KR20030080853A - Impact absorption device of automobile hood panel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차 후드패널의 충격흡수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 전방 상황과 차량속도를 미리 감지하여 보행자가 차량범퍼와 1차 충돌한 후에 후드패널과 다시 2차로 충돌할 것 같다고 판단되면 후드패널의 외판을 소정의 높이만큼 위로 상승시켜 충격흡수공간을 확보하고 그 충격에너지를 외판에서 소거시킴으로써 보행자를 전방 충돌사고로부터 안전하게 보호할 수 있도록 한 자동차 후드패널의 충격흡수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorbing device of an automobile hood panel, and more particularly, by detecting the front situation and the vehicle speed in advance, it is determined that the pedestrian is likely to collide with the hood panel again after the first collision with the vehicle bumper. When the outer panel of the hood panel is raised by a predetermined height to secure the shock absorbing space and the energy absorbed from the outer shell to the impact absorbing device of the vehicle hood panel to protect the pedestrian from the front collision accident.
일반적으로, 자동차용 후드는 프론트바디의 상부에 위치하여 엔진룸 내의 엔진과 보기(bogie)류 등을 커버하여 보호하는 기능 외에도 엔진소음을 줄이고 특히 보행자를 보호하는 등 다양한 성능이 요구된다.In general, in addition to the function to cover and protect the engine and bogies in the engine room, the hood for the vehicle is located at the top of the front body, and various performances are required, such as reducing engine noise and particularly protecting pedestrians.
후드의 요구성능에 보행자 보호항목이 포함되는 이유는, 자동차와 보행자간의 전방 충돌사고 발생시 보행자의 다리부위가 차체의 전방범퍼와 1차 충돌 후, 보행자의 상체가 후드패널 위로 쓰러지면서 머리부위가 후드패널과 2차 충돌하게 될 때 상기 후드패널은 충격흡수공간이 부족하고 또 국부적으로 강한 구조로 형성되어 있어서, 충돌시 보행자에게 뇌 손상과 같은 치명상을 입히는 사례가 빈번하였기 때문이다.The reason why the pedestrian protection items are included in the required performance of the hood is that when the front collision between the car and the pedestrian occurs, the pedestrian's upper body falls down on the hood panel after the first collision with the front bumper of the body. This is because the hood panel has a shock absorbing space and a locally strong structure when the panel collides with the panel in a second collision, which causes a fatal injury such as brain damage to the pedestrian during the collision.
도 1은 종래의 엔진룸후드가 적용된 차량의 전방차체를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A부분을 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a front vehicle body of a vehicle to which a conventional engine room hood is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating part A-A of FIG. 1.
이상의 도면에 도시된 바와 같이 종래의 후드패널(10)을 갖는 차량과 보행자가 충돌하게 되면, 보행자는 범퍼와의 1차 충돌 후 후드패널(10)의 상면부와 다시 2차 충돌을 하게 된다.As shown in the drawings, when the vehicle having the conventional hood panel 10 collides with the pedestrian, the pedestrian collides with the upper surface of the hood panel 10 again after the first collision with the bumper.
그런데 상기 후드패널(10)은 도2에 도시된 바와 같이 내판(11)과 외판(12)이 서로 결합된 구성으로 되어 있어서 국부적으로 강한 강성을 지니게 된다. 또한, 내판(11)과 외판(12) 사이에 충분한 충격흡수 공간이 형성되어 있지 않아서 보행자가 후드패널(10)과 충돌할 때 발생되는 충돌에너지는 후드패널(10)을 일부 변형시키고 그 나머지는 고스란히 보행자에게 전달되어 보행자의 안전을 저해하는 요인으로 작용하고 있다.However, as shown in FIG. 2, the hood panel 10 has a locally strong rigidity because the inner plate 11 and the outer plate 12 are coupled to each other. In addition, the impact energy generated when the pedestrian collides with the hood panel 10 because there is not a sufficient shock absorbing space is formed between the inner plate 11 and the outer plate 12 partially deforms the hood panel 10 and the rest As it is delivered to pedestrians, it acts as a factor that impedes the safety of pedestrians.
그럼에도 불구하고, 현행 자동차관련 안전법규는 운전자를 포함한 탑승자 위주의 안전만이 고려되어 규제가 이루어지는 실정이고, 제작사의 차량개발 또한 보행자의 안전보다는 이러한 안전법규를 만족시키는데 주안을 두고 차량설계 및 제작이 이루어져 왔다.Nevertheless, the current car-related safety regulations are regulated considering only the passenger-oriented safety including the driver, and the vehicle development of the manufacturer also focuses on satisfying these safety regulations rather than the safety of pedestrians. Has been made.
통상적으로 탑승자 안전도만을 고려한 상기의 개발과정을 통해 시작차가 완성되면 실차 충돌시험을 거치게 되는데, 실차 충돌시험의 성능은 운전석과 조수석에 태운 인체모형(dummy)이 받는 상해치로서 평가한다. 충돌시험항목의 기본은 미국의 FMVSS 205과 국내 안전기준 102조에 의해 고정벽을 30MPH(48.3km/h)의 속도로 충돌하여 인체모형이 받는 상해치로 평가한다. 그러나 미국에서는 새로운 차를 구입하여 35MPH(56km/h)로 시험한 후, 그 결과를 소비자 잡지에 공표하는 NCAP라는 제도가 있다. 많은 소비자가 자동차 구입시 이 값을 참조로 하고 있기 때문에 35MPH로 성능을 육성하고 있는 실정이다.In general, when the starting vehicle is completed through the above development process considering only the occupant safety, the actual vehicle crash test is performed. The performance of the actual vehicle crash test is evaluated as an injury value received by a dummy on the driver's seat and the passenger seat. The basis of the collision test items is to evaluate the injury value received by the human body by colliding the fixed wall at a speed of 30MPH (48.3km / h) according to FMVSS 205 of USA and Article 102 of the national safety standard. But in the United States, there is a system called NCAP that buys new cars, tests them at 35 MPH (56 km / h), and publishes the results in consumer magazines. Many consumers are referencing this value when purchasing a car, so the performance is increasing to 35 MPH.
이에, NCAP 테스트에 대응하여 자동차가 제작된 후 발생하는 전체 자동차사고의 유형을 조사분석해 본 결과, 승객의 상해치는 점차 감소하고 있는 경향이나,오히려 보행자 충돌사고시 보행자가 받게 되는 상해치는 되레 증가하는 역현상을 보이고 있어 이에 대한 대책방안이 심각하게 요구되고 있다.As a result of investigating and analyzing the total types of car accidents that occur after the car was manufactured in response to the NCAP test, the injuries of passengers tend to decrease gradually, but rather the injuries that pedestrians receive during pedestrian collisions are increasing. As it shows a phenomenon, measures for this are seriously demanded.
한편, 2002년 이후에 적용될 보행자 안전법규에 따르면, 보행자가 자동차와 1차 충돌 후 머리부위가 후드와 2차 충돌을 일으킨 후의 상해치(HIC)를 규제할 예정인데, 종래구조의 엔진룸후드로는 신법규에 대응하기 어려운 문제점이 있다.On the other hand, according to the pedestrian safety law, which will be applied after 2002, the pedestrians will regulate the injury value (HIC) after the head collision with the hood after the first collision with the car. There is a problem that is difficult to respond to the new law.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 새롭게 적용될 보행자 안전법규를 충족시키는 한편, 차량의 후드패널이 지녀할 강성 또한 함께 만족시키기 위하여 차량 전방의 보행자의 움직임을 감지하여 보행자가 후드패널과 2차 충돌을 일으킬 것 같다고 판단되면 후드패널에 구비된 액츄에이터를 작동시켜 후드패널의 외판을 내판으로부터 소정높이만큼 상승시켜 충격흡수공간을 증가시킴으로써 보행자가 받는 충격량을 최소화시키는 자동차 후드패널의 충격흡수장치를 제공함에 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, the object of which is to meet the pedestrian safety regulations to be newly applied, while detecting the pedestrian movement in front of the vehicle to satisfy the rigidity of the hood panel of the vehicle as well. If it is judged that the pedestrian is likely to cause the secondary collision with the hood panel, the actuator provided in the hood panel is operated to raise the outer panel of the hood panel by a predetermined height to increase the shock absorption space, thereby minimizing the amount of impact the pedestrian receives. An impact absorbing device for a hood panel is provided.
도 1은 종래의 엔진룸후드가 적용된 차량의 전방차체를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing a front vehicle body of a vehicle to which a conventional engine room hood is applied;
도 2는 도 1의 A-A부분을 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing part A-A of FIG. 1;
도3a는 본 발명의 구성도,Figure 3a is a block diagram of the present invention,
도3b는 본 발명의 후드패널 충격흡수장치가 장착된 차량의 전방 사시도,Figure 3b is a front perspective view of a vehicle equipped with a hood panel shock absorber of the present invention,
도4는 본 발명의 작동 순서도,4 is an operational flowchart of the present invention;
도5는 본 발명의 단면도.5 is a cross-sectional view of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
20 : 감지수단21 : 거리센서20: detection means 21: distance sensor
22 : 차속센서23 : 압력센서22: vehicle speed sensor 23: pressure sensor
30 : 제어수단40 : 액츄에이터30: control means 40: actuator
41 : 후드패널41a : 내판41: hood panel 41a: inner plate
41b : 외판42 : 커넥팅암41b: outer plate 42: connecting arm
이하, 본 발명의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described.
도3a는 본 발명의 구성도이고, 도3b는 본 발명에 따른 후드패널 충격흡수장치가 장착된 차량의 전방 사시도이며, 도4는 본 발명의 작동 순서도이고, 도5는 본 발명의 단면도이다.Figure 3a is a block diagram of the present invention, Figure 3b is a front perspective view of a vehicle equipped with a hood panel shock absorbing device according to the present invention, Figure 4 is a flow chart of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view of the present invention.
도3a에서와 같이 본 발명은 차량 전방의 보행자의 움직임을 미리 감지하여 보행자와의 충돌 상황을 감지하는 감지수단(20)과, 상기 감지수단(20)에 의해 입력된 조건들을 분석하여 보행자가 후드패널과 충돌할 것을 판단하는 자동차용 제어수단(electronic control unit, 이하, "ECU"라 한다)(30)과, 상기 ECU(30)의 신호를 받아서 후드패널(10)을 소정의 높이만큼 상승시키는 액츄에이터(40)로 크게 구성된다.As shown in FIG. 3A, the present invention detects the movement of the pedestrian in front of the vehicle in advance to detect a collision situation with the pedestrian, and analyzes the conditions input by the detection means 20 to detect the pedestrian hood. An automotive control means (hereinafter referred to as "ECU") 30 for determining whether to collide with the panel, and the hood panel 10 is raised by a predetermined height in response to a signal from the ECU 30. It consists largely of the actuator 40.
상기 감지수단(20)은 다시 다음의 세 가지 상황을 감지하는 센서로 구분되는데, 먼저 차량으로부터 떨어져 있는 보행자의 위치를 감지하고 보행자가 차량의 중심으로 이동하는 것을 감지하는 거리센서(21)와, 차량의 현재속도를 감지하는 차속센서(22) 및 차량 전방차체의 급격한 쏠림, 즉 노우즈 다운(nose down)을 감지하도록 전방 서스펜션에 설치된 서스펜션 압력센서(23)로 구성된다.The sensing means 20 is again divided into a sensor for detecting the following three situations, firstly, the distance sensor 21 for detecting the position of the pedestrian away from the vehicle and detecting that the pedestrian moves to the center of the vehicle; It consists of a vehicle speed sensor 22 for detecting the current speed of the vehicle and a suspension pressure sensor 23 installed in the front suspension to detect a sudden tilt of the vehicle front vehicle, that is, a nose down.
여기서, 상기 거리센서(21)는 도3b에 도시된 바와 같이 차량의 범퍼(13)에 수평한 방향을 따라 등간격으로 설치되어서 전방에 있는 보행자와의 거리를 감지할 뿐만 아니라 보행자가 차량의 중심으로 이동할 경우에는 범퍼(13)에 등간격으로 설치된 거리센서(21)가 최외측에서부터 차량의 중심을 향하여 순차적으로 출력값이 발생됨으로써 ECU(30)는 보행자의 이동을 감지하게 된다.Here, the distance sensor 21 is installed at equal intervals along the horizontal direction in the bumper 13 of the vehicle as shown in Figure 3b not only senses the distance to the pedestrian in front of the vehicle but also the center of the vehicle In the case of moving to, the output sensor is sequentially generated toward the center of the vehicle from the outermost distance sensor 21 installed at equal intervals in the bumper 13, the ECU 30 detects the movement of the pedestrian.
또한, 도4의 순서도에 나타난 바와 같이, 상기 거리센서(21)는 보행자와의 거리를 충돌거리와 근접거리로 나누어 감지한다. 즉, 거리센서(21)에 의해 감지된 보행자와의 거리가 ECU(30)에 설정된 기준값(a)보다 적으면(충돌거리에 대한 기준값(a)은 5m이내가 바람직하지만 이는 조정 가능하다), ECU(30)는 곧 보행자와 충돌할 것으로 판단하고 곧바로 차속센서(22)로부터 차량속도에 대한 정보를 입력받는다.In addition, as shown in the flow chart of Figure 4, the distance sensor 21 detects the distance to the pedestrian divided by the collision distance and the proximity distance. That is, if the distance to the pedestrian detected by the distance sensor 21 is less than the reference value a set in the ECU 30 (the reference value a for the collision distance is preferably within 5 m, but this is adjustable). The ECU 30 determines that the vehicle will soon collide with the pedestrian, and immediately receives information about the vehicle speed from the vehicle speed sensor 22.
차속센서(22)로부터 입력된 정보가 0이 아니라면, 현재 차량이 정상속도로 주행중이라고 판단하고 ECU(30)는 상기 액츄에이터(40)를 작동시킨다. 여기서 차속센서(22)로부터 입력된 신호 "0"은 반드시 차량 정지상태만을 의미하는 것은 아니고, 차량의 정차 상태에서부터 서행 상태에 이르는 구간까지 "0"을 출력하도록 되어 있다. 예를 들면, 차량 서행상태를 시속 30km로 설정해 놓았다면 차속 0 ~ 30km 내에서 상기 차속센서(22)는 "0"이란 값을 출력함으로써 서행상태에서는 상기 액츄에이터(40)가 작동되는 것을 방지한다.If the information input from the vehicle speed sensor 22 is not 0, it is determined that the vehicle is currently traveling at the normal speed, and the ECU 30 operates the actuator 40. Here, the signal "0" input from the vehicle speed sensor 22 does not necessarily mean only the vehicle stop state, but outputs "0" from the vehicle stop state to the slow state. For example, if the vehicle running state is set to 30 km per hour, the vehicle speed sensor 22 outputs a value of "0" within a vehicle speed of 0 to 30 km, thereby preventing the actuator 40 from operating in the running state.
또한, 상기 거리센서(21)로부터 감지한 값이 설정된 충돌거리의 기준값(a)보다는 크지만 보행자가 충돌할 수 있는 가까운 거리에 해당하는 근접거리에 있는 상태라면, 즉 ECU(30)에 설정된 근접거리에 대한 기준값(b)보다 적은 상태라면(이때의 기준값(b)은 10m 이내가 바람직하지만 이 또한 조정 가능하다), ECU(30)는 다시 보행자가 차량 중심쪽으로 이동중인가를 상기 거리센서(21)로부터 입력받고 이 신호로부터 "YES"값이 출력되면 다시 상기 서스펜션 압력센서(23)로부터 차량의 쏠림 상태를 감지하여 이 또한 ECU에 설정된 기준값(c)보다 커서 "YES"값이 출력되면 상기 액츄에이터(40)를 작동시킨다. 즉, 근접거리 상태에 놓여있을지라도 보행자가 차량 중심을 향하여 이동하고 있고 차량쏠림이 매우 크다면 보행자와의 충돌할 소지가 충분히 크므로 액츄에이터(40)를 작동시키는 것이다.In addition, if the value detected from the distance sensor 21 is larger than the reference value (a) of the set collision distance, but is in a close distance corresponding to a close distance where the pedestrian may collide, that is, the proximity set in the ECU 30. If it is less than the reference value b for the distance (the reference value b at this time is preferably within 10 m, but this is also adjustable), the ECU 30 again determines whether the pedestrian is moving toward the center of the vehicle. If the "YES" value is inputted from the signal and the "YES" value is output from the signal, the suspension pressure sensor 23 detects the state of the vehicle being pulled up, which is also larger than the reference value (c) set in the ECU. Activate 40. That is, even if the pedestrian is moving toward the center of the vehicle even if the vehicle is placed in a close range, the actuator 40 is operated because the possibility of collision with the pedestrian is large enough.
여기서, 상기 전방서스펜션 압력센서(23)는 차량이 급정거할 때 차량의 앞부분이 내려가는 노우즈 다운이 생기게 되므로 전방 서스펜션에 설치된 압력센서(23)의 출력값이 변하게 된다. 따라서 ECU(30)는 상기의 압력센서(23)에 의해 차량이급정거임을 판단하고 액츄에이터(40)를 작동시키게 되는 것이다. 만약, 여기서 차량의 쏠림이 기준값(c)보다 크지 않다면 ECU(30)는 그렇게 위급한 상황이 아니라고 판단하고 처음으로 다시 돌아가서 충돌거리와 차량속도만으로 연산하여 액츄에이터(40)의 작동여부를 판단하게 된다.Here, the front suspension pressure sensor 23 has a nose down that the front of the vehicle is lowered when the vehicle suddenly stops, so that the output value of the pressure sensor 23 installed in the front suspension is changed. Therefore, the ECU 30 determines that the vehicle is suddenly stopped by the pressure sensor 23 and operates the actuator 40. If the tilting of the vehicle is not greater than the reference value c, the ECU 30 determines that it is not an emergency situation and returns to the beginning and calculates only the collision distance and the vehicle speed to determine whether the actuator 40 is operated. .
상기 액츄에이터(40)는 ECU로(30)부터 신호를 받아서 후드패널(41)의 외판(41b)을 상부로 상승시키는데 이에 대한 구성을 이하에서 도5를 참조하여 설명한다.The actuator 40 receives a signal from the ECU 30 and raises the outer plate 41b of the hood panel 41 to an upper portion. A configuration thereof will be described below with reference to FIG. 5.
내판(41a)과 외판(41b)으로 구성된 후드패널(41)에서 외판(41b)이 내판(41a)으로부터 소정높이만큼 상승될 수 있도록 상기 외판(41b)은 커넥팅암(42)과 힌지(h1) 결합되어 있고, 그 커넥팅암(42)은 다시 내판(41a)의 일측에 힌지(h2)를 매개로 회동가능하게 설치되어 있다. 즉, 상기 외판(41b)은 커넥팅암(42)과 힌지(h1)를 매개로 하여 커넥팅암(42)의 길이만큼 최대 상승할 수 있도록 되어 있다.In the hood panel 41 composed of the inner plate 41a and the outer plate 41b, the outer plate 41b is connected to the connecting arm 42 and the hinge h1 so that the outer plate 41b can be raised by a predetermined height from the inner plate 41a. The connecting arm 42 is rotatably installed on one side of the inner plate 41a via a hinge h2. That is, the outer plate 41b is configured to ascend as much as the length of the connecting arm 42 via the connecting arm 42 and the hinge h1.
여기서, 상기 내판(41a)에 설치된 힌지(h2)의 힌지축은 상기 커넥팅암(42)과 일체로 이루어져 있고 그 힌지축에는 상기 커넥팅암(42)을 상부로 회동시키기 위한 솔레노이드 밸브(40)가 연결되어 있다.Here, the hinge shaft of the hinge h2 installed on the inner plate 41a is integrally formed with the connecting arm 42, and a solenoid valve 40 for rotating the connecting arm 42 upward is connected to the hinge shaft. It is.
따라서, ECU(30)로부터 신호를 받은 솔레노이드 밸브(40)는 상기 커넥팅암(42)을 회동시켜 후드패널(41)의 외판(41b)을 소정높이만큼 상승시킴으로써 보행자와의 충돌시 충격흡수 공간을 확보하게 된다. 즉, 보행자가 소정높이로 상승된 상기 외판(41b)에 충돌하게 되면 외판(41b)이 하부로 찌그러지면서 그 충돌에너지를 흡수하게 되는데, 이때 충분한 충격흡수 공간으로 인하여 보행자는 강도가 높은 기타 다른 부위와 충돌하지 않고 후드패널의 외판(41b)만을 변형시켜 상해치를 낮출 수 있는 것이다.Accordingly, the solenoid valve 40 receiving the signal from the ECU 30 rotates the connecting arm 42 to raise the outer plate 41b of the hood panel 41 by a predetermined height to increase the shock absorbing space in the collision with the pedestrian. Secured. That is, when the pedestrian collides with the outer plate 41b that is raised to a predetermined height, the outer plate 41b is crushed downward and absorbs the collision energy. It is possible to lower the injury value by deforming only the outer plate 41b of the hood panel without colliding with it.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 후드패널의 충격흡수장치에 의하면, 보행자가 차량의 후드패널과 충돌할 수 있는 거의 모든 상황을 미리 예견하여 액츄에이터에 의해 후드패널의 외판을 소정의 높이로 상승시켜 충격흡수 공간을 충분하게 확보함으로써 보행자가 후드패널과 2차 충돌시 보행자를 안전하게 보호할 수 있는 특유의 효과가 있다.As described above, according to the shock absorbing device of the vehicle hood panel according to the present invention, almost any situation in which a pedestrian may collide with the hood panel of the vehicle is foreseen in advance, and the actuator raises the outer plate of the hood panel to a predetermined height. By securing sufficient shock absorbing space, there is a unique effect that the pedestrian can safely protect the pedestrian during the second collision with the hood panel.
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KR (1) | KR20030080853A (en) |
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2002
- 2002-04-11 KR KR1020020019683A patent/KR20030080853A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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E601 | Decision to refuse application |