KR20160058483A - 충돌 센서 보호용 회로 - Google Patents

충돌 센서 보호용 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20160058483A
KR20160058483A KR1020140160026A KR20140160026A KR20160058483A KR 20160058483 A KR20160058483 A KR 20160058483A KR 1020140160026 A KR1020140160026 A KR 1020140160026A KR 20140160026 A KR20140160026 A KR 20140160026A KR 20160058483 A KR20160058483 A KR 20160058483A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diode
surge voltage
abnormal signal
protection circuit
input
Prior art date
Application number
KR1020140160026A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102258763B1 (ko
Inventor
최희진
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020140160026A priority Critical patent/KR102258763B1/ko
Publication of KR20160058483A publication Critical patent/KR20160058483A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102258763B1 publication Critical patent/KR102258763B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01013—Means for detecting collision, impending collision or roll-over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01122—Prevention of malfunction
    • B60R2021/01129—Problems or faults
    • B60R2021/01156—Current or voltage overload
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • B60Y2400/304—Acceleration sensors
    • B60Y2400/3042—Collision sensors

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

충돌 센서 보호용 회로가 개시된다. 마이너스 극성의 서지 전압 유입을 방지하는 제1 이상 신호 방지부, 및 상기 제1 이상 신호 방지부와 연결되어 플러스 극성의 서지 전압을 클램핑하여 출력하는 제2 이상 신호 방지부를 포함하여, 서지 전압으로부터 충돌 센서를 보호할 수 있다.

Description

충돌 센서 보호용 회로{Protection circuit for impact sensor}
본 발명은 충돌 센서 보호용 회로에 관한 것으로, 특히 외부로부터 서지의 유입을 방지하기 위한 충돌 센서 보호용 회로에 관한 것이다.
차량의 에어백 시스템은 차량 외측부에 장착되는 각종 충돌 센서가 충돌을 감지하여 적절한 충돌 신호를 ACU(Airbag control Unit)로 전송하면, ACU가 충돌 신호를 분석하여 차량의 충돌 여부를 판단하고, 차량의 충돌로 판단될 시 정면 에어백 또는 측면 에어백을 전개하는 시스템이다.
종래의 에어백 시스템에서는 차량의 충돌 발생 시 ACU 또는 각종 충돌 센서의 전원선과 엔진룸 내부에 존재하는 타 전원선이 단락되거나 충돌 센서의 신호와 타 신호가 충돌이 되는 경우가 있었다.
이러한 전원선 단락 또는 신호 간의 충돌은 서지 전압을 발생시키는 요인이 될 수 있으며, 서지 전압은 단시간 내에 심하게 변하는 과도 전압으로서, 각종 전자 장치에 유입될 시 이러한 전자 장치의 기능을 마비시킬 수 있는 위험 요소이다.
도 1을 참조하면, 종래의 충돌 센서 보호용 회로는 커패시터, 저항 및 제너 다이오드를 포함하여 플러스 극성의 서지 전압이 충돌 센서로 유입될 시 서지 전압을 소정의 정전압으로 클램핑(Clamping)함으로써, 충돌 센서를 보호하고 있었다.
그러나, 플러스 극성의 서지 전압에 대해서만 방비를 할 뿐 타 신호와의 충돌 또는 타 전원선과의 단락 등으로 발생 가능한 마이너스 극성의 서지 전압에 대해서는 대책이 미흡한 실정이다.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 마이너스 극성의 서지 전압으로부터 충돌 센서를 보호하기 위한 충돌 센서 보호용 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 센서 보호용 회로는 마이너스 극성의 서지 전압의 유입을 방지하는 제1 이상 신호 방지부; 및 상기 제1 이상 신호 방지부와 연결되어 플러스 극성의 서지 전압을 클램핑하여 출력하는 제2 이상 신호 방지부;를 포함할 수 있다.
상기 제1 이상 신호 방지부는 상기 마이너스 극성의 서지 전압 유입을 방지하는 제1 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제1 이상 신호 방지부는 에어백 제어 장치에 연결되고, 상기 마이너스 극성의 서지 전압 또는 상기 플러스 극성의 서지 전압이 유입될 수 있는 입출력단; 상기 입출력단에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결되는 타단을 포함하는 커패시터; 및 상기 입출력단 및 상기 커패시터의 일단에 연결된 일단, 및 타단을 포함하는 저항;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 다이오드는 상기 저항의 타단에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결된 타단을 포함할 수 있다.
상기 제1 다이오드는 쇼트키 다이오드일 수 있다.
상기 제2 이상 신호 방지부는 상기 플러스 극성의 서지 전압을 클램핑하여 출력하는 제2 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제2 다이오드는 상기 저항, 상기 제1 다이오드 및 차량의 충돌을 감지하는 센서부에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결된 타단을 포함할 수 있다.
상기 제2 다이오드는 제너 다이오드일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 충돌 센서 보호용 회로에 의하면, 차량 엔진룸 내부에 존재하는 타 신호와의 충돌 또는 타 전원선과의 단락 시 발생 가능한 마이너스 극의 서지 전압으로부터 충돌 센서를 보호할 수 있다.
또한, 서지 전압으로 인해 충돌 센서의 손상을 방지하여 차량의 충돌 발생 시 차량의 에어백을 효과적으로 전개하여 탑승자의 신체를 보호할 수 있으므로, 에어백 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 충돌 센서 보호용 회로를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 센서 보호용 회로는 나타내는 회로도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 충돌 센서 보호용 회로(200)는 ACU(100)와 센서부(300)를 연결시키는 장치로서, 제1 이상 신호 방지부(210) 및 제2 이상 신호 방지부(220)를 포함할 수 있다.
제1 이상 신호 방지부(210)는 마이너스 극성의 서지 전압 유입을 방지하기 위한 회로로서, 입출력단(I/O), 커패시터(C), 저항(R) 및 제1 다이오드(SD)를 포함할 수 있다.
입출력단(I/O)은 차량의 ACU(100)와 연결되어 센서부(300)로부터 생성된 충돌 신호를 ACU로 전달하기 위한 단자이다.
입출력단(I/O)은 ACU(100) 또는 센서부(300)의 전원선과 엔진룸 내부에 존재하는 타 전원선이 단락되거나 센서부(300)의 신호와 타 신호가 충돌될 시 생성되는 서지 전압의 유입구가 될 수 있다.
커패시터(C)는 입출력단(I/O)으로 유입되는 고주파 신호를 그라운드로 필터링하는 역할로서, 입출력단(I/O)에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결되는 타단을 포함할 수 있다.
커패시터(C)는 플러스 극성의 서지 전압 또는 마이너스 극성의 서지 전압이 유입될 시 서지 전압의 고주파 성분을 그라운드로 필터링함으로써, 충돌 센서 보호용 회로(200) 및 센서부(300)의 각종 소자를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
저항(R)은 적절한 전압 강하 또는 전류 제한을 위해 구비되는 것으로서, 입출력단(I/O)과 커패시터(C)의 일단에 연결되는 일단, 및 타단을 포함할 수 있다.
제1 다이오드(SD)는 PN접합으로 구성되는 일반 다이오드와 달리 반도체와 금속의 구조로 형성된 반도체 소자로서, 일반 다이오드 보다 작은 크기의 문턱 전압을 가지며, 이에 따라 순방향 전압의 강하가 매우 작은 쇼트키 다이오드(Schottky Diode)일 수 있다.
여기서, 쇼트키 다이오드는 예를 들면 일반 다이오드가 0.7V 정도의 문턱 전압을 가지는데 반해 0.3에서 0.5V 정도의 문턱 전압을 가지고 있으며, 즉, 캐리어들이 공핍층을 넘기 위한 문턱 전압이 일반 다이오드 보다 낮은 다이오드이다.
일반적인 다이오드는 전원의 극성이 반대로 바꼈을 경우 내부에 남아있는 소수캐리어(전자)에 의해서 그 특성이 바로 바뀌지 않아 약간의 시간 동안 전류가 더 흐르는 현상이 발생한다. 즉, 전원의 극성이 바뀌면 전류의 흐름이 바로 바뀌어야 함에도 불구하고 약간의 전류가 더 흐르게 되는 지연시간이 발생하게 되며, 이러한 시간을 역회복 시간이라 한다.
쇼트키 다이오드는 일반적인 다이오드 보다 역회복 시간이 매우 빨라 스위칭과 같은 고속동작에 유리하며, 급격한 마이너스 극성의 서지 전압이 인가되는 경우 이를 고속 스위칭 동작을 통해 막기 위해 이용될 수 있다.
제1 다이오드(SD)는 순방향과 관련한 일단이 저항(R)의 타단에 연결되고, 역방향과 관련한 타단이 그라운드에 연결될 수 있다.
제1 다이오드(SD)는 마이너스 극성의 서지 전압이 입출력단(I/O)에 인가되는 경우, 전압차를 통해 그라운드로부터 입출력단(I/O)으로 전류를 흘려 입출력단(I/O)에 걸리는 전압이 포워드(순방향) 전압이 되도록 할 수 있다.
제1 다이오드(SD)는 이러한 포워드 전압을 통해 마이너스 극성의 서지 전압(역전압)이 센서부(300)의 각종 소자에 인가되는 것을 방지하여, 센서부(300)의 각종 소자를 순간적으로 강한 전압 성분으로부터 보호할 수 있으며, 이에 따라 센서부(300)의 고장으로 인한 차량 충돌을 감지하지 못 하는 등의 2차 피해를 미연에 차단할 수 있다.
여기서, 센서부(300)는 차량의 외측부에 장착되는 충돌 센서(Impact Sensor)일 수 있으며, 특히 전방에 장착되어 차량의 엔진룸을 통해 ACU와 전기적으로 연결되는 전방 충돌 센서(Front Impact Sensor)일 수 있다.
따라서, 제어부(300)로 인가되는 쇼트키 전압(VF)은 센서부(300)의 소자에 대해 별다른 영향을 끼치지 못 하게 된다.
제2 이상 신호 방지부(220)는 플러스 극성의 서지 전압으로부터 센서부(300)의 각종 소자를 보호하기 위한 회로로서, 제2 다이오드(ZD)를 포함할 수 있다.
제2 다이오드(ZD)는 제너 다이오드(Zener Diode)일 수 있으며, 일반적인 다이오드 및 쇼트키 다이오드와는 다르게 극성이 반대로 연결되어야 작동하는 반도체 소자로서, 제1 이상 신호 방지부(210)의 저항(R), 제1 이상 신호 방지부(210)의 제1 다이오드(ZD) 및 센서부(300)에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결되는 타단을 포함할 수 있다.
제2 다이오드(ZD)는 일단과 타단 양단에 걸리는 전압이 제너전압을 초과할 시 전류를 흐르게 하는 소자로서, 이러한 특성에 따라 소정의 구간 동안 정전압을 가지도록 플러스 극성의 서지 전압을 클램핑할 수 있다.
제2 다이오드(ZD)는 플러스 극성의 서지 전압이 입출력단(I/O)에 인가되는 경우, 그에 따른 전류를 입출력단(I/O)으로부터 그라운드(GND)로 흘려 보낼 수 있다.
따라서, 클램핑되어 제어부(300)로 인가되는 제너 전압(VZENER)은 센서부(300)의 소자에 대해 별다른 영향을 끼치지 못 하게 된다.
상기한 제1 다이오드(SD) 및 제2 다이오드(ZD)는 제1 이상 신호 방지부(210) 및 제2 이상 신호 방지부(220)에 포함되나, 이는 일 실시 예로서, 서로의 위치가 바뀌어져 배치될 수 있음은 자명하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: ACU
200: 충돌 센서 보호용 회로
210: 제1 이상 신호 방지부
I/O: 입출력단
R: 저항
GND: 그라운드
SD: 제1 다이오드
220: 제2 이상 신호 방지부
ZD: 제2 다이오드
300: 센서부

Claims (8)

  1. 마이너스 극성의 서지 전압의 유입을 방지하는 제1 이상 신호 방지부; 및
    상기 제1 이상 신호 방지부와 연결되어 플러스 극성의 서지 전압을 클램핑하여 출력하는 제2 이상 신호 방지부;
    를 포함하는 충돌 센서 보호용 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 이상 신호 방지부는
    상기 마이너스 극성의 서지 전압 유입을 방지하는 제1 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 센서 보호용 회로.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 이상 신호 방지부는
    ACU에 연결되고, 상기 마이너스 극성의 서지 전압 또는 상기 플러스 극성의 서지 전압이 유입될 수 있는 입출력단;
    상기 입출력단에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결되는 타단을 포함하는 커패시터; 및
    상기 입출력단 및 상기 커패시터의 일단에 연결된 일단, 및 타단을 포함하는 저항;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 센서 보호용 회로.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 다이오드는
    상기 저항의 타단에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결된 타단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 센서 보호용 회로.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 다이오드는
    쇼트키 다이오드인 것을 특징으로 하는 충돌 센서 보호용 회로.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 이상 신호 방지부는
    상기 플러스 극성의 서지 전압을 클램핑하여 출력하는 제2 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 센서 보호용 회로.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 다이오드는
    상기 저항, 상기 제1 다이오드 및 차량의 충돌을 감지하는 센서부에 연결되는 일단, 및 그라운드에 연결된 타단을 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 센서 보호용 회로.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 다이오드는
    제너 다이오드 인 것을 특징으로 하는 충돌 센서 보호용 회로.
KR1020140160026A 2014-11-17 2014-11-17 충돌 센서 보호용 회로 KR102258763B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160026A KR102258763B1 (ko) 2014-11-17 2014-11-17 충돌 센서 보호용 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140160026A KR102258763B1 (ko) 2014-11-17 2014-11-17 충돌 센서 보호용 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160058483A true KR20160058483A (ko) 2016-05-25
KR102258763B1 KR102258763B1 (ko) 2021-05-31

Family

ID=56114402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140160026A KR102258763B1 (ko) 2014-11-17 2014-11-17 충돌 센서 보호용 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102258763B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102419950B1 (ko) * 2021-08-27 2022-07-13 주식회사 루프 차량 출력 제한 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980038979U (ko) * 1996-12-20 1998-09-15 김영환 에어백의 전압 배가회로
KR19990031874A (ko) * 1997-10-15 1999-05-06 정몽규 스로틀 개도 신호 처리장치
KR20020049290A (ko) * 2000-12-19 2002-06-26 이계안 자동차에서의 충돌 감지 전원 차단장치
JP2007512185A (ja) * 2003-11-26 2007-05-17 リッテルフューズ，インコーポレイティド 車両用電気的保護装置、及び車両用電気的保護装置を使用するシステム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980038979U (ko) * 1996-12-20 1998-09-15 김영환 에어백의 전압 배가회로
KR19990031874A (ko) * 1997-10-15 1999-05-06 정몽규 스로틀 개도 신호 처리장치
KR20020049290A (ko) * 2000-12-19 2002-06-26 이계안 자동차에서의 충돌 감지 전원 차단장치
JP2007512185A (ja) * 2003-11-26 2007-05-17 リッテルフューズ，インコーポレイティド 車両用電気的保護装置、及び車両用電気的保護装置を使用するシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102419950B1 (ko) * 2021-08-27 2022-07-13 주식회사 루프 차량 출력 제한 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102258763B1 (ko) 2021-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140233145A1 (en) Circuit arrangement for protection against electrostatic discharges and a method for operating same
US6031705A (en) Surge protection circuit, in particular for inputs of integrated circuits
US9608429B2 (en) Logging ESD events
US9728956B2 (en) Surge protection device for multi-protection mode communications
US10712426B2 (en) Fault tolerant digital input receiver circuit
US20220131364A1 (en) Sensor Assembly for a Vehicle
US9780558B2 (en) Semiconductor device and related protection methods
US20140118873A1 (en) Power module and apparatus for preventing malfunction, and method of controlling thereof
WO2017090352A1 (ja) 波及故障防止回路を備えた電子装置
US10164423B2 (en) Method and system for ground plane isolation
JP2002261241A (ja) 静電気保護回路
KR102258763B1 (ko) 충돌 센서 보호용 회로
CN110967568B (zh) 静电放电检测装置
KR101606298B1 (ko) 정전 방전 보호용 회로 장치
US11012064B2 (en) Semiconductor device
US9263882B2 (en) Output circuits with electrostatic discharge protection
JP5348695B2 (ja) 過電圧保護素子の故障検知回路、及び、加入者回路
EP2293403B1 (en) Protection circuit
US10211628B2 (en) Protective circuit for a signal output stage in event of faulty contacting of electrical connections
JP2005533478A (ja) センサ保護回路
JP2013031273A (ja) 過電圧保護回路
US20050024801A1 (en) Monolithic integratable circuit arrangement for protection against a transient voltage
TWI770265B (zh) 靜電放電偵測裝置
WO2021124719A1 (ja) 車載用半導体回路および半導体回路
US8884557B2 (en) Disconnection from mains using switches for power tools

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant