KR102439462B1 - 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로에 관한 것으로, 에어백 구동 장치의 파워 접지(PGND : Power Ground)의 단선 진단을 위한 테스트 모드에서, 상기 에어백 구동 장치의 상단 스위치(H_SW)와 하단 스위치(L_SW)를 통해 인가되는 전원(VH)에 의해 상기 하단 스위치(L_SW)의 파워 접지(PGND)에 단선이 있는지를 감지하기 위한 단선 감지부; 및 상기 단선 감지부에서 감지된 전압(VDrop)을 입력받아 기 지정된 제1 기준 전압(VPG_TH)과의 비교를 통해 상기 파워 접지(PGND)가 단선인지 여부를 판단하는 단선 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에어백 구동 장치의 단선 진단 회로{DISCONNECTION DIAGNOSTIC CIRCUIT OF AIR BAG DRIVE APPARATUS}
본 발명은 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어백 구동 장치의 동작 테스트 시 에어백 구동 장치의 외부 접지인 파워 접지(PowerGND=PGND=PGx) 단의 오류와 하단 스위치의 단선 오류도 진단할 수 있도록 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 에어백 구동 장치(또는 회로)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 접속단(IGH)과 제2 접속단(IGL)을 통해 점화용 전원을 인가하여, 회로 외부에 연결되는 에어백 점화부(Rsquib)를 제어한다.
상기 에어백 구동 장치는 회로 내부적으로 상기 제1 접속단(IGH)에 접속되어 턴 온 시 구동 전원(또는 점화용 전원)(VH)을 인가하는 상단 스위치(H_SW), 및 상기 제2 접속단(IGL)에 접속되어 턴 온 시 상기 구동 전원(또는 점화용 전원)(VH)을 접지(PGND)측으로 도통시키는 하단 스위치(L_SW)를 포함한다.
상기 상단 스위치(H_SW)와 하단 스위치(L_SW)가 안정적으로 도통 되었을 때 에어백 점화부(Rsquib)가 점화되어 에어백이 작동(즉, 전개)되는 것이다.
참고로 본 실시예에서 상기 접지(PGND)는 외부 접지(차량의 차체 등을 이용한 접지)로서, 본 실시예에서는 설명의 편의상 회로 상에서의 일반적인 회로 접지(GND)와 구분하기 위하여 파워 접지(PowerGND=PGND)라고 기재하고, 다수의 파워 접지 중 어느 하나의 파워 접지를 PGx(여기서, x=1, 2, 3....)라고 기재한다.
결국 상기 파워 접지는 PowerGND, PGND, 및 PGx는 사실상 같은 의미이다.
그런데 만약 파워 접지(PGND)의 외부(즉, 회로 외부)에 단선(Open Power Ground)이나 불완전 접지(Ground Drift : 불완전한 접지로 전위차가 발생하는 현상)가 발생하는 경우, 에어백 구동(즉, 전개)을 위한 점화 시도 중 하단 스위치(L_SW)가 턴 온 되더라도 전류 흐름(Current Path)이 발생하지 않게 되어 에어백이 미전개 될 수 있는 문제점이 있다.
참고로, 상기 단선(Open Power Ground)은 회로(즉, IC) 내부의 접지와 외부에 연결되는 접지(예 : Lead 단자와 PCB 간의 접지) 사이의 본딩 와이어 등이 단선되는 것을 의미한다.
따라서 기존에는 ACU(Air Back Control Unit) 출력 단에 연결되는 에어백 구동 장치(또는 회로)의 하단 스위치의 진단 시, 도 1에 도시된 바와 같이, 저항을 사용한 전압 분배부(30)를 통해 하단 스위치(L_SW)의 고장을 포함한 단선(IGL 접점과 하단 스위치를 연결하는 배선의 단선, 도 3의 단선② 참조) 여부만 진단할 수 있었다. 즉, 도 1에 도시된 종래의 에어백 구동 장치(또는 회로)에서 하단 스위치(L_SW)의 고장(또는 단선)을 검출하는 방식(즉, 저항을 사용한 전압 분배부를 이용한 검출 방식)은 하단 스위치(L_SW)의 이상(고장)인지 아니면 파워 접지(PGND)의 단선인지를 정확히 판단할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명은 에어백 구동 장치의 동작 테스트 시 에어백 구동 장치의 외부 접지인 파워 접지(PowerGND=PGND=PGx) 단의 오류와 하단 스위치의 단선 오류도 진단할 수 있도록 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로는, 에어백 구동 장치의 파워 접지(PGND : Power Ground)의 단선 진단을 위한 테스트 모드에서, 상기 에어백 구동 장치의 상단 스위치(H_SW)와 하단 스위치(L_SW)를 통해 인가되는 전원(VH)에 의해 상기 하단 스위치(L_SW)의 파워 접지(PGND)에 단선이 있는지를 감지하기 위한 단선 감지부; 및 상기 단선 감지부에서 감지된 전압(VDrop)을 입력받아 기 지정된 제1 기준 전압(VPG_TH)과의 비교를 통해 상기 파워 접지(PGND)가 단선인지 여부를 판단하는 단선 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 테스트 모드는, 상기 파워 접지(PGND)의 단선 및 상기 하단 스위치(L_SW)로 인가되는 전원 배선의 단선을 의미하는 하단 스위치(L_SW)의 단선을 감지하기 위하여, 상기 에어백 구동 장치의 복수의 접점(IGH, IGL)을 통해 연결되는 에어백 점화부(Rsquib)에 전원(VH)을 인가하지 않고, 대신에 에어백 점화를 위한 상기 전원(VH)을 상기 상단 스위치(H_SW)와 하단 스위치(L_SW)를 통해 흐르게 하는 모드인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 단선 감지부는, 순방향 다이오드(D1)와 역방향 다이오드(D2)를 병렬로 연결한 이중 다이오드 회로로서, 상기 순방향 다이오드(D1)의 입력단과 역방향 다이오드(D2)의 출력단이 공통으로 상기 하단 스위치(L_SW)의 하단에 연결되고, 상기 순방향 다이오드(D1)의 출력단과 역방향 다이오드(D2)의 입력단이 공통으로 회로 접지(GND)에 연결되는 회로인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 단선 감지부는, 파워 접지(PGND)에 단선이 발생할 경우, 파워 접지(PGND)로 흐르는 전류 경로가 생성되지 않고, 대신에 상기 순방향 다이오드(D1)가 턴 온 되어 회로 접지(GND)로 전류가 흐르면서 전위차(VDrop)가 발생하도록 구현된 회로인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 단선 판단부는, 파워 접지(PGND)에 단선이 발생할 경우, 상기 단선 감지부에 의한 전위차(VDrop)가 기 설정된 제1 기준 전압(VPG_TH)의 레벨보다 큰 경우 오류 신호(SPI Flag)를 상위 제어부에 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 단선 판단부는, 상단 스위치를 통해 출력되는 전압, 및 하단 스위치에 입력되는 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 먹스(MUX)부; 상기 먹스부에서 출력되는 전압을 기 설정된 적어도 하나 이상의 기준 전압(VPG_TH, VH_TH, VL_TH)과 각기 비교하여, 각각의 비교 결과를 출력하는 적어도 하나 이상의 비교부; 및 상기 하단 스위치(L_SW)의 단선 시, 기 설정된 단선 감지용 전압을 생성하여, 상기 먹스(MUX)부의 일 측 입력단에 입력시키는 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 단선 감지용 전압은, 비교기를 이용한 부귀환 회로에 의해 생성된 바이어스 전압인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부는, 그 출력단이 상기 먹스부의 복수의 전압 입력단 중, 하단 스위치(L_SW)의 단선을 검출하기 위한 입력단에 공통 접속되게 구현된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 단선 판단부는, 하단 스위치(L_SW)에 인가되는 전원 배선에 단선이 발생할 경우, 상기 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부에서 생성한 단선 감지용 전압을 상기 먹스부의 복수의 전압 입력단 중, 하단 스위치(L_SW)의 단선을 검출하기 위한 입력단을 통해 입력받고, 상기 단선 감지용 전압이 기 설정된 제2 기준 전압(VL _ TH)의 레벨 이상이면 오류 신호(SPI Flag)를 상위 제어부에 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 에어백 구동 장치의 동작 테스트 시 에어백 구동 장치의 외부 접지인 파워 접지(PowerGND=PGND=PGx) 단의 오류와 하단 스위치의 단선 오류도 진단할 수 있도록 함으로써, 간단히 회로 개선을 통해 에어백 구동 장치의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 에어백 구동 장치에서 단선을 진단하는 방법을 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 하단 스위치(L_SW)의 오류를 설명하기 위하여 보인 예시도.
도 4는 상기 도 2에 있어서, 단선 감지부의 보다 구체적인 회로를 보인 예시도.
도 5는 상기 도 2에 있어서, 단선 판단부의 보다 구체적인 회로를 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로는, 테스트 모드(예 : 차량 시동 등의 초기화 시 수행되는 모드)에서 에어백 점화부(Rsquib)에 전원(VH)을 인가하지 않고, 대신에 상기 에어백 점화를 위한 전원(VH)을 상단 스위치(H_SW)와 하단 스위치(L_SW)를 통해 흐르게 하여, 파워 접지(PGND)의 오류(즉, 단선) 및 하단 스위치(L_SW)의 오류(즉, 하단 스위치로 인가되는 전원 배선의 단선, 도 3 참조)를 감지하기 위한 회로로서, 도 1에 있어서, 단선 감지부(110), 및 단선 판단부(120)를 포함한다.
상기 단선 감지부(110)는 파워 접지(PGND)의 오류(즉, 단선)가 있는지를 감지하기 위한 회로이고, 상기 단선 판단부(120)는 상기 단선 감지부(110)에서 감지된 정보(예 : 전압)으로 단선인지 여부를 판단하는 회로이다.
또한 상기 단선 판단부(120)는 하단 스위치(L_SW)의 오류(즉, 하단 스위치로 인가되는 전원 배선의 단선, 도 3 참조)를 감지하기 위한 회로로서도 기능한다.
상기 단선 감지부(110)의 구체적인 회로는 도 4에 도시되어 있으며, 상기 단선 판단부(120)의 보다 구체적인 회로는 도 5에 도시되어 있다. 즉, 도 3은 상기 도 2에 있어서, 하단 스위치(L_SW)의 오류를 설명하기 위하여 보인 예시도이고, 도 4는 상기 도 2에 있어서, 단선 감지부의 보다 구체적인 회로를 보인 예시도이다.
그리고 도 3은 상기 도 2에 있어서, 하단 스위치(L_SW)의 오류를 설명하기 위하여 보인 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 단선 감지부(110)는 순방향 다이오드(D1)와 역방향 다이오드(D2)를 병렬로 연결한 이중 다이오드 회로이다.
즉, 순방향 다이오드(D1)의 입력단과 역방향 다이오드(D2)의 출력단이 공통으로 상기 하단 스위치(L_SW)의 하단에 연결되고, 상기 순방향 다이오드(D1)의 출력단과 역방향 다이오드(D2)의 입력단이 공통으로 회로 접지(GND)에 연결되는 회로이다.
이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 파워 접지(PGND)에 단선(예 : 단선①)이 발생할 경우, 파워 접지(PGND)로 흐르는 전류 경로가 생성되지 않고, 대신에 상기 단선 감지부(110)의 상기 순방향 다이오드(D1)가 턴 온 되어 회로 접지(GND)로 전류가 흐르면서 전위차(VDrop)가 발생한다.
이에 따라 상기 단선 판단부(120)는 상기 전위차(VDrop)가 상기 파워 접지(PGND)의 단선에 의한 전압(Vopgx) 이상이며, 기 설정된 제1 기준 전압(VPG_TH)의 레벨보다 큰 경우 오류 신호(예 : SPI Flag)를 상위 제어부(예 : ECU, ACU 등)(미도시)에 출력한다.
이에 따라 상기 상위 제어부(미도시)는 파워 접지(PGND)에 단선이 발생한 것을 인식하여 이에 대응하는 동작(예 : 경고 신호 출력 등)을 수행한다.
도 5를 참조하면, 상기 단선 판단부(120)는 복수의 입력 전압(예 : 상단 스위치를 통해 출력되는 전압, 및 하단 스위치에 입력되는 전압) 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 먹스(MUX)부(122), 및 상기 먹스부(122)에서 출력되는 전압을 기 설정된 적어도 하나 이상의 기준 전압(예 : VPG_TH, VH_TH, VL_TH)과 각기 비교하여, 각각의 비교 결과를 출력하는 다수의 비교부(124, 125, 126)를 포함한다.
또한 상기 단선 판단부(120)는 상기 하단 스위치(L_SW)의 오류(즉, 하단 스위치로 인가되는 전원 배선의 단선, 도 3 참조) 시, 단선 감지용 전압(예 : 부귀환 회로에 의한 Vcc/3 만큼의 바이어스 전압)을 생성하여, 상기 먹스(MUX)부(122)에 입력시키는 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부(123)를 더 포함한다.
상기 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부(123)의 출력단은 상기 먹스부(122)의 복수의 전압 입력단 중, 하단 스위치(L_SW)의 단선을 검출하기 위한 입력단에 공통 접속된다.
그리고 상기 먹스부(122)의 복수의 전압 입력단 중, 상단 스위치(H_SW)의 단선을 검출하기 위한 입력단에 공통 접속되어 단선 감지용 전압(예 : 부귀환 회로에 의한 Vcc/3 만큼의 바이어스 전압)을 생성하여 입력하는 상단 스위치 단선 감지용 전압 생성부(121)를 더 포함할 수 있다.
다만 본 실시예에서 상기 상단 스위치(H_SW)의 단선은 기술적 요지가 아니므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하단 스위치(L_SW)의 오류(즉, 하단 스위치로 인가되는 전원 배선의 단선) 시(예 : 단선②), 상기 하단 스위치(L_SW)를 통해 흐르는 전류 경로가 생성되지 않고, 대신에 상기 단선 판단부(120)의 상기 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부(123)에서 생성한 단선 감지용 전압(예 : 부귀환 회로에 의한 Vcc/3 만큼의 바이어스 전압)이 상기 먹스부(122)의 복수의 전압 입력단 중, 하단 스위치(L_SW)의 단선을 검출하기 위한 입력단을 통해 입력된다.
그리고 상기 먹스부(122)에서 출력되는 전압(VIN)이 상기 다수의 비교부(124, 125, 126) 중 지정된 어느 하나의 비교부(125)에서 기 설정된 제2 기준 전압(VL_TH)의 레벨과 비교된다.
이에 따라 상기 단선 판단부(120)의 지정된 어느 하나의 비교부(125)는 상기 단선 감지용 전압(Vcc/3)이 기 설정된 제2 기준 전압(VL_TH)의 레벨 이상이면 오류 신호(예 : SPI Flag)를 상위 제어부(예 : ECU, ACU 등)(미도시)에 출력한다.
이에 따라 상기 상위 제어부(미도시)는 하단 스위치(L_SW)에 단선이 발생한 것을 인식하여 이에 대응하는 동작(예 : 경고 신호 출력 등)을 수행한다.
상기와 같이 본 실시예는 에어백 구동 장치의 동작 테스트 시 에어백 구동 장치의 외부 접지인 파워 접지(PowerGND=PGND=PGx) 단의 오류와 하단 스위치의 단선 오류도 진단할 수 있도록 함으로써, 간단히 회로 개선을 통해 에어백 구동 장치의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 상단 스위치 구동부 20 : 하단 스위치 구동부
110 : 단선 감지부 120 : 단선 판단부
D1 : 순방향 다이오드 D2 : 역방향 다이오드
121 : 상단 스위치 단선 감지용 전압 생성부
122 : 먹스부
123 : 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부
124, 125, 126 : 비교부

Claims (9)

  1. 에어백 구동 장치의 파워 접지(PGND : Power Ground)의 단선 진단을 위한 테스트 모드에서, 상기 에어백 구동 장치의 상단 스위치(H_SW)와 하단 스위치(L_SW)를 통해 인가되는 전원(VH)에 의해 상기 하단 스위치(L_SW)의 파워 접지(PGND)에 단선이 있는지를 감지하기 위한 단선 감지부; 및
    상기 단선 감지부에서 감지된 전압(VDrop)을 입력받아 기 지정된 제1 기준 전압(VPG_TH)과의 비교를 통해 상기 파워 접지(PGND)가 단선인지 여부를 판단하는 단선 판단부;를 포함하되,
    상기 단선 감지부는,
    순방향 다이오드(D1)와 역방향 다이오드(D2)를 병렬로 연결한 이중 다이오드 회로로서, 상기 순방향 다이오드(D1)의 입력단과 역방향 다이오드(D2)의 출력단이 공통으로 상기 하단 스위치(L_SW)의 하단에 연결되고, 상기 순방향 다이오드(D1)의 출력단과 역방향 다이오드(D2)의 입력단이 공통으로 회로 접지(GND)에 연결되는 회로인 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 모드는,
    상기 파워 접지(PGND)의 단선 및 상기 하단 스위치(L_SW)로 인가되는 전원 배선의 단선을 의미하는 하단 스위치(L_SW)의 단선을 감지하기 위하여,
    상기 에어백 구동 장치의 복수의 접점(IGH, IGL)을 통해 연결되는 에어백 점화부(Rsquib)에 전원(VH)을 인가하지 않고, 대신에 에어백 점화를 위한 상기 전원(VH)을 상기 상단 스위치(H_SW)와 하단 스위치(L_SW)를 통해 흐르게 하는 모드인 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단선 감지부는,
    파워 접지(PGND)에 단선이 발생할 경우, 파워 접지(PGND)로 흐르는 전류 경로가 생성되지 않고, 대신에 상기 순방향 다이오드(D1)가 턴 온 되어 회로 접지(GND)로 전류가 흐르면서 전위차(VDrop)가 발생하도록 구현된 회로인 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
    파워 접지(PGND)에 단선이 발생할 경우, 상기 단선 감지부에 의한 전위차(VDrop)가 기 설정된 제1 기준 전압(VPG _ TH)의 레벨보다 큰 경우 오류 신호(SPI Flag)를 상위 제어부에 출력하는 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
    상단 스위치를 통해 출력되는 전압, 및 하단 스위치에 입력되는 전압 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 먹스(MUX)부;
    상기 먹스부에서 출력되는 전압을 기 설정된 적어도 하나 이상의 기준 전압(VPG_TH, VH_TH, VL_TH)과 각기 비교하여, 각각의 비교 결과를 출력하는 적어도 하나 이상의 비교부; 및
    상기 하단 스위치(L_SW)의 단선 시, 기 설정된 단선 감지용 전압을 생성하여, 상기 먹스(MUX)부의 일 측 입력단에 입력시키는 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 단선 감지용 전압은,
    비교기를 이용한 부귀환 회로에 의해 생성된 바이어스 전압인 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부는,
    그 출력단이 상기 먹스부의 복수의 전압 입력단 중, 하단 스위치(L_SW)의 단선을 검출하기 위한 입력단에 공통 접속되게 구현된 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 단선 판단부는,
    하단 스위치(L_SW)에 인가되는 전원 배선에 단선이 발생할 경우,
    상기 하단 스위치 단선 감지용 전압 생성부에서 생성한 단선 감지용 전압을 상기 먹스부의 복수의 전압 입력단 중, 하단 스위치(L_SW)의 단선을 검출하기 위한 입력단을 통해 입력받고, 상기 단선 감지용 전압이 기 설정된 제2 기준 전압(VL_TH)의 레벨 이상이면 오류 신호(SPI Flag)를 상위 제어부에 출력하는 것을 특징으로 하는 에어백 구동 장치의 단선 진단 회로.
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