KR20120018612A - 에어백 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 제어방법은 X축과 Y축 사이의 방향에서 충돌 시 메인 가속도 센서에서 X축 가속도와 Y축 가속도를 감지하는 가속도 감지단계와, 가속도 감지단계에서 감지된 X축 감지값이 기설정된 X축 임계값 미만이며 Y축 감지값이 기설정된 Y축 임계값 미만인 경우에는 X축 감지값과 Y축 감지값으로 X축과 Y축 사이의 합성 가속도를 산출하는 합성 가속도 산출단계 및, 합성 가속도 산출 단계에서 산출된 합성 가속도 산출값이 기설정된 합성 가속도 임계값 이상인 경우에는 에어백을 작동시키는 에어백 전개단계를 포함한다.

Description

에어백 제어방법{Air bag control method}

본 발명은 에어백 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사충돌 시 에어백을 전개하는 에어백 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 자동차의 충돌시에 차체의 구조물과 승객과의 사이에서 전개되어, 승객이 차체의 구조물에 직접 접촉되어 부상을 당하는 것을 방지하기 위한 에어백장치가 구비되어 있다.

에어백장치는 차체의 충돌여부를 감지할 수 있는 센서를 차체에 장착하고, 센서에서 감지된 값에 따라 충격량을 산출하여 그 충격량이 임계값보다 클 경우에 에어백이 전개되도록 제어하는 에어백 제어장치(Air-bag Control Unit, ACU)를 포함하여 구성된다.

차체의 충돌여부를 감지하는 센서는 일반적으로 차체의 전방에 구비된 정면 충돌 센서(Front Impact Sensor, FIS)와 차체의 측면에 구비된 측면 충돌 센서(Side Impact Sensor)로 구성되며, 차체의 전방이나 측방의 충돌 시 충돌의 강도를 판별하여 에어백의 전개 여부 및 전개 시간을 결정한다.

그러나, 실제 자동차의 충돌 중에는 운전자가 충돌을 회피하려는 본능적인 움직임에 의해 충돌발생 직전에 차량을 측방으로 운전시키는 경우가 빈번하고, 이 경우 충돌된 자동차는 운전자가 운전하는 자동차의 펜더나 프론트 도어 사이의 경사부분에 충돌하게 되는 경사충돌이 발생한다.

경사충돌이 발생하는 경우에 발생하는 충격량 등을 포함하는 물리량은 각각 전방 방향 백터와 측면 방향 백터로 분리될 수 있으며, 이 각각의 물리량이 각각 전방 충돌 센서와 측면 충돌 센서에 감지될 때, 경사방향의 물리량애 대한 크기보다 작게 감지되므로 각각 방향에 대한 임계값을 넘지 않게 되는 경우가 있다.

이 경우 정면 및/또는 측면 에어백의 전개가 불가능해지므로, 운전자가 큰 부상을 당하는 문제점이 발생한다.

본 발명이 해결하려는 과제는 경사충돌 시 에어백을 전개하는 에어백 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 에어백 제어방법은,

X축과 Y축 사이의 방향에서 충돌 시 메인 가속도 감지센서에서 X축 가속도와 Y축 가속도를 감지하는 가속도 감지단계; 상기 가속도 감지단계에서 감지된 상기 X축 감지값이 기설정된 X축 임계값 미만이며 상기 Y축 감지값이 기설정된 Y축 임계값 미만인 경우에는 상기 X축 감지값과 상기 Y축 감지값으로 상기 X축과 상기 Y축 사이의 합성 가속도를 산출하는 합성 가속도 산출단계; 및 상기 합성 가속도 산출 단계에서 산출된 합성 가속도 산출값이 기설정된 합성 가속도 임계값 이상인 경우에는 정면 에어백과 측면 에어백을 작동시키는 에어백 전개단계; 를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 서브 팩 모듈에 따르면 경사충돌의 발생 시, X축 감지값과 Y축 감지값이 각각 X축 임계값과 Y축 임계값 이상이 아닌 경우에도 합성 가속도 산출값이 기설정된 합성 가속도 임계값 이상으로 계산되면, 제어부가 에어백을 전개시켜 승객을 보호할 수 있게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 가속도 감지센서가 도시된 차체의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 제어장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 제어방법의 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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 실시예들에 따른 에어백 제어방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 가속도 감지센서가 도시된 차체의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 제어장치의 블록도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 제어장치는, 차체(10)의 내측에 배치되어 차체(10)의 충돌 시 X축 가속도와 Y축 가속도를 감지하는 메인 가속도 감지센서(20)와, 메인 가속도 감지센서(20)에서 감지된 값에 따라 에어백(30)의 전개여부를 제어하는 제어부(40)를 포함한다.

메인 가속도 감지센서(20)는 차체(10)의 내부에 배치되어, 충돌이 발생하면 X축과 Y축에 대한 각각의 독립적인 가속도를 감지하여 제어부(40)로 전달한다. 메인 가속도 감지센서(20)는 당업계에서 일반적으로 사용되는 가속도를 감지할 수 있는 센서로서 구성되며, 차체(10)의 X축 방향과 Y축 방향에 대하여 각각의 독립적인 가속도를 산출할 수 있도록 구성된다.

제어부(40)는 메인 가속도 감지센서(20)에서 감지된 값에 따라 에어백(30)의 전개여부를 제어하기 위한 장치로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 ACU(Air-bag Control Unit)인 것이 바람직하다. 이 경우 에어백(30)은 정면 및/또는 측면 에어백을 가르키며, 조수석 에어백을 포함한다.

제어부(40)는 메인 가속도 감지센서(20)에서 감지된 X축과 Y축의 감지값을 전달 받는다. 이때, 저역통과필터(미도시)로 X축 감지값과 Y축 감지값에 대하여 노이즈를 제거하는 필터링을 하여, X축 감지값과 Y축 감지값을 보정할 수 있다.

제어부(40)는 X축 감지값과 기설정된 X축 임계값과 비교하고, Y축 감지값과 기설정된 Y축 임계값을 각각 비교한다. 비교한 결과 X축 감지값이 X축 임계값 이상이거나, Y축 감지값이 Y축 임계값 이상인 경우에는, 에어백(30)을 작동 시킨다. 기설정된 X축 임계값과 Y축 임계값은 승객이 부상을 당할 수 있을 때의 값으로 설정되어 메모리(미도시) 등에 저장된다. 에어백(30)이 작동되면 승객이 보호되어 승객의 부상을 막을 수 있게 된다.

이때, 도 1에 도시된 것과 같이 차체(10)의 X축과 Y축의 사이에서 X축과 소정각도를 이루는 방향(충돌 방향)으로 충돌이 발생하는 경사충돌의 경우에는 충돌 방향에 대한 물리량의 백터값이 각각 X축과 Y축으로 합성된 백터값으로 이루어지므로, X축과 Y축 감지값이 각각 X축과 Y축 임계값보다 작게 감지될 수 있다. 이 경우 경사출동 방향에 대한 물리량의 절대크기가 크기 때문에 의해 승객이 부상을 당하게 된다.

이점을 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(40)는 X축 감지값과 Y축 감지값에 대한 백터를 합성하여, 충돌 방향에 대한 합성 가속도를 산출한다. 충돌 방향에 대한 백터값의 크기가 큰 경우에는 상술한 것과 같이 승객이 부상을 당하기 때문에, 충돌 방향에 대한 백터값이 크기를 산출하여 승객이 부상을 당할 정도의 임계값에 해당하면, 에어백(30)을 작동시켜 승객을 보호하기 위함이다.

충돌 방향에 대한 합성 가속도는 도 1에 도시된 것과 같이 X축 방향과 외부차량의 충돌 방향이 이루는 각도에 대하여 산출된다. 이 경우 충돌방향에 대한 합성 가속도를 U라고 하면, U = X축 감지값/cosθ가 되고, 또한 U = Y축 감지값/sinθ가 되어, X축 감지값과 Y축 감지값 중 어느하나와 경사충돌방향에 대한 각도θ를 알게되면 U를 구할 수 있게 된다.

또한 실시예에 따라, 데이터의 신뢰성 향상을 위해 X축 감지값과 Y축 감지값을 모두 이용하여 U를 구하게 되면 2U = X축 감지값/cosθ+ Y축 감지값/sinθ가 된다. 이때 X축 방향과 외부차량의 충돌 방향이 이루는 각도를 45도로 설정하면, U = (X축 감지값 + Y축 감지값)/cos45°가 된다. 이하에서 U값은 X축 감지값과 Y축 감지값을 모두 이용하여 산출하는 것으로 설명하나, 이에 본 발명의 사상이 한정되는 것은 아니다.

이렇게 산출된 합성 가속도 산출값 U가 기설정된 합성 가속도 임계값의 이상인 것으로 제어부(40)에서 판별되면, 제어부(40)가 에어백(30)을 작동시켜 승객을 보호한다. 이 경우 기설정된 합성 가속도 임계값은 경사충돌 시 합성 가속도의 절대 크기가 승객이 부상을 당할 때의 값으로 하여, 메모리 등에 저장된다.

이에 따라 경사충돌에 있어서, X축 감지값과 Y축 감지값이 각각 X축 임계값과 Y축 임계값 이상이 아닌 경우에도, 합성 가속도 산출값 U가 기설정된 합성 가속도 임계값 이상인 것으로 판별되면, 제어부(40)가 에어백(30)을 작동시켜 승객을 보호할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 제어방법의 순서도이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 제어방법은 X축과 Y축 사이의 방향에서 충돌 시 메인 가속도 센서(20)에서 X축 가속도와 Y축 가속도를 감지하는 가속도 감지단계(S10)와, 가속도 감지단계(S10)에서 감지된 X축 감지값이 기설정된 X축 임계값 미만이며 Y축 감지값이 기설정된 Y축 임계값 미만인 경우에는 X축 감지값과 Y축 감지값으로 X축과 Y축 사이의 합성 가속도를 산출하는 합성 가속도 산출단계(S40) 및, 합성 가속도 산출 단계(S40)에서 산출된 합성 가속도 산출값이 기설정된 합성 가속도 임계값 이상인 경우에는 에어백(30)을 작동시키는 에어백 전개단계(S60)를 포함한다.

차체(10)의 X축과 Y축의 사이 방향에 해당하는 X축 방향과 충돌 방향이 이루는 각도가 소정 각도를 형성하는 경사충돌의 발생 시, 먼저 메인 가속도 감지센서(20)가 X축과 Y축에 대한 각각의 독립적인 가속도를 감지한다(S10).

제어부(40)는 메인 가속도 감지센서(20)에서 감지된 X축과 Y축의 감지값을 전달 받는다. 이때, 저역통과필터로 X축 감지값과 Y축 감지값에 대하여 노이즈를 제거하는 필터링을 하여, X축 가속도에 대한 감지값과 Y축에 대한 감지값을 보정할 수 있다(S20).

제어부(40)는 전달 받은 X축 감지값을 기설정된 X축 임계값과 비교하고, Y축 감지값과 기설정된 Y축 임계값을 각각 비교한다(S30). X축 임계값과 Y축 임계값은 승객이 부상을 당할 수 있을 때의 값으로 설정되어, 메모리 등에 저장된다.

이 경우 X축 감지값이 기설정된 X축 임계값 이상이거나, Y축 감지값이 기설정된 Y축 임계값 이상인 경우에는 승객의 부상이 발생할 수 있으므로 에어백(30)을 전개시키고(S60), 에어백 제어장치를 종료한다.

만약, 전달받은 X축 감지값이 기설정된 X축 임계값 미만이며, Y축 감지값이 기설정된 Y축 임계값 미민인 경우에는, X축 감지값과 Y축 감지값으로 X축과 Y축 사이의 충돌 방향에 대한 합성 가속도를 산출한다(S40).

이 경우 충돌 방향에 대한 합성 가속도를 U라고 하면, 제어부(40)는 2U = X축 감지값/cosθ+ Y축 감지값/sinθ으로 계산하여 합성 가속도를 산출한다. 이때 X축 방향과 외부차량의 충돌 방향이 이루는 각도를 45도로 설정하면, 제어부(40)는 합성 가속도 산출값U를, U = (X축 감지값 + Y축 감지값)/cos45으로 구한다.

제어부(40)는 이렇게 산출된 합성 가속도 산출값 U를 기설정된 합성 가속도 임계값과 비교한다(S50).

이렇게 산출된 합성 가속도 산출값 U가 기설정된 합성 가속도 임계값 이상으로 계산되면, 제어부(40)는 에어백(30)을 작동시켜 에어백은 전개한다(S60). 에어백(30)이 전개되면 에어백 제어장치를 종료시킨다. 이 경우 기설정된 합성 가속도 임계값은 경사충돌 시 합성 가속도의 절대 크기가 승객이 부상을 당할 때의 값으로 메모리 등에 저장된다.

만약, 산출된 합성 가속도 산출값 U가 기설정된 합성 가속도 임계값 이하인 경우에는 승객의 부상위험이 없는 충돌에 해당한다고 판단하여 에어백 제어장치를 종료시킨다.

이에 따라 경사충돌에 있어서, X축 감지값과 Y축 감지값이 각각 X축 임계값과 Y축 임계값 이상이 아닌 경우에도, 합성 가속도 산출값 U가 기설정된 합성 가속도 임계값 이상으로 계산되면, 제어부(40)가 에어백(30)을 전개시켜 승객을 보호할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10 : 차체 20 : 메인 가속도 감지센서
30 : 에어백 40 : 제어부

Claims (3)

1. X축과 Y축 사이의 방향에서 충돌 시 메인 가속도 감지센서에서 X축 가속도와 Y축 가속도를 감지하는 가속도 감지단계;
   상기 가속도 감지단계에서 감지된 상기 X축 감지값이 기설정된 X축 임계값 미만이며 상기 Y축 감지값이 기설정된 Y축 임계값 미만인 경우에는 상기 X축 감지값과 상기 Y축 감지값으로 상기 X축과 상기 Y축 사이의 합성 가속도를 산출하는 합성 가속도 산출단계; 및
   상기 합성 가속도 산출 단계에서 산출된 합성 가속도 산출값이 기설정된 합성 가속도 임계값 이상인 경우에는 정면 에어백과 측면 에어백을 작동시키는 에어백 전개단계;
   를 포함하는 에어백 제어방법.
   
2. 제1항에 있어서
   상기 가속도 감지단계 이후에, 상기 메인 가속도 센서에서 감지된 X축 감지값과 상기 Y축 감지값을 저역통과필터로 각각 필터링한 후 상기 합성 가속도 산출단계를 실시하는 필터링 단계를 더 포함하는 에어백 제어방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 합성 가속도 산출단계는 상기 X축과 충돌 방향이 이루는 각도를 45도로 설정하여 상기 합성 가속도를 산출하는 에어백 제어방법.

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