 패턴을 감지하는 침수 감지부; 차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 엑츄에이터; 상기 침수 감지부의 센싱 결과에 기반하여, 상기 다수의 엑츄에이터 각각의 길이를 조정하는 제어부; 및 차량 배터리 전력을 충전하는 슈퍼 커패시터를 구비하고, 침수 발생을 통보받으면 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전력을 통해 독립 전원을 생성 및 공급하는 독립 전원부를 포함하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치를 제공한다.

본 발명은 차량 침수 발생시, 에어포켓의 팽창에 의해 차량 도어와 차량 본체 사이에 간격을 강제 발생시켜 물이 차량 내부로 공급되어 차량 내외부의 수압차를 빠르게 낮출 수 있도록 하고, 그 결과 차량 도어를 보다 빨리 개방하여 차량 탑승객이 탈출할 수 있도록 한다.

또한 차량 도어를 완전 개방하는 것이 아니라 물이 유입될 수 있는 간격만을 형성하도록 함으로써, 차량 도어, 센터 필러 또는 차량 프레임 등의 손상 발생이 최소화되도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침수 차량 도어 강제 개방 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 배치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 포켓 배치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 공급부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 포켓 및 엑츄에이터 배치 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 침수 차량 도어 강제 개방 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 장치는 차량 본체 하단과 차량 도어 내외부에 분산 배치된 센서를 통해 침수 여부와 침수 패턴을 감지하는 침수 감지부(110), 차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 에어포켓을 통해 차량 도어와 차량 본체간 간격을 강제 이격시키는 에어포켓 팽창부(120), 상기 침수 감지부의 센싱 결과에 기반하여, 상기 다수의 에어포켓의 팽창 순서 및 팽창 개수를 조정하는 제어부(130), 상기 제어부의 제어 하에 상기 다수의 에어포켓 각각에 공급되는 공기량을 개별 제어하는 에어 공급부(140), 및 차량 배터리 전력을 충전하는 슈퍼 커패시터를 구비하고, 침수 발생을 통보받으면 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전력을 통해 상기 에어 공급부의 구동 전력을 생성 및 공급하는 독립 전원부(150) 등을 포함한다.

침수 감지부(110)는 도 2에서와 같이 차량 도어 하단의 내부와 외부에 각각 배치되는 다수의 침수센서(111)와, 차량 범퍼(내지 전방), 후방, 앞좌석 도어 하단, 뒷좌석 도어 하단 등에 분산 배치되는 다수의 수압 센서(112)로 구현될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.

에어포켓 팽창부(120)에 구비되는 다수의 에어포켓(121)의 삽입 위치와 개수는 도 3에서와 같이, 차량 도어의 강제 오픈이 가능한 범위 내에서 다양화할 수 있도록 한다.

예를 들어, 차량 도어 각각의 하단 중앙에, 하단 바깥쪽에, 하단 넓은 영역 중 어느 하나에 하나의 에어포켓이 삽입되거나, 차량 도어 각각의 하단 또는 바깥 측면에 다수의 에어포켓을 분산 삽입될 수 있도록 하나, 이에 한정될 필요는 없다.

이때, 에어포켓을 팽창 및 수축시 복원력이 높은 재질로 구현되도록 하여, 수 회 재사용이 가능하도록 한다.

에어 공급부(140)는 각 에어포켓(121)의 일측에 연결된 다수의 에어 공급관(141), 각 에어포켓(121)의 타측에 연결된 다수의 에어 배출관(142), 제어부(130)의 제어 하에 공압 또는 화학적 폭발을 통해 에어(또는 가스)를 발생하여 공급하도록 하는 에어 발생 장치(143), 다수의 에어포켓(121)에 공급된 에어를 강제 흡입하여 외부로 배출하는 에어 배출 장치(144), 에어 공급관(141) 각각에 삽입되어, 제어부(130)의 제어 하에 에어 공급관(141) 각각의 개방량을 조정하는 다수의 공급 밸브(145), 에어 배출관(142) 각각에 삽입되어, 제어부(130)의 제어 하에 에어 배출관(142)의 개방 여부를 제어하는 다수의 배출 밸브(146) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정될 필요는 없다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참고하여 본 발명의 침수 차량 도어 개폐 방법을 설명하면 다음과 같다.

침수 감지부(110)는 차량 도어 하단의 내부와 외부에 침수센서(111)를 각각 배치하고, 차량 도어의 외부가 침수된 후 차량 도어의 내부도 침수되면, 차량 침수가 발생했음을 확인 및 통보한다.

또 다르게는 차량 범퍼(내지 전방), 후방, 앞좌석 도어 하단, 뒷좌석 도어 하단 등에 다수의 수압 센서(112)를 배치하고, 특정 수압 센서의 수압 측정치가 기 설정치 이상이면, 차량 침수가 발생했음을 확인 및 통보한다.

그리고 다수의 수압 센서(112)를 통해 센싱된 수압 증가 위치와 속도를 기준으로 침수 패턴, 즉 침수 방향 및 침수 속도도 추가 판단 및 통보하도록 한다.

제어부(130)는 침수 발생이 확인되면, 독립 전원부(150)를 통해 구동 전력을 생성 및 공급하여 에어 공급부(140)가 차량 침수 상태와 관계없이 동작될 수 있도록 한다.

그리고 현재 침수 패턴에 따라 에어포켓의 팽창 순서 및 팽창 개수를 결정 및 통보한다.

예를 들어, 차량 전방이 침수되고 이후에 앞좌석 차량도어가 침수됨을 감지하면, 차량 앞좌석의 에어포켓만을 팽창시키도록 한다. 한편, 차량 전방 침수 후 앞좌석 차량도어의 침수까지 걸리는 시간이 기 설정 시간 보다 빠르다면, 차량 침수가 매우 빠르게 진행되고 있는 위험 상황이라고 판단하고 에어포켓을 모두 팽창하여 물의 유입 속도를 최대화시키도록 한다.

그러면 공급 밸브(145) 각각은 자신의 개방량은 제어부(130)가 결정한 팽창 순서 및 팽창 개수에 따라 조정하고, 에어 배출 장치(144)는 팽창 개수에 상응하는 양 만큼의 에어를 발생하여 공급하기 시작하도록 한다.

제어부(130)는 침수 발생이 감지동안 침수 감지부(110)를 주기적으로 확인 및 분석하여, 에어포켓의 팽창 순서 및 팽창 개수가 현재의 침수 상황에 맞춰 계속적으로 조정되도록 한다.

소정 시간이 경과하여, 침수 상황이 해제되면, 제어부(130)는 에어 배출 장치(144)와 다수의 배출 밸브(146)를 통해 팽창된 에어포켓 모두를 다시 수축시키도록 한다.

즉, 본 발명은 침수 상황이 발생하면, 에어백 원리를 이용하여 차량 도어와 차량 본체 사이를 강제로 이격시켜 차량 내부의 물의 유입량을 증가시키고, 이에 따라 차량 내외부의 수압차가 보다 빨리 낮아져 차량 도어를 보다 빠르고 손쉽게 열어 차량 탑승자가 차량 외부로 탈출할 수 있도록 한다.

더하여, 본 발명은 도 5의 (a)와 (b)와 같이 에어 포켓에 추가하거나 에어 포켓을 대신하여 길이가 신장 또는 수축될 수 있는 엑츄에이터 다수개를 차량 도어 각각의 테두리 부분에 삽입할 수도 있도록 한다.

그리고 제어부(130)가 에어 포켓 제어 조건과 동일하게 현재 침수 패턴에 따라 엑츄에이터 각각의 길이를 조정함으로써, 차량 도어와 차량 본체간의 간격이 엑츄에이터에 의해 강제 이격시킬 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (7)

1. 차량 본체 하단과 차량 도어 내외부에 분산 배치된 센서를 통해 침수 여부와 침수 패턴을 감지하는 침수 감지부;
   차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 에어포켓을 통해 차량 도어와 차량 본체간 간격을 강제 이격시키는 에어포켓 팽창부;
   상기 침수 감지부의 센싱 결과에 기반하여 침수 발생 여부, 침수 방향 및 침수 속도를 확인한 후, 침수 발생시에는 침수 방향 및 침수 속도에 따라 에어포켓 팽창 순서 및 팽창 개수를 조정하고, 침수 상황 해지시에는 에어포켓 수축을 결정하는 제어부;
   다수의 에어포켓의 팽창 순서 및 팽창 개수에 기반하여 상기 다수의 에어포켓 각각에 공급되는 공기량을 개별 제어하거나, 에어포켓 수축을 위해 상기 에어포켓 각각에 공급된 에어를 강제 흡입하여 외부로 배출하는 에어 공급부; 및
   차량 배터리 전력을 충전하는 슈퍼 커패시터를 구비하고, 침수 발생을 통보받으면 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전력을 통해 독립 전원을 생성 및 공급하는 독립 전원부를 포함하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 침수 감지부는
   차량 본체 하단에 분산 배치된 다수의 수압 센서와 차량 도어 내외부에 분산 배치된 다수의 침수 센서를 구비하고,
   상기 수압 센서와 상기 침수 센서를 통해 차량 외부와 차량 내부가 모두 침수되거나 수압 측정치가 기 설정치 이상이면 침수 발생을 확인 및 통보하고, 수압 증가 위치와 속도를 기준으로 차량 침수 위치와 침수 속도를 판단 및 통보하는 것을 특징으로 하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 에어포켓 팽창부는
   차량 도어 각각의 하단 중앙에, 하단 바깥쪽에, 하단 넓은 영역 중 어느 하나에 하나의 에어포켓을 삽입하거나, 차량 도어 각각의 하단 또는 바깥 측면에 다수의 에어포켓을 분산 삽입하는 것을 특징으로 하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 에어 공급부는
   상기 에어포켓 각각의 일측에 연결된 다수의 에어 공급관;
   상기 에어포켓 각각의 타측에 연결된 다수의 에어 배출관;
   상기 제어부의 제어 하에, 에어를 발생 및 공급하는 에어 발생 장치;
   상기 에어포켓 각각에 공급된 에어를 강제 흡입하여 외부로 배출하는 에어 배출 장치;
   상기 제어부의 제어 하에, 상기 에어 공급관 각각의 개방량을 조정하는 다수의 공급 밸브; 및
   상기 제어부의 제어 하에, 상기 에어 배출관 각각의 개방 여부를 제어하는 다수의 배출 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
   침수 발생 위치의 에어포켓만을 팽창시키되, 침수 속도가 기 설정치 이상이면 에어포켓 모두를 동시 팽창시키도록 하는 것을 특징으로 하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치.
6. 제1항에 있어서,
   차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 엑츄에이터를 더 포함하고,
   상기 제어부는
   상기 침수 감지부의 센싱 결과에 기반하여, 상기 다수의 엑츄에이터 각각의 길이를 조정하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치.
7. 차량 본체 하단과 차량 도어 내외부에 분산 배치된 센서를 통해 침수 여부와 침수 패턴을 감지하는 침수 감지부;
   차량 도어의 테두리 부분에 분산 삽입된 다수의 엑츄에이터;
   침수 발생 여부, 침수 방향 및 침수 속도를 확인한 후, 침수 발생시에는 침수 방향 및 침수 속도에 따라 엑츄에이터 길이 신장 순서 및 개수를 조정하고, 침수 상황 해지시에는 엑츄에이터 길이 수축을 결정하는 제어부; 및
   차량 배터리 전력을 충전하는 슈퍼 커패시터를 구비하고, 침수 발생을 통보받으면 상기 슈퍼 커패시터의 충전 전력을 통해 독립 전원을 생성 및 공급하는 독립 전원부를 포함하는 침수 차량 도어 강제 개방 장치.