KR20040046732A - 에어 백 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 충돌시 차량의 승객을 보호하기 위한 에어 백을 구비한 차량에서, 에어 백 비전개 조건에서 에어 백이 전개됨을 미연에 차단할 수 있도록 에어 백 제어 장치에 구비된 점화회로에 공급되는 전원을 차단시킬 목적으로;
42V의 직류 전원을 공급하는 배터리와; 차량의 충돌여부를 검출하는 차량 충돌 검출 센서와; 상기 배터리에서 공급되는 42V 전원을 12V 전원으로 다운시켜 차량의 각종 제어 수단 및 구동수단에 전원을 공급하는 DC-DC 컨버터와; 상기 DC-DC 컨버터를 통해 인가되는 전원에 의해 구동되며, 상기 차량 충돌 검출센서에 인가되는 신호를 입력받아, 에어 백 전개여부를 판단하여 소정의 에어 백 전개 제어신호를 출력하는 에어 백 제어 수단을 구비한 차량에 있어서,
상기 에어 백 제어 수단은 에어 백 비전개 조건에서 에어 백이 전개됨을 방지하기 위해 에어 백 제어 수단 내에 구비된 점화 회로에 공급되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 출력함으로서, 에어 백 오전개로 인한 차량 승객의 부상을 미연에 방지할 수 있다.

Description

에어 백 제어 장치 및 그 방법{a device and the method for air bag controling in vehicle}
본 발명은 에어 백에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행중인 차량에서 에어 백 비전개 조건에서 에어 백이 전개됨을 방지하기 위해 공급되는 전원을 차단하기 위한 에어 백 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 에어 백 제어장치는 전기 안전센서(G 센서 및 가속도 센서 등)와 기계식 안전 센서(safting sensor)의 기능을 가지고 있는데, 이 안전센서는 모든 요구된 전개 조건하에서는 에어 백 점화 회로를 활성화하고, 보통의 차량 운전조건하에서는 에어 백 점화 회로를 비활성화 시키는 기능을 가지고 있다. 안전 센서는 스프링 메스(spring-mass)시스템으로 구성된 두 개의 접점을 갖는 전기 기계식 스위치이며, 만일 규정된 설정 기준 값을 넘는 감속도가 감지되면 안전센서는 접점이 '온' 된다.
상기 안전센서의 동작의 설정 기준 값은 차량의 정면 충돌 판정 알고리즘에서 정의하는 에어 백 전개 조건 설정 기준 값 이하에서 정해진다. 동시에 대부분의 차량 주행 조건에서는 안전 센서의 접점이 '온'되지 않도록 그 동작의 설정 기준 값은 충분히 높아야 한다.
이것은 에어 백 점화회로에서 원치 않는 전개를 방지하는 부가적인 방법이다.
즉, 상기 알고리즘에 의해 운전자 정면 에어 백 및 벨트 프리텐스너가 점화조건으로 판단이 되면 안전 센서의 상태에 따라 점화회로의 동작 여부를 최종 결정하게 되므로 기계적 안전센서(safting sensor)는 에어 백 오전개에 대한 중요한 역할을 하게된다.
따라서, 에어 백 점화 회로를 비활성화 시키는 경우에는 점화 회로를 끊어주어야 하는데, 그렇지 못한 경우에는 에어 백 제어 장치가 모니터링 할 때 고장 기록을 인식해서 에어 백 비전개 상황, 즉 요철 도로 주행 상태 등에서 에어 백이 전개되어 승객이 상해를 입을 수 있는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량 충돌시 차량의 승객을 보호하기 위한 에어 백을 구비한 차량에서, 에어 백 비전개 조건에서 에어 백이 전개됨을 미연에 차단할 수 있는 에어 백 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 백 비전개를 위한 전원 차단 장치 구성 블록도 이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어 백 비전개를 위한 전원 차단 방법 동작 순서도 이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어 백 비전개를 위한 전원 차단 회로도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 : 전원 공급부 2 : 보상부 3 : 신호 발생부
4 : 파워 FET 구동부 5 : 전원 공급 제어부
100 : 42V 배터리 200 : DC-DC 컨버터
300 : 엔진 제어 장치 및 구동부
400 : 에어 백 제어 장치 500 : 충돌 신호 검출센서
600 : 안전센서 700 : 에어 백 구동부
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
42V의 직류 전원을 공급하는 배터리와; 차량의 충돌여부를 검출하는 차량 충돌 검출 센서와; 상기 배터리에서 공급되는 42V 전원을 12V 전원으로 다운시켜 차량의 각종 제어 수단 및 구동수단에 전원을 공급하는 DC-DC 컨버터와; 상기 DC-DC 컨버터를 통해 인가되는 전원에 의해 구동되며, 상기 차량 충돌 검출센서에 인가되는 신호를 입력받아, 에어 백 전개여부를 판단하여 소정의 에어 백 전개 제어신호를 출력하는 에어 백 제어 수단을 구비한 차량에 있어서,
상기 에어 백 제어 수단은 에어 백 비전개 조건에서 에어 백이 전개됨을 방지하기 위해 에어 백 제어 수단 내에 구비된 점화 회로에 공급되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 다른 본 발명은,
주행중인 차량에서, 인가되는 차량 충돌 데이터가 설정 기준 값 이상인가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서, 차량 충돌 데이터가 설정 기준 값 이상임이 판단되면, 기계적 안전 센서 스위치가 '온' 되었는가를 판단하는 단계와;
상기 단계에서 기계적 안전 센서 스위치가 '오프' 상태임이 판단되면, 전원 공급 차단 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니고, 단지 일예로 제시된 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 백 비전개를 위한 전원 차단 장치 구성 블록도 이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어 백 비전개를 위한 전원 차단 방법 동작 순서도 이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에어 백 비전개를 위한 전원 차단 회로도이다.
에어 백 비전개를 위한 전원 차단 장치는 도 1에 도시되어 있는 바와같이, 42V의 직류 전원을 공급하는 배터리(100)가 구비되어 있다.
상기 배터리(100)에서 공급되는 42V 직류 전원은 DC-DC 컨버터(200)에서 12V로 다운되어 차량 엔진 제어장치 및 다수의 제어 장치와 12V 구동 장치류(300)에 공급된다.
또한, 상기 DC-DC 컨버터(200)에서 12V로 다운되어 공급되는 전원은 에어 백 제어 장치(400)에도 공급된다.
상기 에어 백 제어 장치(400)는 차량의 충돌여부를 검출하는 차량 충돌 신호 검출 G 센서(500)와 기계적 센서인 안전센서(600)로 이루어진 차량 충돌 검출센서로부터 인가되는 신호를 입력받아 에어 백 전개여부를 판단하여 소정의 에어 백 전개 제어신호를 출력한다.
즉, 상기 에어 백 제어 장치(400)는 주행중인 차량이 충돌 상태가 아닌, 요철 부위 등을 주행하고 있는 상태인 에어 백 비전개 조건에서, 고장 기록을 모니터링 중 점화 회로가 활성화되어 에어 백이 전개됨을 방지하기 위해 에어 백 제어 장치(400) 내에 구비된 에어 백 전개 점화 회로에 공급되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 출력한다.
상기에서 DC-DC 컨버터(200)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, FET 구동회로로 구비되어 42V 배터리 전원을 12V 전원으로 다운시켜 출력하는 파워부(1)와, 상기 파워부(1)에서 출력되는 전원을 인가받아 에어백을 전개 또는 비전개를 판단하여 소정의 제어신호를 출력하는 에어 백 제어 장치(2)에서 출력되는 제어신호에 따라 제1 트랜지스터(Q1)가 스위칭 되어 전원을 공급 또는 차단하는 전원 제어부(3)와; 상기 전원 제어부(3)에서 공급되는 전원에 의해 구동되어 소정의 기준 삼각파형 신호를 발생시켜 출력하는 파형 발생부(4)와; 상기 파워부(1)에서 피드 백 되어 인가되는 전원을 입력받아 소정의 기준 신호로 보상하여 출력하는 보상부(5)와; 상기 파형 발생부(4)와 보상부(5)에서 출력되는 신호를 입력받아 비교하여 소정의 신호를 출력하는 비교부(6)와; 상기 비교부(6)에서 출력되는 신호에 따라 파워부(1)의 동작을 제어하기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 파워 FET 구동부(7)로 구비되어 이루어져 있다.
따라서, 상기 DC-DC 컨버터(200)는 차량의 정상적인 주행을 할 때, 파워부(1)는 배터리(미도시)로부터 인가된 42V의 전원을 구성된 회로에 의해 12V로 다운시켜 에어 백 제어 장치(2) 및 12V 전원을 사용하는 모든 제어 장치 및 구동장치에 전원을 공급한다.
또한, 상기 12V 출력전원을 피드 백 받은 보상부(5)는 인가되는 전원를 보상하여 소정의 기준 신호를 출력한다.
비교부(6)는 상기 보상부(5)에서 출력되는 기준 전압 신호와 신호 발생부(4)에서 인가되는 신호를 입력받아 구형파를 파워 FET 구동부(7)로 출력한다. 이에 파워 FET 구동부(7)는 파워부(1)에 구비된 FET를 제어함으로서, 파워부(1)에서 42V 전원을 12V 전원으로 다운시켜 출력하여 에어 백 제어 장치 및 그 밖의 제어장치와 구동장치에 공급한다.
상기한 구성으로 이루어진 에어 백 제어 방법을 첨부한 도 2를 참조하여 예를 들어 설명한다.
주행중인 차량에서 엔진 제어 장치(400)는 차량의 주행에 따른 차량 충돌을 감지하기 위한 신호를 G 센서(500)에서 전기 신호를, 안전센서(600)로부터 기계적인 온/오프 신호를 입력받는다(S100).
이 후, 에어 백 제어 장치(400)는 G 센서(500)에서 입력되는 차량 충돌상태 데이터 값이 메모리에 설정된 충돌 기준 값보다 큰가를 판단한다(S110).
상기에서 G 센서(500)에서 입력되는 차량 충돌상태 데이터 값이 메모리에 설정 된 충돌 기준 값보다 크다고 판단되면, 에어 백 제어 장치(400)는 안전센서(600)에서 인가되는 온/오프 신호를 판단한다(S120).
상기 안전센서(600)에서 인가되는 신호가 '온' 신호임이 판단되면, 에어 백 제어 장치(400)는 차량의 실제 충돌이 발생된 것으로 판단하고, 에어 백 점화 회로를 활성화시켜 에어 백을 전개시킨다(S130).
하지만, 상기 안전센서(600)에서 인가되는 신호가 '오프' 신호임이 판단되면, 에어 백 제어 장치(400)는 G 센서(500)에서 인가되는 차량 충돌 데이터가 메모리에 설정된 충돌 기준 값 보다 크다고 할 지라도, 실제 차량 충돌이 발생된 것이 아니라고 판단하여, 에어 백 오 전개를 방지하기 위해 에어 백 점화회로를 비활성화 시키기 위한 전원 차단 제어신호를 출력한다(S140).
즉, 상기 에어 백 점화회로를 비활성화 시키는 방법은, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 에어 백 제어 장치(2)에서 전원 차단 제어신호를 출력함에 따라 DC-DC 컨버터(200)의 전원 제어부(3)의 제 1 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자(B)에 전원이 공급됨에 따라, 상기 제1 트랜지스터(Q1)는 통전된다.
따라서, 컬넥터 단자(C)로 인가되는 전원(Vcc)은 이미터 단자(E)를 통해 접지단으로 흐르게되어 삼각파형을 발생시키는 파형 발생부(4)로 전원이 공급되지 않아, 파형신호가 출력되지 않는다.
이에, 비교부(6)는 비반전(+)단자로 인가되는 보상부(5)의 소정의 전압신호를 그대로 파워 FET 구동부(7)로 출력한다.
파워 FET 구동부(7)는 상기 비교부(6)에서 인가되는 신호에 구동되어, 파워부(1)에 위치된 FET를 구동시킴에 따라, 상기 파워부(1)의 입력단으로 인가되는 42V 배터리 전원은 접지로 모두 흘러버리고, 출력단으로는 전원이 인가되지 않음에 따라 12V 전원이 출력되지 않는다.
따라서, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, DC-DC 컨버터(200)에서 전원이 출력되지 않음에 따라, 에어 백 제어 장치(400)에 구비된 점화회로(미도시)에 전원 공급이 차단되어, 비활성화 됨으로서, 에어 백이 오전개됨을 방지할 수 있다.
이로서, 차량이 요철를 주행하고 있는 상태 등에서 에어 백이 오전개됨을 방지함으로서, 차량 승객이 에어 백 오 전개에 따라 상해를 입는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 차량 충돌시 차량의 승객을 보호하기 위한 에어 백을 구비한 차량에서, 에어 백 비전개 조건에서 에어 백이 전개됨을 미연에 차단할 수 있도록 에어 백 제어 장치에 구비된 점화회로에 공급되는 전원을 차단시켜 줌으로서, 에어 백 오전개로 인한 차량 승객의 부상을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 42V의 직류 전원을 공급하는 배터리와; 차량의 충돌여부를 검출하는 차량 충돌 검출 센서와; 상기 배터리에서 공급되는 42V 전원을 12V 전원으로 다운시켜 차량의 각종 제어 수단 및 구동수단에 전원을 공급하는 DC-DC 컨버터와; 상기 DC-DC 컨버터를 통해 인가되는 전원에 의해 구동되며, 상기 차량 충돌 검출센서에 인가되는 신호를 입력받아, 에어 백 전개여부를 판단하여 소정의 에어 백 전개 제어신호를 출력하는 에어 백 제어 수단을 구비한 차량에 있어서,
    상기 에어 백 제어 수단은 에어 백 비전개 조건에서 에어 백이 전개됨을 방지하기 위해 에어 백 제어 수단 내에 구비된 점화 회로에 공급되는 전원을 차단하기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 에어 백 제어 장치.
  2. 주행중인 차량에서, 인가되는 차량 충돌 데이터가 설정 기준 값 이상인가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서, 차량 충돌 데이터가 설정 기준 값 이상임이 판단되면, 기계적 안전 센서 스위치가 '온' 되었는가를 판단하는 단계와;
    상기 단계에서 기계적 안전 센서 스위치가 '오프' 상태임이 판단되면, 전원 공급 차단 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 에어 백 제어 방법.
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