KR950001811B1 - 차량 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량 안전 시스템

제1도는 본 발명을 따르는 차량 안전 시스템의 실시예를 도시한 회로도.

제2a도 및 제2b도는 제1도의 시스템에 이용된 제1신호 및 제2신호의 파형도.

제3도는 본 발명을 따르는 차량 안전시스템의 또 다른 실시예를 도시한 회로도.

제4도는 제3도의 제어장치에서 실시된 제어프로그램을 도시한 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 차량 안전시스템 2 : 가속센서

3 : 제어유닛 4 : 바람자루

5 : 작동기 6 : 구동트랜지스터

7 : 에너지 공급회로 8 : 스위칭공급회로

14 : 제1신호발생기 15 : 제2신호발생기

20 : 검사회로 30 : 제어장치

본 발명은 자동차량의 바람자루, 안전벨트 고정장치등과 같은 차량안전장치의 시스템에 관한 것이다. 자동차량의 승객의 안전을 위해 바람자루, 안전벨트고정장치등과 같은 여러종류의 차량안전장치가 개발되어져 왔다. 이러한 차량안전장치를 포함하는 차량안전시스템에서 차량충돌시 전지가 작동되지 않을지라도 안전장치의 작동을 매우 안전하게 하기 위해, 이 시스템은 에너지 리저버(energy reservoir)라 부르는 안전장치를 작동하는 전기에너지를 저장하는 전기 에너지 공급회로가 제공되어 있다.

종래의 에너지리저버는 인덕턴스 소자 및 대용량의 커패시터를 포함하는 전압승압회로를 구성하고, ON/OFF 신호를 적용함에 따라 전압승압회로에서 얻어진 고출력의 전압은 안전장치를 작동하는 전기에너지를 저장하는 커패시터에 공급된다. 차량충돌시, 커패시터에 저장된 전기에너지는 전기적으로 점화하는 차량안전장치의 작동기에 공급되므로서 차량안전장치는 안전하게 작동한다.

결과적으로 차량충돌발생시, 이 시스템에 예비적인 상태에서 안전장치를 안전하게 작동하였는가 사고발생기 운전자에게 전달되었는가를 결정하기 위해선 이 장치를 항상 점검해야만 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위해 종래의 회로는 차량안전시스템의 여러부분의 상태를 점검하는 회로를 구성하고 이 시스템이 기능장애가 일어났을 때 사고의 발생을 운전자에게 알리기 위해 중앙제어대위에 설비된 경고라이트를 턴온한다. 운전자가 경고라이트자체가 고장났는지를 점검하려면 차량작동시 경고라이트가 턴온되었는지 점화 스위치가 정상적으로 턴온 되었는지를 점검하면 된다.

경고라이트필라멘트 또는 경고라이트에 전류를 공급하는 선이 차량 운행시 고장이 났을 경우, 기능장애가 안전시스템에 있다는 것을 전류가 검출할지라도 이러한 안전장치의 기능장애를 운전자에게 전달하는 것이 불가능하다.

본 발명의 목적은 개선된 차량안전 장치시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 기능장애가 차량안전시스템에서 일어날 경우, 운전자의 안전을 위해 경고하는 차량 안전 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 차량충돌발생시 운전자를 보호하는 안전장치를 갖는 차량안전 시스템에 있어서, 이 차량안전시스템은 경보음을 발생시키는 경보버저, 전기적으로 점화된 안전장치의 소자를 작동하는 전기에너지를 공급하는 에너지 공급회로, 이 시스템이 비정상상태에 있는가를 점검하는 검사회로를 포함한다. 에너지 공급회로는 전압승압회로를 갖는데 이 전압승압회로의 경고버저의 인덕턴스소자는 ON/OFF 전압신호에 따라 전압 승압에 대해 연기전력을 발생하는 코일소자 역할을 하도록 구성되어 있다.

또한 시스템이 고장났을 경우, 이 시스템은 최소한의 가청주파수 성분을 갖는 신호를 전압승압 회로수단이 공급하는 검사수단을 따르는 공급수단을 포함한다.

이들에 의해 경고버저는 가청주파수 성분에 상응하는 경고음을 발생한다.

이 시스템에 기능장애 없다는 것을 검사수단에 의해 검출된 경우에, ON/OFF의 주파수는 가청주파수 범위보다 더 높게 설정하므로서 전압승압작동이 ON/OFF 신호를 적용함에 따라 전압승압회로에서 수행동안에도 버저는 가청음을 발생하지 않는다. 이와 반대로 검사수단이 시스템의 기능장애를 검출할 경우, 가청주파수성분을 갖는 신호를 전압승압회로에 ON/OFF 신호로 적용한다.

이들에 의해 전압승압회로가 높은 출력전압을 발생해도 버저는 경고음을 발생하도록 작동한다.

본 발명의 장점 및 목적은 첨부한 도면과 함께 바람직한 실시예를 다음에서 더욱 상세히 설명하므로서 더 이해하기 쉽고 분명해질 것이다.

제1도에 있어서, 차량안전시스템(1)은 차량의 가속도를 탐지하는 가속센서(2)를 포함하는데(도시되지 않음)이 가속센서는 단위시간당 속도, 즉 가속도로서 양/음변화의 크기를 검출하는 종래의 반도체형 차량가속센서이다. 가속센서(2)는 엔진격실의 적당한 장소에 위치해 있고 차량 차체에 적용되는 가속도를 도시한 출력신호 KS는 가속센서에 의해 발생된다. 출력신호 KS는 충돌이 출력신호 KS에 따라 일어났는지를 판단하는 제어유닛(3)에 적용된다. 제어유닛(3)은 종래의 충돌판별유닛인데 이것에서의 출력신호 KS는 차량속도 데이타를 얻도록 구성되어 있으며 이 차량속도데이타는 충돌이 일어났는지 여부를 판단하는 참조데이타와 비교된다.

제어유닛(3)의 출력라인(3a)는 에미터를 구성하는 구동트랜지스터(6)의 베이스와 연결되어 있고 이 에미터는 바람자루(4)의 전기적으로 점화된 작동기(5)를 통해 접지되어 있다. 제어유닛(3)이 충돌이 일어난 것을 검출할 때 출력전압 Vo 는 출력라인(3a)에 표시되어 있고 구동트랜지스터(6)은 점화전류(firing current)를 구동트랜지스터(6)의 컬렉터 전류에 연결된 에너지 공급회로에서 전기적으로 점화된 작동기(5)에 흐르게 한다.

에너지 공급회로(7)은 소위 에너지리저버로서 스위칭트랜지스터(8)를 포함하는 전압승압회로(10) 스위칭 트랜지스터(8)의 컬렉터전류에 연결된 인덕턴스소자(9), 전압승압회로(10)에서 발생한 출력전압에 따라 변하는 대용량의 컬렉터(11)을 각각 포함한다.

제1신호발생기(14)에서 발생한 제1신호 S₁, 또는 제2신호발생기(15)에서 발생한 제2신호 S₂를 스위칭 트랜지스터(8)에 선별해서 공급하기 위해, 스위칭회로(13)이 제공되어 있는데 이 스위칭회로는 베이스저항기(16)을 통해 접지된 에미터를 갖는 스위칭트랜지스터(8)의 베이스에 연결되어 있다. 스위칭트랜지스터(8)의 컬렉터는 인덕턴스소자(9)를 통하여 전지(7)의 음의 단자가 접지된 양의 단자에 연결되어 있다.

이 경우에 인덕턴스소자(9)는 시스템(1)에서 발생한 기능장애를 운전자에게 전달하는 경고버저(18)의 여자코일이다. 나중에 설명하겠지만 소정의 주파수를 갖는 ON/OFF 전압신호가 스위칭트랜지스터의 베이스에 적용될 때 인덕턴스소자(9)는 스위칭 트랜지스터(8)에 따라 역기전력을 발생하는 역할을 한다.

따라서 출력신호는 역기전력에 의해 발생된다. 제1도의 실시예에서, 제1신호발생기는 가청주파수범위보다 큰 일정한 주파수를 갖는 ON/OFF 전압신호를 발생케 하고 ON/OFF 전압신호를 제1신호 S₁으로서 스위칭회로(13)에서 스위칭트랜지스터(8)에 공급된다.

이들에 의해 높은 전압 출력신호 E를 발생케 한다. 제2a도에 예시된 것처럼, 제1신호 S₁은 20(Hz)를 반복하는 펄스신호를 형성하고, 스위칭트랜지스터(8)은 높은 전압출력신호 E을 발생하게끔 제1신호 S₁의 레벨상태와 상응하게 턴온/오프된다.

그러나 제1신호 S₁의 주파수가 가청주파수 범위보다 크므로 버저(18)은 제1신호 S₁을 적용함에 따라 경고음을 발생하지 않는다.

전압승압회로(10)의 높은 전압출력신호 E를 커패시터(11)에 충전시키기 위해 다이오드(19)를 통해 커패시터(11)에 적용된다. 이에 따라 전기적으로 점화된 작동기(5)를 점화하기에 충분한 전기에너지는 에너지 공급회로(7)에 항상 저장된다. 결과적으로 차량충돌시 전지(7)이 불안정하게 되어도 구동 트랜지스터(6)가 제어유닛(3)의 출력전압을 적용함에 따라 완전히 턴온될 때 소요점화전류를 커패시터(11)에서 전기적으로 점화된 소자(5)로 제공할 수 있다.

이에 따라 전지(17)이 불안정해도 바람자루(4)를 안전하게 작동할 수 있다. 에너지 공급회로(7)이 항상 작동상태에 있는가를 점검하기 위해 차량 안정시스템(1)은 커패시터를 가로질러 승압한 전압을 적용한 검사유닛(20)을 포함한다. 검사유닛(20)은 커패시터(11)에 저장된 충전이 규정시간 주기중 소정의 부하에 의해 방전될 때 검출된 충전/방전상태에 따라 에너지 공급회로(7)이 정상적으로 작동하는가를 판별하는 종래의 회로이다.

검사유닛(20)은 에너지공급회로(7)의 판별작동상태에 상응하게 스위칭회로(13)의 스위칭오버의 작동을 제어하는 스위칭제어신호 CS를 발생하도록 구성되어 있다.

에너지 공급회로(7)이 검사유닛(20)에 의해 정상상태임을 결정할때 스위치제어신호 CS 의 레벨이 높을 때 스위칭회로(13)은 제1도의 입체선으로 도시된 상태를 취한다.

이와 반대로 에너지 공급회로(7)이 검사유닛(20)에 의해 비정상상태를 결정할 때 스위치제어신호 CS의 레벨이 낮으므로 스위칭(13)은 제1도의 파선으로 도시된 상태를 취한다. 참조번호(21)은 검사회로(20)에 연결된 경고라이트를 표시하는데, 이 경고라이트(21)은 에너지 공급회로(7)이 비정상상태라는 것을 검사유닛(20)에 의해 결정될 때 턴온된다. 시스템(1)의 작동을 지금부터 설명할 것이다.

에너지 공급회로(7)이 정상상태에 있을 때 고레벨을 가진 스위칭제어신호 CS는 검사회로(20)에 의해 발생하므로 제1신호 S₁은 스위칭회로(13)을 통해 스위칭트랜지스터(8)에 적용된다.

따라서, 전압승압작동은 버저(8)에 의해 경고음의 발생없이 전압승압회로(10)에 수행된다.

만일 에너지공급회로(7)이 비정상상태라는 것이 검사유닛(20)에 의해 검출되면, 스위칭회로(13)은 제1신호대신 가청 주파수성분을 갖는 제2신호 S₂를 트랜지스터(8)에 공급하기 위해 파선으로 표시된 곳에 스위치오버된다.

이 실시예에서, 가청주파수의 반복펄스신호는 제2신호 S₂를 사용하고 반복펄스신호의 주파수는 2(kHz)를 선택하고 그것의 파형은 제2b도에 예시되어 있다.

따라서 버저(18)은 경고음을 발생하도록 작동하며 경고라이트(21)은 에너지 공급회로(7)의 상태가 비정상적으로 발생함에 따라 제2신호 S₂를 스위칭트랜지스터(8)에 적용할 때 턴온된다.

이 경우에, 물론, 전압승압회로(10)은 높은 전압출력신호 E를 발생하는 역할을 하고, 커패시터(11)은 경고음이 버저(8)에 의해 발생되는 동안 충전하는 역할을 한다.

이러한 구성을 가진 차량안전시스템의 회로는 버저(18)의 코일 또는 인덕턴스소자를 에너지공급회로(7)의 전압승압회로(10)의 인덕턴스소자(9)로 이용함으로서 간단해진다. 이에 따라 차량안전 시스템의 제조비용이 절감된다.

더구나, 필라멘트 또는 경고라이트(21)가 고장났을지라도 버저(18)은 경고작동을 안전하게 한다.

특히 이 실시예에서 버저(18)의 코일 즉, 인덕턴스 소자(21)이 고장났을 때 경고라이트는 턴온된다. 이에 따라 운전자는 인덕턴스소자(9)의 기능장애를 쉽게 확인할 수 있다.

제1도의 실시예에 도시된 2(kHz)의 펄스신호는 단지 하나의 예에 불과하고 이것을 경고음을 발생하도록 버저를 작동하는 적당한 가청주파수신호를 가진 20(kHz)의 제1신호 S₁를 변조함으로서 얻은 신호를 제2신호 S₂로 교대하여 사용할 수 있다. 제3도는 본 발명의 또다른 실시예를 따르는 차량안전시스템(1)을 도시한 회로도이다.

이 시스템(1)은 제어유닛(3)의 기능에 상응하는 제어프로그램을 실행하는 종래의 마이크로컴퓨터, 검사유닛(20), 제1신호발생기(14), 제2신호발생기(15), 제1실시예의 스위칭 회로(13)을 각각 포함한다.

제3도에 있어서, 제1도와 같은 부분은 같은 참조번호를 사용했고 그들에 대한 설명은 하지 않을 것이다.

지금 제4도의 흐름도에 대한 제어프로그램을 설명할 것이다. 제어프로그램이 동작을 개시한 후 그 동작은 에너지 공급회로의 커패시터(11)의 충전/방전상태를 점검하는 스텝(31)에 전달되고 스텝(32)는 에너지 공급회로(7)이 정상상태인지를 판별한다.

에너지 공급회로(7)이 비정상상태가 아닐경우 스텝(32)의 결정은 NO이다. 그리고 그 동작은 전기적 점화된 작동기(5)의 제어동작을 하는 스텝(32)에 전달된다. 스텝(33)에서 실행된 처리동작은 제1도의 제어유닛(3)에 의해 수행되는 처리동작과 같다. 차량충돌이 일어났다는 것을 결정할 때 출력전압 Vo는 구동트랜지스터(6)이 턴온하게끔 발생된다.

그러나 차량충돌이 일어났는지를 결정할 수 없을 때에는 출력전압 Vo는 어떠한 경우에도 발생하지 않는다.

다음에, 이 동작은 제어장치(30)에 적용된 컬렉터(11)의 단자전압의 값 U자 소정값 K보다 큰가를 판단하는 스텝(34)에 전달된다. 이 U, K 및 그 동작은 높은 출력전압을 발생하는 제1도의 제1신호와 같은 신호의 발생을 정지시키기 위해 제어장치(30)의 출력포트(30a)를 커오프(Cut off)하는 스텝(35)에 전달되어 경고라이트(21)를 턴오프시킨다. 그 다음에 이 동작은 스텝(31)에 복귀한다. U, K 및 그 동작은 전압승압회로(10)에 의해 발생한 높은 전압 출력신호를 발생시키기 위해 사용한 신호를 출력포트(30a)에서 ON/OFF 신호로 발생케 하는 스텝(36)에 전달될 경우 스텝(34)의 결정은 NO이다.

그 다음에 커패시터는 충전된다. 출력포트(30a)에서 발생한 신호의 주파수는 같은 시간에 가청주파수범위보다 크므로 버저(18)은 경고음을 발생하지 않도록 동작한다.

스텝(36)의 실행이 있는 후 그 프로그램은 스텝(31)에 귀환된다. 에너지 공급회로(7)이 비정상 상태이라는 것을 판단할 때 스텝(32)에서의 결정은 Yes이다. 그리고 이 동작은 비정상 상태의 검출특성을 나타내는 판별신호를 발생하는 스텝(37)에 전달된다. 판별신호는 가청주파수신호이고 그시간에 검출된 기능장애의 특성에 상응하는 파형 또는 시간간격을 갖는다.

다음의 동작은 가청주파수범위보다 큰 주파수를 갖는 펄스신호를 판별신호로 변조시키는 스텝(38)에 전달되고 그 결과 신호는 포트(30a)의 경고출력신호로서 출력된다. 동시에 경고라이트(21)이 턴온된다.

따라서, 비정상신호가 에너지공급회로(7)에서 발생할 때 비저(8)은 경고출력신호에 따라 경고음을 발생하도록 작동하므로 운전자는 경고음의 형태 또는 음조를 토대로 비정상 상태의 특징을 판별할 수 있다.

Claims (9)

1. 차량충돌로부터 운전자를 보호하고 차량충돌시 작동되는 안전장치를 갖는 차량안전시스템에 있어서, 경고음을 발생하는 경고버저, 전기적으로 점화된 안전장치소자를 작동하는 전기에너지를 공급하는 에너지 공급회로수단, 경고버저의 인덕턴스를 ON/OFF 전압신호에 따라 전압승압에 대해 역기전력을 발생하는 코일소자로서 역할을 하도록 구성된 전압승압회로수단을 갖는 에너지회로수단 시스템이 비정상상태인가를 점검하는 검사수단, 시스템이 비정상 상태시 최소의 가청주파수 소자를 갖는 신호를 전압승압회로수단에 적용하는 검사 수단에 응답하는 적용수단을 포함하는 것으로, 이들에 의해 경고버저는 가청주파수 소자에 따라 경고음을 발생하는 것을 특징으로 하는 상기 차량 안전시스템.
2. 제1항에 있어서, 에너지 공급회로수단은 전압승압회로수단에 의해 ON/OFF 전압 신호에 따라 발생한 높은 출력전압신호에 의해 충전된 대용량의 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 차량안전 시스템.
3. 제1항에 있어서, 검사수단은 커패시터의 충전/방전특성이 비정상인지를 점검하는 것을 특징으로 하는 차량 안전 시스템.
4. 제1항에 있어서, 적용수단들은 가청주파수 신호소자를 포함하는 펄스신호를 발생하는 수단, 이 시스템이 비정상 상태시 펄스신호를 ON/OFF 전압신호로 전압승압회로수단에 적용하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 차량안전 시스템.
5. 제1항에 있어서, 펄스신호의 주파수가 가청주파수 범위내에서 발생하도록 하는 수단, 시스템에서 비정상상태가 발생시, 펄스신호를 ON/OFF 전압신호로 전압승압회로수단에 적용하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 차량 안전시스템.
6. 제1항에 있어서, 검사수단이 비정상 상태발생을 검출할 때 차량안전시스템은 턴온되는 경고라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량안전시스템.
7. 차량충돌발생시 차량충돌로부터 운전자를 보호하는 차량 안전시스템에 있어서, 차량충돌시 발생한 충격에서 운전자를 보호하는 안전장치, 전기적으로 점호된 소자를 안전장치, 경고음을 발생하는 경고버저, 가청주파수보다 높은 주파수를 갖는 ON/OFF 신호인 제1신호를 발생하는 제1발생수단, 전기적으로 점화된 소자를 작동하기에 필요한 전기에너지를 공급하는 에너지 공급회로수단 제1신호에 따라 전압승압에 대해 역기전력을 발생하는 코일 소자로서 역할을 하도록 경고버저의 인덕턴스소자를 구성하는 전압 승압회로수단을 갖는 에너지공급회로수단, 차량충돌발생시 전기에너지를 전기적으로 점화된 소자에 공급하는 제어수단, 시스템이 비정상상태인지를 점검하는 검사수단, 비정상상태 발생시 최소한의 가청주파수 소자가진 신호를 전압 승압회로수단에 적용하는 검사수단에 응답하는 적용수단을 포함하는 것으로, 이들에 의해 경고버저는 가청주파수소자에 상응하는 경고음을 발생하는 것을 특징으로 하는 상기 차량 안전시스템.
8. 제7항에 있어서, 제어수단은 에너지공급회로수단에서 전기적으로 점화된 소자로 흐르는 전류를 제어하는 전류제어수단, 차량충돌시, 전기에너지를 전기적으로 점화된 소자에 적용되게 전류제어수단을 제어하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량안전시스템.
9. 제7항에 있어서, 적용수단은 최소한의 가청주파수를 가진 ON/OFF 신호인 제2신호를 발생하는 제2발생수단, 제1신호 대신 제2신호를 전압승압회로수단에 공급하는 검사수단에 응답하는 수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량안전시스템.

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