KR20140005177U - 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량 충돌시 충돌을 감지하고, 에어백 전개여부를 결정하기 위한 충격량 및 변형량을 검출하는 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈에 관한 것으로서, 본 고안의 일 실시예에 따르면, 차체에 접착방식으로 장착되는 메인기판 및 상기 메인기판상에 형성되며, 차체의 충돌여부를 감지하는 충돌감지 센서부를 포함하여 이루어지는 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈이 개시될 수 있다.

Description

접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈{Air Bag Sensor Module Installed by Adhesive Method}

본 고안은 차량 충돌시 충돌을 감지하고, 에어백 전개여부를 결정하기 위한 충격량 및 변형량을 검출하는 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈에 관한 것이다.

최근에 들어 차량의 충돌안전성에 대한 관심이 높아지면서 에어백시스템의 적용이 확대되고 있다.

상기와 같은 에어백 시스템은 차량 충돌시 전개되어 차량내부의 탑승자를 보호하는 장치이다.

상기와 같은 에어백은 차량의 충돌을 감지할 수 있는 센서모듈 및 상기 센서모듈의 감지 신호를 수신하며 신호의 강도에 따라 에어백의 전개여부를 결정하는 제어부, 상기 제어부의 신호에 따라 전개되는 에어백을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 센서모듈은 일반적으로 충돌센서로 이루어지며 차체의 주요 충돌 예상부위에 센서모듈을 장착하며, 승객이 탑승하는 공간 내측의 주요 부위에 에어백을 구비한다.

또한, 상기 제어부는 차량의 엔진이나 변속기 및 브레이크 등을 제어하는 ECU에 통합될 수 있다.

따라서, 차량이 충돌하게 되면 충격이 상기 센서모듈에 전해지고, 상기 센서모듈에서 측정된 충격량을 상기 제어부가 판단하여 에어백 전개여부를 결정하여 상기 에어백을 전개시키게 된다.

그런데, 상기와 같은 종래의 에어백 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 종래의 에어백 시스템의 충돌센서는 기 출원된 공개실용신안20-1999-0024432에 개시된 바와 같이 볼트 등으로 차체에 고정되는데, 이러한 고정방법은 차체 조립에 별도의 추가적인 공정을 필요로 하여 생산공정을 복잡화 하는 문제점이 있었다.

둘째, 종래의 에어백 시스템의 충돌센서는 볼트 등으로 차체에 고정되므로, 차량 주행에 따른 지속적인 진동이나 외력에 의해 볼트의 조임이 느슨해졌을 경우 오작동이 발생할 수 있는 우려가 있다.

셋째, 종래의 에어백 시스템은 에어백 전개여부를 충돌센서를 사용하여 감지하는데, 이러한 충돌센서는 에어백의 오작동을 방지하기 위하여 상당히 큰 충격이 직접 작용되어야 감지하도록 이루어진다. 따라서, 충돌센서가 구비되지 않은 부분에 충격이 가해지거나 충격량은 작은데 차체의 변형량이 큰 경우 등 에어백이 전개되어야 할 때에 이를 감지하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

넷째, 종래의 에어백 시스템은 충돌센서와 차체의 ECU를 유선으로 연결하는데, 이러한 연결작업에 추가적인 공정이 필요할 수 있으며, 차량 노후화에 따라 배선에 불량이 생길 경우 오작동의 위험이 있다.

공개실용신안 20-1999-0024432 공개실용신안 20-1998-0048844

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 생산공정이 단순화 되며, 고정이 느슨해질 우려가 없고, 충돌감지를 보다 정확히 감지할 수 있는 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈을 제공하는 것이 과제이다.

본 고안의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 고안의 일 실시예에 따르면, 차체에 접착방식으로 장착되는 메인기판 및 상기 메인기판상에 형성되며, 차체의 충돌여부를 감지하는 충돌감지 센서부를 포함하여 이루어지는 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈이 개시될 수 있다.

상기 메인기판은 가요성을 가진 플렉시블 프린티드 서킷 보오드(Flexible Printed Circuit Board)로 이루어질 수 있다.

차체에 밀착되어 차체의 변형에 따라 변형되며, 그 변형량을 측정하는 스트레인 센서 및 상기 스트레인 센서에서 측정되는 수치로서 차체의 변형량을 계산하는 마이크로 프로세서를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 충돌감지 센서부에서 측정된 데이터를 차체의 에어백 전개여부를 제어하는 제어부에 송신하는 통신부가 더 구비될 수 있다.

상기 통신부는 무선통신으로서 상기 제어부에 송신하도록 이루어질 수 있다.

상기 충돌감지 센서부 및 통신부에 전력을 공급하는 전원부가 더 구비될 수 있다.

상기 전원부는, 전력을 저장하는 배터리를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 전원부는, 전력을 발전하도록 이루어질 수 있다.

상기 전원부는, 차량의 주행에 따라 발생하는 진동에 의해 전력을 생성하는 진동발전장치를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한 상기 충돌감지 센서부는 차체에 가해지는 충격을 감지하는 충격감지센서가 구비될 수 있다.

또한, 상기 충돌감지 센서부의 상기 마이크로 프로세서는 상기 충격감지센서에서 측정한 수치로서 차체의 충격량을 계산하도록 이루어질 수 있다.

본 고안의 접착방식의 장착되는 에어백 센서모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 차량의 차체에 접착방식으로 장착되므로, 볼트 결합과 같이 추가적인 공정이 필요 없이 차체 생상공정에 단순하게 통합될 수 있어 생산공정이 단순화 될 수 있다.

둘째, 에어백 센서모듈을 장착하는데 볼트 결합 대신 접착방식을 사용하므로 장시간 진동 등의 외력이 가해져도 에어백 센서모듈의 고정이 느슨해질 우려가 없다.

셋째, 차체의 에어백 전개여부를 결정하는데 충격량과 변형량을 함께 고려하므로 충격이 에어백 센서모듈을 정확하게 타격하지 않아도 일정변형량 이상 감지되면 에어백을 작동시키도록 구성할 수 있어 보다 효율적이고 정확한 에어백 전개 여부 결정을 할 수 있다.

넷째, 에어백 센서모듈과 에어백 전개여부를 결정하는 제어부가 무선통신하도록 이루어질 수 있어 추가적인 배선이 필요없으므로, 상기 배선하는 작업이 필요없어 생산공정이 단축될 수 있으며, 배선의 노후화에 따른 오작동의 염려 또한 없다.

본 고안의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 고안을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 실시예에 따른 에어백 센서모듈이 차체에 장착되는 모습을 도시한 사시도;
도 2는 본 실시예에 따른 에어백 센서모듈의 개략적인 구성을 나타내는 도면;
도 3은 도 2의 스트레인 센서의 일 예를 도시한 사시도;
도 4는 도 2의 스트레인 센서의 다른 예를 도시한 평면도;
도 5는 도 2의 전원부의 개략적인 구성을 나타낸 도면;
도 6은 도 1의 에어백 센서모듈이 장착되는 부위를 확대하여 도시한 사시도 이다.

이하 본 고안의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈(이하, 설명의 편의를 위하여 '에어백 센서모듈' 이라 칭하기로 함)은 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 차체(10)에 장착될 수 있다.

이 때, 차량이 충돌할 때 일반적으로 제일 큰 충격과 변형을 받는 프런트 레인포스먼트(20) 및 비필러(30: B-Pillar)등에 장착될 수 있다.

일반적으로 차량의 전면 충돌시에는 상기 프런트 레인포스먼트(20)에 가장 큰 충격 및 변형이 가해지며, 측면 충돌시에는 상기 비필러(30)에 가장 큰 충격 및 변형이 가해질 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 에어백 센서모듈(100)은 상기 프론트 레인포스먼트(20) 및 상기 비필러(30)에 장착될 수 있다.

물론, 본 고안의 상기 에어백 센서모듈(100)의 장착지점은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 장소에 복수개 설치될 수 있다.

상기 에어백 센서모듈(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 메인기판(110) 및 충돌감지 센서부(120)를 포함하여 이루질 수 있다.

상기 메인기판(110)은 차체(10)에 접착방식으로 장착될 수 있으며, 상기 충돌감지 센서부(120)는 상기 메인기판(110) 상에 형성될 수 있다.

이 때, 상기 메인기판(110)은 차체에 밀착될 수 있도록 가요성을 가진 플렉시블 프린티드 서킷 보오드(FPCB: Flexible Printed Circuit Board)로 이루어질 수 있다.

상기 충돌감지 센서부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스트레인 센서(122) 및 마이크로 프로세서(126)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 스트레인 센서(122)는 차체(10)에 밀착되어 차체(10)의 변형에 따라 같이 변형되며, 그 변형량을 측정하도록 이루어질 수 있다.

상기와 같은 스트레인 센서(122)는 도 4에 도시된 바와 같은 형태로 상기 메인기판(110)에 부가되거나 또는 메인기판(110) 상에 형성될 수 있다. 그리고, 상기와 같은 스트레인 센서(122)가 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 방향으로 배치된다면, 서로 다른 방향의 변형량을 측정할 수 있을 것이다.

즉, 상기 스트레인 센서(122)가 차체(10)에 접착방식으로 밀착되므로, 차체(10)의 변형량을 보다 정확히 측정할 수 있다.

그리고, 상기 마이크로 프로세서(126)는 상기 스트레인 센서(122)에서 측정되는 수치로서 차체(10)의 변형량을 계산하도록 이루어질 수 있다.

일반적으로, 상기 스트레인 센서(122)는 변형량에 따라 다른 저항값을 출력하도록 이루어지는데, 상기 마이크로 프로세서(126)는 상기 스트레인 센서(122)에서 출력되는 저항값으로서 차체의 변형량을 계산하도록 이루어질 수 있다.

좀 더 자세하게 설명하자면, 짧은 시간에 큰 변형량이 일어날수록 탑승자의 위험이 커질 수 있으므로, 상기 마이크로 프로세서(126)은 상기 스트레인 센서(122)에서 측정되는 변형량을 단위시간당 변형량으로 계산하여 에어백 전개의 유무 결정에 적용할 수 있다. 즉, 단위시간당 또는 일정시간에 설정된 수치보다 큰 수치의 변형량이 측정되는 경우 에어백을 전개하도록 이루어질 수 있다.

상기와 같은 마이크로 프로세서(126)는 칩(chip)의 형태로 제공되어 상기 메인기판(110)상에 실장되거나 상기 메인기판(110)과 배선되도록 이루어질 수 있다.

한편, 차체(10)에는 승객이 탑승하는 공간인 캐빈(cabin)측에 하나 이상의 에어백이 장착되고, 상기 각 에어백의 전개여부를 제어하는 제어부(40)가 구비될 수 있다. 상기 제어부는 차량의 엔진 또는 변속기 등을 제어하는 ECU(Electric Control Unit)에 통합되어 구비되거나, 상기 ECU와는 별개로 구비될 수 있다.

상기 충돌감지 센서부(120)에서 측정된 데이터는 통신부(130)를 통해 상기 제어부(40)에 송신될 수 있다.

상기 통신부(130)는 상기 제어부(40)와 유선으로 배선되어 송신할 수도 있으나, 본 실시예에서는 상기 통신부(130)가 무선통신으로서 상기 충돌감지 센서부(120)에서 측정된 데이터를 상기 제어부(40)에 송신하도록 이루어지는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

상기 통신부(130)는 RF 통신회로로 이루어져 상기 제어부(40)와 통신하도록 이루어질 수 있다. 본 고안은 상기 통신부(130)의 구성이 반드시 RF통신회로로 이루어지는 것에 한정되지 않으며 여타 다른 방식의 통신회로로 이루어지는 것도 가능하다.

그리고, 상기 충돌감지 센서부(120) 및 통신부(130)에 전력을 공급하는 전원부(140)가 더 구비될 수 있다.

상기 전원부(140)는 전력을 저장하며 저장된 전력을 상기 충돌감지 센서부 및 통신부에 공급하는 배터리로 이루어질 수 있다.

또는, 상기 전원부(140)는 전력을 발전하여 상기 충돌감지 센서부(120) 및 통신부(130)에 공급하도록 이루어질 수 있다. 상기 전원부(140)는 전력을 발전하기 위하여 차량의 주행시 필연적으로 발생하는 진동을 이용하여 발전하도록 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 발전하도록 이루어지는 전원부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 진동에너지로서 전력을 발생시킬 수 있는 피에조 소자(142) 및 상기 피에조 소자(142)에서 발생된 전력을 저장하는 커패시터(144: capacitor)로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 피에조 소자(142) 및 커패시터(144) 외에도 다른 구성으로 이루어질 수도 있을 것이다.

따라서, 상기 에어백 센서모듈(100)은 차체의 제어부(40)와 무선통신하며, 작동에 필요한 전력 또한 자체발전할 수 있으므로 별도의 배선이 필요 없을 수 있다.

한편, 상기 충돌감지 센서부(120)는 차체의 변형을 측정하는 스트레인 센서(122)뿐만 아니라, 차체의 가해지는 충격을 감지하는 충격감지 센서(124)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

즉, 차체(10)의 변형량뿐만 아니라 가해지는 충격량도 같이 측정함으로써 측정된 변형량 데이터와 충격량 데이터를 함께 고려하여 상기 에어백의 전개여부 결정을 보다 정확하게 이룰 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 에어백 센서 모듈(100)의 장착이 접착방식으로 이루어지므로, 상기 차체(10)의 에어벡 센서모듈(100)이 장착되는 부위는 장착의 편의성을 위하여 홈(32)이 형성될 수 있다.

이 때, 상기 에어백 센서모듈(100)의 접착은 접착제를 사용이 적용될 수 있는데, 상기 접착제는 초고강성의 접착제를 사용하여 반 영구적으로 접착상태가 유지되도록 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 에어백 센서모듈을 차체에 장착할 때 별도의 볼트 체결 작업이 필요없으므로, 장착 공정이 매우 단순화 될 수 있고, 상기 에어백 센서모듈(100)의 장착공정이 별도의 공정으로 분리되지 아니하고 상기 차체 생산공정에 통합될 수 있는 등 생산공정이 매우 단순화 될 수 있다.

이상과 같이 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 고안이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 고안은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 차체 20: 프론트 레인포스먼트
30: B 필러 32: 홈
40: 제어부 100: 에어백 센서모듈
110: 메인기판 120: 충돌감지센서부
122: 스트레인 센서 124: 충격감지 센서
126: 마이크로 프로세서 130: 통신부
140: 전원부 142: 피에조 소자
144: 커패시터

Claims (2)

1. 가요성을 가진 플렉시블 프린티드 서킷 보오드(Flexible Printed Circuit Board)로 이루어져, 차체에 접착방식으로 직접 밀착되도록 장착되는 메인기판;
   상기 메인기판상에 형성되며, 차체에 밀착되어 차체의 변형에 따라 변형되며, 복수개가 서로 다른방향으로 배치되어 그 변형량을 측정하는 스트레인 센서와 차체에 가해지는 충격을 감지하는 충격감지센서 및 상기 스트레인센서에서 측정되는 단위시간당 변형량과 상기 충격감지센서에서 측정되는 수치로서 차체의 변형량 및 충격량을 계산하여 에어백의 전개여부를 결정하는 마이크로 프로세서를 포함하는 충돌감지 센서부;
   상기 충돌감지 센서부에서 측정된 데이터를 차체의 에어백 전개여부를 제어하는 제어부에 무선통신으로 송신하는 통신부;
   차량의 주행에 따라 발생하는 진동에 의해 전력을 생산하는 피에조 소자 및 상기 피에조 소자에서 발생된 전력을 저장하는 커패시터를 포함하는 진동발전장치를 포함하고, 상기 진동발전장치에서 발전된 전력을 상기 충돌감지 센서부 및 통신부에 전력을 공급하는 전원부;
   를 포함하는 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전원부는,
   전력을 저장하는 배터리를 포함하여 이루어지는 접착방식으로 장착되는 에어백 센서모듈.

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