KR100422644B1 - A power cut off apparatus of an air-bag system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에어백 전원 차단 장치에 관한 것으로, 자동차의 충돌 여부에 따라 에어백의 전개 동작을 제어하는 에어백 시스템으로의 전원 공급을 차단하는 것이다. 이러한 본원 발명의 구성은 자동차의 주행 상태를 감지하는 감지 수단, 상기 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여, 자동차의 주행 상태를 판정하는 동작 제어 수단, 자동차의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부, 상기 전원부에 연결된 시동 스위치, 그리고 상기 동작 제어 수단과 상기 시동 스위치에 연결되어, 상기 동작 제어 수단에서 출력하는 에어백 전원 차단 신호의 상태가 초기 상태에서 변환할 경우, 자동차의 각 전자 장치로 인가되는 상기 전원부의 전원을 차단하는 전원 차단 수단을 포함한다.The present invention relates to an airbag power cut-off device, and to cut off the power supply to the airbag system that controls the deployment operation of the airbag according to whether or not the vehicle crashed. The configuration of the present invention is a sensing means for detecting a driving state of the vehicle, an operation control means for determining the driving state of the vehicle by reading a signal output from the sensing means, a power supply unit for supplying power required for the operation of the vehicle, A start switch connected to a power supply unit, and connected to the operation control means and the start switch, the power supply unit being applied to each electronic device of the vehicle when the state of the airbag power cut-off signal output from the operation control means is changed from an initial state It includes a power off means for shutting off the power.
Description
본 발명은 에어백(air bag) 안전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 충돌시 실제적으로 장착된 에어백을 전개시키지 않는 것이 바람직할 때 에어백의 전개 동작을 차단시키는 에어백 전원 차단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air bag safety device, and more particularly to an air bag power cut-off device that blocks the deployment operation of the air bag when it is desired not to deploy the air bag actually mounted in the event of a vehicle crash.
차량의 보유 대수가 증가하고, 그에 따른 자동차의 안전 사고가 증가함에 따라, 자동차 사고 시에 운전자와 승객의 안전을 보호하기 위한 보호 장치가 많이 개발되고 있다.As the number of vehicles possessed increases and the safety accident of the vehicle increases, many protective devices are developed to protect the safety of drivers and passengers in the event of a vehicle accident.
이런 보호 장치 중에서, 일반적으로 에어백 시스템이 개발되어 차량에 장착되고 있다. 이 에어백 시스템은 자동차가 충돌할 때, 운전자와 스티어링 휠 사이 또는 조수석의 승객과 인스트러먼트 패널 사이에 순간적으로 에어백을 부풀게 하여 탑승자들의 부상을 최소화하기 위한 장치이다.Among these protection devices, airbag systems are generally developed and mounted on vehicles. The airbag system is designed to minimize injuries to occupants by inflating the airbag momentarily between the driver and the steering wheel or between the passenger and the instrument panel in the passenger seat when the car crashes.
이런 에어백을 동작시켜 부풀게 하는 방식에는 충돌을 감지하는 감지 장치의출력 신호에 의해 인플레이터(inflator)를 동작시키는 전기식과, 감지 장치가 충돌을 감지하면 기계적으로 에어백을 팽창시키는 기계식이 이용된다.The airbag is operated by inflating an inflator by an output signal of a sensing device that detects a collision, and a mechanical system that mechanically inflates the airbag when the sensing device detects a collision.
이런 에어백 시스템은 전기 기계식 안전 센서의 기능을 구비하고 있고, 자동차 주행 속도의 감속 속도가 설정 속도 이상일 경우 안전 센서가 동작하여 에어백 시스템이 구동할 수 있도록 구성되어 있고, 이 안전 센서의 동작 조건은 정면 충돌 판정 알고리즘에 따라 설정된다.The airbag system has the function of an electromechanical safety sensor, and when the deceleration speed of the vehicle driving speed is higher than the set speed, the safety sensor is operated so that the airbag system can be driven. It is set according to the collision determination algorithm.
그러나 정면 충돌 판정 알고리즘에 의해 판정되는 안전 센서의 동작 조건에 따라 에어백을 전개할 경우, 실제적으로 에어백을 전개시키지 않는 것이 더욱더 바람직한 경우가 종종 발생한다.However, when deploying the airbag in accordance with the operating conditions of the safety sensor determined by the frontal collision determination algorithm, it is often even more preferable not to actually deploy the airbag.
따라서, 실제 충돌 사고시 전개된 에어백으로 인해, 전개시 발생하는 배출 가스나 갑작스런 에어백 전개 동작에 따라 오히려 탑승자의 안전을 위협하는 경우가 있다.Therefore, due to the airbag deployed during the actual collision accident, there is a case that the safety of the occupant is rather threatened by the exhaust gas generated during deployment or the sudden airbag deployment operation.
또한, 차량에 장착된 에어백 시스템은 1회용의 고가 시스템으로 동작 시점을 정확하게 판단해야 하지면, 이러한 불필요하고 오히려 탑승자의 안전을 위협하는 에어백의 전개로 인해, 인명 손실뿐만 아니라 경제적인 손실도 발생한다.In addition, if a vehicle-mounted airbag system is a one-time expensive system that must accurately determine the timing of operation, this unnecessary and rather dangerous deployment of the airbag causes economic loss as well as economic loss. .
그러므로 이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자동차의 제어 장치에서 에어백 시스템의 전개 조건으로 판정하여 신호를 출력할 경우, 실제 자동차의 주행 상태가 에어백을 전개시키지 않는 것이 바람직한 상황일 때 신속하게 에어백의 전개를 차단시키기 위한 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to promptly deploy the airbag when the driving condition of the actual vehicle does not deploy the airbag when the control device of the vehicle determines that the airbag system is deployed and outputs a signal. To block.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어백 전원 차단 장치의 회로로.1 is a circuit diagram of an apparatus for shutting off an airbag according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동작 제어부의 동작 순서도.2 is an operation flowchart of an operation control unit according to an embodiment of the present invention.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 구성은 자동차의 충돌 여부에 따라 에어백의 전개 동작을 제어하는 에어백 시스템으로의 전원 공급을 차단하는 에어백 전원 차단 장치를 포함한다. 이 에어백 전원 차단 장치는 자동차의 주행 상태를 감지하는 감지 수단, 상기 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여, 자동차의 주행 상태를 판정하는 동작 제어 수단, 자동차의 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원부, 상기 전원부에 연결된 시동 스위치, 그리고 상기 동작 제어 수단과 상기 시동 스위치에 연결되어, 상기 동작 제어 수단에서 출력하는 에어백 전원 차단 신호의 상태가 초기 상태에서 변환할 경우, 자동차의 각 전자 장치로 인가되는 상기 전원부의 전원을 차단하는 전원 차단 수단을 포함한다.The configuration of the present invention for solving the above technical problem includes an airbag power cut-off device for cutting off the power supply to the airbag system for controlling the deployment operation of the airbag according to whether or not the vehicle collision. The airbag power cut-off device includes a sensing means for sensing a driving state of a vehicle, an operation control means for reading a signal output from the sensing means, and determining a driving state of the vehicle, a power supply unit for supplying power required for operation of the vehicle, A start switch connected to a power supply unit, and connected to the operation control means and the start switch, the power supply unit being applied to each electronic device of the vehicle when the state of the airbag power cut-off signal output from the operation control means is changed from an initial state It includes a power off means for shutting off the power.
상기 전원 차단 수단은 상기 시동 스위치와 충돌 감지 수단의 출력 신호가 인가되는 논리 게이트, 상기 논리 게이트의 출력 신호에 따라 동작 상태가 변화하는 제1 스위칭 수단, 상기 제1 스위칭 수단의 상태에 따라 동작 상태가 변화하는 트랜스포머부, 그리고 상기 트랜스포머부에 연결되어, 상기 트랜스포머부의 동작 상태에 따라 상태가 변화하여 상기 전원부의 전원을 공급하는 제2 스위칭 수단을 포함하는 것이 바람직하다.The power cut-off means may include a logic gate to which an output signal of the start switch and the collision detection means is applied, first switching means in which an operating state changes according to an output signal of the logic gate, and an operating state in accordance with a state of the first switching means. And a second switching means connected to the transformer unit, and the transformer unit, wherein the state is changed according to the operating state of the transformer unit to supply power to the power supply unit.
상기 제1 논리 게이트는 NAND 게이트인 것이 바람직하며, 상기 제2 스위칭 수단은 파워 MOSFET인 것이 바람직하다.Preferably, the first logic gate is a NAND gate, and the second switching means is a power MOSFET.
또한, 상기 동작 제어 수단은 자동차의 충돌 방향이 측면일 경우, 자동차의 주행 속도가 에어백 전개 조건과 비전개 조건 사이에 존재할 경우에 상기 에어백전원 차단 신호의 상태를 초기 상태에서 변환시킨다.In addition, the operation control means converts the state of the airbag power cutoff signal from the initial state when the driving speed of the vehicle is between the airbag deployment condition and the non-deployment condition when the collision direction of the vehicle is the side.
다음에 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Next, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어백 전원 차단 장치의 회로로이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동작 제어부의 동작 순서도를 도시한다.1 is a circuit diagram of an apparatus for shutting off an airbag according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of an operation control unit according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 에어백 전원 차단 장치는 자동차의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리(B+), 자동차의 주행 상태를 감지하는 감지부(10), 이 감지부(10)에서 출력하는 감지 신호에 따라 자동차의 주행 상태를 판정하여 자동차의 주행 상태에 따라 에어백 전원 차단 신호의 출력 상태를 변환시키는 동작 제어부(20), 시동 스위치(S1), 배터리(B+)에 연결되고, 동작 제어부(20)의 에어백 전원 차단 신호와 시동 스위치(S1)에서 출력되는 신호가 입력되어 이들 신호 상태에 따라 해당하는 동작을 수행하여 자동차의 각종 전자 장치에 필요한 전원을 공급하거나 차단하는 전원 차단부(30)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the airbag power cut-off device includes a battery B + for supplying power for operation of a vehicle, a detector 10 for detecting a driving state of the vehicle, and a detection output from the detector 10. It is connected to the operation control unit 20, the start switch (S1), the battery (B +), the operation control unit 20 for determining the driving state of the vehicle in accordance with the signal and converts the output state of the airbag power off signal according to the driving state of the vehicle. A power cut-off unit 30 for supplying or cutting off power required for various electronic devices of the vehicle by inputting the airbag power cutoff signal of the) and the signal output from the start switch S1 and performing the corresponding operation according to the state of these signals. Include.
이 전원 차단부(30)는 양 입력 단자에 동작 제어부(20)에서 출력하는 에어백 전원 차단 신호와 시동 스위치(S1)에서 출력되는 신호가 입력되는 NAND 게이트 (NAND1), 이 NAND 게이트(NAMD1)의 출력 단자에 게이트 단자가 연결되고 소스 단자는 접지되어 있는 제1 트랜지스터(TR1), 이 트랜지스터(TR1)의 드레인 단자에 1차측 코일(L1)의 일측 단자가 연결되고 1차측 코일(L1)의 타측 단자는 배터리(B+)에 연결되어 있는 트랜스포머(transformer, T1), 이 트랜스포머(T1)의 2차측 코일(L2)에 게이트 단자가 연결되어 있고, 소스 단자는 접지되어 있으며, 배터리(B+)에 드레인 단자가 연결되어 있는 제2 트랜지스터(TR2)를 포함한다.The power cut-off unit 30 includes a NAND gate NAND1 to which an airbag power cut-off signal output from the operation control unit 20 and a signal output from the start switch S1 are input to both input terminals, and the NAND gate NAMD1. A first transistor TR1 having a gate terminal connected to the output terminal and a source terminal grounded, one terminal of the primary coil L1 is connected to the drain terminal of the transistor TR1 and the other side of the primary coil L1 The terminal is connected to a transformer (T1) connected to the battery (B +), the gate terminal is connected to the secondary coil (L2) of the transformer (T1), the source terminal is grounded, drain to the battery (B +) A second transistor TR2 having a terminal connected thereto is included.
여기서, 감지부(10)는 자동차의 주행 상태를 감지하기 위한 것으로, 각 자동차에 부착되어 있는 여러 감지 소자를 총칭한다.Here, the sensing unit 10 is for detecting a driving state of a vehicle and collectively refers to various sensing elements attached to each vehicle.
제2 트랜지스터(TR2)는 소 신호로 대전력 구동이 가능한 파워(power) MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)로 이루어지는 것이 바람직하다.The second transistor TR2 is preferably made of a power MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) capable of driving a large power with a small signal.
이러한 구조로 이루어진 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작을 설명한다.The operation of the preferred embodiment of the present invention having such a structure will be described.
먼저, 동작 제어부(20)는 도시하지 않은 에어백 시스템의 제어 장치에서 출력되는 에어백 제어 신호를 판독하여(S11), 에어백 제어 신호의 상태를 판정한다 (S12).First, the operation control unit 20 reads the airbag control signal output from the control device of the airbag system (not shown) (S11), and determines the state of the airbag control signal (S12).
판정된 에어백 제어 신호의 상태가 에어백을 전개시키기 위한 상태일 때, 동작 제어부(20)는 감지부(10)에서 출력되는 모든 감지 신호들을 판독하여(S13) 현재 주행중인 자동차의 주행 상태를 판정한다(S14).When the determined state of the airbag control signal is a state for deploying the airbag, the operation control unit 20 reads all the detection signals output from the detection unit 10 (S13) to determine the driving state of the currently driving car. (S14).
그러나, 판정된 에어백 제어 신호의 상태가 에어백을 전개시키기 위한 전개 상태가 아닐 경우, 동작 제어부(20)는 별도의 제어를 하지 않고, 단계 S11로 넘어가 에어백의 제어 상태를 다시 판정한다.However, if the determined state of the airbag control signal is not a deployment state for deploying the airbag, the operation control unit 20 proceeds to step S11 without further control and determines the control state of the airbag again.
그런 다음, 동작 제어부(20)는 단계 S14에서 판정된 자동차의 주행 상태가 유사 에어백 전개 상태인지를 판정한다(S15).Then, the operation control unit 20 determines whether the driving state of the vehicle determined in step S14 is a similar airbag deployment state (S15).
여기서 유사 에어백 전개 상태는 자동차의 충돌 방향이 측면일 경우, 자동차의 주행 속도가 에어백 전개 조건과 비전개 조건 사이에 존재할 경우 등 에어백 시스템에서 비록 에어백을 전개 상태로 판정했지만, 실제 자동차 충돌시 에어백을 전개시키지 않은 것이 바람직한 주행 상태이거나 에어백 시스템의 제어 동작이 오 동작으로 판정될 때를 의미한다.In this case, the airbag deployment state indicates that the airbag is deployed in the airbag system even though the airbag system determines that the airbag is in the lateral direction, and that the driving speed of the car is between the airbag deployment condition and the non-deployment condition. Not deploying means when the driving condition is preferable or when the control operation of the airbag system is determined to be a malfunction.
따라서, 단계 S15에서 판정된 자동차의 주행 상태가 유사 에어백 전개 상태가 아닌 경우, 동작 제어부(20)는 별도의 제어를 실행하지 않고 전원 차단부 (30)로 출력하는 에어백 전원 차단 신호를 초기 상태인 로우(low) 상태를 유지한다.Therefore, when the driving state of the vehicle determined in step S15 is not the similar airbag deployment state, the operation control unit 20 outputs the airbag power cutoff signal output to the power cutoff unit 30 without performing separate control. Keep low.
그러므로, 동작 제어부(20)에서 출력되는 에어백 전원 차단 신호가 로우(low) 상태인 "L" 상태를 유지하고, 자동차가 주행 상태일 경우에는 배터리 (B+)와 연결된 시동 스위치(S1)의 출력 신호는 고 레벨인 "H" 상태가 된다.Therefore, the airbag power off signal output from the operation control unit 20 maintains the low state "L", and when the vehicle is in the driving state, the output signal of the start switch S1 connected to the battery B +. Becomes the high level "H" state.
따라서 NAND 게이트(NAND1)의 입력 단자로 인가되는 신호 상태가 하이 상태와 로우 상태이거나 모두 로우 상태이므로, 이 NAND 게이트(NAND1)의 출력 단자의 신호 상태는 고 레벨인 "H" 상태가 되어 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자로 고 레벨인 "H" 상태가 신호가 인가된다.Accordingly, since the signal state applied to the input terminal of the NAND gate NAND1 is a high state and a low state, or both are low states, the signal state of the output terminal of the NAND gate NAND1 becomes a high level "H" state and thus, the first state. The signal is applied to the high level " H " state to the gate terminal of the transistor TR1.
그러므로 이 제1 트랜지스터(TR1)는 턴온되고, 트랜스포머(T1)의 1차측 코일(L1)로 배터리(B+) 전류가 흘러, 2차측 코일(L2)에 고전압이 유기된다. 이 고전압은 회로에 연결된 커패시터, 저항, 다이오드 등 안정화 소자 등을 거쳐 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 단자로 인가되어, 이 제2 트랜지스터(TR2)를 턴온시킨다.Therefore, the first transistor TR1 is turned on, the battery B + current flows to the primary coil L1 of the transformer T1, and high voltage is induced to the secondary coil L2. The high voltage is applied to the gate terminal of the second transistor TR2 via a capacitor, a resistor, a diode, and the like connected to the circuit, thereby turning on the second transistor TR2.
따라서, 배터리(B+)의 전류는 이 턴온된 제2 트랜지스터(TR2)를 거쳐, 다른자동차의 전자 장치로 공급되어 해당 동작을 실행할 수 있도록 한다.Accordingly, the current of the battery B + is supplied to the electronic device of another vehicle via the turned-on second transistor TR2 to execute the operation.
그러나, 단계 S15에서 판정된 자동차의 주행 상태가 유사 에어백 전개 상태인 경우, 즉 에어백을 전개시키는 상태가 아닐 경우, 즉 에어백을 비전개시킬 상태일 경우, 동작 제어부(20)는 에어백 전원 차단 신호를 초기 "L" 상태에서 고레벨인 "H" 상태로 출력한다.However, when the driving state of the vehicle determined in step S15 is a similar airbag deployment state, that is, when the airbag is not deployed, that is, when the airbag is undeveloped, the operation control unit 20 generates an airbag power off signal. Outputs the high level "H" state from the initial "L" state.
따라서, 에어백 전원 차단 신호가 "H"이고, 자동차는 주행 상태이므로 시동 스위치(S1)의 출력 신호도 고레벨인 "H" 상태가 된다. 그로 인해, NAND 게이트 (NAND1)의 입력은 모두 고 레벨인 "H" 상태이므로, 출력 단자로 저 레벨인 "L"신호가 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 단자로 인가된다.Therefore, since the airbag power off signal is "H" and the vehicle is in a running state, the output signal of the start switch S1 is also in a "H" state of high level. Therefore, since the inputs of the NAND gate NAND1 are all in the high level "H" state, the low level "L" signal is applied to the output terminal to the gate terminal of the first transistor TR1.
이에 따라 제1 트랜지스터(TR1)는 턴오프 상태로 변화한다. 이런 제1 트랜지스터(TR1)의 턴오프 상태에 의해 트랜스포머(T1)의 1차측 코일(L1)에 전류가 흐르지 않으므로, 2차측 코일(L2)에 고전압이 유기되지 않고 제2 트랜지스터(TR2)의 상태도 턴오프 상태가 된다.Accordingly, the first transistor TR1 changes to the turn off state. Since the current does not flow in the primary coil L1 of the transformer T1 by the turn-off state of the first transistor TR1, a high voltage is not induced in the secondary coil L2 and the state of the second transistor TR2 is maintained. Is also turned off.
그러므로 배터리(B+)와 각종 전자 장치간의 전원 공급을 차단시켜 각종 전자 장치의 동작을 중지시키므로, 에어백 시스템의 동작도 중지되어 에어백의 전개 동작은 이루어지지 않는다.Therefore, since the power supply between the battery B + and the various electronic devices is interrupted to stop the operation of the various electronic devices, the operation of the airbag system is also stopped and the deployment operation of the airbag is not performed.
이와 같이 동작하는 본 발명은 에어백 시스템에서 판정된 에어백의 전개 조건이 잘못 되었거나, 실제 충돌시 에어백을 비전개 상태로 하는 것이 바람직할 경우, 비록 에어백 시스템에서 에어백을 전기시키기 위한 제어 신호를 출력할 경우라도, 에어백 점화 장치로 공급되는 전원을 신속하게 차단시키므로, 적절치 못한 에어백의 전개 동작에 의한 탑승객의 부상과 경제적인 손실 등을 방지한다.According to the present invention operating as described above, when the deployment condition of the airbag determined in the airbag system is wrong or when it is desirable to put the airbag into an undeveloped state in the event of an actual collision, even when the airbag system outputs a control signal for electricizing the airbag. Even if the power supply to the airbag ignition device is cut off quickly, the injury of the passenger and the economic loss due to the improper deployment of the airbag are prevented.
본 발명의 교시 내용에 비추어 당업자는 용이하게 본 발명의 기타 다른 실시예와 변형예를 생각해 낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 명세서 및 첨부 도면을 고려하여 상기 기타 다른 모든 실시예와 변형예를 포괄하는 첨부된 특허 청구범위에 의해서만 제한된다.In view of the teachings of the present invention, those skilled in the art can readily conceive of other embodiments and variations of the present invention. Accordingly, the invention is limited only by the appended claims, which cover all such other embodiments and modifications in light of the above specification and accompanying drawings.
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KR20030003883A (en) | 2003-01-14 |
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