KR19990029277U - 자동차의 에어백 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 충돌시 탑승자의 안전을 위하여 설치한 자동차의 에어백 장치에 관한 것으로, 전원을 공급하기 위한 전원부(10)와, 시트의 바닥에 설치되며 탑승자의 중량을 검출하는 압전센서(20)와, 상기 압전센서(20)에 의해 검출된 탑승자의 중량에 대응하는 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 정보를 기초로 하여 제어신호를 송출하는 SDM(30)과, 상기 제어신호에 의해 작동하며 길이가 서로 다른 다수개의 띠(44)를 구비한 에어백(43)을 포함하는 에어백 모듈(40)로 이루어지며 상기 에어백 모듈(40)은 충돌시 센서가 전기적으로 감지하여 통전/착화하는 다수개의 인플레이터(41,42)와, 상기 다수개의 인플레이터(41,42)중 어느 한 개 이상의 인플레이터에 의해 펼쳐지는 에어백(43)으로 이루어지도록 하여 상기 에어백(43)의 고정수단으로서 서로 길이가 다른 다수개의 띠(44a,44b)를 구비하여 압전센서(20)에 의해 탑승자의 중량을 측정한 후 이에 대응하여 작동하는 인플레이터의 개수에 따라 펼쳐지는 에어백(43)의 크기를 조절함으로써 탑승자의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차의 에어백 장치(SYSTEM OF AIR BAG FOR A CAR)

본 고안은 자동차에 관한 것으로, 특히 자동차 충돌시 탑승자의 안전을 위하여 설치한 자동차의 에어백 장치에 관한 것이다.

현대생활에서 자동차의 보급은 날로 증대되고 있으며 그에 따라 차량의 기술적인 성능의 향상 못지 않게 중요시되고 있는 것 중의 하나가 충돌 사고시에 탑승자에게 전달되는 충격을 최소로 하여 인명을 구조할 수 있는 각종 안전장치의 개발이 진행되고 있다. 특히, 최근 차량의 고출력화 및 고속화 추세에 따라 과속에 의한 대형사고가 증가하고 있는 실정이다.

통상, 자동차에 장착되는 대표적인 안전장치를 살펴보면 미끄러운 노면에서의 제동시에 바퀴의 슬립을 방지하여 조향 휠의 조작을 가능케 하는 안티 록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System)과, 주행 상황이나 도로 상태에 따라 전 후륜에 장착된 4개의 쇽업소버와, 에어스프링의 내부압력을 제어함으로써 우수한 조정 안정성과 승차감을 제공하는 전자 제어식 서스펜션(Electronic control suspension)과, 조향핸들 및 조수석의 전방 인스트루먼트 패널에 장착되어 전방에서 일정 이상의 충격이 가해지면 점화수단이 폭발되고, 이 폭발에 따라 에어백이 팽창되어 운전자 및 탑승자를 안전하게 보호하는 에어백과, 외부로부터의 충격을 흡수하여 완화시키는 것으로 자동차의 전방으로부터 가해지는 충격을 흡수하는 전방범퍼 및 후방으로부터 가해지는 충격을 흡수하는 후방범퍼와, 충돌사고 또는 자동차가 급정지 할 경우 관성에 의하여 운전자 및 탑승자가 자동차의 주행방향으로 계속 운동하려는 힘을 구속하여 운전자 및 탑승자가 전면유리나 인스트루먼트 패널에 부딪치는 것을 방지하는 시트벨트로 구분된다.

차량에 장착되는 에어 백 시스템은 차량의 충돌시에 운전자와 스티어링 휠 사이 또는 조수석의 승객과 인스트루먼트 패널 사이에 순간적으로 에어백(공기 주머니)을 부풀게 하여 부상을 최소한으로 줄이기 위한 장치이다.

운전자용은 스티어링 휠에 장착되어 있으며 시트벨트를 장착하고 있지 않는 운전자를 생각해서 대형 에어백을 사용하는 시스템과 3점식 벨트의 장착을 전제로 한 SRS 에어백 시스템이라고 불리우는 2종류가 있다.

또한, 에어백을 부풀게 하는 방식에는 충돌시 센서가 전기적으로 감지하여 인플레이터에 통전/착화하는 전기식과 감지장치가 충돌을 검지하고, 격침이 점화제를 발화시키는 기계식이 있다.

이러한 에어백 시스템을 사용하는데 있어서 최근 발생하고 있는 문제는 에어백을 사용하는 방법에 있어서, 차량 시트의 일정부위에 탑승했을 때에만 그 효과가 최적으로 발휘하도록 되어 있다는 것이다.

말하자면 에어백은 작동시 성인의 가슴 부위로 부풀어져 나와서 승객의 상체가 전면 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널에 부딪혀서 충격을 받는 것을 방지하게 된다.

그러나, 필요에 의해서 시트를 전방으로 당겨서 사용하는 경우가 있다. 예를 들면 상대적으로 키가 작고 다리가 짧은 여성이 운전을 한다든지 조수석의 승객이 뒷자리 승객의 편의를 위해서 시트를 전방으로 이동시켜서 승차하는 경우가 있다. 이때, 에어백이 작동하게 되면 에어백은 승객과의 적정거리에서 부딪치는 것이 아니라 그보다 가까운 거리에서 승객을 강타하게 되어 차량의 사고에 의한 충격과 더불어 에어백에 의한 충격이 더해질 수 있다.

에어백이 전개되는 시간은 극히 순간적이어서 대략 0.03초밖에 걸리지 않는다. 또한 그 속도도 시속 약 320 킬로미터로 승객이 정상적인 시트위치에서 에어백과 충돌한다해도 승객의 관성으로 인해 신체로 느끼는 충격은 대단하다. 그런데 승객이 시트를 전방으로 이동하였을 때 에어백으로부터 오는 충격은 그 보다 훨씬 더 강하다.

그러므로 미국 등의 나라에서는 에어백에 관한 규격이나 사양을 변경하는 작업이 진행되고 있다. 따라서 승객이 시트를 전방으로 이동하여 에어백이 장착된 스티어링 휠이나 인스트루먼트 패널과 승객과의 거리가 가까워졌을 때는 에어백이 동작되어도 그 속도가 비교적 낮아지거나 에어백이 작게 부풀어오른다면 그 충격을 격감시킬 수 있으리라 예상된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법으로 접어진 에어백은 충돌시 충격에 의해 센서가 이를 감지하고 통전/착화로 인플레이터에 의해 에어백이 펼쳐질 때 탑승자의 신체조건을 고려하지 않고 있기 때문에 같은 압력에 의해 순간적으로 팽창되는 에어백은 어린이 또는 체격이 작은 승객에게 인플레이터의 폭발로 인해 펼쳐지는 에어백에 의해 상해를 입을 수 있는 문제가 발생된다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 펼쳐지는 에어백을 고정하는 수단으로 사용되는 서로 다른 길이를 갖는 띠를 다수개 갖추고, 압전센서에 의해 탑승자의 체격을 판단한 후 탑승자의 체격에 따라 다수개의 인플레이터 중 일정수만이 작동하도록 하여 그 힘에 의해 펼쳐지는 에어백의 크기를 길이가 다른 다수개의 띠에 의해 조절함으로써 탑승자를 안전하게 보호할 수 있는 자동차의 에어백 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 에어백 장치를 도시한 블록도.

도 2a 및 2b는 도 1의 에어백 모듈에 대한 작동상태를 도시한 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전원부 20 : 압전센서

30 : SDM 40 : 에어백 모듈

41,42 : 인플레이터 43 : 에어백

44a,44b : 띠

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동차의 에어백 장치는 전원을 공급하기 위한 전원부(10)와, 시트의 바닥에 설치되며 탑승자의 중량을 검출하는 압전센서(20)와, 상기 압전센서(20)에 의해 검출된 탑승자의 중량에 대응하는 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 정보를 기초로 하여 제어신호를 송출하는 SDM(30)과, 상기 제어신호에 의해 작동하며 길이가 서로 다른 다수개의 띠(44)를 구비한 에어백(43)을 포함하는 에어백 모듈(40)로 이루어진다.

그리고, 상기 에어백 모듈(40)은 충돌시 센서가 전기적으로 감지하여 통전/착화하는 다수개의 인플레이터(41,42)와, 상기 다수개의 인플레이터(41,42)중 어느 한 개 이상의 인플레이터의 작동에 의해 가변적으로 펼쳐지는 에어백(43)으로 이루어진다.

이하, 본 고안에 따른 자동차의 에어백 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 자동차의 에어백 장치를 도시한 블록도로서, SMD(Sensing & Diagnostic Module)(30)에 전원을 공급하기 위한 전원부(10)와, 시트의 바닥에 설치되며 탑승자의 중량을 검출하는 압전센서(20)와, 상기 압전센서(20)에 의해 검출된 탑승자의 중량에 대응하는 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 신호를 기초로 하여 제어신호를 송출하는 SDM(30)과, 상기 제어신호에 의해 작동하며 길이가 서로 다른 다수개의 띠(44)를 구비한 에어백(43)을 포함하는 에어백 모듈(40)로 이루어진다.

상기 에어백 모듈(40)은 충돌시 센서가 전기적으로 감지하여 통전/착화하는 제 1 인플레이터(41) 및 제 2 인플레이터(42)와, 상기 인플레이터(41,42)에 의해 펼쳐지는 에어백(43)으로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 자동차의 에어백 장치의 동작원리를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 승객이 탑승하면 시트의 바닥에 설치되는 압전센서(20)에 의해 탑승자의 중량을 감지하여 SDM(30)에 보내어 진다. 상기 SDM(30)은 각 센서로부터 입력되는 신호를 통해서 각 부위의 상태를 감지하고 판단하는 소자로서, 압전센서(20)에 의해 감지된 정보로 인해 탑승자의 중량에 따라 에어백 모듈(40)로 제어신호를 송출한다. 예를 들어 탑승자가 어린이 인 경우 압전센서(20)는 그에 해당하는 미약한 신호를 SDM(30)에 보내게 되고, 상기 SDM(30)은 상기 미약한 신호를 샘플링하여 그에 해당하는 설정레벨에 따라서 에어백 모듈(40)에 제어신호를 출력하게 되는데, 이때, 충격센서에서 자동차의 충격을 감지하게 되면 상기 샘플링된 신호는 낮게 설정된 레벨의 범주에 해당하기 때문에 에어백 모듈(40)의 제 1 인플레이터(41)만을 작동시키게 된다.

그러나, 탑승자가 어른인 경우 압전센서(20)는 그에 해당하는 신호를 SDM(30)에 보내게 되고, 상기 SDM(30)은 상기 신호를 샘플링하여 그에 해당하는 설정레벨에 따라서 에어백 모듈(40)에 제어신호를 출력하게 되는데, 이때, 충격센서에서 자동차의 충격을 감지하게 되면 상기 심플링된 신호는 설정된 레벨을 초과하는 범주에 해당하기 때문에 에어백 모듈(40)의 제 1 인플레이터(41) 및 제 2 인플레이터(42)를 작동시키게 된다.

도 2a는 이러한 경우의 에어백 모듈에 대한 작동상태를 나타낸 것으로, 에어백(43)은 상기 에어백(43)을 고정하는 수단인 띠를 구비하고 있는데, 상기 띠는 서로 길이가 다른 다수개를 포함한다. 본 명세서에서는 설명의 편의상 짧은 띠(44a) 및 긴띠(44b)의 2개를 갖추고 있다. 여기서 자동차의 충격에 의해 에어백 모듈(40)내에 있는 2개의 인플레이터(41,42)중 어느 한 개의 인플레이터(41)가 통전/착화하게 되면 에어백(43)을 구성하는 짧은 띠(44a)에 의해 도면에 도시된 바와 같이 한 개의 인플레이터(41)로 인해 그 팽창하는 힘이 약하기 때문에 펼쳐지는 에어백(43)도 그 형상이 작아지게 된다.

그러나, 탑승자가 어른인 경우 압전센서(20)는 그에 해당하는 신호를 SDM(30)에 보내게 되고, 상기 SDM(30)은 상기 신호를 샘플링하여 그에 해당하는 설정레벨에 따라서 에어백 모듈(40)에 제어신호를 출력하게 되는데, 이때, 충격센서에서 자동차의 충격을 감지하게 되면 상기 샘플링된 신호는 설정된 레벨의 초과하는 범주에 해당하기 때문에 에어백 모듈(40)의 제 1 인플레이터(41) 및 제 2 인플레이터(42)를 작동시키게 된다.

도 2b는 이러한 경우의 에어백 모듈에 대한 작동상태를 나타낸 것으로, 에어백(43)은 상기 에어백(43)을 고정하는 수단으로서 길이가 서로 다른 다수개의 띠(44a,44b)를 구비하고 있는데, 여기서 자동차의 충격에 의해 에어백 모듈(40)내에 있는 2개의 인플레이터(41,42)가 통전/착화하게 되면 에어백(43)을 구성하는 짧은 띠(44a)는 에어백(43)의 강한 팽창속도에 의해 끊어지며 이 보다 좀더 길이가 긴 긴띠(44b)에 의해 도면에 도시된 바와 같이 크게 펼쳐지게 된다.

본 실시예에서는 설명의 간략화를 위하여 2개의 인플레이터(41,42)를 가지는 에어백 모듈(40)에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 다수개의 인플레이터를 설치하고, 압전센서(20)에 의해 검출된 탑승자의 중량을 다수 레벨로 설정하면 탑승자의 중량에 따라서 환산된 체격에 대응하여 다수개의 인플레이터 중 탑승자의 체격에 대응하여 특정 인플레이터를 작동시키게 되면 이에 따라서 펼쳐지는 에어백(43)의 크기를 다양화함으로써 탑승자의 안전을 보다 더 신중하게 고려할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 실시예에서는 조수석에 대하여 설명하였으나, 본 고안은 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 필요에 따라서 뒷자석 혹은 운전석에도 적용할 수 있음은 물론이며 정면 에어백 뿐 아니라 측면 에어백에도 적용할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면 에어백의 고정수단으로서 서로 길이가 다른 다수개의 띠를 구비하여 압전센서에 의해 탑승자의 중량을 측정한 후 이에 대응하여 작동하는 인플레이터의 개수에 따라 펼쳐지는 에어백의 크기를 조절함으로써 탑승자의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전원을 공급하기 위한 전원부(10)와,

   시트의 바닥에 설치되며 탑승자의 중량을 검출하는 압전센서(20)와,

   상기 압전센서(20)에 의해 검출된 탑승자의 중량에 대응하는 신호를 입력으로 하며 상기 검출된 정보를 기초로 하여 제어신호를 송출하는 SDM(30)과,

   상기 제어신호에 의해 작동하며 길이가 서로 다른 다수개의 띠(44)를 구비한 에어백(43)을 포함하는 에어백 모듈(40)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 에어백 모듈(40)은 충돌시 센서가 전기적으로 감지하여 통전/착화하는 다수개의 인플레이터(41,42)와,

   상기 다수개의 인플레이터(41,42)중 어느 한 개 이상의 인플레이터에 의해 펼쳐지는 에어백(43)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 에어백 장치.