KR19990036667U

KR19990036667U - Collision sensitive steering wheel device

Info

Publication number: KR19990036667U
Application number: KR2019980002611U
Authority: KR
Inventors: 이윤석
Original assignee: 홍종만; 삼성자동차 주식회사
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-27

Abstract

본 고안은 차량의 스티어링 휠 장치에 관한 것으로서, 특히 스티어링 휠을 강력 튜브로 제조함으로써 일상적으로는 압축 공기를 주입하여 스티어링 휠로 사용하고, 차량 충돌시에는 소정의 공기압조절수단으로 휠에 주입된 압축공기의 공기압을 일정량만큼 낮춤과 동시에 휠의 지지부재가 전방으로 꺽여지도록 하여 일상 운전시는 부드러운 스티어링 휠 감각 기능을 향상시킬 수 있고, 차량 충돌시에는 운전자의 두부상의 부상을 방지할 수 있는 충돌 감응형 스티어링 휠 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering wheel device of a vehicle, and in particular, by manufacturing a steering wheel as a strong tube, it is commonly used as a steering wheel by injecting compressed air, and in the event of a vehicle collision, compressed air injected into the wheel by a predetermined air pressure adjusting means. It lowers the air pressure by a certain amount and at the same time allows the support member of the wheel to be bent forward to improve the smooth steering wheel sensation during daily driving, and in response to a collision, it is possible to prevent an injury to the head of the driver during a vehicle crash. Type steering wheel device.

Description

Collision sensitive steering wheel device

본 고안은 차량의 스티어링 휠 장치에 관한 것으로서, 특히 스티어링 휠에 압축 공기를 주입하고, 차량 충돌시 휠에 주입된 압축공기의 공기압을 일정량만큼 낮추므로서 충돌로 인한 운전자 두부(頭部)상의 부상을 방지할 수 있는 충돌 감응형 스티어링 휠 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steering wheel device of a vehicle, and in particular, injecting compressed air into the steering wheel and lowering the air pressure of the compressed air injected into the wheel by a certain amount during a vehicle crash, injuries on the driver's head due to the collision. It relates to a collision-sensitive steering wheel device that can prevent.

차량에 설치되는 에어백 시스템(Air-bag System)은 시트벨트의 보조장치로서, 운전자 또는 동승자를 보호하기 위한 안전장치이다.An air-bag system installed in a vehicle is an auxiliary device of a seat belt and is a safety device for protecting a driver or a passenger.

에어백 시스템은 자동차 전방으로부터의 충돌에너지가 규정값 이상일 경우에, 운전자(또는 동승자)와 조향핸들(차체) 사이에서 에어백이 팽창되도록 하여 운전자에게 전달되는 충격을 완화시키는 기능을 한다.The airbag system functions to mitigate the impact delivered to the driver by causing the airbag to inflate between the driver (or passenger) and the steering wheel (body) when the collision energy from the front of the vehicle is above a specified value.

상기와 같은 에어백시스템은, 차량 충돌시 또는 차량 급제동시 충돌에너지를 측정하는 임팩트센서와, 에어백 폭발을 트리거링하는 제어모듈과, 배터리 파손시를 대비한 비상전원과, 에어백용 가스를 공급하는 가스발생기 등으로 구성되어 있고, 상기와 같이 구성된 공기백 시스템은 우수한 안전 장치이지만, 에어백 폭발 과정에서 운전자(또는 동승자)의 체형(체중 또는 앉은키)에 관계없이 일정 위치에서 폭발하게 되어 그 폭발 압력으로 인해 승객의 안전에 해가 되는 경우가 발생하였다.Such an airbag system includes an impact sensor for measuring collision energy during a vehicle crash or a sudden braking of a vehicle, a control module for triggering an airbag explosion, an emergency power source in case of battery breakdown, and a gas generator for supplying gas for an airbag. And the airbag system configured as described above is an excellent safety device, but it explodes at a certain position regardless of the body type (weight or sitting height) of the driver (or passenger) during the airbag explosion process. There has been a case of harm to the safety of the passengers.

상기와 같이 종래의 에어백은 운전자의 체형에 관계없이 일정한 위치에서 폭발하여 에어백의 안전기능이 상실되므로, 오히려 에어백 장착이 승객의 안전을 저해시키는 문제와 장착시 그 비용이 많이 소요되는 등의 문제점이 있었다.As described above, the conventional airbag is exploded at a certain position irrespective of the driver's body and thus loses the safety function of the airbag. there was.

본 고안의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 스티어링 휠을 강력 튜브로 제조함으로써 일상적으로는 압축 공기를 주입하여 스티어링 휠로 사용하고, 차량 충돌시에는 휠에 주입된 압축공기의 공기압을 일정량만큼 낮춤과 동시에 휠의 지지부재가 전방으로 꺽여지도록 하여 운전자 두부상의 부상을 방지할 수 있는 충돌 감응형 스티어링 휠 장치를 제공하는 데 있다.The object of the present invention is to solve the problems of the prior art, by manufacturing a steering wheel with a strong tube, injecting compressed air in everyday use as a steering wheel, in the event of a vehicle collision a certain amount of air pressure of the compressed air injected into the wheel It is to provide a collision-sensitive steering wheel device that can be lowered at the same time as the support member of the wheel is bent forward to prevent injury to the driver's head.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는, 압축공기로 공기압을 조절할 수 있는 강력 튜브의 스티어링 휠; 상기 스티어링 휠을 지지하고 소정의 구동신호에 따라 관절 운동을 하는 휠 지지부재; 차량이 소정의 규정값 이하로 급감속되면 소정의 신호를 발생하는 임팩트센서; 상기 임팩트센서의 작동 여부를 결정하는 사용자 선택수단; 상기 임팩트센서로부터 급감속 및 충돌에 관련된 신호가 제공되면 그에 대응되는 신호를 출력하는 제어수단; 상기 제어수단의 제어신호에 따라 동력을 발생하고 그에 대한 구동신호를 출력하는 제 1 구동수단; 상기 제 1 구동수단으로부터 전달되는 동력을 제공받아 스티어링 휠 튜브내의 공기압을 상승시키거나 감소시키는 공기압조절수단; 및 상기 제어수단의 제어신호에 따라 작동되어 휠 지지부재의 관절을 운동시키는 제 2 구동수단을 구비한다.The apparatus of the present invention to achieve the above object, the steering wheel of the strong tube which can adjust the air pressure to the compressed air; A wheel support member which supports the steering wheel and performs joint motion according to a predetermined driving signal; An impact sensor for generating a predetermined signal when the vehicle is rapidly decelerated below a predetermined prescribed value; User selection means for determining whether to operate the impact sensor; Control means for outputting a signal corresponding to the acceleration / deceleration and the collision from the impact sensor; First driving means for generating power and outputting a driving signal according to the control signal of the control means; Air pressure regulating means for increasing or decreasing the air pressure in the steering wheel tube by receiving the power transmitted from the first driving means; And second driving means operated according to the control signal of the control means to move the joint of the wheel supporting member.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 스티어링 휠 제어 장치를 나타낸 개략적인 블록도이고,1 is a schematic block diagram showing a steering wheel control apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 2는 차량 충돌시 도 1의 스티어링 휠의 작동 상태를 나타낸 측면도이고,2 is a side view showing an operating state of the steering wheel of FIG. 1 during a vehicle collision;

도 3은 상기 도 1의 작동 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an operation process of FIG. 1.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : 스티어링 휠(Steering Wheel). 15 : 휠 지지부재.10: Steering Wheel. 15: wheel support member.

20 : 임팩트센서(Impact Sensor). 25 : 센서신호출력부.20: Impact Sensor. 25: sensor signal output unit.

30 : 사용자 선택수단. 40 : 제어수단.30: user selection means. 40: control means.

50 : 제 1 구동수단. 55 : 공기압조절수단.50: first drive means. 55: air pressure regulating means.

60 : 제 2 구동수단.60: second drive means.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 스티어링 휠 제어 장치를 나타낸 개략적인 블록도로서, 스티어링 휠(10), 휠 지지부재(15), 임팩트센서(20), 센서신호출력부(25), 사용자선택수단(30), 제어수단(40), 제 1 구동수단(50), 공기압조절수단(55) 및 제 2 구동수단(60)을 포함한다.1 is a schematic block diagram showing a steering wheel control apparatus according to an embodiment of the present invention, the steering wheel 10, the wheel support member 15, the impact sensor 20, the sensor signal output unit 25, And a user selection means 30, a control means 40, a first driving means 50, an air pressure adjusting means 55 and a second driving means 60.

한편, 스티어링 휠(10)은 압축공기를 주입하고 뺄 수 있는 강력 튜브로 구성되어 있고, 휠 지지부재(15)는 스티어링 휠(10)을 지지하고 소정의 구동신호에 따라 지지부재의 관절(17)이 꺽이는 자유 관절형 타입으로 구성되어 있다.On the other hand, the steering wheel 10 is composed of a strong tube that can inject and extract compressed air, the wheel support member 15 supports the steering wheel 10 and in accordance with a predetermined drive signal joint 17 of the support member ) Is composed of a free articulated type that is bent.

또한, 임팩트센서(20)는 차량이 소정의 규정값 이하로 급감속되면 전기적으로 스위칭하는 수단으로 구성되어 있고, 센서신호출력부(25)는 임팩트센서(20)로부터 출력되는 신호를 제공받아 필요로하는 신호 형태로 변환하고 증폭하도록 구성되어 있다.In addition, the impact sensor 20 is composed of a means for electrically switching when the vehicle is rapidly decelerated below a predetermined prescribed value, the sensor signal output unit 25 is required to receive a signal output from the impact sensor 20 Rho is configured to convert and amplify the signal form.

또한, 선택수단(30)은 센서신호출력부(25)로부터 출력되는 신호의 출력 여부(인에이블 또는 디스에이블)를 결정하는 스위치수단이다. 즉, 선택수단(30)은 충돌에 의한 스티어링 휠(10)의 감응 여부를 운전자 임의로 선택할 수 있고, 센서신호출력부(25)의 출력신호를 전기적으로 개폐하는 스위치장치로 구현할 수도 있다.In addition, the selection means 30 is a switch means for determining whether to output (enable or disable) the signal output from the sensor signal output unit 25. That is, the selection means 30 may arbitrarily select whether the driver responds to the steering wheel 10 due to a collision, and may be implemented as a switch device that electrically opens and closes the output signal of the sensor signal output unit 25.

또한, 제어수단(40)은 센서신호출력부(25)로부터 급감속 및 충돌에 관련된 신호가 제공되면 그에 대응되는 제어신호를 출력하도록 구성되어 있고, 제 1 구동수단(50)은 제어수단(40)의 제어신호에 따라 동력을 발생하고 그에 대한 구동신호를 출력하도록 구성되어 있고, 공기압조절수단(55)은 상기 제 1 구동수단(50)으로부터 전달되는 동력을 제공받아 스티어링 휠 튜브(10)로 공기를 압축시켜 주입하거나 휠 튜브(10)로부터 공기를 빼내어 튜브(10)내의 공기압을 감소시키는 실린더 및 피스톤으로 구성되어 있고, 제 2 구동수단(60)은 제어수단(40)의 제어신호에 따라 구동되어 휠 지지부재(15)의 관절 운동을 작동시키는 모터 및 기어로 구성되어 있다.In addition, the control means 40 is configured to output a control signal corresponding to the signal related to rapid deceleration and collision from the sensor signal output unit 25, the first drive means 50 is the control means 40 It generates a power according to the control signal of the) and outputs a drive signal for it, the air pressure regulating means 55 receives the power transmitted from the first driving means 50 to the steering wheel tube (10) Compressed air is injected or extracted from the wheel tube 10 to reduce the air pressure in the tube 10 is composed of a cylinder and a piston, the second drive means 60 in accordance with the control signal of the control means 40 It is composed of a motor and a gear that is driven to operate the joint motion of the wheel support member (15).

그러면, 도 2를 참조하여 차량 충돌시 스티어링 휠의 작동 상태를 살펴보면 다음과 같다.Then, referring to Figure 2 looks at the operating state of the steering wheel when the vehicle crashes.

본 고안에 의한 스티어링 휠(10)은 종래의 우레탄(플라스틱) 재질과는 다른 강력 튜브로 제조한 것으로서, 일상 운전시(일점쇄선표시)에는 휠 튜브(10)에 압축공기가 주입되어 유연한 운전 감각기능을 향상시킨다.The steering wheel 10 according to the present invention is made of a strong tube different from the conventional urethane (plastic) material, and in daily operation (dotted and dashed lines), the compressed air is injected into the wheel tube 10 for a smooth driving feeling. Improve the function

하지만, 주행 중 차량 충돌시에는 임팩트센서(20)가 작동하고 소정의 제어신호에 따라 공기압조절수단(55)이 작동하여 휠 튜브(10)에 주입된 공기를 일정량만큼 빼내어 튜브(10)내의 공기압을 낮추고(실선표시), 제 2 구동수단(60)에 의해 휠 지지부재(15)의 관절(17)을 작동시켜 지지부재(15)를 전방, 하단 방향으로 꺽으므로서(점선표시), 도면과 같이 충돌시 두부상의 부상을 방지한다.However, in the event of a vehicle crash while driving, the impact sensor 20 operates and the air pressure adjusting means 55 operates according to a predetermined control signal to extract the air injected into the wheel tube 10 by a predetermined amount so that the air pressure in the tube 10 is increased. Lowering (solid line display), and by operating the joint 17 of the wheel support member 15 by the second drive means 60 by bending the support member 15 in the forward and lower directions (dotted line display), drawing To prevent injury to the head in the event of a collision.

도 3은 상기 도 1의 작동 과정을 나타낸 순서도로서, 상기 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.3 is a flowchart illustrating the operation of FIG. 1, which will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

먼저, 제어수단(40)은 공기압조절수단(55)을 제어하여 스티어링 휠 튜브(10)에 압축공기를 주입하여 튜브내의 공기압을 높게 유지한다(S1).First, the control means 40 controls the air pressure adjusting means 55 to inject compressed air into the steering wheel tube 10 to maintain a high air pressure in the tube (S1).

상기 휠 튜브(10)에 공기가 주입된 상태에서, 제어수단(40)은 소정의 선택수단(30)으로부터 스티어링 휠(10)의 충돌 감응 장치의 작동을 개시하는 명령이 입력되었는가를 체크한다(S2).In the state in which air is injected into the wheel tube 10, the control means 40 checks whether a command for starting the operation of the collision sensitive device of the steering wheel 10 has been input from the predetermined selection means 30 ( S2).

상기(S2) 충돌 감응 장치의 작동을 개시하는 명령이 입력되면, 제어수단(40)은 임팩트센서(20)로부터 출력되는 신호를 검출하여 차량의 충돌 및 급감속 상태가 감지되었는가를 판단한다(S3).When the command to start the operation of the collision sensitive device (S2) is input, the control means 40 detects a signal output from the impact sensor 20 to determine whether the collision and rapid deceleration of the vehicle has been detected (S3). ).

상기(S3)에서 차량의 충돌 상태가 감지되면, 제어수단(40)은 제 1 및 제 2 구동수단(50, 60)으로 각각 제어신호를 출력하고, 상기 제 1 구동수단(50)은 공기압조절수단(55)을 작동시켜 휠 튜브(10)에 주입된 공기를 일정량만큼 빼고, 제 2 구동수단(60)은 휠 지지부재(15)의 관절(17)을 작동시켜 지지부재(15)를 운전자의 전방, 하단 방향으로 꺽는다(S4).When the collision state of the vehicle is detected in S3, the control means 40 outputs control signals to the first and second driving means 50 and 60, respectively, and the first driving means 50 controls the air pressure. By operating the means 55 to remove the air injected into the wheel tube 10 by a predetermined amount, the second drive means 60 operates the joint 17 of the wheel support member 15 to drive the support member 15 to the driver Fold in the forward and lower directions of (S4).

상기(S4)와 같이 휠 튜브(10) 및 휠 지지부재(15)를 작동시킨 후, 제어수단(40)은 소정의 시간을 카운팅하여 일정시간이 경과하였는가를 체크한다(S5).After operating the wheel tube 10 and the wheel support member 15 as in S4, the control means 40 checks whether a predetermined time has elapsed by counting a predetermined time (S5).

상기(S5)에서 일정시간이 경과하면, 제어수단(40)은 제 1 및 제 2 구동수단(50, 60)을 각각 제어하여 휠 지지부재(15)의 위치를 원 위치(도 2의 일점쇄선위치)로 복귀시키고, 휠 튜브(10)에 공기를 주입하여 튜브내의 공기압을 상승시킨다(S6).After a predetermined time has elapsed in S5, the control means 40 controls the first and second driving means 50 and 60, respectively, to return the position of the wheel support member 15 to its original position (one dashed line in FIG. 2). Position) and inject air into the wheel tube 10 to increase the air pressure in the tube (S6).

따라서, 상술한 바와 같이 본 고안의 충돌 감응형 스티어링 휠은, 일상 운전시에는 부드러운 스티어링 휠 감각 기능을 향상시킬 수 있고, 차량 충돌시에는 운전자의 두부상의 부상을 방지하여 종래의 에어백 기능을 경제적으로 달성할 수 있는 효과가 있다.Therefore, as described above, the collision-sensitive steering wheel of the present invention can improve the smooth steering wheel sensation function during daily driving, and prevent the injury of the head of the driver in the event of a vehicle collision, thereby economically improving the conventional airbag function. There is an effect that can be achieved.

Claims

Steering wheel of powerful tube that can control the air pressure by compressed air;

A wheel support member which supports the steering wheel and performs joint motion according to a predetermined driving signal;

An impact sensor for generating a predetermined signal when the vehicle is rapidly decelerated below a predetermined prescribed value;

User selection means for determining whether to operate the impact sensor;

Control means for outputting a signal corresponding to the acceleration / deceleration and the collision from the impact sensor;

First driving means for generating power and outputting a driving signal according to the control signal of the control means;

Air pressure regulating means for increasing or decreasing the air pressure in the steering wheel tube by receiving the power transmitted from the first driving means; And

And a second driving means which is operated according to the control signal of the control means to move the joint of the wheel supporting member.