KR100196082B1 - Airbag system with seat belt sensor and weight sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 탑승객의 종류에 따라서 그리고 탑승객이 시트 벨트를 착용했는지 여부에 따라서 2중 에어 백이 선택적으로 작동가능한 에어 백 구동 장치에 관한 것이다. 본 발명의 구성은, 자동차 탑승객의 시트 벨트 착용 여부와, 탑승객이 성인 또는 어린이인지 여부에 따라 에어 백이 다단계로 동작하는 자동차의 에어 백 구동 장치에 있어서, 탑승객이 시트의 벨트를 착용했는지를 감지하는 시트 벨트 센서와, 시트 바닥에 다수의 셀로 설치되어 각 셀에서 감지된 압력 센서를 통해서 시트 전체에 가해지는 무게를 감지하는 무게 감지 센서와, 상기 무게 감지 센서 후단에 접속되어 탑승객의 무게에 따라 성인 또는 어린이 여부를 판단하는 인터페이스와, 상기 인터페이스 후단과 시트 벨트 센서 후단에 접속되어 현재 시트에 탑승한 승객의 상태를 분석하여 다단으로 구성된 에어 백 셀을 일부 또는 전부를 작동시킬 것인지를 판단하여 구동하는 SDM 소자와, 상기 SDM 소자 후단에 접속되며 다단의 셀로 구성되어 상기 SDM 구동 신호에 따라서 선택적으로 작동이 가능한 에어 백을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an airbag drive device in which a dual airbag is selectively operable according to the type of passenger of the motor vehicle and whether or not the passenger wears a seat belt. According to an aspect of the present invention, in the airbag driving apparatus of an automobile in which the airbag operates in multiple stages according to whether the passenger occupies a seat belt and whether the occupant is an adult or a child, detecting whether the passenger wears the seat belt. A seat belt sensor, a weight sensor installed in a plurality of cells at the bottom of the seat to detect the weight applied to the entire seat through a pressure sensor detected at each cell, and connected to a rear end of the weight sensor, Or an interface for determining whether a child is connected to the rear end of the interface and the seat belt sensor, and analyzing the state of the passenger currently occupying the seat to determine whether to operate some or all of the airbag cells configured in multiple stages. An SDM element, connected to a rear end of the SDM element, and composed of multiple cells; It characterized in that it comprises an air bag that can be selectively operated in accordance with the signal.
Description
본 발명은 자동차의 에어 백 구동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 탑승객의 종류에 따라서 그리고 탑승객이 시트 벨트를 착용했는지 여부에 따라서 다단계 에어 백이 선택적으로 작동가능한 에어 백 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air bag driving apparatus of a motor vehicle, and more particularly, to an air bag driving apparatus capable of selectively operating a multi-stage air bag depending on the type of the passenger and whether or not the passenger wears a seat belt.
차량에 장착되는 에어 백 시스템은 챠량의 충돌시에 운전자와 스티어링 휠 사이 또는 조수석의 승객과 인스트루먼트 패널 사이에 순간적으로 에어백(공기 주머니)을 부풀게 하여 부상을 최소한으로 줄이기 위한 장치이다. 운전자용은 스티어링 휠에 장착되어 있으며, 시트 벨트를 장착하고 있지 않는 운전자를 생각해서 대형 에어 백을 사용하는 시스템과 3점식 벨트의 장착을 전제로 한 SRS 에어 백 시스템이라고 불리우는 2종류가 있다. 또 에어 백을 부풀게 하는 방식에는 충돌시 센서가 전기적으로 감지하여 인플레이터에 통전. 착화하는 전기식과 감지장치가 충돌을 검지하고 격침이 점화제를 발화시키는 기계식이 있다.An airbag system mounted on a vehicle is a device that minimizes injuries by inflating the airbag (air bag) instantaneously between a driver and a steering wheel or between a passenger passenger and an instrument panel in the event of a vehicle crash. For the driver, there are two types, called the SRS airbag system, which is mounted on the steering wheel, and which uses a large airbag in consideration of a driver who does not have a seat belt, and a three-point belt. In addition, the air bag is inflated in the sense that the sensor is electrically detected when the collision is applied to the inflator. There is a mechanical system in which the ignition electric and the sensing device detect a collision and the sinking ignites the ignition agent.
이와같은 에어 백 구동 장치에서 차량의 충격으로 에어 백이 일단 구동되면 성인이나 어린이나 구별없이 일정한 속도와 압력으로 작동하게된다. 에어 백이 동작하는 시간은 0.03초의 극히 짧은 시간에 이루어지며, 그 속도는 시속 약 320 킬로미터에 이른다. 따라서 순식간에 매우 큰 충격이 승객에게 가해짐을 알수 있다. 보통 에어 백은 동작할 때 성인 승객의 가슴이나 상체를 향해서 돌출해서 상체가 스티어일 휠이나 인스트루먼트 패널에 충돌하는 것을 방지하게 된다. 그런데 어린이의 경우에는 성인에 비해서 키가 작으므로 에어 백이 돌출하여 에어 백과 충돌하는 위치가 가슴이 아니라 머리 부분이 된다. 따라서 어린이가 탑승한 상태에서 에어 백이 작동하게 되면 전방으로 부터 고속으로 머리 부분에 충격을 가하게 되며 승객인 어린이는 순간적으로 관성에 의해서 전방으로 몸이 치우치므로, 어린이의 목이 부러지는 예가 비일비재하게 발생한다.Once the airbag is driven by the impact of the vehicle in such an airbag drive device, it operates at a constant speed and pressure regardless of the adult or child. The airbags operate in an extremely short time of 0.03 seconds, reaching speeds of about 320 kilometers per hour. Therefore, it can be seen that a very big shock is applied to the passengers in an instant. Normally, airbags protrude toward the chest or upper body of an adult passenger when in operation to prevent the upper body from colliding with the steering wheel or the instrument panel. However, children are shorter than adults, so the airbag protrudes and collides with the airbag where the head is not the chest. Therefore, when the airbag is operated while the child is on, the head is impacted at high speed from the front, and the child who is a passenger is biased forward by moment of inertia. do.
또한, 탑승객이 안전 벨트를 착용했을 때와 그렇지 않을때는 에어 백에 의해서 받는 충격이 다르다. 말하자면, 승객이 안전 벨트를 착용했을 때는 차량이 충돌 등의 충격을 받아도 관성에 의해서 전방으로 치우침이 덜하게 된다. 그러나 안전 벨트를 착용하지 않은 상태에서 충돌시 충격을 받으면 관성이 그대로 작용하여 승객은 고속으로 전방으로 쏠리게 된다. 이때 에어 백이 전방에서 고속으로 돌출되면 그 충격을 승객의 몸이 그대로 흡수하여 그 상해정도가 심각해 진다.In addition, when a passenger wears a seat belt, the impact received by the air bag is different. In other words, when a passenger wears a seat belt, the vehicle is less biased forward by inertia even when the vehicle is impacted by a collision or the like. However, if the vehicle is impacted during a collision without wearing the seat belt, the inertia acts as it is, and the passenger is moved forward at high speed. At this time, if the airbag protrudes at a high speed from the front, the impact of the passenger's body is absorbed as it is and the degree of injury becomes serious.
따라서 시트에서 승객이 성인인지 어린이인지를 감지해서 어린이가 탑승했을 때는 이를 인지하여 에어백의 크기를 줄이고 그 돌출 속도를 감속시킬수 있다면 야기될 수 있는 문제를 사전에 방지할 수 있을 것이다.Therefore, if the seat detects whether the passenger is an adult or a child and recognizes when the child is on board, the size of the airbag can be reduced and the protruding speed can be prevented.
또한 승객이 안전 벨트를 현재 착용하였는지를 감지하여 안전 벨트를 착용하지 않았을 경우 충격시 에어 백이 더 작게 그리고 더 저속으로 돌출하게 하므로 승객이 에어 백과의 충돌로 인해 상해를 입는 것을 최소한으로 방지할 수 있을 것이다.It will also detect whether the passenger is currently wearing the seat belt and, if not wearing the seat belt, will cause the air bag to protrude smaller and slower during an impact, thus minimizing the passenger from being injured by collision with the air bag. .
이러한 의도가 관철되기 위해서는 먼저 에어 백이 적어도 두 개 또는 그 이상으로 이루어진 다단계 에어 백이 필요하다. 상기 에어 백은 필요에 의해서 모두 작동시킬수도 있고 개별적으로 작동시킬수도 있어야 한다.In order for this intent to be implemented, a multistage airbag is first required of at least two or more airbags. The air bags must be able to operate all as needed or individually.
본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 승객의 체중에 따라서 성인인지 어린이인지를 판별하여 어린이일 경우에는 다단계로 작동하는 에어 백의 일부만 작동하게 하여 승객에게 가해지는 충격을 감소시키는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve such a conventional problem, to determine whether the adult or child according to the weight of the passenger to operate only a part of the air bag operating in a multi-stage when the child is to reduce the impact on the passenger It is done.
본 발명의 또다른 목적은, 승객이 안전 벨트를 착용하였는지 여부를 판단하여 벨트를 착용하지 않았을 경우에는 다단계로 작동하는 에어 백을 일부만 작동하게 하여 승객에게 가해지는 충격을 감소시키는 것을 목적으로 한다.Still another object of the present invention is to determine whether the passenger wears a seat belt and to reduce the impact on the passenger by operating only a part of the airbag operated in a multi-stage when the belt is not worn.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 보면, 자동차 탑승객의 시트 벨트 착용 여부와, 탑승객이 성인 또는 어린이인지 여부에 따라 에어 백이 다단계로 동작하는 자동차의 에어 백 구동 장치에 있어서, 탑승객이 시트의 벨트를 착용했는지를 감지하는 시트 벨트 센서와, 시트 바닥에 다수의 셀로 설치되어 각 셀에서 감지된 압력 센서를 통해서 시트 전체에 가해지는 무게를 감지하는 무게 감지 센서와, 상기 무게 감지 센서 후단에 접속되어 탑승객의 무게에 따라 성인 또는 어린이 여부를 판단하는 인터페이스와, 상기 인터페이스 후단과 시트 벨트 센서 후단에 접속되어 현재 시트에 탑승한 승객의 상태를 분석하여 다단계로 구성된 에어 백 셀을 일부 또는 전부를 작동시킬 것인지를 판단하여 구동하는 SDM 소자와, 상기 SDM 소자 후단에 접속되며 다단의 셀로 구성되어 상기 SDM 구동 신호에 따라서 선택적으로 작동이 가능한 다단 에어 백을 포함하는 벨트 착용 및 무게에 따라서 작동되는 자동차의 에어 백 구동 장치에 의해서 이루어진다.According to the configuration of the present invention for achieving the above object, in the airbag driving apparatus of the vehicle in which the airbag operates in multiple stages according to whether the passenger seat belt is worn, and whether the passenger is an adult or a child, Seat belt sensor to detect whether the belt is worn, a plurality of cells installed on the bottom of the seat, a weight sensor for detecting the weight applied to the entire seat through the pressure sensor detected in each cell, and connected to the rear end of the weight sensor Interface to determine whether the passenger is an adult or a child according to the weight of the passenger, and analyze the status of the passenger currently on the seat connected to the rear of the interface and the rear of the seat belt sensor to operate a part or all of the multi-stage airbag cells An SDM element which is driven by determining whether to It is composed of the multi-stage cell achieved by selectively belt and automobile air-bag driving apparatus is operated according to the weight of the work including the possible multi-stage air-bag in accordance with the driving signal SDM.
또한 상기 무게 감지 센서는 시트 바닥을 다수의 셀로 분리하여 압력을 감지한 셀의 수를 계수하므로 탑승객이 성인인지 어린이인지 여부를 감지하는 것을 특징으로 한다.In addition, the weight sensor detects whether the passenger is an adult or a child by counting the number of cells that detect the pressure by separating the seat bottom into a plurality of cells.
또한 본 발명의 장치는 시트 벨트 센서에서 벨트가 착용되지 않았음을 감지하거나, 무게 감지 센서에서 어린이가 탑승했음을 감지하게 되면 이중 에어 백 셀중 하나 또는 일부만이 작동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the device of the present invention is characterized in that when the seat belt sensor detects that the belt is not worn, or the weight sensor senses that a child is on board, only one or some of the dual air bag cells operate.
도 1은 본 발명의 에어 백 구동 장치를 개략적으로 도시한 블록도1 is a block diagram schematically showing an airbag driving apparatus of the present invention;
도 2는 본 발명의 무게 감지 시트가 각 셀로 구획되어 있음을 도시한 도면2 is a view showing that the weight sensing sheet of the present invention is divided into cells;
도 3은 본 발명의 SDM 소자의 내부중 일부를 간략히 도시한 도면3 is a view briefly showing a part of the interior of the SDM device of the present invention;
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 시트 벨트 센서 20 : 무게 감지 센서10: seat belt sensor 20: weight detection sensor
30 : 인터페이스 40 : SDM30: interface 40: SDM
50 : 에어 백 60 : 전원50: airbag 60: power
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 에어 백 구동 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도면에서 볼 수 있듯이 시트 벨트 센서(10)는 SDM(40) 소자에 접속되어 있어 벨트가 체결되어 있는지를 감지하여 그 체결 여부를 SDM 소자에 전달한다. 상기 시트 벨트가 체결되어 있으면 탑승자가 안전 벨트를 착용하고 있는 것으로 간주한다.1 is a block diagram schematically showing an airbag driving apparatus of the present invention. As can be seen in the figure, the
상기 SDM(40) 소자에는 또한 인터페이스(30)를 경유해서 무게 감지 센서(20)가 접속된다. 상기 무게 감지 센서는 전술된 바와 같이 시트에 앉은 사람이 성인인지 어린이인지를 판별하기 위한 것이다. 그 방법은 다음과 같다.The
도 2 에는 본 발명의 무게 감지 시트가 각 셀로 구획되어 있음을 도시한 도면이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 시트 바닥은 다수개의 셀로 나누어져 있는데 각 셀은 상부에서 가해지는 압력을 감지하여 도 1의 인터페이스(30)에 전달한다. 상기 인터페이스(30)에서는 이때 전달된 각 셀의 압력 신호를 받아서 현재 성인이 시트에 앉았는지 또는 어린이가 앉았는지를 판단하게 된다. 그 방법은 다양하게 설정할 수 있으나, 일예를 보면, 압력을 받는 셀의 수를 계수하는 것이다. 예를 들어 성인이 시트에 앉았을 때에는 전체 셀의 3분의 2 이상에서 압력을 감지하였을 때라고 가정하고, 그 이하의 셀이 압력을 감지하게 되면 이는 어린이가 시트에 앉았을 때라고 가정할수 있다. 또는 각 셀에 가해지는 압력을 가산해서는 시트에 앉은 사람의 전체 무게를 산정해서 성인인지 또는 어린이인지를 판단하는것도 가능하다. 이와같이 각 셀에서 감지한 무게 신호를 받아서 이를 판단하는데 인터페이스(30)가 사용된다. 상기 인터페이스에서는 전술된 바와같이, 무게를 감지한 셀이 몇 개인지 또는 각 셀에서 감지한 개별 압력 신호를 가산하여 전체 압력을 산정하는 일을 수행할 수 있다. 이처럼 인터페이스를 통해서 현재 탑승한 승객이 성인인지 또는 어린이인지가 결정되면 이러한 정보는 다음단인 SDM(40)으로 전달된다.2 is a view showing that the weight sensing sheet of the present invention is partitioned into each cell. As can be seen in the figure, the seat bottom is divided into a plurality of cells, each cell senses the pressure exerted from the top and transmits it to the
이제 시트 벨트 센서(10)와 무게 감지 센서(20)를 통해서 감지된 정보는 SDM(40) 소자에서 종합된다. 상기 소자는 각 센서에서 감지한 신호를 분석해서 각 신호가 두 개의 시트 백 셀중 하나만 작동시켜야 하는지 또는 두 개 모두를 작동시켜야하는지를 결정하여 출력한다. 즉, 도 3에 도시된 바와같이 SDM의 논리 회로(60)를 통해서 NOR 게이트 입력단에는 하나의 시트 백 셀 만이 작동되는 신호가 발생하게 된다. 말하자면, NOR 게이트의 입력 상단에는 시트 벨트 센서를 통해서 승객이 벨트를 착용하지 않았음을 감지했을 때 하이 신호가 들어온다. 또한 상기 NOR 게이트의 입력 하단에는 무게 감지 센서를 통해서 승객의 무게가 어린이임을 판단했을 때 하이 신호가 들어온다. 이와같이 들어온 두 신호는 NOR 게이트에서 부정 논리합이 되어 둘중 어느 조건만 만족해도 출력이 로우가 되고 시트 백은 두 개의 셀중 하나의 셀만 작동하게된다.The information detected through the
그러나 만일 두 개의 조건을 모두 만족시키지 않았을 때에는 즉, 승객이 시트 벨트를 제대로 착용하였고, 무게 감지 센서에서 감지한 승객이 성인임을 판단했을 때에는 상기 NOR 게이트는 출력이 하이가 되어 두 개의 시트 백 셀을 모두 작동시키게 된다. 전원(60)은 SDM에 접속되어 사용될 수 있다.However, if both conditions are not satisfied, i.e. when the passenger wears the seat belt properly and the weight sensor detects that the passenger is an adult, the NOR gate will output high and the two seat back cells will be closed. All works. The
본 발명의 실시예에서는 시트 백이 두 개의 셀로 이루어져 있지만, 이는 하나의 실시예일뿐 좀더 정밀하게 하기 위해서 시트 백을 세분화할 수도 있다. 즉, 시트 백을 다수의 셀로 분리하여 무게 감지 센서에서 감지한 무게에 따라서 작동하는 시트 백 셀의 수를 결정할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the seat back is composed of two cells, but this is only one embodiment, and the seat back may be subdivided in order to be more precise. That is, by separating the seat back into a plurality of cells it is possible to determine the number of seat back cells that operate according to the weight detected by the weight sensor.
이와같이 본 발명을 실시하므로 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 자동차의 시트 벨트가 착용되었는지 여부와, 시트 바닥에 설치된 무게 감지 센서를 함께 사용하여, 승객이 벨트를 착용하지 않았거나, 무게를 감지한 결과 어린이가 탑승하였을 경우 이를 분석하여 다단계로 분리된 에어 백 셀이 하나 또는 일부만 작동하도록 하여 에어 백이 한꺼번에 모두 작동하므로 그 충격이 어린이에게 전달되거나 벨트를 착용하지 않은 승객에게 전달되는 것을 방지할 수 있다. 또한 이와같이 하여 에어 백 수선 비용을 절감할 수 있다.Thus, since the present invention is implemented, the following effects can be obtained. In other words, whether the seat belt of the car is worn together with the weight sensor installed at the bottom of the seat, the passenger is not wearing the belt or if the child detects the weight and analyzes it when the child is separated into multiple stages. By operating one or only part of the air bag cell, the air bag operates all at once, preventing the shock from being transmitted to children or to passengers who are not wearing a belt. In this way, the cost of repairing the air bag can be reduced.
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