KR100521570B1 - 자동차용 스톱 램프 스위치 회로 - Google Patents

자동차용 스톱 램프 스위치 회로 Download PDF

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KR100521570B1 KR10-2003-0074079A KR20030074079A KR100521570B1 KR 100521570 B1 KR100521570 B1 KR 100521570B1 KR 20030074079 A KR20030074079 A KR 20030074079A KR 100521570 B1 KR100521570 B1 KR 100521570B1
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Abstract

본 발명은 자동차용 스톱 램프 스위치 회로에 관한 것으로서, 스톱 램프 스위치의 내부 회로 구성을 일부 추가 및 변경하여 브레이크 페달의 작동여부를 판단하도록 연결된 풀 업 방식 ECU 모듈과 풀 다운 방식 ECU 모듈 상호간의 영향이 제거되도록 개선함으로써, 풀 업 및 풀 다운 저항값에 관계 없이 항상 브레이크 페달의 작동여부를 정확히 감지할 수 있고, 경우에 따라 브레이크 작동여부의 오판 및 판단 불가가 발생하였던 종래의 문제점을 해소할 수 있게 되는 자동차용 스톱 램프 스위치 회로에 관한 것이다.

Description

자동차용 스톱 램프 스위치 회로{Stop lamp switch circuit for automobile}
본 발명은 자동차용 스톱 램프 스위치 회로에 관한 것으로서, 스톱 램프 스위치의 내부 회로 구성을 일부 추가 및 변경하여 브레이크 페달의 작동여부를 판단하도록 연결된 풀 업 방식 ECU 모듈과 풀 다운 방식 ECU 모듈 상호간의 영향이 제거되도록 개선함으로써, 풀 업 및 풀 다운 저항값에 관계 없이 항상 브레이크 페달의 작동여부를 정확히 감지할 수 있고, 경우에 따라 브레이크 작동여부의 오판 및 판단 불가가 발생하였던 종래의 문제점을 해소할 수 있게 되는 자동차용 스톱 램프 스위치 회로에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 야간운행시의 조명장치인 전조등 외에 안전운행을 위한 다수의 안전등이 설치되고 있다.
특히, 자동차는 일정한 규칙에 따라 운행되기 때문에 타 차량이나 보행자에 대하여 주행 중 자기 차량의 주행의사를 사전에 밝히기 위한 안전등의 사용이 필수적이며, 이러한 안전등 중에는 주ㆍ야간시 브레이크 페달을 밟았을 때 점등되어 제동 중임을 알리는 스톱 램프(stop lamp)가 있다.
스톱 램프는 차량 후미의 좌측 및 우측에 통상 테일 램프(tail lamp)와 함께 설치되므로, 야간에 테일 램프를 켠 상태로 스톱 램프가 점등되면, 스톱 램프의 점등상태를 정확히 인식할 수 없는 경우가 발생하게 되며, 특히 원거리에서 그 점등상태를 정확히 인식하기가 곤란한 경우가 많다.
따라서, 후방 차량이 앞 차량의 제동상태를 원거리에서도 정확히 인식할 수 있도록 하기 위하여, 차량에 따라서는 차량 후미의 좌/우측 스톱 램프 외에 패키지 트레이(package tray)와 같이 보다 높은 위치에 별도로 설치되는 하이 마운티드 스톱 램프(high mounted stop lamp)가 구비되기도 한다.
한편, 차량에는 스톱 램프와 함께 브레이크 페달의 작동여부에 따라 온(on)/오프(off)되는 스톱 램프 스위치가 설치되는데, 운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면 스톱 램프 스위치의 접점이 온(on)되어 스톱 램프가 점등되고, 브레이크 페달 미작동시에는 스톱 램프 스위치의 접점이 오프(off)되어 스톱 램프가 소등된다.
또한, 이 스톱 램프 스위치는 ECU로 하여금 브레이크 페달의 작동여부를 판단하도록 하는데 이용되며, 이때 ECU는 스톱 램프 스위치의 온/오프상태에 따라 입력되는 하이(high) 또는 로우(low) 신호로부터 브레이크 페달의 작동여부를 판단하도록 되어 있다.
아울러, 스톱 램프 스위치는 브레이크 페달의 작동여부만을 ECU가 판단할 수 있도록 된 2핀용과 스톱 램프 스위치 관련 회로의 단선/단락 등을 ECU가 판단(line monitoring)할 수 있도록 된 4핀용의 2가지 종류가 있다.
한편, ECU 모듈에서 브레이크 페달의 작동여부를 판단하는 방식에는 풀 업(pull up) 방식이나 풀 다운(pull down) 방식이 사용되고 있으며, 4핀 스톱 램프 스위치에서도 동일한 방식이 사용된다.
스톱 램프 스위치의 작동여부를 판단하기 위하여, 현재 대부분의 차량에 장착되는 모듈은, 첨부한 도 1에 나타낸 바와 같이, 각각의 모듈 특성에 따라 풀 업 및 풀 다운 방식이 혼용되고 있다.
도 1을 참조하여 종래의 스톱 램프 스위치와 브레이크 페달의 작동여부를 판단하기 위한 각 ECU 모듈간 연결상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스톱 램프 스위치(10)의 접점(12)이 브레이크 페달(미도시됨)의 작동여부에 따라 온(on)/(off)되도록 되어 있고, 이 스톱 램프 스위치(10)의 접점 출력측에 스톱 램프(20)가 연결되어 있으며, 또한 스톱 램프 스위치(10)의 접점 출력측으로 풀 업 및 풀 다운 방식의 각 ECU 모듈(A,B,...,n)이 연결된다.
각각의 ECU(A,B,...,n)들은 스톱 램프 스위치(10)로부터 입력되는 신호에 따라 운전자의 브레이크 페달 작동여부를 판단하게 되는데, 도 1에서 A는 풀 업 회로를 채용한 ECU 모듈을, B는 풀 다운 회로를 채용한 ECU를 나타낸다.
그러나 이러한 모듈(A,B,...,n)들은 옵션(option)으로 장착되는 바, 장착 옵션에 따라 풀 업 저항값의 합 및 풀 다운 저항값의 합이 다르게 되어 있으며, 이로 인해 종래에는 다음과 같은 문제가 발생한다.
만약, 스톱 램프(20)의 벌브(bulb) 2개가 모두 소손된 상태에서, 풀 업 방식을 적용한 모듈(A)의 풀 업 저항값의 합이 10㏀이고 풀 다운 방식을 적용한 모듈(B)의 풀 다운 저항값의 합이 10㏀이면, 전압 분배에 따라 각 모듈에서 CPU에 걸리는 전압은 6V가 된다.
대부분의 모듈이 1~3V 이하를 로우로, 그 이상을 하이로 인식하므로, 상기의 경우 각각의 모듈(A,B)은 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않아 스톱 램프 스위치(10)의 접점(12)이 오프상태이더라도 접점(12)이 온(on)된 것으로 오인식하게 된다.
즉, 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않아도 모듈(A,B)들은 운전자가 브레이크 페달을 밟은 것으로 오인식하게 된다.
또한, 스톱 램프의 저항값과 풀 다운 저항값의 합이 풀 다운 저항값의 합과 유사한 경우도 상기와 같이 모듈(A,B)들은 운전자가 브레이크 페달을 밟은 것으로 오인식하게 된다.
이와 같이 상기 두 경우에서 CPU가 브레이크 페달의 작동여부를 판단하는 과정을 첨부한 도 2에 나타내었다.
이를 설명하면, 풀 업 저항값의 합을 AΩ, 풀 다운 저항값의 합을 BΩ, 스톱 램프의 저항값을 CΩ이라 할 때, 접점 오프 상태에서 스톱 램프의 벌브가 소손된 경우 A≒B이면 풀 업 회로와 풀 다운 회로가 직렬 연결되어 비슷한 전압(하이 전압)이 걸리는 바, CPU는 운전자가 브레이크 페달을 밟은 것으로 오인하게 된다.
또한, A≒BC/(B+C)의 경우, 즉 풀 다운측과 스톱 램프의 합성 저항이 비슷하게 되는 경우에도 하이 전압이 걸리게 되어 브레이크 페달을 밟은 것으로 오인하게 된다.
이와 같이 종래에는 경우에 따라 브레이크 작동여부의 오판 및 판단 불가가 발생하였는 바, 이에 대한 개선방안이 절실히 요구되고 있는 형편이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 스톱 램프 스위치의 내부 회로 구성을 일부 추가 및 변경하여 브레이크 페달의 작동여부를 판단하도록 연결된 풀 업 방식 ECU 모듈과 풀 다운 방식 ECU 모듈 상호간의 영향이 제거되도록 개선함으로써, 풀 업 및 풀 다운 저항값에 관계 없이 항상 브레이크 페달의 작동여부를 정확히 감지할 수 있고, 경우에 따라 브레이크 작동여부의 오판 및 판단 불가가 발생하였던 종래의 문제점을 해소할 수 있게 되는 자동차용 스톱 램프 스위치 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 브레이크 페달 작동에 따라 온/오프되는 스위치 접점을 가지며 브레이크 페달 작동여부를 판단하기 위한 각 ECU 모듈이 연결되는 자동차용 스톱 램프 스위치 회로에 있어서,
브레이크 페달 작동여부를 검출하기 위한 풀 업 방식 ECU 모듈이 연결되는 제1출력단자와; 상기 스위치 접점의 출력측 회로로부터 연결되어 브레이크 페달 작동여부를 검출하기 위한 풀 다운 방식 ECU 모듈이 연결되는 제2출력단자와; 이미터가 접지되고 상기 스위치 접점의 출력측 회로에 저항을 통해 베이스가 연결되어 있으면서 컬렉터가 상기 스위치 접점의 입력측 회로에 연결된 제1트랜지스터와; 이미터가 접지되고 상기 제1트랜지스터의 컬렉터 입력측 회로에 저항 및 제너 다이오드를 통해 베이스가 연결되어 있으면서 컬렉터가 상기 제1출력단자에 연결된 제2트랜지스터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 스톱 램프 스위치 회로의 구성을 나타낸 회로도이고, 도 4는 본 발명의 스톱 램프 스위치 회로에 의해 CPU가 브레이크 페달의 작동여부를 판단하는 과정을 나타낸 도면이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명은 스톱 램프 스위치 회로에 관한 것으로서, 경우에 따라 브레이크 작동여부의 오판 및 판단 불가가 발생하였던 종래의 문제점을 해결하고자, 스톱 램프 스위치의 회로 구성을 일부 추가 및 변경하여 풀 업 방식을 사용하는 모듈과 풀 다운 방식을 사용하는 모듈 상호간의 영향을 제거한 점에 주된 특징이 있다.
먼저, 각 ECU 모듈(A1~An,B1~Bn)의 풀 다운 회로와 풀 업 회로의 구성은 종래와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 하며, CPU가 풀 업 회로 및 풀 다운 회로의 출력단자를 통해 하이(high) 또는 로우(low) 신호를 받아 브레이크 페달의 작동여부를 판단하도록 된 점 또한 동일하다.
도 1에서, 스톱 램프 스위치(10)의 접점(12)이 브레이크 페달(미도시됨)의 작동여부에 따라 온(on)/(off)되도록 되어 있고, 이 스톱 램프 스위치(10)의 접점(12) 출력측에 스톱 램프(20)가 연결된다.
본 발명의 스톱 램프 스위치 회로는 풀 업 회로를 사용하는 모듈(A1~An)이 연결되는 S1 단자와, 풀 다운 회로를 사용하는 모듈(B1~Bn)이 연결되는 S2 단자를 가진다.
여기서, S2 단자는 스톱 램프(20)와 연결되는 스위치 접점(12) 출력측 회로로부터 분기된 회로에 의해 연결되는 바, 풀 다운 방식의 각 ECU 모듈(B1~Bn)은 스위치 접점(12)의 출력측에 연결되는 것이다.
한편, 본 발명의 스톱 램프 스위치 회로에는 트랜지스터 및 제너 다이오드, 저항이 추가 구성되어 이루어지는데, 상기 스톱 램프 스위치 접점(12)의 입력측과 출력측을 별도 연결하는 회로 상에 트랜지스터 TR1이 설치되는 바, 이 트랜지스터 TR1은, 베이스(B)가 저항 R1 및 R2를 통해 스톱 램프 스위치 접점(12)의 출력측과 회로 연결되고, 컬렉터(C)가 스톱 램프 스위치 접점(12)의 입력측과 회로 연결되며, 이미터(E)는 접지된다.
또한, 트랜지스터 TR1의 컬렉터(C) 입력측의 회로와 S1 단자 사이에 트랜지스터 TR2가 설치되는 바, 이 트랜지스터 TR2의 베이스(B)는 저항 R3 및 제너 다이오드 D1을 통해 트랜지스터 TR1의 컬렉터(C) 입력측 회로와 연결되고, 컬렉터(C)가 풀 업 회로를 사용하는 모듈(A1~An)이 연결되는 S1 단자에 연결되며, 이미터(E)는 접지된다.
이와 같이 본 발명에서는 스위치 접점(12)의 온(on), 오프(off)시 트랜지스터 TR1 및 TR2를 이용하여 S1 단자 및 S2 단자의 극성이 동일하게 구성되도록 하였다.
이러한 본 발명의 스톱 램프 스위치 회로에서 접점(12)의 온, 오프시 각 단자 S1 및 S2의 출력 특성을 비교하여 보면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 브레이크 페달을 밟아 접점(12)이 온(on)되는 경우, 베이스(B)로 전류가 흐르면서 트랜지스터 TR1이 작동하고 이에 TR2는 미작동하는 바, 모듈 A1~An의 풀 업 회로의 전압으로 S1 단자에는 12V가 형성되면서 CPU는 하이(high) 입력으로 인식한다.
또한, 접점 온(on)상태에서 S2 단자에는 스톱 램프 스위치 접점(12)을 통해 직접 12V 전압이 형성되므로 모듈 B1~Bn은 하이(high) 입력으로 인식하게 된다.
한편, 브레이크 페달의 미작동시, 트랜지스터 TR1이 미작동하는 바, 이에 트랜지스트 TR2가 작동하게 되고, 결국 S1 단자에 0V가 형성되면서 S1 단자에 연결된 모듈 A1~An은 로우(low) 입력으로 인식하게 된다.
또한, S2 단자로는 전원 공급이 없으므로 0V가 형성되어 S2 단자에 연결된 모듈 B1~Bn은 로우(low) 입력으로 인식하게 된다.
이와 같이 CPU는 입력되는 하이 또는 로우 신호에 따라 브레이크 페달의 작동여부를 판단하게 되는데, 본 발명에 따른 스톱 램프 스위치의 회로 구성에 따르면, 풀 업 저항값 및 풀 다운 저항값에 전혀 상관 없이 스톱 램프(20)의 벌브가 모두 소손되더라도 스톱 램프 스위치 접점(12)의 온/오프 여부를 정확히 감지할 수 있게 된다.
CPU가 브레이크 페달의 작동여부를 판단하는 과정은 도 2에 요약 정리하여 나타내었는 바, CPU는 S1 및 S2 단자의 하이 전압상태에서 브레이크 페달이 작동된 것으로 인식하게 되며, S1 및 S2 단자의 로우 전압상태에서 브레이크 페달이 미작동된 것으로 인식하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 스톱 램프 스위치 회로에 의하면, 스톱 램프 스위치의 내부 회로 구성을 일부 추가 및 변경하여 풀 업 방식을 사용하는 모듈과 풀 다운 방식을 사용하는 모듈 상호간의 영향이 제거되도록 개선함으로써, 경우에 따라 브레이크 작동여부의 오판 및 판단 불가가 발생하였던 종래의 문제점을 해소할 수 있게 된다.
즉, 본 발명에 따른 스톱 램프 스위치의 회로 구성에 의하면, 풀 업 저항값 및 풀 다운 저항값에 전혀 상관 없이 스톱 램프 스위치 접점의 온/오프 여부를 각 출력단자에 연결된 ECU 모듈이 항상 정확히 감지할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 종래의 스톱 램프 스위치와 브레이크 페달의 작동여부를 판단하기 위한 각 ECU 모듈의 회로 구성을 나타낸 회로도,
도 2는 CPU가 브레이크 페달의 작동여부를 오인식하게 되는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 스톱 램프 스위치 회로의 구성을 나타낸 회로도,
도 4는 본 발명의 스톱 램프 스위치 회로에 의해 CPU가 브레이크 페달의 작동여부를 판단하는 과정을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 스톱 램프 스위치 12 : 접점
20 : 스톱 램프 A1~An : 풀 업 방식 ECU 모듈
B1~Bn : 풀 다운 방식 ECU 모듈 D1 : 제너 다이오드
R1, R2, R3 : 저항 TR1, TR2 : 트랜지스터

Claims (1)

  1. 브레이크 페달 작동에 따라 온/오프되는 스위치 접점을 가지며 브레이크 페달 작동여부를 판단하기 위한 각 ECU 모듈이 연결되는 자동차용 스톱 램프 스위치 회로에 있어서,
    브레이크 페달 작동여부를 검출하기 위한 풀 업 방식 ECU 모듈이 연결되는 제1출력단자와;
    상기 스위치 접점의 출력측 회로로부터 연결되어 브레이크 페달 작동여부를 검출하기 위한 풀 다운 방식 ECU 모듈이 연결되는 제2출력단자와;
    이미터가 접지되고 상기 스위치 접점의 출력측 회로에 저항을 통해 베이스가 연결되어 있으면서 컬렉터가 상기 스위치 접점의 입력측 회로에 연결된 제1트랜지스터와;
    이미터가 접지되고 상기 제1트랜지스터의 컬렉터 입력측 회로에 저항 및 제너 다이오드를 통해 베이스가 연결되어 있으면서 컬렉터가 상기 제1출력단자에 연결된 제2트랜지스터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 스톱 램프 스위치 회로.
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