KR100241125B1 - 자동차 시분할 직렬다중 통신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시분할 직렬 아날로그/디지털 다중통신방식을 통해 자동차 전장품의 동작을 제어하고 ECU와 에어콘의 동작에 필요한 각종의 아날로그 신호를 전송해주는 장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 조작스위치의 온/오프 상태나 전장품 단선등의 상태를 디지털 신호로 변환하여 입력받음과 동시에 소정의 전장품을 구동해야하는, 소정의 위치에 설치된 중앙제어부와 소정의 위치에 설치된 다수의 단말부 상호간에 신호의 송/수신에 공통으로 이용되는 하나의 데이터버스선을 접속한 다음 소정의 절차에 따라 중앙제어부와 다수의 단말부중에서 하나 또는 둘 이상으로부터(둘 이상인 경우 논리적으로 OR가 되어 전달된다) 데이터버스선을 통하여 비트별로 신호가 전송되어오면 중앙제어부 또는 각각의 단말부는 광절연스위칭수단을 통하여 신호를 수신한다음 자신에게 해당되는 비트의 신호만을 기억장치에 저장하고 처리하는 방법으로 디지털 직렬다중통신을 행함과 동시에 아날로그 신호의 전송은 다수 채널의 아날로그신호를 시분할 방식으로 멀티플렉싱(MULTIPLEXING)한 다음 버퍼를 거쳐 두개의 선으로 된 아날로그신호선을 통하여 소정의 위치로 전송하고 아날로그신호의 수신방식으로는 전송선로상에서의 잡음의 영향을 제거하기위하여 동상제거비가 큰 차동증폭수단을 이용하여 수신하는 아날로그 직렬 시분할 통신을 행함에 의해 배선수를 대폭 감소시키고 디지털 통신의 경우 전송선로에서의 신호의 왜곡이나 잡음의 유입에 의한 영향을 광절연스위칭수단을 이용하여 억제하고 안정한 아날로그/디지털 직렬다중통신방식을 이용한 “자동차 시분할 직렬다중통신장치”를 제공함으로써, 본 발명은 데이터비트열을 주기적으로 송/수신하는 직렬다중통신을 통하여 전장품을 제어하고 전장품의 단선이나 작동상태등을 표시해줌과 동시에 공기유량 센서, 스로틀 위치센서등으로 부터의 아날로그신호를 시스템클럭과 동기시켜 시분할 방식으로 아날로그신호 전송선을 통하여 ECU와 에어콘 제어장치로 전송하여 자동차 배선수를 감소함으로써 배선이 간단하고 작으며, 이에 따라 재료비 및 제조 인건비가 감소하고 배선공간확보가 용이하여 전장품의 추가 설치를 할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 시분할 직렬다중 통신장치

본 발명은 시분할 직렬 아날로그/디지털 다중통신방식을 통해 자동차 전장품의 동작을 제어하고 ECU와 에어콘의 동작에 필요한 각종의 신호를 전송해주는 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 신호의 통신에는 데이터버스선과 광절연스위칭수단으로 구성된 송/수신방식을 이용하여 소정의 데이터 비트열의 소정비트에 중앙제어부와 다수의 단말부에 연결되어있는 전장품과 그 전장품의 동작을 제어하는 스위치나 제어신호를 할당한 다음 데이터비트열을 주기적으로 송/수신하는 직렬다중통신을 통하여 전장품을 제어하고 전장품의 단선이나 작동상태등을 표시해줌과 동시에 공기유량 센서, 스로틀 위치센서, 대기 온도센서, 산소센서, 엔진 온도센서등으로 부터의 아날로그 신호를 시스템클럭과 동기시켜 시분할 방식으로 아날로그신호 전송선을 통하여 ECU와 에어콘 제어장치로 전송함으로써 자동차 배선수를 감소하도록 한 자동차 시분할 직렬다중 통신장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 각종 램프, 모터, 액츄에이터등의 전장품과 엔진, 에어콘의 제어에 필요한 각종센서등의 전기장치가 다수 설치되어 있으며, 그 수는 자동차의 전자화 추세에 따라 증가 일로에 있다.

또한, 각각의 전장품과 그 전장품을 동작시키는 스위치, 각종의 센서와 그 센서가 연결된 ECU 또는 에어콘등은 도선을 통하여 전기적으로 연결되어 그 기능을 수행하게 된다.

그러나, 다수의 전기장치 각각에 대해 독립적인 배선을 하는 종래의 방법은 그 배선이 복잡하고 크기 때문에 재료비 및 제조 인건비가 증가하고 배선공간 확보의 어려움이 있어 전장품의 추가 설치가 쉽지않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로, 조작스위치의 온/오프 상태나 전장품 단선등의 상태를 디지털 신호로 변환하여 입력 받음과 동시에 소정의 전장품을 구동해야하는 소정의 위치에 설치된 중앙제어부와 소정의 위치에 설치된 다수의 단말부 상호간에 신호의 송/수신에 공통으로 이용되는 하나의 데이터버스선을 접속한 다음 소정의 절차에 따라 중앙제어부와 다수의 단말부중에서 하나 또는 둘 이상으로부터(둘 이상인 경우 논리적으로 OR가 되어 전달된다) 데이터버스선을 통하여 비트별로 신호가 전송되어오면 중앙제어부 또는 각각의 단말부는 광절연스위칭수단을 통하여 신호를 수신한다음 자신에게 해당되는 비트의 신호만을 기억장치에 저장하고 처리하는 방법으로 디지털 직렬다중통신을 행함과 동시에 아날로그 신호의 전송은 다수 채널의 아날로그신호를 시분할 방식으로 멀티플렉싱(multiplexing)한 다음 버퍼(buffer)를 거쳐 두개의 선으로 된 아날로그신호선을 통하여 소정의 위치로 전송하고 아날로그신호의 수신방식으로는 전송선로상에서의 잡음의 영향을 제거하기위하여 동상제거비가 큰 차동증폭수단을 이용하여 수신하는 아날로그 직렬 시분할 통신을 행함에 의해 배선수를 대폭 감소시키고 디지털 통신의 경우 전송선로에서의 신호의 왜곡이나 잡음의 유입에 의한 영향을 광절연스위치수단을 이용하여 억제하고 안정한 아날로그/디지털 직렬다중통신방식을 이용한 “자동차 시분할 직렬다중통신장치”를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 데이터비트열을 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 전방단말부와 후방단말부로부터 전장품 상태신호를 전송받아 정지등 단선, 미등 단선, 도어 개폐상태, 트렁크 개폐상태, 방향지시등 단선 상태를 표시해주며 전장품들의 조작스위치의 온/오프 상태를 디지털 신호로 변환하여 단말부로 전송해주며 시스템의 동작을 제어하는 시스템클럭을 발생하여 단말부로 전송해주는 중앙제어부와; 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터 비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 중앙제어부로부터 전송되며 자동차 앞부분에 위치한 방향지시등과 안개등과 미등과 혼과 전조등의 동작을 제어하는 신호를 수신하여 상기 방향지시등과 안개등과 미등과 혼과 전조등를 동작시키며 미등과 방향지시등의 단선 신호를 전송함과 동시에 각종의 센서들로 부터의 아날로그 신호를 시스템 클럭에 맞추어 시분할 방식으로 멀티플렉싱하여 별도의 아날로그 신호선을 통하여 전송해주는 전방단말부와; 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신함과 동시에 상기 전방단말부로부터 전송되어오는 멀티플렉싱된 아날로그신호를 차동증폭수단을 이용하여 수신한 다음 ECU와 에어콘에 공급해주는 ECU 단말부와; 운전석 도어에 설치되어 있으며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 운전석 도어(Door)에 설치된 파워윈도우(Power Window) 제어 스위치와 도어 로크(Lock)/언로크(Unlock) 스위치와 트렁크 오픈액츄에이터 제어스위치의 온/오프 상태를 디지털신호로 변환하여 전송하며 상기 중앙제어부로부터 전송된 상기 미등제어 신호를 수신하여 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어1단말부와; 조수석 도어에 설치되어 있으며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 도어1단말부로부터 전송된 조수석 파워윈도우와 조수석 도어의 제어신호를 수신하고 중앙제어부로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 조수석 파워윈도우와 상기 조수석 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어2단말부와; 뒷좌석 좌측 도어에 위치하며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 도어1단말부로부터 전송된 뒷좌석 좌측 파워윈도우와 뒷좌석 좌측 도어의 로크/언로크 제어신호를 수신하고 상기 중앙제어부로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 뒷좌석 좌측 파워윈도우와 상기 뒷좌석 좌측 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어3단말부와; 뒷좌석 우측 도어에 위치하며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 도어1단말부로부터 전송된 뒷좌석 우측 파워윈도우와 뒷좌석 우측 도어의 로크/언로크 제어신호를 수신하고 상기 중앙제어부로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 뒷좌석 우측 파워윈도우와 상기 뒷좌석 우측 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어4단말부와; 차의 뒷부분에 위치하며 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터 비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 중앙제어부로부터 전송되며 자동차 뒷부분에 위치한 방향지시등과 미등과 정지등과 후진등의 동작을 제어하는 신호를 수신하여 상기 방향지시등과 상기 미등과 상기 정지등과 상기 미등을 동작시키며 미등과 방향지시등과 정지등과 후진등의 단선 신호와 도어와 트렁크의 개폐상태신호를 전송하는 기능을 행하는 후방단말부를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기의 통신방식은 광절연스위칭수단에 의해 데이터비트열과 시스템클럭을 수신함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다

또한, 상기 중앙제어부는 정지등과, 미등과, 방향지시등과 후진등의 단선여부와 도어와 트렁크의 개폐 상태와 연료부족상태를 표시해주는 표시부와; 상기 표시부를 구동해주는 스위칭수단들로 이루어진 표시부구동부와; 전조등 스위치와, 미등 스위치와, 브레이크 페달의 가압상태에 따라 동작되는 정지등 스위치와 안개등 스위치와 혼 스위치와 뒷유리창 열선동작 스위치와 방향 지시등 스위치와 비상등 스위치와 스위치의 온/오프 상태를 디지털 신호로 변환 해주기 위한 저항으로 이루어진 제어신호 발생부와; 상기 제어신호 발생부의 신호를 읽어들여 상기 데이터비트열중의 소정의 비트들을 생성하여 주며 상기 데이터비트열 중의 비트들 중에서 상기 전방단말부와 후방단말부에서 전송된 비트들을 읽어들여 정지등과, 미등과, 방향지시등의 단선 여부와 도어 개폐상태와 트렁크 개폐상태를 하이(High), 로우(Low)의 디지털 신호로 출력하여 상기 표시부구동부에 인가함과 동시에 시스템클럭을 생성해주는 마이컴부와; 상기 마이컴부로부터 시스템클럭을 인가받아 단말부로 전송해주는 클럭송신부와; 상기 소정의 데이터비트열 중의 소정의 비트들에 해당하는 신호를 상기 마이컴부의 직렬데이터출력단자로부터 인가받아 스위칭수단을 이용하여 단말부로 송신해줌과 동시에 상기 소정의 데이터 비트열을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하는 신호송수신부를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 마이컴부는 디지털신호의 입/출력 기능과 논리 및 연산능력을 갖춘 디지털신호처리수단과; 상기 디지털신호처리수단의 클럭을 발생시키기 위한 수정발진자를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기 전방단말부는 미등과 방향지시등과 전조등과 안개등과 혼으로 이루어진 부하부와; 상기 부하부의 각각의 전장품을 구동해주는 스위칭 수단으로 이루어진 부하구동부와; 8개의 아날로그 센서들로부터 신호를 인가받아 상기 시스템 클럭에 동기시켜 시분할 방식으로 멀티플렉싱한 다음 버퍼(buffer)를 거쳐 별도의 아날로그 신호 전송선을 통하여 ECU단말부로 전송해주는 아날로그 신호 송신부와; 중앙제어부로부터 전송되어온 시스템 클럭을 읽어들여 신호 송/수신의 기준으로 사용하며 상기 부하구동부로부터 미등과 방향지시등의 단선상태신호를 읽어들여 상기 데이터비트열 중의 소정의 비트들을 생성하여 주며 상기 데이터비트열 중의 비트들 중에서 상기 중앙제어부에서 전송된 비트들을 읽어들여 미등과 방향지시등과 전조등과 안개등과 혼의 구동신호를 부하구동부에 인가해줌과 동시에 상기 아날로그 신호 송신부에 8채널의 아날로그 신호를 멀티플렉싱시키기 위한 제어신호를 공급해주는 전방단말 마이컴부와; 상기 중앙제어부로부터 전송되어온 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하여 상기 전방단말 마이컴부에 인가해주는 클럭수신부와; 상기 소정의 데이터비트열 중의 소정의 비트들에 해당하는 신호를 상기 전방단말 마이컴부로부터 인가받아 스위칭수단을 이용하여 중앙제어부로 전송해줌과 동시에 상기 소정의 데이터비트열을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하는 신호송수신부와; 상기 부하부 부하의 단선여부와 상기 부하구동부의 해당 스위칭수단의 온/오프 상태에 따라 결정되는 12V 레벨의 디지털 신호를 5V 레벨의 디지털 신호로 변환하여 상기 전방단말 마이컴부에 인가하여 주는 레벨변환부를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 아날로그 신호 송신부는 8개의 아날로그 스위치와 하나의 버퍼로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 ECU 단말부는 멀티플렉싱된 다음 전송되어온 아날로그신호를 차동증폭수단을 이용하여 수신하고, 중앙제어부로부터 전송되어온 시스템 클럭을 광절연 스위칭 수단을 이용하여 수신함을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

제2도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치의 중앙제어부 및 각 단말부의 배치상태를 나타낸 도.

제3도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 중앙제어부의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

제4도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 중앙제어부의 구성을 나타낸 회로도.

제5도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 전방단말부의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도.

제6도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 전방단말부의 구성을 나타낸 회로도.

제7도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 ECU단말부의 구성을 나타낸 회로도.

제8도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 도어1단말부의 구성을 나타낸 회로도.

제9도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 도어2,3,4단말부의 구성을 나타낸 회로도.

제10도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 후방단말부의 구성을 나타낸 회로도.

제11도는 제6도 및 제10도의 레벨변환부의 구성을 나타낸 회로도.

제12(a)도는 중앙제어부의 Oc 출력신호를 나타낸 파형도.

(b)도는 전방단말부와 후방단말부와 도어1,2,3,4단말부의 Ic에 입력되는 신호를 나타낸 파형도.

(c)도는 ECU단말부를 제외한 모든부의 Id에 입력되는 신호를 나타낸 파형도.

(d)도는 중앙제어부의 Od 출력신호를 나타낸 파형도.

(e)도는 도어1단말부의 Od 출력신호를 나타낸 파형도.

(f)도는 전방단말부의 Od 출력신호를 나타낸 파형도.

(g)도는 후방단말부의 Od 출력신호를 나타낸 파형도.

(h)도는 ECU단말부의 출력신호를 나타낸 파형도.

제13도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치의 실시예중 데이터 버스선을 통해 전송되는 신호의 비트구성과 비트별 송신측 및 수신측을 나타낸 도.

제14도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치의 실시예 중 데이터버스선을 통해 전송되는 신호의 비트구성과 관련 전장품의 관계를 나타낸 도.

제15도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치의 아날로그 신호열의 신호내용과 송신측과 수신측을 나타낸 도.

제16도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 중앙제어부의 플로우 챠트를 나타낸 도.

제17도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 전방단말부의 플로우 챠트를 나타낸 도.

제18도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 도어1단말부의 플로우 챠트를 나타낸 도.

제19도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 도어2단말부의 플로우 챠트를 나타낸 도.

제20도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 도어3단말부의 플로우 챠트를 나타낸 도.

제21도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 도어4단말부의 플로우 챠트를 나타낸 도.

제22도는 본 발명 자동차 시분할 직렬다중 통신장치중 후방단말부의 플로우 챠트를 나타낸 도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 중앙제어부 110 : 표시부

120 : 표시구동부 130 : 제어신호발생부

140 : 마이컴부(마이크로 컨트롤러)

150 : 클럭송신부 160,260 : 신호송수신부

200 : 전방단말부 210 : 부하부

220 : 부하구동부 230 : 아날로그 신호송신부

240 : 전방단말 마이컴부(마이크로 컨트롤러)

250 : 클럭수신부 270 : 레벨변환부

300 : ECU단말부 400 : 도어1단말부

500 : 도어2단말부 600 : 도어3단말부

700 : 도어4단말부 800 : 후방단말부

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 “자동차 시분할 직렬다중 통신장치”는 제1도와 제2도에서 도시되는 바와 같이 각종 램프나 모터, 또는 액츄에이터 등의 전장품의 동작을 제어하는 다수개의 제어신호발생수단을 포함하는 하나의 중앙제어부(100)와, 상기 제어신호발생수단의 제어를 받는 전장품을 포함하는 다수개의 단말부(전방단말부, 후방단말부, ECU단말부, 도어1단말부...도어n단말부)(200)-(800) 상호간에 직렬통신을 행함과 동시에 전방단말부에서 다수의 아날로그 신호를 시분할 방식으로 멀티플렉싱하여 ECU단말부로 전송하고 ECU단말부에서 수신하기 위한 것으로, 이의 상세한 구성 및 작용을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

아래의 실시예에 있어서는 각종의 제어신호 또는 전장품의 상태신호에 해당하는 디지털신호의 비트수를 28개로 한정하고, 전방단말부로부터 ECU단말부로 전송되는 아날로그신호의 수를 8개로 한정한다.

따라서, 전송되는 직렬 데이타 비트열을 28비트이며, 전송되는 아날로그신호의 종류는 8개가 된다.

[실시예]

본 발명 “자동차 시분할 직렬다중통신장치”의 기술적 사상에 따른 실시예는 제1도에 도시된 바와 같이 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 데이터비트열을 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 전방단말부와 후방단말부로부터 전장품 상태 신호를 전송받아 정지등 단선, 미등 단선, 도어 개폐상태, 트렁크 개폐상태, 방향지시등 단선 상태를 표시해주며 전장품들의 조작스위치의 온/오프 상태를 디지털 신호로 변환하여 단말부로 전송해주며 시스템의 동작을 제어하는 시스템클럭을 발생하여 단말부로 전송해주는 중앙제어부(100)외; 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 중앙제어부로부터 전송되며 자동차 앞부분에 위치한 방향지시등과 안개등과 미등과 혼과 전조등의 동작을 제어하는 신호를 수신하여 상기 방향지시등과 안개등과 미등과 혼과 전조등을 동작시키며 미등과 방향지시등의 단선 신호를 전송함과 동시에 각종의 센서들로 부터의 아날로그 신호를 시스템 클럭에 맞추어 시분할 방식으로 멀티플렉싱하여 별도의 아날로그 신호선을 통하여 전송해주는 전방단말부(200)와; 상기 중앙제어부(100)에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신함과 동시에 상기 전방단말부로부터 전송되어오는 멀티플렉싱된 아날로그신호를 차동증폭수단을 이용하여 수신한 다음 ECU와 에어콘에 공급해주는 ECU단말부(300)와; 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 운전석 도어(Door)에 설치된 파워윈도우(Power Window) 제어 스위치와 도어 로크(Lock)/언로크(Unlock) 스위치와 트렁크 오픈액츄에이터 제어스위치의 온/오프 상태를 디지털신호로 변환하여 전송하며 상기 중앙제어부(100)로부터 전송된 상기 미등제어 신호를 수신하여 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어1단말부(400)와; 조수석에 설치되어 있으며 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 도어1단말부(400)로부터 전송된 조수석 파워윈도우와 조수석도어의 제어신호를 수신하고 중앙제어부로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 조수석 파워윈도우와 상기 조수석 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어2단말부(500)와; 뒷좌석 좌측에 위치하며 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 도어1단말부(400)로부터 전송된 뒷좌석 좌측 파워윈도우와 뒷좌석 좌측 도어의 로크/언로크 제어신호를 수신하고 상기 중앙제어부(100)로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 뒷좌석 좌측 파워윈도우와 상기 뒷좌석 좌측 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어3단말부(600)와; 뒷좌석 우측에 위치하며 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터 비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 도어1단말부(400)로부터 전송된 뒷좌석 우측 파워윈도우와 뒷좌석 우측 도어의 로크/언로크 제어신호를 수신하고 상기 중앙제어부(100)로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 뒷좌석 우측 파워윈도우와 상기 뒷좌석 우측 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어4단말부(700)와; 차의 뒷부분에 위치하며 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터 비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 중앙제어부(100)로부터 전송되며 자동차 뒷부분에 위치한 방향지시등과 미등과 정지등과 후진등의 동작을 제어하는 신호를 수신하여 상기 방향지시등과 상기 미등과 상기 정지등과 상기 미등을 동작시키며 미등과 방향지시등과 정지등과 후진등의 단선 신호와 도어와 트렁크의 개폐상태신호를 전송하는 기능을 행하는 후방단말부(800)를 포함하여 구성된다.

또한, 제3도에 도시된 바와 같이 중앙제어부(100)는 정지등과, 미등과, 방향지시등과 후진등의 단선여부와 도어와 트렁크의 개폐 상태와 연료부족상태를 표시해주는 표시부(110)와; 상기 표시부(110)를 구동해주는 스위칭수단들로 이루어진 표시부구동부(120)와; 전조등 스위치와, 미등 스위치와, 브레이크 페달의 가압상태에 따라 동작되는 정지등 스위치와 안개등 스위치와 혼 스위치와 뒷유리창 열선동작 스위치와 방향 지시등 스위치와 비상등 스위치와 스위치의 온/오프 상태를 디지털 신호로 변환해주기 위한 저항으로 이루어진 제어신호 발생부(130)와; 상기 제어신호 발생부(130)의 신호를 읽어들여 상기 데이터비트열중의 소정의 비트들을 생성하여 주며 상기 데이터비트열 중의 비트들 중에서 상기 전방단말부(200)와 후방단말부(800)에서 전송된 비트들을 읽어들여 정지등과, 미등과, 방향지시등의 단선 여부와 도어 개폐상태와 트렁크 개폐상태를 하이(High), 로우(Low)의 디지털 신호로 출력하여 상기 표시부구동부(120)에 인가함과 동시에 시스템클럭을 생성해주는 마이컴부(140)와; 상기 마이컴부(140)로부터 시스템클럭을 인가받아 단말부로 전송해주는 클럭송신부(150)와; 상기 소정의 데이터비트열 중의 소정의 비트들에 해당하는 신호를 상기 마이컴부(140)의 직렬데이터출력단자로부터 인가받아 스위칭수단을 이용하여 단말부로 송신해줌과 동시에 상기 소정의 데이터비트열을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하는 신호송수신부(160)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 마이컴부(140)는 디지털신호의 입/출력 기능과 논리 및 연산능력을 갖춘 디지털신호처리수단과; 상기 디지털신호처리수단의 클럭을 발생시키기 위한 수정발진자를 포함하여 구성된다.

또한, 제5도에 도시된 바와 같이 전방단말부(200)는 미등과 방향지시등과 전조등과 안개등과 혼으로 이루어진 부하부(210)와; 상기 부하부(210)의 각각의 전장품을 구동해주는 스위칭수단으로 이루어진 부하구동부(220)와; 8개의 아날로그 센서들로부터 신호를 인가받아 상기 시스템 클럭에 동기시켜 시분할 방식으로 멀티플렉싱한 다음 버퍼(buffer)를 거쳐 별도의 아날로그 신호 전송선을 통하여 ECU단말부(300)로 전송해주는 아날로그 신호 송신부(230)와; 중앙제어부(100)로부터 전송되어온 시스템 클럭을 읽어들여 신호 송/수신의 기준으로 사용하며 상기 부하구동부(220)로부터 미등과 방향지시등의 단선상태신호를 읽어들여 상기 데이터비트열 중의 소정의 비트들을 생성하여 주며 상기 데이터비트열 중의 비트들 중에서 상기 중앙제어부(100)에서 전송된 비트들을 읽어들여 미등과 방향지시등과 전조등과 안개등과 혼의 구동신호를 부하구동부(220)에 인가해줌과 동시에 상기 아날로그신호 송신부(230)에 8채널의 아날로그 신호를 멀티플렉싱시키기 위한 제어신호를 공급해주는 전방단말 마이컴부(240)와; 상기 중앙제어부(100)로부터 전송되어온 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하여 상기 전방단말 마이컴부(240)에 인가해주는 클럭수신부(250)와; 상기 소정의 데이터비트열 중의 소정의 비트들에 해당하는 신호를 상기 전방단말 마이컴부(240)로부터 인가받아 스위칭수단을 이용하여 중앙제어부(100)로 전송해줌과 동시에 상기 소정의 데이터비트열을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하는 신호송수신부(260)와; 상기 부하부(210)의 부하의 단선여부와 상기 부하구동부(220)의 해당 스위칭수단의 온/오프 상태에 따라 결정되는 12V 레벨의 디지털 신호를 5V 레벨의 디지털 신호로 변환하여 상기 전방단말 마이컴부(240)에 인가하여 주는 레벨변환부(270)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 아날로그 신호 송신부(230)는 8개의 아날로그 스위치와 하나의 버퍼로 구성된다.

또한, 상기 ECU단말부(300)는 멀티플렉싱된 다음 전송되어온 아날로그신호를 차동증폭수단을 이용하여 수신하고, 중앙제어부(100)로부터 전송되어온 시스템 클럭을 광절연 스위칭 수단을 이용하여 수신한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 “자동차 시분할 직렬다중통신장치”의 기술적 사상에 따른 실시예의 동작을 제1도 내지 제22도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명 시분할 직렬다중통신장치의 동작은 중앙제어부(100)에서 발생되는 시스템클럭에 의해 제어되는데, 상기 중앙제어부(100)의 Oc 단자에서 시스템클럭 신호가 출력되며 파형은 제12(a)도와 같다.

상기 시스템클럭 신호는 두 개의 저항(2.2kOhm, 4.7kOhm)과 트랜지스터 Q1으로 이루어진 시스템클럭 송신부를 구동하여 시스템클럭 신호가 시스템클럭 전송선을 통하여 각각의 단말부로 전송되고, 상기 각각의 단말부로 전송된 신호는 광절연스위칭수단(IS3, IS4, IS6, IS8, IS10, IS12, IS14)을 통하여 수신되어 제12(b)도와 같은 모양으로 각 단말부의 시스템클럭 신호 입력단자인 Ic 단자에 인가된다.

또한, ECU단말부를 제외한 상기 각각의 단말부(200, 400, 500, 600, 700, 800) 또는 중앙제어부(100)는 Id 단자에 인가된 데이터비트열 중의 소정비트를 읽어들이거나 데이터비트열 중의 소정비트 신호를 Od 단자에 출력하여 신호송신부와 데이터버스선을 통하여 ECU단말부를 제외한 각각의 단말부(200, 400, 500, 600, 700, 800) 또는 중앙제어부(100)로 전송하는 기능을 시스템클럭의 진행에 따라 행하게 된다.

상기 데이터비트열을 28비트로 구성되며 각 비트마다 송신측과 수신측이 할당된다. 이때 송신측과 수신측은 각각 2곳 이상 할당하여 사용할 수 있고, 상기 송신측이 2곳 이상인 경우는 상기 수신측의 Id 단자에 송신측 Od 단자들의 신호가 노아(NOR)가 되어 나타난다.

상기 송신측이 2곳인 데이터비트열의 20번째 22번째 23번째 비트를 예로 들면 송신측이 전방단말부(200)와 후방단말부(800)이며 수신측은 중앙제어부(100)가 된다.

또한, 미등 단선상태신호에 할당된 20번째 비트의 경우 중앙제어부(100)의 미등 스위치(SW1)가 온(on)인 경우는 미등의 단선 여부에 관계없이 Id=“1”[제12(c)도]이 되는데, 이것은 전방단말부(200)의 Od의 상태 “0”[제12(f)도]과 후방단말부(800)의 Od의 상태 “0”[제12(g)도]이 NOR가 되어 나타난 결과이다.

한편, 상기 중앙제어부(100)의 스위치 SW1이 오프(off)일때 전방단말부(200)의 미등이 단선된 경우에는 데이터비트열 20번째 비트 위치에서 전방 단말부(200)의 Od=“1”이 되고, 후방단말부(800)의 미등이 단선된 경우에는 데이터비트열 20번째 비트 위치에서 후방단말부(800)의 Od=“1”이 된다.

상기 전방단말부(200)와 후방단말부(800)의 미등중 하나 이상의 미등이 단선되면 중앙제어부(100)와 각 단말부의 Id 단자에 인가되는 신호는 데이터비트열의 20번째 비트에서 “0”이 된다[제12(c)도].

상기 데이터비트열의 20번째 비트가 “0”이면 중앙제어부는 LAMP1을 구동하여 점등시키는데, 이때 LAMP1은 로우빔전조등이 단선인 경우에도 점등되도록 시스템이 구성된다.

한편, 해당 스위치가 온(on)인 경우는 해당 LAMP의 단선상태를 알수 없다.

제4도에 도시된 바와 같이 중앙제어부는 다음과 같이 동작된다.

중앙제어부의 주요부분인 마이크로컨트롤러는 crystal X1을 연결하여 마이크로컨트롤러의 클럭신호를 발생한다.

VDD와 VSS는 전원단자

O1~O7은 LAMP1~LAMP7을 구동하기 위한 출력단자

Oc는 시스템클럭 출력단자이며, Oc 단자의 신호는 2.2k 저항과 4.7k 저항과 Q1으로 이루어진 시스템클럭송신부를 통하여 시스템클럭이 각 단말부로 전송된다.

Od는 데이터비트열의 각각의 비트에 해당하는 스위치가 온(on)이 된 경우 해당 비트 위치에서 “하이”상태로 되어 2.2k 저항과 4.7k 저항 Q2로 이루어진 데이터 송신부를 통하여 데이터비트열의 비트를 구성하는 전장품제어신호가 전송된다.

SW1(미등제어신호)이 온(on)이 된 경우를 예로들면 SW1이 온(on)이면 I1이 “로우”상태가 되고, 데이터비트열의 첫번째 비트 위치에서 Od는 “하이”상태가 된다.[제12(e)도상의 1]

SW2 이하 SW10의 동작에 대하여도 같은 방법으로 동작된다.

SW11(비상등 스위치)이 온(on)이 된 경우는 I6와 I7이 동시에 “로우”상태가 되고, 데이터 비트열의 여섯번째와 일곱번째 비트 위치에서 Od는 “하이”상태가 된다.[제12(d)도상의 7,8]

중앙제어부에서는 데이터비트열 1번째부터 10번째까지의 비트신호를 송신하게 된다.

데이터비트열 11번째부터 19번째까지의 비트신호에 대하여는 중앙제어부는 송/수신을 하지 않는다.

중앙제어부는 데이터비트열 20~28번째 비트를 수신한다.[Id 단자를 통하여]

20~28번째 비트는 전장품의 단선상태 및 작동상태에 해당하는 신호이다.

20번째 비트를 수신하는 경우 20번째 비트신호의 중간 시점인 시스템클럭 도상 20의 시점에서 수신한다.[제12(a)도의 20]

위와 같은 방법으로[비트신호송신과 수신시간 관계) 수신하면 비트신호가 송신된후 약 100μsec 후에 수신하게 된다.

데이터 비트열 20, 22, 23번째의 경우.[제12(f),(g)도 참조]

전방단말부(200) Od 신호와 후방단말부(800) Od 신호가 NOR가 되어 각 단말부 및 중앙제어부(100)의 Id 단자에 나타나는데, 22번 비트[좌회전지시등 단선상태신호]를 예로들면 상기 전방단말부의 좌회전지시등이 단선된 경우 제12(f)도의 22로 표시된 부분이 “하이”가 된다.[좌회전지시등 스위치가 오프(off)일때 단선검출이 가능하다. 이때 좌회전지시등제어신호(5번비트)는 상기 중앙제어부의 Od에서는 “로우”(제12(d)도)가 되고 각 단말부의 Id에서는 “하이”(제12(c)도)가 된다]

한편, 후방단말부의 좌회전지시등이 단선된 경우 제12(f)도의 22로 표시된 부분이 “하이”가 된다.[좌회전지시등 스위치가 오프(off)일때 단선검출이 가능하다. 이때 좌회전지시등제어신호(5번비트)는 중앙제어부 Od에서는 “로우”(제12(d)도)가 되고 각 단말부의 Id에서는 “하이”(제12(c)도)가 된다]

전체적으로 보면 중앙제어부 및 각 단말부의 데이터 입력단자인 Id에 인가되는 신호는 중앙제어부와 각 단말부의 데이터 출력단자인 Od의 신호들의 노아(NOR)로 되어 있다.

즉, ID=NOR(Od1, Od2, Od3, Od4)

상기 Od1~Od4는 중앙제어부와 전방단말부와 도어1단말부와 후방단말부의 데이터 출력단자 Od를 말함.

상기 Id는 중앙제어부와 각 단말부의 데이터 입력단자 Id를 말함.

[데이터비트열 비트별 설명(제12도의 타이밍도 참조]

데이터비트열 1번비트[미등제어신호] : 중앙제어부 SW1이 온(on)이면 제12(d)도의 1은 “하이”, 제12(c)도의 1은 “로우”, 전방단말부 O1은 “하이”, LAMP8, 9(전방미등) 점등, 후방단말부 O1은 “하이”, LAMP22(번호판등), LAMP23, 24(후방미등) 점등, 도어 1, 2, 3, 4단말부의 LAMP18, 19, 20, 21(야간인식등) 점등.

데이터비트열 2번비트[로우빔전조등제어신호] : 중앙제어부 SW2이 온(on)이면 제12(d)도의 2는 “하이”, 제12(c)도의 2는 “로우”, 전방단말부 O2는 “하이”, LAMP10, 11(로우빔전조등) 점등.

데이터비트열 3번비트[하이빔전조등제어신호] : 중앙제어부 SW3이 온(on)이면 제12(d)도의 3은 “하이”, 제12(c)도의 3은 “로우”, 전방단말부 O3은 “하이”, LAMP12, 13(하이빔전조등) 점등.

데이터비트열 4번비트[안개등제어신호] : 중앙제어부 SW4이 온(on)이면 제12(d)도의 4는 “하이”, 제12(c)도의 4는 “로우”, 전방단말부 O4는 “하이”, LAMP 14, 15(안개등) 점등.

데이터비트열 5번비트[혼제어신호] : 중앙제어부 SW5이 온(on)이면 제12(d)도의 5는 “하이”, 제12(c)도의 5는 “로우”, 전방단말부 O5는 “하이”, 혼(horn) 울림.

데이터비트열 6번비트(좌회전지시등제어신호) : 중앙제어부 SW6 또는 SW11이 온(on)이면 제12(d)도의 6은 “하이”, 제12(c)도의 6은 “로우”, 전방단말부 O6는 “하이”, LAMP16(전방 좌회전지시등) 점등, 후방단말부 O2는 “하이”, LAMP25(후방 좌회전 지시등) 점등.

데이터비트열 7번비트(우회전지시등제어신호) : 중앙제어부 SW7 또는 SW11이 온(on)이면 제12(d)도의 7은 “하이”, 제12(c)도의 7은 “로우”, 전방단말부 O7은 “하이”, LAMP17(전방 우회전지시등) 점등, 후방단말부 O3는 “하이”, LAMP26(후방 우회전 지시등) 점등.

데이터비트열 8번비트(정지등제어신호) : 중앙제어부 SW8이 온(on)이면 제12(d)도의 8은 “하이”, 제12(c)도의 8은 “로우”, 후방단말부 O4는 “하이”, LAMP27, 28(정지등) 점등.

데이터비트열 9번비트(뒷유리창열선제어신호) : 중앙제어부 SW9가 온(on)이면 제12(d)도의 9는 “하이”, 제12(c)도의 9는 “로우”, 후방단말부 O5는 “하이”, H(뒷유리창열선) 동작.

데이터비트열 10번비트(후진등제어신호) : 중앙제어부 SW10가 온(on)이면 제12(d)도의 10은 “하이”, 제12(c)도의 10은 “로우”, 후방단말부 O6는 “하이”, LAMP29, LAMP30(후진등) 점등.

데이터비트열 11번비트(도어2선택신호) : 도어1단말부 SW12 또는 SW13이 온(on)이면 제12(e)도의 11은 “하이”, 제12(c)도의 11은 “로우”.

데이터비트열 12번비트(도어3선택신호) : 도어1단말부 SW14 또는 SW15가 온(on)이면 제12(e)도의 12는 “하이”, 제12(c)도의 12는 “로우”.

데이터비트열 13번비트(도어4선택신호) : 도어1단말부 SW16 또는 SW17이 온(on)이면 제12(e)도의 13은 “하이”, 제12(c)도의 13는 “로우”.

데이터비트열 14번비트(파워윈도우 업 신호) : 도어1단말부 SW12 또는 SW14 또는 SW16이 온(on)이면 제12(e)도의 14는 “하이”, 제12(c)도의 14는 “로우”.

데이터비트열 15번비트(파워윈도우 다운 신호) : 도어1단말부 SW13 또는 SW15 또는 SW17이 온(on)이면 제12(e)도의 15는 “하이”, 제12(c)도의 15는 “로우”.

데이터비트열 16번비트(도어로크신호) : 도어1단말부 SW18이 로크이면 제12(e)도의 16는 “하이”, 제12(c)도의 16은 “로우”.

데이터비트열 17번비트(도어 언로크 신호) : 도어1단말부 SW18이 언로크이면 제12(e)도의 17은 “하이”, 제12(c)도의 17은 “로우”.

데이터비트열 18번비트(파워윈도우 로크 신호) : 도어1단말부 SW19가 온(on)이면 제12(e)도의 18은 “하이”, 제12(c)도의 18은 “로우”.

데이터비트열 19번비트(트렁크오픈액츄에이터 제어신호) : 도어1단말부 SW20이 온(on)이면 제12(e)도의 19는 “하이”, 제12(c)도의 19는 “로우”.

데이터비트열 20번비트(미등단선상태 신호) : 전방단말부 미등(LAMP8, LAMP9)이 단선되면 제12(f)도의 20은 “하이”, 제12(c)도의 20은 “로우”.

후방단말부 미등(LAM23, LAMP24)이 단선되면 제12(g)도의 20은 “하이”, 제12(c)도의 20은 “로우”

데이터비트열 21번비트(로우빔전조등 단선상태 신호) : 전방단말부 로우빔 전조등(LAMP10, LAMP11)이 단선되면 제12(f)도의 21은 “하이”, 제12(c)도의 21은 “로우”.

데이터비트열 22번비트(좌회전지시등 단선상태 신호) : 전방단말부 좌회전 지시등(LAMP16)이 단선되면 제12(f)도의 22는 “하이”, 제12(c)도의 22는 “로우”.

후방단말부 좌회전지시등(LAMP25)이 단선되면 제12(g)도의 22는 “하이”, 제12(c)도의 22는 “로우”.

데이터비트열 23번비트(우회전지시등 단선상태 신호) : 전방단말부 우회전 지시등(LAMP17)이 단선되면 제12(f)도의 23은 “하이”, 제12(c)도의 23은 “로우”.

후방단말부 좌회전지시등(LAM26)이 단선되면 제12(g)도의 23은 “하이”, 제12(c)도의 23은 “로우”.

데이터비트열 24번비트(정지등 단선상태 신호) : 후방단말부 정지등(LAMP27, LAMP28)이 단선되면 제12(g)도의 24는 “하이”, 제12(c)도의 24는 “로우”.

데이터비트열 25번비트(후진등 단선상태 신호) : 후방단말부 후진등(LAMP29, LAMP30)이 모두 단선되면 제12(g)도의 25는 “하이”, 제12(c)도의 25는 “로우”.

데이터비트열 26번비트(도어열림상태 신호) : 후방단말부의 SW30, SW31, SW32, SW33 중 하나 이상이 온(on)되면 제12(g)도의 26은 “하이”, 제12(c)도의 26은 “로우”.

상기 SW30이 온(on)이면 도어1이 열린 상태, 상기 SW31이 온(on)이면 도어2가 열린 상태, 상기 SW32가 온(on)이면 도어3이 열린 상태, SW33이 온(on)이면 도어4가 열린 상태.

데이터비트열 27번비트(트렁크열림상태 신호) : 후방단말부의 SW34가 온(on)되면 제12(g)도의 27은 “하이”, 제12(c)도의 27은 “로우”.

데이터비트열 28번비트(연료부족상태 신호) : 후방단말부의 SW35가 온(on)되면 제12(g)도의 28은 “하이”, 제12(c)도의 28은 “로우”.

상기 중앙제어부의 시스템클럭의 발생을 설명하면 다음과 같다.

중앙제어부 Oc 단자에 출력되는 신호는 제12(a)도와 같은데, 처음의 200μsec 시작비트는 중앙제어부와 각 단말부를 동기시키기위한 신호로 시작비트에 뒤이어 계속되는 클럭신호와 구별하기 위하여 펄스폭을 클럭펄스 폭의 2배인 200μsec로 한다.

상기 시작비트가 끝나면서 데이터비트열을 생성하고 수신하는 동작의 기준신호가 되는 클럭신호를 발생하게 되는데, 이때 한 비트의 클럭신호는 100μsec의 “0”상태와 100μsec의 “1”상태로 구성된다.[각 단말부의 Ic 단자에 인가되는 클럭은 제12(b)도와 같이 그 위상이 반대가 된다]

또한, 데이터비트열중의 한 비트를 송/수신하는 경우에 클럭신호 한 주기의 시작위치에서 송신하고, 상기 클럭신호 한 주기의 중간 시점에서 읽어들인다.[제12(a)도상의 숫자로 표시된 시점]

상기 중앙제어부의 단선표시등(LAMP1, LAMP2, LAMP3, LAMP4)과 상태표시등(LAMP5, LAMP6, LAMP7)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

LAMP1은 미등과 로우빔전조등의 단선 표시등으로 미등의 단선이나 로우빔전조등의 단선상태로 표시한다.

(1) 미등스위치 SW1이 온(on)이고, 로우빔전조등 스위치 SW2가 온(on)인 경우 :

중앙제어부의 I1=“0”, I2=“0”→제12(d)도의 1=“1”, 제12(d)도의 2=“1”→제12(c)도의 1=“0”, 제12(c)도의 2=“0”→전방단말부 마이컴의 O1=“1”, O2=“1”.

또한, 후방단말부 마이컴의 O1=“1”, 도어1단말부 마이컴의 O1=“1”, 도어2,3,4단말부의 O5=“1”→전방단말부 미등(LAMP8, 9)과 로우빔전조등(LAMP10, 11) 점등, 후방단말부 미등(LAMP23, 24)과 번호판등(LAMP22) 점등, 도어1단말부 야간인식등(LAMP18) 점등, 도어2단말부 야간인식등(LAMP19), 도어3단말부 야간인식등(LAMP20) 점등, 도어4단말부 야간인식등(LAMP21) 점등.

전방단말부의 미등단선신호 S1=O1.NOR.[I1.AND.I2]은 O1=“1”이므로 I1, I2의 값에 관계없이 S1은 “0”이 되고, 상기 S1=“0”이면 제12(f)도의 20=“0”이 되며, 로우빔전조등 단선신호 S2=O2.NOR.I3는 O2=“1”이므로 I3에 관계없이 S2는 “0”이 되고, 상기 S2=“0”이면 제12(f)도의 21=“0”이 된다.

후방단말부의 미등단선신호 S1=O1.NOR.[I4.AND.I5]은 O1=“1”이므로 I4, I5의 값에 관계없이 S1은 “0”이 되고, 상기 S1=“0”이면 제12(g)도의 20=“0”이 된다.

결과적으로 제12(f)도의 20=“0”, 제12(g)도의 20=“0”이므로 제12(c)도의 20=“1”이 되며 그 결과 중앙제어부의 플로우 챠트(제16도)상의 R1=“1”이 되고, 제12(f)도의 21=“0”이므로 제12(c)도의 21=“1”이 되며 그 결과 중앙제어부의 플로우 챠트(제16도)상의 R2=“1”이 된다.

따라서, 중앙제어부의 R1=“1”, R2=“1”이므로 O1=“0”[R1과 R2중 적어도 하나가 “0”일때 O1=“1”이 됨; 제16도의 (106)참조]

(2) 미등스위치 SW1이 온(on)이고, 로우빔전조등 스위치 SW2가 오프(off)인 경우[로우빔전조등 LAMP10, 11단선인 경우] :

중앙제어부의 I1=“0”, I2=“1”→제12(d)도의 1=“1”, 제12(d)도의 2=“0”→제12(c)도의 1=“0”, 제12(c)도의 2=“1”→전방단말부 마이컴의 O1=“1”, O2=“0”.

후방단말부 마이컴의 O1=“1”, 도어1단말부 마이컴의 O1=“1”, 도어2,3,4단말부의 O5=“1”→전방단말부 미등(LAMP8, 9) 점등, 후방단말부 미등(LAMP18)과 번호판등(LAMP22) 점등, 도어1단말부 야간인식등(LAMP18) 점등, 도어2단말부 야간인식등(LAMP19), 도어3단말부 야간인식등(LAMP20) 점등, 도어4단말부 야간인식등(LAMP21)이 점등된다.

전방단말부의 미등단선신호 S1=O1.NOR.[I1.AND.I2]은 O1=“1”이므로 I1, I2의 값에 관계없이 S1은 “0”이 되고, 상기 S1=“0”이면 제12(f)도의 20=“0”이 되며, 로우빔전조등 단선신호 S2=O2.NOR.I3는 O2=“0”이므로 I3의 반전값이 되고, LAMP10, LAMP11이 모두 단선인 경우 I3=“0”이 되어 S2=“1”이 되며, 상기 S2=“1”이면 제12(f)도의 21=“1”이 된다.

후방단말부의 미등단선신호 S1=O1.NOR.[I4.AND.I5]은 O1=“1”이므로 I4, I5의 값에 관계없이 S1은 “0”이 되고, 상기 S1=“0”이면 제12(g)도의 20=“0”이 된다.

결과적으로 제12(f)도의 20=“0”, 제12(g)도의 20=“0”이므로 제12(c)도의 20=“1”이 되며 그 결과 중앙제어부의 플로우 챠트(제16도)상의 R1=“1”이 되고, 제12(f)도의 21=“1”이므로 제12(c)도의 21=“0”이 되며 그 결과 중앙제어부의 플로우 챠트(제16도)상의 R2=“0”이 된다.

따라서, 중앙제어부의 R1=“1”, R2=“0”이므로 O1=“1”[R1과 R2중 적어도 하나가 “0”일때 O1=“1”이 됨; 제16도의 (106)참조]→미등이나 로우빔전조등의 단선표시등인 LAMP1이 점등되어 4개의 미등(전방 : LAMP8, 9, 후방 : LAMP23, 24)중 하나 이상이 단선이거나 2개의 로우빔전조등(LAMP10, 11이 모두 단선된 것을 알 수 있다.

그러나, 이때 미등스위치 SW1이 온(on)이고, 로우빔전조등스위치 SW2가 오프(off)이므로 로우빔전조등(LAMP10, 11)이 모두 단선임을 알 수 있다.

(3) 미등스위치 SW1이 오프(off), 로우빔전조등 스위치 SW2가 온(on)인 경우[전방미등 LAMP8이 단선된 경우] :

중앙제어부의 I1=“1”, I2=“0”→제12(d)도의 1=“0”, 제12(d)도의 2=“1”→제12(c)도의 1=“1”, 제12(c)도의 2=“0”→전방단말부 마이컴의 O1=“0”, O2=“1”.

후방단말부 마이컴의 O1=“0”, 도어1단말부 마이컴의 O1=“0”, 도어2,3,4단말부의 O5=“0”→전방단말부 미등(LAMP8, 9)소등, 로우빔전조등(LAMP10, 11) 점등, 후방단말부 미등(LAMP23, 24)과 번호판등(LAMP22) 소등, 도어1,2,3,4단말부 야간인식등(LAMP18, 19, 20, 21) 소등.

전방단말부의 미등단선신호 S1=O1.NOR.[I1.AND.I2]은 O1=“0”이므로 S1=NOT[I1.AND.I2]이 되고, 전방단말부 미등(LAMP8)이 단선이면 전방단말부 마이컴의 I1=“0”이 되며, 상기 I1=“0”이면 S1=“1”이 되고, 상기 S1=“1”이면 제12(f)도의 20=“1”이 된다.

또한, 로우빔전조등단선신호 S2=O2.NOR.I3는 O2=“1”이므로 I3의 값에 관계없이 S2=“0”→제12(f)도의 21=“0”이 된다.

후방단말부의 미등단선신호 S1=O1.NOR.[I4.AND.I5]은 O1=“0”이므로 S1=NOT[I4.AND.I5]이 되고, 전방단말부의 미등(LAMP8)만 단선된 경우 I4=I5=“1”이 되며 그 결과 S1=“0”→제12(g)도의 20=“0”이 된다.

결과적으로 제12(f)도의 20=“1”, 제12(g)도의 20=“0”이므로 제12(c)도의 20=“0”이 되며 그 결과 중앙제어부의 플로우 챠트(제16도)상의 R1=“0”이 되고, 제12(f)도의 21=“0”이므로 제12(c)도의 21=“1”이 되며 그 결과 중앙제어부의 플로우 챠트(제16도)상의 R1=“0”이 된다.

따라서, 중앙제어부의 R1=“0”, R2=“1”이므로 O1=“1”[R1과 R2중 적어도 하나가 “0”일때 O1=“1”이 됨]→미등이나 로우빔전조등의 단선표시등인 LAMP1이 점등되어 4개의 미등(전방 : LAMP8, 9, 후방 : LAMP23, 24)중 하나가 단선이거나 2개의 로우빔전조등(LAMP10, 11) 모두 단선된 것임을 알 수 있다.

그러나, 이때 미등스위치 SW1이 오프(off)이고, 로우빔전조등스위치 SW2가 온(on)이므로 4개의 미등(LAMP8, 9, 23, 24)중 하나 이상이 단선되었음을 알 수 있다.

또한, LAMP8 이외의 다른 미등(LAMP9, 23, 24)이 단선인 경우에도 미등, 로우빔전조등단선표시등(LAMP1)이 점등되어 미등의 단선을 표시함을 알 수 있다.

(4) 미등스위치 SW1이 오프(off), 로우빔전조등스위치 SW2가 오프(off)인 경우 :

LAMP1이 점등된 경우 미등(LAMP8, 9, 23, 24)중 하나 이상이 단선되거나 로우빔전조등(LAMP10, 11)이 모두 단선임을 알 수 있다.

이때 미등스위치를 온(on)하여 LAMP1이 소등되면 미등(LAMP8, 9, 23, 24)중 하나 이상이 단선된 것임을 알 수 있고, 상기 로우빔전조등 스위치를 온(on)하여 LAMP1이 소등되면 로우빔전조등(LAMP10, 11)이 단선된 것임을 알 수 있다.

SW1이 온(on)이고, SW2가 오프(off)일때 LAMP1이 점등되고, SW1이 오프(off)이고, SW2가 온(on)일때도 LAMP1이 점등되면 미등(LAMP8, 9, 23, 24)중 하나 이상이 단선 상태이며, 동시에 로우빔전조등(LAMP10, 11)도 단선된 것임을 알 수 있다.

LAMP2는 방향지시등, 단선표시등으로 좌회전지시등 단선이나 우회전지시등의 단선상태를 표시해준다.

(1) 좌회전스위치 SW6이 온(on)이고, 우회전스위치 SW7이 오프(off)인 경우[비상등스위치 SW11이 오프(off)] :

전방좌회전지시등(LAMP16), 후방좌회전지시등(LAMP25), 전방우회전지시등(LAMP17), 후방우회전지시등(LAMP26)중에 하나 이상이 단선되면 LAMP2가 점등되어 방향지시등 4개중 하나 이상이 단선되었음을 표시해준다.

LAMP5, LAMP6, LAMP7은 항상 동작[LAMP1, 2, 3, 4는 해당 스위치가 오프일때만 동작]

제16도에 도시된 중앙제어부의 플로우챠트(Flow Chart)를 설명하면 다음과 같다.

상기 CSIG는 중앙제어부 마이컴 내부의 레지스터로 0.4초동안 로우상태 0.4초동안 하이상태가 계속되도록 프로그램된 레지스터이다.

이렇게하면 I6=“0”인 경우[SW6(좌회전지시등스위치)이 온(on)이거나 또는 SW11(비상등스위치)이 온(on)인 경우]에는 데이터비트열의 6번째 비트가 0.4초동안 “0”, 0.4초 동안 “1”이 되어 전방단말부와 후방단말부에서 데이터비트열의 6번째 비트를 수신하여 좌회전지시등을 구동하면 좌회전지시등은 0.4초동안 점등, 0.4초동안 소등되어 점멸하게 된다.

I7=“0”인 경우[SW7(우회전지시등스위치)이 온(on)이거나 또는 SW11(비상등스위치)이 온(on)인 경우]에는 데이터비트열의 7번째 비트가 0.4초 동안 “0”, 0.4초 동안 “1”이 되어 전방단말부와 후방단말부에서 데이터 비트열의 7번째비트열을 수신하여 우회전지시등을 구동하면 0.4초동안 점등, 0.4초동안 소등되어 점멸하게 된다.

I6=“0”, I7=“0”인 경우[SW11(비상등스위치)이 온(on)인 경우] 데이터 비트열의 6번째, 7번째 비트가 0.4초동안 “0”, 0.4초동안 “1”이 되어 전방단말부와 후방단말부에서 수신하여 좌회전지시등과 우회전지시등을 구동하면 0.4초동안 점등, 0.4초동안 소등되어 점멸하게 된다.

R1은 데이터비트열중의 20번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 기억장치에 저장한 신호로서 전방단말부의 미등이 단선된 경우는 전방단말부의 Od가 데이터비트열의 20번째 비트의 위치에서(시간상으로) “1”이 되어[미등스위치가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부에서 데이터비트열 20번째 비트의 위치에서 Id=“0”이 되어 그 결과 R1=“0”이 된다.

후방단말부의 미등이 단선된 경우는 후방단말부의 Od가 데이터비트열중의 20번째 위치에서 “1”이 되어[미등스위치가 오프(off)인 경우] 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 20번째 위치에서 “0”이 되어 그결과 R1=“0”이 된다.

상기 전방단말부와 후방단말부의 미등이 동시에 단선된 경우는 전/후방단말부의 Id가 동시에 데이터비트열의 20번째 위치에서 “1”이 되어[미등스위치가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 20번째 위치에서 “0”이 되고, 그 결과 R1이 “0”이 된다.

R2는 데이터비트열중의 21번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 저장한 신호로서 로우빔전조등이 둘다 단선된 경우 전방단말부의 Od가 데이터비트열의 21번째 위치에서 “1”이 되어[로우빔전조등스위치가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 21번째 위치에서 “0”이 되고, 그 결과 R2가 “0”이 된다.

R1=“0”이거나 또는 R2=“0”이면, 중앙제어부 마이컴은 O1을 “1”로 만들어 LAMP1(미등, 로우빔전조등 단선표시등)을 점등시킨다.

위에서 설명한 바와 같은 과정에 의해 중앙제어부에 위치한 LAMP1은, 전방단말부에 위치한 미등(LAMP8, LAMP9) 또는 후방단말부에 위치한 미등(LAMP23, LAMP24)중 하나가 단선되거나[동시에 SW1이 오프(off)], 또는 로우빔전조등(LAMP10, LAMP11)이 둘 다 단선되면[동시에 SW2가 오프(off)] 점등된다.

R3는 데이터비트열중의 22번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 저장한 신호로서 전방단말부의 좌회전지시등[LAMP16]이 단선된 경우에 전방단말부의 Od가 데이터비트열의 22번째 비트의 위치에서(시간상으로) “1”이 되어[좌회전스위치 SW6가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부에서 데이터비트열 22번째 비트의 위치에서 Id=“0”이 되어 그 결과 R3=“0”이 된다.

후방단말부의 좌회전지시등[LAMP25]이 단선된 경우는 후방단말부의 Od가 데이터비트열중의 22번째 위치에서 “1”이 되어[좌회전스위치 SW6가 오프(off)인 경우] 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 22번째 위치에서 “0”이 되어 그 결과 R3=“0”이 된다.

상기 전방단말부와 후방단말부의 좌회전지시등이 동시에 단선된 경우는 전/후방단말부의 Id가 동시에 데이터비트열의 22번째 위치에서 “1”이 되어[좌회전스위치 SW6가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 22번째 위치에서 “0”이 되고, 그 결과 R3가 “0”이 된다.

R4는 데이터비트열중의 23번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 저장한 신호로서 전방단말부 우회전지시등이 단선된 경우 전방단말부의 Od가 데이터비트열의 23번째 위치에서 “1”이 되어[우회전지시등 스위치 SW7가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 23번째 위치에서 “0”이 되고, 그 결과 R4가 “0”이 된다.

후방단말부의 우회전지시등[lAMP26]이 단선된 경우는 후방단말부의 Od가 데이터비트열중의 23번째 위치에서 “1”이 되어[우회전스위치 SW7가 오프(off)인 경우] 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 23번째 위치에서 “0”이 되어 그 결과 R4=“0”이 된다.

상기 전방단말부와 후방단말부의 우회전지시등이 동시에 단선된 경우는 전/후방단말부의 Id가 동시에 데이터비트열의 23번째 위치에서 “1”이 되어[우회전스위치 SW7가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부의 Id가 데이터비트열의 23번째 위치에서 “0”이 되고, 그 결과 R4가 “0”이 된다.

R3=“0”이거나 또는 R4=“0”이면, 중앙제어부 마이컴은 O2를 “1”로 만들어 LAMP2(방향지시등 단선표시등)를 점등시킨다.

위에서 설명한 바와 같은 과정에 의해 중앙제어부에 위치한 LAMP2는, 전방단말부에 위치한 좌회전지시등(LAMP16)[동시에 좌회전지시등스위치 SW6, 비상등스위치 SW11이 오프(off)] 또는 우회전지시등(LAMP17)[동시에 우회전지시등스위치 SW7, 비상등스위치 SW11이 오프(off)] 또는 후방단말부에 위치한 좌회전지시등(LAMP25)[동시에 좌회전지시등스위치 SW6, 비상등스위치 SW11이 오프(off)] 또는 우회전지시등(LAMP26)[동시에 우회전지시등스위치 SW7, 비상등스위치 SW11이 오프(off)]중 하나가 단선되면 점등된다.

R5는 데이터비트열중의 24번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 기억장치에 저장한 신호로서 후방단말부의 정지등[LAMP27, LAMP28]중 하나 또는 둘다 단선된 경우에 후방단말부의 Od가 데이터비트열의 24번째 비트의 위치에서(시간상으로) “1”이 되어[정지등 스위치가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부에서 데이터비트열 24번째 비트의 위치에서 Id=“0”이 되어 그 결과 R5=“0”이 된다.

R5=0이 되면, O3를 “1”로 만들어 줌으로서 LAMP3[정지등단선표시등]를 점등시킨다.

R6은 데이터비트열중의 25번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 기억장치에 저장한 신호로서 후방단말부의 후진등[LAMP29, LAMP30]이 둘다 단선된 경우에 후방단말부의 Od가 데이터비트열의 25번째 비트의 위치에서(시간상으로) “1”이 되어[후진등스위치가 오프(off)인 경우], 그 결과 중앙제어부에서 데이터비트열 25번째 비트의 위치에서 Id=“0”이 되어 그 결과 R6=“0”이 된다.

R6=0이 되면, O4를 “1”로 만들어 줌으로서 LAMP4[후진등단선표시등]를 점등시킨다.

R7은 데이터비트열중의 26번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 기억장치에 저장한 신호로서 후방단말부의 도어열림스위치[SW30, 31, 32, 33]중 하나 이상이 온(on)(해당도어가 열려있을때 온(on)됨)되면 후방단말부의 I1이 “0”이 되고, 후방단말부의 Od는 데이터비트열 26번째 위치에서 “1”이 되어, 그 결과 중앙제어부의 Id는 데이터비트열의 26번째 비트 위치에서 “0”이 되어 그 결과 R7=“0”이 되고, R7=0이 되면 O5를 “1”로 만들어 LAMP5[도어열림상태표시등]를 점등시킨다.

R8은 데이터비트열중의 27번째 비트를 중앙제어부에서 수신하여 기억장치에 저장한 신호로서 후방단말부의 트렁크열림상태스위치[SW34]가 온(on)되면 후방단말부의 I2가 “0”이 되고, 후방단말부의 Od는 데이터비트열 27번째 위치에서 “1”이 되어 그 결과 중앙제어부의 Id는 데이터비트열의 27번째 비트 위치에서 “0”이 되어 그 결과 R8=0이 되고, R8=0이 되면 O6를 “1”로 만들어 LAMP6[도어열림상태표시등]을 점등시킨다.

R9는 데이터비트열중의 28번째 비트를 중앙제에부에서 수신하여 기억장치에 저장한 신호로서 후방단말부의 연료부족상태스위치[SW35]가 온(on)되면 후방단말부의 I3가 “0”이 되고, 후방단말부의 Od는 데이터비트열 28번째 위치에서 “1”이 되어 그 결과 중앙제어부의 Id는 데이터비트열의 28번째 비트 위치에서 “0”이 되어 그 결과 R9=0이 되고, R9=0이 되면 O7을 “1”로 만들어 LAMP7[연료부족상태표시등]을 점등시킨다.

10msec 지연시킨다[적절한 시간 지연, 시간자체의 크기는 의미는 없음]

시작으로 되돌아가 같은 과정을 되풀이한다. 혹 잡음등에 의하여 오동작 하였을시 반복되는 동작으로 인하여 즉시 교정됨.

제6도에 도시된 바와 같이 전방단말부는 다음과 같이 동작된다.

전방단말부는 Ic 단자에 인가되는 시스템클럭[제12(b)도]을 기준으로 하여 데이터비트열중의 소정의 비트를 수신하거나 송신하게 된다.

상기 전방단말부가 시스템클럭의 시작펄스를 인지하는 방법은 시작펄스의 폭이 클럭신호의 2배인 점을 이용한다. 그 과정은 다음과 같다.

Ic=“0”인가를 테스트하여 아니오(no)이면 다시 Ic=“0”인가를 테스트 한다.

상기 테스트를 계속하여 Ic=“0”이 되면 150μsec 지연 후 Ic를 테스트하여 “0”이면 시작펄스임을 알 수 있다[시작펄스가 아닌 경우는 Ic=“1”이 된다].

한편, 시작펄스가 아니면(Ic=“1”) 시작펄스인식 루틴을 계속한다.

제17도를 참조하여 전방단말부 플로우챠트(Flow Chart)를 설명하면 다음과 같다.

제11도에 도시된 레벨변환부(270)는 다음과 같이 동작된다.

레벨변환부(270)는 12V 레벨을 5V 레벨로 변환하여 주는 회로로서, MOSFET가 온(on)인 경우 레벨변환부(270)의 출력은 “로우”가 되고, 오프(off)인 경우는 LAMP가 단선상태이면 출력단자가 “로우”가 된다.

또한, 단선되지 않은 경우는 LAMP의 필라멘트[저항값이 30Ohm(약 5W)이내]를 통하여 전원 12V가 인가되어 레벨변환부(270)의 출력단자에 5V 로직에 해당하는 “하이”상태가 출력된다.

제8도에 도시된 도어1단말부는 다음과 같이 동작된다.

도어1단말부는 Ic 단자에 인가되는 시스템클럭[타이밍도(b)]을 기준으로 하여 데이터비트열중의 소정의 비트를 수신하거나 송신하게 된다.

상기 도어1단말부가 시스템클럭의 시작펄스를 인지하는 방법은 시작펄스의 폭이 클럭신호의 2배인점을 이용한다. 그 과정은 다음과 같다.

Ic=“0”인가를 테스트하여 아니오(no)이면 다시 Ic=“0”인가를 테스트 한다.

상기 테스트를 계속하여 Ic=“0”이 되면 150μsec 지연 후 Ic를 테스트하여 “0”이면 시작펄스임을 알 수 있다[시작펄스가 아닌 경우는 Ic=“1”이 된다].

시작펄스가 아니면(Ic=“1”) 시작펄스인식 루틴을 계속한다.

제18도를 참조하여 도어1단말부 플로우챠트(Flow Chart)를 설명하면 다음과 같다.

S1[도어2선택신호] : 도어2파워윈도우업스위치 SW12가 온(on)이면 I1=“0”, 도어2파워윈도우다운스위치 SW13이 온(on)이면 I2=“0”가 된다. I1.NAND.I2에 의해 I1, I2들중의 하나가 “0”이면 S1이 “1”이 된다. 결국 SW12. SW13중 하나 또는 둘이 온(on)이 되면 S1은 “1”이 된다.

S2[도어3선택신호) : 도어3파워윈도우업스위치 SW14가 온(on)이면 I3=0, 도어3파워윈도우다운스위치 SW15이 온(on)이면 I4=0가 된다. I3.NAND.I4에 의해 I3, I4들중의 하나가 “0”이면 S2이 “1”이 된다.

결국, SW14. SW15중 하나 또는 둘이 온(on)이 되면 S2은 “1”이 된다.

S3[도어4선택신호] : 도어4파워윈도우업스위치 SW16가 온(on)이면 I5=“0”, 도어4파워윈도우다운스위치 SW17이 온(on)이면 I6=“0”이 된다.

또한, I5.NAND.I6에 의해 I5, I6 둘중의 하나가 “0”이면 S3이 “1”이 된다.

결국, SW16. SW17중 하나 또는 둘이 온(on)이 되면 S3은 “1”이 된다.

S4[파워윈도우업신호] : 각 도어의 파워윈도우업스위치인 SW12, SW14, SW16중 하나이상이 온(on)이면 S4=“1”이 된다.

S5[파워윈도우다운신호] : 각 도어의 파워윈도우다운스위치인 SW13, SW15, SW17중 하나이상이 온(on)이면 S5=“1”이 된다.

S6[도어로크신호] : 도어로크/언로크스위치 SW18이 “로크”위치에 있으면 I7=“0”→S6=“1”이 된다.

S7[도어언로크신호] : 도어로크/언로크스위치 SW18이 “언로크”위치에 있으면 I8=“0”→S7=“1”이 된다.

S8[파워윈도우로크신호] : 파워윈도우로크스위치 SW19가 온(on)이면 I9=“0”→S8=“1”이 된다.

S9[트렁크오픈액츄에이터구동신호] : 트렁크오픈액츄에이터구동 스위치 SW20이 온(on)이면 I10=“0”→S9=“1”이 된다.

제9도에 도시된 바와 같이 도어2, 3, 4단말부는 다음과 같이 동작된다.

도어2, 3, 4단말부는 Ic 단자에 인가되는 시스템클럭[타이밍도(b)]을 기준으로 하여 데이터비트열중의 소정의 비트를 수신하게 되고, 상기 도어2, 3, 4단말부가 시스템클럭의 시작펄스를 인지하는 방법은 시작펄스의 폭이 클럭신호의 2배인 점을 이용한다. 그 과정은 다음과 같다.[각 단말부의 시작펄스인지 방법은 같음]

Ic=“0”인가를 테스트 하여 아니오(no)이면 다시 Ic=“0”인가를 테스트한다.

상기 테스트를 계속하여 Ic=“0”이 되면 150μsec 지연 후 Ic를 테스트하여 “0”이면 시작펄스임을 알 수 있다.[시작펄스가 아닌 경우는 Ic=“1”이 된다]

또한, 시작펄스가 아니면(Ic=“1”) 시작펄스인식 루틴을 계속한다.

제19도 내지 제21도를 참조하여 도어2, 3, 4단말부의 플로우챠트(Flow Chart)를 설명하면 다음과 같다.

도어2단말부인 경우 (8)(9)를 10회 반복하여 11번비트의 중간점에 이르러 Id(11번비트로서 도어2선택신호가 된다)를 읽어들여 R1에 저장한다[이때 도어2가 선택된 경우는 R1이 “0”이 된다.]

도어3단말부인 경우 (8)(9)를 11회 반복하여 12번비트의 중간점에 이르러 Id(12번비트로서 도어3선택신호가 된다)를 읽어들여 R1에 저장한다.[이때 도어3이 선택된 경우는 R1이 “0”이 된다.]

도어4단말부인 경우 (8)(9)를 12회 반복하여 13번비트의 중간점에 이르러 Id(13번비트로서 도어4선택신호가 된다)를 읽어들여 R1에 저장한다[이때 도어4가 선택된 경우는 R1이 “0”이 된다.]

도어2단말부인 경우 (11)(12)를 3회 반복하여 14번비트의 중간점에 이르러, Id(14번비트로서 파워윈도우 업신호가 된다)를 읽어들여 R2에 저장한다.

도어3단말부인 경우 (11)(12)를 2회 반복하여 14번비트의 중간점에 이르러, Id(14번비트로서 파워윈도우 업신호가 된다)를 읽어들여 R2에 저장한다.

도어4단말부인 경우 (11)(12)를 1회 수행하여 14번비트의 중간점에 이르러, Id(14번비트로서 파워윈도우 업신호가 된다)를 읽어들여 R2에 저장한다.

** 이하의 동작은 도어2, 3, 4단말부가 동일하다.

(26)은 R1, R2, R3, R4, R5, R6, I1, I2, I3, I4 신호를 처리하여 도어에 장착된 전장품을 구동한다.

R1 : 도어선택신호로 도어2가 선택된 경우는 도어2단말부에 저장된 R1이 “0”이 된다.

상기 도어선택신호로 도어3가 선택된 경우는 도어3단말부에 저장된 R1이 “0”이 된다.

상기 도어선택신호로 도어4가 선택된 경우는 도어4단말부에 저장된 R1이 “0”이 된다.

도어2의 선택은 도어1단말부의 SW12 또는 SW13이 온(on)된 경우로서 (e)의 11=“1”→(C)의 11=“0”→도어2단말부의 R1=“0”으로 된다.

도어3의 선택은 도어1단말부의 SW14 또는 SW15의 온(on)된 경우로서 (e)의 12=“1”→(c)의 12=“0”→도어3단말부의 R1=“0”으로 된다.

도어4의 선택은 도어1단말부의 SW16 또는 SW17이 온(on)된 경우로서 (e)의 13=“1”→(c)의 13=“0”→도어4단말부의 R1=“0”으로 된다.

R2는 파워윈도우 업신호로 도어1단말부 SW12, SW14, SW16중의 하나 이상이 온(on)된 경우에 (e)의 14=“1”→(c)의 14=“0”→R2=“0”으로 된다.

R3는 파워윈도우 다운신호로 도어1단말부 SW13, SW15, SW17중의 하나이상이 온(on)된 경우에 (e)의 15=“1”→(c)의 15=“0”→R3=“0”으로 된다.

R4는 도어로크신호로 도어1단말부 SW18이 로크위치에 있을때, (e)의 16=“1”→(c)의 16=“0”→R4=“0”으로 된다.

R5는 도어언로크신호로 도어1단말부 SW18이 언로크위치에 있을때 (e)의 17=“1”→(c)의 17=“0”→R5=“0”으로 된다.

R6은 파워윈도우 로크신호로 도어1단말부 SW19가 온(on)인 경우 (e)의 18=“1”→(c)의 18=“0”→R6=“0”이 된다.

도어2, 3, 4단말부 O1이 “1”이 되면 해당 파워윈도우가 올라가고 O2가 “1”이 되면 해당 파워윈도우가 내려가게 된다.

도어1단말부의 SW12(도어2파워윈도우 업스위치)가 온(on)상태이고 SW19(파워윈도우 로크 스위치)가 오프(off)상태이고 도어2단말부의 파워윈도우 스위치가 오프(off)인 경우를 예로 들면,

도어1단말부의 I1=“0”→(e)의 11=“1”, (e)의 14=“1”→(c)의 11=“0”, (c)의 14=“0”→도어2단말부의 R1=“0”, R2=“0”

도어1단말부의 I9=“1”→(e)의 18=“0”→(c)의 18=“1”→도어2단말부의 R6=“1”

도어2단말부의 I1=“1” 그 결과 O1←R6.AND.[R1.NOR.R2+NOT(I1)]

제10도에 도시된 후방단말부는 다음과 같이 동작된다.

후방단말부는 Ic 단자에 인가되는 시스템클럭[타이밍도(b)]을 기준으로 하여 데이터비트열중의 소정의 비트를 수신하거나 송신하게 된다.

상기 후방단말부가 시스템클럭의 시작펄스를 인지하는 방법은 시작펄스의 폭이 클럭신호의 2배인점을 이용한다. 그 과정은 다음과 같다.

Ic=“0”인가를 테스트 하여 아니오(no)이면 다시 Ic=“0”인가를 테스트한다.

상기 테스트를 계속하여 Ic=“0”이 되면 150μsec 지연 후 Ic를 테스트하여 “0”이면 시작펄스임을 알 수 있다.[시작펄스가 아닌 경우는 Ic=“1”이 된다]

시작펄스가 아니면(Ic=“1”) 시작펄스인식 루틴을 계속한다.

제22도를 참조하여 후방단말부 플로우챠트(Flow Chart)를 설명하면 다음과 같다.

제6도에 도시된 바와 같이 전방단말부(200)의 8채널 아날로그 멀티플렉서를 이용하여 아날로그 신호를 멀티플렉싱하여 보내고, A, B, C단자는 채널을 지정해주기 위한 단자로서 000인 경우는 0번 입력단자의 아날로그신호가 출력단자로 출력되고 001인 경우는 1번 입력단자의 아날로그신호가 출력단자로 출력된다.

상기 멀티플렉싱된 아날로그신호는 유니트 버퍼(unity buffer)를 통한 다음 실드선(shield wire)등의 전송선을 통하여 ECU 단말부(300)로 전달되고, 상기 ECU 단말부(300)로 전달되어온 신호는 차동증폭기를 이용하여 수신한다.

또한, 상기 차동증폭기를 이용하여 수신하면 차동증폭기의 특성상 두개의 신호선에 공통으로 유기된 잡음신호는 제거되고 신호성분만 남아 잡음의 영향을 없앨 수 있다.

상기 수신된 아날로그신호는 중앙제어부(100)로부터 전송되어온 시스템 클럭을 기준신호로 하여 ECU(Electronic Control Unit : 엔진전자제어부) 및 에어콘에서 이용한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 데이터버스선과 광절연스위칭수단으로 구성된 송/수신방식을 이용하여 소정의 데이터비트열의 소정비트에 중앙제어부와 다수의 단말부에 연결되어 있는 전장품과 그 전장품의 동작을 제어하는 스위치나 제어신호를 할당한 다음 데이터비트열을 주기적으로 송/수신하는 직렬다중통신을 통하여 전장품을 제어하고 전장품의 단선이나 작동상태등을 표시해줌과 동시에 공기유량 센서, 스로틀 위치센서, 대기 온도센서, 산소센서, 엔진 온도센서 등으로 부터의 아날로그신호를 시스템클럭과 동기시켜 시분할 방식으로 아날로그신호 전송선을 통하여 ECU와 에어콘 제어 장치로 전송하여 자동차 배선수를 감소함으로써 배선이 간단하고 작으며, 이에 따라 재료비 및 제조 인건비가 감소하고 배선공간 확보가 용이하여 전장품의 추가 설치를 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 데이터비트열을 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 전방단말부와 후방단말부로부터 전장품 상태신호를 전송받아 정지등 단선, 미등 단선, 도어 개폐상태, 트렁크 개폐상태, 방향지시등 단선 상태를 표시해주며 전장품들의 조작스위치의 온/오프 상태를 디지털 신호로 변환하여 단말부로 전송해주며 시스템의 동작을 제어하는 시스템클럭을 발생하여 단말부로 전송해주는 중앙제어부와; 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터 비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 중앙제어부로부터 전송되며 자동차 앞부분에 위치한 방향지시등과 안개등과 미등과 혼과 전조등의 동작을 제어하는 신호를 수신하여 상기 방향지시등과 안개등과 미등과 혼과 전조등를 동작시키며 미등과 방향지시등의 단선 신호를 전송함과 동시에 각종의 센서들로 부터의 아날로그 신호를 시스템 클럭에 맞추어 시분할 방식으로 멀티플렉싱하여 별도의 아날로그 신호선을 통하여 전송해주는 전방단말부와; 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신함과 동시에 상기 전방단말부로부터 전송되어오는 멀티플렉싱된 아날로그신호를 차동증폭수단을 이용하여 수신한 다음 ECU와 에어콘에 공급해주는 ECU 단말부와; 운전석 도어에 위치하며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 운전석 도어(Door)에 설치된 파워윈도우(Power Window) 제어 스위치와 도어 로크(Lock)/언로크(Unlock) 스위치와 트렁크 오픈액츄에이터 제어스위치의 온/오프 상태를 디지털신호로 변환하여 전송하며 상기 중앙제어부로부터 전송된 상기 미등제어 신호를 수신하여 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어1단말부와; 조수석에 설치되어 있으며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 도어1단말부로부터 전송된 조수석 파워윈도우와 조수석 도어의 제어신호를 수신하고 중앙제어부로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 조수석 파워윈도우와 상기 조수석 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어2단말부와; 뒷좌석 좌측 도어 위치하며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 도어1단말부로부터 전송된 뒷좌석 좌측 파워윈도우와 뒷좌석 좌측 도어의 로크/언로크 제어신호를 수신하고 상기 중앙제어부로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 뒷좌석 좌측 파워윈도우와 상기 뒷좌석 좌측 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어3단말부와; 뒷좌석 우측 도어에 위치하며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터비트열을 상기 시스템 클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 도어1단말부로부터 전송된 뒷좌석 우측 파워윈도우와 뒷좌석 우측 도어의 로크/언로크 제어신호를 수신하고 상기 중앙제어부로부터 전송된 미등제어신호를 수신하여 상기 뒷좌석 우측 파워윈도우와 상기 뒷좌석 우측 도어와 상기 야간인식등을 동작시키는 기능을 행하는 도어4단말부와; 차의 뒷부분에 위치하며, 상기 중앙제어부에서 전송되는 상기 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 통해 수신하여, 각각의 비트가 특정한 신호에 할당된 상기 데이터 비트열을 상기 시스템클럭의 진행에 따른 소정의 절차에 의해 비트별로 송/수신하는 직렬다중통신방식에 의해 상기 중앙제어부로부터 전송되며 자동차 뒷부분에 위치한 방향지시등과 미등과 정지등과 후진등의 동작을 제어하는 신호를 수신하여 상기 방향지시등과 상기 미등과 상기 정지등과 상기 미등을 동작시키며 미등과 방향지시등과 정지등과 후진등의 단선 신호와 도어와 트렁크의 개폐상태신호를 전송하는 기능을 행하는 후방단말부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차 시분할 직렬다중 통신장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 직렬다중통신방식은 광절연스위칭수단에 의해 데이터비트열과 시스템클럭을 수신함을 특징으로 하는 자동차 시분할 직렬다중 통신장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 중앙제어부는 정지등과, 미등과, 방향지시등과, 후진등의 단선여부와 도어와 트렁크의 개폐 상태와 연료부족상태를 표시해주는 표시부와; 상기 표시부를 구동해주는 스위칭수단들로 이루어진 표시부구동부와; 전조등 스위치와, 미등 스위치와, 브레이크 페달의 가압상태에 따라 동작되는 정지등 스위치와 안개등 스위치와 혼 스위치와 뒷유리창 열선동작 스위치와 방향 지시등 스위치와 비상등 스위치와 스위치의 온/오프 상태를 디지털 신호로 변환 해주기 위한 저항으로 이루어진 제어신호 발생부와; 상기 제어신호 발생부의 신호를 읽어들여 상기 데이터비트열중의 소정의 비트들을 생성하여 주며 상기 데이터비트열 중의 비트들 중에서 상기 전방단말부와 후방단말부에서 전송된 비트들을 읽어들여 정지등과, 미등과, 방향지시등의 단선 여부와 도어 개폐상태와 트렁크 개폐상태를 하이(High), 로우(Low)의 디지털 신호로 출력하여 상기 표시부구동부에 인가함과 동시에 시스템클럭을 생성해주는 마이컴부와; 상기 마이컴부로부터 시스템클럭을 인가받아 단말부로 전송해주는 클럭송신부와; 상기 소정의 데이터비트열 중의 소정의 비트들에 해당하는 신호를 상기 마이컴부의 직렬데이터출력단자로부터 인가받아 스위칭수단을 이용하여 단말부로 송신해줌과 동시에 상기 소정의 데이터 비트열을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하는 신호송수신부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 자동차 시분할 직렬다중 통신장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 마이컴부는 디지털신호의 입/출력 기능과 논리 및 연산능력을 갖춘 디지털신호처리수단과; 상기 디지털신호처리수단의 클럭을 발생시키기위한 수정발진자를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차 시분할 직렬다중 통신장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전방단말부는 미등과 방향지시등과 전조등과 안개등과 혼으로 이루어진 부하부와; 상기 부하부의 각각의 전장품을 구동해주는 스위칭 수단으로 이루어진 부하구동부와; 8개의 아날로그 센서들로부터 신호를 인가받아 상기 시스템 클럭에 동기시켜 시분할 방식으로 멀티플렉싱한 다음 버퍼(buffer)를 거쳐 별도의 아날로그 신호 전송선을 통하여 ECU단말부로 전송해주는 아날로그 신호 송신부와; 중앙제어부로부터 전송되어온 시스템 클럭을 읽어들여 신호 송/수신의 기준으로 사용하며 상기 부하구동부로부터 미등과 방향지시등의 단선상태신호를 읽어들여 상기 데이터비트열 중의 소정의 비트들을 생성하여 주며 상기 데이터비트열 중의 비트들 중에서 상기 중앙제어부에서 전송된 비트들을 읽어들여 미등과 방향지시등과 전조등과 안개등과 혼의 구동신호를 부하구동부에 인가해줌과 동시에 상기 아날로그 신호 송신부에 8채널의 아날로그 신호를 멀티플렉싱시키기 위한 제어신호를 공급해주는 전방단말 마이컴부와; 상기 중앙제어부로부터 전송되어온 시스템 클럭을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하여 상기 전방단말 마이컴부에 인가해주는 클럭수신부와; 상기 소정의 데이터비트열 중의 소정의 비트들에 해당하는 신호를 상기 전방단말 마이컴부로부터 인가받아 스위칭수단을 이용하여 중앙제어부로 전송해줌과 동시에 상기 소정의 데이터비트열을 광절연스위칭수단을 이용하여 수신하는 신호송수신부와; 상기 부하부의 부하의 단선여부와 상기 부하구동부의 해당 스위칭수단의 온/오프 상태에 따라 결정되는 12V 레벨의 디지털 신호를 5V 레벨의 디지털 신호로 변환하여 상기 전방단말 마이컴부에 인가하여 주는 레벨변환부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동차 시분할 직렬다중 통신장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 아날로그 신호 송신부는 8개의 아날로그 스위치와 하나의 버퍼로 구성됨을 특징으로 하는 자동차 시분할 직렬다중 통신장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 ECU 단말부는 멀티플렉싱된 다음 전송되어온 아날로그신호를 차동증폭수단을 이용하여 수신하고, 중앙제어부로부터 전송되어온 시스템 클럭을 광절연 스위칭 수단을 이용하여 수신함을 특징으로 하는 자동차 시분할 직렬다중 통신장치.

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