KR19980085609A - 자동차 보조석 이중 에어백 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충돌시 에어백이 보조석의 전방과 상부로 각각 전개되도록 함으로써 에어백 전개시 보조석의 승원에 가해지는 에어백의 충격력을 분산시킬 수 있도록 하고, 승원으로부터 작용하는 충격력을 원활히 흡수할 수 있도록 하는 자동차 보조석 에어백 시스템에 관한 것으로서, 차량의 충격을 감지하는 충격 센서와, 인스트러먼트 패널 측으로부터 보조석의 전방으로 전개되는 제1 에어백을 갖는 제1 에어백 모듈과, 상기 인스트러먼트 패널 측으로부터 상기 보조석의 상측으로 전개되는 제2 에어백을 갖는 제2 에어백 모듈과, 상기 충격 센서를 통해 충격력을 검출하여 상기 제1 에어백 모듈 및 제2 에어백 모듈을 동작시키는 전자제어모듈을 포함하는 자동차 보조석 에어백 시스템을 제공한다.

Description

자동차 보조석 이중 에어백 시스템 및 그 제어 방법

본 발명은 자동차 보조석 에어백 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에어백이 인스트러먼트 패널 측으로부터 보조석의 전방으로 전개되는 제1 에어백 모듈과 상부로 전개되는 제2 에어백 모듈을 구비하여 에어백 전개시 보조석의 승원에 가해지는 에어백의 충격력을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 함은 물론 충돌시 승원으로부터 작용하는 충격력을 원활히 흡수할 수 있도록 하는 자동차 보조석 이중 에어백 시스템 및, 승원의 체중에 따라 에어백의 전개 위치를 적절히 조절함으로써 특히, 에어백 전개시 성인에 비해 체격이 약한 아동에게 가해지는 에어백의 충격력을 저감시킬 수 있도록 하는 자동차 보조석 이중 에어백 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 운전자 또는 그 외의 승원을 시트에 고정시켜 승원의 신체 각부에 작용하는 감속도를 경감할 수 있도록 하는 시트벨트가 장착되어 있으며, 그 시트벨트는 2차 충돌 방지 또는 그 충격의 완화를 꾀하면서 승원이 자동차 밖으로 튀어 나가는 것을 방지할 수 있다.

최근 자동차에는 상기한 시트벨트와는 별도로, 충돌시에 운전자와 조향핸들 사이 또는 보조석의 승원과 인스트러먼트 패널 사이에 순간적으로 에어백(공기 주머니)을 부풀게 하여 충격으로 인한 부상을 저감시킬 수 있도록 하는 에어백 시스템(air bag system)의 장착이 점차적으로 보편화되어 가고 있다.

여기서 에어백 시스템의 전형적인 한 예를 도 1 및 도 2에 도시하였는 바, 이를 간단히 살펴보게 되면, 보조석의 승원 측으로 향하는 전개부가 형성되어 있는 패트 커버(125), 뇌관(122)의 폭발에 의해 가스를 발생시키는 가스발생기(inflater; 121), 그 발생된 가스에 의해 전개부로 팽창 전개되는 에어백(124)으로 이루어져 인스트러먼트 패널에 설치되는 에어백 모듈(120)과, 주행속도가 급속히 저하되어 중력가속도가 설정치에 도달될 경우 충격 신호를 발생하는 충격센서(130)와, 충격 신호에 따라 가스발생기(121)의 뇌관(122)을 폭발시키는 전자제어모듈(Electronic Control module; 110)로 구성되어 있다. 상기 에어백 모듈(120)의 가스발생기(121)는 뇌관(122)이 점화됨에 따라 질소가스를 발생하는 가스발생제(123)가 내장되어 있다.

이와 같이 구성된 에어백 시스템은 예를 들어, 정면 충돌에 의해 주행속도가 급격히 저하되게 되면 충격 센서(130)가 접점되면서 충격 신호를 발생하게 된다. 이때, 충격 신호를 인식한 전자제어모듈(110)은 뇌관(122)을 점화시켜, 가스발생제(121)를 연소시킨다. 그 연소하는 가스발생제(123)는 급속히 발생되는 질소가스를 발생하면서 에어백(124)을 팽창시키면서 패드 커버(125)의 전개부를 통해 승원 측으로 전개시킨다.

이렇게 전개된 에어백(124)은 승원과 접촉하면서 충돌에 의한 충격하중을 부분적으로 흡수하고, 관성에 의해 승원의 머리와 가슴이 팽창된 에어백(124)과 충돌될 때, 에어백(124)의 질소가스는 에어백(124)에 형성된 배출공으로 급속히 배출되며 운전자의 전면부에 완충 작용하게 된다.

따라서, 전면 충돌시 승원에게 전달되는 충격력을 효과적으로 완충시켜 줌으로서, 2차 상해를 경감할 수 있었다.

그러나, 에어백 시스템은 상기와 같은 그 유용성에도 불구하고 보조석 측에 구비됨에 있어 몇 가지 문제점을 가지게 되었다. 즉, 운전석 측에 구비되는 에어백 시스템은 운전자와 근접한 조향핸들에 설치됨으로써, 운전자로부터 작용하는 충격을 흡수하는 데에 필요로 하는 에어백 팽착력 즉, 에어백을 전개시키는 가스발생기의 순간 가스발생용량은 45 ~ 60 ℓ/s 이다.

반면에, 보조석 측에 구비되는 보조석 에어백 시스템은 상기와 같이, 운전석 에어백 시스템과는 달리 에어백이 보조석 승원과 비교적 먼 거리의 인스트러먼트 패널에 장착되므로 에어백을 전개시키는 가스발생기의 순간 가스발생용량은 운전석 에어백 시스템의 가스발생용량 보다 매우 많은 약 120 ℓ/s 이다.

이에 따라, 보조석 에어백 시스템은 충돌 사고시 전개되는 에어백에 의해 충돌시 승원의 신체로부터 차체 측으로 작용 및 가해지는 충격력을 감소시킬 수 있겠지만, 급속히 발생되는 질소가스에 의해 폭발적으로 팽창되는 에어백은 강한 팽창압으로 승원의 신체에 타격을 가하게 되었다. 특히, 성인 뿐만 아니라 성인에 비해 체력이 약한 어린이가 시트벨트를 착용하지 않은 경우에는 에어백에서 신체 전면으로 가해지는 팽창압에, 전방으로 작용하는 관성에 의해 보조석에서 벗어나려는 신체의 운동에너지가 더 가중되게 되므로 보조석 승원의 치명상을 초래했다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 충돌시 에어백이 보조석의 전방과 상부로 각각 전개되도록 함으로써 에어백 전개시 보조석의 승원에 가해지는 에어백의 충격력을 분산시킬 수 있도록 하고, 승원으로부터 작용하는 충격력을 원활히 흡수할 수 있도록 하는 자동차 보조석 에어백 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 승원의 체중에 따라 에어백의 전개 위치를 적절히 조절함으로써 특히, 에어백 전개시 성인에 비해 체격이 약한 아동에게 가해지는 에어백의 충격력을 저감시킬 수 있도록 하는 자동차 보조석 에어백 제어 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 자동차 에어백 시스템의 구성을 보인 블록도

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 보조석 이중 에어백 시스템을 보인 블록도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 보조석 이중 에어백 시스템의 각 에어백 모듈을 보인 사시도

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 보조석 이중 에어백 시스템의 제어과정을 보인 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 전자제어모듈 20 : 제1 에어백 모듈

21 : 제1 가스발생기 22 : 제1 에어백

23 : 제1 패트 커버 30 : 제1 에어백 모듈

31 : 제1 가스발생기 32 : 제1 에어백

33 : 제1 패트 커버 40 : 충격 센서

50 : 중량 센서

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 보조석 에어백 시스템은, 차량의 충격을 감지하는 충격센서와, 인스트러먼트 패널 측으로부터 보조석의 전방으로 전개되는 제1 에어백을 갖는 제1 에어백 모듈과, 상기 인스트러먼트 패널 측으로부터 상기 보조석의 상측으로 전개되는 제2 에어백을 갖는 제2 에어백 모듈과, 상기 충격센서를 통해 충격력을 검출하여 상기 제1 에어백 모듈 및 제2 에어백 모듈을 동작시키는 전자제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차 보조석 에어백 제어 방법은, 중량센서를 통해 보조석 승원의 중량을 검출하는 단계와, 충격센서를 통해 차량이 충돌되었는가를 판단하는 단계와, 그 판단 결과 차량이 충돌되었을 경우 상기 검출된 보조석 승원의 중량이 아동에 해당하는 중량인가를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 상기 검출된 보조석 승원의 중량이 아동중량일 경우에는 아동 에어백전개모드를 진행하고 아동중량이 아닌 성인중량일 경우에는 성인 에어백전개모드를 진행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 보조석 이중 에어백 시스템(1)을 도시한 블록도로서, 차량의 충격을 감지하는 충격 센서(40)와, 인스트러먼트 패널 측으로부터 보조석의 전방으로 전개되는 제1 에어백(22)을 갖는 제1 에어백 모듈(20)과, 상기 인스트러먼트 패널 측으로부터 상기 보조석의 상측으로 전개되는 제2 에어백(32)을 갖는 제2 에어백 모듈(30)과, 상기 충격 센서(40)를 통해 충격력을 검출하여 상기 제1 에어백 모듈(20) 및 제2 에어백 모듈(30)을 동작시키는 전자제어 모듈(10)로 구성된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 보조석 이중 에어백 시스템(1)은 상기 제1 에어백(22)과 제2 에어백(32)을 충돌시 보조석 승원이 1, 2차적으로 접촉되는 승원의 신체부위를 적절히 분산시켜, 각 에어백으로부터 가해지는 충격을 절감시킬 수 있도록 한 것으로서, 상기 제1 에어백 모듈(20)의 제1 가스발생기(21) 순간 가스발생용량을 45 ~ 60 ℓ/s 로 하고, 상기 제2 에어백 모듈(30)의 제2 가스발생기(31) 순간 가스발생용량을 30 ~ 45 ℓ/s 로 한다.

도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 제1 에어백 모듈(20)의 제1 에어백(22)은 보조석 전방으로, 상기 제2 에어백 모듈(30)의 제2 에어백(32)은 보조석 상측으로 전개될 수 있도록 제1 패트 커버(23) 및 제2 패트 커버(33)가 일체형으로 이루어져 보조석 전방 측으로 형성된 제1 전개부(23a) 및 보조석 상측으로 형성된 제2 전개부(33a)를 갖는다.

한편, 보조석 승원의 중량을 감지하는 중량 센서(50)가 보조석에 설치되고, 이때의 전자제어 모듈(10)은 중량 센서(50)를 통해 검출된 보조석 승원의 중량에 따라 상기 제1 에어백 모듈(20) 및 제2 에어백 모듈(30)을 선택적으로 동작시킨다. 즉, 상기 중량 센서(50)를 통해 검출된 보조석 승원의 중량이 보편적인 아동중량(예; 40 kg 미만)일 경우에는 제1 에어백(22)만을 전개시키거나 제1 에어백(22)과 제2 에어백(32)을 순차적으로 전개시키고, 아동중량이 아닌 성인중량(예; 40 kg 이상)일 경우에는 제1 에어백(22)과 제2 에어백(32)을 동시에 전개시킨다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 보조석 이중 에어백 시스템의 작용을 도 4에 도시되는 바와 같이, 전자제어 모듈(10)의 동작 제어과정에 따라 설명하면 다음과 같다.

우선, 전자제어 모듈(10)은 스텝 S101에서 보조석에 설치된 중량 센서(50)를 통해 보조석 승원의 중량을 검출하고 스텝 S102를 진행한다. 상기 스텝 S101에서는 충격 센서(40)를 통해 차량이 충돌되었는가를 판단하고, 그 판단 결과 차량이 충돌되었을 경우에는 스텝 S103을 진행하여 상기 검출된 보조석 승원의 중량이 아동에 해당하는 중량인가를 판단한다. 이때, 예를 들어 아동중량의 기준이 40 kg 미만이고, 상기 스텝 S101에서 검출된 승원의 중량이 30 kg 일 경우, 상기 보조석의 승원의 중량은 아동중량에 해당하므로 스텝 S104를 진행한다.

상기 스텝 S104에서는 상기 충격 센서(40)를 통해 검출된 차량 충격력이 설정치 이하인가를 판단하고, 그 판단 결과 차량 충격력이 설정치 이하일 경우에는 스텝 S105를 진행하여 보조석 전방으로 전개되는 제1 에어백 모듈(20)을 동작시킨다. 즉, 보조석의 승원이 아동이면서도 충돌사고시의 충격력이 작은 경우, 제1 에어백 모듈(20)을 동작시켜 순간 가스발생용량이 45 ~ 60 ℓ/s 인 제1 가스발생기(21)를 통해 제1 에어백(22)을 전개시킴으로써, 아동에게 상해를 가하지 않는 제1 에어백(22) 하나만의 팽창력을 통해 충돌시 보조석 승원인 아동으로부터 작용하는 충격력을 원활히 흡수할 수 있게 된다.

상기 스텝 S104에서 차량 충격력이 설정치 보다 크게 판단된 경우에는 스텝 S106을 진행하여 보조석 전방으로 전개되는 제1 에어백 모듈(20)을 동작시키고, 스텝 S107을 진행하여 제2 에어백 모듈(30)을 동작시킨다. 즉, 제1 에어백 모듈(20)을 먼저 동작시켜 순간 가스발생용량이 45 ~ 60 ℓ/s 인 제1 가스발생기(21)를 통해 제1 에어백(22)을 전개시킨 다음, 제2 에어백 모듈(30)을 동작시켜 순간 가스발생용량이 30 ~ 45 ℓ/s 인 제2 가스발생기(31)를 통해 제2 에어백(32)을 전개시킨다. 다시 말하면, 보조석의 승원이 비록 아동이지만 충돌사고시의 충격력이 큰 경우이므로 충돌시 신체의 접촉순서에 따라 순차적으로 각 에어백을 모두 전개시켜 에어백의 충격력을 줄일 수 있게 된다.

한편, 스텝 S103에서 보조석 승원의 중량이 아동중량을 초과한 성인중량으로 판단된 경우에는 스텝 S108을 진행하여 보조석 전방으로 전개되는 제1 에어백 모듈(20)과 제2 에어백 모듈(30)을 동시에 동작시킨다. 즉, 순간 가스발생용량이 45 ~ 60 ℓ/s 인 제1 가스발생기(21)를 통해 제1 에어백(22)을 전개시키는 동시에, 순간 가스발생용량이 30 ~ 45 ℓ/s 인 제2 가스발생기(31)를 통해 제2 에어백(32)을 전개시킴으로써, 충돌시 보조석 승원인 성인의 신체에서 작용하는 충격력을 각 에어백으로 동시에 분산시켜 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 에어백이 인스트러먼트 패널 측으로부터 보조석의 전방으로 전개되는 제1 에어백 모듈과 상부로 전개되는 제2 에어백 모듈을 구비하여 에어백 전개시 보조석의 승원에 가해지는 에어백의 충격력을 효과적으로 분산시킬 수 있도록 함으로써, 에어백의 충격력에 따른 보조석 승원의 상해를 미연에 방지할 수 있도록 함은 물론 승원으로부터 작용하는 충격력을 원활히 흡수할 수 있도록 유용성이 있다.

또한, 본 발명은 충돌시 승원으로부터 작용하는 충격력을 원활히 흡수할 수 있도록 하는 자동차 보조석 이중 에어백 시스템 및, 승원의 체중에 따라 에어백의 전개 위치를 적절히 조절함으로써 특히, 에어백 전개시 성인에 비해 체격이 약한 아동에게 가해지는 에어백의 충격력을 저감시킬 수 있어, 에어백의 충격력에 따른 아동의 치명상을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 차량의 충격을 감지하는 충격 센서(40)와, 인스트러먼트 패널 측으로부터 보조석의 전방으로 전개되는 제1 에어백(22)을 갖는 제1 에어백 모듈(20)과, 상기 인스트러먼트 패널 측으로부터 상기 보조석의 상측으로 전개되는 제2 에어백(32)을 갖는 제2 에어백 모듈(30)과, 상기 충격 센서(40)를 통해 충격력을 검출하여 상기 제1 에어백 모듈(20) 및 상기 제2 에어백 모듈(30)을 동작시키는 전자제어 모듈(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 보조석 에어백 시스템.
2. 제1 항에 있어서, 보조석 승원의 중량을 감지하는 중량 센서(50)가 보조석에 설치되고, 그 중량 센서(50)를 통해 검출된 보조석 승원의 중량에 따른 상기 전자제어 모듈(10)의 출력에 의해 상기 제1 에어백 모듈(20) 및 상기 제2 에어백 모듈(30)이 선택적으로 동작되는 것을 특징으로 자동차 보조석 에어백 시스템.
3. 제1 항에 있어서, 상기 제1 에어백 모듈(20)의 제1 가스발생기(21) 순간 가스발생용량은 45 ~ 60 ℓ/s 이고, 상기 제2 에어백 모듈(30)의 제2 가스발생기(31) 순간 가스발생용량은 30 ~ 45 ℓ/s 인 것을 특징으로 하는 자동차 보조석 에어백 시스템.
4. 중량 센서(50)를 통해 보조석 승원의 중량을 검출하는 단계와, 충격 센서(40)를 통해 차량이 충돌되었는가를 판단하는 단계와, 그 판단 결과 차량이 충돌되었을 경우 상기 검출된 보조석 승원의 중량이 아동에 해당하는 중량인가를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 상기 검출된 보조석 승원의 중량이 아동중량일 경우에는 아동 에어백전개모드를 진행하고 아동중량이 아닌 성인중량일 경우에는 성인 에어백전개모드를 진행하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 보조석 에어백 제어 방법.
5. 제4 항에 있어서, 상기 아동 에어백전개모드는 상기 충격 센서(40)를 통해 검출된 차량 충격력이 설정치 이하인가를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과 차량 충격력이 설정치 이하일 경우에는 보조석 전방으로 전개되는 제1 에어백 모듈(20)을 동작시키고 설정치 보다 클 경우에는 상기 제1 에어백 모듈(20)을 동작시킨 다음 보조석 상측으로 전개되는 제2 에어백 모듈(30)을 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 보조석 에어백 제어 방법.
6. 제4 항에 있어서, 상기 성인 에어백전개모드는 보조석 전방으로 전개되는 제1 에어백 모듈(20)과 보조석 상측으로 전개되는 제2 에어백 모듈(30)을 동시에 동작시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 보조석 에어백 제어 방법.