KR19990053661A - 탑승자 검출장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

조수석 탑승자의 유무를 검출하여 조수석에 설치되어 있는 에어 백의 전개를 능동적으로 제어하도록 한 것으로, 운행 대기의 상태에서 초기 시동이 검출되면 현재의 차속이 정지상태를 유지하고 있는지를 판단하는 과정과, 정지상태의 유지로 판단되면 현재의 차고 변위값을 검출하여 기억한 다음 조수석 도어의 개방이 검출되는지를 판단하는 과정과, 조수석 도어의 개방이 검출되면 일정 시간 후의 차고 변위값을 검출하여 카운터를 증가시켜 기억한 다음 조수석 도어의 폐쇄가 검출되는지를 판단하는 과정과, 조수석 도어의 폐쇄가 검출되면 그 시점에서의 차고 변위값을 검출하여 기억하는 과정과, 기억된 각 차고의 변위에 대하여 소정의 연산을 실행하여 주파수 신호로 추출한 다음 주파수 신호의 임의의 대역을 적분 연산하여 출력되는 값이 설정된 기준 값 이상인지를 판단하는 과정과, 적분된 값이 기준 값 이상으로 판단되면 초기 시동의 상태에서 검출된 차고의 변위값과 도어의 개방 이후 폐쇄된 상태에서 검출된 차고의 변위값을 연산하여 설정된 임계값 이상인지를 판단하는 과정 및, 연산된 값이 임계값 이상으로 검출되면 조수석에 탑승자가 있는 것으로 판단하고 연산된 값이 임계값 이하로 검출되면 조수석에 탑승자가 없는 것으로 판단하여 에어 백의 선택적인 전개를 위한 신호를 출력하는 과정을 포함한다.

Description

탑승자 검출장치 및 방법

본 발명은 탑승자를 검출하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조수석 탑승자의 유무를 검출하여 조수석에 설치되어 있는 에어 백의 전개를 능동적으로 제어하도록 한 탑승자 검출장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 에어 백은 자동차의 전방이나 측방에서 인가되는 충격 에너지가 설정된 기준값을 초과하는 경우 운전자와 조향핸들 또는 탑승자와 차체 사이에서 전개되어 운전자 및 탑승자를 보호하여 주는 안전장치이다.

이와 같은 에어 백은 한 번 전개되면 다시 재생하여 사용할 수 없기 때문에 시스템 전체를 교환하여야 하는 문제점이 있다.

종래의 자동차에서는 탑승자를 검출하는 장치가 구현되어 있지 않아 자동차의 운행중에 인가되는 충격 에너지가 설정된 기준 값 이상으로 검출되는 경우 동승자 즉 조수석 탑승자의 승차 여부에 관계없이 전개되도록 되어 있다.

따라서, 조수석 승차가 없는 상태에서도 설정된 기준 값 이상의 충격이 차량에 검출되면 에어 백이 자동으로 전개되므로 파손된 자동차를 수리하는 과정에서 불필요한 비용의 지불을 감수하여야 하며, 불필요한 에어 백의 전개로 인하여 사고 차량의 구난 구조에 어려움을 발생시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 조수석 도어가 개폐되는 시점마다 전륜의 차고 값을 검출한 다음 소정의 연산 과정을 통해 조수석의 탑승자 존재 여부를 검출하여 조수석 에어 백의 전개 여부를 제어하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 따른 탑승자 검출장치에 대한 블록도이고,

도 2는 본 발명에서 탑승자 검출을 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차고의 변위와 차량의 차속, 도어의 개폐여부 및 엔진의 시동 여부에 대한 전반적인 정보를 검출하는 차량 정보 검출수단과;

상기 검출되는 정보를 분석한 다음 FFT 연산하여 주파수 성분으로 변환하고, FFT를 통해 연산된 주파수 값의 소정 대역을 적분하여 조수석 승객의 탑승여부를 검출하여 소정의 신호를 출력하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, 운행 대기의 상태에서 엔진의 초기 시동이 검출되면 현재의 차속이 "0 km/h" 인 정지상태를 유지하고 있는지를 판단하는 과정과;

상기 과정에서 정지상태를 유지하고 있으면 현재의 차고 변위값을 검출하여 기억한 다음 조수석 도어의 개방이 검출되는지를 판단하는 과정과;

상기 과정에서 조수석 도어의 개방이 검출되면 일정 시간 후의 차고 변위값을 검출하여 카운터를 증가시켜 기억한 다음 조수석 도어의 폐쇄가 검출되는지를 판단하는 과정과;

상기 과정에서 조수석 도어의 폐쇄가 검출되면 그 시점에서의 차고 변위값을 검출하여 기억하는 과정과;

상기 기억된 각 차고의 변위에 대하여 소정의 연산을 실행하여 주파수 신호로 추출한 다음 주파수 신호의 임의의 대역을 적분 연산하여 출력되는 값이 설정된 기준 값 이상인지를 판단하는 과정과;

상기에서 적분된 값이 기준 값 이상으로 판단되면 초기 시동의 상태에서 검출된 차고의 변위값과 도어의 개방 이후 폐쇄된 상태에서 검출된 차고의 변위값을 연산하여 설정된 임계값 이상인지를 판단하는 과정 및;

상기에서 연산된 값이 임계값 이상으로 검출되면 조수석에 탑승자가 있는 것으로 판단하고 연산된 값이 임계값 이하로 검출되면 조수석에 탑승자가 없는 것으로 판단하여 에어 백의 선택적인 전개를 위한 신호를 출력하는 과정을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 탑승자 검출장치는, 차량 정보 검출부(10)와 ECU(20) 및 에어백 제어부(30)로 이루어지는데, 차량 정보 검출부(10)는 승차자의 탑승여부에 따라 변화되는 차고의 변위와 차량의 차속 정보, 도어의 개폐여부 및 엔진의 시동 여부에 대한 전반적인 정보를 검출하여 각각에 해당하는 신호를 출력한다.

ECU(20)는 상기 차량 정보 검출부(10)에서 인가되는 각각의 신호를 분석한 다음 FFT(Fast Fourier Transform) 연산하여 주파수 성분으로 변환하고, FFT를 통해 연산된 주파수 값의 소정 대역을 적분하여 조수석 승객의 탑승여부를 검출한다.

상기에서 차체 고유 진동수는 1Hz 부근이므로 승객이 타거나 내리면 이 부근으 주파수 성분이 크게 검출되므로, 이를 적분하여 일정값 이상으로 검출되는지를 판단하여 승객 유무를 판단한다.

에어백 제어부(30)는 운행되는 차량에 미치는 충격 에너지에 따라 에어 백의 전개를 제어하며, 상기 검출되는 조수석 승객의 탑승여부에 따라 조수석 에어백의 전개 여부를 제어한다.

상기에서 차량 정보 검출부(10)는 승객의 탑승여부에 따라 변화되는 전륜의 차고 변위를 검출하여 그에 대한 신호를 출력하는 차고 검출부(11)와, 차량의 현재 차속에 대한 정보를 검출하는 차속 검출부(12)와, 도어의 개폐에 따라 스위칭되어 도어 개폐 여부에 대한 신호를 출력하는 도어 스위치(13) 및, 엔진의 구동에 따라 소정의 전기를 발생시키며, 엔진의 시동 여부에 대한 신호를 출력하는 알터네이터(14)로 이루어진다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 조수석 에어 백 전개 제어를 위한 탑승자 검출 동작을 도 2와 같이 설명하면 다음과 같다.

자동차가 운행중이거나 운행 대기의 상태에서 차량 정보 검출부(10)는 자동차의 엔진 시동 여부와 차고의 변위, 현재의 차속 및 도어의 개폐여부 등에 대한 전반적인 상태 정보를 검출하여 ECU(20)측에 인가하고 있으므로, ECU(20)는 검출되는 정보로 부터 차속을 분석하여 현재의 차속이 정지상태에 유지하고 있는 "0 km/h" 인지를 판단한다(스텝101)(스텝102).

상기에서 차량이 정지상태를 유지하고 있으면, ECU(20)는 차고 검출부(11)의 신호로부터 현재의 전륜 차고값(FRH1)을 검출하여 자신의 메모리 영역에 기억한다(스텝103).

이후, 자동차의 운행이 진행되었거나 정지가 연속적으로 유지하고 있는 상태에서 ECU(20)는 도어 스위치(13)의 신호를 분석하여 조수석 도어 스위치가 온 인가, 즉 도어의 개방이 이루어졌는가를 검출한다(스텝104).

상기 스텝104에서 도어의 개방이 검출되면 ECU(20)는 설정된 일정시간의 지연후 차고 검출부(11)에서 인가되는 전륜 차고의 변위값을 검출하여 카운터를 증가시킨 다음 자신의 메모리 영역에 새로이 기억한다(스텝105).

이후, ECU(20)는 상기 도어 스위치(13)에서 인가되는 신호를 검출하여 조수석 도어 스위치가 온 인가, 즉 도어의 폐쇄가 이루어졌는가를 판단한다(스텝106).

상기 스텝106에서 조수석 도어의 폐쇄로 판단되면 ECU(20)는 차고 검출부(11)에서 인가되는 전륜 차고의 변위값(FRH2)을 자신의 메모리 영역에 기억한 다음(스텝107) 기억된 각각의 차고 변위에 대한 값들을 설정된 알고리즘을 통해 FFT 연산하여 주파수 신호로 변환하고, 변환된 주파수 신호의 임의의 대역 즉 0 ∼ 3 Hz 대역을 적분한다(스텝108).

상기에서 차체의 고유 진동수는 1Hz 부근에서 진동하게 되므로 승객이 타거나 내리는 경우 이 부근의 주파수 성분이 변화하게 되므로 변화되는 부근의 주파수에 대하여 FFT이 연산을 실행한다.

이후, 제어부(20)는 상기 연산 과정을 통해 추출되는 핸재의 차고 값과 설정된 기준값을 비교하여 연산된 값이 제1 기준 값 이상을 유지하는지를 판단하며(스텝109), 연산된 값이 기준 값 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 메모리 영역에 저장되어 있는 상기 스텝103에서 검출한 차고의 변위값(FRH1)에서 상기 스텝107에서 검출한 차고의 변위값(FRH2)을 감산 연산하여 연산된 결과가 설정된 기준값 이상을 유지하는지를 판단한다(스텝110).

상기 스텝110에서 차고의 변위에 대하여 연산된 결과가 설정된 기준값 이상을 유지하는 것으로 판단되면 ECU(20)는 조수석에 탑승자가 있는 것으로 판단하여(스텝111) 에어백 제어부(30)측에 탑승자가 존재하고 있음을 통보하여 운행중 설정된 기준 값 이상의 충격이 검출될 시 조수석 에어 백이 전개되도록 한다.

상기 스텝110에서 차고의 변위에 대하여 연산된 결과가 설정된 기준값 이하를 유지하는 것으로 판단되면 ECU(20)는 조수석에 탑승자가 존재하고 있지 않은 것으로 판단하여(스텝112) 에어 백 제어부(30)측에 탑승자가 존재하고 있지 않으므로 운행중 설정된 기준 값 이상의 충격이 검출되더라도 조수석 에어 백이 전개되지 않도록 한다.

상기 스텝109에서 연산된 값이 기준 값 이하를 유지하고 있는 것으로 판단되면 상기 스텝101을 실행하며, 상기의 각 과정은 자동차의 운행이 진행되는 상태에서 반복적으로 진행된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차의 운행에 따라 전륜 차고의 변화를 검출하여 조수석의 탑승자가 있는지를 판단한 다음 조수석 에어 백의 전개가 진행되지 않도록 하여 자동차의 운행에 신뢰성이 제공된다.

Claims (7)

1. 자동차에 있어서, 차고의 변위와 차량의 차속, 도어의 개폐여부 및 엔진의 시동 여부에 대한 전반적인 정보를 검출하는 차량 정보 검출수단과;

   상기 검출되는 정보를 분석한 다음 FFT 연산하여 주파수 성분으로 변환하고, FFT를 통해 연산된 주파수 값의 소정 대역을 적분하여 조수석 승객의 탑승여부를 검출하여 소정의 신호를 출력하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 검출장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어수단에서 인가되는 탑승자의 존재 여부와 운행되는 차량에 미치는 충격 에너지에 따라 조수석 에어백의 전개 여부를 제어하는 에어 백 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 검출장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 차량 정보 검출수단은 승객의 탑승여부에 따라 변화되는 전륜의 차고 변위를 검출하는 차고 검출부와;

   차량의 현재 차속에 대한 정보를 검출하는 차속 검출부와;

   도어의 개폐에 따라 스위칭되어 도어 개폐 여부에 대한 신호를 출력하는 도어 스위치 및;

   엔진의 구동에 따라 소정의 전기를 발생시키며, 엔진의 시동 여부에 대한 신호를 출력하는 알터네이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탑승자 검출장치.
4. 운행 대기의 상태에서 엔진의 초기 시동이 검출되면 현재의 차속이 "0 km/h" 인 정지상태를 유지하고 있는지를 판단하는 과정과;

   상기 과정에서 정지상태를 유지하고 있으면 현재의 차고 변위값을 검출하여 기억한 다음 조수석 도어의 개방이 검출되는지를 판단하는 과정과;

   상기 과정에서 조수석 도어의 개방이 검출되면 일정 시간 후의 차고 변위값을 검출하여 카운터를 증가시켜 기억한 다음 조수석 도어의 폐쇄가 검출되는지를 판단하는 과정과;

   상기 과정에서 조수석 도어의 폐쇄가 검출되면 그 시점에서의 차고 변위값을 검출하여 기억하는 과정과;

   상기 기억된 각 차고의 변위에 대하여 소정의 연산을 실행하여 주파수 신호로 추출한 다음 주파수 신호의 임의의 대역을 적분 연산하여 출력되는 값이 설정된 기준 값 이상인지를 판단하는 과정과;

   상기에서 적분된 값이 기준 값 이상으로 판단되면 초기 상태에서 검출된 차고의 변위값과 도어의 개방 이후 폐쇄된 상태에서 검출된 차고의 변위값을 연산하여 설정된 임계값 이상인지를 판단하는 과정 및;

   상기 과정에서 연산된 값이 임계값 이상으로 검출되면 조수석에 탑승자가 있는 것으로 판단하고 연산된 값이 임계값 이하로 검출되면 조수석에 탑승자가 없는 것으로 판단하여 에어 백의 선택적인 전개를 위한 신호를 출력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승자 검출방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 과정에서 실행하는 기억된 차고 변위의 연산은 기억된 변위값들을 빠른 퓨리에 변환(FFT)을 통해 주파수 신호로 추출하는 것을 특징으로 하는 탑승자 검출방법.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 추출된 주파수에서 실행하는 적분은 0 내지 3 Hz의 대역에 대하여 실행하는 것을 특징으로 하는 탑승자 검출방법.
7. 청구항 4에 있어서, 적분 연산된 값이 설정된 기준 이하의 상태이면 초기화 과정으로 리턴되는 것을 특징으로 하는 탑승자 검출방법.