KR20160015689A - 충돌모드별 에어백 전개방법 - Google Patents

충돌모드별 에어백 전개방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어백 전개시점에 에어백의 전개가 정확하게 이루어질 수 있도록 한 충돌모드별 에어백 전개방법에 관한 것으로, 전방충돌센서와 시트벨트장력센서와 에어백 메인센서에서 충돌을 감지하는 단계; 상기 전방충돌센서와 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터를 곱하여 데이터를 계산하는 제 1데이터 계산단계; 상기 제 1데이터 계산단계에서 산출된 제 1데이터를 충돌모드 영역별로 분류 및 비교하는 단계; 상기 분류된 충돌모드들에 대한 임계치와 가중치를 설정하는 단계; 상기 각 충돌모드들에 대한 데이터와 에어백 메인센서에서 감지된 데이터를 계산하는 제 2데이터 계산단계; 그리고 상기 제 2데이터 계산단계에서 계산된 데이터를 각 충돌모드의 임계치와 비교하고, 상기 각 충돌모드의 임계치가 각 데이터보다 작을 경우 에어백을 전개하는 단계; 를 포함한다.

Description

충돌모드별 에어백 전개방법{Airbag explode method when collision between two cars}
본 발명은 에어백 전개 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어백 전개시점에 에어백의 전개가 정확하게 이루어질 수 있도록 한 충돌모드별 에어백 전개방법에 관한 것이다.
일반적으로, 에어백은 자동차 충돌 사고시 순간적으로 에어백을 부풀게 하여 에어백의 쿠션 작용에 의해 자동차에 탑승한 탑승자를 안전하게 보호하는 장치로서, 충돌 사고 중 정면 충돌시 운전석과 조수석 탑승자를 보호할 수 있도록 핸들과 조수석 측 인스트루먼트 패널 등에 각각 설치된다.
도 1은 일반적인 에어백 시스템을 설명하기 위한 차량에 장착되는 센서들의 위치를 나타내는 도면이다.
차량의 에어백 전개를 결정하기 위해서 에어백 시스템은 차량의 가속도 정보를 측정한다. 이때 차량 주요 부분에 장착된 가속도 센서와 에어백 제어 유닛 내 장착된 가속도 센서의 정보를 이용한다.
에어백 시스템에서 차량 충돌을 판정하는 방법에 따르면, 정면 충돌 센서(FIS: Front Impact Sensor) 및 측면 충돌 센서(SIS: Side Impact Sensor)에서 가속도 정보를 측정하고, 에어백 제어 유닛 내에 포함된 가속도 센서에서도 가속도 정보를 측정한다. 그리고 모든 가속도 측정값을 종합하여 충격 종류와 충격량을 결정한다.
가속도 센서의 개수가 많을수록 충돌을 보다 정확하게 측정할 수 있으나 가속도 센서의 가격이 비싸기 때문에, 다수의 가속도 센서를 사용하는 경우 에어백 시스템의 원가가 상승한다.
따라서, OEM에서는 원가 절감을 위하여 1 ~ 2개의 FIS, SIS를 사용하거나 혹은, 여러 개의 센서를 장착한 차량을 비싼 가격에 판매하는 프리미엄 전략을 사용하기도 한다.
도 2는 일반적인 에어백 시스템에서 충돌 판정시 구분하는 다양한 케이스를 나타내는 도면이다.
에어백 시스템에서는 차량이 충돌하는 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 정면 충돌, 경사 충돌, 오프셋 충돌, 전신주 정면 충돌, CAR TO CAR 정면 충돌, 대형차 후부 충돌, 동물 충돌, 요철노면 충돌, 북미측면 충돌, 측면 충돌, CAR TO CAR 측면 충돌, 전신주 측면 충돌, 헴머링 충돌 등 매우 다양하다.
그러나, 차량에 설치된 에어백은 센서들을 이용하여 얻어낸 가속도 데이터를 통해 알고리즘으로 에어백 전개시점을 결정하게 되지만, 차량의 충돌시험 즉 정면충돌시험과 경사시험 그리고 국부충돌시험을 통해 나타난 에어백 전개시점이 모두 비슷하게 설정되어 있기 때문에 차량 충돌 유형에 맞추어 에어백이 전개되지 못하고 있는 실정이다.
이에 따라, 차량 탑승자의 안전성을 확보하기 어려울 뿐만 아니라 차량의 상품성도 저하되는 문제점이 있다.
대한민국특허공개 제 2010-0005359호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 충돌 모드를 다양하게 설정하고 각 모드에 벨트 가중치 및 에어백 전개 임계치를 달리함으로써, 차량 탑승자의 안전성을 증대시킬 수 있도록 한 에어백 전개 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 효과적으로 달성하기 위해 본 발명은, 전방충돌센서와 시트벨트장력센서와 에어백 메인센서에서 충돌을 감지하는 단계; 상기 전방충돌센서와 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터를 곱하여 데이터를 계산하는 제 1데이터 계산단계; 상기 제 1데이터 계산단계에서 산출된 제 1데이터를 충돌모드 영역별로 분류 및 비교하는 단계; 상기 분류된 충돌모드들에 대한 임계치와 가중치를 설정하는 단계; 상기 각 충돌모드들에 대한 데이터와 에어백 메인센서에서 감지된 데이터를 계산하는 제 2데이터 계산단계; 그리고 상기 제 2데이터 계산단계에서 계산된 데이터를 각 충돌모드의 임계치와 비교하고, 상기 각 충돌모드의 임계치가 각 데이터보다 작을 경우 에어백을 전개하는 단계; 를 포함한다.
상기 각 센서는 로우패스 필터를 거쳐 데이터 계산된다.
상기 충돌모드는 국부충돌모드와 정면충돌모드와 경사충돌모드를 포함한다.
한편, 본 발명의 실시예에서 상기 충돌모드의 영역비교 단계는: 운전석 전방충돌센서와 시트벨트장력센서와 조수석 전방충돌센서가 차량의 충돌을 감지하는 단계; 부분 적분 크기를 설정하고 상기 센서에서 감지된 데이터를 부분적으로 적분하는 단계; 상기 운전석 전방충돌센서에서 감지된 데이터와 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터를 곱하는 제 3데이터 산출단계; 상기 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터와 조수석 전방충돌센서에서 감지된 데이터를 곱하는 제 4데이터 산출단계; 상기 제 3데이터 산출단계와 제 4데이터 산출단계에서 산출된 데이터를 각각 미리 설정된 기준치와 비교하는 단계; 상기 제 3 및 제 4 데이터 산출단계에서 계산된 데이터가 기준치보다 크거나 작은 조건에 따라 다수의 충돌모드로 분류한다.
상기 제 3 및 제 4 데이터 산출단계를 통해 계산된 데이터가 기준치보다 작을 경우 에어백이 미전개된다.
상기 제 3 및 제 4 데이터 산출단계를 통해 계산된 데이터가 기준치보다 클 경우 충돌모드로 분류된다.
상기 기준치는 적어도 하나의 데이터값으로 이루어질 수 있으며, 기준치1과 기준치2로 구성된다.
상기 기준치2는 기준치1보다 큰 데이터 값으로 설정될 수 있다.
이때, 상기 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 작을 경우 국부충돌모드로 인식된다.
또한 상기 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 작을 경우 국부충돌모드로 인식된다.
상기 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 크고, 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 클 경우 정면충돌모드로 인식된다.
또한 상기 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 작을 경우 경사충돌모드로 인식된다.
그리고, 상기 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 작을 경우 경사충돌모드로 인식된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 전개 방법은 충돌 모드를 다양하게 설정하고 각 모드에 벨트 가중치 및 에어백 전개 임계치를 달리함으로써, 차량 탑승자의 안전성을 증대를 통해 상품성도 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 에어백 시스템을 설명하기 위한 차량에 장착되는 센서들의 위치를 나타내는 도면.
도 2는 일반적인 에어백 시스템에서 충돌 판정시 구분하는 다양한 케이스를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 전개 방법을 보인 순서도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 전개 방법을 세부적으로 도시한 순서도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 전개 방법을 보인 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 전개 방법을 세부적으로 도시한 순서도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 충돌모드별 에어백 전개 방법은 차량 탑승자가 전방에 위치한 차량이나 물체에 부딪혀 충돌이 발생된 경우 전방충돌센서와 시트벨트장력센서 및 에어백 메인센서에서 충돌을 감지하게 된다.
각 센서에서 충돌이 감지되면 로우 패스 필터를 통해 전방충돌센서와 시트벨트장력센서의 각 데이터는 제 1데이터 산출단계를 통해 데이터를 계산하게 된다.
즉, 제 1데이터 산출단계에서는 전방충돌센서와 시트벨트장력센서의 데이터를 서로 곱하여 데이터를 산출하게 된다.
이렇게 데이터가 산출된 후에는 충돌모드를 영역별로 분류 및 비교하게 된다.
분류된 충돌모드는 국부충돌모드와 정면출돌모드 및 경사충돌모드로 구분된다. 여기서, 도면에는 미전개영역을 도시하였으며 미전개영역은 에어백이 전개되지 않는 모드이다.
충돌모드가 여러 개의 모드로 분류되면, 미전개영역을 제외한 나머지 모드에는 임계치와 가중치를 설정하게 된다.
즉, 시트벨트의 장력과 충돌모드에 따라 가중치 값을 파라미터로 설정하고, 기존 가속도 합산량에 벨트 가중치를 곱한 데이터를 산출하게 된다. 또한 임계치는 계산된 데이터를 통해 각 모드별로 조절하게 된다.
임계치와 가중치가 설정되면, 각 충돌모드들에 대한 데이터와 에어백 메인센서에서 감지된 데이터를 계산하는 제 2데이터 계산단계가 진행된다.
제 2데이터 계산단계가 진행되어 각 충돌모드별 변화된 수치를 확인한 후에는 제 2데이터에서 계산된 데이터를 각 충돌모드의 임계치와 비교하게 된다.
비교된 데이터의 임계치가 각 충돌모드의 데이터값 보다 작을 경우에는 정면 에어백 또는 측면 에어백을 전개한다.
한편, 본 발명의 실시예에서 충돌모드별 영역비교는 차량의 충돌 발생 시 운전선 전방충돌센서와 시트벨트장력센서와 조수석전방충돌센서에서 충돌을 동시에 감지하게 된다.
이렇게 각 센서에서 충돌을 감지하게 된 후에는 부분 적분 크기를 설정하게 된다.
부분 적분 크기 설정이 완료되면, 각 센서에서 감지된 데이터를 부분 적분한다.
이처럼 각 센서에 대한 데이터를 부분 적분한 후에는 운전석 전방충돌센서에서 감지된 데이터와 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터를 곱하는 제 3데이터 산출단계가 진행된다.
또한 제 3데이터 산출단계의 진행 시 제 4데이터 산출단계도 동시에 진행된다.
제 4데이터 산출단계는 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터와 조수석전방충돌센서에서 감지된 데이터를 곱하여 산출된다.
제 3데이터 산출단계와 제 4데이터 산출단계가 진행된 후에는 제 3데이터 산출단계와 제 4데이터 산출단계에서 산출된 데이터를 각각 미리 설정된 기준치와 비교하게 된다.
이때, 제 3 및 제 4 데이터 산출단계에서 계산된 데이터가 기준치보다 크거나 작을 경우에는 미리 설정된 조건에 따라 다수의 충돌모드로 분류한다.
먼저, 다수의 충돌모드를 분류함에 앞서, 제 3 및 제 4 데이터 산출단계를 통해 계산된 데이터가 기준치보다 작을 경우 에어백이 미전개된다.
따라서, 각 충돌모드는 기준치보다 클 경우를 기준으로 하여 다수의 충돌모드로 구분될 수 있다.
또한 기준치는 적어도 하나의 데이터값을 기준으로 사용할 수 있으며, 본 발명의 실시에에서는 기준치1과 기준치2로 구성된 것을 참조하여 설명한다.
그리고, 기준치2는 기준치1보다 큰 데이터 값으로 설정될 수 있다.
이와 같은 조건으로 기준치를 설정한 후에는 다수의 충돌모드에 대한 데이터값이 기준치를 초과하는지 아니면 초과하지 않는지에 대해 비교하게 된다.
예를 들어 설명하면, 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 작을 경우 국부충돌모드로 인식된다.
또한 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 작을 경우 국부충돌모드로 인식된다.
제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 크고, 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 클 경우 정면충돌모드로 인식된다.
또한 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 작을 경우 경사충돌모드로 인식된다.
그리고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 작을 경우 경사충돌모드로 인식된다.
따라서, 제 3 및 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값을 미리 설정된 기준치와 비교하고, 비교된 데이터 값의 크기에 따라 국부충돌모드와 정면충돌모드 그리고 경사충돌모드로 구분하여 상황에 따라 에어백의 전개시간을 결정할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 전방충돌센서와 시트벨트장력센서와 에어백 메인센서에서 충돌을 감지하는 단계;
    상기 전방충돌센서와 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터를 곱하여 데이터를 계산하는 제 1데이터 계산단계;
    상기 제 1데이터 계산단계에서 산출된 제 1데이터를 충돌모드 영역별로 분류 및 비교하는 단계;
    상기 분류된 충돌모드들에 대한 임계치와 가중치를 설정하는 단계;
    상기 각 충돌모드들에 대한 데이터와 에어백 메인센서에서 감지된 데이터를 계산하는 제 2데이터 계산단계; 그리고
    상기 제 2데이터 계산단계에서 계산된 데이터를 각 충돌모드의 임계치와 비교하고, 상기 각 충돌모드의 임계치가 각 데이터보다 작을 경우 에어백을 전개하는 단계; 를 포함하는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 각 센서는 로우패스 필터를 거쳐 데이터 계산되는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 충돌모드는 국부충돌모드와 정면충돌모드와 경사충돌모드를 포함하는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 충돌모드의 영역비교 단계는:
    운전석 전방충돌센서와 시트벨트장력센서와 조수석 전방충돌센서가 차량의 충돌을 감지하는 단계;
    부분 적분 크기를 설정하고 상기 센서에서 감지된 데이터를 부분적으로 적분하는 단계;
    상기 운전석 전방충돌센서에서 감지된 데이터와 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터를 곱하는 제 3데이터 산출단계;
    상기 시트벨트장력센서에서 감지된 데이터와 조수석 전방충돌센서에서 감지된 데이터를 곱하는 제 4데이터 산출단계;
    상기 제 3데이터 산출단계와 제 4데이터 산출단계에서 산출된 데이터를 각각 미리 설정된 기준치와 비교하는 단계;
    상기 제 3 및 제 4 데이터 산출단계에서 계산된 데이터가 기준치보다 크거나 작은 조건에 따라 다수의 충돌모드로 분류하는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 3 및 제 4 데이터 산출단계를 통해 계산된 데이터가 기준치보다 작을 경우 에어백이 미전개되는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 3 및 제 4 데이터 산출단계를 통해 계산된 데이터가 기준치보다 클 경우 충돌모드로 분류되는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 기준치는 기준치1과 기준치2로 구성된 충돌모드별 에어백 전개방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 기준치2는 기준치1보다 큰 데이터 값으로 설정된 충돌모드별 에어백 전개방법.
  9. 제 4항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 작을 경우 국부충돌모드로 인식되는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  10. 제 4항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 작을 경우 국부충돌모드로 인식되는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  11. 제 4항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 크고, 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 클 경우 정면충돌모드로 인식되는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  12. 제 4항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제 3데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 작을 경우 경사충돌모드로 인식되는 충돌모드별 에어백 전개방법.
  13. 제 4항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치1보다 크고, 제 4데이터 산출단계에서 계산된 데이터값이 기준치2보다 작을 경우 경사충돌모드로 인식되는 충돌모드별 에어백 전개방법.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190044817A (ko) * 2017-10-23 2019-05-02 현대모비스 주식회사 에어백 전개 제어 장치 및 방법

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