KR20210091536A - 전방 충돌 감지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일 측이 펜더(fender) 측에 결합되고, 타 측이 FEM 어퍼 멤버(FEM upper member)에 결합되는 FEM 어퍼 사이드 멤버(FEM upper side member), 상기 FEM 어퍼 멤버로부터 차량의 길이 방향을 따라 결합된 프론트 사이드 멤버(front side member)에 일 측이 결합되고, 타 측이 상기 FEM 어퍼 멤버에 결합되는 FEM 버티컬 멤버(FEM vertical member) 및 차량 전방으로부터 가해지는 충격을 감지하는 전방 충격 센서(FIS)를 포함하고, 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버는 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합되는 것을 특징으로 하는 전방 충돌 감지 장치로서, 본 발명에 의하면, 로드패스의 설정과 최적화된 전방 충격 센서의 마운팅 위치를 통해 전방 충돌 감지 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

Description

전방 충돌 감지 장치{SENSING APPARATUS OF FORWARD COLLISION}
본 발명은 에어백(AIR BACK)의 전개여부 판단 등을 위한 차량 전방의 충돌을 감지하는 장치에 관한 것이다.
에어백은 차량 충돌시 충격으로부터 탑승객을 보호하기 위한 수단으로서, 차량 개발 진행시 승객의 충돌 안전성 향상을 위해서 에어백의 전개여부 판단 및 충돌의 종류에 대한 판단은 매우 중요한 개발 항목 중 하나이다.
차량 충돌 초기 시점에 에어백의 전개 필요 여부, 에어백의 전개 압력(고압 또는 저압) 등을 결정하는 제어 알고리즘은 차체에 마운팅된 전방 충격 센서(FIS, Front Impact Sensor)에서의 신호를 토대로 ACU(Air-back Control Unit)에서 종합적인 판단을 진행한다.
이 경우 가장 중요한 인자는 다음과 같다.
첫째, 전달되는 신호가 얼마나 충돌 초기 시점에 충돌의 종류를 구분할 수 있는가?
둘째, 신호 주변의 로드패스(load path, 부하 경로)가 얼마나 강건하여 노이즈 없이 전개/미전개 신호가 구분이 가능한가?
도 1을 참조하면, 종래에는 프론트 사이드 멤버(3, Front Side member) 전방의 프론트 엔드 모듈(1, Front End Module)에 전방 충격 센서(2, FIS)가 장착되어 전방으로부터의 충돌을 감지하게 되는데, 전방 충격 센서(2)가 마운팅되는 위치의 로드 패스가 미흡하여 센서의 신호 확인시 노이즈 발생이 크다.
그리고 차체의 강성이 부족하여 충돌 종류를 판단하기 위한 충돌 초기 시점의 신호 구분성 및 신호의 변동폭 증대로 인한 안정성이 부족한 문제가 있다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
한국등록특허공보 제10-0692704호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 로드패스의 설정과 최적화된 전방 충격 센서의 마운팅 위치를 통해 전방 충돌 감지 성능을 보다 향상시킬 수 있는 전방 충돌 감지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 관점에 의한 전방 충돌 감지 장치는, 일 단이 FEM 어퍼 멤버(FEM upper member)에 결합되고, 다른 일 단이 펜더(fender) 측으로 연장 형성된 FEM 어퍼 사이드 멤버(FEM upper side member), 상기 FEM 어퍼 멤버의 일 단부로부터 차량의 길이 방향을 따라 결합된 프론트 사이드 멤버(front side member)에 일 단이 결합되고, 다른 일 단이 상기 FEM 어퍼 멤버에 결합되는 FEM 버티컬 멤버(FEM vertical member) 및 차량 전방으로부터 가해지는 충격을 감지하는 전방 충격 센서(FIS)를 포함하고, 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버는 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전방 충격 센서는 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버가 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합된 부분에 장착되는 것을 특징으로 한다.
나아가, 일 단이 펜더(fender)에 결합되고, 다른 일 단이 프론트 엔드 모듈(FEM, Front end module)에 결합되는 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버(fender apron upper front member)를 더 포함하고, 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버의 일 단은 상기 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버에 결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버, 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버 및 상기 FEM 버티컬 멤버는 트러스(truss) 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버 및 상기 FEM 버티컬 멤버가 중첩되어 결합된 부분을 관통하여 상기 전방 충격 센서와 체결되는 센서 연결부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 센서 연결부재는 상기 FEM 어퍼 멤버를 관통하는 FEM 체결부재와 결합되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 전방 충격 센서에 연결되는 와이어는 상기 프론트 사이드 멤버 내부를 통과하도록 배선되는 것을 특징으로 한다.
다음으로, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 전방 충돌 감지 장치는, FEM 어퍼 멤버(FEM upper member) 후방에 구비되어, 차량 전방으로부터 가해지는 충격을 감지하기 위한 전방 충격 센서(FIS), 상기 FEM 어퍼 멤버를 관통하여 체결되는 FEM 체결부재 및 상기 전방 충격 센서와 상기 FEM 체결부재 간에 결합되는 센서 연결부재를 포함하고, 상기 전방 충격 센서, 상기 FEM 체결부재 및 상기 센서 연결부재는 동축 상에 배치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 일 단이 펜더(fender) 측에 결합되고, 다른 일 단이 상기 FEM 어퍼 멤버에 결합되는 FEM 어퍼 사이드 멤버(FEM upper side member) 및 상기 FEM 어퍼 멤버의 일 단부로부터 차량의 길이 방향을 따라 결합된 프론트 사이드 멤버(front side member)에 일 단이 결합되고, 다른 일 단이 상기 FEM 어퍼 멤버에 결합되는 FEM 버티컬 멤버(FEM vertical member)를 더 포함하고, 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버는 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전방 충격 센서는 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버가 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합된 부분에 장착되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 센서 연결부재는 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버 및 상기 FEM 버티컬 멤버가 중첩되어 결합된 부분을 관통하여 결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 전방 충격 센서에 연결되는 와이어는 상기 프론트 사이드 멤버 내부를 통과하도록 배선되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 전방 충격 센서의 마운팅 위치를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 전방 충돌 감지 장치를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 전방 충돌 감지 장치를 평면적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 2의 A-A 단면을 도시한 것이다.
도 5는 도 4에 대비되는 종래의 구조를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 에어백 신호 구분성에 대해 종래 기술과 본 발명을 비교 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 에어백 신호의 감지 시점에 대해 종래 기술과 본 발명을 비교 도시한 것이다.
도 10 및 도 11은 전방 충돌시의 신호 전달에 대해 종래 기술과 본 발명을 비교 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 신호 전달을 도시한 도 11의 점선 부분의 측단면 형상을 도시한 것이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 전방 충돌 감지 장치를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 의한 전방 충돌 감지 장치를 평면적으로 도시한 것이다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전방 충돌 감지 장치를 설명하기로 한다.
본 발명은 에어백 센싱 성능의 강화를 위해 센서 마운팅부로부터 로드패스가 적용되게 하고, 센서로부터의 신호가 손실 없이 전달될 수 있게 하는 전방 충돌 감지 장치이다.
도시와 같이, 차체에 프론트 사이드 멤버(11, Front side member), 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버(12, Fender apron upper member), FEM 어퍼 사이드 멤버(13, FEM upper side member), FEM 버티컬 멤버(14, FEM vertical member), FEM 어퍼 멤버(15, FEM upper member)가 직간접적으로 연결 구성되고, 전방 충격 센서(20, FIS)가 마운팅된다.
FEM은 프론트 엔드 모듈(Front End Module)로서, 차량 전면의 뼈대를 이루는 여러 부품의 하나로 된 모듈로서, FEM 어퍼 멤버(15), FEM 로워 멤버(FEM lower member), FEM 사이드 멤버(FEM side member) 등으로 구분될 수 있다.
먼저, FEM의 일 구성인 FEM 어퍼 멤버(15)와 FEM 어퍼 멤버(15)의 일 단부로부터 차량의 길이 방향으로 결합되는 프론트 사이드 멤버(11)를 포함한다.
그리고, 일 측이 펜더(fender)와 결합되고, 타 측이 프론트 엔드 모듈(FEM)과 결합되는 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버(12), 일 측이 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버(12)의 펜더 측의 일 단부와 결합되고, 타 측이 FEM 어퍼 멤버(15)에 결합되는 FEM 어퍼 사이드 멤버(13) 및 일 측이 프론트 사이드 멤버(11)와 결합되고, 타 측이 FEM 어퍼 멤버(15)와 결합되는 FEM 버티컬 멤버(14)를 포함한다.
특히, FEM 어퍼 멤버(15)와 결합되는 FEM 어퍼 사이드 멤버(13)의 타 측과 FEM 버티컬 멤버(14)의 타 측은 차량의 길이 방향으로 중첩되어 FEM 어퍼 멤버(15)에 함께 결합된다.
나아가, FEM 어퍼 사이드 멤버(13)와 FEM 버티컬 멤버(14)가 중첩되어 결합되는 부분에 전방 충격 센서(20)가 마운팅된다.
그래서, 도 3의 측면 형상에서 참조되는 바와 같이, 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버(12), FEM 어퍼 사이드 멤버(13), FEM 버티컬 멤버(14)가 트러스(truss) 형상을 형성하게 된다.
이 같은 트러스 구조와 전방 충격 센서(20)와 FEM 어퍼 사이드 멤버(13)와 FEM 버티컬 멤버(14)의 통합 마운팅 구조에 의해서 전방 충격 감지시 시간 지연 없이 신호의 전달이 가능하게 한다.
앞서 설명한 바와 같이, FEM 어퍼 사이드 멤버(13)와 FEM 버티컬 멤버(14)는 FEM 어퍼 멤버(15)에 중첩되어 결합되고, 도 5에서 참조되는 바와 같이, 중첩되어 결합되는 부분에 전방 충격 센서(20)가 마운팅된다.
FEM 어퍼 사이드 멤버(13)와 FEM 버티컬 멤버(14)는 FEM 어퍼 멤버(15)에 FEM 체결부재(31)가 순차적으로 FEM 어퍼 멤버(15), FEM 버티컬 멤버(14), FEM 어퍼 사이드 멤버(13)를 관통함으로써 장착되고, 센서 연결부재(32)가 일 측은 FEM 체결부재(31)와 체결되고, 다른 일 측은 FEM 어퍼 사이드 멤버(13)를 관통하여, 전방 충격 센서(20)와 체결된다. 전방 충격 센서(20), FEM 체결부재(31) 및 센서 연결부재(32)는 도시와 같이 동축 상에 배치되는 것이 충격 감지 성능에 보다 적합할 수 있다.
본 발명은 센서 연결부재(32)와 같은 일체형 하드웨어에 의해 전방 충격 센서(20)가 체결되므로, 전방 충격에 대해 하중이 보다 정확하게 전달될 수 있어 센싱 안정성을 향상시킬 수가 있다.
그리고, 도 11 및 도 12에서 참조되는 바와 같이, 전방 충돌시 전방 충격 센서(20)로부터의 와이어는 프론트 사이드 멤버(11) 내부를 통과하도록 배선 가능하므로 와이어의 단선을 방지할 수가 있다.
반면, 종래 구조인 도 4를 참고하면, 본 발명과 달리 센서 연결부재가 분리형 하드웨어(4, 5)로 구성되어, 제1 연결부재(4)는 FEM 체결부재(31)와 결합되고, 제2 연결부재(5)는 전방 충격 센서(20)와 결합된다.
그러므로, 전방 충격에 대해 하중 전달이 미흡할 수밖에 없어 센싱 안정성이 저하되며, 도 10에서 참조되는 바와 같이, 전방 충격 센서(20)로부터의 와이어는 외부로 노출되어 있어 전방 충돌시 와이어의 단선이 발생할 수가 있다.
도 6 및 도 7은 에어백 신호 구분성에 대해 종래 기술과 본 발명을 비교 도시한 것이다.
종래 기술에서는 별도의 종방향 로드패스 구조의 부재로 인해서 하중 입력시 저항성이 떨어지고, 충돌 신호를 용이하게 전달하기 난해하다.
따라서, 도 6과 같이 센서의 노이즈 발생이 크고, 마진 고려시 전개/미전개 신호 간 역전현상이 발생하게 되어 에어백 전개 여부 결정 판단에 오류가 발생할 수가 있다.
이에 반해, 본 발명에서는 전방 충격 센서 마운팅부에 트러스형 로드패스를 설정하여 충돌시 신호가 손실없이 전단되어 신호 구분성이 개선될 수 있다.
따라서, 도 7과 같이 센서의 노이즈 발생이 작고, 마진 고려시에도 전개/미전개 신호간 역전현상이 발생하지 않아 에어백 전개 여부 결정 판단에 오류가 없게 된다.
다음, 도 8 및 도 9는 에어백 신호의 감지 시점에 대해 종래 기술과 본 발명을 비교 도시한 것이다.
종래 구조에 대한 도 8을 참조하면, 충돌신호 전달경로가 FEM 어퍼 멤버-프론트 사이드 멤버의 단일 경로로만 구성되므로, 신호 전달 강건성이 떨어지게 된다.
반면, 본 발명에 대한 도 9를 참조하면, 충돌신호 전달경로가 2개의 경로로 분산되어 신호 전달 강건성이 향상된다.
따라서, 종래 기술에 비해서 보다 조기의 시점에 충돌 종류를 구분할 수가 있다.
이상과 같이 본 발명에 의한 전방 충돌 감지 장치는 트러스 형상의 로드패스를 설정하며, 일체형 하드웨어에 의해 전방 충격 센서가 결합됨으로써 신호 전달의 손실이 적고 신호의 구분성을 향상시킬 수가 있다.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
11 : 프론트 사이드 멤버
12 : 펜더에이프런 어퍼 프론트 멤버
13 : FEM 어퍼 사이드 멤버
14 : FEM 버티컬 멤버
15 : FEM 어퍼 멤버
20 : 전방 충격 센서
31 : FEM 체결부재
32 : 센서 연결부재

Claims (12)

  1. 일 단이 FEM 어퍼 멤버(FEM upper member)에 결합되고, 다른 일 단이 펜더(fender) 측으로 연장 형성된 FEM 어퍼 사이드 멤버(FEM upper side member);
    상기 FEM 어퍼 멤버의 일 단부로부터 차량의 길이 방향을 따라 결합된 프론트 사이드 멤버(front side member)에 일 단이 결합되고, 다른 일 단이 상기 FEM 어퍼 멤버에 결합되는 FEM 버티컬 멤버(FEM vertical member); 및
    차량 전방으로부터 가해지는 충격을 감지하는 전방 충격 센서(FIS)를 포함하고,
    상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버는 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전방 충격 센서는 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버가 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합된 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    일 단이 펜더(fender)에 결합되고, 다른 일 단이 프론트 엔드 모듈(FEM, Front end module)에 결합되는 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버(fender apron upper front member)를 더 포함하고,
    상기 FEM 어퍼 사이드 멤버의 일 단은 상기 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버에 결합되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 펜더 에이프런 어퍼 프론트 멤버, 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버 및 상기 FEM 버티컬 멤버는 트러스(truss) 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 FEM 어퍼 사이드 멤버 및 상기 FEM 버티컬 멤버가 중첩되어 결합된 부분을 관통하여 상기 전방 충격 센서와 체결되는 센서 연결부재를 더 포함하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 센서 연결부재는 상기 FEM 어퍼 멤버를 관통하는 FEM 체결부재와 결합되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 전방 충격 센서에 연결되는 와이어는 상기 프론트 사이드 멤버 내부를 통과하도록 배선되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  8. FEM 어퍼 멤버(FEM upper member) 후방에 구비되어, 차량 전방으로부터 가해지는 충격을 감지하기 위한 전방 충격 센서(FIS);
    상기 FEM 어퍼 멤버를 관통하여 체결되는 FEM 체결부재; 및
    상기 전방 충격 센서와 상기 FEM 체결부재 간에 결합되는 센서 연결부재를 포함하고,
    상기 전방 충격 센서, 상기 FEM 체결부재 및 상기 센서 연결부재는 동축 상에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    일 단이 펜더(fender) 측에 결합되고, 다른 일 단이 상기 FEM 어퍼 멤버에 결합되는 FEM 어퍼 사이드 멤버(FEM upper side member); 및
    상기 FEM 어퍼 멤버로부터 차량의 길이 방향을 따라 결합된 프론트 사이드 멤버(front side member)에 일 단이 결합되고, 다른 일 단이 상기 FEM 어퍼 멤버에 결합되는 FEM 버티컬 멤버(FEM vertical member)를 더 포함하고,
    상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버는 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전방 충격 센서는 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버와 상기 FEM 버티컬 멤버가 상기 FEM 어퍼 멤버에 중첩되어 결합된 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 센서 연결부재는 상기 FEM 어퍼 사이드 멤버 및 상기 FEM 버티컬 멤버가 중첩되어 결합된 부분을 관통하여 결합되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 전방 충격 센서에 연결되는 와이어는 상기 프론트 사이드 멤버 내부를 통과하도록 배선되는 것을 특징으로 하는,
    전방 충돌 감지 장치.
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