KR19980029203A - 차량 에어백 시스템 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 에어백 시스템의 제어장치에 관한 것으로, 종래 에어백은 운전석이나 조수석이나 그 전개각도, 전개범위 등이 성인의 표준체격을 기준으로 설계 장착되어 있는바, 체형이 작은 어린이나 이에 준하는 체격을 가지는 조수석 탑승자는 상기 에어백에 의해 오히려 더 큰 부상을 입게되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 예시도면 도 4 내지 도 7 에서와 같이 통상 어린이등 상체가 적은 자가 조수석에 탑승하게 되면 시트벨트레버(28)를 하방으로 조정하여 시트벨트(9)가 상체에 충분히 밀착될 수 있도록 하는바, 상기 시트벨트레버(20)의 이동위치에 어린이 등이 탑승할 경우 조정시키는 범위 L을 설정하고, 이로부터 컨트롤유니트(20)가 탑승자가 시트벨트(9)를 착용하고 상기 시트벨트레버(20)가 상기 L 범위에 위치하여 있는 경우 조수석을 에어백(2)이 작동되지 않도록 한 것이다.

따라서, 어린이 등이 조수석에 탑승할 경우 차량충격시에도 조수석측의 에어백 전개를 방지하여 더 큰 부상의 유발이 방지되는 것이다.

Description

차량 에어백 시스템 제어장치

본 발명은 차량 에어백 시스템의 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어린이등 상체가 작은 자가 조수석에 탑승하면 조수석측의 에어백작동을 방지한 차량 에어백 시스템의 제어장치에 관한 것이다.

통상 시트벨트의 보조장치로서 운전자 또는 동승자를 보호하기 위한 장치인 에어백시스템은 차량 전방으로부터의 충격에너지가 규정값 이상일 경우에 운전자와 조향핸들 또는 조수석 동승자와 차체 사이에서 에어백이 팽창되도록 하여, 상기 탑승자에게 전달되는 충격을 완화시키는 기능을 함을 주지된 바와 같다.

이러한 에어백 시스템은 에어백모듈과 이를 제어하는 제어모듈로 구성되며 예시도면 도 1 에 상기 에어백모듈의 일례가 도시되어 있다.

에어백모듈(1)은 에어백(2)을 중심으로 빠른 시간 내에 가스를 공급하는 가스발생기(3)와 우레탄커버로 에어백(2) 팽창시 전개되는 패트커버(4) 등으로 구성된다.

여기서, 가스발생기(3)는 도시된 바와 같이 알루미늄재의 용기에 화약점화제(5), 가스발생제(6), 디폴져스크린(7) 등이 내설된 것으로 스퀴브(8)에 전류가 흐르게 되면 화약점화제(5)가 연소되고 뒤이어 가스발생제(6)가 연소하면서 질소가스가 디폴져스크린(7)을 통해 에어백(2)에 급속히 공급되도록 되어 있다.

따라서, 최종적인 에어백(2)의 작동은 스퀴브(8)로의 통전에 의해 제어되며, 이러한 스퀴브(8)로의 통전을 제어하는 것이 제어모듈이다.

제어모듈(미도시)은 주지된 바와 같이 컨트롤유니트를 위시하여 이그니션스위치, 다이어그노시스단자, 충격센서, 스티어링 접속케이블 등으로 구성되며, 차량 충격시 충격센서로부터의 신호가 컨트롤유니트로 송출되고, 상기 컨트롤유니트는 이를 비교 판단하여 일정한계이상이면 상기 스퀴브(8)로 통전하여 에어백(2)을 팽창시키는 것이다.

이러한 에어백은 차량의 충격이 극히 짧은 시간에 이루어지는바, 차량 충격으로부터 충격판정시간은 약 10∼20㎳ 이내이어야 하며 에어백(2)이 완전히 팽창하기까지의 시간은 30∼40㎳ 이내 어야 한다

예시도면 도 2 의 (가)(나)(다)는 이러한 에어백의 작동상태를 나타낸 개요도로서, 상술된 바와 같이 시트벨트(9)의 보조장치로서의 에어백은 탑승자의 머리와 흉부를 보호하도록 전개된다.

충돌직후 약 20㎳를 경과하면 에어백(2)은 팽창을 개시하고 탑승자는 충돌의 관성에 의해 차량 전방으로 움직이기 시작하며, 약 40㎳ 경과하면 에어백(2)은 완전히 팽창되고, 탑승자는 시트벨트(9)에 의해 충격력이 부분적으로 흡수되는 상태에서 82㎳ 경과하면 상기 시트벨트(9)와 에어백(2)이 탑승자의 충격력을 보완적으로 흡수하게 된다.

따라서, 이러한 에어백(2)이 장착됨으로써, 차량충격시 운전자가 스티어링휠에 접촉되어 머리나 흉부에 부상을 당하는 것을 방지하고, 또한 조수석 탑승자에 있어서도 차체의 인스트루먼트 패널과의 접촉을 방지할 수 있는 것이다.

상술된 바와 같이 시트벨트(9)의 보조장치로서의 에어백(2)은 차량충격시 질소가스에 의해 전개되어 탑승자의 머리와 흉부를 보호하도록 장착되어 있다.

그러나, 이러한 에어백(2)은 운전석이나 조수석이나 그 전개각도, 전개범위 등이 성인의 표준체격을 기준으로 설계 장착되어 있는바, 체형이 작은 어린이나 이에 준하는 체격을 가지는 조수석 탑승자는 상기 에어백(2)에 의해 오히려 더 큰 부상을 입게되는 문제점이 있었다.

이를 설명하기 위한 예시도면 도 3 의 (가)(나)(다)는 어린이에 준하는 체격을 가진 조수석 탑승자에 대한 에어백 작동상태를 나타낸 개요도로서, 에어백(2)의 장착목적은 상술된 바와 같이 시트벨트(9)의 보조장치로서, 성인의 경우 차량충격시 관성으로 차량전방으로 이동되며, 이에 의해 머리나 흉부가 인스트루먼트 패널(10)에 접촉될 염려가 있기 때문이다.

그러나, 어린이나 이에 준하는 체격을 가진 자는 성인에 비해 상체가 적은바, 차량충격에 있어 상기 염려는 없고 시트벨트(9)만으로도 충격을 저감시킬 수 있다.

그럼에도 불구하고 상기 조수석의 에어백(2)이 전개되는 경우, 체형이 작은 조수석 탑승자는 에어백(2)의 하단에 그 머리를 접촉하게 되며 이 경우 탑승자의 흉부는 관성에 의해 차량전방으로 이동되는 반면, 그 머리는 에어백(2)에 의해 제재를 받게 되어 탑승자의 목부위에 심각한 부상을 입힐 수 있는 것이다.

더욱이 상기 에어백(2)이 탑승자가 접촉하기 전에 완전히 전개되면 목부상을 조금이나마 경감시킬 수 있지만, 어린이의 경우는 탑승자의 머리나 에어백(2)이 완전히 전개되기 전에 에어백(2)에 접촉하는 경우가 빈번하므로, 상술된 바와 같이 에어백(2)은 가스발생기에 의해 급격히 팽창되어 탑승자에 작용하는 관성력과 에어백(2)의 팽창력으로 탑승자에게 극히 위험한 상황을 초래하는 것이다.

따라서, 조수석에 장착된 에어백은 어린이나 이에 준하는 체격을 가진 자에게는 시트벨트의 보조장치로서의 기능이 상실되고, 오히려 부상을 유발시키는 장치가 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 어린이나 이에 준하는 체격을 가진 자가 조수석에 탑승하여 시트벨트를 착용한 경우 조수석 에어백의 작동을 금지시키는 차량 에어백 시스템의 제어방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 통상 어린이등 상체가 적은 자가 조수석에 탑승하게 되면 시트벨트레버를 하방으로 조정하여 시트벨트가 상체에 충분히 밀착될 수 있도록 하는바, 상기 시트벨트레버의 이동위치에 어린이 등이 탑승할 경우 조정시키는 범위 L을 설정하고, 이로부터 컨트롤유니트가 탑승자가 시트벨트를 착용하고 상기 시트벨트레버가 상기 L 범위에 위치하여 있는 경우 조수석을 에어백이 작동되지 않도록 한 것이다.

따라서, 어린이 등이 조수석에 탑승할 경우 차량충격시에도 조수석측의 에어백 전개를 방지하여 더 큰 부상의 유발이 방지되는 것이다.

도 1 은 에어백모듈의 일례를 나타낸 단면개요도,

도 2 의 (가)(나)(다)는 에어백의 작동상태를 나타낸 개요도,

도 3 의 (가)(나)(다)는 종래 조수석 에어백의 문제점을 설명하기 위한 개요도,

도 4 는 본 발명에 따른 에어백 시스템 제어장치의 블록도,

도 5 는 본 발명에 따른 위치감지부를 나타낸 개요도,

도 6 의 (가)는 본 발명에 따른 탑승감지부를 나타낸 개요도,

(나)는 본 발명에 연결된 착용감지부를 나타낸 개요도,

도 7 은 본 발명에 따른 작동상태를 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 컨트롤유니트 22 : 이그니션스위치

24 : 탑승감지부 26 : 착용감지부

28 : 시트벨트레버 30 : 위치감지부

32 : 시트벨트경고등 34 : 센터필라

36 : 레버스위치 40 : 웨이트센서

42 : 탱크플레이트 44 : 버클

46 : 시트벨트스위치.

이하, 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 조수석 에어백모듈(1)의 동작을 제어하는 컨트롤유니트(20)의 입력단에 이그니션스위치(22)와 조수석의 탑승여부를 감지하는 탑승감지부(24), 시트벨트(9)의 착용유무를 감지하는 착용감지부(26), 시트벨트레버(28) 위치의 하단에 설정되는 에어백 작용금지범위 L을 감지하는 위치감지부(30)가 연결되는 한편, 상기 컨트롤유니트(20)의 출력단에는 상기 탑승감지부(24)와 착용감지부(26)로부터 시트벨트(9) 미착용시 통전되도록 시트벨트경고등(32)과 조수석탑승 및 시트벨트(9) 착용시, 위치감지부(30)로부터 시트벨트레버(28)가 상기 L의 범위에 있는 경우 에어백의 전개가 금지되도록 에어백모듈(1)이 연결된 구조이다.

예시도면 도 4 는 본 발명에 따른 시트벨트 및 에어백 제어장치의 블록도로서, 본 발명은 통상 상체가 작은 어린이나 이에 준하는 체격을 가진 자가 조수석에 탑승하였을 때, 시트벨트레버의 위치 H를 조정하여 자기 체형에 맞추어 시트벨트를 장착함을 근거로 하여, 상기 시트벨트레버가 장착되는 센터필라에 어린이의 탑승시 통상적으로 조절되는 시트벨트레버의 범위 L을 설정하여 상기 시트벨트레버가 L의 범위에 위치되었을 때 에어백모듈(1)의 작동이 금지되도록 하였다.

상기 에어백모듈(1)은 도 1 에서 전술된 바와 같이 가스발생기(3)로의 통전이 에어백 작동신호이고 상기 통전은 제어모듈로부터의 통전인바, 그 작동금지의 제어는 제어모듈과 가스발생기(3)의 스퀴브(8) 사이에서 어린이의 탑승시 그 통전을 차단함으로써 수행된다.

이러한 에어백의 작동을 제어하기 위한 신호를 송출하는 시트벨트레버의 위치감지부(30)가 예시도면 도 5 에 도시되어 있다.

주지된 바와 같이 시트벨트레버(28)는 차실내측의 센터필라(34) 중상단에 위치되어 있어 시트벨트(9)의 어깨지지점의 높이가 가변되도록 되어 있다.

따라서, 어린이등 상체가 작은 조수석 탑승자의 경우 상기 어깨지지점인 시트벨트레버(28)의 위치를 조정하여 시트벨트(9)가 탑승자의 상체에 밀착되도록 하고 있으며, 본 발명은 이러한 시트벨트(9)에 어린이의 탑승시 예상되는 시트벨트레버(28)의 위치 L을 정하여 이를 에어백 작동금지범위로 하여 상기 위치에 시트벨트레버(28)가 위치되었을 때 그 신호가 컨트롤유니트(20)로 송출되도록 한 것이다.

이러한 위치감지부(30)는 전기적으로 컨트롤유니트(20)에 신호를 송출하는바 센터필라(34)의 내측에 상기 L의 범위에 해당되는 레버스위치(26)를 형성하고 시트벨트레버(28)의 위치신호를 컨트롤유니트(20)로 송출하게 되도록 하였다.

또한, 상기 위치감지부(30)에 의한 컨트롤유니트(20)의 에어백 시스템제어는 조수석에 탑승하지 않은 경우 무의미하며, 또한 탑승하였다 하더라도 시트벨트(9)를 착용치 않으면 탑승자의 안전을 확보하지 못하므로, 컨트롤유니트(20)의 입력단에 조수석의 탑승여부를 감지하는 탑승감지부(24)와 시트벨트(9)의 착용을 감지하는 착용감지부(26)가 연결되며, 그 설치의 개요를 예시도면 도 6 에 도시되어있다.

예시도면 도 6 (가)에 도시된 탑승감지부(24)는 통상적으로 웨이트센서(40)를 이용하며 일정무게이상임을 감지하여 탑승여부의 신호를 컨트롤유니트(20)로 송출하고, 이로부터 탑승이 감지되지 않을 경우에는 컨트롤유니트(20)가 상기 스퀴브(8)로의 통전을 제어하여 충돌시에도 조수석의 불필요한 에어백전개를 방지함으로써 1회용으로 제작되는 에어백의 소모를 방지하였다.

예시도면 도 6 (나)는 착용감지부를 나타낸 개요도로서, 시트벨트(9)의 착용은 탱트플레이트(42)와 버클(44)의 결합인 바, 주지된 바와 같이 버클(44)에 내설된 시트벨트스위치(46)를 이용하여 상기 시트벨트스위치(46)가 접점된 상태에만 컨트롤유니트(20)가 상기 스퀴브(8)의 접점을 단락시키도록 하였다.

이하 본 발명의 작용을 본 발명의 흐름도를 나타낸 예시도면 도 7 에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

이그니션스위치(22)가 접점된 상태에서 조수석에 승객이 탑승치 않게 되면 상기 탑승감지부(24)로부터 컨트롤유니트(20)가 이를 감지하여, 스퀴브(8)로의 통전을 제어함으로써, 차량충격이 있더라도 조수석 에어백은 작동되지 않는다.

조수석에 승객이 탑승하면 컨트롤유니트(20)는 시트벨트(9)를 착용할 때까지 상기 착용감지부(26)로부터 경고등 또는 경고등과 함께 경고음을 발생시키며 시트벨트(9)를 착용하게 되면 상기 시트벨트레버(28)의 위치를 감지한다.

만약 어린이나 이에 준하는 체격을 가진 자가 탑승하게 되어 상체 크기에 적합하도록 시트벨트레버(28)를 조작하여 센터필라(34)에 설정된 위치범위 L에 상기 시트벨트레버(28)가 위치되면, 위치감지부(30)가 컨트롤유니트(20)로 조수석에 상체가 작은 사람이 탑승하였음을 송출하게 되고 컨트롤유니트(20)는 상기 신호로부터 에어백모듈(10) 즉, 차량충격이 있더라도 제어모듈로부터 전술된 스퀴브(8)로의 통전을 단락시켜 조수석 에어백이 전개되지 않도록 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 컨트롤유니트의 입력단에 연결된 탑승감지부와 착용감지부, 위치감지부 등으로부터 조수석 탑승자가 시트벨트를 착용할 때 탑승자의 상체가 작은 경우 조수석측의 에어백전개를 상기 컨트롤유니트가 방지함으로써, 상체가 작은 탑승자의 부상을 더욱 경감시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 조수석 에어백모듈(1)의 동작을 제어하는 컨트롤유니트(20)의 입력단에 이그니션스위치(22)와 조수석의 탑승여부를 감지하는 탑승감지부(24), 시트벨트(9)의 착용유무를 감지하는 착용감지부(26), 시트벨트레버(28) 위치의 하단에 설정되는 에어백 작용금지범위 L을 감지하는 위치감지부(30)가 연결되는 한편, 상기 컨트롤유니트(220)의 출력단에는 상기 탑승감지부(24)와 착용감지부(26)로부터 시트벨트(9) 미착용시 통전되도록 시트벨트경고등(32)과 조수석탑승 및 시트벨트(9) 착용시, 위치감지부(30)로부터 시트벨트레버(28)가 상기 L의 범위에 있는 경우 에어백의 전개가 금지되도록 에어백모듈(1)이 연결된 구조인 차량 에어백 시스템 제어장치.