KR100406355B1 - 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 관한 것으로, 본 발명은 마이크로 제어 유니트(14)를 포함하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 있어서, 차량용 메인 배터리(B1); 보조 배터리(42); 공급되는 전압으로 동작전압(V1) 및 백업전압(VB1)을 제공하는 전압공급부(19); 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)공급단에 비반전단자를 접속하고, 사전에 설정된 기준전압(Vref)을 반전단자에 접속하여, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)과 기준전압(Vref)을 비교하는 전압 비교기(41); 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)공급단과 출력단을 상기 전압 비교기(41)의 출력레벨에 따라 스위칭시키는 배터리 전압차단 스위치(SW1); 및 상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)의 출력단에 접속한 NC 접점(b)과, 상기 보조 배터리(42)의 전압(VB2)공급단에 접속한 NO 접점(a) 및 상기 전압공급부(19)에 접속한 공통접점(c)을 포함하며, 상기 전압 비교기(41)의 출력레벨에 의해 상기 공통접점(c)을 상기 두 접점중 하나에 접속시키는 전압 선택스위치(SW2)를 구비하며, 이와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 차량의 배터리의 방전에 의한 저전압을 감지하여 차량용 메인 배터리의 전압공급을 차단하여 배터리의 추가 방전을 방지하고, 이와 동시에 보조배터리에 의한 전압을 백업용 전압으로 공급하도록 함으로서, 차량용 메인 배터리의 전압이 저전압일 경우에 백압전압을 안정되게 공급할 수 있다.

Description

차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로{CIRCUIT FOR SUPPLYING BACK-UP VOLTAGE IN TELEMATIC SYSTEM}

본 발명은 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 관한 것으로, 특히 차량의 배터리의 방전에 의한 저전압을 감지하여 차량용 메인 배터리의 전압공급을 차단하여 배터리의 추가 방전을 방지하고, 이와 동시에 보조 배터리에 의한 전압을 백업용 전압으로 공급하도록 함으로서, 차량용 메인 배터리의 전압이 저전압일 경우에 백압전압을 공급할 수 있도록 하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에 장착되는 차량용 정보 단말기는 차량의 식별정보 및 위치 정보를 비롯하여 차량의 상태 정보를 중앙 관제 시스템에 전송하여, 사고 발생시에는 상태 정보를 이용하여 상기 중앙 관제 시스템에 구조를 요청하고, 도난 발생시에는 차량의 식별번호 및 위치정보를 이용하여 도난 당한 차량의 위치를 추적할 수 있으며, 그리고, 노트북등의 휴대용 컴퓨터를 접속하는 경우에는 무선 인터넷망에 접속할 수 있도록 지원하는 기능을 수행한다.

이와같은 기능을 수행하기 위한 차량용 정보 단말기(TLELMATIC SYSTEM)는 도 1에 도시되어 있으며, 도 1은 일반적인 차량용 정보 단말기의 전체 개략도로서, 도 1을 참조하면, GPS 안테나(ANT1)를 통해 GPS 위성으로부터 차량 자신의 위치정보를비롯한 GPS 위성신호를 수신하기 위한 GPS 수신부(11)와, 차량의 각종 장치의 상태를 감지하기 위한 센싱부(12)와, 사용자에 의한 데이터를 입력하기 위한 데이터 입력부(13)와, 센싱정보, 자기식별정보 및 위치정보를 저장 및 갱신시키고, 데이터 입력에 따른 처리를 제어하며, 차량의 식별정보 및 위치 정보를 비롯하여 차량의 상태 정보를 휴대통신망을 통한 송신을 제어하는등 각종 동작을 제어하는 마이크로 제어 유니트(14)와, 상기 마이크로 제어 유니트(14)의 제어에 따라 통신용 안테나(ANT2)를 통해 중앙 관제 시스템과 통신을 수행하기 위한 CDMA 모뎀(15)과, 동작에 필요한 화면을 출력하는 디스플레이부(16)와, 설정된 정보를 음성으로 출력하기 위한 음성처리부(17)와, PC를 접속하기 위한 RS-232C 인터페이스부(18)를 포함하고 있다.

또한, 상기 차량용 정보 단말기는 전원공급부(19)를 포함하고 있는데, 이 전원공급부(19)는 차량의 배터리(B1)로부터 대략 12V의 전압을 공급받아 장치의 각 부에 필요한 동작전압(V1)(2.5V,3.3V 및 5V)과 시스템 백업전압(VB1)(3.3V)을 공급한다.

이와 같은 차량용 정보 단말기에서는 배터리의 전압을 감시하면서 배터리가 불필요하게 방전되어 저전압으로 되는 것을 방지하기 위해서는 배터리의 전압이 저전압일 경우에는 배터리의 전압공급을 차단시켜야 한다. 예를 들면, 차량에 있어서, 배터리의 완전 방전되는 경우에는 시동을 걸 수 없게 있고, 또한, 비상시에 상기한 차량용 정보 단말기를 동작시킬 수 없게 되는 것이다.

이와 같이 배터리의 저전압을 감지하여 배터리의 방전을 차단하는 종래의 회로는 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.

먼저, 도 2는 종래의 배터리 방전 차단 회로도로서, 도 2를 참조하면, 종래의 배터리 방전 차단 회로에서, 전압 검출부(21)는 차량용 배터리(12)의 전압을 검출하여 마이크로 제어 유니트(14)에 제공하면, 이 마이크로 제어 유니트(14)내의 ADC가 검출전압을 디지털 신호로 변환하고, 이후 이 변환된 디지털 신호와 사전에 설정된 신호를 비교하여 배터리 방전에 의한 저전압으로 판단되면, 상기 차량용 배터리(B1)의 전압공급단에 설치된 스위치(22)를 오프시켜 차량용 배터리의 방전을 차단하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 배터리 방전 차단 회로는 마이크로 제어 유니트의 제어방식으로서, 이는 차량용 정보 단말기의 각종 제어를 수행하여야 하는 마이크로 제어 유니트의 제어량이 많아지게 되는 문제점이 있었다. 그래서, 마이크로 제어 유니트의 제어 없이 차량용 배터리의 방전을 차단시켜야 할 필요성이 있게 되어 도 3에 도시한 바와 같은 회로도를 개발하게 되었다.

도 3은 종래의 다른 배터리 방전 차단 회로도서, 도 3을 참조하면, 종래의다른 배터리 방전 차단 회로는 비교기(31)가 차량용 배터리(B1)의 전압과 사전에 설정된 기준전압을 비교하여 이 비교결과에 따른 출력레벨로 상기 차량용 배터리(B1)의 전압공급단에 설치된 스위치(22)를 오프시켜 차량용 배터리의 방전을 차단하게 된다.

상기 도 3에 도시한 바와 같은 종래의 배터리 방전 차단 회로에 있어서는, 차량용 배터리의 방전에 의한 저전압을 검출하여 저전압일 경우에 배터리의 방전을 차단시킬 수는 있지만, 배터리의 전압차단에 의해서 차량용 정보 단말기에서는 중요 데이터 보존을 위한 백업전압을 공급하여야 하는데, 이를 위한 회로에 대한 연구 및 개발이 이루어져야 할 필요성이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 차량의 배터리의 방전에 의한 저전압을 감지하여 차량용 메인 배터리의 전압공급을 차단하여 배터리의 추가 방전을 방지하고, 이와 동시에 보조 배터리에 의한 전압을 백업용 전압으로 공급하도록 함으로서, 차량용 메인 배터리의 전압이 저전압일 경우에 백압전압을 공급할 수 있도록 함으로서, 적용된 차량 정보 단말기의 안정된 동작을 보장할 수 있도록 하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 차량용 정보 단말기의 전체 개략도이다.

도 2는 종래의 배터리 방전 차단 회로도이다.

도 3은 종래의 다른 배터리 방전 차단 회로도이다.

도 4는 본 발명에 따른 백업전압 공급 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

14 : 마이크로 제어 유니트 19 : 전원공급부

19a : 백업전원부 41 : 전압 비교기

42 : 전압 지연부 43 : 전압 감지부

B1 : 차량용 메인 배터리 B2 : 보조 배터리

SW1 : 배터리 전압차단 스위치 SW2 : 전압 선택스위치

Vref : 기준전압 19 : 전원공급부

19a : 백업전원부

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 회로는 마이크로 제어 유니트를 포함하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 있어서, 차량용 메인 배터리; 보조 배터리; 공급되는 전압으로 동작전압 및 백업전압을 제공하는 전압공급부; 상기 차량용 메인 배터리의 전압공급단에 비반전단자를 접속하고, 사전에 설정된 기준전압을 반전단자에 접속하여, 상기 차량용 메인 배터리의 전압과 기준전압을 비교하는 전압 비교기; 상기 차량용 메인 배터리의 전압공급단과 출력단을 상기 전압 비교기의 출력레벨에 따라 스위칭시키는 배터리 전압차단 스위치; 및 상기 배터리 전압차단 스위치의 출력단에 접속한 NC 접점과, 상기 보조 배터리의 전압공급단에 접속한 NO 접점 및 상기 전압공급부(19)에 접속한 공통접점을 포함하며, 상기 전압 비교기의 출력레벨에 의해 상기 공통접점을 상기 두 접점중 하나에 접속시키는 전압 선택스위치를 구비함 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 백업전압 공급 회로도로서, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 백업전압 공급 회로도는 마이크로 제어 유니트(14)를 포함하는 차량용정보 단말기에 적용된다.

상기 본 발명의 백업 전압 공급 회로는 차량용 메인 배터리(B1)와, 보조 배터리(42)와, 공급되는 전압으로 동작전압(V1) 및 백업전압(VB1)을 제공하는 전압공급부(19)와, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)공급단에 비반전단자를 접속하고, 사전에 설정된 기준전압(Vref)을 반전단자에 접속하여, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)과 기준전압(Vref)을 비교하는 전압 비교기(41)와, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)공급단과 출력단을 상기 전압 비교기(41)의 출력레벨에 따라 스위칭시키는 배터리 전압차단 스위치(SW1)를 포함하고, 그리고, 상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)의 출력단에 접속한 NC 접점(b)과, 상기 보조 배터리(42)의 전압(VB2)공급단에 접속한 NO 접점(a) 및 상기 전압공급부(19)에 접속한 공통접점(c)을 포함하며, 상기 전압 비교기(41)의 출력레벨에 의해 상기 공통접점(c)을 상기 두 접점중 하나에 접속시키는 전압 선택스위치(SW2)를 포함한다.

상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)가 오프되면 상기 전압 선택스위치(SW2)의 공통접점(c)이 NO접점과 접속하도록 구성한다. 또한 상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)에 대한 적용예로는 상기 전압 비교기(41)의 출력단에 베이스를 접속하고, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)단에 컬렉터를 접속하며, 상기 전압 선택스위치(SW2)의 NC 접점에 에미터를 접속한 트랜지스터로 구성할 수 있다,

또한, 본 발명의 백업전압 공급 회로 는 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)을 지연시켜 상기 마이크로 제어 유니트(14)의 리세트단에 제공하는 전압 지연부(42)와, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)을 검출하여 상기 마이크로 제어 유니트(14)의 전압감지단에 제공하는 전압 감지부(43)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 대한 동작을 설명하면, 먼저, 전압비교기(41)는 반전단자로 입력되는 기준전압(Vref)과 반전단자로 입력되는 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)을 비교하여 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)이 상기 기준전압(Vref)보다 높을 경우에는 하이레벨(H)을 출력하고, 반면에, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)이 상기 기준전압(Vref)보다 낮을 경우에는 로우레벨(L)을 출력한다.

예를 들어, 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)은 정상적으로는 대략 12V 정도를 공급하는데, 원하지 않은 방전이 진행되면서 전압이 낮아지는데, 만약 대략 10V 이하로 낮아지는 것을 방지하기 위해서는 상기 기준전압(Vref)을 10V로 설정하게 된다. 이 경우에, 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)의 전압(VB1)이기준전압(Vref)인 10V 이상이면 상기 전압비교기(41)는 H("1")레벨을 출력하고, 반대이면 L("0")레벨을 출력한다.

상기 전압비교기(41)의 출력레벨에 따라서, 배터리 전압차단 스위치(SW1) 및 전압 선택스위치(SW2)가 동기되어 스위칭 동작을 수행하는데, 상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)는 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압이 기준전압(Vref) 이하로 낮아지는 경우에 배터리차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1) 방전을 차단하기 위해서 동작하고, 상기 전압 선택스위치(SW2)는 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압이 기준전압(Vref) 이하로 낮아지는 경우에 백업전압을 안정되게 공급하기 위해서 전압을 보조 배터리(B2)로 전환하여 전압공급부에 전압을 공급한다.

먼저, 상기 배터리 전압차단 스위치(SW1) 동작에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 전압비교기(41)의 출력레벨이 로우일 경우에는 스위칭 온되어 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)을 공급하게 되고, 반면에 상기 전압 비교기(41)의 출력레벨이 하이일 경우에는 스위칭 오프되어 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)의 방전을 차단하게 된다.

상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)의 동작과 연동하는 상기 전압 선택스위치(SW2) 동작에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 전압비교기(41)의 출력레벨이 로우일 경우에는 공통접점(c)과 NC 접점(b)이 접속되어 상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)를 통한 배터리(B1)의 전압(VB1)을 전원공급부(19)로 공급할 수 있고, 반면에 상기 전압비교기(41)의 출력레벨이 하이일 경우에는 공통접점(c)과 NO 접점(a)이 접속되어 상기 보조 배터리(B2)의 전압을 상기 전원공급부(19)로 공급할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 차량의 배터리(B1)가 비정상적으로 방전하게 되어 사전에 설정된 기준전압 이하로 낮아지는 경우에는 차량용 메인 배터리의 전압방전을 차단시킴과 동시에, 전압공급을 보조 배터리로 대체하도록 함으로서, 차량용 메인 배터리의 추가적인 방전을 방지하면서 백업전압을 공급할 수 있어, 차량용 정보 단말기에 백업전압을 안정적으로 공급할 수 있어, 적용되는 차량용 정보 단말기의 데이터를 안정되게 백업할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 상기한 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(B1)을 사전에 설정한 시간동안 지연시켜 마이크로 제어 유니트(14)의 리세트단에 공급하여 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(B1)이 차단되는 경우에 설정시간 후에 마이크로 제어 유니트(14)이 리세트 된다.

그리고, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(B1)을 전압 감지부(43)에서 감지하여 상기 마이크로 제어 유니트(14)의 전압감지단(VD)에 공급하여 상기 마이크로 제어 유니트(14)에서 차량용 메인 배터리의 전압을 항시 모니트링 할 수 있도록한다.

전술한 바와 같은 본 발명은 차량용 정보 단말기 뿐만 아니라, 휴대폰 등과 같이, 배터리를 사용하는 통신 단말장치에 동일한 원리로 적용될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 차량의 배터리의 방전에 의한저전압을 감지하여 차량용 메인 배터리의 전압공급을 차단하여 배터리의 추가 방전을 방지하고, 이와 동시에 보조배터리에 의한 전압을 백업용 전압으로 공급하도록 함으로서, 차량용 메인 배터리의 전압이 저전압일 경우에 백업전압을 공급할 수 있도록 함으로서, 적용된 차량 정보 단말기의 안정된 동작을 보장할 수 있도록 하는 특별한 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims (3)

1. 마이크로 제어 유니트(14)를 포함하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로에 있어서,

   차량용 메인 배터리(B1);

   보조 배터리(42);

   공급되는 전압으로 동작전압(V1) 및 백업전압(VB1)을 제공하는 전압공급부(19);

   상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)공급단에 비반전단자를 접속하고, 사전에 설정된 기준전압(Vref)을 반전단자에 접속하여, 상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)과 기준전압(Vref)을 비교하는 전압 비교기(41);

   상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)공급단과 출력단을 상기 전압 비교기(41)의 출력레벨에 따라 스위칭시키는 배터리 전압차단 스위치(SW1); 및

   상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)의 출력단에 접속한 NC 접점(b)과, 상기 보조 배터리(42)의 전압(VB2)공급단에 접속한 NO 접점(a) 및 상기 전압공급부(19)에 접속한 공통접점(c)을 포함하며, 상기 전압 비교기(41)의 출력레벨에 의해 상기 공통접점(c)을 상기 두 접점중 하나에 접속시키는 전압 선택스위치(SW2)를 구비함 특징으로 하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)을 지연시켜 상기 마이크로 제어 유니트(14)의 리세트단에 제공하는 전압 지연부(42); 및

   상기 차량용 메인 배터리(B1)의 전압(VB1)을 검출하여 상기 마이크로 제어 유니트(14)의 전압감지단에 제공하는 전압 감지부(43)를 더 구비함을 특징으로 하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 배터리 전압차단 스위치(SW1)가 오프되면 상기 전압 선택스위치(SW2)의 공통접점(c)이 NO접점과 접속하도록 구성함을 특징으로 하는 차량용 정보 단말기의 백업전압 공급 회로.