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KR100552196B1 - 측면 에어벡 제어 시스템 - Google Patents

측면 에어벡 제어 시스템 Download PDF

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KR100552196B1 KR1020040046875A KR20040046875A KR100552196B1 KR 100552196 B1 KR100552196 B1 KR 100552196B1 KR 1020040046875 A KR1020040046875 A KR 1020040046875A KR 20040046875 A KR20040046875 A KR 20040046875A KR 100552196 B1 KR100552196 B1 KR 100552196B1
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Abstract

본 발명은 측면 후방 충돌시 측면 에어백 및 측면 커튼 에어백 전개 성능을 향상시킨 측면 에어벡 제어 시스템에 관한 것으로, 에어백을 전개시키기 위한 전개 신호를 제어하고 에어백의 오전개를 방지하기 위한 Y-방향 안전 센서(SAFING SENSOR)가 장착된 에어백 콘트롤 유니트(ACU; 20)와; DAB(21)와; PAB(22)와; SAB(23)와; CAB(24)와; 전석의 탑승객을 보호하기 위하여 B-PILLAR 하단 또는 B-PILLAR 하단 SILL-SIDE 부에 장착되어 Y-방향 가속도를 센싱하여 측면 에어백(SIDE AIRBAG, SAB; 23)과 커튼 에어백(CURTAIN AIRBAG, CAB; 24)을 전개시키기 위한 측면 전방 충돌센서(FRONT SIDE IMPACT SENSOR, FRT-SIS; 25)와; 후석 탑승자의 측면 후방 충돌시 보호를 위하여 C-PILLAR 하단 또는 C-PILLAR 하단의 SILL-SIDE부에 장착되어 측면 후방 Y-방향의 가속도를 센싱하는 측면 후방 충돌 센서(REAR SIDE IMPACT SENSOR, REAR-SIS; 26)로 구성된다.
에어백, 측면, 충돌

Description

측면 에어벡 제어 시스템{Control System of Side Air Back}
도 1은 종래의 에어백 시스템의 구성을 설명하기 위한 구성도.
도 2는 종래의 에어백 시스템의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 에어백 시스템의 구성을 설명하기 위한 구성도.
도 4는 본 발명에서 이용되는 시스템 가속도 값의 명칭을 설명하기 위한 예시도.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 -
20 : ACU 21 : DAB
22 : PAB 23 : SAB
24 : CAB 25 : FRT-SIS
26 : REAR-SIS
본 발명은 측면 에어벡 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 측면 후방 충돌시 측면 에어백 및 측면 커튼 에어백 전개 성능을 향상시킨 측면 에어벡 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량이 주행 중 또는 정차 중에 차량의 측면에 충돌 발생시 탑승자 보호를 위하여 측면 에어백을 전개한다.
에어백의 전개 원리는 차량의 측면 차체에 측면 충돌 가속도를 센싱하는 측면 충돌 감지 센서와 에어백 시스템을 제어하면서 오전개를 방지하기 위한 에어백 콘트롤 유니트에서 일정한 가속도값 이상을 인식하면 에어백을 전개시킨다.
에어백 전개 시간은 차량의 특성에 따라 달라지게 된다. 실제 차량으로 충돌속도 및 모드별로 충돌실험을 하여 각 충돌 시험시 충돌 데이터를 활용한 캘리브레이션(CALIBRATION; 에어백 전개 THRESHOLD 및 전개 시간 결정)을 통하여 차량의 에어백 전개 조건을 결정한다.
현재 측면 에어백 장착 차량에서는 측면 충돌 가속도를 감지하는 측면 충돌 감지 센서를 차량의 왼쪽과 오른쪽에 각각 1개씩 두어서 감지하도록 되어 있다. 즉, B-PILLAR의 INNER PANEL이나 SIDE SILL 상에 장착되어 있다.
이와 같은 종래의 에어백 시스템은 도 1과 같이 구성되어 있다.
도 1에서 보는 바와 같이, ACU(AIRBAG CONTROL UNIT; 10)는 에어백 시스템을 제어하고 오전개를 방지하기 위하여 SAFING SENSOR가 내장된 유니트이다.
DAB(DRIVER AIRBAG; 11)는 운전석 에어백(운전석 핸들에 장착된 에어백)이고, PAB(PASSENGER AIRBAG; 12)는 조수석 에어백(조수석 정면에 장착된 에어백)이며, SAB(SIDE AIRBAG; 13)는 측면 에어백으로 운전석, 조수석 쪽에 장착되어, 전석승객의 측면을 보호한다(후석은 후석 승객만 보호함).
그리고, CAB(SIDE AIRBAG; 14)는 커튼 에어백으로 운전석, 조수석 쪽에 A- PILLAR에서 C-PILLAR까지 장착되어 전석 후석의 승객 모두를 보호하며, SIS(SIDE IMPACT SENSOR; 15)는 차량 측면 충돌시 충돌 가속도를 측정하여 ACU로 전송하는 센서이다.
상기와 같은 종래 에어백 시스템은 차량의 측면 충돌시 측면 충돌 센서(SIS; 15)에서 센싱한 가속도값과 에어백 콘트롤 유니트(ACU; 10)의 SAFING SENSOR에서 센싱한 방향(Y 값)의 가속도 값에 따라 에어백의 전개 유무가 결정된다.
차량 충돌시 차량의 B-PILLAR 부분에 장착된 SIS(15)의 가속도값이 일정한 임계값(THRESHOLD)을 넘어서고, 또한 ACU(10)의 SAFING SENSOR에서 SAFING THRESHOLD를 넘어서야만 에어백이 전개된다.
종래에는 상기 SIS(15)을 B-PILLAR 부분에만 장착을 하여 차량의 전석 부분의 측면 충돌시(CASE 1; 도 2의 CASE 1 참조) 전석 탑승자를 보호할 수 있다.
그러나, 측면 커튼 에어백 장착된 차량에서 SIS(15)을 B-PILLAR 부분에 LH/RH에 각 1개만을 장착하여 후방 측면 충돌시(CASE 2; 도 2의 CASE 2 참조) B-PILLAR의 SIS(15)의 충돌파형이 약하게 되어 측면 에어백 및 측면 커튼 에어백이 전개되지 못하여 탑승자를 보호하지 못하는 문제점이 있다.
그리고, 현재 일반적으로 측면 충돌 전에 SIS(15)가 고장나면 측면 충돌이 발생하여도 에어백은 전개되지 않는다. 따라서 SIS(15) 관련 고장이 발생하면 충돌시에 탑승자를 보호하지 못하는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 후방 측면 충돌 센서(REAR SIDE IMPACT SENSOR)를 적용하여 측면 후방 충돌시 측면 에어백 및 측면 커튼 에어백 전개 성능을 향상시키고 FRT-SIS의 고장시에도 REAR-SIS로 에어백을 전개시킬 수 있는 측면 에어벡 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에어백을 전개시키기 위한 전개 신호를 제어하고 에어백의 오전개를 방지하기 위한 Y-방향 안전 센서(SAFING SENSOR)가 장착된 에어백 콘트롤 유니트(ACU; 20)와; 운전석 스티어링 휠에 장착된 에어백(DAB, DRIVER AIRBAG; 21)과; 조수석 정면에 장착된 에어백(PAB, PASSENGER AIRBAG; 22)과; 운전석 조수석 쪽의 측면에 장착된 측면 에어백(SAB, SIDE AIRBAG; 23)과; 운전석, 조수석 쪽에 A-PILLAR에서 C-PILLAR까지 장착되어 전석 후석의 승객 모두를 보호하는 커튼 에어백(CAB, CURTAIN AIRBAG; 24)과; 전석의 탑승객을 보호하기 위하여 B-PILLAR 하단 또는 B-PILLAR 하단 SILL-SIDE 부에 장착되어 Y-방향 가속도를 센싱하여 측면 에어백(SIDE AIRBAG, SAB; 23)과 커튼 에어백(CURTAIN AIRBAG, CAB; 24)을 전개시키기 위한 측면 전방 충돌센서(FRONT SIDE IMPACT SENSOR, FRT-SIS; 25)와; 후석 탑승자의 측면 후방 충돌시 보호를 위하여 C-PILLAR 하단 또는 C-PILLAR 하단의 SILL-SIDE부에 장착되어 측면 후방 Y-방향의 가속도를 센싱하는 측면 후방 충돌 센서(REAR SIDE IMPACT SENSOR, REAR-SIS; 26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 측면 에어벡 제어 시스템을 제공한다.
상기 ACU는 상기 FRT-SIS(25)와 REAR-SIS(26)의 통신 상태를 확인하여 미리 설정된 일정한 주기를 가지고 고장 여부를 확인한다.
상기 ACU는 상기 FRT-SIS(25) 또는 REAR-SIS(26)가 비정상인 경우에 에어백 경고등을 점등시키고, 상기 REAR-SIS(26) 또는 상기 FRT-SIS(25)를 계속적으로 통신 진단을 하여 충돌시 REAR-SIS Y방향 가속도값 또는 FRT Y방향 가속도값을 센싱한다.
상기 ACU(20)는 상기 FRT-SIS(25) 및 REAR-SIS(26)간 통신 중 측면 충돌이 발생하면 상기 ACU(20) 내부에 장착된 안전 센서(SAFING SENSOR)의 Y 방향 가속도값과 상기 FRT-SIS(25)의 Y방향 가속도값 및 REAR-SIS(26)의 Y방향 가속도값을 서로 비교하여 미리 설정된 에어백 전개 가속도값보다 같거나 크면 상기 측면 에어백(SIDE AIRBAG; 23)과 측면 커튼 에어백(CURTAIN AIRBAG; 24)을 전개시킨다.
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 측면 에어백(SIDE AIRBAG)과 측면 커튼 에어백(CURTAIN AIRBAG) 장착 차량에 측면 후방 충돌시 측면 후방의 Y-방향 가속도를 센싱하기 위하여 측면 후방 충돌센서(REAR SIDE IMPACT SENSOR)를 장착하였다.
도 3은 본 발명에 따른 에어백 시스템 구성도이다.
에어백을 전개시키기 위한 전개 신호를 제어하고 일반 험로(ROUGH ROAD)나 가혹한 운전 환경에서 에어백의 오전개를 방지하기 위한 Y-방향 SAFING SENSOR가 장착된 에어백 콘트롤 유니트(ACU; 20), DAB(21) 및 PAB(22)와, 전석의 탑승객을 보호하기 위하여 B-PILLAR 하단 또는 B-PILLAR 하단 SILL-SIDE 부에 장착되어 Y-방향 가속도를 센싱하여 측면 에어백(SIDE AIRBAG, SAB; 23)과 커튼 에어백(CURTAIN AIRBAG, CAB; 24)을 전개시키기 위한 측면 전방 충돌센서(FRONT SIDE IMPACT SENSOR, FRT-SIS; 25), 그리고 후석 탑승자의 측면 후방 충돌시 보호를 위하여 C-PILLAR 하단 또는 C-PILLAR 하단의 SILL-SIDE부에 장착되어 측면 후방 Y-방향의 가속도를 센싱하는 측면 후방 충돌 센서(REAR SIDE IMPACT SENSOR, REAR-SIS; 26)로 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 각 단계별 동작은 평상시 동작 상태와 측면 충돌시 상태로 구분하여 설명할 수 있다.
A. 평상시 동작
차량에 IGNITION ON하면 에어백 콘트롤 유니트(ACU; 20)는 각 FRT-SIS(25)와 REAR-SIS(26)의 통신 상태를 확인한다. 고장 진단을 일정한 주기를 가지고 계속적으로 반복한다(예를 들어, 0.001초 주기로 통신 고장 진단을 함).
만일 상기 FRT-SIS(25)가 통신 고장이 발생하면 에어백 경고등을 점등시킨다. 그러나 REAR-SIS(26)는 계속적으로 통신 진단을 하여 충돌시 REAR-SIS Y방향 가속도값(도 4의 C 및 D 참조)을 센싱할 수 있다. 반대로 REAR-SIS(26)가 고장이어도 FRT-SIS Y방향 가속도값(도 4의 A 및 B 참조)을 센싱할 수 있다.
B. 측면 충돌 발생시 동작
ACU(20)와 FRT-SIS(25), REAR-SIS(26)간 통신 중 측면 충돌이 발생하면 ACU(20) 내부에 장착된 SAFING SENSOR의 Y 방향 가속도값과 FRT-SIS의 Y방향 가속도값(도 4의 A 및 B 참조), REAR-SIS의 Y방향 가속도값(도 4의 C 및 D 참조)에 따라 측면 에어백(SIDE AIRBAG; 23)과 측면 커튼에어백(CURTAIN AIRBAG; 24)이 전개 된다.
(1) ACU(20)와 FRT-SIS(25)간 통신 에러 없이 정상 통신 중이면 FRT-SIS(25)는 FRT-SIS(25) 속에 내장된 Y방향 가속도 센서로 측면 충돌시 발생하는 Y 방향의 가속도값(FRT-SIS Y ACC, 도 4의 A 및 B)을 센싱하여 ACU(20)로 송부한다. 만일 FRT-SIS(25)가 고장이면 가속도 값 센싱 중단을 하여 측면 충돌이 발생하여도 FRT-SIS(25)에 의한 에어백 전개는 발생하지 않는다.
ACU(20)에서는 FRT-SIS(25)로부터 받은 가속도값(FRT-SIS ACC, 도 4의 A 및 B)인 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 계산한다. 참고로 어느 차종은 상기 디지털 신호를 카운터(COUNTER) 개념으로 하지만, 다른 차종은 캘리브레이션(CALIBRATION) 알고리즘별로 가속도값을 산술적인 크기로 변환하여 계산할 수도 있다.
(2) ACU(20)는 FRT-SIS(25)로부터 받은 Y방향의 가속도 값(FRT-SIS Y ACC, 도 4의 A 및 B)을 측면 충돌 가속도값이 탑승자를 보호하기 위하여 에어백을 전개시키기 위한 가속도 값(FRT-SIS THRESHOLD, 여기서는 FRT-SIS 에어백 전개 THRESHOLD 값이 된다)과 비교하여 크거나 같으면 에어백 전개를 위하여 ACU Y ACC 값을 비교하여 다음 순서를 수행하고 FRT-SIS THRESHOLD보다 적으면 계속적으로 가속도 값을 센싱한다.
여기서 FRT-SIS TRRESHOLD의 결정은 차량 개발 단계에서 실차 충돌을 통한 충돌 데이터로 승객 상해치를 고려한 에어백 전개 시간(TTF, TIME TO FIRE)을 만족하도록 설정되어 진다. 어느 차종에서는 FRT-SIS(25)와 REAR-SIS(26)의 THRESHOLD 를 다르게 결정할 수 있다.
(3) ACU-Y SAFING 센서가 정상이면 Y방향의 가속도값(ACU-Y ACC)이 일정한 ACU-Y SAFING THRESHOLD보다 크게 되면 FRT-SIS 가속도 값이 THRESHOLD를 넘어서서, 즉 두가지 조건을 만족하게 되면 ACU(20)는 에어백 전개 신호를 발생하여 에어백을 전개시킨다.
(4) REAR SIS(26)에서도 측면 충돌이 발생하면 상기 (1), (2)단계를 수행하여 (3) 단계의 ACU-Y SAFING THRESHOLD보다 크게 되면 ACU(20)는 에어백 전개 신호를 발생하여 에어백을 전개시킨다.
(5) 측면 충돌이 발생하면 FRT-SIS(25) 가속도 값이 FRT-SIS THRESHOLD 값을 넘고 ACU-Y SAFING THRESHOLD을 넘거나, 또는 REAR-SIS(26) 가속도 값이 REAR-SIS THRESHOLD 값을 넘고 ACU-Y SAFING THRESHOLD을 넘든지, 두 쪽 중 한쪽만 만족하여도 에어백을 전개시킨다. 즉 빠른 시간에 만족하는 쪽에 따라 에어백이 전개된다.
상기와 같이, 추가된 REAR-SIS(26)을 사용함으로써 FRT-SIS(25) 고장시에도 에어백을 전개시킬 수 있고, 또한 REAR-SIS(26)에 의하여 29KPH NA REAR SIDE POLE(29KPH 측면 후방 POLE 시험 모드)에도 에어백이 전개된다. 만일 FRT-SIS(25)만 있는 시스템이면 가속도값 EVENT가 FRT-SIS THRESHOLD와 ACU-Y SAFING THRESHOLD를 모두 넘어서지 못하여 에어백이 미전개된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 후방 측면 충돌 센서(REAR SIDE IMPACT SENSOR)를 적용하여 측면 후방 충돌시 측면 에어백 및 측면 커튼 에어백 전 개 성능을 향상시키고 FRT-SIS의 고장시에도 REAR-SIS로 에어백을 전개시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (4)

  1. 에어백을 전개시키기 위한 전개 신호를 제어하고 에어백의 오전개를 방지하기 위한 Y-방향 안전 센서(SAFING SENSOR)가 장착된 에어백 콘트롤 유니트(ACU; 20)와;
    운전석 스티어링 휠에 장착된 에어백(DAB, DRIVER AIRBAG; 21)과;
    조수석 정면에 장착된 에어백(PAB, PASSENGER AIRBAG; 22)과;
    운전석 조수석 쪽의 측면에 장착된 측면 에어백(SAB, SIDE AIRBAG; 23)과;
    운전석, 조수석 쪽에 A-PILLAR에서 C-PILLAR까지 장착되어 전석 후석의 승객 모두를 보호하는 커튼 에어백(CAB, CURTAIN AIRBAG; 24)과;
    전석의 탑승객을 보호하기 위하여 B-PILLAR 하단 또는 B-PILLAR 하단 SILL-SIDE 부에 장착되어 Y-방향 가속도를 센싱하여 측면 에어백(SIDE AIRBAG, SAB; 23)과 커튼 에어백(CURTAIN AIRBAG, CAB; 24)을 전개시키기 위한 측면 전방 충돌센서(FRONT SIDE IMPACT SENSOR, FRT-SIS; 25)와;
    후석 탑승자의 측면 후방 충돌시 보호를 위하여 C-PILLAR 하단 또는 C-PILLAR 하단의 SILL-SIDE부에 장착되어 측면 후방 Y-방향의 가속도를 센싱하는 측면 후방 충돌 센서(REAR SIDE IMPACT SENSOR, REAR-SIS; 26)로 구성되는 것을 특징으로 하는 측면 에어벡 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 ACU는 상기 FRT-SIS(25)와 REAR-SIS(26)의 통신 상태 를 확인하여 미리 설정된 일정한 주기를 가지고 고장 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 측면 에어벡 제어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 ACU는 상기 FRT-SIS(25) 또는 REAR-SIS(26)가 비정상인 경우에 에어백 경고등을 점등시키고, 상기 REAR-SIS(26) 또는 상기 FRT-SIS(25)를 계속적으로 통신 진단을 하여 충돌시 REAR-SIS Y방향 가속도값 또는 FRT Y방향 가속도값을 센싱하는 것을 특징으로 하는 측면 에어벡 제어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 ACU(20)는 상기 FRT-SIS(25) 및 REAR-SIS(26)간 통신 중 측면 충돌이 발생하면 상기 ACU(20) 내부에 장착된 안전 센서(SAFING SENSOR)의 Y 방향 가속도값과 상기 FRT-SIS(25)의 Y방향 가속도값 및 REAR-SIS(26)의 Y방향 가속도값을 서로 비교하여 미리 설정된 에어백 전개 가속도값보다 같거나 크면 상기 측면 에어백(SIDE AIRBAG; 23)과 측면 커튼 에어백(CURTAIN AIRBAG; 24)을 전개시키는 것을 특징으로 하는 측면 에어벡 제어 시스템.
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