KR100799496B1

KR100799496B1 - 차량용 센서의 보호장치

Info

Publication number: KR100799496B1
Application number: KR1020020015940A
Authority: KR
Inventors: 손홍엽
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2008-01-31
Also published as: KR20030077051A

Abstract

본 발명은 센서의 보호장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 센서의 구동전압에 대한 이상여부를 진단하여 이상인 경우에는 센서에 공급되는 구동전압을 차단시킴과 함께 운전자에게 이를 알리는 데 있다.

본 발명은 차량의 상태를 검출하기 위한 센서와 상기 센서에 소정의 구동전압을 공급하기 위한 전원공급원을 구비한 장치에 있어서, 소정의 제어신호에 따라 구동되며, 상기 센서에 상기 전원공급원에 의한 구동전압이 공급되도록 스위칭되는 스위칭부, 상기 스위칭부의 구동동작에 의해 상기 센서에 공급되는 구동전압을 검출하기 위한 전압검출부, 상기 전압검출부에서 검출된 전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 과전압 또는 저전압인 경우, 상기 센서에 구동전압의 공급을 차단하기 위해 상기 스위칭부를 구동하기 위한 제어신호를 생성하는 마이컴을 포함하되,상기 스위칭부는 상기 마이컴의 제어신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터와 상기 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 구동되는 전계효과 트랜지스터로 이루어지며, 상기 마이컴은 상기 전압검출부에서 검출된 전압이 과전압 또는 저전압인 경우, 상기 트랜지스터와 전계효과 트랜지스터를 오프시킨다.

Description

차량용 센서의 보호장치 {Protection device of vehicle sensor}

도 1은 본 발명에 따른 차량용 센서의 보호장치에 대한 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 실시예로 차량용 센서의 보호장치에 대한 회로도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : 마이컴 20 : 전원공급부

30 : 스위칭부 40 : 센서

50 : 전압검출부 60 : 고장표시부

본 발명은 센서의 보호장치에 관한 것으로, 특히 차량에 장착된 각종 센서가 비정상적인 구동전압에 의해 파손되거나, 오작동되지 않도록 하기 위한 차량용 센서의 보호장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 차량의 상태를 인지하기 위한 각종 센서들이 마련되어 있으며, 이러한 센서들의 센싱정보에 기초하여 차량의 제어동작을 수행하게 된다.

종래에는 이러한 센서들은 배터리 또는 별도의 전원공급 장치에 의해서 구동 전압을 직접 인가받고 있으며, 적절한 전압의 공급에 의해 정상동작되도록 구성되어 있다.

그러나, 센서에 정상적인 구동전압보다 과전압이 인가되거나, 저전압이 인가되는 경우에는 센서가 파손되거나, 정상적인 센싱정보를 출력하지 못하고 오작동하게 된다. 이에 따라, 운전자가 이에 대한 적절한 조치를 취하지 못한 상태에서 차량을 계속 운행하는 경우에는 차량의 안정을 해치게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 센서에 공급되는 구동전압의 이상여부를 진단하여 이상인 경우에는 센서에 구동전압의 공급을 차단시킴과 함께 운전자에게 이를 알리는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 상태를 검출하기 위한 센서와 상기 센서에 소정의 구동전압을 공급하기 위한 전원공급원을 구비한 장치에 있어서, 소정의 제어신호에 따라 구동되며, 상기 센서에 상기 전원공급원에 의한 구동전압이 공급되도록 스위칭되는 스위칭부, 상기 스위칭부의 구동동작에 의해 상기 센서에 공급되는 구동전압을 검출하기 위한 전압검출부, 상기 전압검출부에서 검출된 전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 과전압 또는 저전압인 경우, 상기 센서에 구동전압의 공급을 차단하기 위해 상기 스위칭부를 구동하기 위한 제어신호를 생성하는 마이컴을 포함하되, 상기 스위칭부는 상기 마이컴의 제어신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터와 상기 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 구동되는 전계효과 트랜지스터로 이루어지며, 상기 마이컴은 상기 전압검출부에서 검출된 전압이 과전압 또는 저전압인 경우, 상기 트랜지스터와 전계효과 트랜지스터를 오프시킨다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명 하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 센서(40)의 보호장치에 대한 블록도이다. 도 1에 도시된바 같이, 본 발명은 마이컴(10)에서 제어신호에 따라 트랜지스터(Q1)와 전계효과 트랜지스터(FET)를 온시켜 전원공급부(20)에서 센서(40)에 전원을 인가하도록 스위칭되는 스위칭부(30), 스위칭부(30)의 스위칭동작에 의해 센서(40)에 실제 공급되는 구동전압이 미리 설정된 정상적인 구동전압인지를 알기 위해 센서(40)에 공급되는 구동전압을 검출하는 전압검출부(50), 전압검출부(50)로부터 검출된 전압값에 따라 센서(40)에 공급되는 전압의 이상여부를 판단하고, 이상전압인 경우에는 스위칭부(30)를 오프시켜 전원공급부(20)에 의한 전원이 센서(40)에 공급되지 않도록 제어함과 함께 운전자에게 센서(40)의 고장을 알리기 위해 고장표시부(60)에 고장정보를 표시시키기 위한 제어동작을 수행하는 마이컴(10)으로 이루어진다.

도 1의 동작을 살펴보면, 운전자에 의해 차량에 시동이 걸리면, 마이컴(10)에서는 제어신호를 출력하여 스위칭부(30)를 구동시킨다. 이에 따라, 스위칭부(30)의 스위칭동작에 의해 센서(40)에 전원공급부(20)에 의한 전원이 공급되고, 전압검출부(50)에도 센서(40)에 공급되는 전원과 동일한 전원이 공급되게 된다.

전압검출부(50)에서는 전압분배법칙에 따라 분배된 신호전압을 마이컴(10)으로 전송하게 된다. 이 신호전압은 아날로그/디지탈(A/D) 변환기에 의해 디지탈 신호로 변환되어 마이컴(10)에 입력된다.

마이컴(10)은 이 신호전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 센서(40)에 공급되는 전압이 기준전압보다 과전압인지 또는 저전압인지를 인식하게 되며, 과전 압 또는 저전압인경우에는 전원공급부(20)에 의한 과전압 또는 저전압이 센서(40)에 입력되어 센서(40)가 오작동하거나, 파손되는 것을 방지할 수 있도록 스위칭부(30)를 오프시킴과 함께 고장표시부(60)에 문자 또는 숫자를 통해 표시함으로써 현재 발생된 고장에 대해 운전자에게 경고하도록 제어한다.

차량용 센서에 차륜의 회전방향 및 차륜속도를 감지하는 스마트 액티브 휠 속도센서(Smart Active Wheel Speed Sensor ; 이하 액티브 휠 속도센서(40)라 칭함)를 예를 들어 도 2를 설명하면, 액티브 휠 속도센서(40)에 배터리 전원(Vbat+)을 인가하기 위하여 마이컴(10)에서 로우레벨신호(L)(0V)를 스위칭부(30)에 출력하면, 스위칭부(30)의 트랜지스터(Q1)의 베이스(B)와 에미터(E)사이의 전압(VBE)이 하이(HIGH)(Vbat+)가 되어서 트랜지스터(Q1)는 오프되고, 배터리 전압(Vbat+)가 전계효과 트랜지스터(FET)의 게이트(G)에 입력되어 전계효과 트랜지스터(FET)가 온 된다.

전계효과 트랜지스터(FET)의 소스단(S)은 +7V의 제너다이오드(ZD1)에 연결되어 있으므로, 전계효과 트랜지스터(FET)의 드레인(D)과 소스(S)를 통하여 배터리 전압(Vbat+)이 +7V로 제한되어 액티브 휠 속도센서(40)의 입력전압단에 입력된다. 이때, 제너다이오드(ZD1)는 액티브 휠 속도센서(40)의 입력전압이 과도하게 상승하는 것을 방지하여 액티브 휠 속도센서(40)에 과도한 전압 및 전류가 인가되어 액티브 휠 속도센서(40)가 파괴되거나 오동작하는 것을 막기 위한 전압제한용 소자이다. 그리고, 다이오드(D1)는 전계효과 트랜지스터(FET)에 센서(40)로부터 역으로 흐르는 전류를 방지하여 전계효과 트랜지스터(FET)를 보호하기 위한 것이며, 저항(R1)은 전류 제한용 저항이다.

전압검출부(50)는 배터리 전압(Vbat+)의 전원 불안정등으로 액티브 휠 속도센서(40)에 공급되는 전압이 그라운드 쇼트(Ground Short)되거나, 센서(40)에 공급되는 전압이 +7V이하인 경우를 모니터링하기 위한 것으로, 저항(R2)과 저항(R3)으로 이루어진 전압분배회로를 이루어져 있으며, 액티브 휠 속도센서(40)의 전원입력단과 병렬로 연결되어 액티브 휠 속도센서(40)에서 공급되는 전압과 동일한 레벨의 전압을 입력받아 저항(R2,R3)비에 따라 분배된 전압을 검출한다.

이렇게 검출된 전압은 마이컴(10)의 A/D 포트에 출력되며, 마이컴(10)에서는 이 검출전압과 미리 설정된 기준전압과 비교하여 과전압 또는 저전압인 경우에는 스위칭부(30)의 하이레벨의 신호(H)(5V)를 출력한다. 이에 따라, 트랜지스터(Q1)의 베이스(B)와 에미터(E)사이의 전압(VBE)이 LOW(GND) 전압이 되므로, 트랜지스터(Q1)는 온 되어 배터리 전압(Vbat+)이 그라운드(Ground)에 연결됨으로서 전계효과 트랜지스터(FET)가 오프되어 센서(40)에 공급되는 전압이 차단되어 센서의 파손 및 오작동을 방지하게 된다. 이와 동시에, 마이컴(10)은 고장표시부(60)에 액티브 휠 속도센서(40)의 고장정보를 출력하기 위한 제어동작을 수행하여 운전자에게 그 액티브 휠 속도센서(40)의 고장을 알린다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 센서에 공급되는 구동전압의 이상여부를 감지하여 이상전압인 경우에는 센서의 구동전압을 차단시킴과 함께 이를 운전자에게 경고함으로서 센서의 파손을 방지할 뿐만 아니라, 운전자에게 센서의 고장을 인지시켜 빠른 시간 안에 정비토록 하는 효과가 있다.

Claims

차량의 상태를 검출하기 위한 센서와 상기 센서에 소정의 구동전압을 공급하기 위한 전원공급원을 구비한 장치에 있어서,

소정의 제어신호에 따라 구동되며, 상기 센서에 상기 전원공급원에 의한 구동전압이 공급되도록 스위칭되는 스위칭부,

상기 스위칭부의 구동동작에 의해 상기 센서에 공급되는 구동전압을 검출하기 위한 전압검출부,

상기 전압검출부에서 검출된 전압을 미리 설정된 기준전압과 비교하여 과전압 또는 저전압인 경우, 상기 센서에 구동전압의 공급을 차단하기 위해 상기 스위칭부를 구동하기 위한 제어신호를 생성하는 마이컴을 포함하되,

상기 스위칭부는 상기 마이컴의 제어신호에 따라 스위칭되는 트랜지스터와 상기 트랜지스터의 스위칭 동작에 따라 구동되는 전계효과 트랜지스터로 이루어지며, 상기 마이컴은 상기 전압검출부에서 검출된 전압이 과전압 또는 저전압인 경우, 상기 트랜지스터와 전계효과 트랜지스터를 오프시키는 것을 특징으로 하는 차량용 센서의 보호장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 센서에 공급되는 전압이 과전압 또는 저전압인경우, 상기 마이컴으로부터 고장정보를 입력받아 고장정보를 출력시키기 위한 고장표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 센서의 보호장치.
제 1항에 있어서,

상기 스위칭부에서 상기 센서로 구동전압을 공급하는 경우, 과전압에 의해 상기 센서가 파손되지 않도록 상기 센서의 구동전압을 일정레벨의 전압으로 제한하기 위한 전압제한용 제너다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 센서의 보호장치.