KR101409357B1 - 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치 - Google Patents

시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인 배터리, 상기 메인 배터리와 제1 릴레이 및 제3 릴레이를 통하여 전기적으로 연결되어 있는 보조 배터리, 상기 제 1 릴레이와 제3 릴레이 사이에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기, 시동 키가 ACC 모드 또는 ON 모드에 위치하는 경우, 악세서리 전류(Iacc)가 다이오드 D2를 통하여 제3 릴레이에 인가되어 제3 스위치를 단락시킴과 동시에 다이오드 D3를 통하여 제1 릴레이에 인가되어 제1 스위치를 단락시켜 보조 배터리로부터 측정기기에 전원을 공급하며, 시동키가 시동 모드(START)에 위치하는 경우, 시동 전류(Istart)가 제2 릴레이에 인가되어 제2 스위치를 개방시킴에 따라 상기 다이오드 D3를 통하여 제1 릴레이에 인가되는 악세러리 전류가 흐르지 않아 제1 릴레이를 개방시킴으로써 메인 배터리와 측정기기간 전기적인 연결을 해제시키는 것을 특징으로 하는 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 시험용 차량의 주행 중 성능을 측정하기 위한 측정기기가 시동키가 시동 모드에 있을 경우, 메인 배터리와 보조 배터리간 전기적인 연결을 해제시켜 보조 배터리의 강하를 방지하여 측정기기가 보조 배터리로부터 계속적으로 안정적인 전원을 공급받을 수 있음으로 자동차 시동시 메인 배터리의 전압 강하에 의하여 측정기기가 재부팅되는 것을 방지하는 장점이 있다.

Description

시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING RE-BOOTING MEASURING INSTRUMENTS IN DYNAMOMETER CAR}
본 발명은 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차 개발에 사용되는 시험용 차량의 성능을 측정하기 위한 측정기기에 안정적인 전원을 공급할 수 있는 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치에 관한 것이다.
자동차에는 계기판, 오디오, 전등, 온도 조절 장치, 초기시동용 모터 등과 같이 자동차의 내부에 장착되어 사용되는 주 전자장치들로 이루어져 있으며, 내비게이션, 휴대 전화용 핸즈 프리, 휴대전화 충전기 같은 확장 전자장치들이 구비되어 차량의 메인 배터리에 전기적으로 연결되어 사용되고 있다.
한편 자동차를 개발하는 과정에 있어서 자동차의 성능을 주행중에 측정하는 다양한 측정기기들이 이용되고 있으며, 상기 측정기기에 필요한 전원은 보조 배터리를 통하여 공급될 수 있다. 여기서 상기 보조 배터리는 차량의 주행중 전기를 발생시키는 제너레이터에 의하여 충전되는 메인 배터리와 전기적으로 연결되어 충전되고 있다.
일반적으로 자동차는 시동시 메인 배터리 전압을 이용하게 된다. 즉 시동버튼 또는 시동 키를 키 박스에 삽입 후 시동 모드로 회전시키는 경우, 메인 배터리로부터 공급되는 전원을 이용하여 시동 모터를 회전시켜 엔진을 구동하게 된다. 차량 시동시 시동 모터를 동작하기 위하여 일시적으로 많은 전류가 소모되므로, 시동시 메인 배터리의 전압이 강하되고 메인 배터리와 전기적으로 연결되어 있는 보조 배터리 역시 전압이 강하되는 현상이 발생한다.
여기서 차동차의 성능을 측정하기 위한 다양한 측정기기는 시동 키가 ON 모드에 있는 경우, 보조 배터리를 통하여 전원을 공급받고 있으며, 차량 시동시 메인 배터리의 전압 강하에 따른 보조 배터리의 전압강하에 의하여 측정기기는 순간적으로 전원이 꺼지고 이후 전압이 정상적으로 출력될 때 다시 전원이 인가됨을 인지하여 켜지는 재부팅이 이루어지는 문제점이 있다.
측정기기는 매우 미세한 전류의 흐름 등을 감지하기 위한 정밀한 장치로 보조 배터리로부터 전원을 공급받아 구동되고 있는 상태에서 시동시 갑작스럽게 전원의 공급이 끊어지게 되므로 하드웨어적으로 심각한 손상을 입을 수 있다. 또한 시동 키가 OFF 모드에 위치하는 경우, 측정기기들의 전원을 OFF하지 않으면, 보조배터리 및 메인 배터리의 과방전이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차 개발에 사용되는 시험용 차량의 성능을 측정하기 위한 측정기기가 시동 모드시 메인 배터리와 전기적인 연결이 해제됨으로써 차량 시동시 메인 배터리 전압 강하에 따른 측정기기의 재부팅을 방지하기 위한 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예인 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치는 메인 배터리, 상기 메인 배터리와 제1 릴레이 및 제3 릴레이를 통하여 전기적으로 연결되어 있는 보조 배터리, 상기 제 1 릴레이와 제3 릴레이 사이에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기, 시동 키가 ACC 모드 또는 ON 모드에 위치하는 경우, 악세서리 전류(Iacc)가 다이오드 D2를 통하여 제3 릴레이에 인가되어 제3 스위치를 단락시킴과 동시에 다이오드 D3를 통하여 제1 릴레이에 인가되어 제1 스위치를 단락시켜 보조 배터리로부터 측정기기에 전원을 공급하며, 시동키가 시동 모드(START)에 위치하는 경우, 시동 전류(Istart)가 제2 릴레이에 인가되어 제2 스위치를 개방시킴에 따라 상기 다이오드 D3를 통하여 제1 릴레이에 인가되는 악세러리 전류가 흐르지 않아 제1 릴레이를 개방시킴으로써 메인 배터리와 측정기기간 전기적인 연결을 해제시키는 것을 특징으로 한다.
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상기와 같은 본 발명에 따르면, 시험용 차량의 주행 중 성능을 측정하기 위한 측정기기가 시동키가 시동 모드에 있을 경우, 메인 배터리와 보조 배터리간 전기적인 연결을 해제시켜 보조 배터리의 강하를 방지할 수 있다. 따라서 측정기기가 보조 배터리로부터 계속적으로 안정적인 전원을 공급받을 수 있음으로 자동차 시동시 메인 배터리의 전압 강하에 의하여 측정기기가 재부팅되는 것을 방지하는 장점이 있다.
또한 시동키가 OFF 모드에 있을 경우, 측정기기와 전기적으로 연결되어 있는 메인 배터리와 보조 배터리 모두 전기적인 연결을 해제시킴으로써 과 방전에 따른 배터리가 손상되는 위험을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치를 나타내는 회로도이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치를 나타내는 개략도이다.
도 1 및 도 3에서 보는 바와 같이, 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치는 메인 배터리(10), 상기 메인 배터리(10)와 전기적으로 연결되어 있는 보조 배터리(20) 및 스위칭 수단(1000)에 의하여 상기 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기(30)를 포함하며, 상기 스위칭 수단(1000)은 키 박스에 삽입된 키의 위치에 따라 메인 배터리(10), 보조 배터리(20) 및 측정기기(30) 상호간을 전기적으로 연결 또는 해제시키는 기능을 수행한다.
도 1 내지 도 3에서는 본 발명의 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치를 설명하기 위하여 키 박스(40)에 삽입된 시동 키(45)의 위치, 즉 OFF 모드(41), ACC 모드(42), ON 모드(43) 및 시동(STATR) 모드에 따른 상기 스위칭 수단의 제어상태를 설명하기 위한 것으로 이에 국한되지 않으며, 이하 상술하는 키 위치에 따른 스위칭 제어상태를 참고하여 당업자가 다양한 전자소자를 이용하여 회로를 설계할 수 있다. 또한 키 박스(40)에 삽입된 시동 키(45)의 상태에 따라 메인 배터리(10)의 전원이 오토 도어락, 경보기, 계기판, 오디오, 전등, 공조기, 시거잭 등의 각종 악세서리 및 시동모터 등에 인가되는 회로구성(미도시)은 당업자에게 자명한 사항이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
키 박스(40)에 삽입된 시동 키(45)의 상태에 따라 메인 배터리(10)의 전원이 시험용 차량의 전장부품으로 인가되는 전원은 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 메인 배터리(10)로부터 상기 오디오, 시거잭 등 각종 악세서리에 전기를 공급하며, 이때 각종 악세서리에 인가되는 전원을 악세서리 전원이라 한다.
키(45)가 시동(START) 모드(44)에 위치하는 경우, 메인 배터리(10)로부터 시동 모터에 전기를 공급하며, 이때 시동 모터에 인가되는 전원을 시동 전원이라 한다. 키(45)가 OFF 모드(41)에 있는 경우, 메인 배터리(10)로부터 각종 악세서리 및 시동 모터에 전기를 공급하지 않은 상태이다.
상기 스위칭 수단(1000)은 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 시험용 차량에 인가되는 악세서리 전원을 감지하여 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)를 전기적으로 연결시키도록 스위칭하는 제1 릴레이(100) 및 제3 릴레이(300)와 키(45)가 시동(START) 모드(44)에 위치하는 경우, 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)간 전기적 연결이 해제되도록 스위칭하는 제2 릴레이(200)로 이루어질 수 있다. 상기 릴레이들(100,200,300)은 각각의 코일부(120,220,320) 및 상기 코일부에 인가되는 전류의 상태에 따라 각각의 스위치(110,210,310)를 온 또는 오프시킨다. 여기서 상기 제1 릴레이(100) 및 제3 릴레이(300)는 각각의 코일부(120,320)에 전류가 흐르는 경우, 각각의 스위치(110, 310)가 동작되어 스위칭 양 단자를 전기적으로 연결시킨다(A타입 접점). 한편, 제2 릴레이(200)는 제2 코일부(220)에 전류가 흐르는 경우, 제2 스위치(210)가 동작되어 스위칭 양 단자가 개방되어 전기적인 연결을 해제시킨다(B타입 접점).
이하 키 박스(40)에 삽입된 시동 키(45)의 상태에 따라 스위칭 수단의 제어상태를 설명한다.
도 1을 참조하면, 먼저 키(45)가 OFF 모드(41)에 위치한 상태에서는 시험용 차량의 각종 악세서리 및 시동 모터에 전원이 인가되지 않은 상태이므로 스위칭 수단(1000)의 제1 릴레이(100) 및 제3 릴레이(300) 스위칭 양 단자는 개방되어 있으며, 제2 릴레이(200)의 스위칭 양 단자는 단락되어 있다. 이후 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 메인 배터리(10)로부터 각종 악세서리에 인가되는 악세서리 전원이 스위칭 수단(1000)의 제1 릴레이(100)의 제1 코일부(120) 및 제3 릴레이(200)의 제3 코일부(220)로 인가되어 제1 스위치(110) 및 제3 스위치(310)의 동작에 의하여 스위칭 양 단자를 단락시킴으로써 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)를 전기적으로 연결시킨다. 이에 따라 제 3릴레이(300)의 전단에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기(300)에 전원이 인가되어 측정기기는 온상태가 된다.
다음으로 도 2를 참조하면, 키(45)가 시동(START) 모드(44)에 위치하는 경우, 메인 배터리(10)로부터 시동 모터에 인가되는 시동 전원이 스위칭 수단(1000)의 제2 릴레이(200)의 제2 코일부(220)로 인가되어 제2 스위치(210)의 동작에 의하여 스위칭 양 단자를 개방시킴으로써 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)간의 전기적인 연결을 해제시켜, 시동시 보조 배터리(20)가 메인 배터리(10)의 전압강하에 따른 영향을 받지 않게 된다. 따라서 제 3릴레이(300)의 전단에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기(300)는 시험용 차량의 시동시 보조 배터리(20)로부터만 전원을 안정적으로 인가받을 수 있으며, 이후 다시 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 제2 릴레이(200)에 시동 전원이 인가되지 않음으로 제2 릴레이(200)는 스위칭 양 단자를 단락시켜 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)를 전기적으로 연결시키며, 측정기기(30)도 계속적으로 안정적인 전원을 공급받을 수 있다.
다음으로 도 3을 참조하면, 키(45)가 OFF 모드(41)에 있는 경우, 스위칭 수단(1000)에 악세서리 전원이 인가되지 않는 상태가 되므로 제1 릴레이(100) 및 제3 릴레이(300) 스위칭 양 단자는 개방되어 측정기기가 메인 배터리(10) 및 보조 배터리(20)와 전기적인 연결이 해제되어 과 방전에 따른 배터리가 손상되는 위험을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치를 나타내는 회로도이다.
도 4에서 보는 바와 같이, 스위칭 수단(1000)은 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 메인 배터리(10)의 출력단에 연결되는 제1 릴레이(100), 보조 배터리(20)의 입력단에 연결되는 제3 릴레이(300)를 구동시켜 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)를 연결시켜 측정기기(30)에 전원을 공급하고, 키(45)가 시동(START) 모드(44)에 위치하는 경우, 상기 제1 릴레이(100)의 제1 코일부(120)에 전류가 흐르지 않도록 스위칭 하는 제2 릴레이(200)를 포함한다.
먼저 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 악세서리 전원이 스위칭 수단(1000)에 인가됨에 따라 악세서리 전류(Iacc)는 다이오드 D2를 통과하여 제3 릴레이(300)의 제3 코일부(320)에 흐르므로 제3 스위치(310)를 단락시키며, 동시에 스위치 양 단자를 단락시킨 상태에 있는 제2 스위치(210) 및 다이오드 D3를 통과하여 제1 릴레이(100)의 제1 코일부(120)에 흐르므로 제1 스위치(110)를 단락시킨다. 따라서 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)가 전기적으로 연결되어 제 3릴레이(300)의 전단에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기(300)에 전원을 공급한다.
다음으로 키(45)가 시동(START) 모드(44)에 위치하는 경우, 시동 전원이 스위칭 수단(1000)에 인가됨에 따라 시동 전류(Istart)는 제2 릴레이(200)의 제2 코일부(220)에 흐르므로 제2 스위치(210)가 동작하여 스위치 양단을 개방시킴에 따라 제1 코일부(120)에 흐르는 악세서리 전류(Iacc)를 차단시킴으로써 제1 스위칭(110)이 동작하여 스위칭 양 단자를 개방시킨다. 결론적으로 키(45)가 시동(START) 모드(44)에 위치하는 경우, 제2 릴레이(200)가 개방됨과 동시에 제1 릴레이(100)가 개방됨으로써(여기서 제3 릴레이는 악세서리 전류(Iacc)에 의하여 계속적으로 단락된 상태를 유지하고 있음) 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)간의 전기적인 연결을 해제시켜, 시동시 보조 배터리(20)가 메인 배터리(10)의 전압강하에 따른 영향을 받지 않게 된다.
여기서 키(45)가 시동(START) 모드(44)에 위치하는 경우에도 제3 릴레이의 스위치 양 단자가 연결되는 이유는 시동시 메인 배터리(10)의 전압강하는 12V에서 6V~9V로 전압 강하되므로 제3 릴레이를 단락시키기 위한 최소 전압인 4V이하로 떨어지지 않기 때문이다(릴레이 동작전압 6V, 동작 해제전압 4V). 즉 메인 배터리(10)로부터 공급되는 악세서리 전원이 시동시 4V이하의 전압으로 강하된다면, 악세서리 전원에 따른 악세서리 전류(Iacc)에 의하여 제3 릴레이(310)는 개방되나, 악세서리 전원이 시동시에도 4V이하로 전압강하가 되지 않음으로 제3 릴레이(300)는 단락상태를 유지하게 된다.
따라서 제 3릴레이(300)의 전단에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기(300)는 시험용 차량의 시동시 보조 배터리(20)로부터만 전원을 안정적으로 인가받을 수 있다. 이후 다시 키(45)가 ACC 모드(42) 또는 ON 모드(43)에 위치하는 경우, 제2 릴레이(200)에 시동 전류(Istart)가 제2 코일부(220)에 흐르지 않음으로 제2 스위치가 동작하여 스위칭 양 단자를 단락시킴에 따라 다시 제1 코일부(120)에 악세서리 전류(Iacc)가 흐르므로 제1 릴레이(100)는 단락되어 메인 배터리(10)와 보조 배터리(20)를 전기적으로 연결시키며, 측정기기(30)도 계속적으로 안정적인 전원을 공급받을 수 있다.
따라서 시험용 차량의 주행 중 성능을 측정하기 위한 측정기기가 시동키가 시동 모드에 있을 경우, 메인 배터리와 보조 배터리간 전기적인 연결을 해제시켜 보조 배터리의 강하를 방지하여 측정기기가 보조 배터리로부터 계속적으로 안정적인 전원을 공급받을 수 있음으로 자동차 시동시 메인 배터리의 전압 강하에 의하여 측정기기가 재부팅되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10:메인 배터리 20:보조 배터리
30:측정기기 40:키박스
41:off 모드 42:ACC 모드
43:ON 모드 44:시동 모드
45:시동 키 100:제1 릴레이
110:제1 스위치부 120:제1 코일부
200:제2 릴레이 210:제2 스위치
220:제2 코일부 300:제3 릴레이
310:제3 스위치 320:제3 코일부
1000:스위칭 수단

Claims (3)

  1. 메인 배터리,
    상기 메인 배터리와 제1 릴레이 및 제3 릴레이를 통하여 전기적으로 연결되어 있는 보조 배터리,
    상기 제 1 릴레이와 제3 릴레이 사이에 전기적으로 연결되어 있는 측정기기,
    시동 키가 ACC 모드 또는 ON 모드에 위치하는 경우, 악세서리 전류(Iacc)가 다이오드 D2를 통하여 제3 릴레이에 인가되어 제3 스위치를 단락시킴과 동시에 다이오드 D3를 통하여 제1 릴레이에 인가되어 제1 스위치를 단락시켜 보조 배터리로부터 측정기기에 전원을 공급하며,
    시동키가 시동 모드(START)에 위치하는 경우, 시동 전류(Istart)가 제2 릴레이에 인가되어 제2 스위치를 개방시킴에 따라 상기 다이오드 D3를 통하여 제1 릴레이에 인가되는 악세러리 전류가 흐르지 않아 제1 릴레이를 개방시킴으로써 메인 배터리와 측정기기간 전기적인 연결을 해제시키는 것을 특징으로 하는 시험용 차량 성능 측정기기의 재부팅 방지장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
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