KR20110046596A - 에어백 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 에어백 제어 시스템에 있어서, 차량의 수평(X축) 및 수직(Y축) 방향에 대한 가속도를 각각 감지하는 가속도 센서; 및 가속도 센서로부터 공급되는 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 발생된 충돌각 정보를 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 에어백 전개에 대한 에러율이 감소하여 에어백 제어 시스템에 대한 신뢰도를 더욱 향상할 수 있어 보다 안전한 에어백 제어 시스템의 상용화가 가능할 것으로 기대된다.

에어백, 가속도, 충돌각

Description

에어백 제어 시스템 및 방법{AIRBAG COTNROL SYSTEMD AND METHOD}

본 발명은 에어백 제어 시스템의 정확도를 향상하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 각 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에어백 전개 여부를 판정할 수 있도록 한 에어백 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

에어백 기술은 자동차 사고에 대하여 탑승 인원의 피해를 최소화하기 위한 장비로서 큰 역할을 하고 있으나, 에어백 오동작으로 인해 운전자가 외상을 입는 등 피해를 입는 사례도 종종 발생되어 왔다.

또한, 에어백 제어 시스템 내부에 설치되는 하나의 가속도 센서의 가속도 정보를 근거로 에어백 전개 여부를 결정하므로, 통상 정면에서 기 설정된 소정치 이상의 차량 속도로 충돌되는 경우에만 에어백 전개 여부를 판정하였다.

따라서 측면 충돌 또는 소정치 이하의 차량 속도에서의 충돌 시에는 에어백은 무용 지물이고 그로 인한 교통 사고 및 민원이 계속 발생하였다.

또한, 종래의 에어백 제어 장치(Airbag Control Unit, ACU)의 경우, 이러한 에어백의 오동작을 예방하기 위하여 에어백 전개 여부를 결정하는 중앙 처리 장치 와는 별도의 보조 처리 장치를 장착하여 중앙 처리 장치 및 보조 처리 장치 모두의 에어백 전개 명령이 있는 경우에만 에어백이 작동하도록 하는 방식을 채택하였다.

그러나, 종래의 보조 처리 장치에 의한 이중의 에어백 전개 제어의 경우에는 별도의 보조 처리 장치로 비용이 증가하고, 별도의 회로 구성이 불가피하여 시스템 복잡도를 증가시켜 결론적으로 더 많은 에러의 소지가 있는 것이 문제점이었다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은 소정 위치에 설치된 가속도 센서로부터 공급되는 각 수평 및 수직 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에어백 전개 여부를 판정하는 알고리즘을 통해 에어백의 전개 여부를 판정하는 에어백 제어 시스템을 제공하여, 다수의 가속도 센서로부터 공급되는 각 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에어백 전개 여부를 판정한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 다른 목적은 소정 위치에 설치된 다수의 가속도 센서로부터 공급되는 각 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에어백 전개 여부를 판정하는 알고리즘을 통해 에어백의 전개 여부를 판정하는 에어백 제어 방법을 제공하여, 다수의 가속도 센서로부터 공급되는 각 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌 각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에 어백 전개 여부를 판정한다.

상기 목적을 성취하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따른 에어백 제어 시스템은,

자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도를 각각 감지하는 가속도 센서; 및

상기 가속도 센서로부터 공급되는 가속도를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 발생하는 충돌각 정보를 전송하는 제어부를 포함한다.

바람직하게, 상기 제어부는,

기 설정된 소정 시간 주기로 수신되는 차량의 수평 및 수직 방향에 대한 각각의 가속도 정보를 수집하는 가속도 정보 수집 모듈;

상기 가속도 정보 수집 모듈로부터 공급되는 가속도 정보를 근거로 충돌 각을 연산하는 충돌각 연산 모듈;

상기 충돌각 연산 모듈의 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적한 후 누적 충돌각을 기 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과에 따라 발생한 충돌각 정보를 전송하는 충돌각 정보 생성 모듈을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 충돌각 연산 모듈은,

수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상일 때 수평 가속도(Y_Acc)를 수직 가속도(X_Acc)의 비와 기 설정된 오프셋 충돌각의 차로 설정되도록 구비될 수 있다.

바람직하게 상기 충돌각 연산 모듈은,

수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상이 아닌 경우 오프셋 충돌각으로 설정되도록 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 충돌각 정보 생성 모듈은,

상기 충돌각 연산 모듈의 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적하고,

상기 누적 충돌각과 기 설정된 임계치와 비교하며,

비교 결과에 따라 누적 충돌각이 상기 임계치 이상인 경우 상기 충돌각 정보를 에어백 전개하여야 하는 오프셋 충돌각 이상으로 판정하고 판정 결과를 전송하고,

상기 누적 충돌각이 기 설정된 임계치 이상이 아닌 경우 상기 충돌각 정보를 상기 오프셋 충돌각 이하로 판정하고 판정 결과를 전송하도록 구비될 수 있다.

상기 목적을 성취하기 위하여 본 발명의 다른측면에 따른 에어백 제어 방법은,

기 설정된 소정 주기로 수신되는 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도를 각각 감지하는 가속도 수집 단계;

다수의 가속도 센서로부터 공급되는 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌 각을 연산하는 충돌각 연산 단계; 및

상기 충돌각 연산 단계에서 연산된 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적하고 누적 충돌각을 기 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과에 따라 발생하는 충 돌각 정보를 충돌각 정보 생성 단계를 포함한다

바람직하게, 상기 충돌각 연산 단계는,

수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상일 때 수평 가속도(Y_Acc)를 수직 가속도(X_Acc)의 비와 기 설정된 오프셋 충돌각의 차로 설정되도록 구비될 수 있다.

바람직하게 상기 충돌각 연산 단계는,

수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상이 아닌 경우 오프셋 충돌각으로 설정되도록 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 충돌각 정보 생성 단계는,

상기 충돌각 연산 모듈의 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적하고,

상기 누적 충돌각과 기 설정된 임계치와 비교하며,

비교 결과에 따라 누적 충돌각이 상기 임계치 이상인 경우 상기 충돌각 정보를 에어백 전개하여야 하는 오프셋 충돌각 이상으로 판정하고 판정 결과를 전송하고,

상기 충돌각 정보 생성 단계는,

상기 누적 충돌각이 기 설정된 임계치 이상이 아닌 경우 상기 충돌각 정보를 상기 오프셋 충돌각 이하로 판정하고 판정 결과를 전송하도록 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면, 수평 및 수직 방향에 대한 가속도 센서로부터 공급되는 각 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에어백 전개 여부를 판정하는 알고리즘을 통해 에어백 전개에 대한 에러율이 감소하여 에어백 제어 시스템에 대한 신뢰도를 더욱 향상할 수 있어 보다 안전한 에어백 제어 장치의 상용화가 가능할 것으로 기대된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에어백 제어 시스템 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 에어백 제어 시스템의 블럭도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 에어백 제어 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도 센서로부터 공급되는 각 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에어백 전개 여부를 판정하는 알고리즘을 통해 에어백의 전개 여부를 판정하도록 구비되며, 상기 시스템은, 수평 및 수직 방향에 대한 가속도 센서(10) 및 제어부(30)를 포함한다.

상기 가속도 센서(10)는 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도를 각각 감지하는 통상적인 가속도 센서이다.

또한, 상기 제어부(30)는 기 설정된 소정 시간 주기로 수신되는 상기 수평 방향에 대한 수평 가속도 정보(X_Acc) 및 수직 방향에 대한 가속도 정보(Y_Acc)를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적한 후 누적 충돌각을 근거로 충돌각 정보를 발생하여 에어백 전개 여부를 판정하 도록 구비된다.

도 2는 상기 제어부의 구성을 상세하게 보인 도로서, 이에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)는, 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 각각의 가속도 정보(Y_Acc)(X_Acc)를 기 설정된 소정 시간 주기로 수신하는 가속도 정보 수집 모듈(31)과, 상기 가속도 정보 수집 모듈로부터 공급되는 가속도 정보(Y_Acc)(X_Acc)를 근거로 충돌각을 연산하는 충돌각 연산 모듈(33)과, 상기 충돌각 연산 모듈(33)의 연산된 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적한 후 누적 충돌각과 기 설정된 임계치와 비교하며 비교 결과에 따라 충돌각 정보를 발생하여 전송하는 충돌각 정보 생성 모듈(35)을 포함한다.

여기서, 상기 충돌각 연산 모듈(33)은 수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상일 때 수평 가속도(Y_Acc)를 수직 가속도(X_Acc)의 비와 기 설정된 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant)의 차로 설정되도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 충돌각 연산 모듈(33)은, 수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상이 아닌 경우 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant)으로 설정되도록 구비될 수 있다.

그리고, 상기 충돌각 정보 생성 모듈(35)는, 상기 충돌각 연산 모듈의 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적하고, 상기 누적 충돌각과 기 설정된 임계치와 비교하며, 비교 결과에 따라 누적 충돌각이 상기 임계치 이상인 경우 상기 충돌각 정보를 에어백 전개하여야 하는 오프셋 충돌각 이상으로 판정하고 판정 결과를 전송하도록 구비된다.

또한, 상기 충돌각 생성 모듈(35)는 상기 누적 충돌각이 기 설정된 임계치 이상이 아닌 경우 상기 충돌각 정보를 상기 오프셋 충돌각 이하로 판정하고 판정 결과를 전송하도록 구비될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 제어부(30)의 가속도 정보 수집 모듈(31)에서 기 설정된 소정 시간 주기로 수신되는 차량의 수평 방향 및 수직 방향에 대한 각각의 가속도 정보(Y_Acc)(X_Acc)를 각각 수집한다.

그리고, 상기 가속도 정보 수집 모듈(31)로부터 공급되는 가속도 정보(Y_Acc)(X_Acc)를 제공 받은 충돌각 연산 모듈(33)은, 상기 수집된 가속도 정보(Y_Acc)(X_Acc), 및 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant)를 근거로 충돌각을 발생한다.

여기서, 상기 충돌각은, 수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상일 때 누적 수평 가속도(Y_Acc)와 누적 수직 가속도(X_Acc)의 비를 기 설정된 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant)의 감산하는 연산을 통해 산출되고, 수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상이 아닌 경우 상기 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant)으로 충돌각을 산출한다.

도 3은 상기 충돌각에 따른 모듈의 출력 신호를 보인 파형도들이다.

상기 충돌각이 30도인 경우 가속도 센서(Y_Acc)(X_Acc)는 도 3의 a)에 도시된 바와 같고 그에 따른 충돌각은 도 3의 b)에 도시된 바와 같다.

그러나 상기 충돌각이 0도인 경우 가속도 센서(Y_Acc)(X_Acc)는 도 3의 c)에 도시된 바와 같고, 그에 대한 충돌각은 도 3의 d)에 도시된 바와 같다.

상기 충돌각을 제공받은 상기 충돌각 정보 생성 모듈(35)은 미리 정해진 설정 시간 동안 상기 충돌각을 누적하고, 누적 충돌각을 기 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과 상기 충돌각이 상기 임계치 이상인 경우 상기 충돌각 정보를 에어백을 전개하여야 하는 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant) 이상으로 판정하여 판정 결과를 에어백 구동 시스템으로 제공한다.

그러나, 상기 누적 충돌각이 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 충돌각 정보는 상기 충돌각 정보를 에어백을 전개하여야 하는 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant) 이하로 판정하고 판정 결과를 에어백 구동 시스템으로 제공한다.

상기 에어백 구동 시스템은 상기 충돌각 정보 생성 모듈(35)로부터 공급되는 충돌각 정보를 근거로 에어백 개폐 여부를 판정하여 에어백을 구동한다.

이에 첨부된 도 4를 참조하여 에어백 제어 방법의 동작 과정을 설명한다.

우선 제어부(30)는 단계(101)를 통해 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도 정보가 수신하고, 이어 단계(103)를 통해 수신된 가속도 정보 및 오프셋 충돌각을 근거로 충돌각을 연산한다.

그리고, 상기 제어부(30)는 단계(105)를 통해 연산된 충돌각과 기 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과 충돌각이 상기 임계치 이상인 경우 단계(107)를 통해 상기 충돌각 정보를 상기 충돌각 정보를 에어백을 전개하여야 하는 오프셋 충 돌각(XY_ANGLE_Constant) 이상으로 판정하여 판정 결과를 에어백 구동 시스템으로 제공한다.

그러나, 상기 단계(105)에서, 상기 누적 충돌각이 상기 임계치 이상이 아닌 경우 상기 충돌각 정보는 상기 충돌각 정보를 에어백을 전개하여야 하는 오프셋 충돌각(XY_ANGLE_Constant) 이하로 판정되고 판정 결과는 에어백 구동 시스템으로 제공된다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따르면, 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 에어백 전개 여부를 판정하는 알고리즘을 통해 에어백의 전개 여부를 판정하여 에어백 전개에 대한 에러율이 감소하여 에어백 제어 시스템에 대한 신뢰도를 더욱 향상할 수 있어 보다 안전한 에어백 제어 장치의 상용화가 가능할 것으로 기대된다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사 상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 제어 장치의 블럭도이다.

도2는 도 1에 도시된 제어부의 구성을 보인 도이다.

도 3은 도 1에 도시된 제어부의 각 모듈의 출력 신호를 보인 파형도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에어백 제어 과정을 보인 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 부호 설명>

10 : 가속도 센서

30 : 제어부

31 : 가속도 정보 수집 모듈

33 : 충돌각 연산 모듈

35 : 충돌각 정보 생성 모듈

Claims (11)

1. 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도를 감지하는 가속도 센서; 및

   상기 가속도 센서로부터 공급되는 가속도를 근거로 차량의 충돌각을 연산하고 연산된 충돌각을 근거로 발생하는 충돌각 정보를 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,

   기 설정된 소정 시간 주기로 수신되는 차량의 수평 및 수직 방향에 대한 각각의 가속도 정보를 수집하는 가속도 정보 수집 모듈;

   상기 가속도 정보 수집 모듈로부터 공급되는 가속도 정보를 근거로 충돌 각을 연산하는 충돌각 연산 모듈; 및

   상기 충돌각 연산 모듈의 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적한 후 누적 충돌각을 기 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과에 따라 발생한 충돌각 정보를 전송하는 충돌각 정보 생성 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 충돌각 연산 모듈은,

   수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상일 때 수평 가속도(Y_Acc)를 수직 가속도(X_Acc)의 비와 기 설정된 오프셋 충돌각의 차로 설정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 시스템.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 충돌각 연산 모듈은,

   수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상이 아닌 경우 오프셋 충돌각으로 설정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 시스템.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 충돌각 정보 생성 모듈은,

   상기 충돌각 연산 모듈의 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적하고,

   상기 누적 충돌각과 기 설정된 임계치와 비교하며,

   비교 결과에 따라 누적 충돌각이 상기 임계치 이상인 경우 상기 충돌각 정보를 에어백 전개하여야 하는 오프셋 충돌각 이상으로 판정하고 판정 결과를 전송하는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 시스템.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 충돌각 정보 생성 모듈은,

   상기 누적 충돌각이 기 설정된 임계치 이상이 아닌 경우 상기 충돌각 정보를 상기 오프셋 충돌각 이하로 판정하고 판정 결과를 전송하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 시스템.
7. 기 설정된 소정 주기로 수신되는 자동차의 수평 및 수직 방향에 대한 가속도를 각각 감지하는 가속도 수집 단계;

   다수의 가속도 센서로부터 공급되는 가속도 정보를 근거로 차량의 충돌 각을 연산하는 충돌각 연산 단계; 및

   상기 충돌각 연산 단계에서 연산된 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적하고 누적 충돌각을 기 설정된 임계치와 비교하고 비교 결과에 따라 발생하는 충돌각 정보를 충돌각 정보 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 방법.
8. 청구항 7에 있어서, 상기 충돌각 연산 단계는,

   수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상일 때 수평 가속도(Y_Acc)를 수직 가속도(X_Acc)의 비와 기 설정된 오프셋 충돌각의 차로 설정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 방법.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 충돌각 연산 단계는,

   수평에 대한 수평 가속도(X_Acc)와 수직 방향(Y)에 대한 수직 가속도(Y_Acc)가 기 설정된 임계치(th) 이상이 아닌 경우 오프셋 충돌각으로 설정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 방법.
10. 청구항 9에 있어서, 상기 충돌각 정보 생성 단계는,

    상기 충돌각 연산 모듈의 충돌각을 미리 정해진 설정 시간 동안 누적하고,

    상기 누적 충돌각과 기 설정된 임계치와 비교하며,

    비교 결과에 따라 누적 충돌각이 상기 임계치 이상인 경우 상기 충돌각 정보를 에어백 전개하여야 하는 오프셋 충돌각 이상으로 판정하고 판정 결과를 전송하는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 방법.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 충돌각 정보 생성 단계는,

    상기 누적 충돌각이 기 설정된 임계치 이상이 아닌 경우 상기 충돌각 정보를 상기 오프셋 충돌각 이하로 판정하고 판정 결과를 전송하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 에어백 제어 방법.

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