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KR101165103B1 - 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 - Google Patents

가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 Download PDF

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KR101165103B1
KR101165103B1 KR1020060042336A KR20060042336A KR101165103B1 KR 101165103 B1 KR101165103 B1 KR 101165103B1 KR 1020060042336 A KR1020060042336 A KR 1020060042336A KR 20060042336 A KR20060042336 A KR 20060042336A KR 101165103 B1 KR101165103 B1 KR 101165103B1
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KR
South Korea
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airbag
impact energy
driver
dual stage
collision
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Active
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KR1020060042336A
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English (en)
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KR20070109413A (ko
Inventor
노태봉
Original Assignee
주식회사 만도
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Publication date
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Priority to KR1020060042336A priority Critical patent/KR101165103B1/ko
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Abstract

본 발명은 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 및 그를 이용한 운전자 보호 방법에 관한 것이다.
본 발명은 자동차의 센서들로부터 얻은 정보를 근거로 산출된 작동 명령에 따라 구동하는 액츄에이터를 이용하여 자동차 충돌시 그 충돌 하중에 저항하는 조향장치의 저항 하중을 충돌 상황에 따라 적절하게 가변시킬 수 있는 조향장치의 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼(Adaptive Energy Absorbing Column)과 충돌의 강약에 따라서 에어백(Airbag)의 팽창 강도를 조절하는 듀얼 스테이지 에어백(Dual Stage Airbag)이 구비된 조향장치에 있어서, 상기 액츄에이터에 충격 에너지 흡수 레벨을 측정하는 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 및 그를 이용한 운전자 보호 방법를 제공한다.
본 발명에 의하면, 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 액츄에이터와, 듀얼 스테이지 에어백이 상호 협조하여 자동차 충돌시 어떠한 경우에도 운전자의 안전을 확보하여 상해치를 최소화하는 효과가 있다.
듀얼 스테이지 에어백, 조향 컬럼, 충격 흡수, 액츄에이터

Description

가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치{Driver Protection Apparatus by Using Adaptive Energy Absorbing Column and Dual Stage Airbag}
도 1은 종래의 충격 에너지 흡수 구조가 구비된 조향장치를 나타낸 사시도,
도 2는 마운팅 브라켓에 가변형 충격 에너지 흡수 장치를 구비한 조향장치의 분리 사시도,
도 3은 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 흡수 과정 작동 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치의 구성 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치의 작동 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 조향 컬럼 105: 조향축
120: 벤딩부 125: 커링 플레이트
235: 벤딩 플레이트 238: U형 가동핀
240: 액츄에이터 250: 변형유도 홈
255: 작동 로드 270: 서포터
275: 액츄에이터 센서 410: 근접 정도 감지 센서
420: 차속 센서 430: 시트 벨트 센서
440: 시트 위치 센서 450: 충돌 감지 센서
460: 운전자 체중 감지 센서
본 발명은 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 및 그를 이용한 운전자 보호 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 자동차의 각 센서들로부터 입수한 정보를 근거로 산출된 작동 명령에 따라 구동이 이루어지는 액츄에이터를 이용하여 자동차 충돌시 그 충돌 하중에 저항하는 조향장치의 저항 하중을 충돌 상황에 따라 적절하게 가변시킬 수 있도록 구성된 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼(Adaptive Energy Absorbing Column)에 충격 에너지 흡수 레벨을 측정하는 센서를 추가하고, 듀얼 스테이지 에어백(Dual Stage Airbag)과 함께 사용하여 충돌 사고 발생시 운전자 보호를 최적화하는 정확한 조향장치 콘트롤과 에어백 콘트롤이 가능한 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 및 그를 이용한 운전자 보호 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 운전석에는 운전자가 자동차의 진행 방향을 임의로 변 경할 수 있도록 하기 위한 조향장치와 운전자 보호를 위한 에어백이 구비된다.
조향장치는 통상적으로 조작 기구와 기어 장치 및 링크 기구를 포함하여 이루어지는데, 특히 조향장치는 운전자로부터 회전 토크를 전달받는 조향 휠, 조향 휠과 연결된 조향축, 조향축이 삽입된 상태에서 이를 차체에 고정하기 위한 조향 컬럼을 포함하며, 이 조향 컬럼은 마운팅 브라켓에 의해 차체에 고정되어 있다.
이러한 조향장치에는 자동차 충돌 관성으로 인해 운전자가 조향 휠에 부딪쳤을 때 그 충격력을 흡수, 완화하여 운전자의 상해를 최소화하기 위한 충격 에너지 흡수 구조가 다양하게 마련되어 있다.
이와 같은 충격 에너지의 흡수 구조로는, 조향 컬럼 튜브의 변형에 의한 충격을 흡수하는 구조와, 조향 컬럼 튜브 내측에 삽입된 내측 튜브의 충격 변형에 의한 충격 흡수 구조가 병행하여 사용되고 있으며, 최근에는 효과적인 충격 흡수를 위해 조향 컬럼을 차체에 고정하는 마운팅 브라켓에까지 충격 흡수 장치를 마련하여 운전자에게 가해지는 상해를 최소화하고 있다.
도 1은 종래의 충격 에너지 흡수 구조가 구비된 조향장치를 나타낸 사시도로서, 중공관 형상의 외측 튜브(100a), 단부 내측에 내측 튜브(100b)의 일단부가 삽입되어 수축 가능한 조향 컬럼(100)이 구비되고, 조향 컬럼(100) 내부에는 조향 휠(미도시)과 연결되는 조향축(105)이 설치되는데 이와 같은 조향축(105) 역시 조향 컬럼(100)과 같이 축 방향으로 수축 가능하게 구성된다.
그리고 조향 컬럼(100)의 중앙 외주부에는 조향 컬럼(100)을 차체에 고정하기 위한 마운팅 브라켓(110)이 설치되는데, 이 마운팅 브라켓(110) 역시 자동차 충 돌시 발생되는 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 충격 흡수 구조를 구비하고 있다. 마운팅 브라켓(110)의 양측에는 마운팅 브라켓(110)을 차체에 고정하기 위한 캡슐(115)이 분리 가능하도록 핀 또는 돌기를 이용하여 결합하고, 캡슐(115)의 하면에는 자동차 충돌시 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 벤딩부(120)를 갖는 커링 플레이트(Curling Plate, 125)가 마운팅 볼트를 통해 차체에 볼팅 고정되는데, 이 커링 플레이트(125)의 벤딩부(120)는 마운팅 브라켓(110) 일측에 리베팅(130)되며 그 내측에는 파단선(132)이 형성되어 있다.
따라서, 이러한 구성의 종래 마운팅 충격 흡수구조는, 자동차 충돌시 그 충돌 관성에 의해 조향 컬럼(100)을 지지하고 있는 마운팅 브라켓(110)이 캡슐(115)로부터 이탈되면서 일차적인 충격 흡수가 이루어지고, 이와 함께 캡슐(115) 저면에 고정된 커링 플레이트(125)가 리베팅점을 기준으로 벤딩되면서 파단선(132)에 의해 찢겨져 추가적으로 충격 에너지를 흡수하게 된다.
자동차 충돌 사고시 운전자가 조향장치에 충격을 가해 발생하는 상해치를 줄이기 위하여 자동차의 조향 컬럼은 충격 흡수 기능이 있으며, 조향 컬럼의 충격 흡수량은 대부분 표준화된 값을 정하여 세팅하게 된다. 그러나 운전자의 체형이 작은 여성의 경우나 사고의 정도가 작은 경우는 오히려 표준화된 충격 흡수량이 운전자에게 악영향을 미칠 수 있다.
한편, 자동차에는 시트 벨트와 더불어 운전석과 조수석에 탑승객 보호장치인 에어백을 설치하는 것이 일반적이다. 이러한 에어백 장치는 통상 감지 시스템과 에어백 모듈로 이루어져 있는데, 감지 시스템은 센서, 배터리 및 진단장치 등을 포함 하고 있으며, 에어백 모듈은 에어백과 에어백을 팽창시키기 위한 작동 기체 팽창 장치인 인플레이터(Inflator)로 이루어져 있다. 센서에 의해 충돌이 감지되면 인플레이터에서 폭발이 발생하며, 폭발된 가스로 인해 에어백이 순간적으로 부풀게 된다. 충돌부터 에어백이 완전 작동되는 시간은 보통 50/1000초 정도의 짧은 시간이다.
이러한 에어백 장치는 충돌시의 강약에 따라서 충돌이 강한 상태이면 고압으로 가스를 발생시켜 신속하고 강력하게 에어백을 팽창시키도록 인플레이터를 제어하며, 충돌이 비교적 약한 상태이면 저압으로 가스를 발생시킴으로써 에어백의 팽창에 의하여 운전자 또는 운전자가 상처를 입는 것을 방지하고 있다. 위와 같이 고압 또는 저압으로 가스를 팽창시키기 위하여 각각 분리된 챔버에서 폭발이 발생되는 듀얼 스테이지 인플레이터(Dual Stage Inflator)를 사용하고 있다.
그런데 조향장치의 충격 흡수 기능과 에어백의 팽창 및 충격 흡수 기능 사이에 상호 제어가 가능한 장치의 부재로 인해 조향장치의 충격 흡수 기능 및 에어백 기능을 정밀하게 상호 제어할 수 없기 때문에 자동차 충돌 사고시 에어백이 팽창하여 운전자에게 충격을 가하는 소위 백 슬랩(Bag Slap) 현상을 포함한 부작용이 발생하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 자동차의 각 센서들로부터 입수한 정보를 근거로 산출된 작동 명령에 따라 구동이 이루어지는 액츄에이터를 이용하여 자동차 충돌시 그 충돌 하중에 저항하는 조향장치의 저항 하중을 충돌 상황에 따라 적절하게 가변시킬 수 있도록 구성된 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼에 충격 에너지 흡수 레벨을 측정하는 센서를 추가하고, 듀얼 스테이지 에어백과 함께 사용하여 충돌 사고 발생시 운전자 보호를 최적화하는 정확한 조향장치 콘트롤과 에어백 콘트롤이 가능한 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 및 그를 이용한 운전자 보호 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 자동차의 각 센서들로부터 입수한 정보를 근거로 산출된 작동 명령에 따라 구동이 이루어지는 액츄에이터를 이용하여 자동차 충돌시 그 충돌 하중에 저항하는 조향장치의 저항 하중을 충돌 상황에 따라 적절하게 가변시킬 수 있도록 구성된 조향장치의 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼에 충격 에너지 흡수 레벨을 측정하는 센서를 추가하고, 듀얼 스테이지 에어백과 함께 사용하여 충돌 사고발생시 보다 적극적으로 운전자를 보호하기 위하여 정확한 조향장치 콘트롤과 에어백 콘트롤이 가능한 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치 및 그를 이용한 운전자 보호 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 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.
도 2는 마운팅 브라켓에 가변형 충격 에너지 흡수 장치를 구비한 조향장치의 분리 사시도이다.
도시된 바와 같이, 가변형 충격 에너지 흡수 장치는 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 형성되는 벤딩 플레이트(235)와, 벤딩 플레이트(235)의 변형을 유도하는 U자형 가동핀(238)과, U자형 가동핀(238)의 승강을 제어하는 액츄에이터(240)를 포함하여 이루어진다.
벤딩 플레이트(235)는 자동차 충돌에 따른 조향장치의 조향 컬럼(100)의 변형과 함께 자동차의 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 마련된 것으로서, 일측 단부에는 캡슐(115)과 함께 차체에 볼팅 고정될 수 있도록 볼팅공(245)이 천공되어 있으며, 그 길이 방향 중앙부에는 폭 방향 양단 일부가 내향 절곡된 변형유도 홈(250)이 형성되어 자동차 충돌시 이 변형유도 홈(250)으로부터 시작되는 벤딩 플레이트(235)의 변형에 의한 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 구성된다.
U자형 가동핀(238)은 벤딩 플레이트(235)의 변형을 유도하기 위해 봉체가 U자 형상으로 절곡되어 이루어진 것으로, U자형으로 절곡된 이 가동핀의 양 절곡단(265)은 마운팅 브라켓(110) 상에서 수직 방향으로 승강되도록 복수개의 서포터(270)로서 지지되는데, 조립시 이 절곡단(265)은 벤딩 플레이트(235)의 변형유도 홈(250)에 위치하여 변형을 가이드 하게 된다.
액츄에이터(240)는 U자형 가동핀(238)의 승강을 제어하여 충돌 상황에 적합 하도록 충격 에너지를 흡수하기 위해 마련된 것으로, 자동차의 충돌 감지 센서, 운전자 체중 감지 센서, 근접 정도 감지 센서, 시트 벨트 착용 여부 센서, 운전자 위치 센서 및 차속 센서 중 하나 이상의 센서로부터 수집한 정보를 근거로 한 ECU(Electronic Control Unit, 490)의 작동 명령에 따라 작동 로드(255)가 슬라이딩 인출되도록 이루어져 이 작동 로드(255)의 동작에 의해 U자형 가동핀(238)의 승강을 제어할 수 있도록 구성된다.
특히, 이와 같은 액츄에이터(240)는 U자형 가동핀(238)과 직교하도록 설치되어 U자형 가동핀(238)의 승강을 제어할 수 있도록 하고, 액츄에이터(240)의 작동에 의해 슬라이딩 인출되는 작동 로드(255)의 말단부에는 일방향으로 테이퍼진 경사면(260)을 형성하여 U자형 가동핀(238)이 경사면(260)을 따라 이동하면서 승강이 유도될 수 있도록 구성된다.
도 2를 참조하면, 볼팅공(245)이 형성된 벤딩 플레이트(235)의 일측 단부는 마운팅 브라켓(110) 상에 분리 가능하게 설치되는 캡슐(115)과 함께 차체에 볼트 등을 통해 고정되며, 변형유도 홈(250)이 형성된 중앙부에는 변형유도 홈(250) 양측에 U자형 가동핀(238)의 절곡단(265)이 위치할 수 있도록 U자형 가동핀(238)을 마운팅 브라켓(110) 상에 조립하되, 이 U자형 가동핀(238)은 마운팅 브라켓(110) 저면에서 상면 방향으로 서포터에 의해 지지된 채로 관통하도록 하여 상하 방향 슬라이딩 가능하도록 조립한다. 그리고 액츄에이터(240)는 U자형 가동핀(238)과 직교하도록 마운팅 브라켓(110)의 저면에 볼팅시켜 U자형 가동핀(238)의 승강을 제어하도록 하되, 도 3의 실시예에서와 같이 액츄에이터(240)의 작동 로드(255)가 U자형 가동핀(238)의 저면에 위치하여 U자형 가동핀을 승강하도록 구성한다.
도 3은 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 흡수 과정 작동 상태도이다.
자동차에 충돌이 발생했을 때 우선, 조향축이 내설되는 조향 컬럼(100)이 상대 운동으로 수축함과 동시에 이 조향 컬럼(100)을 차체에 지지하고 있는 마운팅 브라켓(110)이 충돌 관성에 의해 차체에 볼팅 고정된 캡슐(115)로부터 도면에 도시된 화살표 방향으로 이탈되면서 충격 에너지의 흡수가 이루어지게 된다.
특히, 자동차 속도, 운전자 조건, 충돌 조건 등을 고려했을 때 보다 큰 충격 흡수가 요구되는 상황일 경우, 자동차에 설치된 운전자 체중 감지 센서, 근접 정도 감지 센서, 시트 벨트 센서, 및 운전자 위치 센서 중 하나 이상의 센서(충격 조절용 센서군)와 충돌 감지 센서, 차속 센서로부터 산출된 정보를 근거로 한 ECU의 동작 명령에 따라 액츄에이터(240)가 작동하여 U자형 가동핀(238)에 의한 벤딩 플레이트(235)의 변형을 유도하여 보다 큰 충격 에너지를 흡수하게 된다.
또한, 자동차의 각종 센서의 수집 정보를 근거로 한 ECU(490)의 작동 명령에 따라 작동 로드(255)가 슬라이딩 인출되도록 이루어져 이 작동 로드(255)의 동작에 의해 U자형 가동핀(238)의 승강을 제어할 수 있도록 구성된 액츄에이터(240)에서 작동 로드(255)가 슬라이딩 인출된 양을 측정하여 ECU로 보내는 액츄에이터 센서(275)를 장착한다.
이상 설명한 조향장치의 가변형 충격 에너지 흡수 구조를 이용하여 운전자의 에너지를 흡수하더라도, 충돌에 있어서 실제로 운전자와 컬럼 사이의 충돌 에너지 를 흡수하는 양은 컬럼보다는 에어백이 차지하는 비중이 높다.
에어백은 자동차의 운전자 체중 감지 센서, 근접 정도 감지 센서, 시트 벨트 센서, 및 운전자 위치 센서 중 하나 이상의 센서와 충돌 감지 센서, 차속 센서가 측정한 데이터를 ECU로 전송하여 각종 상황에 따라 가장 적합한 작동을 한다. 충돌 감지 센서가 충돌을 감지하면 팽창 시기가 결정되고, 운전자의 체중, 근접 정도, 시트 벨트 착용 여부, 탑승 위치에 따라 에어백의 팽창 강도가 결정되어 작동한다.
본 발명은 보다 다양한 범위의 충격 에너지 흡수 레벨을 구현하기 위해서, 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백 두 개의 충격 흡수 파라미터 사이의 작동에 있어서 시간 지연과 충격 흡수 레벨을 조절하도록 설계하여 충돌 발생시 어떠한 경우라도 운전자의 안전을 확보하여 상해를 최소화한다.
이를 구현하기 위해서 듀얼 스테이지 에어백과 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼을 이용하는 경우, 듀얼 스테이지 에어백과 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 흡수 레벨을 각각 High, Low라고 하면 표 1 과 같이 2×2의 경우의 수가 발생하므로 실제로 4 단계의 충격 흡수 레벨을 가지게 된다. 나아가서 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 흡수 레벨을 더욱 확장하게 되면 충돌시 각각의 상황에 대해서 운전자에게 필요로 하는 충격 흡수량을 계산하여 에어백과 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 흡수 레벨을 조절하여 운전자의 보호를 최적화할 수 있다.
가변 충격

흡수 컬럼		 듀얼 스테이지

에어백
총 효과
Stage High High High
Low High High
High Low Medium
Low Low Low
도 4는 본 발명에 따른 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치의 구성 블록도이다.
근접 정도 감지 센서(410), 차속 센서(420), 시트 벨트 센서(430), 시트 위치 센서(440), 충돌 감지 센서(450), 운전자 체중 감지 센서 중 1개 이상의 센서가 수집한 정보를 근거로 하여 ECU(470)의 작동 명령에 따라 작동 로드(495)가 슬라이딩 인출되도록 이루어져 이 작동 로드(495)의 동작에 의해 U자형 가동핀의 승강을 제어할 수 있도록 구성되고, 동시에 작동 로드(495)가 슬라이딩 인출된 양을 액츄에이터 센서(490)로 측정하여 다시 ECU(470)로 보낸다. ECU(470)는 각종 센서들의 수집 정보를 기초로 듀얼 스테이지 에어백(480)의 폭발 여부, 강도, 시기 등을 결정하여 듀얼 스테이지 에어백(480)으로 신호를 보낸다.
도 5는 본 발명에 따른 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치의 작동 순서도이다.
운전자로부터 시동 신호를 받아 엔진을 스타트하고(S500), 운전자로부터 조향 및 가감속의 신호를 받아 주행을 시작하면(S510), 시트 위치 센서(440), 운전자 체중 감지 센서(460), 근접 정도 감지 센서(410) 및 시트 벨트 센서(430)를 이용하여 시트 위치, 운전자의 체중, 근접 정도 및 시트 벨트 착용 여부를 감지하여 충격 조절에 사용하기 위한 정보를 수집한다(S520). 주행중 충돌 사고 발생시 충돌을 판단하고(S530), 충돌 당시의 차속을 감지한다(S540).
S520 단계 및 S540 단계에서 수집한 정보에 따라 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 에너지 흡수 정도를 판단하는 한편(S550), 듀얼 스테이지 에어백의 팽창 강도와 팽창 시기를 판단한다(S560).
S550 단계에서 운전자의 체중이 많이 나가는 경우, 시트 벨트를 착용하지 않은 경우 또는 충돌 당시의 차속이 빠른 경우 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 에너지 흡수를 강하게 작동하도록 판단을 하고, S560 단계에서 듀얼 스테이지 에어백 또한 강하게 작동하도록 판단하여 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 작동한다(S580).
S560 단계에서 운전자의 시트 위치가 앞쪽으로 치우쳐 있거나 조향휠과 운전자의 신체가 가까이 위치한 경우 에어백을 약하게 작동하도록 판단하고 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 에너지 흡수를 강하게, 듀얼 스테이지 에어백은 약하게 작동한다(S585).
S550 단계에서 운전자의 체중이 적게 나가는 경우, 시트벨트를 착용한 경우 또는 충돌 당시의 차속이 느린 경우 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 에너지 흡수를 약하게 작동하도록 판단하는 한편 듀얼 스테이지 에어백의 팽창 강도와 팽창 시기를 판단한다(S570).
S570 단계에서 운전자의 시트 위치가 앞쪽으로 치우쳐 있거나 조향휠과 운전자의 신체가 가까이 위치한 경우 에어백을 약하게 작동하도록 판단하여 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 에너지 흡수를 약하게, 듀얼 스테이지 에어백 또한 약하게 작동한다(S590).
S570 단계에서 운전자의 시트 위치가 뒤쪽으로 치우쳐 있거나 조향휠과 운전자의 신체가 멀리 위치한 경우 에어백을 강하게 작동하도록 판단하여 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼의 충격 에너지 흡수를 약하게, 듀얼 스테이지 에어백은 강하게 작동한다(S590).
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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차의 각 센서들로부터 입수한 정보를 근거로 산출된 작동 명령에 따라 구동이 이루어지는 액츄에이터를 이용하여 자동차 충돌시 조향장치의 저항 하중을 충돌 상황에 따라 적절하게 가변하도록 구성된 조향장치의 가변형 충격 에너지 흡수 구조(Adaptive Energy Absorbing Column)에 액츄에이터의 작동 로드 인출량에 따른 충격 에너지 흡수 레벨을 측정하 는 센서를 추가하고, 듀얼 스테이지 에어백(Dual Stage Airbag)과 함께 사용하여 사고시 보다 효율적으로 운전자를 보호하는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 충돌 사고 발생시 운전자를 보호하기 위한 자동차의 운전자 보호 장치에 있어서,
    상기 자동차의 충돌시 조향장치의 저항 하중을 충돌 상황에 따라 가변하는 것으로, 충격 에너지를 흡수할 수 있도록 일측 단부는 차체에 고정되고, 폭 방향 양단에는 내향 절곡된 변형유도 홈이 형성되어 있는 벤딩 플레이트, 상기 벤딩 플레이트의 변형을 유도하도록 U자형으로 절곡된 봉체의 양단이 상기 변형유도 홈에 위치되며, 마운팅 브라켓 상에서 수직 방향으로 승강되는 U자형 가동핀, 상기 마운팅 브라켓의 저면에 결합되며 상기 U자형 가동핀의 승강을 제어하는 액츄에이터를 포함하는 가변형 충격 에너지 흡수 구조;
    상기 충돌의 강약에 따라서 에어백의 팽창 강도가 조절되는 듀얼 스테이지 에어백; 및
    충돌 감지 센서, 차속 센서 및 충격 조절용 센서군으로부터 입수한 정보를 근거로 산출된 작동 명령에 따라 구동이 이루어지는 상기 액츄에이터를 이용하여 상기 충격 에너지 흡수 구조 및 상기 에어백을 각각 제어하고 조합하여 상기 운전자 및 상기 자동차의 운전 상태에 따라 최적의 충격 에너지 흡수를 할 수 있도록 제어하는 ECU
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변형 충격 에너지 흡수 구조 컬럼과 듀얼 스테이지 에어백을 이용한 운전자 보호 장치.
  2. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835873A (en) 1997-02-21 1998-11-10 Breed Automotive Technology, Inc. Vehicle safety system with safety device controllers
JP2003276544A (ja) * 2002-03-20 2003-10-02 Toyota Motor Corp 乗員保護装置
JP2005067264A (ja) 2003-08-28 2005-03-17 Nsk Ltd 車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置
JP2005255027A (ja) 2004-03-12 2005-09-22 Denso Corp 車両用乗員保護装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835873A (en) 1997-02-21 1998-11-10 Breed Automotive Technology, Inc. Vehicle safety system with safety device controllers
JP2003276544A (ja) * 2002-03-20 2003-10-02 Toyota Motor Corp 乗員保護装置
JP2005067264A (ja) 2003-08-28 2005-03-17 Nsk Ltd 車両用衝撃吸収式ステアリングコラム装置
JP2005255027A (ja) 2004-03-12 2005-09-22 Denso Corp 車両用乗員保護装置

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