KR20100029913A - 에어백 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 에어백 제어시스템은 차량의 도어 내부에 설치되는 송신 센서부와, 상기 송신 센서부와 대향 설치되어 송신 센서부로부터 신호를 수신받는 수신 센서부와, 상기 수신 센서부로부터 신호 수신 여부를 제공받아 신호가 미수신되었다고 판단되면 에어백을 전개시키는 제어부를 포함한다.
상기와 같은 발명은 차량의 도어에 센서부를 마련함으로써, 도어 전반에 걸친 충돌 변형량을 감지할 수 있는 효과가 있으며, 충돌 변형량의 조기 감지로 탑승자를 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.
에어백, 제어부, 송신 센서부, 수신 센서부, 도어

Description

에어백 제어시스템{AIRBAG CONTROL SYSTEM}
본 발명은 에어백 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측면 에어백을 적절한 시기에 전개시키기 위한 에어백 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 내부에는 충돌 사고시 탑승자를 보호하기 위한 에어백이 설치되어 있으며, 이러한 에어백은 운전자의 전방 또는 측면에서 전개되어 운전자를 보호하는 역할을 한다.
특히, 차량의 측면 충돌시 운전자의 측면에서 전개되는 측면 에어백은 차량의 측면에 설치되는 사이드 임팩트 센서(Side Impact Sensor, SIS)로부터 충돌을 감지하면 SIS에서 받아들이는 감속도 값(G)과 에어백의 전개를 제어하는 에어백 컨트롤 유닛(Airbag Control Unit, ACU)의 Y축 센서에서 받아들이는 G값을 근거로 충돌 상태를 판단하여 전개된다.
하지만, 상기와 같은 측면 에어백은 충돌 시 발생하는 G값에 의존하여 전개되기 때문에 비정상적인 강도 예컨대 필요 이상의 강도로 도어가 닫히거나, 도로 연석 사면 충돌 시 미전개되도록 전개 시점을 제어하는데 한계점을 가지는 문제점이 발생된다.
또한, SIS 장착부에서 멀수록 감속도 전달 지역이 커지기 때문에 G값에 의존한 에어백 전개 임계값 설정으로 인해 실제 전개 필요 조건에서의 시험 조건별 요구 전개 시간을 만족할 수 있는 전개 시점을 확보하기 어려운 문제점이 야기된다.
또한, 국부 충돌(Pole Impact) 시 차체 변형은 없으나, 센서측에 전달되는 감속도 값이 임계값에 미달되어 에어백의 지연 전개 또는 미전개 발생 가능성이 높아 운전자를 안전하게 보호하기 힘든 문제점이 발생된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 측면 에어백을 적절한 시기에 전개시켜 탑승자를 안전하게 보호하기 위한 에어백 제어시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 에어백 제어시스템은 차량의 도어 내부에 설치되는 송신 센서부와, 상기 송신 센서부와 대향 설치되어 송신 센서부로부터 신호를 수신받는 수신 센서부와, 상기 수신 센서부로부터 신호 수신 여부를 제공받아 신호가 미수신되었다고 판단되면 에어백을 전개시키는 제어부를 포함한다.
상기 제어부에는 감속도 센서가 더 마련되고, 감속도 센서로부터 충돌값이 기준값 이상이라고 판단되면 수신 센서부로부터 신호의 미수신 여부를 판단하여 측면 에어백을 전개시킬 수 있다.
상기 차량의 도어는 차량의 내부를 향하는 인너 패널과, 차량의 외부를 향하는 아우터 패널로 구성되고, 상기 송신 센서부 및 수신 센서부는 아우터 패널의 내측에 장착될 수 있다.
상기 송신 센서부 및 수신 센서부는 아우터 패널에 상하 이격되어 다수개가 구비될 수 있다.
상기 송신 센서부 및 수신 센서부는 광센서 또는 초음파 센서일 수 있다.
본 발명은 차량의 도어에 센서부를 마련함으로써, 도어 전반에 걸친 충돌 변형량을 감지할 수 있는 효과가 있으며, 충돌 변형량의 조기 감지로 탑승자를 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 폴 충돌에 대한 법규 시험에 대해 광센서의 적용으로 에어백의 전개 시간을 효과적으로 판단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제어부의 y축 감속도 센서로부터의 충돌값을 에어백 전개 여부를 판단함으로써, 에어백의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템을 나타낸 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 센서부가 차량의 도어에 장착된 모습을 나타낸 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 작동을 나타낸 단면도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 센서부가 차량의 도어에 장착된 모습을 나타낸 변형예이고, 도 7은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 작동 과정을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 제어부에서 측정되는 y축 감속도 그래프를 나타낸 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 에어백 제어시스템은 차량의 도어(100)에 설치되는 송신 센서부(210) 및 수신 센서부(220)와, 상기 수신 센서부(220)로부터 신호 수신 여부를 제공받아 신호가 미수신되었다고 판단되면 측면 에어백을 전개시키는 제어부(300)를 포함한다.
송신 센서부(210)는 차량의 도어(100)의 내측에 설치되며, 보다 구체적으로는 차량의 도어(100)를 구성하는 인너 패널(110)과 아우터 패널(120) 사이에 장착된다. 이러한 송신 센서부(210)는 인너 패널(110) 또는 아우터 패널(120)에 부착 또는 브라켓 같은 결합 부재(미도시)에 의해 결합될 수 있으며, 차량의 도어(100)에 직접적인 충격이 가해지는 아우터 패널(120)에 장착되는 것이 바람직하다.
수신 센서부(220)는 송신 센서부(210)와 대향 마련되도록 차량의 도어(100)를 이루는 아우터 패널(120)의 내측에 설치되며, 송신 센서부(210)로부터 발생된 신호를 감지하는 역할을 한다.
송신 센서부(210) 및 수신 센서부(220)는 도어(100)의 양 가장자리에 설치되는 것이 바람직하며, 송신 센서부(210) 및 수신 센서부(220)가 서로를 향하도록 설치되면 어느 위치에 설치되어도 무방하다. 하지만, 미미한 진동 및 조립 오차를 고려하여 신호 수신 및 마진을 흡수할 수 있도록 수신 범위를 고려하여 설계하여 센서부(200)를 장착하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 송신 센서부(210) 및 수신 센서부(220)의 센서로는 광센서 또는 초음파 센서 등이 사용될 수 있다.
차량이 주행중일 경우, 송신 센서부(210)는 항상 신호를 발생시키며, 수신 센서부(220)는 송신 센서부(210)로부터 발생된 신호를 수신받는다. 이로 인해 수신 센서부(220)의 신호 감지 여부에 따라 측면 도어가 변형되는 것을 알 수 있으며, 차량의 측면에 충돌이 일어난 것을 알 수 있다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량의 측면 도어(100)에 충돌이 발생될 경우, 도어의 아우터 패널(120)은 인너 패널(110)을 향해 변형되고, 변형된 아우터 패널(120)에 의해 송신 센서부(210)로부터 발생되는 신호가 차단되어 수신 센서부(220)는 신호를 감지하지 못한다. 이로 인해 차량의 측면에 충돌이 일어난 것을 알 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 충돌에 의해 송신 센서부(210)가 장착된 위치의 도어 아우터 패널(120)이 변형될 경우, 송신 센서부(210)로부터 발생된 신호는 신호 경로가 변경되어 수신 센서부(220)는 송신 센서부(210)로부터 발생된 신호를 감지하지 못한다. 이로 인해 차량의 측면에 충돌이 일어난 것을 알 수 있다.
이와 마찬가지로, 충돌에 의해 수신 센서부(220)가 장착된 위치의 도어 아우터 패널(120)이 변형될 경우, 송신 센서부(210)는 수신 센서부(220)를 향해 신호를 발생하지만, 수신 센서부(220)의 틀어짐에 의해 신호를 감지하지 못한다. 이로 인해 차량의 측면에 충돌이 일어난 것을 알 수 있다.
상기와 같이, 수신 센서부(220)가 송신 센서부(210)로부터 발생된 신호를 감지하면, 정상 상태로 인식하여 충돌이 발생되지 않았다고 인식할 수 있으며, 수신 센서부(220)가 송신 센서부(210)로부터 발생된 신호를 감지하지 못하면, 도어(100)에 변형에 가해져 차량에 측면 충돌이 일어났다는 것을 알 수 있다.
제어부(ACU, 300)는 수신 센서부(220)로부터 송신 센서부(210)가 발생한 신호를 감지했는지 신호 수신 여부를 감지하고, 이에 에어백의 전개 시점을 결정하는 역할을 한다.
수신 센서부(220)로부터 신호가 수신되었는지 여부를 제공받아 신호가 미수신되었다고 판단되면 제어부(300)는 도어(100)에 변형이 일어나 충돌이 발생되었다고 판단할 수 있으며, 이로 인해 에어백을 전개시켜 운전자를 보호할 수 있다. 반면, 수신 센서부(220)로부터 신호가 수신되었다고 판단되면 충돌이 발생되지 않았다고 판단하여 에어백을 미전개 시킬 수 있다.
상기에서는 수신 센서부(220)의 신호 수신 여부에 따라서 충돌 여부를 판단하였지만, 예컨대, 송신 센서부(210) 또는 수신 센서부(220) 중 어느 하나가 고장날 경우, 측면 에어백은 미전개되어야 한다. 이를 위해 제어부(300)는 차량이 받는 충돌값을 측정하여 실제 충돌 여부를 판단해야 한다.
이를 위해 제어부(300)에는 차량의 x축, y축에서 받는 감속도 센서값 예컨대, 충돌값을 측정할 수 있도록 감속도 센서(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 측면 에어백 전개 여부를 판단하기 위해 y축 감속도 센서값이 기준값 이상인지 판단하여 실제 충돌 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 기준값은 실제 충돌량에 대한 충돌값으로, 미리 실험된 실험값에 의해 결정될 수 있다.
따라서, 제어부(300)는 y축 감속도 센서값과 수신 센서부(220)의 신호 수신 여부를 동시에 판단하여 측면 에어백을 전개시킬 수 있다. 예컨대, y축 감속도 센서값이 기준값 이상이고, 수신 센서부(220)로부터 신호가 미수신되었다고 판단되면 충돌이 발생되었다고 판단할 수 있으며, 이로 인해 측면 에어백을 전개시켜 운전자를 보호할 수 있다.
본 발명에 따른 송신 센서부 및 수신 센서부는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 장착될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 송신 및 수신 센서부(400)는 차량의 뒷 좌석의 측면에 설치된 도어에 설치될 수 있으며, 이로 인해 뒷 자석 탑승자를 안전하게 보호할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 송신 및 수신 센서부(200, 500)는 아우터 패널에 상하로 이격되도록 다수개가 배치될 수 있으며, 이로 인해 차량의 도어의 변형을 좀더 미세하게 감지할 수 있는 효과가 있다. 상기와 같이, 송신 센서부 및 수신 센서부의 개수는 한정되지 않으나, 센서의 개수가 많을수록 그 감지 성능은 향상될 수 있다.
상기에서는 송신 센서부 및 수신 센서부를 각각 마련하여 설치하였지만, 이에 한정되지 않고, 송/수신이 가능한 센서부를 대향 설치할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 작동을 살펴본다.
먼저, 운전자가 차량이 작동되도록 시동을 온 시키는 단계(S100)를 수행한다. 이어서, 수신 센서부(220)로부터 송신 센서부(210)에서 발생된 신호를 감지하 는지 여부를 판단하여 센서부(200)의 작동이 정상인지 여부를 판단하는 단계(S200)를 수행한다.
센서부(200)의 작동이 정상이라고 판단되면 y축 감속도 센서로부터 충돌값이 기준값 이상인지 판단하는 단계(S300)를 수행한다. 여기서, 기준값은 미리 실험된 충돌 데이터에 의해 결정될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 설정할 수 있다. 즉, 충돌값이 기준값 이상이라고 판단되면 실제 충돌이 일어났다고 판단할 수 있다.
반면, 센서부의 작동이 정상이 아니라고 판단되면, 센서부가 고장 났다고 판단하고, 에어백 경고등을 점등하는 단계(S400)를 수행하여 고장 유무를 운전자에게 알려줄 수 있다.
y축 감속도 센서로부터 충돌값이 기준값 이상이라고 판단되면, 수신 센서부(220)로부터 신호가 오프 되었는지 판단하는 단계(S500)를 수행한다. 이어서, 수신 센서부(220)의 신호가 오프되었다고 판단되면 충돌이 발생했다고 판단하여 측면 에어백을 전개시키는 단계(S600)를 수행하여 에어백 제어시스템의 작동을 마친다.
반면, y축 감속도 센서로부터 충돌값이 기준값 미만이라고 판단되면, 수신 센서부로부터 신호가 오프되었는지 판단하는 단계(S700)를 수행하고, 신호가 오프되었다고 판단되면 센서가 고장났다고 판단하여 에어백 경고등을 점등하는 단계(S800)를 수행한다. 신호가 오프되지 않았다고 판단되면, 충돌값이 기준값 이상인지 판단하는 단계(S300)를 재수행하게 된다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 에어백 제어시스템은 차량의 도어에 센서부를 마련함으로써, 도어 전반에 걸친 충돌 변형량을 감지할 수 있는 효과가 있으며, 충돌 변형량의 조기 감지로 탑승자를 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 폴 충돌에 대한 법규 시험에 대해 광센서의 적용으로 에어백의 전개 시간을 효과적으로 판단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제어부의 y축 감속도 센서로부터의 충돌값을 에어백 전개 여부를 판단함으로써, 에어백의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 센서부를 차량의 도어 측면에 설치하였지만, 이에 한정되지 않고, 차량의 전방에 설치하여 차량 전방 충돌에 의해 에어백 전개 여부 시점을 판단할 수 있으며, 제어부의 x축 감속도 센서를 이용하여 더욱 효과적으로 에어백의 전개 시점을 판단할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템을 나타낸 개략 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 센서부가 차량의 도어에 장착된 모습을 나타낸 단면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 작동을 나타낸 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 센서부가 차량의 도어에 장착된 모습을 나타낸 변형예.
도 7은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 작동 과정을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명에 따른 에어백 제어시스템의 제어부에서 측정되는 y축 감속도 그래프를 나타낸 그래프.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110: 인너 패널 120: 아우터 패널
210: 송신 센서부 220: 수신 센서부
300: 제어부

Claims (5)

  1. 차량의 도어 내부에 설치되는 송신 센서부;
    상기 송신 센서부와 대향 설치되어 송신 센서부로부터 신호를 수신받는 수신 센서부; 및
    상기 수신 센서부로부터 신호 수신 여부를 제공받아 신호가 미수신되었다고 판단되면 에어백을 전개시키는 제어부;
    를 포함하는 에어백 제어시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부에는 감속도 센서가 더 마련되고, 감속도 센서로부터 충돌값이 기준값 이상이라고 판단되면 수신 센서부로부터 신호의 미수신 여부를 판단하여 측면 에어백을 전개시키는 에어백 제어시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량의 도어는 차량의 내부를 향하는 인너 패널과, 차량의 외부를 향하는 아우터 패널로 구성되고, 상기 송신 센서부 및 수신 센서부는 아우터 패널의 내측에 장착되는 에어백 제어시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 송신 센서부 및 수신 센서부는 아우터 패널에 상하 이격되어 다수개가 구비되는 에어백 제어시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 송신 센서부 및 수신 센서부는 광센서 또는 초음파 센서인 에어백 제어시스템.
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