KR20190033834A

KR20190033834A - 차량용 에어백 장치

Info

Publication number: KR20190033834A
Application number: KR1020170122494A
Authority: KR
Inventors: 유길상; 윤병규; 이정호; 이양기
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-09-22
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2019-04-01

Abstract

본 발명은 차량용 에어백 장치에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 자율주행차량에 탑승하고 있는 탑승객이 어느 위치에서 어떤 자세를 취하더라도 피해를 최소화할 수 있도록 하는 차량용 에어백 장치에 관한 발명이다.

Description

차량용 에어백 장치{Air-bag apparatus}

일반적으로, 차량에는 사고 시에 차량의 구조물과 탑승객과의 사이에서 전개되어, 탑승객이 차량의 구조물에 직접적으로 부딪쳐서 상해를 입는 것을 방지하기 위한 에어백 시스템이 장착되어 있다.

이러한 시스템들은 차량의 사고를 감지하는 센서로부터 검출된 신호에 따라 제어부(ACU; Airbag Control Unit)가 에어백의 전개를 제어함으로써 승객을 보호하게 되는 것이다.

그런데 일반적인 에어백은 통상적으로 탑승객이 좌석에 앉아 있는 상태에서 전개되도록 설계되기 때문에 자율주행차량 등과 같이 탑승객의 위치가 일반적인 운전석 또는 조수석에서 벗어나 있거나, 탑승객의 자세가 좌석에 앉아 있는 자세가 아닌 누워있는 자세일 경우 차량의 충돌 시 탑승객의 신체를 안전하게 보호할 수 없는 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2010-0082228호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 차량의 충돌시 탑승객의 위치 및 자세에 따라 가변적으로 전개되는 에어백 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 에어백 장치에 있어서,

차량의 플로어(floor) 내측에는 내부에 에어백이 장착된 에어백 유닛이 하나 이상 구비되어,

차량의 외부 충격 상황 인지 시 탑승객의 위치 및 자세에 대응하여 플로어로부터 에어백이 전개되는 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛은 이동하면서 탑승객의 생체 정보를 센싱하여 탑승객의 위치 및 자세를 감지하는 것을 특징으로 한다.

플로어에는 절개선이 형성되며, 플로어는 일정 형상의 매트부 다수 개가 서로 연결되어 나열된 형상인 것을 특징으로 한다.

절개선은 각각의 매트부의 중앙선을 기준으로 중앙선의 양측에 서로 대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

절개선의 일측 또는 양측에는 절개선으로부터 일정 간격 이격된 위치에 힌지부가 형성되어,

매트부에서 절개선으로부터 힌지부까지의 부분은 차량의 내측을 향하여 전개되는 날개부가 되고,

날개부는 전개 시 차량 내측을 향하여 전개되는 것을 특징으로 한다.

절개선은 차량의 전후 방향과 평행하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛에 구비된 에어백은 일정 곡률 휘어지는 형상으로 전개되는 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛에는 한 쌍의 에어백이 구비되어,

에어백 유닛에 구비된 한 쌍의 에어백 전개 시, 한 쌍의 에어백 하단 사이의 폭은 1인용 좌석의 폭보다 큰 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛에서 전개되는 한 쌍의 에어백은 서로를 향하여 휘어지는 방향으로 전개되며,

에어백 유닛에서 전개된 한 쌍의 에어백은 상단이 서로 맞닿는 것을 특징으로 한다.

플로어는 매트부가 형성되는 상단플로어와, 상단플로어의 하단에 위치하는 하단플로어로 이루어지는 2단 구조인 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛은 상단플로어와 하단플로어 사이에 위치하여 상단플로어와 하단플로어 사이를 이동하는 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛에는 탑승객의 생체 정보를 센싱하는 생체정보센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.

생체정보센서는 압력센서인 것을 특징으로 한다.

생체정보센서는 열감지센서인 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛에는 차량의 외부 충격 상황을 인식하기 위한 상황인식센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.

에어백 유닛의 하면에는 에어백 유닛의 이동을 위한 휠이 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 차량의 충돌 시 탑승객의 위치 및 자세에 따라 가변적으로 전개됨으로써, 자율주행차량과 같이 탑승객의 위치 및 자세가 일정하지 않은 상태로 유지되는 차량에서도 탑승객의 신체를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어백 장치의 전개 시 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 에어백 장치의 매트부 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 에어백 장치의 에어백 전개 시 매트부의 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 에어백 장치의 에어백 유닛 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 에어백 장치의 에어백 유닛 이동 경로.
도 6은 본 발명에 따른 에어백 유닛의 에어백 전개 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 매트부 외부로 전개된 에어백의 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 에어백 장치의 충돌 전 개념도.
도 9는 본 발명에 따른 에어백 장치의 충돌 후 개념도.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1에는 본 발명에 따른 에어백 장치의 전개 시 측면도가 도시되어 있다.

본 발명의 에어백 장치는 차량의 플로어(floor)에 구성되는 것으로, 차량의 외부 충격 상황 인지 시 탑승객의 위치 및 자세에 대응하여 차량 상기 플로어로부터 전개되어진다.

먼저, 상기 플로어에 대해 설명하면 상기 플로어는 상단플로어(6)와, 상기 상단플로어(6) 하단에 위치하는 하단플로어(20)로 이루어진다.

도 2에는 본 발명에 따른 에어백 장치의 매트부 개념도가 도시되어 있다.

상기 상단플로어(6)는 일정 형상의 매트부(8) 다수 개가 서로 연결되어 나열되는 형상으로 형성된다.

상기 매트부(8)의 형상은 한정되지 않지만, 바람직하게는 사각형상으로 형성되어 바둑판 형상으로 나열됨으로써 상기 상단플로어(6)를 형성하게 된다.

상기 상단플로어(6)에는 상기 에어백이 차량 내부로 전개 될 때 상기 에어백의 출구가 되는 절개선(10)이 형성된다.

상기 절개선(10)은 각각의 상기 매트부(8)에 형성되는 것으로, 상기 절개선(10)은 상기 차량의 전후 방향과 평행하는 방향으로 형성되며, 상기 매트부(8)의 중앙선을 기준으로 상기 중앙선의 양측에 서로 대칭되도록 형성된다.

상기 절개선(10) 각각의 양측에는 각각의 상기 절개선(10)을 기준으로 대칭이 되는 위치에 힌지부(24)가 형성될 수 있으며, 상기 힌지부(24)는 상기 절개선(10)의 일측으로부터 일정 간격 이격된 위치에만 형성될 수도 있다.

상기 매트부(8)에서, 상기 절개선(10)으로부터 상기 힌지부(24)까지의 부분은 날개부(12)가 되는 것으로, 상기 절개선(10) 일측 또는 양측의 상기 날개부(12)는 에어백(4)의 전개 시 상기 절개선(10)을 기준으로 상기 차량의 내측을 향하여 전개된다.

도 3에는 본 발명에 따른 에어백 장치의 에어백 전개 시 매트부의 개념도가 도시되어 있다.

상기 에어백(4)의 전개 시, 어느 하나의 상기 절개선(10)으로 기준으로 대칭되는 위치에 있는 한 쌍의 상기 날개부(12)는 상기 힌지부(24)를 회전축으로 하여 서로 반대 방향으로 회전하게 되고, 회전에 따라 상기 날개부(12)의 상기 절개선(10) 측 일단이 서로 점차 멀어지면서 상기 날개부(12)가 상기 차량의 내측을 향하여 상승하는 방향으로 전개된다.

상기 힌지부(24)가 상기 절개선(10)의 일측에만 형성되었을 경우, 상기 절개선(10)의 일측에 형성된 상기 날개부(12) 또한 상기 힌지부(24)를 회전축으로 하여 회전하게 되고, 회전에 따라 상기 날개부(12)의 상기 절개선(10) 측 일단이 상기 플로어로부터 점차 멀어지면서 상기 날개부(12)가 상기 차량의 내측을 향하여 상승하는 방향으로 전개된다.

상기 날개부(12)의 전개 시 상기 매트부(8)에서 상기 날개부(12)가 위치하던 부분은 개방되어 상기 상단플로어(6)와 상기 하단플로어(20) 사이 공간인 상기 플로어 내측과 연통되는 부분이 된다.

도 4에는 본 발명에 따른 에어백 장치의 에어백 유닛 개념도가 도시된다.

상기 차량의 플로어 내측 부분에는 내부에 상기 에어백(4)이 장착된 에어백 유닛(2)이 다수 개 구비된다.

상기 에어백 유닛(2)은 일정 높이의 원기둥 또는 사각기둥 형상으로 형성되는 것으로, 상기 에어백 유닛(2)에는 상기 탑승객의 생체 정보를 센싱하는 생체정보센서(14) 및 차량의 외부 충격 상황을 인식하기 위한 상황인식센서(16)가 구비된다.

도 5에는 본 발명에 따른 에어백 장치의 에어백 유닛 이동 경로가 도시되어 있다.

또한, 상기 에어백 유닛(2)의 하면에는 휠(18)이 장착된다. 상기 에어백 유닛(2)은 상기 상단플로어(6)와 상기 하단플로어(20) 사이에 위치하는 것으로, 상기 휠(18)을 이용하여 상기 상단플로어(6)와 상기 하단플로어(20) 사이를 이동하게 된다.

도 6에는 본 발명에 따른 에어백 유닛의 에어백 전개 개념도가 도시되어 있다.

하나의 상기 에어백 유닛(2)에는 한 쌍의 상기 에어백(4)의 구비된다. 한 쌍의 상기 에어백(4)은 전개 시 상기 차량의 상단을 향하여 상승하게 되고, 상기 에어백(4)의 상단 일정 길이 부분은 서로를 향하여 일정 곡률 휘어지는 형상이 되도록 전개된다.

하나의 에어백 유닛(2)으로부터 상기 한 쌍의 에어백(4)이 전개되었을 때, 상기 한 쌍의 에어백(4)의 상단은 서로 맞닿아 상기 에어백(2) 내측에 있는 탑승객을 완전히 감싸게 된다.

상기 에어백 유닛(2)에 구비된 상기 한 쌍의 에어백(4) 하단 사이의 폭은 운전석 및 조수석과 같은 일반적인 1인용 좌석(22)의 폭보다 크게 형성된다. 이는 에어백(4)의 전개 시 좌석(22) 상에 위치하고 있는 상기 탑승객을 에어백(4)이 완전히 감쌀 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 7에는 본 발명에 따른 매트부 외부로 전개된 에어백의 개념도가 도시되어 있다.

상기 매트부(8)의 상단에 형성된 두 개의 상기 절개선(10) 사이의 간격은 상기 에어백 유닛(2)에 구비된 상기 한 쌍의 에어백(4) 하단 사이의 폭과 동일하게 형성된다.

이는 에어백(4)이 상기 에어백 유닛(2)의 상면을 관통하였을 때, 상기 에어백(4)의 위치와 대응되는 위치에 형성된 상기 절개선(10)을 관통하여 상기 차량의 내측으로 전개될 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 상기 에어백(4)이 상기 에어백 유닛(2)의 상면을 관통하였을 때, 상기 날개부(12)가 전개되면서 상기 에어백(4)은 상기 날개부(12)가 위치하던 부분을 통하여 상기 차량의 내측으로 전개된다.

상기 에어백(4)이 상기와 같이 전개되기 위해 상기 매트부(8)의 가로 및 세로 길이는 상기 에어백 유닛(2)의 직경보다 크게 형성되어야 한다.

상기와 같이 구비되는 상기 에어백 유닛(2)은 상기 플로어와 수평방향으로 이동하면서 상기 생체정보센서(14)를 이용하여 상기 탑승객의 생체 정보를 센싱하게 된다.

상기 생체 정보가 탑승객의 하중에 따른 압력일 경우 상기 생체정보센서(14)는 압력센서 일 수 있으며, 상기 생체 정보가 탑승객으로부터 발산되는 열일 경우 상기 생체정보센서(14)는 열감지센서 일 수 있다.

상기 생체 정보는 상기 탑승객의 하중에 따른 압력 또는 상기 탑승객의 열 감지뿐만이 아닌 상기 탑승객의 위치 및 자세를 센싱할 수 있는 것이라면 어느 것이라고 무방하며, 상기 생체정보센서(14) 또한 센싱되는 생체 정보에 따라 달라질 수 있다.

상기 에어백 유닛(2)의 이동 시, 상기 에어백(4)의 이동 경로는 어느 방향이 되어도 상관없지만, 상기 에어백 유닛(2)의 이동 완료 시 상기 에어백 유닛(2)에서 상기 한 쌍의 에어백(4) 사이의 중심선이 상기 매트부의 절개선(10)과 일치되어야 한다.

도 8에는 본 발명에 따른 에어백 장치의 충돌 전 개념도가 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명에 따른 에어백 장치의 충돌 후 개념도가 도시되어 있다.

상기 생체정보센서(14)에 센싱된 정보에 따라 상기 탑승객의 자세 및 위치를 감지하게 되어 다수 개의 상기 에어백 유닛(2)이 상기 탑승객의 하측에 위치하게 된다.

이후 상기 상황인식센서(16)에서 차량의 충돌 상태를 인식하게 되면, 상기 에어백(4)이 상기 에어백 유닛(2)의 상면을 관통하여 전개되고, 동시에 상기 날개부(12)가 전개되면서 상기 에어백(4)이 상기 날개부(12) 사이를 관통하여 상기 차량의 내측을 향해 전개된다.

상기와 같이 탑승객의 위치 및 자세에 따라 상기 에어백 유닛(2)이 이동할 수 있기 때문에 차량의 외부 충격 감지 시 자율주행차량에 탑승하고 있는 상기 탑승객이 어느 위치에서 어떠한 자세를 취하더라도 피해를 최소화할 수 있도록 에어백(4)을 전개시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 차량용 에어백 장치의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

2 : 에어백 유닛
4 : 에어백
6 : 상단플로어
8 : 매트부
10 : 절개선
12 : 날개부
14 : 생체정보센서
16 : 상황인식센서
18 : 휠
20 : 하단플로어
22 : 좌석
24 : 힌지부

Claims

외부 충격 시 전개되는 차량용 에어백 장치에 있어서,
차량의 플로어(floor) 내측에는 내부에 에어백이 장착된 에어백 유닛이 하나 이상 구비되어,
차량의 외부 충격 상황 인지 시 탑승객의 위치 및 자세에 대응하여 상기 플로어로부터 상기 에어백이 전개되는 것
을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제1항에 있어서,
상기 에어백 유닛은 이동하면서 상기 탑승객의 생체 정보를 센싱하여 상기 탑승객의 위치 및 자세를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제1항에 있어서,
상기 플로어에는 절개선이 형성되며,
상기 플로어는 일정 형상의 매트부 다수 개가 서로 연결되어 나열된 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제3항에 있어서,
상기 절개선은 각각의 상기 매트부의 중앙선을 기준으로 상기 중앙선의 양측에 서로 대칭되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제4항에 있어서,
상기 절개선의 일측 또는 양측에는 상기 절개선으로부터 일정 간격 이격된 위치에 힌지부가 형성되어,
상기 매트부에서 상기 절개선으로부터 상기 힌지부까지의 부분은 상기 차량의 내측을 향하여 전개되는 날개부가 되고,
상기 날개부는 전개 시 차량 내측을 향하여 전개되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제4항에 있어서,
상기 절개선은 상기 차량의 전후 방향과 평행하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제1항에 있어서,
상기 에어백 유닛에 구비된 상기 에어백은 일정 곡률 휘어지는 형상으로 전개되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제7항에 있어서,
상기 에어백 유닛에는 한 쌍의 에어백이 구비되어,
상기 에어백 유닛에 구비된 상기 한 쌍의 에어백 전개 시, 상기 한 쌍의 에어백 하단 사이의 폭은 1인용 좌석의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제8항에 있어서,
상기 에어백 유닛에서 전개되는 상기 한 쌍의 에어백은 서로를 향하여 휘어지는 방향으로 전개되며,
상기 에어백 유닛에서 전개된 상기 한 쌍의 에어백은 상단이 서로 맞닿는 것
을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제3항에 있어서,
상기 플로어는 상기 매트부가 형성되는 상단플로어와, 상기 상단플로어의 하단에 위치하는 하단플로어로 이루어지는 2단 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제10항에 있어서,
상기 에어백 유닛은 상기 상단플로어와 상기 하단플로어 사이에 위치하여
상기 상단플로어와 상기 하단플로어 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제2항에 있어서,
상기 에어백 유닛에는 상기 탑승객의 생체 정보를 센싱하는 생체정보센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제12항에 있어서,
상기 생체정보센서는 압력센서인 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제12항에 있어서,
상기 생체정보센서는 열감지센서인 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제1항에 있어서,
상기 에어백 유닛에는 차량의 외부 충격 상황을 인식하기 위한 상황인식센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.
제11항에 있어서,
상기 에어백 유닛의 하면에는 상기 에어백 유닛의 이동을 위한 휠이 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 장치.