KR19990048254A - 자동차 범퍼의 에어백 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뇌관(122)의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기(121)와, 가스발생기(121)에서 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백(124)과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서(130)를 구비하고 있는 에어백 시스템에 관한 것으로 특히, 차량의 범퍼의 특정 개소에 구비되며 범퍼의 돌출 방향으로 향하는 전개부가 형성되어 있는 패트 커버(125)와, 패트 커버(125)가 구비되어 있는 범퍼에 구비되어 있으며 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 범퍼간의 거리를 측정하는 거리측정센서(140)와, 현재 차량의 주행속도를 검출하는 속도센서(150)와, 속도센서(150)와 거리측정센서(140)에서 측정되어진 데이터를 입력받아 현재 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 차량의 추돌 가능성을 산출하는 추돌발생율 산출부(160), 및 충격센서(130)에서 발생되는 충격 신호 또는 추돌 발생률 산출부(160)에서 발생되는 위험신호등을 입력받아 그 신호를 판단하고 그 판단에 따라 가스발생기(121)의 뇌관(122)을 폭발시키는 전자제어모듈(110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼의 에어백 시스템에 관한 것이다.

Description

자동차 범퍼의 에어백 시스템 및 그 제어 방법(Airbag system and its control method of bumper in car)

본 발명은 자동차의 범퍼에 관한 것으로 특히, 기존의 고정 구조물 형상의 범퍼에 추돌 감지 센서와 에어백 시스템을 부가하며 추돌시 또는 추돌 예상시 범퍼에 구비되어 있는 에어백을 동작시켜 차체의 손상은 극소화시키고 운전자의 운전은 극대화하기 위한 자동차 범퍼의 에어백 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 범퍼는 자동차의 앞뒤에서 차량의 보디를 보호하기 위하여 설치되어 있는 부재로서 차량이 추돌하는 경우 그 충격을 흡수하는 역할을 수행하는 것이다. 이러한 범퍼는 종래 강철 재료 보디에서 약간 튀어나온 정도였으므로 충격흡수가 낮아 추돌시 차체의 손상을 방지하는 역할이 미비하였으나 근래에는 우레탄을 소재로 하는 에너지 흡수 범퍼라고 불리는 대형 범퍼가 사용되어 저속의 주행상태에서 발생되는 추돌에 대해서는 상당부분 차체의 손상을 방지할 수 있게 되었다.

상술한 바와같은 범퍼의 형상 및 차체와의 결합 관계는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 바와같다.

도 1에 도시되어 있는 바와같은 범퍼는 5마일 범퍼가 대부분인데, 이는 시속 5마일로 주행중 발생되는 추돌에 대하여 차체의 손상은 예방할 수 있는 범퍼라는 의미이기 때문에 통상 차량의 주행속도(시속 45∼60마일)에 견주어보면 주행중 추돌시에 차체의 손상을 범퍼만으로 줄일 수 있다는 것은 불가능하다는 문제점이 발생되었다.

그러므로, 근래까지 범퍼의 기능상 특징은 운전자와 차체에 직접적인 충격이 미치기 이전에 어느 정도의 충격을 흡수하여 운전자를 최대한 보호하려고 하는데 더 큰 의미가 있다고 하겠다. 또한, 전술하였던 바와 같이 차량의 모양을 내기 위한 액세서리의 기능이 점차 강화되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 기존의 고정 구조물 형상의 범퍼에 추돌 감지 센서와 에어백 시스템을 부가하며 추돌시 또는 추돌 예상시 범퍼에 구비되어 있는 에어백을 동작시켜 차체의 손상은 극소화시키고 운전자의 운전은 극대화하기 위한 자동차 범퍼의 에어백 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 자동차 범퍼중 후론트 범퍼의 예시도

도 2는 통상적인 에어백 시스템의 구성도

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차 범퍼의 에어백 시스템 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

122 : 뇌관 121 : 가스발생기

124 : 에어백 130 : 충격센서

125 : 패트 커버 140 : 거리측정센서

150 : 속도센서 160 : 추돌 발생률 산출부

110 : 전자제어모듈

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 뇌관의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기와, 상기 가스발생기에서 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서를 구비하고 있는 에어백 시스템에 있어서, 차량의 범퍼의 특정 개소에 구비되며 범퍼의 돌출 방향으로 향하는 전개부가 형성되어 있는 패트 커버와, 상기 패트 커버가 구비되어 있는 범퍼에 구비되어 있으며 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 범퍼간의 거리를 측정하는 거리측정센서와, 현재 차량의 주행속도를 검출하는 속도센서와, 상기 속도센서와 거리측정센서에서 측정되어진 데이터를 입력받아 현재 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 차량의 추돌 가능성을 산출하는 추돌 발생률 산출부, 및 상기 충격센서에서 발생되는 충격 신호 또는 추돌 발생률 산출부에서 발생되는 위험신호등을 입력받아 그 신호를 판단하고 그 판단에 따라 가스발생기의 뇌관을 폭발시키는 전자제어모듈을 포함하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 뇌관의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기와, 상기 가스발생기에서 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서를 구비하고 있는 에어백 시스템에서의 에어백 동작 제어 방법에 있어서, 상기 패트 커버가 구비되어 있는 범퍼에 구비되어 있으며 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과의 거리를 측정 산출하는 제 1 과정과, 현재 주행중인 차량의 속도를 검출하는 제 2 과정과, 상기 제 1 과정과 제 2 과정에서 측정되어진 데이터중 현재의 차량속도의 변화율과 장애물과의 거리를 기준으로 추돌 할 확율이 어느 정도인가를 판단하는 제 3 과정, 및 상기 제 3 과정에서 추돌 가능성이 높다고 판단되면 상기 뇌관을 동작시켜 범퍼에 구비되어 있는 에어백을 동작시키는 제 4 과정을 포함하는 데 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에서 적용하고자 하는 에어백 시스템의 전형적인 한 예를 첨부한 도 2에 도시하였는 바, 이를 간단히 살펴보게 되면, 특정 개소에 구비되며 특정 방향으로 향하는 전개부가 형성되어 있는 패트 커버(125), 뇌관(122)의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기(inflater; 121)와, 상기 가스발생기(121)에서 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백(124)과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서(130)와, 충격 신호에 따라 가스발생기(121)의 뇌관(122)을 폭발시키는 전자제어모듈(Electronic Control module; 110)로 구성되어 있다.

이때, 에어백 모듈(120)의 가스발생기(121)는 뇌관(122)이 점화됨에 따라 질소가스를 발생하는 가스발생제(123)가 내장되어 있다.

이와 같이 구성된 에어백 시스템은 예를 들어, 정면 충돌에 의해 주행속도가 급격히 저하되게 되면 충격 센서(130)가 접점되면서 충격 신호를 발생하게 된다. 이때, 충격 신호를 인식한 전자제어모듈(110)은 뇌관(122)을 점화시켜, 가스발생제(121)를 연소시킨다. 그 연소하는 가스발생제(123)는 급속히 발생되는 질소가스를 발생하면서 에어백(124)을 팽창시키면서 패드 커버(125)의 전개부를 통해 승원 측으로 전개시킨다.

이렇게 전개된 에어백(124)은 승원과 접촉하면서 충돌에 의한 충격하중을 부분적으로 흡수하고, 관성에 의해 승원의 머리와 가슴이 팽창된 에어백(124)과 충돌될 때, 에어백(124)의 질소가스는 에어백(124)에 형성된 배출공으로 급속히 배출되며 운전자의 전면부에 완충 작용하게 된다. 따라서, 전면 충돌시 승원에게 전달되는 충격력을 효과적으로 완충시켜 줌으로서, 2차 상해를 경감할 수 있었다.

그러므로, 상기와 같이 동작시키는 에어백 시스템을 차량의 전후 범퍼에 장착하고자 하는 것이 본 발명에서 추구하고자 하는 목적을 달성하기 위한 기술적 수단이다.

그러나, 단순히 첨부한 도 2에 도시되어 있는 바와같은 에어백 시스템을 범퍼에 장착시킨 경우 차량의 추돌에 따라 차체가 이미 상당한 데미지를 입은 후에 에어백이 작동하기 때문에 에어백이 동작한다 하더라도 본 발명에서 추구하는 목적을 달성할 수는 없을 것이라 판단된다.

따라서, 이러한 문제점을 감안한 본 발명에 따른 자동차 범퍼의 에어백 시스템을 첨부한 도 3을 기준으로 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차 범퍼의 에어백 시스템 구성도로서, 범퍼의 특정 개소에 구비되며 범퍼의 돌출 방향으로 향하는 전개부가 형성되어 있는 패트 커버(125), 뇌관(122)의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기(inflater; 121)와, 상기 가스발생기(121)에서 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백(124)과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서(130)와, 상기 패트 커버(125)가 구비되어 있는 범퍼에 구비되어 있으며, 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 범퍼간의 거리를 측정하는 거리측정센서(140)와, 현재 차량의 주행속도를 검출하는 속도센서(150)와, 상기 속도센서(150)와 거리측정센서(140)에서 측정되어진 데이터를 입력받아 현재 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 차량의 추돌 가능성을 산출하는 추돌 발생률 산출부(160), 및 상기 충격센서(130)에서 발생되는 충격 신호 또는 추돌 발생률 산출부(160)에서 발생되는 위험신호등을 입력받아 그 신호를 판단하고 그 판단에 따라 가스발생기(121)의 뇌관(122)을 폭발시키는 전자제어모듈(Electronic Control module; 110)로 구성되어 있다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동차 범퍼의 에어백 시스템의 바람직한 동작 예를 설명하면 다음과 같다.

차량의 주행시 주행속도는 속도센서(150)에서 지속적으로 검출하게 되는데, 상기 속도센서(150)와 동일하게 패트 커버(125)가 구비되어 있는 범퍼에 구비되어 있는 거리측정센서(140)는 범퍼의 돌출 방향에 발생되는 장애물과 본 범퍼간의 거리를 측정하게 된다.

이때, 상기 거리측정센서(140)에서 검출되는 거리는 통상 1m이내에 갑자기 돌출물이 발생되는 가를 판단하게 되는 것이다.

따라서, 상기 속도센서(150)와 거리측정센서(140)에서 측정되어진 데이터를 입력받는 추돌 발생률 산출부(160)에서는 현재의 차량속도의 변화율과 장애물과의 거를 기준으로 추돌 할 확률이 어느 정도인가를 판단하게 된다.

이후, 추돌 확률이 매우 높다고 판단되면 추돌확율을 출력하게되고, 상기 추돌 발생률 산출부(160)에서 발생되는 위험신호 즉, 추돌 확률에 따른 데이터를 입력받은 전자제어모듈(110)은 에어백을 동작시켜야 하는가를 판단한다.

이때, 상기 전자제어모듈(110)은 에어백을 동작시켜야 한다고 판단하게 되면 가스발생기(121)의 뇌관(122)을 폭발시키게 되고, 상기 뇌관(122)의 폭발에 의해 가스발생기(inflater; 121)에서는 가스를 발생시켜 전개부로 에어백(124)이 팽창 전개되는 것이다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 자동차 범퍼의 에어백 시스템 및 그 제어 방법을 제공하면, 기존의 고정 구조물 형상의 범퍼에 추돌 감지 센서와 에어백 시스템을 부가하며 추돌시 또는 추돌 예상시 범퍼에 구비되어 있는 에어백을 동작시켜 차체의 손상은 극소화시키고 운전자의 운전은 극대화할 수 있다.

Claims (2)

1. 뇌관(122)의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기(121)와, 상기 가스발생기(121)에서 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백(124)과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서(130)를 구비하고 있는 에어백 시스템에 있어서,

   차량의 범퍼의 특정 개소에 구비되며 범퍼의 돌출 방향으로 향하는 전개부가 형성되어 있는 패트 커버(125)와;

   상기 패트 커버(125)가 구비되어 있는 범퍼에 구비되어 있으며 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 범퍼간의 거리를 측정하는 거리측정센서(140)와;

   현재 차량의 주행속도를 검출하는 속도센서(150)와;

   상기 속도센서(150)와 거리측정센서(140)에서 측정되어진 데이터를 입력받아 현재 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과 본 차량의 추돌 가능성을 산출하는 추돌 발생률 산출부(160); 및

   상기 충격센서(130)에서 발생되는 충격 신호 또는 추돌 발생률 산출부(160)에서 발생되는 위험신호등을 입력받아 그 신호를 판단하고 그 판단에 따라 가스발생기(121)의 뇌관(122)을 폭발시키는 전자제어모듈(110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼의 에어백 시스템.
2. 뇌관(122)의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기(121)와, 상기 가스발생기(121)에서 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백(124)과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서(130)를 구비하고 있는 에어백 시스템에서의 에어백 동작 제어 방법에 있어서,

   상기 패트 커버(125)가 구비되어 있는 범퍼에 구비되어 있으며 범퍼의 돌출 방향에 존재하는 장애물과의 거리를 측정 산출하는 제 1 과정과;

   현재 주행중인 차량의 속도를 검출하는 제 2 과정과;

   상기 제 1 과정과 제 2 과정에서 측정되어진 데이터중 현재의 차량속도의 변화율과 장애물과의 거리를 기준으로 추돌 할 확률이 어느 정도인가를 판단하는 제 3 과정; 및

   상기 제 3 과정에서 추돌 가능성이 높다고 판단되면 상기 뇌관(122)을 동작시켜 범퍼에 구비되어 있는 에어백을 동작시키는 제 4 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 범퍼의 에어백 시스템 제어 방법.