KR100513079B1 - 탑승자 보호장치 - Google Patents

Abstract

인터페이스 회로를 저항 3개로 구성하여 코스트 경감을 꾀한다.

스퀴브와 스퀴브에 직렬접속된 가속도 스위치와 가속도 스위치의 단자 사이에 발생하는 전압값을 입력하여 단자 사이를 강제적으로 저전압으로 떨어뜨리는 인터페이스 회로와, 가속도 센서와, 가속도 센서로부터의 가속도 신호에 의거하여 충돌의 크기를 판단하여 상기 스퀴브에 점화전류를 공급하기 위한 신호를 발생시키는 충돌판단기능과, 인터페이스 회로로부터 가속도 스위치의 단자간에 발생하는 전압값을 입력하여 그 전압값에 의거하여 가속도 스위치 고장진단을 하기 위한 신호를 발생시키는 진단기능을 구비한 CPU를 갖춘 탑승자 보호장치에서, 인터페이스 회로는, 가속도 스위치의 입력단을 CPU에 접속하는 신호라인에 끼워져 이루어지는 제1저항과, 상기 제1저항의 입력측을 전원에 풀업 접속시키는 제2저항과, 제1저항의 출력측에 일단이 접속되고 타단이 CPU의 진단신호가 출력되는 단자에 접속된다.

Description

탑승자 보호장치

본 발명은 예를 들어 차량의 탑승자를 충돌사고로부터 보호하는 에어백 탑승자 보호장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 탑승자 보호장치로서 고안된 것을 도2에 나타내는 차량 탑승자 보호장치를 예로 들어 설명한다.

도2에서 1, 2는 다음에 서술하는 트랜지스터(3)의 제어로 온(ON)상태가 되면, 전개전류용전원(백업콘덴서(71, 72))으로부터 스퀴브(10, 11)에 전개전류를 전달공급하기 위한 스위칭용 트랜지스터(TR)이고, 3은 마이크로 컴퓨터(이하, CPU 라고 함)(14)로부터 점화신호를 받으면 트랜지스터(1, 2)를 온(ON)시키는 구동용 트랜지스터이다. 또 4, 5는 CPU(14)의 제어로 온(ON)되면 에어백을 펼칠 때에 전개전류보다 작은 진단전류를 스퀴브(10, 11)에 공급하기 위한 스위칭용 트랜지스터이다. 또한 73, 74는 진단전원이다. 10, 11은 스퀴브로서, 이들 스퀴브(10, 11)는 전개전류가 통과하면 에어백을 펼치는 것이다. 또한 스퀴브(10)는 운전석 에어백용이며, 스퀴브(11)는 조수석 에어백용이다.

또 12는 차량의 충돌을 검출하는 가속도 센서, 13은 기계식 가속도 스위치(또는 SS(Safing Sensor) 라고 함)이다. 이 기계식 가속도 스위치(13)는 충돌시에 소정값 이상의 가속도를 받으면 온(ON)된다. 또 이 기계식 가속도 스위치(13)는 스퀴브(10, 11) 각각에 직렬로 접속되어 있다.

그리고 15는 기계식 가속도 스위치(13)의 입력측에 소정값의 전압을 가하기 위해 접속된 인터페이스 회로이다. 이 인터페이스 회로(15)는 기계식 가속도 스위치(13)의 입력측 즉 비접지측에 걸리는 전압변화를 검출해 CPU(14)에 공급함으로써, CPU(14)가 기계식 가속도 스위치(13)의 온(ON)/오프(OFF)를 인식할 수 있는 것이다. 이로 인해 인터페이스 회로(15)는 일단이 전원(70)에 접속되고, 타단이 기계식 가속도 스위치(13)와 역류방지용 다이오드(45, 46)의 음극과의 접속점에 접속된 풀업 저항(15a)과, 그 접속점의 전압을 분압하는 전압분할용 저항(15b, 15c)과, 상기 접속점을 필요에 따라 스위칭해 접지하는 스위칭트랜지스터(15d)와, 그 스위칭 트랜지스터(15d)의 바이어스용 저항(15e, 15f)으로 구성되어 있다. 또 CPU(14)는 충돌판단기능과 진단기능이 있어 진단기능이 작동하고 있을 때에는 상기 스위칭 트랜지스터(15d)에 대해 CPU(14)의 출력단자(O)에서 하이레벨신호를 공급하고 온(ON)제어하여 상기 접속점을 필요에 따라 강제적으로 접속하지만(또는 낮은 전압값으로 떨어뜨림), 보통 때는 로레벨 신호를 공급하고 있기 때문에 이 때에는 CPU(14)에 인터페이스 회로(15)로부터 로레벨 신호가 공급되면 기계식 가속도 스위치(13)가 온(ON) 상태라고 CPU(14)는 판단한다. 또 CPU(14)는 트랜지스터(4, 5), 트랜지스터(3), 정전류회로(16)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 장치의 점화계의 대한 각부의 고장을 진단한다.

또한 CPU(14)는 충돌판단기능이 작동하고 있을 때에는, 가속도 센서(12)에서의 검출신호에 의거하여 에어백을 펼쳐야 할 정도의 충돌이 발생했다고 판단하면, 에어백의 점화신호를 출력해서 스퀴브(10, 11)에 전개 전류를 공급한다.

71, 72는 백업콘덴서(C), 50 ~ 65는 저항(R), 80, 81은 스퀴브(10, 11) 각각의 단자간 전압을 입력하는 차동증폭기(差動增幅器)로 이루어지는 전압 검출회로이며, 31 ~ 36, 45, 46은 전류의 역류를 방지하는 다이오드(D)이다. 즉 다이오드(39, 41) 각각이 오픈(OPEN) 고장이 된 경우에는 그것을 진단에 의해 검출할 수 없는 것이다.

또한 16은 정전류회로서, 이 정전류 회로(16)는 CPU(14)가 진단하기 위하여 트랜지스터(6)가 오프(OFF) 상태인 동시에, 트랜지스터(7)가 온(ON) 상태가 될 때에는 다이오드(45, 46)측으로부터 정전류를 끌어들이는 것이다. 또한 75는 정전류회로(16)용의 전원이다.

다음은 작동에 관하여 설명한다. 우선 충돌시에 있어서의 동작부터 설명한다. 에어백을 전개하기에 충분한 충격으로 차량이 충돌하면, 가속도센서(12)는 그때의 가속도를 나타내는 검출신호를 CPU(14)로 출력한다. 또 기계식 가속도 스위치(13)는 이 충돌로 온(ON) 상태가 된다.

그리고 CPU(14)는 점화신호를 구동용 트랜지스터(3)에 출력하여 트랜지스터(1, 2)를 온(ON)시킨다. 이렇게 함으로써, 전개 전류전원인 백업 콘덴서(71, 72)로부터의 전개전류가 각각에 대응하는 스퀴브(10, 11)에 전달되고 전개전류를 받은 스퀴브(10, 11)는 에어백을 펼친다.

다음은 회로의 진단처리 작동을 설명한다.

각 스퀴브(10, 11) 선간(線間) 쇼트를 진단할 경우, CPU(14)는 우선 트랜지스터(4, 5)중의 한쪽 트랜지스터(4)와 정전류 회로(16)의 트랜지스터(7)를 온(ON)시켜 한쪽 스퀴브(10)에 점화에 불충분한 레벨의 일정전류가 흐르게 한다.

그리고 스퀴브(10)에 대응하는 쪽의 전압검출회로(80)가 스퀴브(10)의 양단자 사이에 발생하는 전압차를 측정해 그 전압차가 CPU(14)에 공급되어 기준값과 비교해 기준값보다 작다고 진단하면 스퀴브(10)의 선간 쇼트 고장이 검출된다. 또 트랜지스터(7)를 온(ON) 되지 않고 전압 검출회로(80, 81)에서 전압이 CPU(14)에 공급되고 있을 때에는 CPU(14)는 기계식 가속도 스위치(13)가 쇼트 고장되었다고 판단한다. 또 스퀴브(11)에 관해서는 다른 쪽의 트랜지스터(5)와 트랜지스터(7)을 온(ON)시켜서 상기와 같은 것을 수행함으로써 진단을 한다.

또한 인터페이스 회로(15)를 진단할 경우, CPU(14)는 기계식 가속도 스위치(13)가 정상이라고 판단한 후에 트랜지스터(15d)를 온(ON)/오프(OFF)시켜 그 때에 공급되는 인터페이스 회로(15)의 전압을 모니터한다. 이렇게 함으로써, 기계식 가속도 스위치(13)의 비접지측 전압에 따른 소정의 전압이 인터페이스 회로(15)에서 CPU(14)로 입력되는지 안되는지에 의거하여 CPU(14)는 진단한다.

그러나 이와 같은 탑승자 보호장치는 인터페이스 회로(15)가 저항 5개, 스위칭 트랜지스터 1개로 구성되어 있기 때문에 코스트 상승이 되는 문제가 있다. 또 기계식 가속도 스위치(13)가 쇼트 고장일 때에 기계식 가속도 스위치(13)의 비접지측 단자의 전압 즉 인터페이스 회로(15)의 B점 전압이 항상 0레벨이 되기 때문에 인터페이스 회로(15)의 고장진단을 할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 과제에 착안하여 이루어진 것으로서, 인터페이스 회로를 저항 3개로 구성하여 경비 절감을 도모하는 동시에 기계식 가속도 스위치가 쇼트 고장되어도 인터페이스 회로의 진단을 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 탑승자 보호장치는 스퀴브(10)에 직렬접속되어 급전이 되는 가속도 스위치와, 그 가속도 스위치의 단자 사이에 발생하는 전압값을 입력함과 아울러 그 전압 입력 단자를 강제적으로 저전압으로 떨어뜨리는 인터페이스 회로와, 가속도 센서로부터의 가속도 신호에 의거하여 충돌의 크기를 판단하여 상기 스퀴브에 점화전류를 공급하기 위한 신호를 발생하는 충돌 판단기능과,상기 인터페이스 회로에서 상기 가속도 스위치의 단자 사이에 발생하는 전압값을 입력하여 그 전압값에 의거하여 상기 가속도 스위치의 고장진단을 하기 위한 신호를 발생시키는 진단기능을 구비한 마이크로 컴퓨터를 갖춘 탑승자 보호장치로서, 상기 인터페이스 회로는, 상기 가속도 스위치의 전압입력 단자를 상기 마이크로 컴퓨터에 접속하는 신호라인에 삽입된 제1 저항과, 그 제1저항의 입력측을 전원에 풀업 접속시키는 제2저항과, 상기 제1저항의 출력측에 일단이 접속되고 타단이 상기 마이크로 컴퓨터의 진단신호 출력단자에 접속된 제3저항으로 구성되어 있다.

(실시예)

(실시예1)

이하 이 발명을 도1에 의거하여 설명한다.

즉 도1에 의거하여 구성을 설명하는데 도2에 있어서 설명한 것과 똑같은 것 또는 균등한 것은 부호를 붙여 그 상세한 설명은 생략하고 다른 구성으로 된 것은 이하에 설명한다.

즉 도1에 있어서 도2의 인터페이스 회로(15)를 구성하는 스위칭 트랜지스터(15d)와, 바이어스저항(15e, 15f)이 없어지는 동시에 저항(15c)의 접지측 단자가 CPU(14)의 고장진단신호가 출력되는 단자(O)에 접속되는 점에 있다.

다음은 상기 구성에 의한 인터페이스 회로(15)의 입력단자(B)와, CPU(14)의 입력단자(A) 사이의 신호라인 및 인터페이스 회로(15)의 진단에 대하여 설명한다.

(1) 인터페이스 회로(15)의 진단

CPU(14)의 진단신호가 출력되는 단자(O)는 보통 때는 로레벨로 되어있기 때문에 저항(15c)의 CPU(14)와의 접속측 단자(C)가 접지상태로 된다. 여기에서 정전류회로(16)를 작동시켜 스퀴브(10, 11)에 아주 작은 진단전류를 공급하여 이 때에 인터페이스 회로(15)의 입력단자(B)점에 발생하는 전압값이 저항(15b)과 저항(15c)에 의하여 전압이 분할되며, C점의 전압이 CPU(14)의 입력단자(A)에 공급된다. 이 때에 전압이 소정의 범위내에 들면 CPU(14)는 인터페이스 회로(15)는 정상이라고 판단한다. 그러나 입력단자(A)의 전압값이 소정의 범위내에 들지 않을 때에는 A점, C점 사이의 신호라인이 끊어져 있을 가능성이 있기 때문에 다음의 (2)에 기재되어 있는 바와 같이 A, C 사이의 신호라인을 진단하고, A, C사이의 신호라인이 정상이면, 인터페이스 회로(15)는 고장이라고 판단하는 것이다.

(2) A, C사이의 신호라인 진단

이때 CPU(14)의 진단신호 출력단자(O)는 하이레벨(high level)이 되기 때문에 저항(15b)과 저항(15c)과의 접속점(C)의 전압이 하이레벨 상태로 바뀐다. 그 하이레벨 상태의 신호가 입력단자(A)에 입력되면 CPU(14)는 신호라인 A, C간이 정상이라고 판단한다.

본 발명은 이상에서 설명한 바와 같이 간단한 구성으로 진단을 할 수 있고 경비 절감을 도모하는 효과를 발휘한다.

도1은 본 발명에 관한 실시예1을 나타낸 회로 설명도,

도2는 종래의 회로 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 2, 3 : 트랜지스터(스위치 수단)

4, 5 : 트랜지스터(진단 스위치)

10, 11 : 스퀴브(squib)

12 : G센서(가속도 센서)

13 : 기계식 가속도 스위치(가속도 센서)

15 : 인터페이스 회로

45, 46 : 다이오드

Claims (1)

1. 스퀴브(squib)에 직렬접속되어 급전이 되는 가속도 스위치와,

   그 가속도 스위치의 단자 사이에 발생하는 전압값을 입력함과 아울러 그 전압 입력 단자를 강제적으로 저전압으로 떨어뜨리는 인터페이스 회로와,

   가속도 센서로부터의 가속도 신호에 의거하여 충돌의 크기를 판단하여 상기 스퀴브에 점화전류를 공급하기 위한 신호를 발생시키는 충돌판단기능과, 상기 인터페이스 회로에서 상기 가속도 스위치의 단자 사이에 발생하는 전압값을 입력하여 그 전압값에 의거하여 상기 가속도 스위치의 고장진단을 하기 위한 신호를 발생시키는 진단기능을 갖춘 마이크로 컴퓨터를

   구비한 탑승자 보호장치에서,

   상기 인터페이스 회로는, 상기 가속도 스위치의 전압입력 단자를 상기 마이크로 컴퓨터에 접속하는 신호라인에 끼어져 있는 제1저항(15b)와, 그 제1저항(15b)의 입력측을 전원에 풀업(pull-up) 접속시키는 제2저항(15a)와, 상기 제1저항(15b)의 출력측에 일단이 접속 되고 타단이 상기 마이크로 컴퓨터의 진단신호 출력단자에 접속된 제3저항(15c)로 구성된 것을 특징으로 하는 탑승자 보호장치.