KR20050031179A - 범퍼 에어백 시스템 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 프론트 범퍼에 부착되어 장애물과의 충돌을 예측하여 충돌전에 에어백을 전개시키는 범퍼에어백 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 범퍼 에어백 제어방법은 차량의 프론트 범퍼에 내장되어 프론트 범퍼의 외부로 전개되는 에어백 장치와, 차량의 속도를 감지하기 위한 차량속도센서와, 프론트 범퍼로부터 장애물까지의 거리를 측정하기 위한 거리감지 센서, 및 상기 센서들로부터 계측값을 입력받아 차량의 주행상태와 장애물과의 거리를 파악하여 에어백의 동작을 제어하는 제어부로 이루어진 차량의 범퍼 에어백 시스템에 있어서, 차량에 시동이 걸리면 각 센서의 정상작동 여부와 배선의 단선, 단락 여부를 점검하는 제 1단계, 차량속도센서로 부터 현재 차량의 주행속도(V) 신호를 입력받는 제 2단계, 주행속도 신호로 부터 검출된 현재 주행속도(V)가 기준속도(V0) 이상인가를 판단하는 제 3단계, 차량의 주행속도가 기준속도 이상(V>V0)이면 거리감지 센서로부터 범퍼와 장애물 사이의 거리(D) 신호를 입력받는 제 4단계, 장애물과 범퍼 사이의 거리(D)가 기준거리(D0) 이하인가를 판단하는 제 5단계, 및 장애물과 범퍼 사이의 거리가 기준거리 이하(D<D0)이면 에어백을 전개시키는 제 6단계를 포함한다.

Description

범퍼 에어백 시스템 제어방법{Bumper Air-bag control method}
본 발명은 에어백 장치에 관한 것으로, 특히 차량의 전방에 부착되어 장애물과의 충돌을 예측하여 충돌전에 에어백을 프론트 범퍼의 전방으로 전개시키는 범퍼 에어백 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
에어백 장치는 현재까지 차량의 내부에 탑승하고 있는 승객을 보호하기 위한 보조장치로 주로 사용되고 있으며, 운전석의 스티어링 휠에 부착되어 운전자가 스티어링 휠에 직접 충돌하는 것을 방지하는 운전석 에어백, 조수석의 크러쉬 패드에 부착되는 조수석에어백, 측면충돌 발생시에 전개되는 측면에어백 등 필요에 따라서 다양한 부분에 적용하고 있다.
이러한 에어백 장치들은 직접적인 충격을 감지하는 충돌감지센서 또는 충돌로 발생하는 급격한 감속을 감지하기 위한 가속도 감지센서 등을 이용하여 충돌이 감지되면 에어백을 작동시켜 에어백이 충돌 예상부분의 사이(예를 들어 운전자와 스티어링 휠 사이, 승객과 유리창 사이 등)에서 순간적으로 전개되도록 함으로써 승객의 부상을 예방하거나 상해치를 감소시키는 구조를 가지고 있다.
이러한 종래의 에어백 장치들은 차량의 외부에서 충돌이 실제로 발생한 후에 작동하는 것으로, 차량의 외부에 부착된 충돌감지센서나 가속도 감지센서의 신호에 따라서 에어백을 작동시키는 구조라는 한계를 가진다. 반면에, 본 발명의 범퍼 에어백 시스템은 충돌 이전에 충돌을 예측하여 에어백을 작동시켜야 하는 것으로 단순한 센서의 신호 만으로 작동하는 것이 아니라 별도의 충돌 예측 시스템에 따른 제어방법을 필요로 한다.
본 발명은 차량의 프론트 범퍼가 장애물(보행자 또는 다른 차량등)과 충돌이 예상될 때, 에어백을 전개시켜 보행자의 부상을 완화하고 차량의 파손을 경감시킬 수 있는 보행자 보호용 에어백 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 에어백 장치를 제어하기 위한 제어방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 범퍼 에어백 제어방법은 차량의 프론트 범퍼에 내장되어 프론트 범퍼의 외부로 전개되는 에어백 장치와, 차량의 속도를 감지하기 위한 차량속도센서와, 프론트 범퍼로부터 장애물까지의 거리를 측정하기 위한 거리감지 센서, 및 상기 센서들로부터 계측값을 입력받아 차량의 주행상태와 장애물과의 거리를 파악하여 에어백의 동작을 제어하는 제어부로 이루어진 차량의 범퍼 에어백 시스템에 있어서,
차량에 시동이 걸리면 각 센서의 정상작동 여부와 배선의 단선, 단락 여부를 점검하는 제 1단계, 차량속도센서로 부터 현재 차량의 주행속도(V) 신호를 입력받는 제 2단계, 주행속도 신호로 부터 검출된 현재 주행속도(V)가 기준속도(V0) 이상인가를 판단하는 제 3단계, 차량의 주행속도가 기준속도 이상(V>V0)이면 거리감지 센서로부터 범퍼와 장애물 사이의 거리(D) 신호를 입력받는 제 4단계, 장애물과 범퍼 사이의 거리(D)가 기준거리(D0) 이하인가를 판단하는 제 5단계, 및 장애물과 범퍼 사이의 거리가 기준거리 이하(D<D0)이면 에어백을 전개시키는 제 6단계를 포함한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1a는 본 발명에 따른 범퍼 에어백 시스템의 외관 사시도이고, 도 1b는 에어백의 전개 상태를 나타낸 측면도이다.
프론트 범퍼(10)에 구비되는 에어백(300)은 프론트 범퍼(10)가 장애물(예를 들어, 다른 차량이나 보행자, 또는 구조물 등)과 충돌할 것이 예상되면 도 1b에 도시된 바와 같이 에어백(300) 프론트 범퍼(10)의 전방으로 전개되어 장애물과 프론트 범퍼(10)의 사이에 에어백(300)이 위치하게 됨으로써 에어백(300)이 수축되며 1차적으로 충격을 흡수하기 때문에, 보행자가 범퍼에 충돌하는 경우에 보행자가 입을 수 있는 상해치를 감소시킬 수 있으며, 기타 장애물에 프론트 범퍼(10)가 충돌하게 되는 경우에도 차량의 파손정도를 경감시키는 역할을 하는 것이다.
에어백(300)은 프론트 범퍼(10)의 전면에 내장되어 있다가 외부로 돌출하는 것으로, 그 주변에 프론트 범퍼(10)와 장애물 사이의 거리를 감지하기 위한 거리감지 센서(110)가 복수개 구비되어 있다. 거리감지 센서(110)는 여러가지 형태가 있으나 종래 차량의 후방경보 센서로 많이 사용되는 초음파를 이용한 센서를 이용함이 바람직 할 것이다.
도 2a는 본 발명에 따른 범퍼 에어백 시스템의 블록 구성도이다.
종래의 에어백 장치가 충격이나 가속도를 감지하여 에어백을 전개하는 것임에 비하여, 본 발명의 범퍼 에어백 시스템은 충돌의 이전에, 충돌이 예측되는 경우에 에어백을 전개시킨다는 차이점이 있다.
따라서, 범퍼 에어백 시스템의 가장 중요한 부분이 어떠한 방식으로 충격을 예측할 것인가 하는 점인데, 본 발명에서는 차량의 주행속도와 범퍼와 장애물 사이의 거리를 기준으로 삼아서 충돌을 예측한다. 블럭도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 범퍼 에어백 시스템은 에어백 장치의 작동을 제어하기 위한 제어부(200)와, 상기 제어부(200)에 차량의 속도 정보를 제공하기 위한 차량속도센서(100) 및 범퍼와 장애물 사이의 거리 정보를 제공하는 거리감지센서(110), 제어부(200)의해서 제어되는 에어백(300)과 상기 에어백(300)을 작동시키기 위한 에어백릴레이(310)를 포함한다.
본 발명의 범퍼 에어백 시스템 제어방법은 차량속도센서(100)와 거리감지센서(110)에서 감지된 차량 속도 신호와 거리신호를 제어부(200)로 입력받아, 충돌이 예견되면 에어백릴레이(310)를 통해서 에어백(300)을 작동시키는 구조를 가진다.
도 2b는 본 발명에 따른 범퍼 에어백 시스템의 다른 실시예의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
본 실시예는 차량의 속도 및 장애물과 차량 사이의 거리를 기준으로 충돌 여부를 판단하는 시스템에 추가로 브레이크 조작 여부에 관한 정보를 입력받도록 함으로써, 운전자가 장애물을 발견하고 브레이크를 밟고 있는 경우에만 에어백 장치가 작동하도록 함으로써 종이박스등 차량에 손상을 주지 않는 장애물에 센서가 반응하여 에어백이 불필요하게 전개되는 것을 방지하기 위한 것으로, 도 2a의 실시예에 추가로 제어부(200)에 브레이크감지센서(120)의 신호를 추가적으로 입력받도록 한 것이다. 이러한 실시예는 차량속도센서(100)에서 검출한 차량의 속도, 거리감지센서(110)에서 감지한 장애물과의 거리 및 브레이크감지센서(120)에서 검출한 브레이크의 작동여부를 기준으로 에어백 작동여부를 판단하여 제어하게 된다.
도 3a는 도 2a에 도시된 범퍼 에어백 시스템의 제어 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 엔진에 시동이 걸리면(501) 각 센서의 정상작동 여부와 배선의 단선, 단락 여부를 점검하는 제 1단계(503), 차량속도센서로 부터 현재 차량의 주행속도(V) 신호를 입력받는 제 2단계(505), 주행속도 신호로부터 검출된 현재 주행속도(V)가 기준속도(V0) 이상인가를 판단하는 제 3단계(507), 차량의 주행속도가 기준속도 이상(V>V0)이면 거리감지 센서로부터 범퍼와 장애물 사이의 거리(D) 신호를 입력받는 제 4단계(509), 장애물과 범퍼 사이의 거리(D)가 기준거리(D0) 이하인가를 판단하는 제 5단계(511), 장애물과 범퍼 사이의 거리가 기준거리 이하(D<D0)이면 에어백을 전개시키는 제 6단계(515)로 이루어진다.
제 1단계(503)에서는 센서 및 에어백 장치의 작동상태를 점검하여 이상이 없는 경우 다음 단계로 진행하게 되고, 이상이 발견되면 인디케이터 램프 등을 이용하여 운전자에게 알리거나, 시스템을 초기화하고 다시 작동상태를 점검하게 된다.
제 2단계(505)에서는 차량속도센서(100)로부터 검출된 속도신호가 제어부(200)로 입력되는 것으로, 차량속도센서(100)는 직접적으로 차량의 속도를 검출하는 센서 일 수도 있으며, 휠스피드센서가 사용되는 경우에는 제어부(200)에서 휠스피드센서에서 검출된 속도로부터 차량의 속도를 연산하게 된다.
제 3단계는(507)는 미리 설정된 기준속도(V0)와 제 2단계에서 검출된 차량의 현재 주행속도(V)를 비교하여, 입력된 속도(V)가 기준속도(V0)보다 큰 경우에 제 4단계로 넘어가고, 그렇지 않은 경우에는 제 2단계(505)로 돌아가게 되어 차량의 속도 신호를 다시 입력받게 된다.
제 4단계(509)는 거리감지센서(110)로부터 검출된 프론트 범퍼와 장애물 사이의 거리신호를 제어부(200)로 입력받는 것이다.
제 5단계(511)는 미리 설정된 기준거리(D0)와 제 4단계에서 검출된 프론트 범퍼와 장애물 사이의 거리를 비교하여, 입력된 거리(D)가 기준거리(D0)보다 작은 경우에는 6단계로 넘어가고, 그렇지 않은 경우에는 다시 2단계로 되돌아간다.
제 6단계(515)는 5단계(511)의 조건을 만족한 경우에 제어부(200)가 에어백릴레이(310)를 제어하여 에어백(300)을 작동시키는 단계이다.
미리 설정되는 기준속도(V0)는 보행자 또는 차량에 가해지는 충격을 고려하여 결정하고, 기준거리(D0)는 상기 기준속도(V0)와 에어백이 장착되는 차량의 제동성능을 고려하여 결정하게 된다. 기준거리는 기준속도에서 차량의 제동능력으로는 제동할 수 없는 거리가 되도록 해야 한다.
도 3b는 도 2b에 도시된 범퍼 에어백 시스템의 제어 흐름도를 나타낸 것이다.
제 5단계(511)까지는 앞선 실시예와 동일하고, 제 6단계에서 브레이크감지센서(120)로부터 입력받은 신호를 통해서 브레이크의 작동여부를 확인하게 된다.
제 7단계(515)는 브레이크가 작동중인 경우 제어부(200)가 에어백릴레이(310)를 제어하여 에어백(300)을 작동시키는 단계이다.
이렇게 브레이크 작동여부를 확인하는 것은, 실질적으로 운전자가 장애물을 발견하여 브레이크를 밟은 경우에만 에어백이 작동하도록 하여, 그냥 지나쳐도 되는 경미한 장애물에 의해서 불필요하게 에어백이 작동하는 것을 방지하기 위한 것이다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명은 차량의 속도와 전방 장애물을 감지하여, 차량의 속도가 기준속도이상이고, 차량과 장애물 사이의 거리가 기준거리 이하이어서 충돌이 예상되는 경우에 범퍼에 구비된 에어백을 전방으로 전개시켜 차량과 장애물의 사이에서 에어백이 충격을 흡수할 수 있도록 하는 제어방법을 제공한다.
따라서, 충돌이 예견되는 경우 프론트 범퍼 전방으로 에어백이 전개되어 차량과 보행자의 충돌시에 보행자가 입게되는 상해를 감소시킬 수 있으며, 다른 장애물과 차량의 충돌시 차량에 가해지는 충격을 완화시켜서 차량의 파손 정도를 감소시키고 차량내부에 탑승한 승객이 받는 충격을 감소시킬 수 있는 효과를 가져온다.
도 1a는 본 발명에 따른 범퍼 에어백 시스템의 외관 사시도,
도 1b는 에어백의 전개 상태를 나타낸 측면도,
도 2a는 본 발명에 따른 범퍼 에어백 시스템의 블록 구성도,
도 2b는 본 발명에 따른 범퍼 에어백 시스템의 다른 실시예의 블록 구성도,
도 3a는 도 2a에 도시된 범퍼 에어백 시스템의 제어 흐름도,
도 3b는 도 2b에 도시된 범퍼 에어백 시스템의 제어 흐름도임.
< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 >
10 : 프론트 범퍼 100 : 차량속도센서
110 : 거리감지센서 200 : 제어부(ECU)
300 : 에어백 310 : 에어백릴레이

Claims (2)

  1. 차량의 프론트 범퍼에 내장되어 프론트 범퍼의 외부로 전개되는 에어백 장치와, 차량의 속도를 감지하기 위한 차량속도센서와, 프론트 범퍼로부터 장애물까지의 거리를 측정하기 위한 거리감지센서, 및 상기 센서들로부터 계측값을 입력받아 차량의 주행상태와 장애물과의 거리를 파악하여 에어백의 동작을 제어하는 제어부로 이루어진 차량의 범퍼 에어백 시스템에 있어서,
    차량에 시동이 걸리면 각 센서의 정상작동 여부와 배선의 단선, 단락 여부를 점검하는 제 1단계,
    차량속도센서로 부터 현재 차량의 주행속도(V) 신호를 입력받는 제 2단계,
    주행속도 신호로부터 검출된 현재 주행속도(V)가 기준속도(V0) 이상인가를 판단하는 제 3단계,
    차량의 주행속도가 기준속도 이상(V>V0)이면 거리감지 센서로부터 범퍼와 장애물 사이의 거리(D) 신호를 입력받는 제 4단계,
    장애물과 범퍼 사이의 거리(D)가 기준거리(D0) 이하인가를 판단하는 제 5단계, 및
    장애물과 범퍼 사이의 거리가 기준거리 이하(D<D0)이면 에어백을 전개시키는 제 6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범퍼 에어백 시스템 제어방법.
  2. 차량의 프론트 범퍼에 내장되어 프론트 범퍼의 외부로 전개되는 에어백 장치와, 차량의 속도를 감지하기 위한 차량속도센서와, 프론트 범퍼로부터 장애물까지의 거리를 측정하기 위한 거리감지센서, 브레이크의 작동여부를 검출하기 위한 브레이크감지센서 및 상기 센서들로부터 계측값을 입력받아 차량의 주행상태와 장애물과의 거리를 파악하여 에어백의 동작을 제어하는 제어부로 이루어진 차량의 범퍼 에어백 시스템에 있어서,
    차량에 시동이 걸리면 각 센서의 정상작동 여부와 배선의 단선, 단락 여부를 점검하는 제 1단계,
    차량속도센서로 부터 현재 차량의 주행속도(V) 신호를 입력받는 제 2단계;
    주행속도 신호로부터 검출된 현재 주행속도(V)가 기준속도(V0) 이상인가를 판단하는 제 3단계,
    차량의 주행속도가 기준속도 이상(V>V0)이면 거리감지 센서로부터 범퍼와 장애물 사이의 거리(D) 신호를 입력받는 제 4단계,
    장애물과 범퍼 사이의 거리(D)가 기준거리(D0) 이하인가를 판단하는 제 5단계,
    장애물과 범퍼 사이의 거리가 기준거리 이하(D<D0)이면 브레이크 작동여부를 확인하는 제 6단계, 및
    브레이크가 작동중이면 에어백을 전개시키는 제 7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 범퍼 에어백 시스템 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108275148A (zh) * 2016-12-30 2018-07-13 现代自动车株式会社 用于缓解行人碰撞的装置和方法

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