KR20130048537A - 자동차 - Google Patents

Abstract

실시 예는, 실시간 자기진단 데이터 및 사고발생시 충돌기록 데이터를 생성하는 데이터 생성부 및 상기 자기진단 데이터와 상기 충돌기록 데이터를 저장하는 제1 저장부를 포함하는 에어백 제어 유닛(ACU, Air-bag Control Unit) 및 이그니션 스위치 온 시 제1 시간 경과 후, 상기 에어백 제어 유닛으로부터 상기 자기진단 데이터를 제2 시간 간격으로 FIFO(First In First Out) 방식으로 백업 저장하며, 상기 충돌기록 데이터를 백업 저장하는 제2 저장부를 포함할 수 있다.

Description

자동차{A automobile}

본 발명은 자동차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 충돌시 에어백 미전개에 대한 에어백 제어 유닛(ACU, Air-bag Control Unit)의 초기 고장 또는 충돌에 의한 고장 여부를 판단하기 용이한 자동차에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 충돌 사고시 승객의 안전을 확보하기 위하여 차체의 전면과 측면에 다양한 구조를 갖는 차체구조를 응용함은 물론 개발시 전방충돌과 측면충돌 등의 충돌사고를 대비한 실험을 수행해 승객의 안전성을 확보하게 되는데, 이러한 실험은 차량의 안전성을 확보하기 위한 가장 중요 요소로서 각 나라에서 충돌 실험시 측정된 안전수치의 한계를 법규로 제정하고 있는 실정이다.

이에 따라, 현재 생산되는 자동차에는 충돌로 인한 승객의 안전과 충돌시험에 의한 안전수치를 확보하기 위하여 다양한 전방차체와 다양한 결합구조를 가진 전방자체의 전방충돌에 대한 안전수치를 확보하고 있지만, 이와 같은 자동차 자체적인 안전성만으로는 승객의 부상을 방지할 수 없어 현재에는 자동차의 충돌에 따른 충격을 감지해 승객의 상체부위를 보다 안전하게 보호할 수 있도록 에어백을 장착하고 있는 실정이다.

이러한, 에어백은 자동차 충돌시 승객과 자동차 구조물 사이에 에어백이 펼쳐지도록 하는 것으로, 자동차의 충돌을 감지하는 복수의 가속도센서의 신호에 따라 소정 형상의 하우징의 내부에 구비된 인플레이터를 폭발시켜 발생되는 가스를 이용해 급격하게 팽창시키면서 승객이 자동차 구조물에 직접적으로 부딪쳐 부상을 입게 되는 것을 방지하도록 자동차의 각 부위에 설치된다.

그러나, 최근들어 복수의 가속도센서가 충돌에 의한 신호를 에어백 제어 유닛으로 전송하여 에어백을 전개함에 있어, 에어백이 미전개되는 경우가 발생됨에 따라 에어백 제어 유닛의 초기 고장 또는 충돌에 의한 고장 여부를 확인할 수 있는 연구가 진행 중에 있다.

본 발명의 목적은, 충돌시 에어백 미전개에 대한 에어백 제어 유닛(ACU, Air-bag Control Unit)의 초기 고장 또는 충돌에 의한 고장 여부를 판단하기 용이한 자동차를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 자동차는, 실시간 자기진단 데이터 및 사고발생시 충돌기록 데이터를 생성하는 데이터 생성부 및 상기 자기진단 데이터와 상기 충돌기록 데이터를 저장하는 제1 저장부를 포함하는 에어백 제어 유닛(ACU, Air-bag Control Unit) 및 이그니션 스위치 온 시 제1 시간 경과 후, 상기 에어백 제어 유닛으로부터 상기 자기진단 데이터를 제2 시간 간격으로 FIFO(First In First Out) 방식으로 백업 저장하며, 상기 충돌기록 데이터를 백업 저장하는 제2 저장부를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 자동차는, 에어백 제어 유닛 내에 포함된 제1 저장부 및 제1 저장부에 저장되는 데이터에 대한 백업 데이터를 저장하는 제2 저장부를 포함함으로써, 차량 충돌시 제1 저장부의 파손에 의해 손실되는 데이터를 제2 저장부에 저장된 백업 데이터를 활용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 자동차는, 차량 충돌시, 에어백 제어 유닛의 제어에 따라 에어백이 미전개되는 경우, 제1, 2 저장부 중 적어도 하나에 저장된 데이터 및 백업 데이터를 통하여, 에어백 제어 유닛의 초기 고장 또는 충돌에 의한 고장 여부를 확인할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 에어백 전개 상황을 나타내는 전면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 에어백 제어장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 에어백 제어장치의 제어구성을 나타내는 제어블록도이다.

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.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 에어백 전개 상황을 나타내는 전면도이다.

자동차에는 충돌 사고시 쿠션 작용을 이용하여 승객을 안전하게 보호하기 위하여 에어백(10)이 전방 및 측면에 설치된다.

도 1을 참조하면, 에어백(10)은 운전석에 승차한 운전자의 전방을 보호하기 위하여 스티어링 휠에 설치된 운전석 용 에어백(DAB)과, 조수석에 승차한 승객의 전방을 보호하기 위하여 인스트루먼트 패널에 설치된 조수석 용 에어백(PAB) 등이 있다.

또한, 최근에는 승객의 전방뿐만 아니라, 측면 충돌로부터 승객을 보호하기 위하여 차량의 좌석 등받이 또는 도어 트림에 내장되는 사이드 에어백, 루프 레일부에 장착되어 승원과 사이드 윈도우 간에 커튼 상태로 전개되는 커튼 에어백, 앞좌석 도어 위쪽의 헤드라이너 내측에 장착되는 ITS(Inflatable Tubular Structure) 등의 측면 보호용 에어백이 장착된다.

에어백(10)은 고압의 전개 가스에 의해 순간적으로 부풀기 때문에 그 전개압이 과하면 오히려 승객에게 상해를 입히게 되는바, 신체 조건에 따른 승객 유형에 따라 적정 전개압으로 전개되어 다양한 신체 조건의 승객을 적절히 보호할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 에어백 제어장치를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 자동차의 에어백 제어장치는, 자동차의 전방 앞범퍼에 장착되어, 자동차 충돌시 충격에 대한 제1, 2 가속도신호를 출력하는 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X) 및 에어백 제어 유닛(20) 내에 장착되는 Y축 가속도센서(ACU_Y) 및 X축 가속도센서(ACU_X)를 포함한다.

여기서, 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X)는 충돌시 충격에 의한 감가속도를 측정한 제1, 2 가속도신호를 에어백 제어 유닛(20)로 출력한다.

또한, Y, X 축 가속도센서(ACU_Y, ACU_X)는 자동차 중앙 내부에서의 Y축 및 X 축 방향으로 작용하는 Y축 가속도신호 및 X축 가속도신호를 출력한다.

이때, 에어백 제어 유닛(20)은 제1, 2 가속도신호 및 Y, X 축 가속도신호를 기초로 충돌여부 및 정면충돌 또는 측면충돌 또는 옵셋 충돌을 판단하게 되며, 이때 세이핑 조건을 만족하면 에어백을 전개한다.

도 3은 도 2에 나타낸 에어백 제어장치의 제어구성을 나타내는 제어블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 에어백 제어장치는 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X), Y 축 가속도센서(ACU_Y) 및 에어백 제어 유닛(20)을 포함한다.

여기서, Y축 가속도센서(ACU_Y)는 에어백 제어 유닛(20) 내에 포함될 수 있으며, 이에 한정을 두지않는다.

제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X)는 자동차 전방에서 정면 충돌시 발생되는 충격에 의한 감가속도에 대한 제1, 2 가속도신호(S1, S2)를 출력한다.

즉, 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X)는 자동차의 앞범퍼 좌, 우측에 장착된다.

Y축 가속도센서(ACU_Y)는 Y축 방향(Y)으로 작용하는 Y축 가속도신호(YS)를 출력한다.

이때, 에어백 제어 유닛(20)은 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS)를 필터링하는 필터부(22), 필터부(22)에서 필터링된 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS)를 설정주기로 샘플링하는 샘플링부(24), 샘플링부(24)에서 샘플링된 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS) 각각에 대한 현재 샘플링값과 이전 샘플링값을 통하여, 제1, 2 속도변화값(DS1, DS2) 및 Y축 속도변화절대값(DYS)을 산출하는 산출부(26) 및 제1, 2 속도변화값(DS1, DS2) 및 Y축 속도변화절대값(DYS)이 세이핑 조건에 만족하는지 판단하여 에어백의 전개를 제어하는 컨트롤부(28)를 포함한다.

즉, 필터부(22)는 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS) 각각에 포함된 노이즈 성분을 제거하는 저역통과필터(LPF, Low-Pass Filter)이다.

여기서, 필터부(22)는 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS)에 대한 저주파 및 고주파를 분리한다.

샘플링부(24)는 필터부(22)에서 필터링된 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS)를 상기 설정주기 간격으로 샘플링한 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS)를 출력한다.

이때, 산출부(26)는 샘플링부(24)에서 출력되는 제1, 2 가속도신호(S1, S2) 및 Y축 가속도신호(YS)를 토대로 제1, 2 속도변화값(DS1, DS2) 및 Y축 속도변화절대값(DYS)을 산출한다.

즉, 산출부(26)는 제1 가속도신호(S1)의 현재 샘플링값과 이전 샘플링값의 차이값인 제1 속도변화값(DS1)을 산출하며, 제2 가속도신호(S2)의 현재 샘플링값과 이전 샘플링값의 차이값인 제2 속도변화값(DS2)를 산출한다.

그리고, 산출부(26)는 Y축 가속도신호(YS)의 현재 샘플링값과 이전 샘플링값의 차이값을 설정된 abs 함수에 적용하여 Y축 속도변화절대값(DYS)를 산출한다.

여기서, 상기 abs 함수는, 정수값에 대한 절대값을 계산해주는 함수이다.

컨트롤부(28)는 제1, 2 속도변화값(DS1, DS2)을 전달받아 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X)의 고장여부를 판단한 후, 세이핑 조건의 만족여부를 판단하여 에어백의 전개를 제어한다.

즉, 컨트롤부(28)는 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X)가 모두 정상으로 판단되면 제1, 2 속도변화값(DS1, DS2) 중 어느 하나가 설정된 제1 임계치(IM_1)이상이면 상기 세이핑 조건을 만족하는 것으로 판단하여 상기 에어백을 전개시킨다.

또한, 컨트롤부(28)는 제1 가속도센서(LH_X)만 정상이면 제1 속도변화값(DS1) 또는 제2 가속도센서(RH_X)가 정상이면 제2 속도변화값(DS2)가 설정된 제2 임계치(IM_2) 이상이면 상기 세이핑 조건을 만족하는 것으로 판단하여 상기 에어백을 전개시킨다.

또한, 컨트롤부(28)는 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X)가 모두 고장으로 판단되면 Y축 속도변화절대값(DYS)이 설정된 제3 임계치(IM_3)이상이면 상기 세이핑 조건을 만족하는 것으로 판단하여 상기 에어백을 전개시킨다.

이와 같이, 컨트롤부(28)는 제1, 2 가속도센서(LH_X, RH_X)에서 출력되는 제1, 2 속도변화값(DS1, DS2)과 Y축 가속도센서(ACU_Y)에서 출력되는 Y축 속도변화절대값(DYS) 중 적어도 하나가 제1, 2, 3 임계치(IM_1, IM_2, IM_3) 중 하나를 만족하면 상기 세이핑 조건을 만족하는 것으로 판단함으로써, 상기 에어백을 전개시킴에 있어서 전개시간 및 오전개를 방지한다.

또한, 에어백 제어 유닛(20)은 실시간 자기진단 데이터 및 사고발생시 충돌기록 데이터를 생성하는 데이터 생성부(29) 및 상기 자기진단 데이터와 상기 충돌기록 데이터를 저장하는 제1 저장부(30)를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 에어백 제어 유닛(20)은 상기 에어백 전개 시 상기 세이핑 조건을 만족하는 경우 에어백 전개시간 및 오전개를 방지하도록 할 수 있다.

그러나, 에어백 제어 유닛(20)은 차량 충돌 이전 또는 차량 충돌에 의하여 파손 또는 고장난 상태인 경우 상기 에어백을 전개시킬 수 없다.

이때, 상기 에어백 제어장치는 에어백 제어유닛(20)에 의해 제어되며, 이그니션 스위치 온 시 제1 시간 경과 후, 상기 에어백 제어 유닛으로부터 상기 자기진단 데이터를 제2 시간 간격으로 FIFO(First In First Out) 방식으로 백업 저장하며, 상기 충돌기록 데이터를 백업 저장하는 제2 저장부(30)를 포함할 수 있다.

실시 예에서, 상기 자기진단 데이터는 에어백 제어유닛(20)의 상태를 실시간으로 진단한 데이터이며, 에어백 제어유닛(20)으로 전송되는 센서 및 기타 장치들의 데이터를 포함할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

여기서, 제2 저장부(30)는 제1 저장부(29)에 저장되는 상기 자기진단 데이터 및 상기 충돌기록 데이터를 배업 저장할 수 있으며, 에어백 제어 유닛(20)의 고장 발생 여부를 확인할 수 있다.

이때, 상기 제1 시간은 5 sec 내지 15 sec 이며, 상기 제2 시간은 50 sec 내지 150 sec 일 수 있다.

여기서, 상기 제1, 2 시간은 제2 저장부(30)의 메모리 용량에 따라 가변될 수 있으며, 에어백 제어 유닛(20)에 의하여 제어될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

제2 저장부(30)는 상기 제1 시간 경과 후 입력된 상기 자기진단 데이터가 저장된 제1 영역(미도시) 및 상기 제2 시간 경과 후 입력된 상기 자기진단 데이터가 저장된 제2 영역(미도시)을 포함할 수 있으며, 이는 메모리 영역에서 할당된 영역일 수 있다.

또한, 상기 제2 영역은 적어도 10개 이상이며, 제2 저장부(30)는 상기 적어도 10개 이상의 상기 제2 영역에 상기 자기진단 데이터가 저장된 이후 상기 제2 시간 경과 후 입력된 상기 자기진단 데이터를 상기 FIFO 방식에 따라 상기 제2 영역의 첫 번째에 재저장되도록 에어백 제어 유닛(20)에 의하여 제어될 수 있다.

또한, 제2 저장부(30)는 상기 충돌기록 데이터를 저장하는 제3 영역(미도시) 및 에어백 제어 유닛(20)에 캔(CAN) 통신으로 입력된 센서 데이터를 저장하는 제4 영역(미도시)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 센서 데이터는, 복수의 가속도 센서일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.

그리고, 제2 저장부(30)는 상기 이그니션 스위치 오프 시 저장된 상기 자기진단 데이터 및 상기 충돌기록 데이터 중 적어도 하나가 에어백 제어 유닛(20)에 의해 초기화될 수 있다.

실시 예에서, 제2 저장부(30)는 에어백 제어유닛(20) 및 제1 저장부(29) 중 적어도 하나의 파손에 의해 차량 충돌 시 에어백이 전개되지 않는 경우, 에어백 제어유닛(20)이 충돌 전 초기 고장인지 또는 충돌에 의한 고장인지에 대하여 규명할 수 없는 경우, 저장된 백업 데이터, 즉 자기진단 데이터 및 충돌기록 데이터 중 적어도 하나를 통하여 에어백 제어유닛(20)의 고장 여부에 대하여 규명할 수 있도록 함으로써, 자동차의 신뢰성을 증가되는 이점이 있다.

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

Claims (8)

1. 실시간 자기진단 데이터 및 사고발생시 충돌기록 데이터를 생성하는 데이터 생성부 및 상기 자기진단 데이터와 상기 충돌기록 데이터를 저장하는 제1 저장부를 포함하는 에어백 제어 유닛(ACU, Air-bag Control Unit); 및
   이그니션 스위치 온 시 제1 시간 경과 후, 상기 에어백 제어 유닛으로부터 상기 자기진단 데이터를 제2 시간 간격으로 FIFO(First In First Out) 방식으로 백업 저장하며, 상기 충돌기록 데이터를 백업 저장하는 제2 저장부;를 포함하는 자동차.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 시간은,
   5 sec 내지 15 sec 인 자동차.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 시간은,
   50 sec 내지 150 sec 인 자동차.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 저장부는,
   상기 제1 시간 경과 후 입력된 상기 자기진단 데이터가 저장된 제1 영역; 및
   상기 제2 시간 경과 후 입력된 상기 자기진단 데이터가 저장된 제2 영역;을 포함하는 자동차.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제2 영역은, 적어도 10개 이상이며,
   상기 제2 저장부는,
   상기 적어도 10개 이상의 상기 제2 영역에 상기 자기진단 데이터가 저장된 이후 상기 제2 시간 경과 후 입력된 상기 자기진단 데이터를 상기 FIFO 방식에 따라 상기 제2 영역의 첫 번째에 재저장하는 자동차.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 저장부는,
   상기 충돌기록 데이터를 저장하는 제3 영역을 포함하는 자동차.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 저장부는,
   상기 에어백 제어 유닛으로 캔(CAN) 통신으로 입력된 센서 데이터를 저장하는 제4 영역을 포함하는 자동차.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 저장부는,
   상기 이그니션 스위치 오프 시 저장된 상기 자기진단 데이터 및 상기 충돌기록 데이터 중 적어도 하나를 초기화하는 자동차.

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