KR20010041048A - 리테이닝 시스템용 구동 방법 및 장치 - Google Patents

리테이닝 시스템용 구동 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리테이닝 시스템을 동작시키고 어떠한 오작동도 간단하게 차단하는데 이용되는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 서로 다른 방향으로 정렬된 2개의 감지 축을 가지는 가속도 센서 장치(1)를 이용한다. 2개의 감지 축들 중 어느 하나와 관련하여 측정되는 가속도는 다른 감지 축과 관련하여 측정되는 가속도로부터 도출되는 릴리즈 결정에 대한 적합성 체크(4, 5)를 실행하는데 이용된다. 릴리즈 신호(a1, a2, a3, a4)는, 릴리즈 결정 신호와 적합성적합성에 AND 결합 회로(6, 7, 13, 14)의 입력에 전송되는 경우에만, 출력된다.

Description

리테이닝 시스템용 구동 방법 및 장치{Method and device for actuating a retaining system}
US 5,202,831에서 알 수 있는 바처럼, 전방 충돌, 후방 충돌 및 측면 충돌을 인식하기 위해 2개의 가속도 센서가 제공되고, 이들 중 그 하나의 가속도 센서는 자동차의 종방향 감지 축을 가지며 그 다른 가속도 센서는 자동차의 횡방향 감지 축을 갖는다. 그러한 장치에서 전방 충돌 또는 후방 충돌과 측면 충돌은 서로 다르므로, 그에 상응하는 전방 또는 측면 에어백이 릴리즈될 수 있다.
자동차에서 리테이닝 시스템의 컨셉(concept)에서의 절박한 목적은 에어백의 오작동이 억제되는, 즉 충돌 방향에 따라서 동승자에게 실질적인 보호를 제공할 수 있는 바로 그런 에어백만이 릴리즈되어야 한다는 것이다. 리테이닝 장치의 오작동을 방지하기 위해 (비교, DE 195 14 082 C1) 릴리즈 작용이 가속도 센서의 반응 신호에 의존하여 이루어질 뿐만 아니라 여분의(redundant) 가속도 센서 장치를 제공할 수도 있다. 종종 가속도 센서에 부가하여 소위 안전 스위치가 (safing or arming sensor) 이용된다. 잉여 제공 때문에 원하는 바는 아니지만 리테이닝 시스템에 대한 비용이 커지게 된다.
본 발명의 목적은 가속도 센서 장치에서 가능한 한 적은 비용으로 리테이닝 시스템의 오작동에 대한 확실한 예방을 부여하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상이한 방향으로 향해 있는 2개의 감지 축을 가지는 가속도 센서 장치가 제공되고, 측정된 가속도로부터 평가 회로가 리테이닝 시스템을 위한 릴리즈 신호를 형성하며, 자동차가 장애물에 충돌할 때 상기 리테이닝 시스템을 릴리즈하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도면에 도시된 다수의 실시예를 이용해 하기에서 본 발명이 상술된다.
도 1 은 2개의 가속도 센서 엘리먼트를 가지는 리테이닝 시스템을 위한 릴리즈 장치의 도면.
도 2 는 3개의 가속도 센서를 가지는 릴리즈 장치의 도면.
상기 목적은 제 1 항 또는 제 7 항의 특징에 있어서 서로 다른 방향으로 정렬된 2개 감지 축을 가지는 가속도 센서 장치가 제공되고, 양 감지 축들 중 어느 하나와 관련하여 측정되는 가속도는 릴리즈 결정에 대한 적합성 체크(reasonableness check)에 이용되고, 이것을 다른 감지 축과 관련하여 측정되는 가속도로부터 평가 회로가 도출함으로써 달성된다. AND-결합 회로의 입력에 릴리즈 결정 신호와 적합성 신호가 동시에 인가될 때에만, 릴리즈 신호(a1, a2, a3, a4)가 발생된다. 종래 기술에 비해 본 발명에 따른 장치의 비용은 감소되는데, 왜냐하면 자동차의 가속도를 종방향으로 그리고 횡방향으로 측정하기에 필요한 가속도 센서를 이용해 상호간에 적합성 체크가 실시되므로 잉여의 가속도 센서가 불필요하게 된다.
본 발명의 유리한 다른 구성은 종속항에서 도출된다.
그러므로 상이한 감지축을 가지는 2개의 가속도 센서 엘리먼트에서 상호간에 적합성 체크가 실시될 수 있다.
또한 3개의 가속도 센서 엘리먼트가 제공될 수도 있으며, 그들 중 2개는 동일 방향을 향해 있는 감지 축을 가지며 제 3의 가속도 센서 엘리먼트는 다른 방향을 향해 있는 감지 축을 갖는다. 이 때 동일 방향의 감지 축을 가지는 상기 양 가속도 센서 엘리먼트 중 하나는 제 3의 가속도 센서 엘리먼트의 적합성 체크를 위해 이용된다.
전방 또는 후방 충돌과 측면 충돌을 분명하게 서로 구분하기위해, 어느 한 감지 축은 종방향으로 정렬되고 다른 감지 축은 자동차의 횡방향으로 정렬된다.
자동차에서 중앙에 배열되고 자동차의 횡방향 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트는 주변에(peripheral) 배열된 하나 또는 다수의 측면 충돌 센서의 적합성 체크에 이용된다.
이 적합성 체크는 임계값 결정 방법(threshold decision)으로서 측정된 가속도 또는 측정된 가속도의 적분값(integral)의 진폭 또는 기울기 또는 극성과 관련하여 실시된다.
도 1에 도시된 리테이닝 시스템을 위한 릴리즈 장치는 자동차의 중앙에 배열된 가속도 센서 장치(1)를 포함한다. 이 가속도 센서 장치(1)는 2개의 가속도 센서 엘리먼트를 가지며, 이들 중 그 하나의 가속도 센서 엘리먼트는 자동차의 종방향(X)의 감지 축을 가지며 그 다른 가속도 센서 엘리먼트는 횡방향(Y)의 감지 축을 갖는다.
상기 양 가속도 센서 엘리먼트가 공동의 기판 위에 배열되는 마이크로미케니컬 센서인 것이 바람직하다. 물론 상기 양 가속도 센서 엘리먼트는 별도의 기판 위에 배열될 수도 있다. 마이크로미케니컬 가속도 센서는 예를 들어 Elektronik 23/1991의 46 내지 50쪽에 서술되어 있다. Autotechnik No.1-2/1997의 28 내지 33쪽에는 마이크로미케니컬 센서 외에도 다른 원리의 센서가 (압전 센서, 와이어 스트레인 게이지를 가진 센서, 마그네트-매스 센서 등) 서술되어 있으며, 이것은 또한 본 적용예에서도 이용될 수 있다.
도시된 실시예에서는 가속도 센서 엘리먼트의 감지 축들은 서로 직교하게 정렬되어 있는 반면, 90도를 벗어난 다른 방향의 감지 축을 가지는 가속도 센서 역시 이용될 수 있다.
자동차에 한 편으로는 전방/후방 충돌 시에 보호 기능을 제공하는 리테이닝 수단이 (에어백, 벨트 텐셔너(belt-tensioner)) 설치되고, 다른 한 편으로는 측면 충돌 시에 동승자를 보호하는 리테이닝 시스템이 설치된다. 상기 양 충돌 방향 모두에 대해 모듈(2, 3)은 측정된 가속도 신호로부터 릴리즈 결정을 도출하기 위해 제공되고 모듈(4, 5)은 릴리즈 결정에 대한 적합성 체크를 위해 제공된다. X-방향의 가속도 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트에 의해 측정된 가속도는 모듈(2)에 전달되고, 이 모듈 안에서 전방 또는 후방 충돌 시에 리테이닝 수단을 위한 릴리즈 결정이 검출된다.
상기 릴리즈 결정은 일반적으로 임계값 결정이며, 이 임계값 결정은 측정된 가속도 자체에 적용되거나 그의 제 1 또는 제 2의 적분값에 적용된다. 릴리즈 결정에 대해 적용되는 알고리즘이 어떤 것인지는 여기에 상술되지 않는데, 왜냐하면 종래 기술에 공지된 릴리즈 알고리즘 모두가 이용될 수 있기 때문이다.
측면 에어백을 위한 릴리즈 결정을 도출하기 위한 모듈(3)에 Y-방향의 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트에 의해 측정된 가속도 신호가 전달된다. 그 외에도 Y-방향의 감지 축을 가지는 가속도 센서에 의해 측정되는 가속도는 전방 또는 후방 충돌 시에 점화되는 리테이닝 수단을 위한 릴리즈 결정의 적합성 체크를 위한 모듈(4)에 전달된다. 이 적합성 체크는 임계값 결정 프로세스이고, 가속도 신호 자체의 진폭 또는 기울기 또는 극성 또는 가속도의 적분의 진폭 또는 기울기 또는 극성이 상기 프로세스에 이용된다. 릴리즈 결정을 위한 상기 모듈(2) 뿐만 아니라 동시에 또한 적합성 체크를 위한 모듈(4) 역시 출력 신호를 AND-결합 회로(6)의 입력에 제공하는 경우에 비로소, 전방 또는 후방 충돌 시에 점화하는 리테이닝 수단의 점화를 위한 자체 릴리즈 신호(a1)가 제공된다.
자동차가 종방향(X)으로 충돌을 할지라도, 즉 X-방향의 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트가 그러한 충돌로 인해 야기되는 자동차의 지연에 반응하더라도, Y-방향의 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트 역시 자동차의 구조적인 탄성 변형과 관련하여 지연량을 측정한다. 그와 같은 경우에, 충돌의 주방향에 위치하지 않는 감지축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트의 출력 신호는 릴리즈 결정에 대한 적합성 체크를 위해 이용되고, 이것은 주 충돌 방향을 향한 가속도 센서 엘리먼트의 출력 신호로부터 도출된다.
측면 충돌에 있어서 충돌 방향에 대해 직교하는 감지축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트에 의해 측정되는 가속도 신호가 적합성 체크를 위해 모듈(5)에서 이용된다. 여기에서도 AND-결합 회로(7)의 측면 에어백을 위한 릴리즈 신호(a2)는, 그의 입력들에 모듈(3)의 릴리즈 결정 신호뿐만 아니라 모듈(5)의 적합성 신호가 동시에 인가되는 경우에만, 발생된다. 측면 충돌 시에 릴리즈 결정의 적합성 체크를 위한 모듈(5)이 입력 신호로서 자동차의 종방향(X) 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트에 의해 측정되는 가속도를 수신한다.
상기 모듈(4, 5)에서의 이미 설명한 적합성 체크는 모듈(2, 3)에서 검출된 릴리즈 결정의 안전성을 더 크게 보장하므로, 리테이닝 수단의 오작동이 억제된다.
측면 에어백의 릴리즈를 위해 일반적으로 측면 충돌 센서(8, 9)는 자동차의 우측과 좌측에 이용된다. 이 측면 충돌 센서는 자동차 주변에 설치된 가속도 또는 압력 센서이다. 자동차의 좌측에 있는 측면 충돌 센서(8)는 측정된 가속도를 모듈(10)에 전송하며, 이 안에서 자동차 좌측의 측면 에어백을 위한 릴리즈 결정이 이루어진다. 자동차 우측에 있는 측면 충돌 센서(9)는 모듈(11)과 연결되어 있으며, 이 모듈은 자동차 우측의 측면 에어백을 위한 릴리즈 결정을 검출한다. 상기 모듈(10, 11)에서의 양 릴리즈 결정을 위해 모듈(12)에서 적합성 체크가 실시된다. 이를 위해 자동차 중앙에 배열되고 Y-방향(자동차 횡방향)의 감지축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트가 이용된다. 또한 적합성 신호가 상기 모듈(12)로부터 인가되고 릴리즈 결정 신호는 모듈(10)로부터 입력에 인가되면, 자동차 좌측에 있는 측면 에어백을 위한 릴리즈 신호(a3)를 전송하는 AND-결합 회로(13)가 제공된다. 결합 회로(14)는, 그의 입력에 모듈(12)로부터 적합성 신호가 인가되고 모듈(11)로부터 릴리즈 결정 신호가 인가되면, 자동차 우측의 측면 에어백을 위한 릴리즈 신호(a4)를 출력한다.
도 2에 도시된 릴리즈 장치의 실시예는 도 1의 실시예처럼 전방 또는 후방 충돌 시에 그리고 측면 충돌 시에 릴리즈 결정 신호의 도출을 위한 모듈(2, 3)을 포함한다. 이 장치는 적합성 체크를 위한 모듈(4, 5)을 포함한다. 도 1의 실시예에 공지된 것처럼, AND-결합 회로(6, 7)는, 그의 입력에 모듈(2 또는 3)로부터 릴리즈 결정 신호가 인가되고 모듈(4 또는 5)로부터 적합성 신호가 인가되면, 릴리즈 신호(a1과 a2)를 출력한다. 도 1의 실시예와의 차이점으로는 여기에서는 3개의 가속도 센서 엘리먼트가 이용된다는 것이다. X-방향과 Y-방향의 감지 축을 가지는 2개의 가속도 엘리먼트는 공동의 기판에 배열되고, Y-방향의 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트가 추가적으로 제공된다. 상기 3개의 가속도 센서 엘리먼트는 모두 개별적으로 별도의 기판에 배열될 수도 있다.
도 1의 실시예와 동일하게 전방 또는 후방 충돌 시에 릴리즈 결정은 X-방향으로 측정되는 가속도에 근거하여 검출되고, 이를 위한 적합성 체크는 Y-방향의 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트에 의해 측정되는 가속도 신호를 이용해 실시된다.
Y-방향으로 측정된 가속도 신호는 측면 충돌 시에 릴리즈 결정의 검출을 위한 모듈(3)에도 제공된다. Y-방향의 감지 축을 가지는 여분의 가속도 엘리먼트는 측면 충돌 시에 릴리즈 결정 신호의 적합성 체크에만 이용된다. Y-방향 감지 축을 가지는 여분의 가속도 센서 엘리먼트를 제공하는 대신에, 그 반대로 X-방향 감지 축을 가지는 여분의 가속도 엘리먼트가 제공될 수도 있다. 오히려 오작동이 발생할 수도 있는 여분의 가속도 센서 엘리먼트가 바로 그런 충돌 방향을 위해 제공되는 것이 바람직하다.

Claims (7)

  1. 상이한 방향으로 향해 있는 2개의 감지 축을 가지는 가속도 센서 장치(1, 15, 16)가 제공되고, 측정된 가속도로부터 평가 회로가 리테이닝 시스템을 위한 릴리즈 신호(a1, a2, a3, a4)를 형성하므로, 자동차가 장애물에 충돌할 때 리테이닝 시스템을 릴리즈하기 위한 방법에 있어서,
    양 감지 축들 중 어느 하나와 관련하여 측정되는 가속도는 릴리즈 결정에 대한 적합성 체크(4, 5, 12)에 이용되고, 이것을 다른 감지 축과 관련하여 측정되는 가속도로부터 평가 회로가 도출하고, AND-결합 회로(6, 7, 13, 14)의 입력에 릴리즈 결정 신호와 적합성 신호가 동시에 인가될 때에만, 릴리즈 신호(a1, a2, a3, a4)가 출력되는 것을 특징으로 하는 리테이닝 시스템 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상이한 감지 축을 가지는 2개의 가속도 센서 엘리먼트(1)에서 적합성 체크가 상호간에 실시되는 것을 특징으로 하는 리테이닝 시스템 구동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    3개의 가속도 센서 엘리먼트(15, 16)가 제공되고, 그들 중 2개는 동일 방향의 감지 축을 가지며 제 3의 가속도 센서 엘리먼트는 다른 방향의 감지 축을 가지며, 동일 방향의 감지 축을 가지는 양 가속도 센서 엘리먼트들 중 어느 하나는 제 3의 가속도 센서 엘리먼트의 적합성 체크에 이용되는 것을 특징으로 하는 리테이닝 시스템 구동 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 감지 축은 자동차의 종방향으로 향해 있고 하나의 감지 축은 횡방향으로 향해 있는 것을 특징으로 하는 리테이닝 시스템 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    자동차의 횡방향의 감지 축을 가지며 자동차의 중앙에 배열되는 가속도 센서 엘리먼트(1)가 주변에 배열되는 하나 또는 다수의 측면 충돌 센서(8, 9)의 적합성 체크에 이용되는 것을 특징으로 하는 리테이닝 시스템 구동 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적합성 체크를 위해 측정된 가속도 또는 측정된 가속도의 적분값의 극성 또는 기울기 또는 진폭과 관련하여 임계값이 판정되는 것을 특징으로 하는 리테이닝 시스템 구동 방법.
  7. 상이한 방향으로 향해 있는 2개의 감지 축을 가지는 가속도 센서 엘리먼트(1, 15, 16)가 제공되고, 측정된 가속도로부터 평가 회로(2, 3, 4, 5, 10, 11, 12)가 리테이닝 시스템을 위한 릴리즈 신호를 형성하는, 자동차가 장애물에 충돌할 때 리테이닝 시스템을 릴리즈하기 위한 장치에 있어서,
    상기 양 감지 축들 중 어느 하나와 관련하여 측정된 가속도를 릴리즈 판정의 적합성 체크에 이용하는 수단(4, 5, 12)이 제공되고, 이 경우 상기 평가 회로(2, 3, 4, 5, 10, 11, 12)는 다른 감지 축과 관련하여 측정되는 가속도로부터 상기 릴리즈 결정을 각각 도출하고, AND-결합 회로(6, 7, 13, 14)의 입력에 릴리즈 결정 신호와 적합성 신호가 동시에 인가될 때에만, 상기 AND-결합 회로가 릴리즈 신호(a1, a2, a3, a4)를 출력하는 것을 특징으로 하는 리테이닝 시스템 구동 장치.
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