KR20200012593A - Collision detection body panel and airbag system using same - Google Patents
Collision detection body panel and airbag system using same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200012593A KR20200012593A KR1020180088072A KR20180088072A KR20200012593A KR 20200012593 A KR20200012593 A KR 20200012593A KR 1020180088072 A KR1020180088072 A KR 1020180088072A KR 20180088072 A KR20180088072 A KR 20180088072A KR 20200012593 A KR20200012593 A KR 20200012593A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical fiber
- body panel
- collision detection
- reflected light
- airbag
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
- B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
- B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
- G02B6/4401—Optical cables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/046—Synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/08—Cars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R2021/0002—Type of accident
- B60R2021/0004—Frontal collision
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R2021/0002—Type of accident
- B60R2021/0006—Lateral collision
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/30—Sensors
- B60Y2400/304—Acceleration sensors
- B60Y2400/3042—Collision sensors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 충돌 감지 차체 판넬 및 이를 이용한 에어백 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충돌/변위를 감지하는 광섬유 격자센서가 일체로 이식된 충돌 감지 차체 판넬 및 이를 이용한 에어백 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a collision sensing vehicle panel and an airbag system using the same, and more particularly, to a collision sensing vehicle panel in which an optical fiber grating sensor for detecting collision / displacement is integrally implanted and an airbag system using the same.
일반적으로 차량에는 사고발생 시 운전자를 보호하기 위하여 차체에 충돌 감지센서를 장착하고, 충돌신호가 감지되면 에어백을 작동하고 있다.In general, the vehicle is equipped with a collision sensor to protect the driver in the event of an accident, and the airbag is activated when a collision signal is detected.
상기 충돌 감지센서는 차체의 적용부위에 따라 크게 엔진룸 내 앞쪽 하단부에 위치하는 정면 충돌 감지센서와 도어에 내장되는 측면 충돌 감지센서로 구분된다.The collision detection sensor is classified into a front collision detection sensor located in the front lower end of the engine room and a side collision detection sensor embedded in the door according to the application portion of the vehicle body.
종래 차체 부착타입의 충돌 감지 센서로는 충돌 초기 단계에서 가속도나 압력을 감지하여 에어백 제어장치에 전달하는 부품이다.Conventional vehicle attachment type collision detection sensor is a component that detects the acceleration or pressure in the initial stage of the collision to deliver to the airbag control device.
예컨대, 도 1은 종래의 충돌 감지 센서가 적용된 차량을 나타낸다.For example, FIG. 1 shows a vehicle to which a conventional collision detection sensor is applied.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래 차량에는 가속도계 타입의 정면/측면 충돌 감지 센서(Front/Side Impact Sensor, FIS/SIS) 및 압력 타입의 측면 충돌 감지 센서(Pressure Side Impact Sensor, PSIS)가 널리 사용되고 있다.Referring to FIG. 1, the accelerometer type front / side impact sensor (FIS / SIS) and the pressure type side impact detection sensor (PSIS) are widely used in a conventional vehicle. have.
그러나, 종래의 충돌 감지 센서는 충돌방향에 따라 충돌감지가 제대로 되지 않을 경우가 있어 중요한 사고순간에 에어백 전개가 제대로 작동 되지 않는 문제가 있어 승객의 안전에 위협이 되고 있다.However, the conventional collision detection sensor has a problem that the collision detection is not properly depending on the collision direction there is a problem that the airbag deployment does not work properly at the critical accident moment is a threat to the safety of passengers.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this Background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention, and may include matters other than the prior art already known to those skilled in the art.
본 발명의 실시 예는 광섬유 격자(Fiber Bragg Grating) 센서를 복합소재 차체 판넬에 일체로 이식하여 충돌/변위를 감지하고, 감지된 신호를 이용하여 에어백을 작동시키는 충돌 감지 차체 판넬 및 이를 이용한 에어백 시스템을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is a collision detection body panel and an airbag system using the fiber grating (Fiber Bragg Grating) sensor integrated into the composite body panel to detect the collision / displacement, and operate the air bag using the detected signal To provide.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량에 적용되는 충돌 감지 차체 판넬은, 복합소재로 형성되어 내부에 광섬유가 일체로 이식된 차체 판넬; 전기 에너지를 레이저 광원으로 변환하여 상기 차체 판넬에 이식된 광섬유의 입사광으로 입력하는 광원 입력모듈; 상기 광섬유 내 광섬유격자(Fiber Bragg Grating)를 통과한 출력광을 수신하여 출력광 파장을 검출하는 출력광 수신모듈; 및 상기 검출된 출력광 파장을 기준 출력광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생하는 제어모듈을 포함한다.According to an aspect of the present invention, the collision detection vehicle body panel applied to the vehicle, the vehicle body panel is formed of a composite material and the optical fiber is integrally implanted therein; A light source input module for converting electrical energy into a laser light source and inputting the incident light of the optical fiber implanted in the vehicle body panel; An output light receiving module configured to receive output light passing through the optical fiber grating in the optical fiber and detect an output light wavelength; And a control module for generating a collision detection signal when it is determined that a deformation is generated due to a mismatch between the detected output light wavelengths and a reference output light within an allowable threshold range.
또한, 상기 차체 판넬은 탄소 섬유 강화 플라스틱으로 구성된 복합소재를 적층 성형 시 그 적층면 사이에 상기 광섬유가 이식될 수 있다.In addition, the vehicle body panel may be implanted between the laminated surface of the composite material made of a carbon fiber reinforced plastic when laminated molding.
또한, 상기 광섬유는 상기 차체 판넬의 면적을 따라 루프 형태로 이식될 수 있다.In addition, the optical fiber may be implanted in a loop shape along the area of the vehicle body panel.
또한, 상기 광섬유는 실리카 유리로 이루어져 내부에 상기 광섬유격자를 형성하고, 굴절률 향상을 위한 게르마늄(Ge)이 첨가된 코어; 상기 코어를 보호하며, 상기 입사광의 전반사를 위해 상기 코어에 비해 상대적으로 낮은 굴절률을 갖도록 형성되는 클래딩; 및 상기 최외곽에 코팅되어 상기 코어와 클래딩을 보호하는 외피를 포함할 수 있다.In addition, the optical fiber is made of silica glass to form the optical fiber grid therein, the germanium (Ge) is added to the core for improving the refractive index; A cladding that protects the core and is formed to have a relatively low refractive index compared to the core for total reflection of the incident light; And an outer shell coated on the outermost portion to protect the core and the cladding.
또한, 상기 차체 판넬은 도어 인너, 도어 아우터, 임팩트빔, 휀더, 범퍼빔 중 적어도 하나의 차체에 구성될 수 있다.In addition, the vehicle body panel may be configured in at least one vehicle body of a door inner, a door outer, an impact beam, a fender, and a bumper beam.
또한, 상기 광섬유의 입력단과 연결되어 상기 광원 입력모듈에서 수신된 광원을 입사하고, 상기 광섬유격자에 의해 반사된 반사광을 분기하여 출력하는 커플러; 및 상기 커플러로부터 상기 반사광이 입력되면 상기 광섬유격자의 격자 간격에 따른 반사광 파장을 검출하는 반사광 수신모듈을 더 포함할 수 있다.In addition, the coupler is connected to the input terminal of the optical fiber is incident to the light source received by the light source input module, for outputting the branched reflected light reflected by the optical fiber grid; And a reflected light receiving module detecting the reflected light wavelength according to the lattice spacing of the optical fiber grating when the reflected light is input from the coupler.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 반사광 수신모듈에서 검출된 반사광 파장을 기준 반사광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생할 수 있다.In addition, the control module may generate a collision detection signal when it is determined that the deformation is generated by mismatching the reflected light wavelength detected by the reflected light receiving module within the allowable threshold range compared to the reference reflected light.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 출력광 파장 및 반사광 파장이 모두 불일치 하는 조건을 충족하면 상기차체 패널에 변형이 발생된 것으로 최종 판단하여 충돌 감지신호를 발생할 수 있다.In addition, the control module may generate a collision detection signal by finally determining that deformation is generated in the vehicle body panel when the output light wavelength and the reflected light wavelength both meet a mismatch condition.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 충돌 감지신호를 차량 네트워크를 통해 에어백 시스템 및 도어오픈 시스템으로 전송할 수 있다.In addition, the control module may transmit the collision detection signal to the airbag system and the door open system through the vehicle network.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 광섬유의 입력단으로부터 길이방향으로 상기 광섬유격자가 설치된 거리, 상기 광섬유격자의 격자 개수, 격자 간격을 저장하고, 기준 입사광, 상기 광섬유 격자의 설치 조건에 따른 기준 반사광 및 기준 출력광을 임계값으로 설정하여 이를 기준으로 변형을 감지할 수 있다.In addition, the control module stores the distance in which the optical fiber grating is installed, the number of gratings of the optical fiber grating, the grating spacing in the longitudinal direction from the input terminal of the optical fiber, the reference incident light, reference reflected light and reference output according to the installation conditions of the optical fiber grating The light can be set as a threshold to detect deformation based on this.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 에어백 시스템은, 복합소재로 형성되어 내부에 광섬유가 일체로 이식된 차체 판넬; 상기 차체 판넬에 이식된 광섬유로 입사광을 입력하고 광섬유 격자를 통과하여 출력된 출력광의 변화가 검출되면 충돌 감지신호를 발생하는 광섬유격자 센서부; 외부 충돌 시 상기 차체 판넬의 변형에 따른 상기 광섬유격자 센서부에서 발생된 상기 충돌 감지신호를 수신하여 에어백을 작동시키는 ECU(Electronic Control Unit); 및 상기 ECU에서 인가되는 에어백 작동신호에 따라 순간적으로 발생되는 고압가스를 주입하여 에어백을 전개시키는 에어백 작동모듈을 포함한다.On the other hand, the airbag system of a vehicle according to an aspect of the present invention, the vehicle body panel is formed of a composite material is integrally implanted optical fiber therein; An optical fiber lattice sensor unit configured to input incident light into the optical fiber implanted in the vehicle body panel and generate a collision detection signal when a change in the output light output through the optical fiber grating is detected; An ECU (Electronic Control Unit) for operating an airbag by receiving the collision detection signal generated by the optical fiber grating sensor unit according to the deformation of the vehicle body panel during an external collision; And an airbag operation module for inflating the airbag by injecting a high-pressure gas generated instantaneously according to the airbag operation signal applied from the ECU.
또한, 상기 광섬유격자 센서부는 전기 에너지를 레이저 광원으로 변환하여 상기 차체 판넬에 이식된 광섬유의 입사광으로 입력하는 광원 입력모듈; 상기 광섬유 내 광섬유격자(Fiber Bragg Grating)를 통과한 출력광을 수신하여 출력광 파장을 검출하는 출력광 수신모듈; 및 상기 검출된 출력광 파장을 기준 출력광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생하는 제어모듈을 포함할 수 있다.The optical fiber grid sensor unit may include: a light source input module configured to convert electrical energy into a laser light source and input the incident light of the optical fiber implanted in the vehicle body panel; An output light receiving module configured to receive output light passing through the optical fiber grating in the optical fiber and detect an output light wavelength; And a control module configured to generate a collision detection signal when it is determined that a deformation occurs due to a mismatch between the detected output light wavelengths and a reference output light within an allowable threshold range.
여기에, 상기 광섬유격자 센서부는 상기 광섬유의 입력단과 연결되어 상기 광원 입력모듈에서 수신된 광원을 입사하고, 상기 광섬유격자에 의해 반사된 반사광을 분기하여 출력하는 커플러; 및 상기 커플러로부터 상기 반사광이 입력되면 상기 광섬유격자의 격자 간격에 따른 반사광 파장을 검출하는 반사광 수신모듈을 더 포함할 수 있다.Here, the optical fiber grating sensor unit is coupled to the input terminal of the optical fiber is incident to the light source received from the light source input module, the coupler for branching and outputting the reflected light reflected by the optical fiber grid; And a reflected light receiving module detecting the reflected light wavelength according to the lattice spacing of the optical fiber grating when the reflected light is input from the coupler.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 반사광 수신모듈에서 검출된 반사광 파장을 기준 반사광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 상기 ECU로 전송할 수 있다.In addition, the control module may transmit a collision detection signal to the ECU when it is determined that a deformation occurs due to a mismatch between the reflected light wavelengths detected by the reflected light receiving module and a reference reflected light within an allowable threshold range.
또한, 상기 제어 모듈은 상기 출력광 파장 및 반사광 파장이 모두 불일치 하는 조건을 충족하면 상기차체 패널에 변형이 발생된 것으로 최종 판단하여 충돌 감지신호를 상기 ECU로 전송할 수 있다.The control module may finally determine that deformation is generated in the vehicle body panel when both the output light wavelength and the reflected light wavelength are inconsistent, and transmit the collision detection signal to the ECU.
또한, 상기 ECU는 차량의 운행에 따른 각종 센서 및 제어기로부터 운전정보를 수집하고, 수집된 운정정보를 토대로 상기 제어 모듈에 설정된 기준 출력광 파장 및 기준 반사광 파장에 대한 기준 임계치의 민감도를 가변 설정할 수 있다.In addition, the ECU may collect driving information from various sensors and controllers according to the driving of the vehicle, and may vary the sensitivity of the reference threshold with respect to the reference output light wavelength and the reference reflected light wavelength set in the control module based on the collected driving information. have.
또한, 상기 ECU는 차속, 종방향과 횡방향의 가속도와 감속도, 가속페달 작동신호, 브레이크페달 작동신호 및 조향각을 포함하는 운전정보를 수집하여 고속의 다이나믹한 운전모드, 노말 운전모드 및 저속의 마일드한 운전모드의 주행상태를 판단할 수 있다.In addition, the ECU collects driving information including vehicle speed, acceleration and deceleration in the longitudinal and transverse directions, accelerator pedal operation signal, brake pedal operation signal, and steering angle, so that the high speed dynamic operation mode, the normal operation mode, and the low speed operation are performed. The driving state of the mild driving mode can be determined.
또한, 상기 ECU는 상기 다이나믹한 운전모드에서는 허용된 임계범위 기준보다 좁게 하여 민감도를 기준보다 높게 설정하고, 상기 저속의 마일드한 운전모드에서는 상기 허용된 임계범위를 기준보다 넓게 가변하여 민감도를 기준보다 낮게 설정할 수 있다.In addition, the ECU sets the sensitivity higher than the reference value by narrowing the threshold range threshold in the dynamic operation mode to a higher threshold value. Can be set low.
본 발명의 실시 예에 따르면, 복합소재에 광섬유격자 센서를 이식하여 차체 구조물로서의 기능과 동시에 충돌 감지 센싱 기능이 부여된 충돌 감지 차체 판넬을 구현하고 그 변형을 통해 충돌을 감지함으로써 충돌방향과 상관 없이 감지성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by implanting an optical fiber grating sensor in the composite material to implement a collision detection vehicle panel that is provided with a collision detection sensing function at the same time as the vehicle structure structure and detects a collision through the deformation, regardless of the collision direction There is an effect that can improve the detection performance.
또한, 차체 패널에 일체로 이식된 광섬유격자 센서로에서 측정된 차체 충돌 감지신호를 이용하여 에어백을 전개함으로써 충돌 사고 시 에어백 미전개로 인해 발생되는 인명사고를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, by deploying the airbag using the car body collision detection signal measured by the optical fiber grating sensor that is integrally implanted in the car body panel has the effect of reducing the human accident caused by the undeployed air bag in the event of a crash.
또한, 차량의 운전상태에 따라 광섬유격자 센서부의 충돌/변형 판단 민감도를 가변 함으로써 고속의 위험사고 상황에서는 에어백의 전개를 촉진하고, 저속의 In addition, by varying the sensitivity of the collision / deformation determination of the optical fiber grating sensor unit according to the driving state of the vehicle, the deployment of the airbag is promoted in a high speed accident situation,
도 1은 종래의 충돌 감지 센서가 적용된 차량을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 판넬의 각 부위에 일체로 이식된 광섬유격자 센서부를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 감지 차체 판넬을 이용한 에어백 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 판넬을 나타내고, 도 5는 A부분 확대도를 나타내며, 도 6은 B-B선 단면도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유격자 센서부의 충돌 감지원리를 설명하기 위한 개념도이다.1 illustrates a vehicle to which a conventional collision detection sensor is applied.
2 is a view illustrating an optical fiber grating sensor unit integrally implanted in each part of a vehicle body panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically illustrating an airbag system using a collision sensing vehicle body panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 illustrates a vehicle body panel according to an exemplary embodiment of the present disclosure, FIG. 5 illustrates an enlarged view of portion A, and FIG. 6 illustrates a cross-sectional view taken along line BB.
7 is a conceptual diagram illustrating a collision detection principle of an optical fiber grating sensor unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.
명세서 전체에서, 제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Throughout the specification, terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another, for example, without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, the first component may be called a second component and similarly The second component may also be referred to as the first component.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 감지 차체 판넬 및 이를 이용한 에어백 시스템에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a collision detection vehicle body panel and an airbag system using the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 판넬의 각 부위에 일체로 이식된 광섬유격자 센서부를 나타낸다.2 is a view illustrating an optical fiber grating sensor unit integrally implanted in each part of a vehicle body panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 감지 차체 판넬을 이용한 에어백 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating an airbag system using a collision sensing vehicle panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부된 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에어백 시스템은 복합소재로 형성되어 내부에 광섬유(110)가 일체로 이식된 차체 판넬(10), 상기 차체 판넬(10)에 이식된 광섬유(110)로 입사광을 입력하고 광섬유 격자를 통과하여 출력된 출력광의 변화가 검출되면 충돌 감지신호를 발생하는 광섬유격자 센서부(10) 및 외부 충돌 시 상기 차체 판넬(10)의 변형에 따른 상기 광섬유격자 센서부(100)에서 발생된 충돌 감지신호를 수신하여 에어백을 작동시키는 ECU(Electronic Control Unit)(20)를 포함한다.2 and 3, an airbag system according to an embodiment of the present invention is formed of a composite material and includes an
차체 판넬(10)은 고강도 경량화 추세에 따른 복합소재로 구성되며 내부에 광섬유가 이식된다. The
차체 판넬(10)은 도어 인너, 도어 아우터, 임팩트빔, 휀더, 범퍼빔 등 차체의 다양한 부위에 적용될 수 있다. The
예컨대, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도어에 적용된 차체 판넬을 나타내고, 도 5는 A부분 확대도를 나타내며, 도 6은 B-B선 단면도를 나타낸다.For example, FIG. 4 illustrates a vehicle body panel applied to a door according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 5 illustrates an enlarged view of portion A, and FIG. 6 illustrates a cross-sectional view taken along line B-B.
첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차체 판넬(10)은 탄소 섬유 강화 플라스틱(CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS, CFRP) 등과 같은 제1 복합소재 및 제2 복합소재가 적층 성형되고 그 적층면 사이에 충돌/변형 감지를 위한 광섬유(110)가 이식(삽입)된다. 이 때, 광섬유(110)는 도 4와 같이 차체 판넬(10)의 면적을 따라 루프 형태로 이식되어 전체 면적에 대한 충돌 감지성능을 강화할 수 있다. 이를 통해 본 발명의 실시 예에 따른 차체 판넬(10)은 차체 구조물로서의 기능과 충돌 감지 센싱 기능이 부여된 "충돌 감지 차체 판넬"로써 명명될 수 있다.4 to 6, the
상기 복합소재는 에폭시나 플라스틱 등과 같은 플라스틱 수지류에 섬유소재를 함침하여 경화한 것으로, 예를 들면, 상기 CFRP는 탄소섬유를 직물 형태로 제조하여 수지류에 함침한 후 필요한 형상으로 적층 및 경화시킴으로써 제조될 수 있다.The composite material is hardened by impregnating a fiber material in a plastic resin, such as epoxy or plastic, for example, the CFRP is produced by fabricating carbon fiber in the form of a fabric and impregnated in the resin and then laminated and cured in the required shape Can be prepared.
이러한 CFRP에서 수지류는 경도가 우수한 반면, 인장강도가 약해 쉽게 끊어지고, 탄소섬유는 인장강도가 높지만 굽힘 반발력이 없기 때문에 수지류와 탄소섬유를 결합하여 사용한다.In CFRP, resins have excellent hardness, but are easily broken due to weak tensile strength, and carbon fibers are used in combination with resins and carbon fibers because they have high tensile strength but no bending repulsion.
차체 판넬(10)에 이식되는 광섬유(110)의 입력단과 출력단에 연결되는 광섬유격자 센서부(100)의 구성품들은 구동보드(PCB기판)에 배치된 상태로 판넬의 일면에 장착될 수 있다.Components of the optical fiber
광섬유격자 센서부(100)는 광섬유(110), 광원 입력모듈(120), 커플러(130), 반사광 수신모듈(140), 출력광 수신모듈(150), 제어모듈(160) 및 에어백 작동모듈(170)을 포함한다.The optical fiber
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유격자 센서부의 충돌 감지원리를 설명하기 위한 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a collision detection principle of an optical fiber grating sensor unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부된 도 7을 참조하면, 광섬유(110)는 코어(111), 클래딩(112) 및 외피(113)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the
코어(111)는 주성분이 실리카(Silica) 유리로 이루어져 내부에 광섬유격자(Fiber Bragg Grating, FBG)를 형성하고, 굴절률이 상대적으로 높아지도록 게르마늄(Ge)이 첨가된다.The
클래딩(112)은 상기 광섬유 코어(111)를 보호하며 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는다. 이 때, 클래딩(112)이 낮은 굴절률을 갖도록 하는 이유는 굴절률이 높은 물질에서 낮은 물질로 빛이 진행될 때 그 경계면에서 일정한 각도 내의 빛이 모두 반사되는 전반사의 원리를 이용하기 위함이다. Cladding 112 protects the
그러므로, 광섬유(110)로 입력된 입사광은 굴절률이 상대적으로 높은 코어(111)와 굴절률이 상대적으로 낮은 클래딩(112)의 경계면에서 반사되어 광섬유 코어(111)를 따라 전파된다.Therefore, incident light input to the
외피(113)는 광섬유(110)의 최외곽에 코팅되어 상기 구성품들을 보호한다.The
광원 입력모듈(120)은 전기 에너지로 레이저와 같은 광원으로 변환하여 광섬유(110)의 입사광으로 입력한다. 레이저 광원은 최대 5W 빛을 광섬유를 통해 전송될 수 있으며, 광섬유(110)는 멀티모드, 싱굴모드를 통해 최대 약 10~20km까지 전송이 가능하다.The light
커플러(130)는 광섬유(110)의 입력단과 연결되어 광원 입력모듈(120)에서 수신된 광원을 입사하고, 광섬유격자(FGB) 등에 의해 반사된 반사광을 분기하여 반사광 수신모듈(140)로 전달한다.The
반사광 수신모듈(140)은 커플러(130)로부터 반사광이 입력되면 광섬유격자(FGB)의 격자 간격(Λ)에 따른 반사광을 수신하여 반사광 파장을 검출한다. 이 때, 상기 반사광 파장은 광섬유격자(FGB)의 격자 간격(Λ)에 의해 반사 피크(정점) 파장이 결정되므로 외부 충격으로 인해 광섬유격자(FGB)가 변형되거나 광섬유(110)가 변형(손상)되면 기준 반사광 대비 변형된 파장이 검출될 수 있다.When the reflected light is input from the
출력광 수신모듈(150)은 광섬유(110)의 출력단과 연결되어 광섬유격자(FGB)를 통과한 출력광을 수신하여 출력광 파장을 검출한다. 이 때, 상기 출력광 파장은 입사광에서 광섬유격자(FGB)의 격자 간격(Λ)에 의한 반사광이 제거된 나머지 출력 파장이 검출되며, 외부 충격으로 인해 광섬유격자(FGB)가 변형되거나 광섬유(110)가 변형(손상)되면 기준 출력광 대비 변형된 파장이 검출될 수 있다.The output
제어모듈(160)은 광섬유격자 센서부(100)의 충돌/변형 감지를 위한 전반적인 동작을 제어하며 이를 위해 필요한 데이터 및 프로세서를 저장한다.The
제어모듈(160)은 광섬유(110)의 입력단으로부터 길이방향으로 광섬유격자(FGB)가 설치된 거리, 격자 개수, 격자 간격을 저장한다. 또한 기준 입사광, 상기 광섬유 격자(FGB)의 설치 조건에 따른 기준 반사광 및 기준 출력광을 임계값으로 설정하여 이를 토대로 광섬유격자 센서부(100)를 이용한 충돌/변형을 감지할 수 있다.The
제어모듈(160)은 충돌 감지 신호를 차량 통신을 통해 에어백 시스템, 도어오픈 시스템 등의 다양한 제어 시스템에 전달할 수 있다.The
한편, 제어모듈(160)이 충돌/변형을 감지하는 조건은 다음과 같이 다양하게 설정될 수 있다.On the other hand, the condition that the
예컨대, 제어모듈(160)은 출력광 수신모듈(150)에서 검출된 출력광 파장을 기준 출력광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생하고, 이를 차량 네트워크(예; CAN)를 통해 ECU(20)로 전달한다. 이때, 제어모듈(160)은 상기 충돌 감지신호에 광섬유격자 센서부(100)가 설치된 차체 판넬 식별정보(ID)와 출력광 파장의 비교정보를 실어 전송할 수 있다.For example, the
또한, 제어모듈(160)은 반사광 수신모듈(140)에서 검출된 반사광 파장을 기준 반사광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생하고, 이를 차량 네트워크(예; CAN)를 통해 ECU(20)로 전달한다. 이 때, 제어모듈(160)은 상기 충돌 감지신호에 광섬유격자 센서부(100)가 설치된 차체 판넬 ID와 반사광 파장의 비교정보를 실어 전송할 수 있다.In addition, the
또한, 제어모듈(160)은 상기 출력광 파장 및 반사광 파장이 모두 불일치 하는 AND 조건을 충족 시 차체패널에 변형이 발생된 것으로 최종 판단하여 충돌 감지신호를 발생하고, 이를 차량 네트워크(예; CAN)를 통해 ECU(20)로 전달할 수 있다.In addition, the
에어백 작동모듈(170)은 상기 광섬유격자 센서부(100)의 충돌/변형 감지로 인해 인가되는 에어백 작동신호에 따라 순간적으로 발생되는 고압가스를 주입하여 에어백을 전개시키는 역할을 한다.The airbag operation module 170 injects high-pressure gas generated instantaneously according to an airbag operation signal applied due to collision / strain detection of the optical fiber grating
에어백 작동모듈(170)은 ECU(20)로부터 에어백 작동신호를 수신하거나 ECU(20)로부터 인가되는 에어백 작동신호를 제어모듈(160)을 통해 수신할 수 있다.The airbag operation module 170 may receive an airbag operation signal from the
ECU(20)는 본 발명의 실시 예에 따른 광섬유격자 센서부(100)의 감지신호를 이용하여 에어백 작동시키는 전반적인 동작을 제어하는 하나의 컴퓨팅 장치이다.The
ECU(20)는 이들 충돌감지센서(100)와 에어백 작동모듈(170)을 제어하기 위한 프로그램과 데이터를 저장하고 이를 실행한다.The
ECU(20)는 차량의 운행에 따른 각종 센서 및 제어기로부터 운전정보를 수집하고, 수집된 운정정보를 토대로 광섬유격자 센서부(100)의 제어 모듈(160)에 설정된 기준 출력광 파장 및 기준 반사광 파장에 대한 기준 임계치의 민감도를 가변 설정할 수 있다.The
예컨대, ECU(20)는 차속, 종방향과 횡방향의 가속도와 감속도, 가속페달 작동신호(APS), 브레이크페달 작동신호(BPS) 및 조향각 등의 운전정보를 수집하여 고속의 다이나믹한 운전모드와 저속의 마일드한 운전모드 및 노말 운전모드의 주행상태를 판단한다.For example, the
ECU(20)는 상기 고속의 다이나믹한 운전모드에서는 허용된 임계범위(마진)를 기준보다 좁게 하여 민감도를 높게 설정하고, 상기 저속의 마일드한 운전모드에서는 상기 허용된 임계범위를 기준보다 넓게 가변 설정할 수 있다. 가령, 차량이 소정 차속 이상의 고속 주행 중 가감속도가 급변하거나 브레이크가 작동된 상태에서 조향각이 급변되는 고속의 다이나믹한 운전모드에서는 인명사고의 위험도가 높으므로 기준 출력광 및 기준 반사광에 대한 임계범위를 줄여 민감도를 기준보다 높게 설정함으로써 에어백의 전개확률을 높일 수 있다. 반대로 차량이 저속의 완만한 주행상태인 마일드한 운전모드에서는 상대적으로 인명사고의 위험도가 낮으므로 상기 임계범위를 늘려 민감도를 기준 보다 낮게 설정함으로써 불필요하게 에어백이 전개되는 것을 방지할 수 있다The
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 복합소재에 광섬유격자 센서를 이식하여 차체 구조물로서의 기능과 동시에 충돌 감지 센싱 기능이 부여된 충돌 감지 차체 판넬을 구현하고 그 변형을 통해 충돌을 감지함으로써 충돌방향과 상관 없이 감지성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, by implanting an optical fiber grating sensor in a composite material, the collision direction is realized by implementing a collision detection vehicle panel that is provided with a collision sensing function at the same time as a vehicle structure structure and detecting a collision through its deformation. Regardless of this, there is an effect that can improve the detection performance.
또한, 차량 패널에 일체로 이식된 광섬유격자 센서부로부터 측정된 차체 변형/충돌 감지신호를 이용하여 에어백을 전개함으로써 사고 시 에어백 미전개로 인해 인명사고가 발생되는 것을 예방할 수 있다.In addition, by deploying the airbag using the vehicle body deformation / collision detection signal measured from the optical fiber grating sensor unit integrally implanted in the vehicle panel, it is possible to prevent the occurrence of a human accident due to undeployment of the airbag in the event of an accident.
또한, 차량의 운전상태에 따라 광섬유격자 센서부의 충돌/변형 판단 민감도를 가변 함으로써 고속의 위험사고 상황에서는 에어백의 전개를 촉진하고, 저속의 경미한 사고시 불필요하게 에어백이 전개되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by varying the sensitivity of the collision / deformation determination of the optical fiber grating sensor unit in accordance with the driving state of the vehicle, it is possible to promote the deployment of the airbag in a high speed accident situation, and to prevent the airbag from being unnecessarily deployed in a low speed minor accident.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.An embodiment of the present invention is not implemented only through the above-described apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, and the like. In addition, such an implementation may be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
10: 차체 판넬 20: ECU
100: 광섬유격자 센서부 110: 광섬유
111: 코어 112: 클래딩
113: 외피 FBG: 광섬유격자
120: 광원 입력 모듈 130: 커플러
140: 반사광 수신모듈 150: 출력광 수신모듈
160: 제어모듈 170: 에어백 작동모듈10: body panel 20: ECU
100: optical fiber grating sensor unit 110: optical fiber
111: core 112: cladding
113: jacket FBG: optical fiber grating
120: light source input module 130: coupler
140: reflected light receiving module 150: output light receiving module
160: control module 170: airbag operation module
Claims (18)
전기 에너지를 레이저 광원으로 변환하여 상기 차체 판넬에 이식된 광섬유의 입사광으로 입력하는 광원 입력모듈;
상기 광섬유 내 광섬유격자(Fiber Bragg Grating)를 통과한 출력광을 수신하여 출력광 파장을 검출하는 출력광 수신모듈; 및
상기 검출된 출력광 파장을 기준 출력광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생하는 제어모듈;
을 포함하는 충돌 감지 차체 판넬.A body panel formed of a composite material and having an optical fiber integrated therein;
A light source input module for converting electrical energy into a laser light source and inputting the incident light of the optical fiber implanted in the vehicle body panel;
An output light receiving module configured to receive output light passing through the optical fiber grating in the optical fiber and detect an output light wavelength; And
A control module configured to generate a collision detection signal when it is determined that a deformation occurs due to a mismatch between the detected output light wavelengths and a reference output light within a permitted threshold range;
Collision detection body panel comprising a.
상기 차체 판넬은
탄소 섬유 강화 플라스틱으로 구성된 복합소재를 적층 성형 시 그 적층면 사이에 상기 광섬유가 이식되는 충돌 감지 차체 판넬.The method of claim 1,
The body panel
A collision sensing body panel in which the optical fiber is implanted between lamination surfaces of a composite material made of carbon fiber reinforced plastic.
상기 광섬유는
상기 차체 판넬의 면적을 따라 루프 형태로 이식되는 충돌 감지 차체 판넬.The method of claim 1,
The optical fiber is
Collision detection body panel is implanted in a loop form along the area of the body panel.
상기 광섬유는
실리카 유리로 이루어져 내부에 상기 광섬유격자를 형성하고, 굴절률 향상을 위한 게르마늄(Ge)이 첨가된 코어;
상기 코어를 보호하며, 상기 입사광의 전반사를 위해 상기 코어에 비해 상대적으로 낮은 굴절률을 갖도록 형성되는 클래딩; 및
최외곽에 코팅되어 상기 코어와 클래딩을 보호하는 외피;
를 포함하는 충돌 감지 차체 판넬.The method of claim 1,
The optical fiber is
A core made of silica glass to form the optical fiber grid therein and to which germanium (Ge) is added to improve refractive index;
A cladding that protects the core and is formed to have a relatively low refractive index compared to the core for total reflection of the incident light; And
An outer shell coated on the outermost surface to protect the core and cladding;
Collision detection body panel comprising a.
상기 차체 판넬은
도어 인너, 도어 아우터, 임팩트빔, 휀더, 범퍼빔 중 적어도 하나의 차체에 구성되는 충돌 감지 차체 판넬.According to claim 1,
The body panel
A collision detection body panel constructed in at least one of a door inner, a door outer, an impact beam, a fender, and a bumper beam.
상기 광섬유의 입력단과 연결되어 상기 광원 입력모듈에서 수신된 광원을 입사하고, 상기 광섬유격자에 의해 반사된 반사광을 분기하여 출력하는 커플러; 및
상기 커플러로부터 상기 반사광이 입력되면 상기 광섬유격자의 격자 간격에 따른 반사광 파장을 검출하는 반사광 수신모듈;
을 더 포함하는 충돌 감지 차체 판넬.The method according to any one of claims 1 to 5,
A coupler connected to an input terminal of the optical fiber and incident a light source received by the light source input module and branching and reflecting the reflected light reflected by the optical fiber grid; And
A reflected light receiving module detecting a reflected light wavelength according to a lattice spacing of the optical fiber grating when the reflected light is input from the coupler;
A collision detection body panel further comprising.
상기 제어 모듈은
상기 반사광 수신모듈에서 검출된 반사광 파장을 기준 반사광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생하는 충돌 감지 차체 판넬.The method of claim 6,
The control module
And a collision detection vehicle panel which generates a collision detection signal when it is determined that a deformation occurs due to a mismatch between a reflected light wavelength detected by the reflected light receiving module and a reference reflected light within a permitted threshold range.
상기 제어 모듈은
상기 출력광 파장 및 반사광 파장이 모두 불일치 하는 조건을 충족하면 상기차체 패널에 변형이 발생된 것으로 최종 판단하여 충돌 감지신호를 발생하는 충돌 감지 차체 판넬.The method of claim 7, wherein
The control module
And a collision detection vehicle body panel generating a collision detection signal by finally determining that deformation occurs in the vehicle body panel when the output light wavelength and the reflected light wavelength both satisfy a mismatch.
상기 제어 모듈은
상기 충돌 감지신호를 차량 네트워크를 통해 에어백 시스템 및 도어오픈 시스템으로 전송하는 충돌 감지 차체 판넬.The method of claim 6,
The control module
And a collision detection body panel for transmitting the collision detection signal to an airbag system and a door open system through a vehicle network.
상기 제어 모듈은
상기 광섬유의 입력단으로부터 길이방향으로 상기 광섬유격자가 설치된 거리, 상기 광섬유격자의 격자 개수, 격자 간격을 저장하고, 기준 입사광, 상기 광섬유 격자의 설치 조건에 따른 기준 반사광 및 기준 출력광을 임계값으로 설정하여 이를 기준으로 변형을 감지하는 충돌 감지 차체 판넬.The method of claim 6,
The control module
The distance between the optical fiber grating, the number of gratings of the optical fiber grating, and the grating spacing in the longitudinal direction from the input end of the optical fiber is stored, and reference incident light and reference output light according to the installation conditions of the optical fiber grating are set as threshold values. A collision detection body panel that detects deformation based on this.
상기 차체 판넬에 이식된 광섬유로 입사광을 입력하고 광섬유 격자를 통과하여 출력된 출력광의 변화가 검출되면 충돌 감지신호를 발생하는 광섬유격자 센서부;
외부 충돌 시 상기 차체 판넬의 변형에 따른 상기 광섬유격자 센서부에서 발생된 상기 충돌 감지신호를 수신하여 에어백을 작동시키는 ECU(Electronic Control Unit); 및
상기 ECU에서 인가되는 에어백 작동신호에 따라 순간적으로 발생되는 고압가스를 주입하여 에어백을 전개시키는 에어백 작동모듈;
을 포함하는 에어백 시스템.A body panel formed of a composite material and having an optical fiber integrated therein;
An optical fiber lattice sensor unit configured to input incident light into the optical fiber implanted in the vehicle body panel and generate a collision detection signal when a change in the output light output through the optical fiber grating is detected;
An ECU (Electronic Control Unit) for operating an airbag by receiving the collision detection signal generated by the optical fiber grating sensor unit according to the deformation of the vehicle body panel during an external collision; And
An airbag operation module configured to deploy an airbag by injecting a high-pressure gas generated instantaneously according to an airbag operation signal applied from the ECU;
Airbag system comprising a.
상기 광섬유격자 센서부는
전기 에너지를 레이저 광원으로 변환하여 상기 차체 판넬에 이식된 광섬유의 입사광으로 입력하는 광원 입력모듈;
상기 광섬유 내 광섬유격자(Fiber Bragg Grating)를 통과한 출력광을 수신하여 출력광 파장을 검출하는 출력광 수신모듈; 및
상기 검출된 출력광 파장을 기준 출력광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 발생하는 제어모듈;
을 포함하는 에어백 시스템.The method of claim 11,
The optical fiber grating sensor unit
A light source input module for converting electrical energy into a laser light source and inputting the incident light of the optical fiber implanted in the vehicle body panel;
An output light receiving module configured to receive output light passing through the optical fiber grating in the optical fiber and detect an output light wavelength; And
A control module configured to generate a collision detection signal when it is determined that a deformation occurs due to a mismatch between the detected output light wavelengths and a reference output light within a permitted threshold range;
Airbag system comprising a.
상기 광섬유격자 센서부는
상기 광섬유의 입력단과 연결되어 상기 광원 입력모듈에서 수신된 광원을 입사하고, 상기 광섬유격자에 의해 반사된 반사광을 분기하여 출력하는 커플러; 및
상기 커플러로부터 상기 반사광이 입력되면 상기 광섬유격자의 격자 간격에 따른 반사광 파장을 검출하는 반사광 수신모듈;
을 더 포함하는 에어백 시스템.The method of claim 12,
The optical fiber grating sensor unit
A coupler connected to an input terminal of the optical fiber and incident a light source received by the light source input module and branching and reflecting the reflected light reflected by the optical fiber grid; And
A reflected light receiving module detecting a reflected light wavelength according to a lattice spacing of the optical fiber grating when the reflected light is input from the coupler;
Air bag system further comprising a.
상기 제어 모듈은
상기 반사광 수신모듈에서 검출된 반사광 파장을 기준 반사광과 비교하여 허용된 임계범위 내로 불일치하여 변형이 발생된 것으로 판단되면 충돌 감지신호를 상기 ECU로 전송하는 에어백 시스템.The method of claim 13,
The control module
And a collision detection signal is transmitted to the ECU when the reflected light wavelength detected by the reflected light receiving module is determined to be inconsistent within the allowable threshold range by comparing with the reflected light.
상기 제어 모듈은
상기 출력광 파장 및 반사광 파장이 모두 불일치 하는 조건을 충족하면 상기차체 패널에 변형이 발생된 것으로 최종 판단하여 충돌 감지신호를 상기 ECU로 전송하는 에어백 시스템.The method of claim 14,
The control module
And when the output light wavelength and the reflected light wavelength both satisfy a condition of disagreement, finally determining that deformation has occurred in the vehicle body panel, and transmitting a collision detection signal to the ECU.
상기 ECU는
차량의 운행에 따른 각종 센서 및 제어기로부터 운전정보를 수집하고, 수집된 운정정보를 토대로 상기 제어 모듈에 설정된 기준 출력광 파장 및 기준 반사광 파장에 대한 기준 임계치의 민감도를 가변 설정하는 에어백 시스템.The method of claim 14,
The ECU is
Collecting driving information from various sensors and controllers according to the driving of the vehicle, and based on the collected driving information, the airbag system for varying the sensitivity of the reference threshold with respect to the reference output light wavelength and the reference reflected light wavelength set in the control module.
상기 ECU는
차속, 종방향과 횡방향의 가속도와 감속도, 가속페달 작동신호, 브레이크페달 작동신호 및 조향각을 포함하는 운전정보를 수집하여 고속의 다이나믹한 운전모드, 노말 운전모드 및 저속의 마일드한 운전모드의 주행상태를 판단하는 에어백 시스템.The method of claim 16,
The ECU is
It collects driving information including vehicle speed, longitudinal and lateral acceleration and deceleration, accelerator pedal actuation signal, brake pedal actuation signal and steering angle, so that the high speed dynamic mode, normal mode and low speed mode Airbag system to determine driving conditions.
상기 ECU는
상기 다이나믹한 운전모드에서는 허용된 임계범위 기준보다 좁게 하여 민감도를 기준보다 높게 설정하고, 상기 저속의 마일드한 운전모드에서는 상기 허용된 임계범위를 기준보다 넓게 가변하여 민감도를 기준보다 낮게 설정하는 에어백 시스템.
The method according to claim 16 or 17,
The ECU is
In the dynamic operation mode, the sensitivity is set higher than the reference value by narrowing the threshold range, and the airbag system sets the sensitivity lower than the reference value by varying the allowed threshold range wider than the reference value in the low speed mild operation mode. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180088072A KR102578560B1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Collision detection body panel and airbag system using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180088072A KR102578560B1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Collision detection body panel and airbag system using same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200012593A true KR20200012593A (en) | 2020-02-05 |
KR102578560B1 KR102578560B1 (en) | 2023-09-14 |
Family
ID=69515075
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180088072A KR102578560B1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Collision detection body panel and airbag system using same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102578560B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5116592A (en) * | 1974-07-31 | 1976-02-09 | Tokico Ltd | |
JP2002048517A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Cable for sensing strain, and method of measuring strain |
KR20100133689A (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-22 | 재단법인대구경북과학기술원 | Vehicle impact dection based on fiber grating system and operating method thereof |
JP2017146201A (en) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 東邦テナックス株式会社 | Monitoring device and monitoring method |
-
2018
- 2018-07-27 KR KR1020180088072A patent/KR102578560B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5116592A (en) * | 1974-07-31 | 1976-02-09 | Tokico Ltd | |
JP2002048517A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Cable for sensing strain, and method of measuring strain |
KR20100133689A (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-22 | 재단법인대구경북과학기술원 | Vehicle impact dection based on fiber grating system and operating method thereof |
JP2017146201A (en) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 東邦テナックス株式会社 | Monitoring device and monitoring method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102578560B1 (en) | 2023-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7671723B2 (en) | Device for activating an actuator system for protecting a pedestrian | |
US6271747B1 (en) | Method for adjusting the trigger threshold of vehicle occupant protection devices | |
AU737930B2 (en) | Method and device for actuating a restraining system | |
EP1646534B1 (en) | Fastening system for a sensor array in a shock absorber of motor vehicles | |
CN101467007B (en) | Method for producing a bending sensor | |
CN1757544A (en) | Pedestrian detecting device and correlation method | |
US10955313B2 (en) | Dummy vehicle for carrying out tests for a driver assistance system | |
EP1651473B1 (en) | Sensor device for a safety mechanism in a vehicle | |
KR20080032253A (en) | Front bumper structure for vehicle | |
KR20080018019A (en) | Pedestrian's clash sensing apparatus of automobile | |
CN109398334A (en) | A kind of control method and system promoting motor vehicle service brake safety based on parking braking | |
US20020162952A1 (en) | Optical deformation sensor with operational testing by different wavelenghts, for side crashes | |
US5502301A (en) | Fiber optic sensors and control systems for automobile occupant protection apparatus | |
CN113551817A (en) | Structural member | |
US8157046B2 (en) | Collision detection apparatus and protection system | |
US8239089B2 (en) | Apparatus and method for detecting deformations on a vehicle component | |
US8462319B2 (en) | Apparatus and method for detecting deformations on a vehicle component | |
KR20120117753A (en) | Method and controller for recognizing a width of an impact area of an object in the front area of a vehicle | |
US20020063008A1 (en) | Accident sensor | |
CN113060068A (en) | Electric vehicle chassis collision protection and alarm system | |
US7428941B2 (en) | Restraint system for a motor vehicle | |
KR102578560B1 (en) | Collision detection body panel and airbag system using same | |
US8861901B2 (en) | Impact sensor of active hood system | |
KR101437433B1 (en) | Occupant safety system and method with optical fiber sheet | |
KR20070110142A (en) | Optical fiber sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |