KR102673953B1 - 차량용 에어백 제어 장치 및 방법 - Google Patents

차량용 에어백 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량용 에어백 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량용 에어백 제어 장치 및 방법은, 승객 착좌 상태에 따른 시트의 3축 가속도를 측정하는 착좌 상태 감지부; 차량의 충돌 여부를 감지하는 충돌 감지부; 차량의 에어백 전개 시점에 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 각각 전개시키는 점화부; 및 착좌 상태 감지부로부터 3축 가속도 측정값을 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하고, 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 복수 개의 에어백 중 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하여 점화부를 통해 에어백이 전개되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 에어백 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING AN AIRBAG FOR A VEHICLE}
본 발명은 차량용 에어백 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 승객 착좌 상태 감지에 따른 적절한 에어백 전개 필요성 및 시점을 결정하여 에어백을 동작시키는 차량용 에어백 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 에어백은 차량 충돌 때 충격으로부터 자동차 승객을 보호하는 장치로, 안전벨트와 더불어 대표적인 탑승객 보호 장치이다. 또한 에어백이나 안전벨트는 사고를 예방하는 차원이 아닌 사고가 났을 때 탑승객을 보호하기 위한 부품으로, 수동적 안전장치라고 한다.
에어백 시스템은 검지 시스템과 에어백 모듈로 이루어져 있는데, 검지 시스템은 센서, 배터리, 진단장치 등으로 이루어지며, 에어백 모듈은 에어백과 충격감지시스템, 작동기체팽창장치로 이루어져 있다. 그리고 에어백 시스템은 센서에 의해 충돌이 감지되면 작동기체장치가 폭발되며, 점화가 되면 폭발가스로 인해 백이 순간적으로 부풀게 된다. 그리고 에어백에 사용되는 가스는 고체의 급격한 연소로 발생되는 고압가스나 고압가스 용기에 저장된 기체를 사용할 수 있다.
이러한 에어백 시스템은 차량 사고 발생 시 운전자나 승객에게 가해지는 충격량을 경감시키고, 생명의 안전을 보장하는 것으로, 오늘날 대부분의 차량에 장착되어 상당히 보편화된 추세이다.
에어백은 운전자와 승객의 생명과 직결되는 시스템이므로 충돌 발생 시 에어백이 전개되어야 함에도 불구하고 전개되지 않거나 충돌이 발생하지 않아 에어백이 전개되지 말아야 함에도 불구하고 센서에 가해지는 다른 충격에 의해 오 전개 되는 일이 발생할 경우 운전자나 승객에게 예기치 못한 상해를 입힐 수 있다. 따라서 에어백 전개를 위한 충돌 유무 및 충돌 상황에 대한 정확한 구분, 상황 판단에 따른 요구시간 내의 에어백 전개를 위한 충돌 알고리즘의 중요성은 매우 크며, 충돌 상황 및 기타 상황에 대해 강인한 알고리즘의 설계가 요구된다.
한편, 최근에는 자율 주행 기술이 나날이 발전하여 자율 주행 상용화 시기가 가까워지고 있다. 자율 주행 기술 발달로 운전자의 조종이나 제동 등 차에 대한 개입이 적어지고, 각종 인포테인먼트 시스템의 확대 도입으로 차 내부의 변화가 불가피하다.
이에 따라 에어백 종류도 점차 다양해지고 있다. 운전석 에어백과 동승석 에어백은 물론 좌석 옆에 부착돼 측면 충돌을 방지하는 사이드에어백, 충돌ㅇ추돌 시 무릎 상해를 방지하기 위한 니(knee)에어백, 운전석 앞부분부터 뒷좌석까지 길게 전개돼 머리 상해를 방지하는 커튼에어백, 안전벨트에서 에어백이 전개되는 안전벨트 에어백 등이 자동차에 적용되고 있다. 또 최근에는 승객 간 2차 충돌을 방지하기 위한 승객 간 에어백이나 보행자와 충돌 시 보행자를 보호할 수 있는 윈드실드 에어백 등도 개발되었다. 이처럼, 다양한 종류의 에어백이 개발됨에 따라 에어백 전개를 위한 충돌 상황에 대한 정확한 구분, 충돌 상황 및 기타 상황에 대해 강인한 알고리즘의 설계가 더욱 더 요구된다.
특히 자율주행 시에는 승객 착좌 자세가 주행 정면만을 바라보는 것이 아니기 때문에 시트 방향과 각도의 자유도를 다양하게 고려해야 한다.
그러나 종래에는 ODS(Occupant Detection System) 센서 및 SBR(Seat Belt Reminder) 센서 등을 이용해 승객 착좌 유무 및 무게 차이에 의한 성인/소아 구분을 통해 에어백을 전개하거나 능동 영상시스템만으로 승객 착좌 상황을 판단하여 에어백을 전개하였다. 즉 종래의 방법으로는 시트 방향을 확인할 수 없어 자율주행의 고자유도 착좌 상황에 맞는 적절한 시점, 정확한 방향의 에어백 전개가 불가능하다는 문제가 있다.
또한 능동 영상시스템만으로 승객 착좌 상황을 판단하는 경우, 시트가 주행반대방향으로 위치할 경우, 시트에 의해 영상이 가려 승객을 모니터링 할 수 없으며, 영상으로 승객을 감지하는 것은 사생활 보호를 위반할 수 있어, 영상으로 승객착좌를 감지하는 것은 우려를 야기할 수 있다.
따라서 자율주행을 반영한 승객착좌감지 에어백 시스템의 개발이 요구된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 창안된 것으로, 가속도 센서를 기반으로 하여 승객 착좌 상태 감지에 따라 적절한 에어백 전개 필요성 및 시점을 결정하여 에어백을 동작시키는 차량용 에어백 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 에어백 제어 장치는, 승객 착좌 상태에 따른 시트의 3축 가속도를 측정하는 착좌 상태 감지부; 차량의 충돌 여부를 감지하는 충돌 감지부; 상기 차량의 에어백 전개 시점에 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 각각 전개시키는 점화부; 및 상기 착좌 상태 감지부로부터 3축 가속도 측정값을 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하고, 상기 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 상기 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하여 상기 점화부를 통해 에어백이 전개되도록 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 X축 및 Y축 가속도 측정값에 따라, 모든 시트가 정면을 향하는 정면 착좌, 운전석과 조수석 시트가 측면을 향하는 측면 착좌, 및 운전석과 조수석 시트가 후면을 향하는 후면 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 X축 가속도 측정값이 0 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 미만인 경우, 승객 착좌 상태를 후면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 미만이면, 승객 착좌 상태를 측면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 이상이면, 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 Z축 가속도 측정값에 따라, 정면 착좌를 정상 착좌 및, 운전석과 조수석 시트의 기울기가 기준치 이상인 릴렉스 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하되, 승객 착좌 상태가 정면 착좌 상태인 경우, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 이상이면 승객 착좌 상태를 정상 착좌로 판단하고, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 미만이면 승객 착좌 상태를 릴렉스 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 충돌 감지부로부터 충돌 감지 센싱값을 입력받아 상기 충돌 감지 센싱값의 변위를 산출하고, 상기 충돌 감지 센싱값 변위가 변위 임계값 이상인 경우, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도를 산출하며, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균이 이동 평균 임계값 이상이고, 상기 충돌 감지 센싱값의 속도가 속도 임계값 이상인 경우 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하는 벨트 체결 감지부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 상기 벨트 체결 감지부를 통해 벨트가 체결되었다고 감지되면 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백은, 운전자에어백, 승객에어백, 무릎에어백, 사이드에어백 및 커튼에어백 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 승객 착좌 상태를 정면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 모두 전개되도록 제어하며, 승객 착좌 상태를 정면 착좌 중 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우에는 운전자에어백 및 승객에어백은 지연 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 승객 착좌 상태를 측면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 운전자에어백 및 승객에어백이 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 에어백 제어 방법은, 제어부가 착좌 상태 감지부로부터 시트의 3축 가속도를 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하는 단계; 상기 제어부가 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌 발생 여부를 판단하는 단계; 상기 제어부가 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 차량에 구비된 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 결정된 에어백 전개 시나리오에 따라 점화부를 통해 상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 X축 및 Y축 가속도 측정값에 따라, 모든 시트가 정면을 향하는 정면 착좌, 운전석과 조수석 시트가 측면을 향하는 측면 착좌, 및 운전석과 조수석 시트가 후면을 향하는 후면 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 X축 가속도 측정값이 0 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 미만인 경우, 승객 착좌 상태를 후면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 미만이면, 승객 착좌 상태를 측면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 이상이면, 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 Z축 가속도 측정값에 따라, 정면 착좌를 정상 착좌 및, 운전석과 조수석 시트의 기울기가 기준치 이상인 릴렉스 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하되, 승객 착좌 상태가 정면 착좌 상태인 경우, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 이상이면 승객 착좌 상태를 정상 착좌로 판단하고, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 미만이면 승객 착좌 상태를 릴렉스 착좌로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 에어백 전개가 필요한 충돌 발생 여부를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 충돌 감지부로부터 충돌 감지 센싱값을 입력받아 상기 충돌 감지 센싱값의 변위를 산출하고, 상기 충돌 감지 센싱값 변위가 변위 임계값 이상인 경우, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도를 산출하며, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균이 이동 평균 임계값 이상이고, 상기 충돌 감지 센싱값의 속도가 속도 임계값 이상인 경우 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 제어부가 벨트 체결 감지부를 통해 각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 상기 벨트 체결 감지부를 통해 벨트가 체결되었다고 감지되면 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 점화부를 통해 운전자에어백, 승객에어백, 무릎에어백, 사이드에어백 및 커튼에어백 중 적어도 하나 이상이 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 승객 착좌 상태를 정면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 모두 전개되도록 제어하며, 승객 착좌 상태를 정면 착좌 중 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우에는 운전자에어백 및 승객에어백은 지연 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 승객 착좌 상태를 측면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 운전자에어백 및 승객에어백이 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치 및 방법은, 가속도 센서를 기반으로 다자유도 승객의 승객 착좌 상태를 판단하여 적절한 에어백 전개 필요성, 시점 및 방향을 결정함으로써, 에어백 전개 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 가속도 센서만으로 승객 착좌 상태를 정확히 판단 및 감지하여 자율주행 상황에 적합한 승객 착좌 시스템으로서 정확한 대응이 가능하도록 함으로써 제품 성능 및 사용자 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 방법의 승객 착좌 상태 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 방법의 에어백 전개 필요 여부 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치 및 방법의 에어백 전개 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치 및 방법의 승객 착좌 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치 및 방법의 에어백 전개 시나리오를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치 및 방법의 승객 착좌 상태를 설명하기 위한 예시도로서, 이를 참조하여 차량용 에어백 제어 장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치는, 센서부(100), 제어부(200) 및 점화부(300)를 포함한다.
먼저 본 실시예는, 자율 주행 시 시트 방향 및 각도에 따라, 적절한 구속장치(에어백) 전개 제어를 위해 정확한 승객 착좌 상황을 판단하고자 한다. 즉, 승객 착좌 상태 감지에 따른 적절한 에어백 전개 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.
센서부(100)는 착좌 감지부(110), 착좌 상태 감지부(120), 벨트 체결 감지부(130) 및 충돌 감지부(140)를 포함하나, 이에 한정되지 않고 에어백 전개를 결정하기 위한 차량의 모든 센싱 수단을 포함할 수 있다.
착좌 감지부(110)는 승객의 착좌 여부를 감지하는 것으로, 차량 내 각각의 시트에 구비될 수 있다. 또한 본 실시예에서는 승객이 착좌한 상태에서만 에어백이 전개되도록 하는 것은 공지기술이므로, 착좌 감지부(110)에서 승객의 착좌가 감지되는 경우, 제어부(200)에서 에어백을 전개하는 것에 대해서는 구체적으로 개시하지 않는다. 다만, 본 실시예에서는 착좌 감지부(110)에서 승객이 착좌하였다고 판단하더라도 후술하는 벨트 체결 감지부(130)에서 벨트 체결이 감지되지 않는 경우에는 승객이 아니라 물체가 올려져 있다고 판단하여 에어백이 전개되지 않도록 할 수 있다.
착좌 상태 감지부(120)는 승객 착좌 상태에 따른 시트의 3축 가속도를 측정하는 것으로, 각 시트의 X축, Y축 및 Z축 가속도를 측정하여 제어부(200)에 제공할 수 있다. 즉, 착좌 상태 감지부(120)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 이때, 착좌 상태 감지부(120)에서 측정된 3축 가속도 측정 신호는 저역필터처리 후 제어부(200)에 제공될 수 있다.
벨트 체결 감지부(130)는 각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하는 것으로, 각각에 좌석에 구비될 수 있다. 즉, 벨트 체결 감지부(130)는 각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하여 제어부(200)에 제공할 수 있으며, 제어부(200)는 벨트 체결 감지부(130)의 각 좌석의 벨트 체결 여부에 따라 에어백 전개 여부를 최종 결정할 수 있다.
충돌 감지부(140)는 차량의 충돌 여부를 감지하는 것으로, 차량의 X축 가속도를 측정할 수 있다. 즉 충돌 감지부(140)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 또한 충돌 감지부(140)에서 측정된 가속도 측정 신호는 저역필터처리 후 제어부(200)에 제공될 수 있다. 제어부(200)는 충돌 감지부(140)로부터 차량의 충돌 여부 감지 결과를 입력받아 에어백 전개 필요 여부를 결정할 수 있다. 즉 차가 부서진 정도가 아닌 제어부(200)에서 충돌 감지부(140)의 가속도 측정값을 통해 충돌 정도를 파악하여 에어백 전개 유무를 결정할 수 있다.
점화부(300)는 차량의 에어백 전개 시점에, 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 각각 전개시키는 것으로, 제어부(200)의 제어 신호에 따라 복수 개의 에어백 중 해당하는 에어백이 전개하도록 점화할 수 있다.
이때, 본 실시예에서, 복수 개의 에어백은 운전자에어백, 승객에어백, 무릎에어백, 사이드에어백 및 커튼에어백 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않다. 이때, 운전자에어백은 운전자 전방에 설치되고, 승객에어백은 조수석 전방에 설치되며, 무릎에어백은 승객 무릎 위치에 설치되고, 사이드에어백은 차량의 측면에 설치되며, 커튼에어백은 운전석 앞부분부터 뒷좌석까지 길게 전개되도록 설치될 수 있으며, 각각의 설치 위치는 한정되지는 않는다.
즉, 점화부(300)는 운전자에어백(Driver Airbag, DAB) 점화부(310), 승객에어백(Passenger Airbag, PAB) 점화부(320), 무릎에어백(Knee Airbag, KAB) 점화부(330), 사이드에어백(Side Airbag, SAB) 점화부(340) 및 커튼에어백(Curtain Airbag, CAB) 점화부(350)를 포함할 수 있다.
제어부(200)는 에어백 전개를 제어하는 것으로, 착좌 상태 판단부(210) 및 에어백 전개 판단부(220)를 포함한다.
착좌 상태 판단부(210)는 착좌 상태 감지부(110)로부터 3축 가속도 측정값을 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하고, 에어백 전개 판단부(220)는 충돌 감지부(140)를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하여 점화부(300)를 통해 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 착좌 상태 판단부(210)는 착좌 상태 감지부(110)로부터 입력된 X축 및 Y축 가속도 측정값에 따라, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 모든 시트가 정면을 향하는 정면 착좌, 도 6(b)에 도시된 운전석과 조수석 시트가 측면을 향하는 측면 착좌, 및 도 6(c)에 도시된 운전석과 조수석 시트가 후면을 향하는 후면 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단할 수 있다.
즉 본 실시예에서는 운전석(승객1) 및 조수석(승객2)의 착좌 상태를 판단할 수 있다.
이때, 착좌 상태 판단부(210)는 착좌 상태 감지부(120)에서 측정된 3축 가속도 측정 신호를 저역필터처리 후 3축 속도 및 변위를 각각 계산할 수 있다. 즉, 착좌 상태 판단부(210)는 착좌 상태 감지부(120)로부터의 3축 가속도 측정값을 적분하여 속도를 산출하고, 이중적분하여 변위를 산출할 수 있다.
상기에서 산출된 변위값에 따라 착좌 상태 판단부(210)에서 착좌 상태, 즉 자유도 상태를 판단할 수 있다.
즉, 착좌 상태 판단부(210)는 X축 가속도 측정값이 0 미만이고 Y축 가속도 측정값이 0 미만인 경우, 승객 착좌 상태를 후면 착좌(대면모드)로 판단할 수 있다. 다시 말해, 착좌 상태 판단부(210)는 운전석 및 조수석 시트의 X축 가속도 측정값이 음의 값(-1)이고, Y축 가속도 측정값이 음의 값(-1)으로, 후면 방향으로의 변위가 발생하였다고 판단하여 승객 착좌 상태를 후면 착좌(대면모드)로 판단할 수 있다.
그리고 착좌 상태 판단부(210)는 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, X축 가속도 측정값이 임계값 미만이고 Y축 가속도 측정값이 임계값 미만이면, 승객 착좌 상태를 측면 착좌(스위블모드)로 판단할 수 있다. 다시 말해, 착좌 상태 판단부(210)는 운전석 및 조수석 시트의 X축 가속도 측정값이 0이고, Y축 가속도 측정값이 0으로, 정면 또는 후면 방향으로의 변위가 발생하지 않았다고 판단하여 승객 착좌 상태를 측면 착좌(스위블모드)로 판단할 수 있다.
또한, 착좌 상태 판단부(210)는 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, X축 가속도 측정값이 임계값 이상이고 Y축 가속도 측정값이 임계값 이상이면, 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단할 수 있다. 다시 말해, 착좌 상태 판단부(210)는 운전석 및 조수석 시트의 X축 가속도 측정값이 양의 값(1)이고, Y축 가속도 측정값이 양의 값(1)으로, 정면 방향으로의 변위가 발생하였다고 판단하여 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 착좌 상태 판단부(210)는 착좌 상태 감지부(110)로부터 입력된 Z축 가속도 측정값에 따라, 정면 착좌를 정상 착좌(일반모드) 및, 운전석과 조수석 시트의 기울기가 기준치 이상인 릴렉스 착좌(릴렉스모드)로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단할 수 있다.
즉, 착좌 상태 판단부(210)는 승객 착좌 상태가 정면 착좌 상태인 경우, Z축 가속도 측정값이 임계값(+0.5) 이상이면 승객 착좌 상태를 정상 착좌로 판단하고, Z축 가속도 측정값이 임계값(+0.5) 미만이면 승객 착좌 상태를 릴렉스 착좌로 판단할 수 있다. 이때 릴렉스 착좌는 시트의 기울기가 예컨대 Z축 기준으로 35ㅀ 이상 기울어진 상태로, 승객이 누워있는 상태일 수 있다.
그리고 에어백 전개 판단부(220)는 충돌 감지부(140)로부터 충돌 감지 센싱값을 입력받아 충돌 감지 센싱값의 변위를 산출하고, 상기 충돌 감지 센싱값 변위가 변위 임계값 이상인 경우, 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도를 산출하며, 충돌 감지 센싱값의 이동 평균이 이동 평균 임계값 이상이고, 충돌 감지 센싱값의 속도가 속도 임계값 이상인 경우 에어백 전개가 필요하다고 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 세이핑(safing) 센서(미도시)를 포함하여, 충돌 감지부(140)의 오 감지를 방지할 수 있다. 즉, 세이핑 센서(미도시)는 충돌 감지부(140)로부터의 에어백 전개 여부 판단 결과를 보조하는 보조센서를 의미할 수 있으며, 별도 세이핑 로직에 따라 에어백 전개 여부를 판단할 수 있는 충돌을 감지하여 제어부(200)에 제공할 수 있다.
이때, 에어백 전개 판단부(220)는 충돌 감지부(140)에서 측정된 X축 가속도 측정 신호를 저역필터처리 후 X축 속도 및 변위를 각각 계산할 수 있다. 즉, 에어백 전개 판단부(220)는 충돌 감지부(140)로부터의 X축 가속도 측정값을 적분하여 속도를 산출하고, 이중적분하여 변위를 산출할 수 있다. 에어백 전개 판단부(220)는 상기에서 산출된 변위값에 따라 충돌에 따른 에어백 전개 여부를 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 에어백 전개 판단부(220)는 충돌 감지부(140)를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 벨트 체결 감지부(130)를 통해 벨트가 체결되었다고 감지되면 에어백 전개가 필요하다고 판단할 수 있다. 즉, 에어백 전개 판단부(220)는 벨트 미체결 시, 착좌 상태 감지부(120)를 통해 3축 가속도 측정값은 계측되나 벨트 미체결 상황으로, 시트에 물건이 적재된 경우라고 판단하여 에어백 미전개 조건으로 구분할 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않으며 별도 에어백 전개 판단 조건을 통해 벨트가 미체결된 경우라도 에어백 전개 필요 상황으로 판단할 수도 있다.
도 5를 참조하여, 에어백 전개 시나리오를 살펴보면, 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 정면 착좌 상태로 판단한 경우, 점화부(300)를 통해 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 모두 전개되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 정면 착좌 상태에서, 운전자에어백(Driver Airbag, DAB) 점화부(310), 승객에어백(Passenger Airbag, PAB) 점화부(320), 무릎에어백(Knee Airbag, KAB) 점화부(330), 사이드에어백(Side Airbag, SAB) 점화부(340) 및 커튼에어백(Curtain Airbag, CAB) 점화부(350)가 모두 동작하여 모든 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
그러나 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 정면 착좌 중 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우, 운전자에어백 및 승객에어백은 지연 전개되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우, 승객이 누워있는 상태로 에어백 전개 시점을 기존보다 늦게 설정하여, 운전자에어백(Driver Airbag, DAB) 점화부(310) 및 승객에어백(Passenger Airbag, PAB) 점화부(320)는 지연 동작하도록 제어할 수 있다.
그리고 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 측면 착좌 상태로 판단한 경우, 점화부(300)를 통해 운전자에어백 및 승객에어백이 전개되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 운전석 및 조수석의 승객이 측면을 향해있는 경우, 운전자에어백(Driver Airbag, DAB) 점화부(310) 및 승객에어백(Passenger Airbag, PAB) 점화부(320)만 동작되도록 하여, 운전자에어백과 승객에어백이 측면을 향해 있는 승객을 기준으로 측면 에어백 역할을 하도록 할 수 있다.
또한 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 후면 착좌 상태로 판단한 경우, 점화부(300)를 통해 사이드에어백 및 커튼에어백이 전개되도록 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 제어부(200)가 승객 착좌 상태를 후면 착좌 상태로 판단한 경우 에어백 미전개 조건이라고 판단할 수도 있으며, 이는 운전자 및 조수석 측의 에어백은 전개되지 않고, 차량 측면이나 후면에 위치한 에어백만 전개되도록 하는 것을 의미한다. 즉, 제어부(200)는 후면 착좌 상태인 경우, 사이드에어백(Side Airbag, SAB) 점화부(340) 및 커튼에어백(Curtain Airbag, CAB) 점화부만 동작하도록 제어할 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 착좌 상태 감지부(120)의 가속도 측정값을 기반으로 하여 X축, Y축 및 Z축 변위량을 산출하고, 해당 값을 이용하여 승객의 자유도(위치 및 방향)를 판단한 후 에어백 전개 여부 및 전개 시점을 제어할 수 있도록 함으로써, 충돌 상황에 대해 보다 정확하고 강인한 에어백 전개가 가능하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 방법의 승객 착좌 상태 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 방법의 에어백 전개 필요 여부 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 이를 참조하여 차량용 에어백 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 방법은, 먼저 제어부(200)가 착좌 상태 감지부(110)로부터 시트의 3축 가속도를 입력받아(S100), 승객 착좌 상태를 판단한다(S200).
이때, 착좌 상태 감지부(120)는 승객 착좌 상태에 따른 시트의 3축 가속도를 측정하는 것으로, 각 시트의 X축, Y축 및 Z축 가속도를 측정하여 제어부(200)에 제공할 수 있다. 즉, 착좌 상태 감지부(120)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 이때, 착좌 상태 감지부(120)에서 측정된 3축 가속도 측정 신호는 저역필터처리 후 제어부(200)에 제공될 수 있다.
제어부(200)는 착좌 상태 감지부(120)에서 측정된 3축 가속도 측정 신호를 저역필터처리 후 3축 속도 및 변위를 각각 계산할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 착좌 상태 감지부(120)로부터의 3축 가속도 측정값을 적분하여 속도를 산출하고, 이중적분하여 변위를 산출할 수 있다. 그리고 제어부(200)는 상기에서 산출된 변위값에 따라 착좌 상태, 즉 자유도 상태를 판단할 수 있다.
다음으로, 제어부(200)는 충돌 감지부(140)로부터 충돌 감지 센싱값을 입력받고, 벨트 체결 감지부(130)로부터 벨트 체결 감지 센싱값을 입력받아(S300), 에어백 전개가 필요한 충돌 발생 여부를 판단할 수 있다(S400).
이때, 충돌 감지부(140)는 차량의 충돌 여부를 감지하는 것으로, 차량의 X축 가속도를 측정할 수 있다. 즉 충돌 감지부(140)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 또한 충돌 감지부(140)에서 측정된 가속도 측정 신호는 저역필터처리 후 제어부(200)에 제공될 수 있다. 제어부(200)는 충돌 감지부(140)로부터 차량의 충돌 여부 감지 결과를 입력받아 에어백 전개 필요 여부를 결정할 수 있다.
벨트 체결 감지부(130)는 각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하는 것으로, 각각에 좌석에 구비될 수 있다. 즉, 벨트 체결 감지부(130)는 각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하여 제어부(200)에 제공할 수 있으며, 제어부(200)는 벨트 체결 감지부(130)의 각 좌석의 벨트 체결 여부에 따라 에어백 전개 여부를 최종 결정할 수 있다.
S400단계에서, 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 제어부(200)는 차량에 구비된 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정한다(S500).
이때, 도 5를 참조하여, 에어백 전개 시나리오를 살펴보면, 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 정면 착좌 상태로 판단한 경우, 점화부(300)를 통해 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 모두 전개되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 정면 착좌 상태에서, 운전자에어백(Driver Airbag, DAB) 점화부(310), 승객에어백(Passenger Airbag, PAB) 점화부(320), 무릎에어백(Knee Airbag, KAB) 점화부(330), 사이드에어백(Side Airbag, SAB) 점화부(340) 및 커튼에어백(Curtain Airbag, CAB) 점화부(350)가 모두 동작하여 모든 에어백이 전개되도록 제어할 수 있다.
그러나 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 정면 착좌 중 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우, 운전자에어백 및 승객에어백은 지연 전개되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우, 승객이 누워있는 상태로 에어백 전개 시점을 기존보다 늦게 설정하여, 운전자에어백(Driver Airbag, DAB) 점화부(310) 및 승객에어백(Passenger Airbag, PAB) 점화부(320)는 지연 동작하도록 제어할 수 있다.
그리고 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 측면 착좌 상태로 판단한 경우, 점화부(300)를 통해 운전자에어백 및 승객에어백이 전개되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 운전석 및 조수석의 승객이 측면을 향해있는 경우, 운전자에어백(Driver Airbag, DAB) 점화부(310) 및 승객에어백(Passenger Airbag, PAB) 점화부(320)만 동작되도록 하여, 운전자에어백과 승객에어백이 측면을 향해 있는 승객을 기준으로 측면 에어백 역할을 하도록 할 수 있다.
또한 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 후면 착좌 상태로 판단한 경우, 점화부(300)를 통해 사이드에어백 및 커튼에어백이 전개되도록 제어할 수 있다. 본 실시예에서는 제어부(200)가 승객 착좌 상태를 후면 착좌 상태로 판단한 경우 에어백 미전개 조건이라고 판단할 수도 있으며, 이는 운전자 및 조수석 측의 에어백은 전개되지 않고, 차량 측면이나 후면에 위치한 에어백만 전개되도록 하는 것을 의미한다. 즉, 제어부(200)는 후면 착좌 상태인 경우, 사이드에어백(Side Airbag, SAB) 점화부(340) 및 커튼에어백(Curtain Airbag, CAB) 점화부만 동작하도록 제어할 수 있다.
한편, S400단계에서 에어백 전개가 불필요하다고 판단한 경우에는 종료할 수 있다.
다음으로, 제어부(200)는 S500단계에서 결정된 에어백 전개 시나리오에 따라 점화부(300)를 통해 복수 개의 에어백 중 적어도 하나 이상이 전개되도록 제어할 수 있다(S600).
이때, 점화부(300)는 차량의 에어백 전개 시점에, 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 각각 전개시키는 것으로, 제어부(200)의 제어 신호에 따라 복수 개의 에어백 중 해당하는 에어백이 전개하도록 점화할 수 있다.
본 실시예에서, 복수 개의 에어백은 운전자에어백, 승객에어백, 무릎에어백, 사이드에어백 및 커튼에어백 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않다.
한편, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 승객 착좌 상태 판단 방법을 보다 구체적으로 살펴보면, 제어부(200)는 착좌 상태 감지부(110)로부터 입력된 3축(X축, Y축 및 Z축) 착좌 상태 감지 센싱값을 확인한다(S210).
즉, 제어부(200)는 착좌 상태 감지부(120)에서 측정된 3축 가속도 측정 신호를 저역필터처리 후 3축 속도 및 변위를 각각 계산할 수 있다.
그리고 제어부(200)는 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 Y축 가속도 측정값이 0 이상인지 확인하고(S220), X축 가속도 측정값이 임계값 이상이고 Y축 가속도 측정값이 임계값 이상인지 확인할 수 있다(S230).
S220단계에서 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 Y축 가속도 측정값이 0 이상이며, S230단계에서 X축 가속도 측정값이 임계값 이상이고 Y축 가속도 측정값이 임계값 이상인 경우, 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단할 수 있다(S240).
다시 말해, 제어부(200)는 운전석 및 조수석 시트의 X축 가속도 측정값이 양의 값(1)이고, Y축 가속도 측정값이 양의 값(1)으로, 정면 방향으로의 변위가 발생하였다고 판단하여 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단할 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 제어부(200)는 착좌 상태 감지부(110)로부터 입력된 Z축 가속도 측정값이 임계값 이상인지 확인하여(S250), Z축 가속도 측정값이 임계값 이상인 경우, 정면 착좌 중 정상 착좌(일반모드)로 판단할 수 있다(S260).
반면, Z축 가속도 측정값이 임계값 미만인 경우, 제어부(200)는 정면 착좌 중 릴렉스 착좌(릴렉스모드)로 판단할 수 있다(S270).
즉, 릴렉스 착좌는 운전석과 조수석 시트의 기울기가 기준치 이상인 승객 착좌 상태를 의미한다. 다시 말해, 제어부(200)는 승객 착좌 상태가 정면 착좌 상태인 경우, Z축 가속도 측정값이 임계값(+0.5) 이상이면 승객 착좌 상태를 정상 착좌로 판단하고, Z축 가속도 측정값이 임계값(+0.5) 미만이면 승객 착좌 상태를 릴렉스 착좌로 판단할 수 있다. 이때 릴렉스 착좌는 시트의 기울기가 예컨대 Z축 기준으로 35ㅀ 이상 기울어진 상태로, 승객이 누워있는 상태일 수 있다.
한편, S220단계에서, X축 가속도 측정값이 0 미만이고 Y축 가속도 측정값이 0 미만인 경우, 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 후면 착좌(대면모드)로 판단할 수 있다(S280).
다시 말해, 제어부(200)는 운전석 및 조수석 시트의 X축 가속도 측정값이 음의 값(-1)이고, Y축 가속도 측정값이 음의 값(-1)으로, 후면 방향으로의 변위가 발생하였다고 판단하여 승객 착좌 상태를 후면 착좌(대면모드)로 판단할 수 있다.
그리고 S220단계에서 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 Y축 가속도 측정값이 0 이상이며, S230단계에서 X축 가속도 측정값이 임계값 미만이고 Y축 가속도 측정값이 임계값 미만인 경우, 제어부(200)는 승객 착좌 상태를 측면 착좌(스위블모드)로 판단할 수 있다(S290).
다시 말해, 제어부(200)는 운전석 및 조수석 시트의 X축 가속도 측정값이 0이고, Y축 가속도 측정값이 0으로, 정면 또는 후면 방향으로의 변위가 발생하지 않았다고 판단하여 승객 착좌 상태를 측면 착좌(스위블모드)로 판단할 수 있다.
한편, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 전개 필요 판단 방법에 대해 살펴보면, 제어부(200)는 충돌 감지부(140)로부터 충돌 감지 센싱값을 입력받아 충돌 감지 센싱값의 변위를 산출한다(S410).
이때, 제어부(200)는 충돌 감지부(140)에서 측정된 X축 가속도 측정 신호를 저역필터처리 후 X축 속도 및 변위를 각각 계산할 수 있다. 즉, 제어부(200)는 충돌 감지부(140)로부터의 X축 가속도 측정값을 적분하여 속도를 산출하고, 이중적분하여 변위를 산출할 수 있다.
그리고 제어부(200)는 상기 충돌 감지 센싱값 변위가 변위 임계값 이상인지 확인하여(S420), 상기 충돌 감지 센싱값 변위값이 변위 임계값 이상인 경우, 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도를 산출한다(S430).
그 다음, 제어부(200)는 충돌 감지 센싱값의 이동 평균이 이동 평균 임계값 이상이고, 충돌 감지 센싱값의 속도가 속도 임계값 이상인지 확인하여(S440), 충돌 감지 센싱값의 이동 평균이 이동 평균 임계값 이상이고, 충돌 감지 센싱값의 속도가 속도 임계값 이상인 경우, 벨트 체결 여부를 확인한다(S450).
S450단계에서 벨트 체결 상태가 확인된 경우, 제어부(200)는 에어백 전개가 필요하다고 판단할 수 있다(S460).
한편, 420단계에서 충돌 감지 센싱값 변위가 변위 임계값 미만이거나, S440단계에서 충돌 감지 센싱값 이동 평균이 이동 평균 임계값 미만이고 충돌 감지 센싱값 속도가 속도 임계값 미만인 경우, 또는 S450단계에서 벨트가 미체결 상태라고 확인되는 경우, 제어부(200)는 에어백 전개가 불필요하다고 판단할 수 있다(S470).
즉, 제어부(200)는 충돌 감지 결과 에어백 전개가 불필요할 정도의 충돌이 발생하였다고 판단하는 경우뿐만 아니라, 벨트 미체결 시, 시트에 물건이 적재된 경우라고 판단하여 에어백 미전개 조건으로 구분할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 제어 장치 및 방법은, 가속도 센서를 기반으로 다자유도 승객의 승객 착좌 상태를 판단하여 적절한 에어백 전개 필요성, 시점 및 방향을 결정함으로써, 에어백 전개 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 가속도 센서만으로 승객 착좌 상태를 정확히 판단 및 감지하여 자율주행 상황에 적합한 승객 착좌 시스템으로서 정확한 대응이 가능하도록 함으로써 제품 성능 및 사용자 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 센서부
110 : 착좌 감지부
120 : 착좌 상태 감지부
130 : 벨트 체결 감지부
140 : 충돌 감지부
200 : 제어부
210 : 착좌 상태 판단부
220 : 에어백 전개 판단부
300 : 점화부
310 : 운전자에어백(Driver Airbag, DAB)
320 : 승객에어백(Passenger Airbag, PAB)
330 : 무릎에어백(Knee Airbag, KAB)
340 : 사이드에어백(Side Airbag, SAB)
350 : 커튼에어백(Curtain Airbag, CAB)

Claims (24)

  1. 승객 착좌 상태에 따른 시트의 3축 가속도를 측정하는 착좌 상태 감지부;
    차량의 충돌 여부를 감지하는 충돌 감지부;
    상기 차량의 에어백 전개 시점에 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 각각 전개시키는 점화부; 및
    상기 착좌 상태 감지부로부터 3축 가속도 측정값을 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하고, 상기 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 상기 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하여 상기 점화부를 통해 에어백이 전개되도록 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 충돌 감지부로부터 입력받은 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도에 기초하여 에어백 전개의 필요 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 X축 및 Y축 가속도 측정값에 따라, 모든 시트가 정면을 향하는 정면 착좌, 운전석과 조수석 시트가 측면을 향하는 측면 착좌, 및 운전석과 조수석 시트가 후면을 향하는 후면 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축 가속도 측정값이 0 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 미만인 경우, 승객 착좌 상태를 후면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 미만이면, 승객 착좌 상태를 측면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 이상이면, 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 Z축 가속도 측정값에 따라, 정면 착좌를 정상 착좌 및, 운전석과 조수석 시트의 기울기가 기준치 이상인 릴렉스 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하되, 승객 착좌 상태가 정면 착좌 상태인 경우, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 이상이면 승객 착좌 상태를 정상 착좌로 판단하고, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 미만이면 승객 착좌 상태를 릴렉스 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 충돌 감지부로부터 충돌 감지 센싱값을 입력받아 상기 충돌 감지 센싱값의 변위를 산출하고, 상기 충돌 감지 센싱값 변위가 변위 임계값 이상인 경우, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도를 산출하며, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균이 이동 평균 임계값 이상이고, 상기 충돌 감지 센싱값의 속도가 속도 임계값 이상인 경우 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하는 벨트 체결 감지부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 상기 벨트 체결 감지부를 통해 벨트가 체결되었다고 감지되면 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백은,
    운전자에어백, 승객에어백, 무릎에어백, 사이드에어백 및 커튼에어백 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    승객 착좌 상태를 정면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 모두 전개되도록 제어하며, 승객 착좌 상태를 정면 착좌 중 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우에는 운전자에어백 및 승객에어백은 지연 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    승객 착좌 상태를 측면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 운전자에어백 및 승객에어백이 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 장치.
  12. 제어부가 착좌 상태 감지부로부터 시트의 3축 가속도를 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하는 단계;
    상기 제어부가 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌 발생 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어부가 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 차량에 구비된 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 결정된 에어백 전개 시나리오에 따라 점화부를 통해 상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 에어백 전개가 필요한 충돌 발생 여부를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 충돌 감지부로부터 입력받은 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도에 기초하여 에어백 전개의 필요 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 X축 및 Y축 가속도 측정값에 따라, 모든 시트가 정면을 향하는 정면 착좌, 운전석과 조수석 시트가 측면을 향하는 측면 착좌, 및 운전석과 조수석 시트가 후면을 향하는 후면 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 X축 가속도 측정값이 0 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 미만인 경우, 승객 착좌 상태를 후면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 미만이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 미만이면, 승객 착좌 상태를 측면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 X축 가속도 측정값이 0 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 0 이상인 경우, 상기 X축 가속도 측정값이 임계값 이상이고 상기 Y축 가속도 측정값이 임계값 이상이면, 승객 착좌 상태를 정면 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 Z축 가속도 측정값에 따라, 정면 착좌를 정상 착좌 및, 운전석과 조수석 시트의 기울기가 기준치 이상인 릴렉스 착좌로 구분하여 승객 착좌 상태를 판단하되, 승객 착좌 상태가 정면 착좌 상태인 경우, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 이상이면 승객 착좌 상태를 정상 착좌로 판단하고, 상기 Z축 가속도 측정값이 임계값 미만이면 승객 착좌 상태를 릴렉스 착좌로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 에어백 전개가 필요한 충돌 발생 여부를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 충돌 감지부로부터 충돌 감지 센싱값을 입력받아 상기 충돌 감지 센싱값의 변위를 산출하고, 상기 충돌 감지 센싱값 변위가 변위 임계값 이상인 경우, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균 및 속도를 산출하며, 상기 충돌 감지 센싱값의 이동 평균이 이동 평균 임계값 이상이고, 상기 충돌 감지 센싱값의 속도가 속도 임계값 이상인 경우 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부가 벨트 체결 감지부를 통해 각 좌석의 벨트 체결 여부를 감지하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 상기 벨트 체결 감지부를 통해 벨트가 체결되었다고 감지되면 에어백 전개가 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 점화부를 통해 운전자에어백, 승객에어백, 무릎에어백, 사이드에어백 및 커튼에어백 중 적어도 하나 이상이 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는,
    승객 착좌 상태를 정면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 모두 전개되도록 제어하며, 승객 착좌 상태를 정면 착좌 중 릴렉스 착좌 상태로 판단한 경우에는 운전자에어백 및 승객에어백은 지연 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계에서, 상기 제어부는,
    승객 착좌 상태를 측면 착좌 상태로 판단한 경우, 상기 점화부를 통해 운전자에어백 및 승객에어백이 전개되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.
  23. 승객 착좌 상태에 따른 시트의 3축 가속도를 측정하는 착좌 상태 감지부;
    차량의 충돌 여부를 감지하는 충돌 감지부;
    상기 차량의 에어백 전개 시점에 상기 차량에 구비된 복수 개의 에어백을 각각 전개시키는 점화부; 및
    상기 착좌 상태 감지부로부터 3축 가속도 측정값을 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하고, 상기 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 상기 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하여 상기 점화부를 통해 에어백이 전개되도록 제어하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 X축 및 Y축 가속도 측정값에 따라 승객 착좌 상태를 판단하는 것을 특징으로 차량용 에어백 제어 장치.
  24. 제어부가 착좌 상태 감지부로부터 시트의 3축 가속도를 입력받아 승객 착좌 상태를 판단하는 단계;
    상기 제어부가 충돌 감지부를 통해 에어백 전개가 필요한 충돌 발생 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어부가 에어백 전개가 필요한 충돌이 발생하였다고 판단한 경우, 차량에 구비된 복수 개의 에어백 중 상기 판단한 승객 착좌 상태에 대응하는 에어백 전개 시나리오를 결정하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 결정된 에어백 전개 시나리오에 따라 점화부를 통해 상기 복수 개의 에어백이 전개되도록 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 승객 착좌 상태를 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 착좌 상태 감지부로부터 입력된 X축 및 Y축 가속도 측정값에 따라 승객 착좌 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 제어 방법.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101705668B1 (ko) * 2015-10-30 2017-02-13 인지컨트롤스 주식회사 차량 시트용 럼버 서포트 시스템

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