KR20000006272A - 차량탑승자구속시스템작동방법및이방법을수행하는장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 발생기의 제1 단 점화 후에, 필요한 구속 효과를 얻는 데에는 불필요한 제2 단이 그것의 점화를 통해 사고시의 탑승자에 대하여 더 이상의 구속 효과가 발생될 수 없게 될 때 점화되는 차량 탑승자 구속 시스템의 작동 방법에 관한 것이다. 따라서, 점화되지 않은 단이 비제어 방식으로 저절로 점화되는 것이 방지된다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

Description

차량 탑승자 구속 시스템 작동 방법 및 이 방법을 수행하는 장치 {A METHOD FOR OPERATING A VEHICLE OCCUPANT RESTRAINT SYSTEM AND A DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD}

본 발명은, 팽창된 상태에서 차지하는 공간으로 정의되는 작용 범위 또는 영역을 갖는 가스 백과, 몇 개의 개별적으로 점화 가능한 추진 장약을 가지고 있는 다단 가스 발생기를 구비한 차량 탑승자 구속 시스템의 작동 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 가스 백과, 몇 개의 개별적으로 점화 가능한 추진 장약을 갖는 다단 가스 발생기, 그리고 추진 장약의 활성화를 제어하는 제어 유닛을 포함하는, 본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

서로 독립적으로 점화될 수 있는 추진 장약을 갖는 다단 가스 발생기는 차량 탑승자 또는 사고 시의 특정 변수와 관련하여, 상이한 양의 가스를 발생시킬 수 있다. 그러나, 최적의 구속 효과를 달성하기 위하여 추진 장약이 전부 점화되지는 않고 그 중 일부만이 점화되는 경우, 고온의 유출 가스가 자동적으로 외벽 및 내벽을 가열하므로, 열이 하나 이상의 점화되지 않은 추진 장약으로 전달된다. 이론적으로, 이러한 열 전달은 비교적 느리기 때문에 수분 후에 점화되지 않은 추진 장약의 자동 점화를 유발시킬 수 있다. 이것은 여전히 차량에 착석하고 있는 탑승자와 인명 구조원 모두에게 위험하다.

또한, 모든 단(段)이 점화되지는 않은 가스 발생기는 재활용/폐기와 관련하여 문제가 있다. 일반적으로 모든 단이 점화되었는지를 외부로부터 감지하는 것은 불가능한(적어도 간단하지는 않은) 것으로, 활성화된 가스 발생기의 재활용 또는 폐기에는 안전의 관점에서 많은 노력을 기울여야 한다.

본 발명은 전술한 위험 및 단점을 크게 배제시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다. 이것은 소망하는 구속 효과를 달성하기 위하여 모든 단이 점화될 필요가 없는 사고 발생시에, 점화되지 않은 단(들)이 이들의 점화로는 실질적으로 더 이상 탑승자를 구속할 수 없는 순간에 점화되는 본 발명에 따라 달성된다. 따라서, 본 발명은, 어떤 경우든 아직 점화되지 않은 단이 활성화되어, 충돌 상태와 관련하여 조절된 필요한 구속 효과를 달성하기 위하여 모든 단이 활성화되지 않을 경우조차도, 항상 모든 추진 장약이 점화되거나 모든 단이 활성화되도록 할 것을 제안한다. 그러나, 활성화되지 않은 단들이 탑승자에게 추가적인 위험을 제공하지 않을 때, 즉 이들 단에 의해서는 전혀 또는 거의 구속 효과를 얻을 수 없을 때, 이들 활성화되지 않은 단들이 점화된다.

점화되지 않은 단의 활성화는 탑승자가 가스 백의 작용 범위를 벗어나거나 또는 실질적으로 벗어나서, 즉 가스 백의 외부에 위치한 때에 발생하는 것이 바람직하다. 그러나, 이론적으로는, 어떤 상황에서 상당히 체격이 작은 탑승자가 구속 시스템에 매우 근접하게 착석하고 있는 경우, 예를 들어 탑승자가 등을 완전히 기대고 앉은 경우조차도, 운전자의 가스 백이 팽창된 상태에서 탑승자에게 닿는 일이 발생할 수 있다. 이 탑승자의 위치에서는 여전히 가스 백에 의해 구속 효과가 발휘될 수 있기는 하지만, 그 상체가 전방으로 이동되는 경우만큼 구속 효과가 크지는 않다. 이러한 이유로, 앞에서는 아직 점화되지 않은 단의 활성화는 실질적으로 더 이상의 구속 효과가 탑승자에게 발휘될 수 없는 경우에 일어나는 것으로 정의했다. 따라서, (예를 들어 머리와 조향 휠 사이의 최소 거리 또는 탑승자가 후향 이동하는 시점을 미리 계산함으로써) 어느 정도의 부상 위험을 예측할 수 있으며, 이에 따라 점화되지 않은 단은 이러한 위험 수준이 예상되는 수준 미만으로 떨어지면 활성화된다. 그러나, 아직 활성화되지 않은 단의 점화 시에 가스 백이 탑승자를 전혀 구속할 수 없도록 차량 탑승자 구속 시스템이 구성되고 또 그 작동 방법이 수행되는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에 따르면, 점화되지 않은 단(들)의 점화는 탑승자가 가스 백으로 돌진한 후, "반동"이라고도 알려진 후향 이동 중에 발생하도록 하는 것이 제안된다. 점화되지 않은 단(들)의 활성화는 구속 효과를 달성하는 데 필요한 단(들)의 점화 후, 예정된 시간이 흐른 후, 예를 들어 80 내지 150 밀리초 사이에 발생할 수 있다. 대략 이 시간 내에 탑승자의 후향 이동이 발생하므로, 나중에 활성화된 단(들)에 의해 다시 팽창되는 가스 백은 구속 수단으로서 작용하지 않는다.

또한, 아직 점화되지 않은 단의 활성화는 탑승자의 추정 위치 뿐만 아니라 실제 위치의 함수로서 발생할 수도 있다. 이것은 하나 이상의 센서에 의해 달성된다. 이 센서는 탑승자가 가스 백으로 돌진한 후 다시 가스 백의 작용 범위를 벗어나거나 또는 실질적으로 벗어나 위치하는 때를 감지한다. 이 센서와 접속된 제어 유닛이 센서의 해당 신호에 응답하여 점화되지 않은 단(들)을 활성화시킨다.

또한, 본 발명의 특징 및 장점은 아래의 설명 및 도면으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 방법에 사용될 수 있으며, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 장치의 일부를 형성하는 2단 가스 발생기의 종단면도.

도 2는 탑승자용 가스 백이 완전히 펼쳐진 상태를 보여 주는, 본 발명에 따른 장치와 탑승자의 개략적인 측면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1, 5 : (불꽃 점화식) 추진 장약

3, 7, 9 : 챔버

11 : 필터

13 : 제어 유닛

15 : 센서

17 : 가스 백

G : 2단 가스 발생기

도 1에는 2단 가스 발생기(G)가 도시되어 있는데, 제1 단은 좌측 챔버의 불꽃 점화식 추진 장약(1) 및 관련 점화기(3)에 의해 이루어지며, 제2 단은 우측 챔버의 불꽃 점화식 추진 장약(5) 및 관련 점화기(7)에 의해 이루어진다. 각 단의 점화 시에 발생된 가스는 챔버(9) 내로 유입되어, 이곳으로부터 필터(11)를 통해 도 2에 도시된 탑승자용 가스 백(17) 내로 유입된다. 점화기(3, 7)는 제어 유닛(13)과 소통되어 있다. 구속 시에, 제어 유닛은 추진 장약(1, 5) 중 하나 또는 양자 모두를 활성화시킨다. 제어 유닛(13)은 도 2에 보다 상세히 도시된 몇 개의 센서(15)와 접속되어 있으며, 이 센서가 탑승자의 상체의 위치를 감지한다.

사고의 격렬함과, 탑승자의 위치 및 체격(체중, 신장)에 따라, 사고 발생시에 추진 장약(1, 5) 중 하나가 또는 양자 모두가 점화된다. 도 2에 도시된 가스 백(17)이 발생된 가스에 의해 펼쳐져, 보다 크거나 작은 강도로 팽창된다. 가스 백(17)의 작용 범위는 이것이 팽창된 상태에서 차지하는 공간에 의해, 즉 도 2에 도시된 가스 백의 외벽에 의해 정해진다.

전술한 변수들에 맞춰진 적절한 구속 작용을 제공하기 위하여, 단지 하나의 단, 예를 들어 추진 장약(1)만 점화되는 경우, 가스 백은 도 2에 도시된 형태를 취하게 된다. 탑승자의 상체가 전방으로 이동하는 것은 팽창된 가스 백(17)에 의해 제한된다. 탑승자는 가스 백(17)으로 돌진하게 된 후, 다시 상체와 머리가 후향 이동되며, 사고의 정도(사고의 격렬함, 제2 충돌)에 따라 다시 전방으로 이동된다.

추진 장약(1)의 점화 후의 가스 발생에 수반되는 열 확산으로 인해, 추진 장약(5)이 자동적으로 점화하는 것을 방지하기 위하여, 그리고 스스로 차량으로부터 빠져나오려 할 수도 있는 탑승자가 나중에 다시 가스 백(17)이 팽창함으로써 이 가스 백(17)에 의해 부상당하는 것을 방지하기 위하여, 추진 장약(5)은 이 단의 점화에 의해서는 아무런 구속 효과도 발생될 수 없을 때에 정확히 활성화된다. 전술한 탑승자의 부상 위험을 배제하기 위하여, 제2 단은 가능한 한 빠르게, 즉 탑승자가 가스 백(17)으로 돌진하게 된 후 첫번째 후향 이동 중에 탑승자가 다시 가스 백(17)의 작용 범위로부터 벗어나서 위치하는 즉시 점화된다. 차량에 배치된 몇 개의 센서(15)가 사고 동안의 탑승자의 상체와 머리의 위치를 감지한다. 제어 유닛(13)은 탑승자가 가스 백(17)의 작용 범위를 벗어나는 즉시 제2 단을 활성화시킨다.

보다 간단한 해결책에 따르면, 센서(15)를 생략할 수도 있다. 이 실시예에 따른 장치는 도 2에 도시된 실시예와 구조는 동일하며 단지 센서(15)만 생략된 것이다. 이에 따라, 차량 탑승자 구속 시스템(가스 백의 체적, 가스 발생기의 가스 방출 속도, 제어 유닛의 작동 시간)에 따라 미리 정해지는 시간 간격 후에는, 제1 단의 활성화 후에 제2 단이 점화된다. 이 시간 간격은 약 100 밀리초 정도인 것이 바람직하다. 이 시점이면 탑승자가 이미 후향 이동되었음을 확신할 수 있다. 탑승자가 그 머리가 파선으로 도시된 바와 같이 가스 백의 작용 범위 외부에 있지 않은 경우조차도, 가스 백과 머리가 동일한 방향으로 이동하고 가스 백의 팽창 속도가 팽창 단계의 말기에는 현저하게 감소되기 때문에, 가스 백이 머리에 접촉됨에 따른 충격은 적다. 여기서, 머리는 가스 백의 작용 범위로부터 실질적으로 벗어난 위치에 놓여 있다.

본 발명에 따르면, 종래의 차량 구속 시스템에 있어서 점화되지 않은 추진 장약으로 인한 재활용/폐기 문제 및 가스 백의 추후 팽창으로 인한 위험성 문제가 배제된다.

Claims (9)

1. 팽창된 상태에서 차지하는 공간으로 정의되는 작용 범위를 갖는 가스 백(17)과, 몇 개의 개별적으로 점화 가능한 추진 장약(1, 5)을 갖고 있는 다단 가스 발생기를 구비하는 차량 탑승자 구속 시스템을 작동시키는 방법에 있어서,

   필요한 구속 효과를 달성하기 위하여 모든 단이 점화되지는 않은 사고 발생시에, 점화되지 않은 단(들)이 이들의 점화로는 실질적으로 더 이상 탑승자를 구속할 수 없는 순간에 점화되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 점화되지 않은 단(들)의 점화는 탑승자가 가스 백(17)의 작용 범위를 벗어나 위치하는 때에 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 점화되지 않은 단(들)의 점화는 탑승자가 가스 백(17)으로 돌진한 후 후향 이동하는 중에 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 점화되지 않은 단(들)의 점화는 구속 효과 달성에 필요한 단(들)의 점화 후, 예정된 시간이 흐른 후에 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 점화되지 않은 단(들)의 점화는 구속 효과 달성에 필요한 단(들)의 점화 후, 80 내지 150 밀리초 사이에 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 센서(15)에 의해, 탑승자가 가스 백(17)으로 돌진한 후 다시 가스 백(17)의 작용 범위를 벗어나 위치하는 때가 감지되며, 제어 유닛(13)이 제공되어, 상기 센서(15)의 해당 신호에 응답하여 점화되지 않은 단(들)을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 따른 방법을 수행하는 장치에 있어서, 가스 백(17)과, 몇 개의 개별적으로 점화 가능한 추진 장약(1, 5)을 갖는 다단 가스 발생기, 그리고 추진 장약(1, 5)의 활성화를 제어하는 제어 유닛(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어 유닛(13)과 접속된 하나 이상의 센서(15)에 의해, 구속 효과 달성에 필요한 단(들)의 활성화 후의 탑승자의 위치가 감지되는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제7항에 있어서, 차량 내부에 제공된 몇 개의 센서에 의해, 탑승자의 상체의 위치가 감지되는 것을 특징으로 하는 장치.