KR100352508B1 - 전광표시장치의 고장 자체 진단장치 - Google Patents

전광표시장치의 고장 자체 진단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전광 표시장치에서 LED픽셀 고장 여부를 자체적으로 진단하여 모니터링할 수 있도록 한 전광판의 고장 진단장치에 관한 것이다.
본 발명은 PC로부터의 영상 데이터를 LED매트릭스 구조의 디스플레이부에 표시하기 위하여 데이터 변환과 구동제어를 수행하고, 해당 LED의 고장여부를 검출한 신호를 PC로 공급하여 LED 전광표시장치의 고장을 진단하는 회로에 있어서,
디스플레이부의 해당 LED 디스플레이 구동 타이밍에 동기하여 해당 LED의 점등 또는 소등 여부(및/또는 LED 커넥터의 오픈, 연결 여부)에 대응하는 전압레벨의 변화를 모니터링하여 해당 LED의 고장검색 데이터를 출력하는 전압 모니터링 수단과,
상기 전압 모니터링 수단에 의해서 모니터링된 검색 데이터를 PC로 공급하기 위한 인터페이스 수단을 구비하였으며,
상기전압 모니터링 수단은 8개 LED픽셀을 1유니트로 하여 16비트 단위로 1색 당 32비트의 검색 데이터를 모니터링하여 인터페이스 수단을 통해 PC로 제공한다.

Description

전광표시장치의 고장 자체 진단장치{Apparatus of self test and error check of LED display}
본 발명은 전광 표시장치에서 LED픽셀 고장 여부를 자체적으로 진단하여 모니터링할 수 있도록 한 전광판의 고장 진단장치에 관한 것이다.
LED매트릭스 구조를 이용한 전광 표시장치는 PC로부터 제어신호와 디스플레이 데이터(문자나 도안 등)를 받아 이것을 LED구동을 위한 데이터로 변환하고 또 LED구동을 위한 전압레벨의 변환 등을 수행하여 해당 LED를 점등 또는 소등시켜줌으로써 LED매트릭스 디스플레이에 원하는 문자나 도안 등의 영상을 역동적으로 표시하고 있다.
이러한 전광 표시장치는 그 용도가 광고는 물론, 교통정보, 각종 안내 등의 다양하고 풍부한 정보를 시각적으로 제공한다는 점에서 매우 다양하고 광범위하게이용되고 있다.
예를 들어, 도로상에서 교통정보를 비롯한 각종 정보를 제공하는 경우를 볼 때, 전광 표시장치는 원거리에서도 쉽게 인지가 가능할 정도의 대형 화면을 구사하는 경우가 대부분인데, 이러한 대형 화면을 구사하기 위해서는 LED픽셀이 수만 내지 수백만 개에 이를 정도로 집중되어 배열된 구조를 이루게 된다.
그런데 이와 같은 전광표시장치의 사용에 있어서, LED 픽셀의 고장이 발생된 경우에는 정확한 문자나 도안 등의 영상을 표현해 줄 수 없게 되고, 따라서 전광표시장치의 픽셀(LED)의 고장여부를 자동적으로 진단하여 그 진단결과를 운영자에게 제공할 수 있는 기능이 요구되고 있다.
이러한 요구에 대응하기 위하여 전광판 고장진단 기술이 매우 다양하게 제시되고 있는데, 전광표시장치로 흐르는 전류치를 검출하여 마이크로 컴퓨터 제어방식으로 비교 판단함으로써 표시소자의 고장여부를 개별, 그룹 혹은 전체적으로 용이하게 진단할 수 있도록 한 고장자체 진단회로(대한민국 특허공고 95-6578호)나, 전광판 표시모듈의 표시제어부내의 마이크로 프로세서 제어하에 표시 데이터가 표시 유니트부로 전송되면 표시 유니트부에서 검출된 표시상태 데이터를 일시 저장하여 마이크로 프로세서 측으로 제공하는 데이터 송수신 처리부를 구비하여, 동작중인 전광판의 동작상태를 점검할 수 있도록 한 전광판용 표시모듈 및 그 동작상태 점검방법(대한민국 등록특허공보 10-220104호) 등이 제시되고 있다.
전자의 경우는 표시소자의 전원공급라인에 흐르는 전류를 CT를 이용해서 검출하고, 이 검출된 전류치를 증폭하여 A/D변환함으로써 표시소자의 고장여부를 진단할 수 있도록 하였으나, 전원공급라인 마다 CT를 설치해야 한다.
후자의 경우는 표시소자에 공급되는 전압레벨을 연산증폭기를 이용해서 검출하고, 이 검출된 전압정보를 레지스터와 트랜시버를 이용해서 송신하고, 이 송신된 표시상태 데이터를 리시버를 통해서 에러 데이터 램(RAM)에 저장하여 마이크로 프로세서가 읽어갈 수 있도록 하였으므로, 표시상태 데이터의 송신수단과 수신수단을 별도로 구비해야 한다.
본 발명은 LED픽셀의 고장 여부를, 해당 LED픽셀 및 커넥터의 접속불량 여부에 따라 달라지는 전압을 검출하여 레벨변환하고, 이 레벨변환된 LED픽셀 고장진단 신호를 멀티플렉스 및 셀렉터 프로세서를 이용해서 1색당 32비트, 16비트 단위로 검색하여 진단할 수 있도록 함으로써, 보다 간단한 하드웨어 및 정밀한 고장진단을 수행할 수 있도록 한 전광표시장치의 고장 자체 진단장치를 제공한다.
도 1은 본 발명을 적용하는 전광표시장치의 개략적인 블럭도
도 2는 본 발명의 고장 자체 진단장치의 블럭도
도 3은 본 발명에서 전압 모니터부의 회로도* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *101 : PC 102 : ISA버스103 : 데이터 디스플레이 처리부104 : 구동부 105 : 디스플레이부106 : 전압 모니터부 108 : 검색 데이터 처리부107 : 검색 데이터 처리 인터페이스부
이하 본 발명을 첨부 도면에 의하여 상세히 기술하면 다음과 같다.도 1은 본 발명을 적용한 전광표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도로서,전광표시 제어를 의한 PC(101)와,상기 PC(101)와 전광표시 제어회로를 연결해주기 위한 데이터, 콘트롤 등의 신호 인터페이스로서 ISA버스(102),상기 ISA버스(102)를 통해서 PC(101)로부터의 표시 데이터를 입력받아 처리하기 위한 데이터 디스플레이 처리부(103)와,상기 데이터디스플레이 처리부(103)의 제어를 받아 LED픽셀을 해당 영상(문자나 도안 등)이 표시되도록 구동하기 위한 표시 구동부(104)와,상기 표시 구동부(104)의 구동제어를 받아 해당 영상을 표시해주기 위한 LED매트릭스 구조의 디스플레이부(105)와,상기 디스플레이부(105)의 LED픽셀 고장여부를 진단하기 위하여 전압레벨을 모니터링하는 전압 모니터부(106)와,상기 전압 모니터부(106)에 의해서 모니터링된 LED픽셀 전압을 입력받아 고장검색 데이터를 추력하기 위한 검색 데이터 처리 인터페이스부(107)와,상기 검색 데이터 처리 인터페이스부(107)의 데이터를 입력받아 ISA버스(102)를 통해 PC(101)에 검색 데이터를 공급하기 위한 검색 데이터 처리부(108)를 포함하고 있다.
도 1에서 PC(101)는 전광표시될 문자나 도안 등의 영상정보를 출력하고 또 고장진단정보를 받아서 디스플레이하며, 사용자의 제어명령을 수행한다.
PC(101)는 ISA버스(102)를 통해서 전광표시를 제어하게 된다.
데이터 디스플레이 처리부(103)는 입력된 문자나 도안 등의 영상 데이터를 해당 문자나 도안을 LED매트릭스 상에서 디스플레이하기 위한 데이터로 변환하고, 이 변환된 데이터를 표시 구동부(104)에 입력한다.
표시 구동부(104)는 입력된 LED매트릭스 구동 데이터에 따라 디스플레이부(105)의 해당 LED픽셀을 점등 또는 소등시켜줌으로써 원하는 내용의 문자나 도안 등의 영상 정보를 표시하게 된다.
디스플레이부(105)의 LED픽셀의 고장 여부는 해당 LED픽셀의 정상적인 구동 여부에 따라 달라지는 전압레벨을 이용해서 검색하게 되는데, 이 것은 전압 모니터부(106)에서 디스플레이부(105)의 LED픽셀 전압을 모니터링하여 검색하게 된다.
전압 모니터부(106)에서 검색된 LED픽셀의 전압은 후단의 프로세스를 위해서 TTL레벨로 변화되어 출력되고, 이 검색 데이터는 검색 데이터 처리 인터페이스부(107)를 통해서 검색 데이터 처리부(108)에 공급된다.
검색 데이터 처리부(108)는 상기한 LED픽셀 구동에 대응(타이밍 동기)하여 해당 LED픽셀의 고장여부에 관련된 상기 검색데이터를 ISA버스(102)를 통해 PC(101)에 공급함으로써, 사용자로 하여금 현재 어느 LED픽셀이 고장인가를 진단한 정보를 일목요연하게 파악할 수 있도록 해준다.
이것을 위하여 검색 데이터 처리부(108)는 검색 데이터 처리 인터페이스부(107)에 어드레스 신호(Addr)를 공급하고, 또 검색 데이터 처리 인터페이스부(107)로부터는 LED픽셀 검색 데이터(R_CP, G_CP)를 받아들인다.
도2는 상기한 본 발명을 적용한 전광표시장치에서 고장자체 진단에 관련된 부분의 구성을 나타낸 블럭도이며, LED 디스플레이가 적색(R)과 녹색(G)으로 구성된 LED매트릭스 구조일 경우의 실시예이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 전광표시장치의 고장 자체 진단장치는, PC인터페이스를 통해 디스플레이부의 소정 LED픽셀에 대한 고장진단 제어신호(PC_I/F Control)를 입력받아 해당 모니터부를 제어함과 함께 그 제어의 결과로 얻어진 전압 모니터링 데이터를 출력(CP_Data)하기 위한 제어부(201)와,상기 제어부(201)에 전압 모니터링 데이터를 입력하기 위한 버퍼(202)(203)와,상기 디스플레이부의 LED픽셀 중에서 적색(R) LED픽셀의 전압을 검색하기 위한 R전압 모니터부(204)와,상기 디스플레이부의 LED픽셀 중에서 녹색(G) LED픽셀의 전압을 검색하기 위한 G전압 모니터부(205)로 이루어진다.
그리고, 상기 R전압 모니터부(204)는 8개 픽셀을 1개의 유니트로 하여 구동할 때 16개의 픽셀에 해당하는 16비트의 검색데이터를 얻기 위한 제1 R전압 모니터회로 내지 제16 R전압 모니터회로(206)로 이루어지고, 상기 G전압 모니터부(205)는 8개 픽셀을 1개의 유니트로 하여 구동할 때 16개의 픽셀에 대응하는 16비트의 검색 데이터를 얻기 위한 제1 G전압 모니터회로 내지 제16 G전압 모니터회로(207)로 이루어져서, 1색 당 총 32비트의 검색 데이터 처리가 가능하도록 하였다.
또한, 상기 표시 구동부에 의하여 LED 디스플레이부를 구동하는 타이밍에 대응하여 해당 LED픽셀의 인에이블 신호(전압)를 공급하는 라인 인터페이스부(208)를 포함하여 이루어지고 있다.
여기서, 라인 인터페이스부(208)는 데이터 디스플레이 처리부(103)로부터 표시 구동부(104)로 해당 LED픽셀의 구동 데이터를 공급하기 위한 부분으로서, 데이터 디스플레이 처리부(103)와 표시 구동부(104) 사이에 구비될 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 전광표시장치의 고장 자체 진단장치의 동작은 다음과 같다.
상기 도 1에서 설명한 바와 같이 PC(101)로부터의 영상 데이터에 대응하여 데이터 디스플레이 처리부(103)와 표시 구동부(104)에 의해서 디스플레이부(105)에 해당 문자나 도안 등의 영상이 표시될 때, 디스플레이부(105)의 LED픽셀(R_LED,G_LED)의 구동을 위한 전압신호(RLE#n,GLE#n)가 가해지게 된다.
이 전압신호는 라인 인터페이스부(208)를 통해서 전압 모니터부(204)(205)에 공급된다.
따라서, R전압 모니터부(204)는 R_LED의 전압을 검색하게 되고, G전압 모니터부(205)는 G_LED의 전압을 검색하게 된다.
각각의 전압 모니터링은 전압 모니터 회로(206)(207)에 의해서 이루어지게 되는데 도 3에 이 전압 모니터 회로의 내부 회로구성을 도시하였다.
제1 레벨 변환기(301)는 LED 자체의 고장여부를 검색하기 위한 것이며, 제2 레벨 변환기(302)는 해당 LED의 커넥터 고장여부를 검색하기 위한 것이고, 각각 입력단(THRES)의 전압을 설정된 소정의 전압값과 비교하여 로우 또는 하이신호를 출력단(OUT)에서 출력하며, 회로 동작에 필요한 적절한 레벨의 전압입력과 설정을 위하여 가변저항(VR1,VR2)과 저항(R1,R2)및 콘덴서(C1,C2)를 부가하였다.
제n 번째의 R_LED 구동시에 RLE#n 전압을 가변저항(VR1)을 통해서 레벨변환기(301)(302)의 입력(THRES)에 공급하게 된다.
제1 레벨 변환기(301)는 입력된 전압을 소정의 설정된 기준전압과 비교하여 해당 R_LED의 고장여부를 검색한 신호를 출력하는데, 해당 LED가 온상태이면 로우(Low)신호를 출력하고, 오프상태이면 하이(High)신호를 출력한다.
제2 레벨 변환기(302)는 입력된 전압을 소정의 설정된 기준전압과 비교하여 해당 R_LED 커넥터의 고장여부를 검색한 신호를 출력하는데, 해당 LED 커넥터가 오픈(Open) 상태일 경우에는 로우신호를 출력하고, 정상적으로 연결된 상태일 경우에는 하이신호를 출력한다.
위와 같은 전압 모니터링의 결과(하이 또는 로우신호)는 LED가 점등되었을 때와 소등되었을 때의 전압레벨이 서로 다른 점을 이용한 것이며, 또한 LED커넥터가 오픈된 경우와 연결된 경우의 전압레벨이 서로 달라지는 점을 이용한 것이다.
즉, LED의 정상적인 구동 여부 및 해당 LED 커넥터의 상태에 따라 각각 검색데이터 신호(SCR#n;n번째 R_LED검색 데이터)(CCR#n;n번째 R_LED커넥터 검색 데이터)를 출력하는 것이다.
이와 같은 동작은 G_LED에 대해서도 동일하게 수행된다.
즉, 제n 번째의 G_LED 구동시에 라인 인터페이스부(208)로부터의 GLE#n 전압을 레벨 변환기(301,302)를 통해서 TTL레벨로 변환하여 해당 검색 데이터 신호(SCR#n;n번째 G_LED검색 데이터)(CCR#n;n번째 G_LED커넥터 검색 데이터)를 출력하게 되는 것이다.
이와 같이 전압 모니터부(204,205)에서 모니터링된 LED 및 커넥터 검색 데이터 신호는 버퍼(202)(203)를 통해서 제어부(201)에 입력되는데, 앞에서 설명한 바와 같이 8픽셀을 1유니트로 하여 16비트 단위로 1색당 32비트의 데이터가 버퍼를 통해서 제어부(201)로 입력되게 된다.
이와 같이 제어부(201)로 입력되는 검색 데이터는 ISA버스(102)를 통해서 PC(101)로 공급됨으로써, PC(101)에서는 현재 디스플레이부에 표시되고 있는 영상 데이터와 상기 검색된 결과를 비교한 결과로부터 LED픽셀 및 그 커넥터의 고장여부를 단번에 진단하여 다음의 표에 도시한 것과 같이 정확하게 확인할 수 있게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명의 전광표시장치의 고장 자체 진단장치는 PC로부터 PC인터페이스를 통해서 구동부로 하여금 해당영상이 LED매트릭스 구조의 디스플레이부에 표시되도록 해주고, LED매트릭스 구조의 디스플레이부에서 해당 LED 및 그 커넥터의 고장 여부를 전압 모니터링을 이용해서 검색하여 그 검색 결과를 다시 PC가 받아봄으로써, 어떤 LED가 고장인가의 여부는 물론, 어떤 LED 커넥터가 고장인가의 여부를 영상 디스플레이와 타이밍 동기되는 실시간으로 진단할 수 있다.
본 발명의 전광표시장치의 고장 자체 진단장치는 8개의 LED픽셀을 1유니트로 하여 해당 LED에 대한 고장 여부를 전압 모니터링의 결과로부터 구하고, 그 고장의 진단을 수행할 수 있으므로, 전광표시장치의 고장유무를 문자나 도안의 디스플레이 타이밍과 동기하여 실시간으로 자동 검색할 수 있다.
또한 본 발명의 전광표시장치의 고장 자체 진단장치는 종래에 LED픽셀 전원공급라인에 일일이 CT를 설치하는 기술이나, 혹은 LED픽셀 전압을 레지스터와 라인 트랜시버 및 라인 리시버를 이용해서 변환 및 송수신하고 또 이 것을 RAM에 저장하여 프로세서가 읽어가도록 하는 기술에 비하여, 직접 해당 LED픽셀에 대한 고장여부를 진단할 수 있기 때문에 고장진단의정밀도가 높고, 진단장치의 진단오류 등을 줄일 수 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. PC인터페이스를 통해 디스플레이부의 소정 LED픽셀에 대한 고장진단 제어신호(PC_I/F Control)를 입력받아 해당 모니터부를 제어하면서 결과인 전압 모니터링 데이터를 출력(CP_Data)하는 제어부(201)와,
    상기 제어부(201)에 전압 모니터링 데이터를 입력하기 위한 버퍼(202)(203)와,
    상기 디스플레이부의 LED픽셀 중에서 적색(R) LED픽셀의 전압을 검색하기 위한 R전압 모니터부(204)와,
    상기 디스플레이부의 LED픽셀 중에서 녹색(G) LED픽셀의 전압을 검색하기 위한 G전압 모니터부(205)와,
    데이터 디스플레이 처리부(103)로부터 표시 구동부(104)로 해당 LED픽셀의 구동 데이터를 공급하기 위하여 LED 디스플레이부(105)를 구동하는 타이밍에 대응하여 해당 LED픽셀의 인에이블 신호(전압)를 공급하는 라인 인터페이스부(208)들로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 전광표시장치의 고장 자체 진단장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기의 R전압 모니터부(204)는 8개 픽셀을 1개의 유니트로 하여 구동할 때 16개의 픽셀에 해당하는 16비트의 검색데이터를 얻기 위한 제1 R전압 모니터회로 내지 제16 R전압 모니터회로(206)로 구성하면서 상기의 G전압 모니터부(205)는 8개 픽셀을 1개의 유니트로 하여 구동할 때 16개의 픽셀에 대응하는 16비트의 검색 데이터를 얻기 위한 제1 G전압 모니터회로 내지 제16 G전압 모니터회로(207)로 구성하여 1색 당 총 32비트의 검색 데이터 처리가 가능하도록 한 전광표시장치의 고장 자체 진단장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기의 모니터링 수단의 전압 모니터 회로(206)(207)는 LED가 온상태이면 로우(Low)신호를 출력하고 오프상태이면 하이(High)신호를 출력하면서 해당 LED 자체의 고장여부를 검색하기 위한 제1 레벨 변환기(301)와,
    LED 커넥터가 오픈(Open) 상태일 경우에는 로우신호를 출력하고 정상적으로 연결된 상태일 경우에는 하이신호를 출력하면서 해당 LED의 커넥터 고장여부를 검색하기 위한 제2 레벨 변환기(302)와,
    각각 입력단(THRES)의 전압을 설정된 소정의 전압값과 비교하여 로우 또는 하이신호를 출력단(OUT)에서 출력하는 상기의 제1 및 제2 레벨 변환기(301)(302)의 회로 동작에 필요한 적절한 레벨의 전압입력과 설정을 위한 가변저항(VR1,VR2)과 저항(R1,R2) 및 콘덴서(C1,C2)들로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 전광표시장치의 고장 자체 진단장치.
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