KR100518995B1

KR100518995B1 - 전기회로장치

Info

Publication number: KR100518995B1
Application number: KR10-1998-0018303A
Authority: KR
Inventors: 한스-발터 슈미트; 클라우스 슈나이더
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 2005-11-25
Also published as: FR2763696A1; KR19980087253A; FR2763696B1; JP4597278B2; US6226602B1; JPH10332759A; DE19721366A1

Abstract

본 발명은 스위치(2)와 부하(3;load)를 포함하는 직렬 회로(series circuit)를 검사(check)하기 위한 전기 회로 장치(electric circuit arrangement;1)에 관한 것이다. 이 전기 회로 장치(1)는 스위치(2)와 부하(3)간의 연결 회로 노드(6)에 연결되어 제1 상태(first state)의 탐지에 적합한 제1 회로(11)를 포함한다. 제1 상태는 연결 회로 노드(6)로부터 전원 전압(5)으로의 단락회로를 한정한다. 더욱이, 제2 회로(12)는 제1 회로(11)와 병렬로 연결되어 연결 회로 노드(6)에 연결된다. 이 제2 회로(12)는 제2 상태 또는 제3 상태를 탐지하는데 적합하다. 제2 상태는 연결 회로 노드(6)로부터 접지(4)로의 단락 회로를 한정하고, 제3 상태는 연결 회로 노드(6)로부터 전원 전압(5)으로의 인터럽션(interruption)을 한정한다.

Description

전기 회로 장치{ELECTRIC CIRCUIT ARRANGEMENT}

본 발명은 부하와 스위치를 포함하는 직렬 회로(series circuit)를 검사하기 위한 전기 회로 장치(electric circuit arrangement)에 관한 것이다. 이 회로 장치는 스위치와 부하(load) 사이의 연결 회로 노드에 연결되는 제1 회로를 포함하고 있다. 이 제1 회로는 제1 상태를 탐지(detect)하는데 적합하며, 이 제1 상태는 연결 회로 노드(6)로부터 전원 전압으로의 단락 회로를 한정한다. 또한, 본 발명은 스위치와 부하를 포함하는 직렬 회로를 검사하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법에서 제1 상태(first state)는 제1 회로에 의해 탐지된다. 제1 상태는 스위치의 연결 회로 노드(6)로부터 전원 전압으로의 단락회로를 한정한다.

이러한 종류의 회로 장치는 일반적으로 공지되어 있고, 예를들어 자동차의 브레이크등(brake light)과 같은 부하의 스위칭인(switching in)과 스위칭 아웃(switching out)을 검사하기 위해 자동차에 종종 사용된다. 이러한 회로 장치의 도움으로 부하를 스위치 인하고 스위치 아웃하는 스위치의 장애(fault) 및/또는 부하 그 자체의 장애(fault)가 자동으로 감지되는 상황이 달성될 수 있다.

예를들어 전원 전압에 부하가 연결되고 스위치가 접지에 연결되면, 스위치가 닫혀있는 경우로서, 장애가 없는 경우의 연결 회로 노드에는 저전위가 존재해야 한다. 만일 그렇지않고, 고전위가 연결 회로 노드에 나타난다면, 이것은 연결 회로 노드로부터 전원 전압으로의 단락회로가 존재하는 것, 즉 예를들어 부하는 장애를 가지고 있음을 의미하며, 단락 회로를 한정하게 된다. 이 제1 상태는 제1 회로에 의해 확실히 탐지될 수 있다.

만일 스위치가 개방 상태(open)이면 장애가 없는 경우의 연결 회로 노드는 고전위가 나타나야한다. 그러나, 만일 예를들어 스위치가 결함이 있고, 접지쪽으로의 단락 회로를 형성하거나, 또는 전원 전압에 대한 부하의 연결 케이블(connecting cable)이 분리되어(disconnected) 인터럽션(interruption)이 나타난다면, 스위치가 개방 상태인 경우에 연결 노드에 저전압이 나타난다는 점으로부터 이러한 2개의 상태는 탐지될 수 있다. 그러나 상기 2개의 상태는 제1 회로에 의해서는 서로 확실히 구분될 수 없었다.

본 발명의 목적은 상기한 장애 상태(fault states)를 확실히 탐지하여 구분할 수 있는 상기한 유형의 회로 장치와 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 전기 회로 장치는 전원 전압과 접지 사이에 연결된 직렬 회로를 검사하기 위한 것이다. 직렬 회로는 회로 노드에 서로 연결되는 부하(load)와 스위치를 포함한다. 전기 회로 장치는 회로 노드에 연결되고, 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 단락 회로로 규정되는 상기 회로 노드에서의 제1 상태를 탐지하도록 구성되는 제1 회로와; 상기 제1 회로와 병렬로 연결되어 상기 회로 노드에 연결되는 제2 회로를 포함하고, 이 제2 회로는 접지로의 회로 노드의 단락 회로로 규정되는 제2 상태를 탐지하고, 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 연결 인터럽션(interruption of the connection)로 규정되는 상기 회로 노드의 제3 상태를 탐지하도록 구성된다.

본 발명의 방법은 전원 전압과 접지 사이에 연결된 직렬 회로를 검사하기 위한 것이며, 이 직렬 회로는 회로 노드에 서로 연결된 부하와 스위치를 포함한다. 그 방법은 회로 노드에 연결된 제1 회로를 제공하고 이 제1 회로를 이용하여 상기 회로 노드의 제1 상태를 탐지하는 단계 - 이 제1 상태는 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 단락 회로로 규정됨 -; 상기 회로 노드에 연결된 제2 회로를 제공하고 이 제2 회로를 이용하여 상기 회로 노드에서의 제2 상태 또는 상기 회로 노드에서의 제3 상태를 탐지하는 단계 - 상기 제2 상태는 접지로의 상기 회로 노드의 단락회로로 규정되고, 상기 제3 상태는 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 연결 인터럽션으로 규정됨 - 를 포함한다.

따라서, 본 발명의 특징에 따르면 제1 회로에 의해서는 확실히 구분할 수 없었던 2개의 상태를 구분하는 제2 회로가 제공된다. 이러한 제2 회로에 의해 상기한 장애 상태가 확실히 탐지될 수 있다. 제2 회로는 제1 회로와 병렬로 연결된다. 이렇게하여, 제1 회로와 제2 회로는 동시에 상기 상태들을 탐지할 수 있다. 장애 탐지(fault detection)는 이러한 방식으로 현저하게 가속화된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 제2 상태 또는 제3 상태중 어느 것이 나타날 수 있는지에 대해 먼저 검사가 이루어진 다음, 이들 제2 상태 또는 제3 상태에 대한 탐지 단계(detection step)는 해당되는 상태의 경우에만 그 실행이 행해진다. 그렇지 않으면, 이것은 제2 회로에 의해 수행되는 탐지단계가 사전 검사를 통해 제2 상태 또는 제3 상태가 모두 나타날 수 있다는 것을 보여준 경우에만 이용될 수 있음을 나타낸다. 제2 회로에 의해 수행되는 탐지단계가 제2 상태 또는 제3 상태에 대해 매우 시간 집중적(time intensive)이라면, 전체 장애 탐지는 빠른 사전 검사를 통해 더 가속화될 수 있다. 제2 상태 또는 제3 상태가 나타날 수 있는 경우에만, 이에 대한 시간 집중적인 탐지단계(time-intensive detection)가 대기해야 할 필요가 있으며, 장애 탐지는 시간 집중적인 탐지단계에 앞서 미리 완료될 수 있다.

이러한 필요는 검사가 제1 회로에 의해 수행되는 경우 특히 중요하다. 이것은 검사하는 동안 어떠한 부가적인 소자(components)도 요구되지 않는 이점을 제공한다. 더욱이, 전체 장애 탐지는 급속히 동작하는 제1 회로에 의해 더 가속화된다.

본 발명의 바람직한 추가 실시예에 있어서, 제1 회로는 연결 회로 노드에서 서로 고전위와 저전위로 구별하기에 적합한 디지털 회로를 가지고 있다. 고전위가 제1 회로에 의해 탐지되면, 이어서 폐 스위치(closed switch)에 대해 앞서 설명한 바와 같이 제1 상태, 즉 예를들어 부하를 통해 전원 전압쪽으로의 단락회로가 나타난다. 만일 그렇지 않다면, 제1 회로는 저전위를 탐지하고, 이어서 개방 스위치(open switch)에 대해, 앞서 설명한 바와 같이 접지쪽으로의 단락회로 또는 부하나 전원 전압에 대한 인터럽션이 나타난다. 그러나 이러한 최종 결과는 제1 회로가 명확히 구분할 수 없는 제2 상태 또는 제3 상태중 어느 것을 규정한다. 그러나 그 결과는 제2 상태 또는 제3 상태가 나타날 수 있는지에 대한 테스트로서 이용될 수 있다. 전체적으로 본 발명에 따른 디지털 회로의 도움에 의해, 한쪽에서의 제1 상태의 판정(decision) 뿐만 아니라 다른 쪽에서의 상태도 판정할 수 있고, 제2 상태 또는 제3 상태가 나타날 수 있는지에 대해, 그리고, 이에 따라 제2 회로의 결과가 계산될 수 있는지에 대해서도 명확히 탐지된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 제2 회로는 연결 회로 노드에서 서로 중간전위(mid potential) 및 저전위(low potential)를 구별하기에 적합한 아날로그 회로를 포함하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이 장애가 없는 상태에서, 개방 스위치(open switch)의 경우에 연결 회로 노드에는 고전위가 나타나야한다. 개방 스위치의 제2 회로에 의해 저전위가 탐지되면, 예를들어 스위치의 결함 때문에 연결 회로 노드(connecting circuit node)로부터 접지로의 단락회로가 나타나게 된다. 이는 제2 상태이다. 그러나 개방 스위치의 제2 회로에 의해 중간전위가 탐지되면, 예를들어, 부하로부터 전원 전압으로의 케이블 연결에 대한 인터럽션이 있기 때문에 전원 전압쪽 연결 회로 노드의 인터럽션이 존재하게 된다. 이것은 제3 상태이다. 본 발명의 아날로그 회로의 도움으로 제2 상태 및 제3 상태가 이러한 방식으로 확실히 탐지될 수 있다.

제1 회로와 제2 회로가 마이크로 프로세서쪽으로의 출력단에 연결되고, 스위치가 마이크로 프로세서에 의해 스위치 온/오프(switch on and off)되는 것이 본 발명의 특별한 목적이다. 이러한 방식으로 제1, 제2 또는 제3 상태를 감지하는데 필요한 모든 데이터가 마이크로 프로세서에 나타난다. 마찬가지로 마이크로 프로세서에 의해 수행되는 장애 탐지의 결과는 디지털 형태로 나타나므로 개루프제어(open-loop control) 또는 폐루프제어(closed-loop controls)시 복잡한 과정을 더하지 않고도 이용될 수 있다. 더욱이 마이크로 프로세서의 사용 때문에 전체 장애 탐지가 더 가속화된다.

스위치는 앞서 설명한 회로 배치시 접지에 연결된다. 그러나, 스위치가 전원 전압에 연결되는 것도 가능하다. 최종 언급된 경우에서는 상술한 상태들은 대응적으로 교환되어야 한다.

도 1은 스위치(2)와 부하(3)를 포함하는 직렬 회로를 검사하기 위한 본 발명의 전기 회로 장치(arrangement)를 나타내고 있다.

이 회로 장치(1)에 있어서, 스위치(2)는 접지에 연결되고 부하(3)는 전원 전압(5)에 연결된다. 예를들어 스위치(2)는 트랜지스터와 같은 전자 소자(electronic component)일 수 있다. 부하(3)는 자동차용 소비재(consumer)와 같은 소비재가 될 수 있다. 스위치(2)와 부하(3)간의 연결 회로 노드는 참조부호(6)으로 식별된다. 이 연결 회로 노드(6)는 저항(7)을 통해 접지(4)에 연결되고 저항(8)을 통해 전원 전압(5)에 연결된다. 저항(7,8)은 전압분배기의 역할을 한다. 더욱이 회로 노드(6)는 저항(9)을 통해 멀티플렉스 회로(10)의 입력에 연결된다.

멀티플렉스 회로(10)는 대응하는 저항을 갖는 추가로 직렬 회로가 연결될 수 있는 부가 입력단을 포함한다. 직렬 회로 각각은 스위치와 부하를 포함한다. 도 1에서 이러한 2개의 추가적인 직렬 회로가 예로서 도시된다. 이러한 추가적인 직렬 회로에 대한 상세한 설명은 앞서 설명한 직렬 회로와 동일하기 때문에 생략한다.

멀티플렉스 회로(10)의 한 출력은 제1 디지털 회로(11)와 제2 아날로그 회로(12)에 연결된다. 제1 회로(11) 및 제2 회로(12)는 서로 병렬로 연결된다. 제1 회로는 연결 회로 노드(6)에서 고전위와 저전위를 서로 구분하기 위해 채택된다. 제2 회로(12)는 연결 회로 노드(6)에서 중간전위와 저전위를 서로 구분하기 위해 채택된다.

제1 디지털 회로(11)는 1비트 와이드 라인(bit wide line;13)을 통해 마이크로 프로세서(14)에 연결된다. 제2 아날로그회로(12)는 라인(15)을 통해 역시 마이크로 프로세서(14)에 연결된다. 제어라인(16)은 마이크로 프로세서(14)로부터 스위치(2)에 리드(lead)되고 제어라인(17)은 마이크로 프로세서(14)로부터 멀티플렉스 회로(10)에 리드된다.

만일, 장애가 없는 상태에서, 스위치(2)가 마이크로 프로세서(14)에 의해 닫혀진다면(따라서, 예를들어, 트랜지스터가 그 도통 상태(conducting state)로 스위치되면), 이어서 회로 노드(6)에는 저전위가 나타난다. 이 저전위는 제1 디지털회로(11)에 의해 탐지되고, 예를들어 마이크로 프로세서(14)에 디지털 "0"으로 전송된다. 마이크로 프로세서(14)는 스위치(2)의 스위칭 상태와 저전위에 관한 수신된 정보에 따라 아무런 장애도 없음을 탐지하게 된다.

그러나, 만일, 예를들어 폐 스위치(2)의 경우, 부하(3)가 결함이 있고, 전원 전압(5)쪽으로의 단락회로가 형성되면, 제1 디지털 회로(11)는 회로 노드(6)에서 고전위를 탐지한다. 예를들어 이것은 디지털 "1"로 마이크로 프로세서(14)에 전송된다. 이어서 마이크로 프로세서(14)는 스위치(2)의 스위칭 상태와 고전위에 대한 수신된 정보에 따라 장애가 있다고 판단하게 된다. 장애는 상기 회로 장치(1)의 제1 상태를 규정하게 되고, 이 경우, 연결 회로 노드(6)로부터 전원 전압(5)으로의 단락회로가 존재한다.

제2 회로(12)는 상기한 제1 상태(first state)의 탐지(detection)에는 참여하지 않는다.

만일, 장애가 없는 상태에서, 스위치(2)가 마이크로 프로세서(14)(즉, 예를들어 트랜지스터가 그 블록킹 상태(blocking state)로 스위치되면)에 의해 개방되면 회로 노드(6)에는 고전위가 나타난다. 이 고전위는 제1 디지털 회로(11)에 의해 탐지되며, 예를들어 디지털 "1"로 마이크로 프로세서(14)에 전송된다. 마이크로 프로세서(14)는 스위치(2)의 스위칭 상태와 수신된 정보에 따라 아무런 장애가 없음을 탐지한다.

장애의 경우, 제1 디지털 회로(11)는 개방 스위치(2)의 연결 회로 노드(6)에서 저전위를 탐지한다. 이것은 예를들어 마이크로 프로세서(14)에 디지털"0"으로 전송된다. 마이크로 프로세서(14)는 스위치(2)의 스위칭 상태와 저전위에 대한 수신된 정보에 따라 나타나는 장애로 결론내리게 된다. 이러한 장애는 회로 장치(1)의 제2 또는 제3 상태, 즉 제2 상태의 경우에는, 연결 회로 노드(6)로부터 접지(4)로의 단락회로에 대응하고, 제3 상태의 경우에는, 연결 회로 노드로부터 전원 전압으로의 인터럽션에 대응할 수 있다.

마이크로 프로세서(14)는 제1 디지털 회로(11)로부터 수신된 정보에 기초하여 2 상태 중 실제로 어느 상태를 나타나는지에 대해 결정할 수 있는 위치에 있지 않다. 그러나, 수신된 정보로부터 마이크로 프로세서(14)는 2개의 상태중 적어도 한 상태의 형태에 장애가 있다고 판단하게 된다. 이 같은 상황에서는 마이크로 프로세서(14)로부터 제1 디지털 회로(11)에 의해 수신된 데이터는 적어도 제2 상태 또는 제3 상태가 나타날 수 있는지에 대한 검사로서 보여질 수 있다.

이것이 그 상황이라면 제1 디지털 회로(11)의 데이터에 따른 장애가 나타나고, 이 장애는 제2 상태 또는 제3 상태중 어느 하나의 형태이다. 다음에 마이크로 프로세서(14)는 추가적인 장애 탐지를 위해 제2 아날로그 회로(12)로부터 수신된 데이터를 사용한다.

개방 스위치(2)에 대해 제2 아날로그회로(12)에 의해 저전위가 탐지되면, 이어서 연결 회로 노드(6)로부터 접지(4)로의 단락회로가 예를들어 스위치의 결함으로 인해 나타나게 된다. 따라서, 이러한 경우에 회로 배치(1)는 제2 상태가 된다.

그러나 만일 제2 아날로그 회로(12)에 의해 중간전위가 탐지되면, 예를들어 부하(3)로부터 전원 전압(5)쪽으로의 연결 케이블의 느슨해짐(loosening)으로 인해 전원 전압(5)에 대한 회로 노드(6)의 인터럽션이 나타난다. 따라서 이러한 경우에 회로 장치(1)는 제3 상태가 된다.

제1 디지털 회로(11)는 통상 제2 아날로그 회로(12) 보다 빠르게 동작한다. 마이크로 프로세서(14)는 제1 디지털 회로(11)의 데이터에 따라, 이후에 이용가능한 즉, 회로 장치(1)의 실제 상태가 확실히 탐지되지 않는 경우에 제2 아날로그 회로(12)의 데이터를 대기해야한다. 여러 경우에 회로 장치(1)의 상태는 제1 디지털 회로(11)의 도움으로만 탐지될 수 있으므로 매우 급속하다. 소수의 나머지 경우에만 마이크로 프로세서(14)는 회로 장치(1)의 최종적이면서도 명백한 탐지(final and clear detection)에 도달하기 위해 제2 아날로그 회로(12)의 데이터를 대기한다.

멀티플렉스 회로(10)의 도움으로 마이크로 프로세서(14)는 대응하는 방식으로 도 1에 나타낸 다른 직렬 회로에 대한 장애 탐지를 수행하고, 각 경우에 있어서의, 특정 상태를 탐지한다.

이상의 설명은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명이며, 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는 다양한 변경 및 변형 실시가 행해질 수 있다.

도 1은 본 발명의 전기 회로 장치(electric circuit arrangement)에 대한 실시예를 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전기 회로 장치

2 : 스위치

3 : 부하

4 : 접지

5 : 전원 전압

6 : 연결 회로 노드

7,8,9 : 저항

10 : 멀티플렉스 회로

11 : 제1 디지털 회로

12 : 제2 아날로그 회로

13 : 1비트 와이드 라인

14 : 마이크로 프로세서

15,16,17 : 제어라인

Claims

전원 전압과 접지 사이에 연결되어 있으며, 회로 노드에서 서로 연결된 부하(load)와 스위치를 포함하는 직렬 회로의 상기 회로 노드에서 전기적 검사를 수행하기 위한 전기 회로 장치(electric circuit arrangement)에 있어서,

상기 회로 노드에 연결되며, 상기 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 단락회로로 규정되는 상기 회로 노드에서의 제1 상태(first state)를 탐지(detect)하도록 구성되는 제1 회로; 및

상기 제1 회로와 병렬로 연결되며, 상기 회로 노드에 연결되는 제2 회로를 포함하되,

상기 제2 회로는 접지로의 상기 회로 노드의 단락회로로 규정되는 상기 회로 노드에서의 제2 상태를 탐지하고, 상기 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 연결 인터럽션(interruption of the connection)으로 규정되는 상기 회로 노드에서의 제3 상태를 탐지하도록 구성되는

것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 회로는 상기 회로 노드에서의 고전위(high potential)와 저전위(low potential)를 서로 구분하도록 동작하는 디지털 회로인 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제2항에 있어서, 상기 디지털 회로는 1비트 와이드의 출력단(an output 1 bit wide)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 회로는 상기 회로 노드에서의 중간전위(mid potential)와 저전위(low potential)를 서로 구분하도록 동작하는 아날로그 회로인 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제4항에 있어서, 상기 아날로그 회로는 전압 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제4항에 있어서,

마이크로 프로세서를 더 포함하고;

상기 제1 회로 및 제2 회로는 상기 마이크로 프로세서에 연결되는 각각의 출력단(outputs)을 갖는

것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제6항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는 상기 스위치에 연결되어 이 스위치를 온/오프 시키는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제6항에 있어서, 복수개의 상기 직렬 회로들과, 상기 각각의 직렬 회로를 상기 제1 회로 및 제2 회로에 연결하는 멀티플렉스 회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제8항에 있어서, 상기 멀티플렉스 회로는 상기 마이크로 프로세서에 연결된 입력단(input)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
제1항에 있어서, 상기 스위치는 접지 또는 상기 전원 전압으로의 연결을 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 회로 장치.
전원 전압과 접지 사이에 연결되어 있으며, 회로 노드에서 서로 연결된 부하와 스위치를 포함하고 있는 직렬 회로의 상기 회로 노드에서 전기적 검사를 수행하기 위한 방법에 있어서,

상기 회로 노드에 연결된 제1 회로를 제공하고 이 제1 회로를 이용하여 상기 회로 노드에서의 제1 상태를 탐지하는 단계 - 상기 제1 상태는 상기 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 단락회로로 규정됨 -와;

상기 회로 노드에 연결된 제2 회로를 제공하고 이 제2 회로를 이용하여 상기 회로 노드에서의 제2 상태 또는 상기 회로 노드에서의 제3 상태를 탐지하는 단계 - 상기 제2 상태는 접지로의 상기 회로 노드의 단락 회로로 규정되고, 상기 제3 상태는 상기 전원 전압으로의 상기 회로 노드의 연결 인터럽션으로 규정됨 -

를 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 회로 검사 방법.
제11항에 있어서,

상기 제2 상태 및 제3 상태 중 어느 것이 나타날 수 있는지를 먼저 검사하여 결정하는 단계와;

상기 상태들이 나타난다면,

상기 제2 상태 또는 상기 제3 상태가 나타나고 있는지를 탐지하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직렬 회로 검사 방법.
제12항에 있어서, 상기 제1 회로를 이용하는 검사(check)가 수행되는 것을 특징으로 하는 직렬 회로 검사 방법.