KR20150117559A - 자동차 - Google Patents

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서성환
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 충돌한 물체의 종류 및 충돌 위치를 파악하는 차량의 보행자 보호장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 차량의 보행자 보호 장치는 차량의 전방의 양측에 각각 설치되는 복수의 압력센서; 상기 복수의 압력센서 각각과 연결되며, 내부에 공간을 형성하는 튜브; 및 상기 복수의 압력센서로부터 수신한 복수의 압력값에 기초하여, 외부 물체와 충돌한 위치를 파악하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량의 보행자 보호장치{A PEDESTRIAN PROTECTION APPARATUS OF A VEHICLE}
본 발명은 차량의 보행자 보호 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충돌한 물체의 종류 및 충돌 위치를 파악하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 압력센서를 보행자 보호 장치에 설치하여 차량과 충돌하는 보행자를 보호하기 위한 것이다.
차량의 보행자 보호 장치는 종래에 다양한 방법으로 감지하도록 제안되어 왔으며, 주로 차량의 범퍼나 펜더(fender)의 안과 같은 차량의 전방에 장착되어 왔다.
차량의 보행자 보호 장치는 튜브와 연결된 압력센서가 기체의 압력의 변화량을 감지하여 보행자의 충돌시 보행자 보호 충돌감지센서가 작동하여 에어백이 전개할 수 있도록 되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량의 보행자 보호 장치를 제공하는데 있다.
차량의 보행자 보호를 위하여 설치되는 차량의 보행자 보호 장치 내의 튜브 내부의 기체의 압력변화를 감지하여, 물체와 충돌한 위치를 파악하여, 보행자와 충돌했는지 여부를 정확하게 판단하여, 보행자를 보호하는 동작을 수행하는 것이 그 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 보행자 보호 장치는 차량의 전방의 양측에 각각 설치되는 복수의 압력센서; 상기 복수의 압력센서 각각과 연결되며, 내부에 공간을 형성하는 튜브; 및 상기 복수의 압력센서로부터 수신한 복수의 압력값에 기초하여, 외부 물체와 충돌한 위치를 파악하는 제어부;를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 차량의 보행자 보호 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
차량의 보행자 보호 장치에 설치된 이중 유로 구조의 튜브에 의해 외부 튜브가 손상이 되더라도 내부 튜브의 기체의 압력의 변화량을 감지하여 보행자를 보호할 수 있는 안전성이 강화되었다.
본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호장치는 복수의 압력센서 각각이 압력 변화를 감지한 시간의 차이에 기초하여, 물체와 충돌한 위치를 정확히 파악하고, 그에 기초하여, 보행자 보호 동작을 수행하여, 보행자를 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호장치는 가속도 센서를 이용하여, 충돌한 물체가 보행자인지 여부를 추가적으로 확인하여, 불필요한 보행자 보호 동작을 막을 수 있다.
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 차량의 보행자 보호 장치가 도시된 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 보행자 보호 장치가 도시된 정면도.
도 3 은 본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호 장치의 구성요소를 도시한 블록도,
도 4 는 본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호 장치의 제어방법을 도시한 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 의하여 차량의 보행자 보호 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 보행자 보호 장치가 도시된 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량의 보행자 보호 장치가 도시된 정면도이다.
바람직한 차량의 보행자 보호 장치는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 변경될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 차량의 보행자 보호 장치인 경우이다,
도 1 및 도 2 를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 보행자 보호 장치는 차량의 전방 범퍼(500)의 양측에 설치되는 복수의 압력센서모듈(100)과 복수의 압력센서모듈(100)의 사이에 배치되어 복수의 압력센서모듈(100) 각각과 연결되며, 각각의 내부에 기체가 유동하는 튜브(200)를 포함한다.
복수의 압력센서 모듈(100)은 차량의 전방의 크로스멤버(300)의 양측에 설치될 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고, 차량의 범퍼(500) 내부의 양측, 폼, 센서 범퍼 페시아 등에 설치될 수 있다. 복수의 압력센서 모듈(100)은 튜브(200)와 각각 연결된다. 복수의 압력센서 모듈(100)은 튜브(200)의 양측에 직접 연결될 수 있으며, 중간에 다른 부재가 삽입되어 연결될 수 있다.
케이스(100) 내부에는 압력센서가 구비될 수 있다. 보다 상세하게는, 내부 압력의 변화량을 정밀히 감지하기 위해 압력센서는 케이스(100) 하측에 배치될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 이때 압력센서는 튜브(200)보다 하측에 위치할 수 있다.
도 2 를 참조하면, 각각의 내부에 기체가 유동하는 튜브(200)는 복수의 압력센서모듈(100)의 사이에 배치되어 복수의 압력센서모듈(100) 각각과 연결된다.
압력센서모듈(100)의 튜브(200)와 연결되는 입구단은 직경이 튜브의 직경보다 크거나 작을 수 있어, 그 크기에 한정하지 아니한다. 압력센서모듈(100)은 튜브 내부의 기체의 압력을 파악하고, 그에 관한 정보를 제어부에 송신할 수 있다.
압력센서모듈(100)은 내부에 압력센서를 포함할 수 있다. 압력센서는 튜브 내부의 기체의 압력을 나타내는 압력값을 도출하고, 그를 제어부에 제공할 수 있다. 제어부는 두 개의 압력센서로부터 압력값을 수신하고, 그에 기초하여, 충돌된 물체의 종류 또는 충돌 위치 등을 파악할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호 장치의 구성요소를 도시한 블록도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호 장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 3 및 도 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호 장치는 차량의 전방의 양측에 각각 설치되는 복수의 압력센서(30), 복수의 압력센서(30) 각각과 연결되며, 내부에 공간을 형성하는 튜브 및 복수의 압력센서(30)로부터 수신한 복수의 압력값에 기초하여, 외부 물체와 충돌한 위치를 파악하는 제어부(10)를 포함할 수 있다.
제어부(10)는 차량의 각종 구성요소들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(10)는 복수의 압력센서(30)로부터 압력값을 수신하고, 압력값에 기초하여, 차량에 충돌한 물체가 무엇인지 판단할 수 있다.
제어부(10)는 압력센서(30)로부터 압력값을 수신할 수 있다(S10). 제어부(10)는 복수의 압력센서(30)로부터 수신한 복수의 압력값으로부터, 차량 전방의 어떤 위치에서 충돌이 일어났는지 여부를 파악할 수 있다. 제어부(10)는 압력센서(30)의 출력신호를 저역통과필터(low pass filter)를 사용하여, 노이즈를 제어한 값을 입력으로 할 수 있다.
제어부(10)는 압력센서(30)와 연결된 튜브 안의 기체의 압력변화를 나타내는 압력값을 파악하여, 충돌한 물체의 질량을 파악할 수 있다. 제어부(10)는 차량의 속력, 충돌한 위치 등을 고려하여, 충돌한 물체가 보행자인지 여부를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 복수의 압력센서(30)로부터 압력값을 수신한 시각의 차이로충돌 위치를 파악할 수 있다(S20). 제어부(10)는 복수의 압력센서(30)로부터 압력값을 수신한 시각을 파악할 수 있다. 제어부(10)는 복수의 압력값을 수신한 경우, 각각의 수신된 시각을 파악하고, 그 시각 사이의 시간을 파악할 수 있다. 제어부(10)는 압력값을 송신한 압력센서(30)의 위치를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 복수의 압력센서(30) 중 먼저 압력값을 송신한 압력센서(30)와 가까운 위치에서 충돌이 발생하였다고 판단할 수 있다. 제어부(10)는 복수의 압력센서(30) 중 나중에 압력값을 송신한 압력센서(30)의 압력값 송신 시각으로부터 어느 위치에서 충돌이 발생하였는지 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(10)는 복수의 압력값이 동시에 수신된 경우, 차량의 정면에서 충돌이 발생하였다고 파악할 수 있다. 예를 들어, 제어부(10)는 좌측의 압력센서(30)로부터 압력값을 수신한 이후, 우측의 압력센서(30)로부터 압력값을 수신한 경우, 좌측의 압력센서와 가까운 위치에서 충돌이 발생하였다고 파악할 수 있다.
제어부(10)는 먼저 압력값을 송신한 압력센서와 가까운 위치에서 충돌이 발생하였다고 판단할 수 있다. 제어부(10)는 나중에 압력값을 수신한 시각과, 먼저 압력값을 수신한 시각 사이의 시간에 따라서, 먼저 압력값을 송신한 압력센서(30)로부터 얼마나 떨어진 위치에서 충돌이 발생하였는지를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 압력센서(30)로부터 압력값을 수신한 경우, 수신한 압력값에 기초하여, 출력신호의 신호폭을 조절할 수 있다. 제어부(10)는 수신한 압력값이 제1 압력값 이상인 경우, 신호폭 변수를 증가시킬 수 있다. 제어부(10)는 수신한 압력값이 제2 압력값 이하인 경우, 신호폭 변수를 감소시킬 수 있다. 제어부(10)는 압력센서(30)가 출력한 압력값이 제1 압력값 내지 제2 압력값 사이의 크기를 가지는 경우, 기 설정된 크기의 신호폭을 가지는 출력신호를 출력하고, 제1 압력값 내지 제2 압력값 사이의 범위를 넘어서는 경우, 넘어서는 정도에 따라서, 출력신호의 신호폭을 키우거나 줄일 수 있다.
제어부(10)는 신호폭을 히스테리시스하게 조절할 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 제어부(10)는 압력값에 기초하여, 출력하는 신호폭을 결정할 수 있다.
제어부(10)는 압력신호를 출력하여, 압력값이 보행자인자 여부를 파악할 있다(S30). 제어부(10)는 압력신호를 출력하여, 압력값이 보행자인자 여부를 파악할 수 있도록, 임계값을 넘어서는 압력이 발생하였는지 여부를 파악할 수 있다. 제어부(10)는 압력신호로부터 펄스폭을 파악할 수 있다. 제어부(10)는 압력신호의 펄스폭과 압력값 사이의 관계를 파악하여, 보행자와 충돌하였는지 여부를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 복수의 압력센서(30) 중 적어도 하나로부터 압력값을 수신할 수 있다. 제어부(10)는 튜브의 양쪽에 각각 배치되는 압력센서(30) 중 어느 하나로부터 압력값을 수신하는 경우, 다른 하나의 압력 센서로 충돌여부를 파악할 수 있다. 예를 들어, 제어부(10)는 튜브의 양쪽에 각각 배치되는 압력센서(30) 중 어느 하나로부터 압력값을 수신하는 경우, 다른 하나의 압력 센서가 임계값 이상의 압력을 감지하였는지 여부를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 어느 하나의 압력 센서로부터 압력값을 수신하였더라도, 다른 하나의 압력 센서가 임계값 이상의 압력을 감지하지 못하는 경우, 보행자가 충돌했다고 판단하지 않을 수 있다.
제어부(10)는 두 개의 압력센서 모두 압력을 감지한 경우에, 차량이 물체와 충돌하였다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(10)는 두 개의 압력센서(30) 중 어느 하나가 압력을 감지한 경우, 다른 하나의 압력센서(30)가 압력을 감지하였는지 여부를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 복수의 압력센서(30)로부터 압력값을 수신한 경우, 보행자 충돌조건을 만족하였는지 여부를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 일정 시간동안의 압력값을 합산한 누적값을 산출할 수 있다. 제어부(10)는 상기 누적값과 압력값을 함께 고려하여, 충돌한 물체가 보행자인지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(10)는 복수의 압력센서(30)가 각각 압력을 감지한 시간의 차이에 기초하여 충돌한 위치를 파악할 수 있다. 제어부(10)는 복수의 시간범위를 설정하고, 복수의 압력센서(30)가 각각 압력을 감지한 시간의 차이가 속하는 시간범위에 기초하여, 충돌한 위치를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(10)는 제1 시간범위를 2ms 미만의 시간범위, 제2 시간범위를 2ms 내지 4ms 의 시간범위, 제3 시간 범위를 4ms 이상인 시간범위로 할 수 있다. 제어부(10)는 각각 압력을 감지한 시간의 차이가 제1 시간범위인 경우, 중앙부분에서 충돌이 발생하였다고 판단할 수 있다.
제어부(10)는 각각 압력을 감지한 시간의 차이가 제2 시간범위인 경우, 중앙부분과 압력센서의 사이 부분에서 충돌이 발생하였다고 판단할 수 있다. 제어부(10)는 각각 압력을 감지한 시간의 차이가 제3 시간범위인 경우, 압력센서(30)부근에서 충돌이 발생하였다고 판단할 수 있으나, 상기의 시간은 차량의 크기에 따라서 변화할 수 있는 값으로 이에 한정하지 아니한다.
제어부(10)는 압력값을 수신한 시각의 차량의 속력을 파악할 수 있다. 제어부(10)는 차량의 충돌시의 속력에 기초하여, 보행자 보호를 위한 동작을 수행할지 여부를 결정할 수 있다. 제어부(10)는 예를 들어, 보행자가 충돌하였고, 정해진 조건을 만족하는 경우, 전방에 에어백을 전개하여 보행자를 보호할 수 있으나, 그 보호수단에는 한정하지 아니한다.
예를 들어, 제어부(10)는 차량의 충돌시의 속력이 일정 범위 이내인 경우, 보행자 보호를 위한 동작을 수행할 수 있다. 제어부(10)는 차량의 충돌시의 속력이 일정 범위 이내인 경우에서는, 차량 충돌시의 속력이 높아질수록, 보행자 보호를 위한 동작을 수행하는 압력 임계값을 높게 할 수 있다.
예를 들어, 제어부(10)는 차량의 충돌시의 속력이 20kph 내지 50kph 의 범위인 경우에는 보행자를 보호하는 동작을 수행할 수 있다.
제어부(10)는 물체가 충돌한 위치에 따라서, 보행자 보호를 위한 동작을 수행하는 압력임계값을 차등 적용할 수 있다. 예를 들어, 차량의 충돌시의 속력이 약 30kph 이상인 경우에는 보행자라고 판단하는 압력값을 더 높게 하여, 보행자 보호 동작의 오전개를 막을 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 차량의 보행자 보호장치는 가속도 센서(40)를 더 포함할 수 있다. 가속도 센서(40)는 차량의 가속도를 파악할 수 있다. 제어부(40)는 가속도 센서(40)가 감지한 차량의 가속도의 변화에 따라서, 압력센서(30)에서 감지한 압력값이 보행자와 충돌하여 발생한 것인지 여부를 재확인할 수 있다.
가속도 센서(40)는 차량의 정면 충돌시 정면 에어백 전개 여부를 파악하기 위한 것일 수 있다. 가속도 센서(40)는 프론트 엔드 모듈(FEM), 사이드 멤버(side member) 또는 백빔(back beam) 등에 장착될 수 있으나, 그 외에도 다양한 위치에 설치될 수 있어, 어느 하나에 한정하지 아니한다.
가속도 센서(40)가 차량의 측부 및 후방에 배치된 경우, 제어부(10)는 차량의 왼쪽 및 오른쪽 및 후방의 가속도 센서 중 적어도 어느 하나의 가속도 누적량(Moving Sum)이 임계치를 넘어서는지 여부를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 가속도값의 누적량이 기 설정된 임계치를 넘어서지 않는 경우, 보행자의 보호를 위한 동작을 금지시킬 수 있다.
제어부(10)는 에어백 전개 로직(ACU) 내부의 가속도 센서가 감지하는 X 축 가속도값을 파악할 수 있다. 제어부(10)는 에어백 전개 로직의 가속도 센서가 감지한 X축 가속도의 누적량이 임계치를 넘어서는지 여부를 파악할 수 있다.
제어부(10)는 가속도 센서가 감지한 X축 가속도값의 누적량이 임계치를 넘어서는 경우, 차량 대 차량 충돌, 고정벽 대 차량충돌 등과 같은 정면 충돌 조건이라 판단하고 보행자 보호장치의 작동을 금지시킬 수 있다.
제어부(10)는 압력 센서(30)로부터 수신한 압력값이 기초하여, 차량이 물체와 충돌하였다고 판단한 경우에도, 바로 보행자를 보호하는 동작을 실행하지 아니하고, 가속도 센서가 감지한 가속도값에 기초하여, 차량이 보행자와 충돌한 것이 맞는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(10)는 가속도 센서(40)가 감지한 가속도 변화가 차량 대 차량의 충돌이나, 벽과 같은 물체와의 충돌로 인한 것이라고 판단한 경우, 보행자를 보호하는 동작을 수행하지 않을 수 있다.
메모리(20)는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(20)는 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치, 또는 기타 비휘발성 고상 메모리 장치 등의 비휘발성 메모리도 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고, 판독 가능한 저장매체를 포함할 수 있다.
예를 들어, 메모리(20)는 EEP-ROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory)을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. EEP-ROM 은 제어부(10)에 의해 정보의 기입 및 소거가 행해질 수 있다. EEP-ROM은 전원이 오프되어 전력 공급이 정지되어도, 내부에 기억되어 있는 정보가 소거되지 않고 유지되는 기억 디바이스일 수 있다.
실시예에 따른 차량의 보행자 충돌 위치 판별장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
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.
100 : 압력센서모듈
200 : 튜브
300 : 크로스 멤버
400 : 에너지 업소버
500 : 범퍼 스킨

Claims (11)

  1. 차량의 전방의 양측에 각각 설치되는 복수의 압력센서;
    상기 복수의 압력센서 각각과 연결되며, 내부에 공간을 형성하는 튜브; 및
    상기 복수의 압력센서로부터 수신한 복수의 압력값에 기초하여, 충돌한 물체가 보행자인지 여부를 파악하는 제어부;를 포함하는 차량의 보행자 보호장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 압력센서로부터 수신한 압력값이 제1 압력값 이상인 경우, 출력신호의 신호폭을 증가시키고, 제2 압력값 이하인 경우, 상기 출력신호의 신호폭을 감소시키는 차량의 보행자 보호장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 일정 시간동안의 상기 압력값을 합산한 누적값을 산출하는 차량의 보행자 보호장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 압력센서가 각각 압력을 감지한 시간의 차이에 기초하여, 충돌한 위치를 파악하는 차량의 보행자 보호장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 시간범위를 설정하고,
    상기 복수의 압력센서가 각각 압력을 감지한 시간의 차이가 속하는 상기 시간범위에 기초하여, 충돌한 위치를 판단하는 차량의 보행자 보호장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 차량의 충돌시의 속력에 기초하여, 보행자 보호를 위한 동작을 수행할지 여부를 결정하는 차량의 보행자 보호장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 차량 충돌시의 속력이 일정 범위 이내인 경우, 보행자 보호를 위한 동작을 수행하고,
    상기 일정 범위 이내에서는, 상기 차량 충돌시의 속력이 높아질수록, 상기 보행자 보호를 위한 동작을 수행하는 압력임계값을 높게 하는 차량의 보행자 보호장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 압력센서로부터 상기 압력값을 수신한 시간차에 기초하여, 상기 물체와 충돌한 위치를 파악하는 차량의 보행자 보호장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 물체가 충돌한 위치에 따라서, 보행자 보호를 위한 동작을 수행하는 압력임계값을 차등 적용하는 차량의 보행자 보호장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 차량의 속력 및 상기 압력값을 고려하여, 보행자 보호를 위한 동작을 수행할지 여부를 결정하는 차량의 보행자 보호장치.
  11. 제10항에 있어서,
    차량의 가속도값을 출력하는 가속도 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 가속도 센서가 감지하는 X 축 가속도값의 누적량이 기 설정된 임계치를 넘어서는 경우, 상기 보행자 보호를 위한 동작을 금지하는 차량의 보행자 보호장치.
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