KR20060034721A - 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 활성화 제어 장치는 에어백 유닛(30)의 활성화를 제어한다. 전자 제어 유닛(12)은 바닥부 센서(14) 및 전방 센서(16, 18)로부터 출력되는 신호들로부터 바닥부 감속(Gf) 및 전방 감속(Gl, Gr)을 검출한다. 또한, 상기 전자 제어 유닛(12)은 상기 바닥부 감속(Gf) 으로부터 속도 변화(Vn)를 산출하고, 추돌의 심각성 정도를 결정한다. 또한, 상기 전자 제어 유닛(12)은, 상기 전방 감속(Gl, Gr)과 전방 임계값 변동패턴으로서 역할을 하는 전방 결정 맵 경계의 값간의 비교를 통하여, 그리고 상기 바닥부 감속(Gf)과 활성화 임계값 변동패턴으로서 역할을 하는 낮은 혹은 하이 맵 경계의 값간의 비교를 통하여 대칭 플래그(FRG)의 상태를 결정한다. 그 후, 상기 심각성 결정 및 상기 대칭 플래그(FRG)의 상태의 결과들을 기초로 하여, 상기 전자 제어 유닛(12)는 에어백 유닛(30)의 활성화에 관련된 지연시간을 결정한다. 에어백(36)은 상기 지연시간을 기초로 하여 팽창되어 사용된다.

Description

탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치{ACTIVATION CONTROL APPARATUS FOR OCCUPANT PROTECTION APPARATUS}
본 발명은 차량이 추돌하는 동안에 탑승자를 보호하는 탑승자 보호 장치의 활성화(activation)를 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.
일본국 특개평 평10-152014호에는 종래의 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치가 개시되어 있다. 종래의 활성화 제어 장치는, 차량의 좌전방 부분과 우전방 부분 상에 제공되는 위성 센서들(satellite sensors)과, 차체의 중앙 부분에 제공되는 바닥부 센서(floor sensor)를 포함한다. 상기 활성화 제어 장치는, 1이상의 위성 센서들이 소정의 기준값보다 크거나 같은 충격을 검출하는 경우, 상기 바닥부 센서의 에어백 활성화 임계값(threshold)을 더욱 낮추도록 구성된다. 또한, 상기 위성 센서(들)이 소정의 기준값보다 크거나 같은 충격을 검출하면, 종래의 활성화 제어 장치는 충격의 심각성 정도(severity)가 높다고 결정하고, 탑승자 보호 장치의 활성화를 제어한다.
일본국 특개평 제2000-219098호에는 종래의 또 다른 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치가 개시되어 있다. 상기 종래의 활성화 제어 장치는, 차량의 좌전방 부분과 우전방 부분 상에 제공되는 전방 센서들과, 상기 차체의 중앙 부분에 제공 되는 바닥부 센서, 및 상기 센서들로부터의 검출값들을 기초로 하여 에어백 유닛을 활성화시키는 인플레이터(inflator)의 출력을 제어하기 위한 출력값 제어부를 포함한다. 상기 출력값 제어부는, 상기 센서들로부터의 검출값들을 기초로 하여 추돌의 성질을 결정하고, 상기 추돌의 결정된 성질에 따라 상기 인플레이터의 출력을 최적화한다.
일본국 특개평 제2002-104130호에는 종래의 또 다른 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치가 개시되어 있다. 상기 종래의 활성화 제어 장치는 또한 차량의 좌전방 부분과 우전방 부분 상에 제공되는 위성 센서들 및 상기 차체의 중앙 부분에 제공되는 바닥부 센서를 포함한다. 상기 활성화 제어 장치는, 상기 바닥부 센서의 출력신호를 기초로 하여 결정된 감속과 상기 감속의 시간 적분을 통해 얻어진 속도 사이의 관계로부터 소정의 값을 결정하고, 상기 결정된 값이 출력 사용을 위한 임계값 변동패턴을 초과하는 경우, 에어백 유닛의 활성화 시간에 활성화 출력을 증가시킨다. 상기 활성화 제어 장치는 또한 상기 위성 센서들의 출력신호들을 기초로 하여 결정된 감속과 상술된 속도간의 관계로부터 두번째 값을 결정하고, 상기 결정된 두번째 값이 소정의 임계값을 초과하면, 출력 사용을 위한 임계값 변동패턴을 보다 낮은 임계값의 상이한 패턴으로 대체한다.
상술된 종래의 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치에서, 차량의 추돌에 의한 충격의 심각성 정도는, 차량의 전방 부분에 제공되는 위성 센서들(전방 센서들) 및 상기 차체의 중앙 부분에 제공되는 바닥부 센서에 의하여 검출되고 상기 추돌로부터 발생하는 감속을 나타내는 검출값들을 기초로 하여 결정된다. 상기 결정된 심 각성 정도를 기초로 하여, 에어백 유닛의 활성화가 (높은 출력과 낮은 출력 사이에서) 제어된다.
하지만, 실질적으로 동일한 심각성이 있는 추돌에 있어서도, 에어백 유닛의 활성화는 차량과 대상물 간의 추돌의 성질에 따라, 즉 추돌이 대칭성 추돌(정면 추돌, 기둥과의 추돌(이하, "기둥추돌"이라 함), 언더라이드(underride) 추돌 등) 또는 비대칭성 추돌(비스듬한 추돌, 오프셋(offset) 추돌 등) 인지의 여부에 따라, 상이한 방식들로 제어되어야 하는데, 그 이유는 차량의 추돌로부터 일어나는 감속의 시간이 추돌의 성질에 따라 변하기 때문이다. 그러므로, 차량과 대상물 간의 추돌의 성질에 따라 에어백 유닛의 활성화를 최적으로 제어하기 위한 기술적 과제가 요구된다.
본 발명은 상술된 문제들을 해결하기 위하여 고안되었고, 본 발명의 목적은 차량의 추돌의 성질에 따라 차량의 탑승자 보호 장치의 활성화를 최적으로 제어하는 활성화 제어 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 차량의 추돌 시에 탑승자를 보호하는 탑승자 보호 장치의 활성화를 제어하는 활성화 제어 장치를 제공하는데, 상기 활성화 제어 장치는, 소정의 위치에 위치될 차체에 배치되는 제1센서를 포함하되, 상기 제1센서는 상기 차량에 작용하는 감속에 상응하는 신호를 출력하고; 상기 제1센서에 대하여 전방에 위치될 상기 차체에 배치되는 제2센서를 포함하되, 상기 제2센서는 상기 차량에 작용하는 감속에 상응하는 신호를 출력하며; 상기 제1 및 제2센서로부터 출력된 상기 신호들을 기초로 하여, 상기 차량이 당한 추돌이 심각한지의 여부를 결정하기 위한 추돌 심각성 결정 수단; 상기 제1 및 제2센서로부터 출력된 상기 신호들을 기초로 하여, 추돌에 수반되는 상기 차량의 추돌 부분이 대칭인지의 여부를 결정하기 위한 추돌 대칭성 결정 수단; 상기 추돌 심각성 결정 수단에 의해 결정된 심각성 정도 및 상기 추돌 대칭성 결정 수단에 의해 수행된 대칭성 결정의 결과들을 기초로 하여, 상기 탑승자 보호 장치의 제1출력이 활성화될 때의 시점과 상기 탑승자 보호 장치의 제2출력이 활성화될 때의 시점 사이에 제공될 지연시간을 변경하기 위한 지연시간 변경수단; 및 상기 지연시간 변경수단에 의해 변경된 상기 지연시간을 기초로 하여, 상기 탑승자 보호 장치의 상기 제1 및 제2출력들의 활성화를 제어하기 위한 활성화 제어 수단을 포함하여 이루어진다.
상술된 구성예에 의하면, 상기 탑승자 보호 장치의 제1출력의 활성화와 제2출력의 활성화 사이의 지연시간은, 추돌에 수반되는 차량의 추돌 부분의 대칭성에 따라, 즉 추돌이 정면 추돌, 기둥 추돌 혹은 언더라이드 추돌과 같이 상기 추돌 부분이 차량의 전후 방향을 따라 연장되는 차량의 중심축에 대하여 대칭인 대칭성 추돌인지의 여부에 따라, 또는 추돌이 비스듬한 추돌이나 오프셋 추돌과 같이 상기 추돌 부분이 상기 중심축에 대하여 비대칭인 비대칭성 추돌인지의 여부에 따라 변경될 수 있다. 그러므로, 상기 탑승자 보호 장치의 활성화는, 추돌 부분의 대칭성에 관한 추돌 형태에 따라 변하는 추돌 시간(즉, 추돌로부터 일어나는 차량의 감속 시간)에 따라 최적으로 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 탑승자 보호 장치는 추돌에 의해 야기되는 충격으로부터 탑승자를 적절하게 보호할 수 있다.
상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가지지 않는다고 결정하는 경우에, 상기 지연시간 변경수단은 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가지는 경우에 비해 지연시간을 증가시키는 것이 바람직하다.
상술된 구성예에 의하면, 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가지지 않는 경우, 즉 상기 차량이 비대칭성 추돌을 당하면, 탑승자 보호 장치의 동작 주기는 지연시간의 증가를 통해 증가될 수 있다. 그러므로, 차량의 감속 시간이 긴, 즉 탑승자의 감속 시간이 긴 비스듬한 추돌이나 오프셋 추돌의 경우에도, 탑승자를 적절하게 보호하기 위하여 탑승자 보호 장치의 작동 상태가 적절하게 유지되는 방식으로 활성화 제어가 수행될 수 있다. 한편, 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가지는 경우, 즉 차량이 대칭성 추돌을 당하면, 상기 탑승자의 감속 시간은 줄어든다. 그러므로, 탑승자가 활성화 제어의 성능을 통해 적절하게 보호될 수 있어, 탑승자 보호 장치의 동작 주기가 짧아지게 된다.
상기 지연시간 변경수단은, 상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌이 심각하다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가진다고 결정하는 경우, 상기 지연시간을 제로로 설정하고; 상기 지연시간 변경수단은, 상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌이 심각하다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가지지 않는다고 결정하는 경우, 또는 상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌이 심각하지 않다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가진다고 결정하는 경우, 상기 지연시간을 단시간으로 설정하며; 상기 지연시간 변경수단은, 상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌이 심각하지 않다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가지지 않는다고 결정하는 경우, 상기 지연시간을 장시간으로 설정하는 것이 바람직하다.
상기 구성예에 의하면, 상기 탑승자 보호 장치의 작동 상태는, 추돌로부터 발생하는 차량의 변형 정도와 같은 추돌의 심각성 정도 및 추돌 부분의 대칭성을 기초로 하여 최적으로 제어될 수 있다. 특히, 추돌이 심각하고 대칭성 추돌인 경우, 상기 탑승자의 감속 시간은 짧다; 즉, 감속이 크다. 그러므로, 상기 탑승자 보호 장치의 제1 및 제2출력들이 활성화되면서, 상기 지연시간이 제로로(실질적으로 동시에) 설정된다. 상기 추돌이 심각하고 비대칭성 추돌이거나 또는 상기 추돌이 심각하지 않고 비대칭성 추돌인 경우에는, 상기 감속이 비교적 크다. 그러므로, 상기 탑승자 보호 장치의 제1 및 제2출력들이 활성화되면서, 지연시간이 단시간으로 설정된다. 상기 추돌이 심각하지 않고 비대칭성 추돌인 경우, 상기 감속은 비교적 작다. 그러므로, 상기 탑승자 보호 장치의 제1 및 제2출력들이 활성화되면서, 지연시간이 장시간으로 설정된다. 따라서, 발생되고 있는 추돌의 성질에 따라 정밀하게 조정된 최적의 방식으로 탑승자가 보호될 수 있다.
상기 추돌 대칭성 결정 수단은, 상기 차량에 작용하고 상기 제1센서로부터 출력된 신호에 의해 표시되는 감속이 소정의 레벨보다 큰 경우, 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가진다고 결정하는 것이 바람직하다.
상술된 구성예에 의하면, 발생되고 있는 추돌은, 상기 제1센서에 의해 검출된 감속의 크기로부터 대칭성 추돌이라고 결정될 수 있다. 대칭성 추돌이 발생되었고 탑승자의 감속이 크다는 결정이 신속하게 이루어질 수 있어, 상기 탑승자 보호 장치가 최적의 방식으로 적절하게 활성화될 수 있고, 따라서 탑승자가 적절하게 보호될 수 있다.
상기 탑승자 보호 장치는 복수의 인플레이터를 포함하는 다단계 에어백 장치인 것이 바람직하다.
상기 제1센서는 상기 차체의 중앙 부분에 제공되는 바닥부 터널(floor tunnel) 위에 또는 그 부근에 배치되고; 상기 제2센서는 상기 차체의 전방 부분에 제공되는 측면부재(side member)에 배치되는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치의 시스템 블록도이다.
도 2는 상기 실시예에 따른 활성화 임계값 변동패턴을 보여주는 그래프로서, 상기 패턴은 바닥부 감속(Gf)과 바닥부 속도 변화(Vn) 사이의 관계에 대해 정의된 활성화결정맵 경계로서의 역할을 한다.
도 3은 상기 실시예에 따른 활성화 임계값 변동패턴을 보여주는 그래프로서, 상기 패턴은 바닥부 감속(Gf)과 바닥부 속도 변화(Vn) 사이의 관계에 대해 정의된 활성화결정맵 경계로서의 역할을 하고, 상기 관계는 각각의 상이한 방식의 추돌에 대한 균일한 시간 간격으로 도시(plot)된다.
도 4는 전방 감속(Gl, Gr)과 바닥부 속도 변화(Vn) 사이의 관계에 대해 정의 된 전방 결정 맵 경계로서의 역할을 하는, 상기 실시예에 따른 전방 임계값 변동패턴을 보여주는 그래프이다.
도 5는 속도 변화(Vn)를 기초로 하여 심각성 정도를 결정하기 위한 실시예에 따른 심각성 결정 맵을 보여주는 그래프이다.
도 6은 지연시간을 결정하기 위하여 도 1의 활성화 제어 장치가 참조하는 표이다.
도 7은 탑승자 보호 장치를 활성화하는 도 1의 활성화 제어 장치를 기초로 하는 조건들을 보여주는 다이어그램이다.
도 8은 상기 실시예에 따른 처리 프로그램의 플로우차트이다.
본 발명의 일 실시예를 도면들을 참고하여 설명할 것이다. 도 1은 상기 실시예에 따른 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치의 시스템 구성예를 보여주는 블록도이다. 상기 시스템은, 다양한 동작들을 제어하기 위하여 차량(10) 상에 장착된 전자 제어 유닛(이하, 간략하게 "ECU"라 함)을 포함한다. 상기 시스템은 또한 차체의 중앙 부분에 제공되는 플로우 터널의 부근에 배치된 바닥부 센서(14)와, 상기 차량의 전방 부분에 제공되는 좌측 부재와 우측 부재 상에 배치된 전방 센서(16, 18)를 포함한다. 상기 바닥부 센서(14) 및 전방 센서들(16, 18) 각각은 상응하는 센서-배치 부분에 차량의 전후 방향으로 작용하는 충격의 크기(특히, 차량의 전후 방향으로의 감속의 크기)에 상응하는 신호를 출력하는 전자 감속 센서이다.
상기 ECU(12)는, 입출력 회로(20); 중앙 처리 유닛(이하, 간략하게 "CPU"라 함)(22); 후술되는 처리 프로그램, 연산에 필요한 테이블 등을 포함하는 다양한 프로그램들이 사전에 저장되는 판독전용 기억장치(이하, 간략하게 "ROM"이라 함)(24); 작업 영역(work area)으로 사용되는 임의추출 기억장치(이하, 간단히 "RAM"이라 함)(26); 및 이러한 요소들을 연결시키는 양방향 버스(bi-directional bus; 28)를 포함한다.
상기 바닥부 센서(14) 및 상기 전방 센서들(16, 18)은, 입출력 회로(20)를 거쳐 상술된 바와 같이 구성된 상기 ECU(12)에 연결된다. 따라서, 상기 바닥부 센서(14)의 출력신호 및 상기 전방 센서들(16, 18)의 출력신호들은 상기 입출력 회로(20)에 공급되고, 상기 CPU(22)로부터의 명령어들에 따라 적절한 타이밍에 상기 RAM(26)에 저장된다. 상기 바닥부 센서(14)의 출력신호를 기초로 하여, 상기 ECU(12)는, 차량의 전후 방향으로 상기 차체의 중앙 부분에 작용하는 감속의 크기( Gf; 이하, 상기 크기(Gf)는 바닥부 감속(Gf)라 할 것임)를 검출한다. 또한, 상기 전방 센서들(16, 18)의 출력신호를 기초로 하여, 상기 ECU(12)는, 상기 차량의 전후 방향으로 상기 차체의 좌전방 부분과 우전방 부분 각각에 작용하는 감속들의 크기 (Gl, Gr; 이하, 상기 크기(Gl, Gr)은 전방 감속(Gl, Gr)이라 할 것임)를 검출한다.
탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치의 시스템은, 상기 차량(10) 상에 장착되고 차량 탑승자를 보호하도록 작동하는 에어백 유닛(30)을 포함한다. 상기 에어백 유닛(30)은, 구동 회로(32), 인플레이터(34a, 34b) 및 에어백(36)을 포함한다. 상기 에어백 유닛(30)의 구동 회로(32)는 상기 ECU(12)의 입출력 회로(20)에 연결 된다. 구동 신호가 상기 ECU(12)로부터 상기 입출력 회로(20)를 통해 상기 구동 회로(32)로 공급되면, 상기 에어백 유닛(30)이 활성화되어 상기 에어백(36)을 사용하게 된다. 상기 인플레이터(34a, 34b)들은 상기 구동 회로(32)에 연결된 각각의 점화 장치(38a, 38b) 및 각각의 가스 발생제(gas generating agents)(도시되지 않음)를 함유하는데, 상기 가스 발생제 각각은 상기 점화 장치(38a, 38b)에 의한 열 생성 시에 많은 양의 가스를 생성한다. 상기 인플레이터(34a, 34b)들은 가스의 발생을 통해 상기 에어백(36)을 팽창시켜 사용한다.
상기 에어백(36)은 다단계 형식이다. 상기 인플레이터(34a, 34b) 내의 점화 장치(38a, 38b)들이 동시에 열을 생성하는 경우, 높은 가스 압력이 개시로부터 생성되고, 이렇게 생성된 높은 압력에 의하여 상기 에어백(36)이 팽창되어 사용된다. 상기 인플레이터(34a, 34b) 내의 점화 장치(38a, 38b)들이 그들 사이의 소정의 시간차(즉, 지연)를 가지고 열을 생성하면, 낮은 가스 압력이 먼저 생성된 다음에 높은 압력이 지연에 의해 생성되어, 이렇게 생성된 낮은 압력과 높은 압력에 의하여 상기 에어백(36)이 계단식으로(stepwise) 팽창되어 사용된다. 이렇게 사용된 에어백(36)은 상기 차량(10)의 탑승자와 상기 차량 상에 장착된 구성요소 사이에 위치하게 된다.
상기 ECU(12)의 CPU(22)는, 활성화 제어부(40), 임계값 변경부(42), 심각성 결정부(44) 및 출력 지연시간 변경부(46)를 포함한다. 후술하는 바와 같이, 상기 ROM(24)에 저장된 처리 프로그램에 따르면, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 바닥부 감속(Gf)을 기초로 하여, 상기 에어백 유닛(30)을 활성화시킬지 여부를 결정한 다. 그 후, 상기 활성화 제어부(40)는 상기 입출력 회로(20)로부터 상기 에어백 유닛(30)의 구동 회로(32)로의 구동 신호들의 공급을 제어한다. 후술하는 바와 같이, 상기 임계값 변경부(42)는, 상기 바닥부 감속(Gf)과 상기 전방 감속(Gl, Gr) 을 기초로 하여, 상기 에어백 유닛(30)을 활성화시킬지 여부를 결정하기 위하여, 활성화결정맵 상에 정의되고 상기 활성화 제어부(40)에 의해 사용되는 복수의 임계값 변동패턴들(이하, "활성화 임계값 변동패턴들"이라 함) 중 효과적인 것을 결정하거나 선택한다.
후술하는 바와 같이, 상기 심각성 결정부(44)는, 상기 전방 감속(Gl, Gr)과 추돌로부터 발생하는 충격의 심각성 정도의 결정을 위하여 사전에 설정되는 기준값 사이의 비교를 통해 심각성 결정을 수행한다. 후술하는 바와 같이, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 심각성 결정부(44)에 의하여 결정되는 심각성 정도 및 상기 차량(10)의 추돌의 대칭성을 기초로 하여, 상기 에어백(36)의 사용 타이밍; 즉, (점화 장치(38a, 38b) 중 하나에 의해 실행되는) 제1단계 점화와 (점화 장치(38a, 38b) 중 나머지 다른 하나에 의해 실행되는) 제2단계 점화 사이에 제공될 지연시간을 설정한다.
다음으로, 상기 CPU(22)에서 수행되는 처리의 상세를 설명할 것이다. 상기 CPU(22)의 활성화 제어부(40)는, 활성화결정맵을 기초로 하여 상기 에어백 유닛(30)을 활성화시킬지 여부를 결정한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 활성화결정맵은, 활성화 임계값 변동패턴으로서, 2가지 경계; 즉, 점선으로 예시되는 하이 맵 경계(high map boundary)와 로우 맵 경계(low map boundary)를 포함한다. 상기 하 이 맵 경계는, 상기 차량(10) 상에 충격이 작용할 때에 상기 에어백 유닛(30)이 활성화되어야 하는 영역과 상기 차량(10) 상에 충격이 작용하더라도 상기 에어백 유닛(30)이 활성화될 필요가 없는 영역 사이에 존재한다. 상기 로우 맵 경계는, 소정의 조건 하에 상기 차량(10) 상에 충격이 작용할 때에 상기 에어백 유닛(30)이 활성화되어야 하는 영역과 소정의 조건 하에 상기 차량(10) 상에 충격이 작용하더라도 상기 에어백 유닛(30)이 활성화될 필요가 없는 영역 사이에 존재한다. 상기 하이 맵 경계와 상기 로우 맵 경계 양자 모두는 상기 ROM(24)에 저장된다.
상기 활성화 제어부(40)는, 단위 시간당 속도 변화(Vn)를 얻기 위하여 소정의 간격(예컨대, 10 msec)으로 바닥부 감속(Gf)을 시간 적분한다. 바닥부 감속(Gf)이 이동 중에 차량 상에 작용하면, 관성으로 인해 상기 차량(10) 내의 대상물(예컨대, 탑승자)이 차량(10)에 대해 전방으로 가속된다. 그러므로, 상기 차량(10)에 대한 차량 내의 대상물의 상대 속도 변화(Vn)은 바닥부 감속(Gf)의 시간 적분을 통하여 얻어질 수 있다. 상기 속도 변화(Vn)의 산출 후, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 바닥부 감속(Gf)과 상기 속도 변화(Vn) 간의 관계로부터 결정되는 위치를 포함하는 활성화결정맵의 영역(즉, 하이 맵 경계와 로우 맵 경계에 의해 나뉘는 영역들 중 하나)을 결정한다.
특히, 상기 활성화 제어부(40)가, 상기 바닥부 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 간의 관계로부터 결정된 위치가 상기 하이 맵 경계 위쪽의 영역에(도 2의 점으로 표시된 영역에) 위치된다고 결정하면, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 차체의 중앙 부분에 큰 충격이 작용하고 있다고 결정하고, 모든 경우에 상기 에어백(36)을 팽창 시켜 사용하기 위하여 입출력 회로(20)를 통해 상기 에어백 유닛(30)의 구동 회로(32)에 구동 신호를 공급한다. 이 경우, 상기 에어백(36)은 상기 에어백 유닛(30)의 활성화 시에 사용된다. 그러므로, 상기 바닥부 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 사이의 관계로부터 결정된 위치가 상기 하이 맵 경계 위쪽의 영역에, 즉 도 2의 점으로 표시된 영역에 위치되는 경우에는, 상기 에어백(36)이 모든 경우에 팽창되어 사용된다.
상술한 바와 같이, 상기 하이 맵 경계는, 상기 차량(10)에 충격이 작용할 때에 상기 에어백 유닛(30)이 활성화되어야 하는 영역과 상기 차량(10)에 충격이 작용하더라도 상기 에어백 유닛(30)이 활성화될 필요가 없는 영역 사이에 존재하도록 설정된다. 하지만, 일부 경우에는; 즉, 추돌의 성질이나 방식에 따라, 상기 에어백 유닛(30)은, 상기 바닥부 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 간의 관계로부터 결정된 위치가 상기 하이 맵 경계 위쪽의 영역에(도 2의 점으로 표시된 영역에) 위치되지 않더라도 활성화되어야만 한다.
특히, 차량(10)이 중간 속도(예컨대, 32 km/h)로 대상물과 비스듬하게 추돌하는 경우의 예시에서, 상기 에어백 유닛(30)은, 상기 바닥부 감속(Gf)과 상기 속도 변화(Vn) 간의 관계로부터 결정된 위치가 상기 하이 맵 경계 위쪽의 영역에 위치되지 않더라도 활성화되어야만 한다. 상기 차량(10)이 중간 속도로 대상물과 비스듬히 추돌하는 경우의 예시에서는, 차체의 전방 부분에 큰 충격이 작용한다. 그러므로, 상기 차체의 전방 부분에 큰 충격이 작용하는 경우; 즉, 차체의 좌전방 부분 또는 우전방 부분에 큰 감속이 생성되는 경우에는, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 바닥부 감속(Gf)과 상기 속도 변화(Vn) 간의 관계로부터 결정된 위치가 상기 하이 맵 경계 위쪽의 영역에 위치되지 않더라도, 상기 위치가 로우 맵 경계 위쪽의 영역에(도 2의 빗금친 영역에) 위치되는 한, 상기 에어백 유닛(30)을 활성화시킨다.
한편, 차체의 전방 부분에 큰 충격이 작용하더라도 상기 에어백 유닛(30)이 활성화될 필요가 없는 방식으로 추돌이 발생할 수도 있다. 즉, 차량(10)이 대상물과 저속으로 정면 추돌하는 저속 정면 추돌의 경우나 또는 차량(10)이 저속으로 추돌하여 대상물 아래의 공간으로 들어가는 저속 언더라이드 추돌의 경우에, 상기 에어백 유닛(30)은 활성화될 필요가 없다. 이러한 추돌 형태의 경우에도, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 활성화결정맵의 로우 맵 경계를 기초로 하여, 상기 에어백 유닛(30)을 활성화시킬지 여부를 결정한다. 이는 도 3을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 도 3은 각각의 상이한 추돌 형태에 대한 마루 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 간의 관계를 보여준다. 도 3에는, 상기 차량(10)이 중간 속도로 비스듬한 추돌을 야기하는 경우에 대한 상기 관계가 실선으로 표시되어 있고; 상기 차량(10)이 저속(예컨대, 18 km/h)으로 정면 추돌을 야기하는 경우에 대한 상기 관계는 번갈아 있는 긴 선과 짧은 선으로 이루어지는 라인으로 표시되어 있으며; 상기 차량(10)이 저속으로 언더라이드 추돌을 야기하는 경우에 대한 상기 관계는, 2개의 짧은 선과 하나의 긴 선이 번갈아 있는 라인으로 표시되어 있다.
상기 차량(10)이 저속으로 대상물과 정면 추돌하는 경우나 또는 상기 차량(10)이 저속으로 언더라이드 추돌을 발생시키는 경우, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 바닥부 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 간의 관계로부터 결정된 위치가 도 3에 도시된 활성화결정맵 상의 로우 맵 경계와 하이 맵 경계 사이의 영역에 위치된다면, 상기 에어백 유닛(30)을 활성화시킨다. 만일 상기 활성화결정맵의 로우 맵 경계가 모든 시간에 유효하다면, 상기 에어백 유닛(30)이 활성화될 필요가 없는 저속 정면 추돌 또는 저속 언더라이드 추돌의 경우에도, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 바닥부 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 간의 관계로부터 결정된 위치가 상기 로우 맵 경계 위쪽의 영역에 위치된다면, 상기 에어백 유닛(30)을 활성화시킨다. 그러므로, 상기 로우 맵 경계는, 추돌 형태나 추돌 방식에 따라 변하는 차체의 전방 부분에서의 감속을 기초로 하여 유효화되거나 무효화된다.
상기 임계값 변경부(42)는 소정의 간격으로 상기 바닥부 감속(Gf)을 시간 적분하여, 상기 활성화 제어부(40)가 동작함에 따라, 단위 시간당 속도 변화(Vn)를 얻게 된다. 상기 임계값 변경부(42)는, 상기 바닥부 감속(Gf)으로부터 도출되는 속도 변화(Vn)와 상기 전방 센서(16)의 출력신호를 기초로 하여 검출되는 전방 감속(Gl) 사이의 관계로부터 결정되는 제1위치 또는 상기 속도 변화(Vn)와 상기 전방 센서(18)의 출력신호를 기초로 하여 검출되는 상기 전방 감속(Gr) 사이의 관계로부터 결정되는 제2위치를 포함하는 도 4에 도시된 전방 결정 맵의 영역을 결정한다.
도 4는 임계값 변동패턴(이하, "전방 임계값 변동패턴"이라 함)을 보여주는데, 여기서 상기 차체의 전방 부분에서의 감속이 비교되어, 도 2 및 도 3에 도시된 상기 결정 맵 상의 로우 맵 경계(활성화 임계값 변동패턴)가 유효화되거나 무효화될 것인지의 여부를 결정하게 된다. 도 4에서, 전방 임계값 변동패턴으로서의 역할 을 하는 전방 결정 맵 경계는 점선으로 표시되어 있다. 상기 전방 결정 맵 경계는, 상기 활성화 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하고 있는 상기 로우 맵 경계가 유효화되어야 하는 영역과 상기 로우 맵 경계가 무효화되어야 하는 영역 사이에 존재하도록 설정된다. 도 4에는, 상기 차량(10)이 중간 속도로 비스듬한 추돌을 야기하는 경우에 대한 상기 관계가 실선으로 표시되어 있고; 상기 차량(10)이 저속으로 정면 추돌을 야기하는 경우에 대한 상기 관계는 긴 선과 짧은 선이 번갈아 있는 라인으로 표시되어 있으며; 상기 차량(10)이 저속으로 언더라이드 추돌을 야기하는 경우에 대한 상기 관계는, 2개의 짧은 선과 하나의 긴 선이 번갈아 있는 라인으로 표시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 차체의 전방 부분에 작용하는 전방 감속(Gl, Gr)이 그 피크에 도달하는 타이밍은, 상기 바닥부 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 사이의 관계로부터 결정되는 위치가 도 3에 도시된 상기 활성화결정맵 상의 로우 맵 경계와 하이 맵 경계 사이의 영역에 위치된다는 조건 하에 상기 에어백 유닛(30)이 활성화되어야 하는 중간 속도로 상기 차량(10)이 비스듬한 추돌을 야기하는 경우와, 상기 에어백 유닛(30)이 이러한 조건 하에 활성화될 필요가 없는 저속으로 상기 차량(10)이 정면 추돌을 야기하는 경우, 및 상기 에어백 유닛(30)이 이러한 조건 하에 활성화될 필요가 없는 저속으로 상기 차량(10)이 언더라이드 추돌을 야기하는 경우 사이에서 변한다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 상술된 3가지 경우 각각에 있어서는, 상기 차체의 중앙 부분에서 작용하는 바닥부 감속(Gf)으로부터 도출되는, 단위 시간당 바닥부 속도 변화(Vn)와 전방 감속(Gl, Gr) 사이의 상이한 관계가 생성된다.
상기의 견해에서, 전방 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하는 전방 결정 맵 경계는, 상기 로우 맵 경계가 중간속도의 비스듬한 추돌의 경우에 유효화되고, 저속의 정면 추돌의 경우와 저속의 언더라이드 추돌의 경우에는 무효화되는 방식으로 상기 바닥부 속도 변화(Vn)와 상기 전방 감속(Gl, Gr) 간의 관계에 대하여 설정된다. 즉, 상기 임계값 -로우 맵 경계가 활성화 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하고 있는 지의 여부를 결정하기 위하여 상기 전방 감속(Gl, Gr)이 비교됨- 은 상기 바닥부 속도 변화(Vn) 에 따라 변경된다. 따라서, 상기 에어백 유닛(30)은 추돌 형태나 추돌 방식에 따라 적절하게 활성화될 수 있다.
그러므로, 상기 ROM(24)은, 상기 로우 맵 경계가 중간속도의 비스듬한 추돌의 경우에 유효화되고, 저속 정면 추돌의 경우와 저속 언더라이드 추돌의 경우에는 무효화되는 방식으로 상기 바닥부 속도 변화(Vn)와 상기 전방 감속(Gl, Gr) 간의 관계에 대하여 정의되는 상기 전방 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하는 상기 전방 결정 맵 경계를 저장한다. 특히, 상기 바닥부 속도 변화(Vn)가 두번째 값(Vn2) 보다 크지 않은 영역에서, 상기 전방 감속(Gl, Gr) 에 대한 임계값은, 상기 로우 맵 경계가 저속 언더라이드 추돌에 의해 유효화되지 않도록 소정의 큰 값(G3)으로 설정된다. 상기 바닥부 속도 변화(Vn)가 상기 두번째 값(Vn2)과 상기 두번째 값(Vn2)보다 큰 첫번째 값(Vn1) 사이에 있는 영역에서, 상기 전방 감속(Gl, Gr) 에 대한 임계값은, 상기 로우 맵 경계가 중간-속도의 비스듬한 추돌에 의해 유효화되도록 소정의 작은 값(G1)으로 설정된다. 또한, 상기 바닥부 속도 변화(Vn)가 상기 첫번째 값(Vn1)보다 큰 영역에서는, 상기 전방 감속(Gl, Gr) 에 대한 임계값은, 상기 로우 맵 경계가 저속의 정면 추돌에 의해 유효화되지 않도록 상기 값(G3)과 값(G1) 사이의 값(G2)으로 설정된다.
상기 임계값 변경부(42)가, 도 4에 도시된 전방 결정 맵을 기초로 하여, 상기 전방 감속(Gl, Gr)과 상기 바닥부 속도 변화(Vn) 사이의 관계로부터 결정되는 위치가 상기 전방 결정 맵 경계 위쪽의 영역(도 4의 점으로 표시된 영역)에 위치된다고 결정하면, 상기 임계값 변경부(42)는, 상기 활성화 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하는 로우 맵 경계를 유효화하기 위하여 상기 활성화 제어부(40)에 소정의 신호(이하, "로우 맵 유효화 신호"라 함)를 공급한다; 다시 말해, 상기 바닥부 감속(Gf)과 속도 변화(Vn) 사이의 관계로부터 결정되는 위치가 상기 로우 맵 경계와 상기 하이 맵 경계 사이의 영역에 위치되는 경우에 상기 에어백 유닛(30)이 활성화되도록 한다. 한편, 상기 임계값 변경부(42)가, 상기 전방 감속(Gl, Gr)과 상기 바닥부 속도 변화(Vn) 사이의 관계로부터 결정되는 위치가 도 4의 점으로 표시된 영역에 위치하지 않는다고 결정하면, 상기 임계값 변경부(42)는 상기 로우 맵 유효화 신호를 상기 활성화 제어부(40)에 공급하지 아니한다.
상기 심각성 결정부(44)는 소정의 간격으로 상기 바닥부 감속(Gf)를 시간 적분하여, 상기 활성화 제어부(40)가 동작함에 따라 단위 시간당 속도 변화(Vn)를 얻게 된다. 상기 심각성 결정부(44)는, 도 5에 도시된 심각성 결정 맵을 기초로 하여, 상기 속도 변화(Vn), 상기 전방 센서(16)의 출력신호를 기초로 하여 검출된 전방 감속(Gl) 및 상기 전방 센서(18)의 출력신호를 기초로 하여 검출된 전방 감속 (Gr)의 시간에 따른 변동들을 결정한다.
도 5는 추돌 속도가 높은 경우의 속도 변화(Vn) 및 전방 감속(Gl, Gr)의 시간에 따른 변동들과 추돌 속도가 낮은 경우의 속도 변화(Vn) 및 전방 감속(Gl, Gr)의 시간에 따른 변동들을 비교가능한 방식으로 보여준다. 도 5에서, 높은 추돌 속도(예컨대, 64 km/h)의 경우에 대한 상술된 변동은 긴 선과 짧은 선이 번갈아 있는 라인으로 표시되어 있고, 낮은 추돌 속도(예컨대, 40 km/h)의 경우에 대한 상술된 변동은 실선으로 표시되어 있다. 추돌 속도가 낮은 경우에는, 추돌의 심각성 정도가 낮고, 차체의 전방 부분이 적은 정도로 변형된다. 이와는 대조적으로, 추돌 속도가 높은 경우에는, 추돌의 심각성 정도가 높고, 상기 차체의 전방 부분이 큰 정도로 변형된다. 그러므로, 상기 전방 부분에 작용하는 충격이 소정 정도까지 증가되는 시간은 그 충격 속도가 증가할수록 증가한다. 이와 관련하여, 추돌 속도가 높은 경우에는, 도 5에 긴 선과 짧은 선을 번갈아 나타낸 라인으로 표시된 바와 같이, 상기 전방 부분에 작용하는 충격이 비교적 큰 레벨까지 증가된 후에도, 상기 차체의 중앙 부분은 그 때까지도 아직 아주 많이 감속되지 않는다. 즉, 차체의 중앙 부분이 추돌로 인하여 비교적 큰 정도까지 감속되었다면, 큰 충격이 이미 상기 차체의 전방 부분에 작용되었다. 한편, 상기 추돌 속도가 낮은 경우에는, 도 5에 실선으로 표시된 바와 같이, 상기 전방 부분에 작용하는 충격이 비교적 높은 레벨까지 증가되었다면, 상기 차체의 중앙 부분은 소정 정도까지 이미 감속되었다. 즉, 상기 차체의 중앙 부분이 추돌로 인하여 비교적 큰 정도까지 감속된 시간에도, 상기 차체의 전방 부분에 작용하는 충격은 아직까지도 아주 많이 증가되지 않았다.
그러므로, 상기 차량(10)의 추돌의 심각성 정도는, 바닥부 센서(14)의 출력신호를 기초로 하여 얻어지는 속도 변화(Vn)가 상기 차체의 중앙 부분이 소정 정도로 감속되는 경우에 도달하여야 하는 바닥부 감속 기준값(V0) 뿐만 아니라, 전방 감속(Gl, Gr)이 상기 차체의 전방 부분에 작용하는 충격이 커지는 경우에 도달하여야 하는 프리셋 기준값(preset reference value)을 설정함으로써 결정될 수 있다. 상기 바닥부 감속 기준값(V0)은, 상기 차체의 전방 부분에 작용하는 충격과 상기 차체의 중앙 부분의 속도 변화(Vn) 사이의 관계로부터 결정되는 값이고, 상기 심각성 정도가 높은 것으로 결정되는 영역과 상기 심각성 정도가 낮은 것으로 결정되는 영역 사이의 경계로서 설정된다.
상기 심각성 결정부(44)는 도 5에 도시된 심각성 결정 맵을 저장한다. 상기 심각성 결정 맵을 기초로 하여, 상기 심각성 결정부(44)는, 차체의 전방 부분에 작용하는 충격이 비교적 높은 레벨에 있는지 결정하고, 상기 전방 감속(Gl, Gr)이 상기 기준값보다 더 크고 상기 바닥부 속도 변화(Vn)이 상기 바닥부 감속 기준값(V0) 보다 더 클 경우, 상기 차체의 중앙 부분이 소정 정도까지 감속되었는지를 결정한다. 그러므로, 상기 심각성 결정부(44)는 상기 추돌 속도가 낮다고 결정한다; 즉, 심각성 정도가 낮고, 상기 출력 지연시간 변경부(46)에 낮은 심각성 정도 신호를 공급한다. 한편, 상기 전방 감속(Gl, Gr)이 상기 기준값보다 높고, 상기 바닥부 속도 변화(Vn)가 상기 바닥부 감속 기준값(V0)보다 높지 않은 경우에는, 상기 차체의 중앙 부분은, 상기 차체의 전방 부분에 작용하는 충격이 비교적 큰 레벨까지 증가된 후, 아주 많이 감속되지 않았다고 결정될 수 있다. 그러므로, 상기 심각성 결정 부(44)는 상기 추돌 속도가 높다고 결정한다; 즉, 심각성 정도가 높고, 상기 출력 지연시간 변경부(46)에 높은 심각성 정도 신호를 공급한다.
상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 에어백 유닛(30)에 공급되는 구동 신호가 하이 맵 경계 위쪽의 영역으로 들어갈 때에 생성되는 신호이거나 또는 상기 낮은 경계 위쪽의 영역으로 들어갈 때에 생성되는 신호인 지의 여부를 나타내는 소정의 정보(이하, "대칭성 플래그(FRG)"라 함)를 상기 활성화 제어부(40)로부터 수신한다. 상기 대칭성 플래그(FRG)는, 차량(10)이 당한 추돌이 상기 차량(10)의 중심축에 대하여 대칭인 경우; 예컨대 정면 추돌, 기둥 추돌, 또는 언더라이드 추돌이 중간 속도나 고속으로 발생하는 경우에 "TRUE" 상태로 설정되는 동안에 출력된다. 한편, 상기 대칭성 플래그(FRG)는, 차량(10)이 당한 추돌이 상기 차량(10)의 중심축에 대하여 비대칭인 경우; 예컨대 비스듬한 추돌이나 오프셋 추돌이 발생하는 경우에는 "FALSE" 상태로 설정되는 동안에 출력된다.
특히, 상기 임계값 변경부(42)가, 상기 활성화 제어부(40)에 의해 사용될 활성화 임계값 변동패턴으로서 하이 맵 경계를 선택하는 경우, 상기 바닥부 감속(Gf)는 전방 감속(Gl, Gr)에 관계 없이 높다. 이러한 상태에서, 상기 차량(10)의 추돌은 대칭성 추돌로 예측되고, 상기 대칭성 플래그(FRG)는 "TRUE"로 설정된다. 한편, 상기 임계값 변경부(42)가, 상기 활성화 제어부(40)에 의해 사용될 활성화 임계값 변동패턴으로서 로우 맵 경계를 선택하는 경우, 전방 감속(Gl, Gr)을 기초로 하여 결정이 이루어진다. 이러한 상태에서, 상기 차량(10)의 추돌은 비대칭성 추돌로 예측되고, 상기 대칭성 플래그(FRG)는 "FALSE"로 설정된다.
또한, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 심각성 결정부(44)로부터 낮은 심각성 정도 신호 또는 높은 심각성 정도 신호를 수신한다. 상술된 바와 같이, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는 대칭성 플래그(FRG) 및 낮은 심각성 정도 신호 또는 높은 심각성 정도 신호를 획득하고, 도 6에 도시된 지연시간 표를 기초로 하여, 상기 활성화 제어부(40)가 제2단계 구동 신호(the second stage drive signal)를 에어백 유닛(30)으로 출력하는 출력 타이밍을 결정한다. 그 후, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 출력 타이밍을 나타내는 점화 타이밍 신호를 상기 활성화 제어부(40)로 공급한다.
특히, 상기 활성화 제어부(40)로부터 획득한 대칭성 플래그(FRG)가 "TRUE"이면, 높은 심각성 정도 신호가 상기 심각성 결정부(44)로부터 획득되고, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 지연시간이 예컨대 0 초로 설정되는 것; 즉, 상기 에어백(36)의 (상기 점화 장치(38a, 38b) 중 하나에 의해 실행되는) 제1단계 점화와 (상기 점화 장치(38a, 38b) 중 나머지 다른 하나에 의해 실행되는) 제2단계 점화가 실질적으로 동시에 수행되는 것을 나타내는 점화 타이밍 신호를 상기 활성화 제어부(40)로 공급한다. 상기 활성화 제어부(40)로부터 획득한 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "TRUE"이고, 낮은 심각성 정도 신호가 상기 심각성 결정부(44)로부터 획득되는 경우, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 지연시간이 예컨대 30 msec로 설정되는 것; 즉, 상기 에어백(36)의 제2단계 점화가, 상기 에어백(36)의 제1단계 점화로부터 30 msec 경과 후에 수행되는 것을 나타내는 점화 타이밍 신호를 상기 활성화 제어부(40)로 공급한다.
또한, 상기 활성화 제어부(40)로부터 획득한 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "FALSE"이고, 높은 심각성 정도 신호가 상기 심각성 결정부(44)로부터 획득되는 경우에, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 지연시간이 예컨대 30 msec로 설정되는 것; 즉, 상기 에어백(36)의 제2단계 점화가, 상기 에어백(36)의 제1단계 점화로부터 30 msec 경과 후에 수행되는 것을 나타내는 점화 타이밍 신호를 상기 활성화 제어부(40)로 공급한다. 상기 활성화 제어부(40)로부터 획득한 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "FALSE"이고, 낮은 심각성 정도 신호가 상기 심각성 결정부(44)로부터 획득되는 경우, 상기 출력 지연시간 변경부(46)는, 상기 지연시간이 예컨대 100 msec로 설정되는 것; 즉, 상기 에어백(36)의 제2단계 점화가, 상기 에어백(36)의 제1단계 점화로부터 100 msec 경과 후에 수행되는 것을 나타내는 점화 타이밍 신호를 상기 활성화 제어부(40)로 공급한다. 따라서, 상기 활성화 제어부(40)는, 상기 출력 지연시간 변경부(46)로부터 획득한 점화 타이밍 신호에 따라 상기 에어백 유닛(30)의 구동 회로(32)에 구동 신호들을 출력한다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 시스템에서, 상기 에어백 유닛(30)은 도 7에 도시된 바와 같이 활성화된다. 특히, 상기 에어백 유닛(30)의 제1단계 점화는, 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 속도 변화(Vn)에 따라 변경되는 하이 맵 경계(임계값)를 초과하는 경우나 또는 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 속도 변화(Vn)에 따라 변경되는 로우 맵 경계(임계값)를 초과하고, 상기 전방 감속(Gl, Gr)이 상기 전방 속도 변화(Vn)에 따라 변경되는 전방 결정 맵 경계(임계값)를 초과하는 경우에 수행된다. 또한, 본 발명에 따른 시스템에서, 상기 대칭성 플래그(FRG)는, 상기 바닥 부 감속(Gf)이 상기 속도 변화(Vn)에 따라 변경되는 하이 맵 경계(임계값)을 초과하는 경우에 "TRUE"로 설정된다. 더욱이, 본 발명에 따른 시스템에서, 상기 에어백 유닛(30)의 제2단계 점화 타이밍은, 상기 심각성 결정 및 대칭성 플래그(FRG)의 결과들을 기초로 하여 설정되고, 이렇게 설정된 점화 타이밍을 기초로 하여 상기 에어백 유닛(30)의 제2단계 점화가 이루어진다.
이제, 탑승자 보호 장치용 활성화 제어 장치의 시스템의 동작을 상세히 설명할 것이다. 상기 차량(10)의 사용자가 예시되지 않은 점화 스위치를 "ON" 상태로 하는 경우, 상기 차량(10) 상에 장착된 상기 ECU(12)는 소정의 짧은 간격으로 도 8에 도시된 처리 프로그램을 반복해서 실행한다.
단계 S10에서부터 처리 프로그램의 실행을 개시할 때, 단계 S11에서는 상기 ECU(12)가 감속(Gf, Gl 및 Gr)을 검출한다. 특히, 상기 ECU(12)는 상기 바닥부 센서(14) 및 상기 전방 센서들(16, 18)로부터 출력신호들을 상기 입출력 회로(20)를 통해 획득하고, 상기 바닥부 감속(Gf) 및 상기 전방 감속들(Gl, Gr)을 검출한다. 상기 ECU(12)는 상기 RAM(26)의 소정의 저장 장소에 상기 검출된 바닥부 감속(Gf) 및 전방 감속들(Gl, Gr)을 임시로 저장한 다음, 단계 S12로 진행된다.
단계 S12에서, 상기 ECU(12)는 상기 대칭성 플래그(FRG)를 "FALSE"로 설정하는데, 이는 상기 차량(10)의 추돌이 비대칭 추돌 형태라는 것을 나타낸다. 그 후, 상기 ECU(12)는 상기 상술된 단계 S11에서 검출 및 임시로 저장된 바닥부 감속(Gf)로부터 속도 변화(Vn)를 산출하기 위하여 단계 S13으로 진행된다. 특히, 상기 ECU(12)는 바닥부 감속(Gf)를 획득하고, 이렇게 획득된 바닥부 감속(Gf)를 시간 적 분하여 속도 변화(Vn)를 산출하게 된다. 그런 다음, 상기 ECU(12)는 상기 RAM(26)의 소정의 저장 장소에 상기 산출된 속도 변화(Vn)를 임시로 저장한 다음, 단계 S14로 진행된다.
단계 S14에서, 상기 ECU(12)는 심각성 결정을 수행한다. 특히, 상기 ECU(12)는 우선 상기 ROM(24)에 저장된 심각성 결정 맵을 획득한다. 후속해서, 상기 ECU(12)는 상기 상술된 단계 S11에서 상기 RAM(26)에 임시로 저장된 전방 감속(Gl, Gr) 및 상기 상술된 단계 S13에서 상기 RAM(26)의 소정의 저장 장소에 저장된 속도 변화(Vn)를 획득한다. 그 후, 상기 ECU(12)는, 상기 획득된 전방 감속(Gl, Gr) 중 어느 하나가 기준값을 초과하는 지의 여부를 결정한다. 상기 획득된 전방 감속(Gl) 또는 감속(Gr)이 상기 기준값보다 크고, 상기 속도 변화(Vn)가 바닥부 감속 기준값(V0)보다 큰 경우, 상기 ECU(12)는 추돌의 심각성 정도가 낮다고 결정한다. 상기 전방 감속(Gl) 또는 감속(Gr)이 상기 기준값보다 크고, 상기 속도 변화(Vn)이 상기 바닥부 감속 기준값(V0)보다 크지 않은 경우, 상기 ECU(12)는 추돌의 심각성 정도가 높다고 결정한다. 상기 전방 감속(Gl, Gr)이 상기 기준값보다 크지 않은 경우에는, 상기 ECU(12)가 상기 처리 프로그램의 현재 실행을 종료한다.
단계 S14에서 심각성 결정의 종료 후, 상기 ECU(12)는 단계 S15에서 활성화 임계값 변동패턴을 산출한다. 특히, 상기 ECU(12)는 상기 ROM(24)에 저장된 활성화결정맵을 획득한다. 그 후, 상기 ECU(12)는 상기 상술된 단계 S13에서 상기 RAM(26)의 소정의 저장 장소에 저장된 속도 변화(Vn)를 획득하고, 상기 RAM(26)의 소정의 저장 장소에 상기 속도 변화(Vn)에 상응하는 하이 맵 경계 및 로우 맵 경계 의 값들을 임시로 저장한다.
단계 S15에서 상기 활성화 임계값 변동패턴의 산출 종료 후, 단계 S16에서, 상기 ECU(12)는 상기 전방 감속(Gl, Gr) 중 어느 것이 상기 전방 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하는 전방 결정 맵 경계보다 큰 지의 여부를 결정한다. 특히, 상기 ECU(12)는 상기 ROM(24)에 저장된 전방 결정 맵 및 상기 상술된 단계 S11에서 상기 RAM(26)에 임시로 저장된 전방 감속(Gl, Gr)을 획득한다. 후속해서, 상기 ECU(12)는, 상기 전방 감속(Gl, Gr) 중 어느 하나가 상기 전방 결정 맵 경계보다 큰 경우에 "Yes" 결정을 내리고, 그 후에 단계 S17로 진행된다.
단계 S17에서, 상기 ECU(12)는 상기 상술된 단계 S15에서 산출된 로우 맵 경계를 유효화하고, 상기 상술된 단계 S11에서 검출된 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 활성화 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하는 상기 로우 맵 경계의 값보다 큰 지의 여부를 결정한다. 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 로우 맵 경계보다 크지 않으면, 상기 ECU(12)는 단계 S17에서 "No" 결정을 내리고, 상기 처리 프로그램의 현재 실행을 종료하기 위하여 단계 S24로 진행된다. 한편, 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 로우 맵 경계보다 큰 경우에는, 상기 ECU(12)는 단계 S17에서 "Yes" 결정을 내리고, 단계 S18로 진행된다.
단계 S18에서, 상기 ECU(12)는 상기 에어백 유닛(30)의 제1단계 점화를 실행하기 위한 구동 신호를 출력한다. 특히, 상기 ECU(12)는, 상기 에어백(36)의 인플레이터(34a, 34b)의 점화 장치(38a, 38b) 중 하나를 활성화시키기 위하여 상기 에어백 유닛(30)의 구동 회로(32)에 구동 신호를 출력한다. 상기 에어백 유닛(30)에 서, 상기 구동 회로(32)는 상기 ECU(12)로부터 출력된 구동 신호를 획득하고, 상기 구동 신호를 기초로 하여 상기 구동 장치(38a, 38b) 중 하나를 활성화시킨다. 그 결과, 상기 에어백(36)이 상기 제1단계 점화를 통해 팽창되어 사용된다.
또한, 상기 획득된 전방 감속(Gl, Gr) 중 어느 것도 상기 전방 결정 맵 경계의 값보다 크지 않은 경우, 상기 ECU(12)는 상기 상술된 단계 S16에서 "No" 결정을 내리고, 그런 다음 단계 S19로 진행된다.
단계 S19에서, 상기 ECU(12)는 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 활성화 임계값 변동패턴으로서의 역할을 하는 하이 맵 경계보다 큰 지의 여부를 결정한다. 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 하이 맵 경계보다 크지 않으면, 상기 ECU(12)는 단계 S19에서 "No" 결정을 내리고, 상기 처리 프로그램의 현재 실행을 종료하기 위하여 단계 S24로 진행된다. 한편, 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 하이 맵 경계보다 큰 경우에는, 상기 ECU(12)는 단계 S19에서 "Yes" 결정을 내리고, 단계 S20으로 진행된다. 단계 S20에서, 상기 ECU(12)는, 상기 상술된 단계 S18에서와 동일한 방식으로 상기 에어백(36)의 제1단계 점화를 실행하기 위하여 상기 에어백 유닛(30)의 구동 회로(32)에 구동 신호를 출력한 다음, 단계 S21로 진행된다. 단계 S21에서, 상기 ECU(12)는 대칭성 플래그(FRG)를 "TRUE"로 설정하는데, 이는 상기 차량(10)의 추돌이 대칭성 추돌 형태라는 것을 나타낸다. 이러한 설정은 상기 바닥부 감속(Gf)이 상기 하이 맵 경계를 초과하기에 충분히 크기 때문에 수행되고, 상기 차량의 추돌은, 중간 속도나 고속의 정면 추돌, 기둥 추돌, 또는 언더라이드 추돌과 같은 대칭성 추돌이라고 예측된다.
상기 상술된 단계 S18의 처리 종료 후, 또는 상기 상술된 단계 S21의 처리 종료 후, 상기 ECU(12)는 단계 S22에서 지연시간을 결정한다. 특히, 상기 ECU(12)는 우선 상기 ROM(24)에 저장된 지연시간 표를 획득한다. 후속해서, 상기 획득된 지연시간 표를 기초로 하여, 상기 ECU(12)는 지연시간; 즉, 상기 에어백(36)의 제1단계 점화와 제2단계 점화 사이의 개재 시간을 결정한다. 특히, 상기 ECU(12)는 상기 상술된 단계 S14에서 결정된 심각성 정도 및 대칭성 플래그(FRG)의 현재 상태를 점검한다. 그 후, 상기 ECU(12)는 상기 점검된 심각성 정도 및 상기 대칭성 플래그(FRG)의 상태로부터 지연시간을 결정한다.
상기 상술된 단계 S22에서 지연시간 결정 처리의 종료 후, 단계 S23에서, 상기 ECU(12)는 상기 결정된 지연시간을 기초로 하여 상기 에어백 유닛(30)의 제2단계 점화를 실행하기 위한 구동 신호를 출력한다. 특히, 상기 ECU(12)는, 상기 상술된 단계 S18 또는 S20에서 상기 제1단계 점화에 대해 활성화되지 않은 점화 장치(38a, 38b) 중 다른 하나를 활성화시키기 위하여 상기 에어백 유닛(30)의 구동 회로(32)에 구동 신호를 출력한다. 상기 에어백 유닛(30)에서, 상기 구동 회로(32)는 상기 ECU(12)로부터 출력된 구동 신호를 획득하고, 상기 구동 신호를 기초로 하여, 상기 상술된 단계 S18 또는 S20에서 상기 제1단계 점화에 대해 활성화되지 않은 상기 점화 장치(38a, 38b) 중 다른 하나를 활성화시킨다. 그 결과, 상기 에어백(36)은, 상기 제1단계 점화에 이어서 일어나거나 또는 상기 제1단계 점화와 실질적으로 동시에 일어나는 제2단계 점화를 통해 더욱 팽창되어 사용된다. 상기 상술된 단계 S23에서 상기 제2단계 점화 처리의 종료 후, 상기 ECU(12)는 상기 처리 프로그램의 현재 실행을 종료시키기 위하여 단계 S24로 진행된다.
상기 상세한 설명으로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 상기 ECU(12)는 대칭성 플래그(FRG)로 표시되는 상기 차량(10)의 추돌 부분의 대칭성을 결정할 수 있다. 즉, 추돌이, 추돌 부분이 상기 차량(10)의 중심축에 대하여 대칭인 중간 속도 또는 고속의 정면 추돌, 기둥 추돌, 또는 언더라이드 추돌과 같은 대칭성 추돌이거나, 또는 추돌 부분이 상기 중심축에 대하여 비대칭인 비스듬한 추돌 또는 오프셋 추돌과 같은 비대칭성 추돌인지의 여부를 결정할 수 있다. 또한, 상기 ECU(12)는, 탑승자 보호 장치로서의 역할을 하는 상기 에어백 유닛(30)의 점화 장치(38a, 38b) 중 어느 하나의 활성화와 상기 점화 장치(38a, 38b) 중 나머지 다른 하나의 활성화 사이의 개재 시간(지연시간)을 변경할 수 있다. 그러므로, 상기 에어백 유닛(30)의 활성화는, 추돌 부분의 대칭성의 관점에서 추돌 형태에 따라 변하는 추돌 시간(즉, 추돌로부터 발생하는 차량(10)의 속도 변화(Vn) 또는 감속의 시간)에 따라 최적으로 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 에어백 유닛(30)은, 추돌로 인해 야기되는 충격으로부터 탑승자를 적절하게 보호할 수 있다.
또한, 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "FALSE" 상태에 있는 경우, 상기 ECU(12)는 상기 개재 시간(지연시간)을 증가시켜 상기 에어백 유닛(30)의 점화 장치(38a, 38b) 중 어느 하나의 활성화와 상기 에어백 유닛(30)의 점화 장치(38a, 38b) 중 나머지 다른 하나의 활성화 사이의 지연시간을 증가시킴으로써, 동작 주기(operated period)가 연장될 수 있다. 그러므로, 추돌로 인하여 야기되는 차량(10)의 속도 변화(Vn); 즉, 탑승자의 속도 변화(Vn)이 작은 비스듬한 추돌이나 오프셋 추돌의 경 우에도, 상기 ECU(12)가 상기 에어백 유닛(30)의 활성화된 상태가 적절하게 유지되는 방식으로 활성화 제어를 수행할 수 있게 되어, 상기 탑승자가 적절하게 보호될 수 있다. 한편, 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "TRUE" 상태에 있는 경우, 상기 탑승자의 속도 변화(Vn)은 높고, 그러므로 상기 ECU(12)가 상기 에어백 유닛(30)의 동작 주기가 보다 짧아지는 방식으로 활성화 제어를 수행할 수 있다. 따라서, 상기 탑승자가 적절하게 보호될 수 있다.
더욱이, 상기 ECU(12)는, 상기 대칭성 플래그(FRG)의 상태 및 추돌의 심각성 정도를 기초로 하여, 상기 에어백 유닛(30)의 제1단계 점화와 제2단계 점화간의 지연시간을 변경함으로써 상기 에어백 유닛(30)의 활성화를 최적으로 제어할 수 있다. 특히, 상기 심각성 정도가 높고(심각하고) 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "TRUE" 상태에 있으면, 상기 속도 변화(Vn)이 크고, 따라서 상기 ECU(12)는 지연시간을 0 초로 설정하면서 상기 에어백 유닛(30)의 점화 장치(38a, 38b)를 활성화시킨다. 상기 심각성 정도가 높고(심각하고) 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "FALSE" 상태에 있거나, 또는 상기 심각성 정도가 낮고(심각하지 않고) 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "TRUE" 상태에 있으면, 상기 속도 변화(Vn)은 비교적 크고, 따라서 상기 ECU(12)는 지연시간을 30 msec로 설정하면서 상기 에어백 유닛(30)의 점화 장치(38a, 38b)를 활성화시킨다. 상기 심각성 정도가 낮고(심각하지 않고) 상기 대칭성 플래그(FRG)가 "FALSE" 상태에 있는 경우, 상기 속도 변화(Vn)은 비교적 작고, 따라서, 상기 ECU(12)는 지연시간을 100 msec로 설정하면서 상기 에어백 유닛(30)의 점화 장치(38a, 38b)를 활성화시킨다. 따라서, 상기 에어백 유닛(30)은, 일어난 추돌의 성질 에 따라 정밀하게 조정된 최적의 방식으로 탑승자를 보호할 수 있다.
더욱이, 상기 바닥부 센서(14)의 출력신호로부터 검출된 바닥부 감속(Gf)의 크기를 기초로 하여, 상기 ECU(12)는, 상기 활성화 결정 패턴으로서의 역할을 하는 하이 맵 경계를 사용하여, 발생된 추돌이 대칭성 추돌이라고 결정할 수 있다. 그러므로, 상기 ECU(12)는, 대칭성 추돌이 발생되었고 탑승자의 속도 변화(Vn)이 크다고 신속하게 결정할 수 있어, 상기 에어백 유닛(30)이 최적의 방식으로 적절하게 활성화될 수 있고, 따라서 탑승자가 적절하게 보호될 수 있다.
상기 기술적 사상의 관점에서 본 발명의 수많은 수정예들과 변형예들이 가능하다는 것은 자명하다. 그러므로, 첨부된 청구범위의 범위 내에서, 특히 본 명세서에 기술된 것 이외의 방식으로 본 발명을 실시할 수도 있다는 것을 이해하여야만 한다.

Claims (6)

  1. 차량이 추돌하는 동안에 탑승자를 보호하는 탑승자 보호 장치의 활성화를 제어하기 위한 활성화 제어 장치에 있어서,
    소정의 위치에 위치될 차체에 배치되는 제1센서를 포함하되, 상기 제1센서는 상기 차량에 작용하는 감속에 상응하는 신호를 출력하고;
    상기 제1센서에 대하여 전방에 위치될 상기 차체에 배치되는 제2센서를 포함하되, 상기 제2센서는 상기 차량에 작용하는 감속에 상응하는 신호를 출력하며;
    상기 제1 및 제2센서로부터 출력된 상기 신호들을 기초로 하여, 상기 차량이 당한 추돌이 심각한지의 여부를 결정하기 위한 추돌 심각성 결정 수단;
    상기 제1 및 제2센서로부터 출력된 상기 신호들을 기초로 하여, 추돌에 수반되는 상기 차량의 추돌 부분이 대칭인지의 여부를 결정하기 위한 추돌 대칭성 결정 수단;
    상기 추돌 심각성 결정 수단에 의해 결정된 심각성 정도 및 상기 추돌 대칭성 결정 수단에 의해 수행된 대칭성 결정의 결과들을 기초로 하여, 상기 탑승자 보호 장치의 제1출력이 활성화될 때의 시점과 상기 탑승자 보호 장치의 제2출력이 활성화될 때의 시점 사이에 제공될 지연시간을 변경하기 위한 지연시간 변경수단; 및
    상기 지연시간 변경수단에 의해 변경된 상기 지연시간을 기초로 하여, 상기 탑승자 보호 장치의 상기 제1 및 제2출력들의 활성화를 제어하기 위한 활성화 제어 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 활성화 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분은 대칭성을 가지지 않는다고 결정하는 경우에, 상기 지연시간 변경수단은 상기 차량의 상기 추돌 부분이 대칭성을 가지는 경우에 비해 상기 지연시간을 증가시키는 것을 특징으로 하는 활성화 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌이 심각하다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가진다고 결정하는 경우, 상기 지연시간 변경수단은 상기 지연시간을 제로로 설정하고;
    상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌은 심각하다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분은 대칭성을 가지지 않는다고 결정하는 경우, 또는 상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌은 심각하지 않다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분은 대칭성을 가진다고 결정하는 경우, 상기 지연시간 변경수단은 상기 지연시간을 단시간으로 설정하며;
    상기 추돌 심각성 결정 수단이 상기 차량이 당한 추돌은 심각하지 않다고 결정하고 상기 추돌 대칭성 결정 수단이 상기 차량의 추돌 부분은 대칭성을 가지지 않는다고 결정하는 경우, 상기 지연시간 변경수단은 상기 지연시간을 장시간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 활성화 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량에 작용하고 상기 제1센서로부터 출력된 신호에 의해 표시되는 감속이 소정의 레벨보다 큰 경우에, 상기 추돌 대칭성 결정 수단은 상기 차량의 추돌 부분이 대칭성을 가진다고 결정하는 것을 특징으로 하는 활성화 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자 보호 장치는, 복수의 인플레이터를 포함하는 다단계 에어백 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성화 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1센서는 상기 차체의 중앙 부분에 제공되는 바닥부 터널 위에 또는 그 부근에 배치되고; 상기 제2센서는 상기 차체의 전방 부분에 제공되는 측면부재에 배치되는 것을 특징으로 하는 활성화 제어 장치.
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