KR19980016813U - 자동차의 승객보호장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 에어백 시스템을 탑재한 차량에서 충돌사고가 발생한 경우에 에어백 시스템과 연동하여 차량의 모든 윈도우를 개방시키므로써 에어백에서 방출된 질소가스에 의해 운전자의 호흡이 곤란해지는 것을 방지하는 자동차의 사후 안전장치에 관한 것이다. 본 고안의 자동차의 사후 안전장치는 크게 차체의 충돌시의 충격을 검출하고, 그 충격의 강도에 따라 에어백 전개의 필요성여부를 판단한 후에 전개시킬 필요성이 있다고 판단되는 경우에는 상응하는 전기신호를 인플레이터에 출력하여 에어백을 전개시키는 자동차에 있어서, 차량의 메인배터리의 파손시에 회로의 각부에 전력을 공급하는 보조배터리 및 상기 보조배터리로부터의 전력을 공급받아 동작하며, 상기 전기신호의 출력에 연동하여 차량의 윈도우를 개방시키는 윈도우 개방수단을 구비한 것을 특징으로 한다. 전술한 구성에서, 상기 보조배터리는 충돌로 인한 파손의 위험성을 적게 받는 차체의 후방측에 설치하는 것이 양호하다.

Description

자동차의 승객보호장치

본 고안은 자동차의 사후 안전장치에 관한 것으로, 특히 에어백 시스템을 탑재한 차량에서 충돌사고가 발생한 경우에 에어백 시스템과 연동하여 차량의 모든 윈도우를 개방시키므로써 에어백에서 방출된 질소가스에 의해 운전자의 호흡이 곤란해지는 것을 방지하는 자동차의 사후 안전장치에 관한 것이다.

근래 들어, 센서기술 및 이를 응용한 제어기술의 발달에 따라 운전의 편의를 도모함은 물론이고 안전까지도 도모할 수 있도록 한 시스템이 개발되어 자동차에 활발하게 탑재되고 있다.

이 중에서 운전자의 운전상의 편의를 도모하기 위한 시스템으로는 크루즈 시스템이나 자동항법 시스템을 들 수가 있고, 운전자의 안전을 도모하기 위한 시스템으로는 전자식 시트벨트, 에어백 시스템, 전방충돌 방지시스템, 측방충돌 방지시스템 등을 들 수가 있다.

이 중에서 에어백 시스템(air bag system)은 차체에 설치된 센서에 의해 차량의 충돌시의 충격을 검출하여 전자제어 유니트(Electronic Control Unit; 이하, 간단하게 ECU라고 한다)에 입력하면, ECU에서는 충격의 강도에 따라 에어백을 전개시킬 필요성이 있는 지를 판정한다. 이러한 판정 결과, 에어백을 전개시킬 필요성이 있는 경우에는 스티어링 휠내에 설치된 인플레이터에 전기신호를 출력하여 가스발생제를 연소시키므로써 에어백을 팽창시키게 된다.

도 1a는 일반적인 에어백 시스템에서 에어백과 인플레이터의 설치구조를 보인 단면도, 도 1b는 도 1a에서 인플레이터의 상세 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 통상 나일론 재질로 이루어지는 에어백((2)은 접어 갠 상태로 스티어링 휠패드(1)의 내측에 내장되어 있으며, 인플레이터(3)에 결합되어 있다. 나아가, 인플레이터(3)의 중앙부에는 스퀴브(4: 전기히터선 둘레에 적은 량의 화약이 담겨 있다)가 장착되어 있는 바, 이러한 스퀴브(4)에 순간적으로 전류를 흘리면 상기 전기히터가 발열하여 화약에 착화된다. 이것이 불씨가 되어 엔헨서(7)가 착화되고, 이어서 가스발생제(5: 아지화소다, 이류화 몰리브덴 등의 혼합물)가 연소되어 순간적으로 많은 량의 질소가스가 발생된다.

다음, 이렇게 발생된 질소가스는 필터(6)를 통해 냉각되어 에어백(2)으로 들어가고, 이에 따라 에어백(2)이 스티어링 휠에 설치된 패드(1)의 개구부를 깨고 외부로 팽창하므로써 승객의 머리와 흉부를 보호하게 된다. 이러한 에어백(2)의 용적은 60(l) 정도이며, 스티어링 샤프트측의 에어백(2) 외면으로는 배기공이 마련되어 있어서 에어백(2)의 내부 압력을 효과적으로 조절하면서 승객의 충격을 부드럽게 흡수한다. 이와 같이 에어백 시스템은 차량의 충돌시에 운전자의 생명을 1차적으로 보호하는 기능을 훌륭하게 수행한다.

그러나, 종래의 에어백 시스템을 탑재한 차량에 있어서는 에어백의 전개 후에 차내에 충만한 질소가스를 외부로 방출하고 나아가 신선한 외부공기를 차내로 유입시킬 수 있는 장치가 구비되어 있지 못하기 때문에 충돌로 인하여 의식을 회복하지 못한 운전자의 상태를 더욱 악화시키는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 에어백 시스템을 탑재한 차량에서 충돌사고로 인한 에어백의 전개 후에 신속하게 차량의 모든 윈도우를 개방시키므로써 에어백 내부에서 방출된 질소가스로 인한 운전자의 호흡곤란을 방지할 수 있도록 한 자동차의 사후 안전장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1a는 일반적인 에어백 시스템에서 에어백과 인플레이터의 설치구조를 보인 단면도, 도 1b는 도 1a에서 인플레이터의 상세 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 사후 안전장치의 전기적인 블록구성도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 스티어링 휠패드, 2: 에어백,

3: 인플레이터, 4: 스퀴브,

5: 가스발생제, 6: 필터,

7: 엔헨서, 10: 전자제어 유니트,

11: 메모리 회로부, 12: 분석회로부,

13: 세핑센서, 14: 센터 G센서,

15: 점화판정 및 구동회로부, 20: 메인배터리,

21, 22: 프런트 G 센서, 30: 보조배터리,

40: 윈도우 개폐모터 구동부, 50: 윈도우 개폐모터,

60: 발전기 회로부

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 자동차의 사후 안전장치는 크게 차체의 충돌시의 충격을 검출하고, 그 충격의 강도에 따라 에어백 전개의 필요성여부를 판단한 후에 전개시킬 필요성이 있다고 판단되는 경우에는 상응하는 전기신호를 인플레이터에 출력하여 에어백을 전개시키는 자동차에 있어서, 차량의 메인배터리의 파손시에 회로의 각부에 전력을 공급하는 보조배터리 및 상기 보조배터리로부터의 전력을 공급받아 동작하며, 상기 전기신호의 출력에 연동하여 차량의 윈도우를 개방시키는 윈도우 개방수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에서, 상기 보조배터리는 충돌로 인한 파손의 위험성을 적게 받는 차체의 후방측에 설치하는 것이 양호하다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 자동차의 사후 안전장치의 양호한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 자동차의 사후 안전장치의 전기적인 블록구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 고안의 자동차의 사후 안전장치는 에어백 시스템을 바탕으로 하여 구성되는데, 먼저 일반적인 에어백 시스템은 시스템의 전력원으로서 기능하는 메인배터리(20), 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 ECU(10), 전기히터선을 구비하여 이루어지는 스퀴브(4), 차체의 프런트 에어프런 어퍼부의 전방 끝부분에 각각 1개씩 설치되며 저속 충돌시의 발생 감속도를 검지하여 ECU(10)에 제공하는 프런트 G센서(21), (22) 및 에어백 시스템의 고장을 경고하는 경고램프(23)로 이루어진다.

전술한 구성에서, ECU(10)는 에어백 시스템의 각종 이상동작에 대응하는 고장코드가 기억된 메모리 회로부(11), 에어백 시스템 전체의 이상 유무를 항상 감시하여 경고램프(23)를 통하여 그 이상을 알려줌과 동시에 메모리 회로부(11)에 고장코드를 기억시키는 분석회로부(12), 충격가속도를 검출하는 센터 G센서(14), 항상 오프상태이나 감속도가 걸리면 온신호를 보내는 가속도 센서인 세핑센서(13) 및 상기 센터 G센서(14), 세핑센서(13), 프런트 G센서(21), (22)에서 제공된 신호를 종합적으로 고려하여 에어백(2)의 전개여부를 결정하는 점화판정 및 구동회로부(15)로 이루어진다.

한편, 본 고안에 따른 사후 안전장치에서는 차량의 충돌로 인한 메인배터리(20)의 파손시에 에어백 시스템과 윈도우 개폐모터(50: 편의상 하나의 모터만을 도시하고 있다)의 동작에 필요한 전력을 공급하는 보조배터리(30), 상기 ECU(10)로부터 제공되는 신호에 의거하여 윈도우 개폐모터(50)를 구동하는 윈도우 개폐모터 구동부(40)가 추가로 구비된다. 여기에서, 보조배터리(30)는 차량의 발전기 회로부(60)와 연결되어 항상 충분한 전기를 비축할 수 있도록 구성되며, 차량의 충돌로 인한 파손의 위험성을 적게 받는 트렁크 내부나 뒷좌석의 하부에 설치하는 것이 양호하다. 또한, 비용 및 공간 절감을 위하여 용량이 적은 오토바이용 배터리를 사용하는 것이 양호하다.

이하에는 전술한 구성을 가지는 본 고안의 자동차의 사후 안전장치의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.

먼저, 차량이 정면으로 저속충돌할 경우에는 가장 먼저 차체의 전방 부위, 즉 프론트 G센서(21), (22)에서 감속도가 감지되는 반면에, 고속충돌할 경우에는 프론트 G센서(21), (22)와 센터 G센서(14)의 양측에서 동시에 감속도가 발생된다.

다음, ECU(10)에서는 이러한 감속도 파형을 연산처리하여 에어백의 전개가 필요한 상황이면 필요한 타이밍에서 점화신호를 출력하는데, 그 판정로직에는 여러 가지 방식을 생각할 수가 있다. 일례로서 감속도가 일정한 값을 경계로 하여 그것을 넘는 동안의 감속도를 적분하여 그 속도가 일정값에 도달한 시점에서 스퀴브(4)에 점화신호를 보내는 로직이 있다.

한편, 세핑센서(13)는 자동차의 전방충돌시의 감속도에만 응답하기 때문에 프론트 G센서(21), (22)나 센터 G센서(14)로부터 검출신호가 입력되더라도 세핑센서(13)의 입력이 동반되지 않으면, ECU(10)는 충돌이 아니라고 판정하여 점화신호를 내지 않게 된다.

전술한 바와 같이 ECU(10)는 최종적으로 전방충돌이 있다고 판단되는 경우에는 스퀴브(4)에 점화신호를 출력하여 에어백(2)을 전개시키는데, 이에 따라 차내에는 에어백(2) 내부로부터 방출된 질소가스가 충만하게 된다. 따라서, ECU(10)에서는 에어백(2)의 전개와 동시에 또는 아주 근소한 시간 후에 윈도우 개폐모터 구동부(40)에도 제어신호를 출력하여 윈도우 개폐모터(50)를 구동시키므로써 차량의 모든 윈도우를 개방시키게 된다. 이에 따라, 차내에 충만되어 있던 질소가스가 외부로 배출되고 이와 동시에 신선한 외부공기가 차내로 유입되므로써 운전자의 호흡이 용이해 진다.

본 고안은 전술한 실시예에 국한되지 않고, 본 고안의 기술사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 자동차의 사후 안전장치에 따르면, 에어백 시스템을 탑재한 차량에서 충돌사고가 발생한 경우에 에어백의 전개와 더불어 신속하게 차량의 모든 윈도우를 개방시키므로써 에어백 내부에서 방출된 질소가스로 인한 운전자의 호흡곤란을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 차체의 충돌시의 충격을 검출하고, 그 충격의 강도에 따라 에어백 전개의 필요성여부를 판단한 후에 전개시킬 필요성이 있다고 판단되는 경우에는 상응하는 전기신호를 인플레이터에 출력하여 에어백을 전개시키는 자동차에 있어서,

   차량의 메인배터리의 파손시에 회로의 각부에 전력을 공급하는 보조배터리 및

   상기 보조배터리로부터의 전력을 공급받아 동작하며, 상기 전기신호의 출력에 연동하여 차량의 윈도우를 개방시키는 윈도우 개방수단을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 사후 안전장치.
2. 1항에 있어서, 상기 보조배터리는 차체의 후방측에 설치하여 충돌로 인한 파손의 위험성을 적게 한 것을 특징으로 하는 자동차의 사후 안전장치.