KR101565189B1 - 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치 및 상기 제어 장치의 조립 방법 - Google Patents

차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치 및 상기 제어 장치의 조립 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치 및 이러한 제어 장치를 조립하기 위한 방법에 관한 것이다. 이때 플라스틱 커버와 플라스틱 베이스 사이에는 회로 기판이 장착된다. 하나 이상의 또 다른 차량 부품과의 전기 접속을 위한 인터페이스가 회로 기판에 배치된다. 플라스틱 커버에는 전기 접속을 위해 하나 이상의 개구가 제공된다.

Description

차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치 및 상기 제어 장치의 조립 방법{CONTROL UNIT FOR PERSONAL PROTECTION MEANS FOR A VEHICLE AND METHOD FOR ASSEMBLING SUCH A CONTROL UNIT}
본 발명은 독립항의 개념에 따라, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치 및 이러한 유형의 제어 장치를 조립하기 위한 방법에 관한 것이다.
EP 0 927 508 B1호에는 회로 기판 표면에 평행하게 제어 장치에 커넥터가 삽입되도록 핀 스트립이 장착되는 에어백 제어 장치가 공지되어 있다.
이에 반해, 독립항의 특징들을 갖는 차량 탑승자 보호 수단을 위한 본 발명에 따른 제어 장치 또는 이러한 제어 장치를 조립하기 위한 본 발명에 따른 방법은 상기 제어 장치가 간단하면서 비용 면에서 유리하게 제조될 수 있다는 장점을 갖는다. 다시 말해 바람직하게는, 회로 기판을 둘러싸기 위해 플라스틱 베이스가 사용된다. 인터페이스는 바람직하게 회로 기판 상에 실장된다. 인터페이스는 플라스틱 커버에서 개구를 통해 카운터 커넥터와 전기 접속되도록 제공된다. 즉, 전기 신호는 인터페이스에 의해 회로 기판 및 이에 상응하는 전기 구성 소자에 제공될 수 있으며, 그 역도 가능하다.
상기 인터페이스는 종래 기술에 따른 인터페이스보다 더 간단하게 제조될 수 있는데, 그 이유는 인터페이스용의 별도의 플라스틱 본체가 생략되기 때문이다.
차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치와, 센서 신호를 처리하고 그에 따라 탑승자 보호 수단용 제어 신호를 생성하는 전기 장치가 제공된다. 센서 신호로는 예컨대 가속 신호, 고체 전달음 신호, 회전 속도 신호와 같은 회전 운동 신호, 예컨대 측면 충돌을 인식하기 위한 공기압 신호, 주행 다이내믹 신호 및 다른 스타터 신호가 사용된다. 이 경우 탑승자 보호 수단은 예컨대 에어백, 벨트 프리텐셔너이거나 충돌 활성화(crash-active) 헤드레스트일 수 있다. 이러한 보호 수단들은 트리거링의 경우에 활성화되는데 즉, 불꽃 점화식 점화 요소에서 점화 전류에 의한 활성화의 경우 또는 전자기식 액추에이터에서 활성화 전류에 의한 활성화의 경우에 활성화된다.
회로 기판은 전기 구성 소자가 끼워지거나 접착 또는 납땜되는 통상의 회로 기판이다. 특히 공지되어 있는 소위 SMD(표면 실장 부품) 기술은 특히 비용 면에서 유리한 실시예를 이끌어낸다. 따라서 회로 기판에는 전기 구성 소자 및 상기 구성 소자들 사이의 접속 터미널이 존재한다.
플라스틱 커버와 플라스틱 베이스는 특히 EMV[전자기 호환성(EMC)]를 향상시키는 플라스틱으로 구성된다. 이 경우 예컨대 이하의 재료들 즉, PBT-GF30 및 PA66 GF30이 사용될 수 있으며, 유리 섬유 비율은 가변적일 수 있다. 경우에 따라 전기적 차폐 특성을 개선하기 위해 즉, 전자기 호환성 향상을 위해 혼합물이 제공될 수 있다.
플라스틱 커버와 플라스틱 베이스는 이들이 매칭되어 하나 이상의 회로 기판을 함께 수용하도록 구현된다. 조립된 상태에서, 플라스틱 커버 내 개구를 통해 카운터 커넥터가 인터페이스에 제공되어 있는 한, 제어 장치는 물방울에 대해 방수성을 갖는다. 조립 방향은 회로 기판에 대해 수직이다. 방수성은 조립된 상태에서 카운터 커넥터를 둘러싸는 밀봉부에 의해서도 향상될 수 있다. 밀봉부는 개구 내에 장착된다.
하나 이상의 인터페이스는 예컨대 케이블 하니스에 의해 하나 이상의 또 다른 차량 부품에 대한 전기 접속을 구현하기 위한, 예컨대 핀 스트립이다. 인터페이스는 바람직하게 SMD 구성 방식으로 회로 기판에 납땜 또는 접착된 커넥터 패널일 수도 있다.
플라스틱 커버 내 개구는 카운터 커넥터를 최대한 좁게 둘러싸도록 직사각형 또는 다른 형태를 가질 수 있다.
종속항에 기재된 조치 및 개선예에 의해 독립 청구항에 제시된 제어 장치 또는 방법이 바람직하게 향상될 수 있다.
바람직하게, 하나 이상의 인터페이스는 조립 방향으로의 전기 접속을 가능하게 한다. 이러한 조립 방향은 회로 기판에 대해 수직이며 즉, 조립 방향은 평면인 회로 기판을 관통한다. 이로써 인터페이스가 더 간단하게 구현될 수 있는데, 그 이유는 커넥터에 의한 전기 접속이 종래 기술에 공지되어 있는 바와 같이 회로 기판의 평면에서 구현되는 것이 아니기 때문이다. 이로써 본 발명에 따른 제어 장치의 제조가 특히 더 유리해질 수 있다.
또한 바람직하게, 하나 이상의 인터페이스 내에 삽입된 커넥터가 플라스틱 커버와 동일 평면에서 마무리되도록 플라스틱 커버가 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 동일 평면에서의 마무리 처리에 의해, 본 발명에 따른 제어 장치의 차량 내 장착이 더 개선될 수 있으며 더 효율적인 방수도 가능해진다. 동일 평면에서의 마무리 처리라 함은, 인터페이스 내로 삽입된 커넥터의 상부면과 동일한 평면에 플라스틱 커버의 표면이 위치하는 것을 의미한다. 즉, 케이블 하니스는 커넥터에 의해 제어 장치에 연결된다. 일반적으로 언급할 때, 인터페이스는 사용자 인터페이스로도 공지되어 있다. 상기 인터페이스에 의해 예컨대 점화 수단이 트리거링된다. 센서들의 데이터뿐만 아니라, 예컨대 주행 다이내믹 조절 제어 장치와 같은 다른 제어 장치의 데이터들도 판독된다.
바람직하게, 이러한 동일 평면에서의 마무리 처리를 위해 플라스틱 커버에 스텝이 제공될 수 있으며, 이러한 스텝은 핀 스트립의 영역에 구성된다. 카운터 커넥터와 하우징 커버가 상기 스텝에 의해 동일 평면에서 마무리되므로, 플라스틱 커버와 플라스틱 베이스에 의해 형성된 제어 장치 하우징 내로 개구를 통해 물이 유입되는 것은 소위 샤워라벨(showerlabel)의 장착에 의해 불가능해진다.
샤워라벨은 사전 제조된 접착막을 이용하여 구현될 수 있으며, 이때 접착막은 적절한 형태로 하우징의 외측 구조를 수용하고 플러그인 커넥터의 영역뿐만 아니라 나사 영역에도 물방울이 스며들지 못하도록 한다.
이러한 조치에 의해 적어도 IP52의 방수 등급에 도달하게 된다. 따라서 제어 장치 내로 물방울이 스며들 위험이 방지된다.
앞서 이미 제시한 바와 같이, 바람직하게 하나 이상의 핀 스트립으로서 인터페이스를 구성하는 것이 바람직하며, 이때 하나 이상의 개구와 하나 이상의 핀 스트립이 전기 접속을 위해 위치 설정되도록 플라스틱 커버가 형성된다. 이는, 플라스틱 커버가 깔때기 형태를 가짐으로써 도달될 수 있다. 이러한 핀 스트립을 예컨대 SMD 방식으로 고정하는 것은 커넥터와 함께 회로 기판을 적합한 위치에 위치시키는 하우징 커버의 깔때기 형태에 의해 실행된다. 플라스틱 커버 내 인터페이스에 의해 카운터 커넥터를 삽입하는 것은 종래 기술과 반대로 수평이 아닌 수직으로 실행된다.
바람직하게 핀 스트립은 힘을 견디기 위한 2개 이상의 플라스틱 핀을 포함한다. 이러한 플라스틱 핀은 예컨대 회로 기판 내에 삽입되어 핀 스트립도 고정한다. 힘은 특히 하우징 내 인터페이스 내에 카운터 커넥터를 장착할 때 발생하는 힘이다. 이는 본 발명에 따른 제어 장치의 신뢰도를 향상시킨다.
바람직하게, 카운터 커넥터는 플러그인 접촉부에 의해 하나 이상의 인터페이스에 접속된다. 이는 앞서 제시된 바와 같이, 상응하는 위치 설정에 의해 촉진될 수 있다.
핀 스트립은 바람직하게, 관통 납땜 기술 즉, THRS(Through Hole Reflow Soldering) 또는 압입 기술에 의해 회로 기판에 고정될 수 있다.
본 발명의 실시예가 도면에 도시되며 이하의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 차량 내에서 연결 부품들을 구비한 본 발명에 따른 제어 장치를 도시한 블록 회로도이다.
도 2는 회로 기판의 개략적인 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어 장치의 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제어 장치의 또 다른 측단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 방법의 흐름도이다.
도 1에는 차량(FZ) 내에서 연결 부품들을 구비한 본 발명에 따른 제어 장치가 블록 회로도로 도시되어 있다. 본 발명에 따른 제어 장치(AB-ECU)에는 센서 제어 장치(DCU)가 연결되며, 센서 제어 장치는 센서 부품(S), 예컨대 제1 인터페이스(IF1)를 통해 에어백 제어 장치(AB-ECU)에 데이터를 전송하는 회전 속도 센서 부품 및/또는 회전 운동 센서 부품을 포함한다. 인터페이스는 버스 인터페이스이거나 포인트 대 포인트 접속부(point-to-point connection)일 수 있다. 데이터는 에어백 제어 장치(AB-ECU)에서 제2 인터페이스(IF2)에 의해 수신되어 내부 포맷의 제어 장치, 예컨대 SPI(직렬 주변 인터페이스)로 변환된다. 이때 센서 데이터는 분석 회로 즉, 마이크로 컨트롤러(μC) 뿐만 아니라 소위 안전 컨트롤러(SCON)에 제공되므로, 센서 데이터의 분석을 위한 2개의 독립된 분석 경로가 존재하게 된다. 2개의 분석 모두가 에어백과 같은 탑승자 보호 수단(PS)이 트리거링되어야 하는 것을 나타낼 때에만, 마이크로 컨트롤러(μC) 또는 안전 컨트롤러(SCON)의 분석 결과 또는 트리거링 신호를 수신한 트리거링 회로(FLIC)가 탑승자 보호 수단을 트리거링한다.
이 경우 예컨대 점화 요소는 점화 전류를 공급 받는다.
이러한 기능적 기본 구조는 가변적일 수 있는데, 예컨대 센서들이 에어백 제어 장치(ABECU)에 배치될 수도 있다. 다른 제어 장치의 또 다른 데이터들도 예컨대 CAN 트랜시버를 통해 분석 시에 고려될 수 있다. 분석 알고리즘의 경우 신호, 예컨대 가속 신호는 통상 연산 기술적으로 실용적으로 통합되며 가변적인 또는 고정된 임계값과 비교되므로 하나의 트리거링 결과가 도출될 수 있다. 임계값이 가변적인 경우, 예컨대 상기 임계값 자체를 가속 신호에 맞게 적응시키는 것이 특히 바람직하다. 통상적으로, 안전 컨트롤러(SCON)는 마이크로 컨트롤러(μC)보다 더 간단하게 형성된다. 그러나 마이크로 컨트롤러와 완전히 동일한 복잡한 구조도 안전 컨트롤러로서 가능하다. 따라서, 통상적으로 안전 컨트롤러는 임계값 분석을 포함하는데, 이러한 임계값 분석은 통상적으로 고정된 임계값을 가지므로 상기 분석은 더 복잡한 소프트웨어 프로그램의 분석과 완전히 동일하지는 않다.
트리거링 회로(FLIC)는 마이크로 컨트롤러(μC) 및 안전 컨트롤러(SCON)의 트리거링 신호를 분석할 수 있도록 상응하는 분석 전자 부품을 포함한다. 이 경우 본 발명을 이해하는 데 필요한 구성 소자만이 도시된다. 제어 장치(ABECU)의 작동을 위해서는 또 다른 구성 소자도 필요하다.
에어백 제어 장치는 통상적으로 차량 터널의 영역에 장착된다. 그러나 에어백 제어 장치가 센서들을 포함하지 않을 경우, 다른 지점에 제어 장치를 장착할 수도 있다. 이 경우, 충돌 시 상기 에어백 제어 장치가 가급적 충돌의 후반 단계에서 손상되는 것을 주의하면 된다.
도 2는 회로 기판(20)이 본 발명에 따라 어떻게 사용될 수 있는지가 도시되어 있는 도면이다. 특히 SMD 부품을 위해 구성되므로 회로 기판의 고정 또는 플라스틱 베이스에 대한 고정 또는 플라스틱 커버와의 연결을 위해 보어만을 포함하는 회로 기판(20)은 다양한 전기 구성 소자(21)와, 플라스틱 커버 내 인터페이스에 연결된 핀 스트립(22)을 수용한다. 구성 소자(21) 뿐만 아니라 핀 스트립(22)도 예컨대 소위 리플로우 공정에 의해 회로 기판에 고정되며, 이를 위해 납땜이 이루어진다. 핀 스트립(22)은 SMD 기술로 제공되어 형성된다. 즉, 핀 스트립은 큰 플라스틱 본체 없이 공간을 덜 차지하는 방식으로 구현될 수 있다.
핀 스트립은 관통 납땜 기술 즉, THRS(Through Hole Reflow Soldering) 또는 압입 기술을 이용하여 구현될 수 있다.
도 3에는 하우징(32)과 카운터 커넥터(31)를 구비한 본 발명에 따른 제어 장치가 측단면도로 도시되어 있으며, 카운터 커넥터는 플라스틱 커버 내 개구를 통해 회로 기판의 인터페이스와 케이블 하니스(36)를 연결한다. 삽입 방향과 힘 방향은 도면 부호 30으로 표시된 바와 같이, 회로 기판에 대해 수직을 향한다. 인터페이스인 핀 스트립(35)은 카운터 커넥터의 힘을 견디기 위해 제공된 플라스틱 핀(34)을 포함한다. 삽입 방향을 수평이 아닌, 본 실시예와 같이 수직으로 실행할 수 있는 가능성만으로도 비용을 상당히 절약할 수 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 제어 장치의 또 다른 측단면도가 도시되어 있다. 핀 스트립이 하우징 내에 집적됨으로써 즉, 인터페이스가 하우징 내에 집적됨으로써 그리고 카운터 커넥터의 수직 삽입에 의해 물방울이 제어 장치 안으로 유입될 위험이 있다. 적어도 IP52의 방수 등급에 도달하기 위해, 스텝을 갖는 하우징이 핀 스트립의 영역에 구성되었다. 이러한 스텝은 카운터 커넥터 및 하우징 커버를 동일 평면에서 마무리하므로, 개구를 통해 하우징으로 물이 유입되는 것은 샤워라벨의 삽입에 의해 불가능해진다. 도면 부호 41은 샤워라벨을 표시하며 도면 부호 40은 하우징 커버의 스텝을 표시한다.
도 5에는 본 발명에 따른 방법의 시퀀스가 흐름도로 도시되어 있다. 우선, 방법 단계(500)에서는 전기 구성 소자가 회로 기판에 배치되는데, 예컨대 납땜 또는 접착에 의해 고정된다.
방법 단계(501)에서는 인터페이스 즉, 핀 스트립이 납땜 또는 접착에 의해 마찬가지로 회로 기판에 배치될 수 있다.
방법 단계(502)에서는 카운터 커넥터가 핀 스트립에 삽입되는 데 사용되는 개구가 플라스틱 커버에 제공된다. 이는 플라스틱 커버를 위한 사출 성형 방법 또는 다른 제조 방법으로 이미 제공될 수 있다.
방법 단계(503)에서는 실장된 회로 기판이 플라스틱 커버와 플라스틱 베이스 사이에 배치된다. 이러한 고정은 예컨대, 우선적으로 강제 결합 또는 형태 결합식 연결 수단에 의해 구현된다.

Claims (12)

  1. 차량(FZ) 탑승자 보호 수단(PS)용 제어 장치(AB-ECU)이며,
    상기 제어 장치는,
    전기 구성 소자(21)를 수용하기 위한 하나 이상의 회로 기판(20)과,
    하나 이상의 회로 기판(20)이 사이에 배치되는 플라스틱 커버와 플라스틱 베이스와,
    하나 이상의 또 다른 차량 부품과의 전기 접속을 위한 하나 이상의 인터페이스를 구비하며, 이 경우 하나 이상의 인터페이스가 하나 이상의 회로 기판에 제공되고 플라스틱 커버는 전기 접속을 구현하기 위해 하나 이상의 개구를 포함하고,
    인터페이스는 하나 이상의 핀 스트립으로서 형성되며, 이때 플라스틱 커버는 하나 이상의 개구와 하나 이상의 핀 스트립이 전기 접속을 위해 위치 설정되도록 형성되고,
    핀 스트립은 힘을 견디기 위한 2개 이상의 플라스틱 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 개구는 조립 방향으로의 전기 접속을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 플라스틱 커버는, 하나 이상의 개구 내에 삽입된 커넥터가 플라스틱 커버와 동일 평면에서 마무리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 플라스틱 커버는 동일 평면에서의 마무리 처리를 위해 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 개구를 위해 방수부가 제공되는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 플라스틱 커버는 깔때기 구조인 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 핀 스트립은 관통 납땜 기술(THRS: Through Hole Reflow Soldering) 또는 압입 기술을 이용하여 고정되는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  10. 제5항에 있어서, 방수부는 사전 제조된 접착막을 이용하여 구현되는 샤워라벨로서 실행되는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치.
  11. 차량(FZ) 탑승자 보호 수단(PS)용 제어 장치(ABECU)의 조립 방법이며,
    전기 구성 소자(21)를 하나 이상의 회로 기판(20)에 수용하는 단계와,
    하나 이상의 또 다른 차량 부품과의 전기 접속을 위한 하나 이상의 인터페이스를 하나 이상의 회로 기판(20)에 배치하는 단계와,
    플라스틱 커버에서의 전기 접속을 위해 하나 이상의 개구를 제공하는 단계와,
    플라스틱 커버와 플라스틱 베이스 사이에 하나 이상의 회로 기판(20)을 배치하는 단계를 갖고,
    인터페이스는 하나 이상의 핀 스트립으로서 형성되며, 이때 플라스틱 커버는 하나 이상의 개구와 하나 이상의 핀 스트립이 전기 접속을 위해 위치 설정되도록 형성되고,
    핀 스트립은 힘을 견디기 위한 2개 이상의 플라스틱 핀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치의 조립 방법.
  12. 제11항에 있어서, 하나 이상의 인터페이스에 의한 전기 접속은 플러그인 접촉부에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는, 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치의 조립 방법.
KR1020107029857A 2008-07-03 2009-05-04 차량 탑승자 보호 수단용 제어 장치 및 상기 제어 장치의 조립 방법 KR101565189B1 (ko)

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