KR20110121939A - 에어백 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

에어백 제어장치 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

자동차가 충돌감지센서와 인접하지 않은 부분이 충돌되더라도 차체의 변형량에 따라 에어백의 전개여부를 제어할 수 있는 에어백 제어장치 및 제어방법이 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치는, 차체에 배치되어 상기 차체의 충돌을 검출하는 충돌감지센서와, 상기 차체에 배치되어 상기 차체의 변형량을 검출하는 변형량 감지센서와, 상기 충돌감지센서에서 검출된 값을 이용하여 얻은 제1 충격량이 제1 임계값을 넘으면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 무시하고 상기 에어백이 전개되도록 제어하고, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 이용하여 얻은 제2 충격량이 제2 임계값을 넘는지 여부에 따라 상기 에어백의 전개여부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어방법은, 차체에 배치된 충돌감지센서에서 상기 차체의 충돌을 검출하는 제1 단계와, 상기 차체에 배치된 변형량 감지센서에서 상기 차체의 변형량을 검출하는 제2 단계와, 상기 충돌감지센서에서 검출된 값을 이용하여 얻은 제1 충격량이 제1 임계값을 넘으면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 무시하고 상기 에어백이 전개되도록 제어하고, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 이용하여 얻은 제2 충격량이 제2 임계값을 넘는지 여부에 따라 상기 에어백의 전개여부를 제어하는 제3 단계;를 포함한다.

Description

에어백 제어장치 및 제어방법{Apparatus and method for controlling air-bag}
본 발명은 에어백 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 충돌여부를 감지할 수 있는 센서뿐만 아니라 차체의 변형량을 감지할 수 있는 센서가 배치된 에어백 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 자동차의 충돌시에 차체의 구조물과 승객과의 사이에서 전개되어, 상기 승객이 상기 차체의 구조물에 직접 접촉되어 부상을 당하는 것을 방지하기 위한 에어백장치가 구비되어 있다.
상기 에어백장치는 상기 차체의 충돌여부를 검출할 수 있는 센서를 상기 차체에 장착하고, 상기 센서에서 검출된 값에 따라 충격량을 산출하여 그 충격량이 임계값보다 클 경우에 에어백이 전개되도록 제어하는 ACU(Air-bag Control Unit)를 포함하여 구성된다.
그런데, 자동차가 상기 센서에 인접하지 않은 부분이 충돌되었을 경우, 예를 들면 승용차가 상대적으로 차고가 높은 트럭과 충돌하였을 경우에는, 승용차가 트럭 밑으로 들어가는 현상(언더라이드;Underride) 때문에, 상기 승용차가 트럭과 충돌되는 부분이 상기 센서로부터 떨어진 윗부분이 충돌되고, 이와 같은 경우에는 상기 센서에서 정확한 신호를 상기 ACU로 전달하지 못하기 때문에, 상기 에어백이 전개되지 않는 문제점이 발생한다.
따라서, 상기와 같이 자동차가 상기 센서에 인접하지 않은 부분이 충돌되더라도, 에어백이 전개되도록 하여서 승객을 보호할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 자동차가 충돌감지센서에 인접하지 않은 부분이 충돌되더라도, 차체의 변형량에 따라 에어백의 전개여부를 제어할 수 있는 에어백 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치는, 차체에 배치되어 상기 차체의 충돌을 검출하는 충돌감지센서와, 상기 차체에 배치되어 상기 차체의 변형량을 검출하는 변형량 감지센서와, 상기 충돌감지센서에서 검출된 값을 이용하여 얻은 제1 충격량이 제1 임계값을 넘으면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 무시하고 상기 에어백이 전개되도록 제어하고, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 이용하여 얻은 제2 충격량이 제2 임계값을 넘는지 여부에 따라 상기 에어백의 전개여부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어방법은, 차체에 배치된 충돌감지센서에서 상기 차체의 충돌을 검출하는 제1 단계와, 상기 차체에 배치된 변형량 감지센서에서 상기 차체의 변형량을 검출하는 제2 단계와, 상기 충돌감지센서에서 검출된 값을 이용하여 얻은 제1 충격량이 제1 임계값을 넘으면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 무시하고 상기 에어백이 전개되도록 제어하고, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 이용하여 얻은 제2 충격량이 제2 임계값을 넘는지 여부에 따라 상기 에어백의 전개여부를 제어하는 제3 단계;를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 에어백 제어장치 및 제어방법에 따르면, 차체에 상기 차체의 충돌을 검출하는 충돌감지센서뿐만 아니라, 상기 차체의 변형량을 검출하는 변형량 감지센서가 배치되어서, 상기 충돌감지센서 및 변형량 감지센서를 통해 검출된 값에 따라 제어부에서 에어백의 전개여부를 제어하기 때문에, 자동차가 상기 충돌감지센서와 인접하지 않은 부분이 충돌되더라도 상기 차체의 변형량에 따라 에어백이 전개되도록 제어할 수 있어서, 승객의 안전성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치가 도시된 자동차의 평면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어방법에 따른 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치 및 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치가 도시된 자동차의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치는, 차체(10)에 배치되어 차체(10)의 충돌을 검출하는 충돌감지센서(20)와, 차체(10)에 배치되어 차체(10)의 변형량을 검출하는 변형량 감지센서(30)와, 충돌감지센서(20) 및 변형량 감지센서(30)에서 검출된 값에 따라 에어백(미도시)의 전개여부를 제어하는 제어부(40)를 포함한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치가 정면에어백을 제어하기 위한 장치라면, 충돌감지센서(20)는 차체(10)의 가장 전방부인 범퍼에 배치되는 것이 바람직하고, 변형량 감지센서(30)는 범퍼, 엔진룸의 좌우측에 배치되는 프론트 휀더패널, 엔진룸의 바닥을 제공하는 프론트 플로어패널 및/또는 엔진룸을 개폐하는 도어인 후드에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치가 사이드에어백, 커튼에어백과 같은 측면에어백을 제어하기 위한 장치라면, 충돌감지센서(20) 및 변형량 감지센서(30)는 차체(10)의 측면부인 도어에 배치되는 것이 바람직하다.
이하, 설명에서는 충돌감지센서(20)는 범퍼에 배치되고 변형량 감지센서(30)는 후드에 배치되어서, 정면에어백을 제어하기 위한 에어백 제어장치인 것으로 한정하여 설명하기로 한다.
충돌감지센서(20)는 범퍼의 내부 좌/우에 각각 하나씩 배치되어, 범퍼에 충돌이 발생하면 이를 검출하여 제어부(40)로 전달한다. 여기서, 충돌감지센서(20)는 당업계에서 사용되는 충돌을 감지할 수 있는 센서로서, 압력센서, 음향센서 및/또는 가속도센서 등 다양한 센서가 사용될 수 있다. 본 실시예에서 충돌감지센서(20)는 가속도센서가 사용된다. 따라서, 충돌감지센서(20)는 범퍼에 충돌이 발생하였을 경우에 범퍼에 전달되는 가속도를 검출하여 제어부(40)로 전달한다.
변형량 감지센서(30)는 후드에 배치되어, 범퍼에 발생된 충돌로 인해 후드에 변형이 발생될 때, 후드의 변형량을 검출하여 제어부(40)로 전달한다. 여기서, 변형량 감지센서(30)는 당업계에서 사용되는 변형량을 감지할 수 있는 센서로서, 위치센서 및/또는 스트레인게이지 등 다양한 센서가 사용될 수 있다. 본 실시예에서 변형량 감지센서(30)는 스트레인게이지가 사용된다.
제어부(40)는 충돌감지센서(20) 및 변형량 감지센서(30)에서 검출된 값에 따라 에어백의 전개여부를 제어하기 위한 장치로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 ACU(Air-bag Control Unit)인 것이 바람직하다.
제어부(40)는 충돌감지센서(20)에서 검출된 가속도를 이용하여 충격량을 산출하게 된다. 이하, 충돌감지센서(20)에서 검출된 가속도를 이용하여 산출되는 충격량을 제1 충격량이라 칭하고 설명하기로 한다. 즉, 제어부(40)는 충돌감지센서(20)로부터 입력되는 가속도에 따른 상기 제1 충격량을 산출할 수 있도록 수학식이 미리 세팅되어 있어서, 충돌감지센서(20)로부터 가속도가 입력되면, 그 가속도를 적분하여 속도값을 계산한 후, 상기 제1 충격량을 산출할 수 있다.
제어부(40)는, 상기와 같이 충돌감지센서(20)에서 검출된 가속도를 이용하여 얻은 상기 제1 충격량이 임계값을 넘으면, 상기 에어백이 전개되도록 제어한다. 즉, 제어부(40)에는 상기 제1 충격량이 상기 임계값을 넘으면 에어백이 전개될 수 있도록 상기 임계값이 미리 설정된다. 이하, 제1 충격량의 임계값을 제1 임계값이라 칭하고 설명하기로 한다.
제어부(40)는 상기와 같이 제1 충격량이 제1 임계값을 넘으면 상기 에어백이 전개되도록 제어하게 되는데, 만약 종래기술에서 설명한 언더라이드현상으로 인해, 충돌감지센서(20)로부터 인접하지 않은 부위(예를 들면 범퍼의 윗부분)에 충돌이 발생되면, 정상적인 충돌에 비해 충돌감지센서(20)에서 검출되는 가속도는 작아진다. 따라서, 에어백이 전개되어야 할 심각한 충돌이 발생되었음에도 불구하고, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값을 넘지 못하게 되어 에어백이 전개되지 않음으로서, 승객이 심각한 부상을 당할 우려가 있다.
따라서, 제어부(40)는 상기와 같이 충돌감지센서(20)에서 검출된 가속도를 통해 얻은 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값을 넘으면, 에어백이 전개되어야 할 심각한 충돌이 발생된 것으로 판단하여, 변형량 감지센서(30)에서 검출된 후드의 변형량을 무시하고 에어백이 전개되도록 제어하지만, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면, 변형량 감지센서(30)에서 검출된 후드의 변형량을 이용하여 얻은 충격량이 임계값을 넘는지 여부에 따라, 상기 에어백의 전개여부를 한번 더 신뢰성 있게 제어하게 된다. 이하, 변형량 감지센서(30)에서 검출된 후드의 변형량을 이용하여 얻은 충격량을 제2 충격량이라 칭하고, 상기 제2 충격량의 임계값을 제2 임계값이라 칭하여 설명하기로 한다.
제어부(40)는 변형량 감지센서(30)에서 검출된 후드의 변형량을 이용하여 상기 제2 충격량을 산출하게 된다. 즉, 제어부(40)는 변형량 감지센서(30)로부터 입력되는 후드의 변형량에 따른 상기 제2 충격량을 산출할 수 있도록 수학식이 미리 세팅되어 있어서, 변형량 감지센서(30)로부터 후드의 변형량이 입력되면, 그 변형량을 이용하여 상기 제2 충격량을 산출할 수 있다. 또한, 제어부(40)에는 상기 제2 충격량이 제2 임계값을 넘는지 여부를 판단할 수 있도록 상기 제2 임계값이 미리 설정된다.
이하, 충돌감지센서(20)로부터 인접하지 않은 부위에 충돌이 발생되어, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미칠 경우에, 에어백 제어에 대해 자세히 설명하기로 한다.
제어부(40)는 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값을 넘으면, 심각한 충돌이 발생된 것으로 판단하여 에어백이 전개되도록 한다. 이때, 제어부(40)는 상기 제1 임계값을 낮춰서 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값을 넘도록하여 상기 에어백이 전개되도록 제어한다.
또한, 제어부(40)는 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값에 못미치면, 접촉사고와 같은 심각한 충돌이 아닌 것으로 판단하여 상기 에어백이 전개되지 않도록 제어한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어방법에 따른 순서도이다.
아래에서는 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어장치의 동작을 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 의한 에어백 제어방법에 따른 순서도와 결부시켜 설명하기로 한다.
먼저, 제1 단계(S10)에서는 차체(10)에 배치된 충돌감지센서(20)에서 차체(10)의 충돌을 검출한다. 본 실시예에서 충돌감지센서(20)는 가속도센서가 사용되고, 차체(10)의 전방부인 범퍼에 배치되므로, 범퍼에 충돌이 발생되면 충돌감지센서(20)는 범퍼에 전달되는 가속도를 검출한다.
이후, 제2 단계(S20)에서는 차체(10)에 배치된 변형량 감지센서(30)에서 차체(10)의 변형량을 검출한다. 본 실시예에서 변형량 감지센서(30)는 후드에 배치되므로 후드의 변형량을 검출한다.
이후, 제3 단계(S30)에서는 충돌감지센서(20) 및 변형량 감지센서(30)에서 검출된 값에 따라 제어부(40)에서 에어백의 전개여부를 제어한다.
자세히 살펴보면, 제3 단계(S30)에서는 충돌감지센서(20)에서 검출된 값을 이용하여 제어부(40)에서 제1 충격량을 산출하고, 이 제1 충격량을 미리 설정된 제1 임계값과 비교한다. 또한, 변형량 감지센서(30)에서 검출된 후드의 변형량을 이용하여 제어부(40)에서 제2 충격량을 산출하고, 이 제2 충격량을 미리 설정된 제2 임계값과 비교한다.
이후, 제3 단계(S30)에서는 충돌감지센서(20)에서 검출된 값을 이용하여 얻은 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값을 넘으면, 변형량 감지센서(30)에서 검출된 후드의 변형량을 무시하고, 상기 에어백이 전개되도록 제어한다.
또한, 제3 단계(S30)에서는 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면, 변형량 감지센서(30)에서 검출된 상기 후드의 변형량을 이용하여 얻은 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값을 넘는지 여부에 따라, 상기 에어백의 전개여부를 제어한다.
즉, 제3 단계(S30)에서는, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값을 넘으면, 상기 제1 임계값을 낮춰서 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값을 넘도록하여 상기 에어백이 전개되도록 제어한다.
또한, 제3 단계(S30)에서는, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값에 못미치면, 상기 에어백이 전개되지 않도록 제어한다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 에어백 제어장치 및 제어방법에 따르면, 차체(10)에 차체(10)의 충돌을 검출하는 충돌감지센서(20)뿐만 아니라, 차체(10)의 변형량을 검출하는 변형량 감지센서(30)가 배치되어서, 충돌감지센서(20) 및 변형량 감지센서(30)를 통해 검출된 값에 따라 제어부(40)에서 에어백의 전개여부를 제어하기 때문에, 자동차가 충돌감지센서(20)와 인접하지 않은 부분이 충돌되더라도 차체(10)의 변형량에 따라 에어백이 전개되도록 제어할 수 있어서, 승객의 안전성이 향상된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 차체 20: 충돌감지센서
30: 변형량 감지센서 40: 제어부

Claims (7)

  1. 차체에 배치되어, 상기 차체의 충돌을 검출하는 충돌감지센서;
    상기 차체에 배치되어, 상기 차체의 변형량을 검출하는 변형량 감지센서; 및
    상기 충돌감지센서에서 검출된 값을 이용하여 얻은 제1 충격량이 제1 임계값을 넘으면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 무시하고 상기 에어백이 전개되도록 제어하고, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 이용하여 얻은 제2 충격량이 제2 임계값을 넘는지 여부에 따라 상기 에어백의 전개여부를 제어하는 제어부;를 포함하는 에어백 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌감지센서는 상기 차체 중 범퍼에 배치되어 상기 범퍼의 충돌을 검출하고, 상기 변형량 감지센서는 상기 차체 중 후드에 배치되어 상기 후드의 변형량을 검출하는 에어백 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값을 넘으면, 상기 제1 임계값을 낮춰서 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값을 넘도록하여 상기 에어백이 전개되도록 제어하는 에어백 제어장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값에 못미치면, 상기 에어백이 전개되지 않도록 제어하는 에어백 제어장치.
  5. 차체에 배치된 충돌감지센서에서 상기 차체의 충돌을 검출하는 제1 단계;
    상기 차체에 배치된 변형량 감지센서에서 상기 차체의 변형량을 검출하는 제2 단계; 및
    상기 충돌감지센서에서 검출된 값을 이용하여 얻은 제1 충격량이 제1 임계값을 넘으면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 무시하고 상기 에어백이 전개되도록 제어하고, 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치면 상기 변형량 감지센서에서 검출된 상기 차체의 변형량을 이용하여 얻은 제2 충격량이 제2 임계값을 넘는지 여부에 따라 상기 에어백의 전개여부를 제어하는 제3 단계;를 포함하는 에어백 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 제3 단계에서는,
    상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값을 넘으면, 상기 제1 임계값을 낮춰서 상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값을 넘도록하여 상기 에어백이 전개되도록 제어하는 에어백 제어방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제3 단계에서는,
    상기 제1 충격량이 상기 제1 임계값에 못미치고, 상기 제2 충격량이 상기 제2 임계값에 못미치면, 상기 에어백이 전개되지 않도록 제어하는 에어백 제어방법.
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