KR20200003479A

KR20200003479A - 차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20200003479A
Application number: KR1020180076307A
Authority: KR
Inventors: 우흥순
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-10
Also published as: DE102019117653A1; US20200001811A1; CN110667505A; CN110667505B; US11167710B2; DE102019117653B4; KR102557187B1

Abstract

본 발명은 차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법이 개시된다. 본 발명의 차량용 에어백 구동장치는, 차량의 가속도를 감지하는 제1 가속도센서; 차량에 가해지는 충격을 감지하는 충돌 감지센서; 제1 가속도센서와 충돌 감지센서로부터 제1 가속도값과 충격값을 입력받아 차량의 충돌상태를 판단하여 에어백을 구동시키기 위한 점화명령을 송신하는 에어백 제어부; 및 내부에 차량의 가속도를 감지하는 제2 가속도센서를 포함하며, 제2 가속도센서의 제2 가속도값에 기초하여 에어백의 전개 가능성을 판단하고, 에어백 제어부로부터 점화명령을 수신받아 에어백으로 에어백 전개신호를 출력하는 구동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법{APPARATUS FOR OPERATING AIR-BAG OF VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에어백을 구동시키기 위한 마이컴과 별도의 제어부 내부에 가속도센서를 구비하여, 마이컴과 협조하여 충돌상태를 감지할 뿐만 아니라 별도의 제어부에서 내부의 가속도센서를 통해 충돌상태를 감지하여 에어백의 오전개를 방지하는 차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 에어백 장치는 차량의 내부에 설치되고, 충돌 사고 발생시 운전석 또는 조수석에 착좌된 탑승자를 충격으로부터 보호할 목적으로 설치된다.

차량용 에어백 장치는 크게 탑승자를 보호하는 쿠션과, 쿠션에 가스를 공급하는 인플레이터를 포함하며, 쿠션의 저압 및 고압 전개가 가능하도록 듀얼 인플레이터도 사용된다.

이러한 에어백 장치는 충돌 사고시 가속도센서나 자이로센서로부터 감지신호를 입력받아 충돌 및 전복을 판정하고, 판정결과에 따라 점화스위치를 작동시켜 에어백을 전개시킨다.

이때 에어백 장치는 에어백의 오전개를 방지하기 위해 세이핑(safing) 알고리즘을 통해 별도의 가속도센서나 자이로센서의 감지신호를 처리하여 에어백 전개가 가능한지 판단하여 에어백 전개신호와 "AND" 조합에 의해 에어백이 전개되도록 하고 있다.

이와 같이 에어백 전개를 위한 충돌감지 알고리즘과 세이핑 알고리즘을 하나의 마이컴에서 수행하게 되면, 마이컴에 고장이 발생할 경우 에어백 오전개에 대한 위험이 존재하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 에어백을 구동시키기 위한 마이컴과 별도의 제어부 내부에 가속도센서를 구비하여, 마이컴과 협조하여 충돌상태를 감지할 뿐만 아니라 별도의 제어부에서 내부의 가속도센서를 통해 충돌상태를 감지하여 에어백의 오전개를 방지하는 차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 에어백 구동장치는, 차량의 가속도를 감지하는 제1 가속도센서; 차량에 가해지는 충격을 감지하는 충돌 감지센서; 제1 가속도센서와 충돌 감지센서로부터 제1 가속도값과 충격값을 입력받아 차량의 충돌상태를 판단하여 에어백을 구동시키기 위한 점화명령을 송신하는 에어백 제어부; 및 내부에 차량의 가속도를 감지하는 제2 가속도센서를 포함하며, 제2 가속도센서의 제2 가속도값에 기초하여 에어백의 전개 가능성을 판단하고, 에어백 제어부로부터 점화명령을 수신받아 에어백으로 에어백 전개신호를 출력하는 구동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 구동 제어부는, 에어백의 전개 가능성을 판단하여 판단결과를 에어백 제어부에 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 에어백 제어부는, 구동 제어부로부터 제2 가속도센서의 제2 가속도값을 입력받아 제2 가속도값, 제1 가속도값 및 충격값을 기반으로 차량의 충돌상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 구동 제어부는, 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되는지 비교하여 에어백의 전개 가능성을 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 구동 제어부는, 제2 가속도값과 충돌 기준파형을 비교하여 에어백의 전개 가능성을 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 에어백 구동장치의 제어방법은, 에어백 제어부가 제1 가속도센서와 충돌 감지센서로부터 제1 가속도값과 충격값을 입력받는 단계; 에어백 제어부가 입력된 제1 가속도값과 충격값에 기초하여 차량의 충돌상태를 판단하는 단계; 에어백 제어부가 충돌상태의 판단결과에 따라 구동 제어부로 에어백을 구동시키기 위한 점화명령을 송신하는 단계; 구동 제어부가 점화명령을 수신받아 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계; 및 구동 제어부가 에어백의 전개 가능 여부의 판단결과에 따라 에어백으로 에어백 전개신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 차량의 충돌상태를 판단하는 단계는, 에어백 제어부가 구동 제어부의 내부에 포함된 제2 가속도센서로부터 제2 가속도값을 입력받아, 제2 가속도값, 제1 가속도값 및 충격값을 기반으로 차량의 충돌상태를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계는, 구동 제어부가 구동 제어부의 내부에 포함된 제2 가속도센서의 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되는지 비교하여 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계는, 구동 제어부가 구동 제어부의 내부에 포함된 제2 가속도센서의 제2 가속도값과 충돌 기준파형을 비교하여 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계는, 구동 제어부가 에어백의 전개 가능성을 판단한 후 판단결과를 에어백 제어부에 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법은 에어백을 구동시키기 위한 마이컴과 별도의 제어부 내부에 가속도센서를 구비하여, 마이컴과 협조하여 충돌상태를 감지할 뿐만 아니라 별도의 제어부에서 내부의 가속도센서를 통해 충돌상태를 감지하여 에어백의 오전개를 방지할 수 있어 마이컴의 고장에 의한 오전개의 위험을 감소시킬 수 있고, 세이핑 구동을 위한 가속도센서를 별도의 제어부 내부에 구비함으로써 가속도센서의 설치를 위한 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치를 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치에서 제1 모드에 따라 에어백의 전개 가능성을 판단하기 위한 예시 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치에서 제2 모드에 따라 에어백의 전개 가능성을 판단하기 위한 예시 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 에어백 구동장치 및 그 제어방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치를 나타낸 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치에서 제1 모드에 따라 에어백의 전개 가능성을 판단하기 위한 예시 그래프이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치에서 제2 모드에 따라 에어백의 전개 가능성을 판단하기 위한 예시 그래프이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치는, 제1 가속도센서(10), 충돌 감지센서(20), 에어백 제어부(30) 및 구동 제어부(40)를 포함한다.

제1 가속도센서(10)는 차량의 가속도를 감지하여 제1 가속도값을 에어백 제어부(30)에 제공함으로써, 에어백 제어부(30)에서 차량의 충돌상태를 판단하여 에어백(50)의 구동여부를 판단할 수 있도록 한다.

충돌 감지센서(20)는 차량에 가해지는 충격을 감지하여 충격값을 에어백 제어부(30)에 제공함으로써, 에어백 제어부(30)에서 차량의 충돌상태 판단하여 에어백(50)의 구동여부를 판단할 수 있도록 한다.

에어백 제어부(30)는 제1 가속도센서(10)와 충돌 감지센서(20)로부터 제1 가속도값과 충격값을 입력받아 차량의 충돌상태를 판단하여 에어백(50)을 구동시키기 위한 점화명령을 구동 제어부(40)로 송신한다.

구동 제어부(40)는 내부에 차량의 가속도를 감지하는 제2 가속도센서(45)를 포함하며, 제2 가속도센서(45)의 제2 가속도값에 기초하여 에어백(50)의 전개 가능성을 판단하고, 에어백 제어부(30)로부터 점화명령을 수신받아 에어백(50)으로 에어백 전개신호를 출력할 수 있다.

여기서, 구동 제어부(40)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 형태로 제2 가속도센서(45)를 내부에 구비할 수 있고, 내부에 구비된 제2 가속도센서(45)의 제2 가속도값을 에어백 제어부(30)로 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 이용하여 전송할 수 있다.

예를 들어, 제2 가속도센서(45)는 차량의 진행방향을 기준으로 ± 50g 이상의 가속도를 0.02g 단위로 측정하여 제2 가속도값으로 출력할 수 있다.

따라서, 에어백 제어부(30)는 구동 제어부(40)로부터 제2 가속도값을 입력받게 되면, 제2 가속도값, 제1 가속도값 및 충격값을 기반으로 차량의 충돌상태를 판단할 수도 있다.

또한, 구동 제어부(40)는 에어백(50)의 전개 가능성을 판단하여 판단결과를 에어백 제어부(30)에 송신할 수도 있다.

본 실시예에서 구동 제어부(40)는 제2 가속도값에 기초하여 에어백(50)의 전개 가능성을 판단할 때, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 모드에 따라 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되는지 비교하여, (가)와 같이 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되면, 전개 가능시간 동안 에어백(50)의 전개가 가능하도록 할 수 있다.

따라서, 구동 제어부(40)는 에어백 전개가 가능한 전개 가능시간 동안 에어백 제어부(30)로부터 에어백(50)을 구동시키기 위한 점화명령이 수신되면, 에어백(50)으로 에어백 전개신호를 출력하게 된다.

한편, 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되지 못한 경우에는, 구동 제어부(40)가 에어백 제어부(30)로부터 점화명령이 수신되더라도 에어백 전개신호를 출력하지 않아 에어백(50)의 전개가 불가능하게 할 수 있다.

또한, 구동 제어부(40)는 제2 가속도값에 기초하여 에어백(50)의 전개 가능성을 판단할 때, 도 4에 도시된 바와 같이 제2 모드에 따라 제2 가속도값의 입력파형(B)과 충돌 기준파형(A)을 비교하여 유사하게 되면, 전개 가능시간 동안 에어백(50)의 전개가 가능하도록 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 에어백 구동장치에 따르면, 에어백을 구동시키기 위한 마이컴과 별도의 제어부 내부에 가속도센서를 구비하여, 마이컴과 협조하여 충돌상태를 감지할 뿐만 아니라 별도의 제어부에서 내부의 가속도센서를 통해 충돌상태를 감지하여 에어백의 오전개를 방지할 수 있어 마이컴의 고장에 의한 오전개의 위험을 감소시킬 수 있고, 세이핑 구동을 위한 가속도센서를 별도의 제어부 내부에 구비함으로써 가속도센서의 설치를 위한 비용을 절감할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 에어백 구동장치의 제어방법에서 먼저, 에어백 제어부(30)가 제1 가속도센서(10)와 충돌 감지센서(20)로부터 제1 가속도값과 충격값을 입력받는다(S10).

S10 단계에서 에어백 제어부(30)는 구동 제어부(40)의 내부에 포함된 제2 가속도센서(45)로부터 제2 가속도값을 SPI 통신으로 입력받을 수도 있다.

S10 단계에서 제1 가속도값과 충격값을 입력받아 에어백 제어부(30)는 입력된 제1 가속도값과 충격값에 기초하여 차량의 충돌상태를 판단한다(S20).

여기서, 에어백 제어부(30)는 구동 제어부(40)로부터 제2 가속도값을 입력받은 경우에는 제2 가속도값, 제1 가속도값 및 충격값을 기반으로 차량의 충돌상태를 판단할 수 있다.

S20 단계에서 차량의 충돌상태를 판단하여 충돌이 감지되지 않은 경우, 에어백 제어부(30)는 S10 단계로 리턴하여 계속해서 제1 가속도값, 충격값 및 제2 가속도값을 입력받아 충돌 상태를 지속적으로 판단할 수 있다.

반면, S20 단계에서 차량의 충돌상태를 판단하여 충돌이 감지된 경우, 에어백 제어부(30)는 에어백(50)을 구동시키기 위한 점화명령을 구동 제어부(40)로 송신한다(S30).

구동 제어부는 S30 단계에서 에어백 제어부(30)로부터 송신된 점화명령을 수신하면, 에어백(50)의 전개 가능 여부를 판단한다(S40).

S40 단계에서 에어백(50)의 전개 가능 여부는, 구동 제어부(40)가 도 3에 도시된 바와 같이 제1 모드에 따라 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되는지 비교하여, (가)와 같이 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되면, 전개 가능시간 동안 에어백(50)의 전개가 가능하도록 할 수 있다.

반면, 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되지 못한 경우에는, 구동 제어부(40)가 에어백 제어부(30)로부터 점화명령이 수신되더라도 에어백 전개신호를 출력하지 않아 에어백(50)의 전개가 불가능하게 할 수 있다.

한편, S40 단계에서 에어백(50)의 전개 가능 여부에 대해, 구동 제어부(40)가 도 4에 도시된 바와 같이 제2 모드에 따라 제2 가속도값의 입력파형(B)과 충돌 기준파형(A)을 비교하여 유사하게 되면, 전개 가능시간 동안 에어백(50)의 전개가 가능하도록 할 수도 있다.

이와 같이 S40 단계에서 구동 제어부(40)는 에어백(50)의 전개 가능 여부를 판단한 후 판단결과를 에어백 제어부(30)로 송신할 수도 있다.

S40 단계에서 에어백(50)의 전개 가능 여부를 판단하여 에어백(50)의 전개가 불가능한 경우, 구동 제어부(40)는 점화명령이 수신되더라도 에어백 전개신호를 에어백(50)으로 출력하지 않고 종료함으로써, 에어백(50)의 전개가 불가능하도록 하여 에어백(50)의 오전개를 방지하게 된다.

그러나 S40 단계에서 에어백(50)의 전개 가능 여부를 판단하여 에어백(50)의 전개가 가능한 경우, 구동 제어부(40)는 점화명령이 수신되면 에어백(50)으로 에어백 전개신호를 출력하여 에어백(50)이 전개될 수 있도록 한다(S50).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 차량용 에어백 구동장치의 제어방법에 따르면, 에어백을 구동시키기 위한 마이컴과 별도의 제어부 내부에 가속도센서를 구비하여, 마이컴과 협조하여 충돌상태를 감지할 뿐만 아니라 별도의 제어부에서 내부의 가속도센서를 통해 충돌상태를 감지하여 에어백의 오전개를 방지할 수 있어 마이컴의 고장에 의한 오전개의 위험을 감소시킬 수 있고, 세이핑 구동을 위한 가속도센서를 별도의 제어부 내부에 구비함으로써 가속도센서의 설치를 위한 비용을 절감할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 제1 가속도센서
20 : 충돌 감지센서
30 : 에어백 제어부
40 : 구동 제어부
45 : 제2 가속도센서
50 : 에어백

Claims

차량의 가속도를 감지하는 제1 가속도센서;
상기 차량에 가해지는 충격을 감지하는 충돌 감지센서;
상기 제1 가속도센서와 상기 충돌 감지센서로부터 제1 가속도값과 충격값을 입력받아 상기 차량의 충돌상태를 판단하여 에어백을 구동시키기 위한 점화명령을 송신하는 에어백 제어부; 및
내부에 상기 차량의 가속도를 감지하는 제2 가속도센서를 포함하며, 상기 제2 가속도센서의 제2 가속도값에 기초하여 상기 에어백의 전개 가능성을 판단하고, 상기 에어백 제어부로부터 상기 점화명령을 수신받아 상기 에어백으로 에어백 전개신호를 출력하는 구동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동 제어부는, 상기 에어백의 전개 가능성을 판단하여 판단결과를 상기 에어백 제어부에 송신하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치.
제 1항에 있어서, 상기 에어백 제어부는, 상기 구동 제어부로부터 상기 제2 가속도센서의 상기 제2 가속도값을 입력받아 상기 제2 가속도값, 상기 제1 가속도값 및 상기 충격값을 기반으로 상기 에어백의 작동을 위한 충돌을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동 제어부는, 상기 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되는지 비교하여 상기 에어백의 전개 가능성을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치.
제 1항에 있어서, 상기 구동 제어부는, 상기 제2 가속도값과 충돌 기준파형을 비교하여 상기 에어백의 전개 가능성을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치.
에어백 제어부가 제1 가속도센서와 충돌 감지센서로부터 제1 가속도값과 충격값을 입력받는 단계;
상기 에어백 제어부가 입력된 상기 제1 가속도값과 상기 충격값에 기초하여 차량의 충돌상태를 판단하는 단계;
상기 에어백 제어부가 상기 충돌상태의 판단결과에 따라 구동 제어부로 에어백을 구동시키기 위한 점화명령을 송신하는 단계;
상기 구동 제어부가 상기 점화명령을 수신받아 상기 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계; 및
상기 구동 제어부가 상기 에어백의 전개 가능여부의 판단결과에 따라 상기 에어백으로 에어백 전개신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치의 제어방법.
제 6항에 있어서, 상기 차량의 충돌상태를 판단하는 단계는, 상기 에어백 제어부가 상기 구동 제어부의 내부에 포함된 제2 가속도센서로부터 제2 가속도값을 입력받아, 상기 제2 가속도값, 상기 제1 가속도값 및 상기 충격값을 기반으로 상기 충돌상태를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치의 제어방법.
제 6항에 있어서, 상기 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계는, 상기 구동 제어부가 상기 구동 제어부의 내부에 포함된 제2 가속도센서의 제2 가속도값이 설정값 이상으로 설정시간 이상 유지되는지 비교하여 상기 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치의 제어방법.
제 6항에 있어서, 상기 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계는, 상기 구동 제어부가 상기 구동 제어부의 내부에 포함된 제2 가속도센서의 제2 가속도값과 충돌 기준파형을 비교하여 상기 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치의 제어방법.
제 6항에 있어서, 상기 에어백의 전개 가능 여부를 판단하는 단계는, 상기 구동 제어부가 상기 에어백의 전개 가능성을 판단한 후 판단결과를 상기 에어백 제어부에 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어백 구동장치의 제어방법.