KR101499515B1 - 센서 반도체소자 - Google Patents

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김상우
이철승
김현
정형균
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현대오트론 주식회사
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    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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Abstract

본 발명은 미리 설정된 특성치를 감지하여 감지신호를 전자제어부에 제공하는 센서 반도체소자로서, 상기 특성치를 감지하는 센싱부; 상기 센싱부로부터의 아날로그 감지신호를 디지털변환하는 제 1 AD 컨버터(analog-digital converter); 상기 제 1 AD 컨버터로부터 제공되는 신호를 신호처리하는 신호처리부; 상기 신호처리부에 의해 처리된 신호를 아날로그변환하여 출력단을 통해 출력하는 DA 컨버터(digital-analog converter); 상기 센서 반도체소자의 출력신호를 디지털변환하여 출력하는 제 2 AD 컨버터; 및 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 제 2 AD 컨버터의 출력신호를 비교하여 상기 센서 반도체소자의 오류를 판단하는 오류 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자에 관한 것이다.

Description

센서 반도체소자{Sensor Semiconductor Device}
본 발명은 센서 반도체소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 센서 반도체소자의 내부에서 발생되는 오류 뿐만 아니라 센서 반도체 소자와 전자제어부(Electric Control Unit, ECU) 사이의 출력라인에서 발생되는 오류도 정확하게 검출하여 그 오류정보를 전자제어부에 제공할 수 있는 센서 반도체소자에 관한 것이다.
센서 반도체소자는 차량, 의료기기 등을 포함한 다양한 장치에 사용되어 기압, 온도, 속도, 빛, 소리 등에 대한 특성치를 감지하여 제공하는 반도체소자를 의미한다.
도 1은 종래 센서 반도체소자와 전자제어부 간의 연결관계를 나타낸 개념도로서, 센서 반도체소자(110)는 미리 설정된 특성치를 감지하여 그 감지 정보에 관한 출력신호(AOUT)를 출력단을 통하여 전자제어부(ECU)에 제공한다. 이 때 센서 반도체소자(110)는 외부전압 공급단(VDD) 및 접지단(GND)을 통하여 전자제어부(ECU)에 연결되어 있다.
도 2a 내지 도 2d는 종래 센서 반도체소자에서 오류 유형에 따른 출력 특성을 도시한 것으로서, 오류가 발생하지 않은 정상동작 상태에서 센서 반도체소자(110)는 도 2a 내지 도 2d의 각 파형도의 전반부에 도시된 바와 같이 외부전압(VDD) 레벨의 10~90% 범위 내에서 출력신호(AOUT)를 출력한다.
만약 센서 반도체소자(110)가 이러한 정상범위를 벗어나는 출력신호(AOUT)를 출력하게 되면, 전자제어부(120)는 센서 반도체소자(110)에 오류가 발생한 것으로 판단하게 된다. 즉, 센서 반도체소자(110)의 출력단이 단선되거나 통신라인이 끊어지는 등의 오류가 발생할 경우, 도 2a의 상부 또는 하부에 도시된 바와 같이 출력신호(AOUT)는 정상적인 범위를 벗어나 외부전압레벨(VDD) 또는 접지레벨(GND)로 전자제어부(120)에 입력되고, 전자제어부(120)는 이러한 신호를 입력받아 센서 반도체소자(110) 또는 연결라인에 오류가 발생했다는 것을 인지하게 된다. 그리고, 센서 반도체소자(110)의 출력단이 외부전압단(VDD) 또는 접지단(GND)과 단락될 경우에도, 도 2b의 상부 또는 하부에 도시된 바와 같이 출력신호(AOUT)는 정상적인 범위를 벗어나 외부전압레벨(VDD) 또는 접지레벨(GND)로 전자제어부(120)에 입력되고, 이 때에도 전자제어부(120)는 센서 반도체소자(110) 또는 연결라인에 오류가 발생했다는 것을 인지할 수 있게 된다.
그런데, 센서 반도체소자(110)의 출력단과 외부전압단(VDD), 또는 출력단과 접지단(GND) 간에 저항성분이 개재되어 단락사고가 발생될 경우에는, 도 2c의 상부 또는 하부에 도시된 바와 같이 출력신호(AOUT)는 비정상적인 신호임에도 불구하고 상기 정상적인 범위(외부전압(VDD)의 10~90% 범위 내)의 전압을 갖게 되고, 이러한 출력신호를 입력받는 전자제어부(120)는 센서 반도체소자(110) 또는 연결라인에 오류가 발생했다는 것을 인지할 수 없게 된다. 또한, 도 2d에 도시된 바와 같이, 센서 반도체소자(110)의 내부 출력단 전단부에 있는 DA 컨버터(digital-analog 컨버터)에 오류가 발생하는 경우에도 출력신호(AOUT)는 상기 정상적인 범위의 전압을 갖게 되어 전자제어부(120)는 오류 발생을 인지할 수 없게 된다.
이와 같이, 종래의 센서 반도체소자에서는 센서 반도체소자 내부 또는 외부 연결라인에 특정 오류가 발생함에도 불구하고 이를 정확하게 검출할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제 2006-0045533호(2006.05.17 공개)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 센서 반도체소자의 내부에서 발생되는 오류 뿐만 아니라 센서 반도체 소자와 전자제어부(Electric Control Unit, ECU) 사이의 출력라인에서 발생되는 오류도 정확하게 검출하여 그 오류정보를 전자제어부에 제공할 수 있는 센서 반도체소자를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 미리 설정된 특성치를 감지하여 감지신호를 전자제어부에 제공하는 센서 반도체소자로서, 상기 특성치를 감지하는 센싱부; 상기 센싱부로부터의 아날로그 감지신호를 디지털변환하는 제 1 AD 컨버터(analog-digital converter); 상기 제 1 AD 컨버터로부터 제공되는 신호를 신호처리하는 신호처리부; 상기 신호처리부에 의해 처리된 신호를 아날로그변환하여 출력단을 통해 출력하는 DA 컨버터(digital-analog converter); 상기 센서 반도체소자의 출력신호를 디지털변환하여 출력하는 제 2 AD 컨버터; 및 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 제 2 AD 컨버터의 출력신호를 비교하여 상기 센서 반도체소자의 오류를 판단하는 오류 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자를 제공한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 제 2 AD 컨버터의 출력신호가 미리 설정된 오류판단 범위 내에서 일치하면 정상으로 판단하고 그렇지 않으면 오류로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부는 상기 센서 반도체소자의 오류 판단에 관한 오류판단신호를 상기 신호처리부에 제공하고, 상기 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, 상기 신호처리부는 상기 DA 컨버터로부터 출력되는 출력신호를 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, 상기 신호처리부는 상기 DA 컨버터를 통하여 출력되는 상기 센서 반도체소자의 출력신호를 미리 설정된 전위의 정전압으로 출력하는 것에 의해 상기 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부에 의한 오류 판단 결과 오류가 발생한 것으로 판단되면, 상기 센서 반도체소자는 별도의 통신라인을 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 제 2 AD 컨버터의 출력신호 간에 시간동기화를 수행한 후 비교하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 미리 설정된 특성치를 감지하여 감지신호를 전자제어부에 제공하는 센서 반도체소자로서, 상기 특성치를 감지하는 센싱부; 상기 센싱부의 출력신호와 상기 센서 반도체소자의 출력신호를 입력받아 둘 중의 어느 하나를 선택적으로 출력하는 먹스부(multiplexer); 상기 먹스부로부터의 신호를 디지털변환하는 AD 컨버터(analog-digital converter); 상기 AD 컨버터로부터 제공되는 신호를 신호처리하는 신호처리부; 상기 신호처리부에 의해 처리된 신호를 아날로그변환하여 출력단을 통해 출력하는 DA 컨버터(digital-analog converter); 상기 AD 컨버터의 출력신호와 상기 신호처리부의 출력신호를 비교하여 상기 센서 반도체소자의 오류를 판단하는 오류 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자를 제공한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 AD 컨버터의 출력신호가 미리 설정된 오류판단 범위 내에서 일치하면 정상으로 판단하고 그렇지 않으면 오류로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부는 상기 센서 반도체소자의 오류 판단에 관한 오류판단신호를 상기 신호처리부에 제공하고, 상기 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, 상기 신호처리부는 상기 DA 컨버터로부터 출력되는 출력신호를 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, 상기 신호처리부는 상기 DA 컨버터를 통하여 출력되는 상기 센서 반도체소자의 출력신호를 미리 설정된 전위의 정전압으로 출력하는 것에 의해 상기 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부에 의한 오류 판단 결과 오류가 발생한 것으로 판단되면, 상기 센서 반도체소자는 별도의 통신라인을 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 AD 컨버터의 출력신호 간에 시간동기화를 수행한 후 비교하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 센서 반도체소자는 소자의 내부에서 발생되는 오류를 검출할 수 있을 뿐만 아니라 센서 반도체 소자와 전자제어부 사이의 출력라인에서 발생되는 오류까지도 정확하게 검출하여 그 오류정보를 전자제어부에 제공함으로써 센서 반도체소자와 관련된 동작 오류를 정확하고 효과적으로 검출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 센서 반도체소자와 전자제어부 간의 연결관계를 나타낸 개념도이다.
도 2a 내지 도 2d는 종래 센서 반도체소자에서 오류 유형에 따른 출력 특성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 제 1 실시예에 따른 센서 반도체소자의 구성을 도시한 블럭 구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 제 2 실시예에 따른 센서 반도체소자의 구성을 도시한 블럭 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서 오류발생에 따른 출력 특성을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 제 1 및 제 2 실시예에서 오류 발생시 오류정보 전달 방법에 대한 다른 실시예를 도시한 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1 실시예
도 3은 본 발명에 의한 제 1 실시예에 따른 센서 반도체소자의 구성을 도시한 블럭 구성도로서, 이를 참조하여 제 1 실시예에 따른 센서 반도체소자를 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 센서 반도체 소자(310)는 미리 설정된 특성치를 감지하는 센싱부(311); 센싱부(311)로부터의 아날로그 감지신호를 디지털변환하는 제 1 AD 컨버터(analog-digital converter, 313); 제 1 AD 컨버터(313)로부터 제공되는 신호를 신호처리하는 신호처리부(314); 신호처리부(314)에 의해 처리된 신호를 아날로그변환하여 출력단(316)을 통해 출력하는 DA 컨버터(digital-analog converter, 315); 센서 반도체소자(310)의 출력신호를 디지털변환하여 출력하는 제 2 AD 컨버터(317); 및 신호처리부(314)의 출력신호와 제 2 AD 컨버터(317)의 출력신호를 비교하여 센서 반도체소자(310)의 오류를 판단하는 오류 판단부(318)를 포함한다. 이와 같이 구성된 본 실시예의 동작 및 작용을 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 센싱부(311)는 미리 설정된 특성치를 감지하여 감지신호를 아날로그 전처리부(312)에 출력한다. 센싱부(311)는 해당 센서 반도체소자에 대해 미리 설정된 특성치(가령, 공기압, 속도, 온도, 기울기 등)를 감지하는 복수의 센서셀을 포함하여 구성될 수 있다. 아날로그 전처리부(312)는 센싱부(311)로부터 출력되는 감지신호에 대해 증폭, 노이즈 제거 등의 전처리를 수행하여 출력하는 역할을 하며, 시스템 설계자의 의도에 따라 자유로이 선택되거나 생략될 수 있다.
제 1 AD 컨버터(313)는 아날로그 전처리부(312)로부터 출력되는 아날로그 감지신호를 디지털변환한다. 센싱부(311)에 의해 감지되는 감지신호는 아날로그 신호이기 때문에 제 1 AD 컨버터(313)는 이를 디지털신호로 변환한다.
이어서, 신호처리부(314)는 제 1 AD 컨버터(313)에 의해 변환된 디지털신호를 신호처리하여 출력한다. 신호처리부(314)는 해당 센서 반도체소자의 특성에 따라 감지신호를 처리하여 전자제어부(320)에서 이용할 수 있도록 가공하는 역할을 수행한다.
DA 컨버터(315)는 신호처리부(314)에 의해 처리된 신호를 다시 아날로그변환하여 출력단(316)을 통해 출력한다. DA 컨버터(315)는 신호처리된 상기 신호를 전자제어부(320)에 전송할 수 있도록 다시 아날로그 신호로 변환하는 역할을 수행한다.
한편, 제 2 AD 컨버터(317)는 센서 반도체소자(310)의 출력신호, 즉 출력단(316)을 통해 출력되는 신호를 디지털변환하여 오류판단부(318)로 제공한다.
오류 판단부(318)는 신호처리부(314)의 출력신호와 제 2 AD 컨버터(317)의 출력신호를 비교하여 센서 반도체소자(310)의 오류를 판단한다. 본 실시예에서 "센서 반도체소자의 오류"란 소자의 내부에서 발생되는 오류 뿐만 아니라 센서 반도체 소자와 전자제어부 사이의 출력라인에서 발생되는 오류까지도 포함하는 넓은 의미로 사용된다.
오류 판단부(318)는 신호처리부(314)의 출력신호와 제 2 AD 컨버터(317)의 출력신호를 비교하여 두 신호 간의 일치여부를 판단하는 소자로서, 입력되는 두개의 디지털 신호를 상호 비교하는 비교기가 그 일 예로서 채용될 수 있다. 이 때, 오류 판단부(318)는 신호처리부(314)의 출력신호와 제 2 AD 컨버터(317)의 출력신호 간에 시간동기화를 수행한 후 비교작업을 수행할 수 있다.
구체적으로, 오류 판단부(318)는 신호처리부(314)의 출력신호와 제 2 AD 컨버터(317)의 출력신호가 미리 설정된 오류판단 범위 내에서 서로 일치하면 정상으로 판단하고 그렇지 않으면 오류로 판단하여 그 판단 정보를 신호처리부(314)에 제공한다. 만약, 도 5의 상부, 하부에 도시된 바와 같이 센서 반도체소자(310)의 출력단과 외부전압단(VDD), 또는 출력단과 접지단(GND) 간에 저항성분이 개재된 단락사고가 발생하는 경우, 출력신호(AOUT)를 디지털화한 제 2 AD 컨버터(317)의 출력신호는 신호처리부(314)의 출력신호와 일치하지 않게 될 것이며, 오류판단부(318)는 이들 두 신호를 비교하여 오류판단신호를 신호처리부(314)에 제공한다. 또한, 센서 반도체소자(310)의 DA 컨버터(315)에 오류가 발생하는 경우에도 출력신호(AOUT)를 디지털화한 제 2 AD 컨버터(317)의 출력신호는 신호처리부(314)의 출력신호와 불일치하게 되며, 오류판단부(318)는 이러한 오류도 검출하여 오류판단신호를 신호처리부(314)에 제공한다.
신호처리부(314)는, 오류판단부(318)로부터 제공되는 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, DA 컨버터(315)로부터 출력되는 출력신호를 통해 전자제어부(320)에 오류 정보를 제공한다.
구체적으로, 상기 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, 신호처리부(314)는 DA 컨버터(315)를 통하여 출력되는 센서 반도체소자(310)의 출력신호를 미리 설정된 전위의 정전압으로 출력하는 것에 의해 상기 오류 정보를 제공할 수 있다. 즉, 센서 반도체소자(310)의 출력단과 외부전압단(VDD), 또는 출력단과 접지단(GND) 간에 저항성분이 개재된 단락사고가 발생하는 경우, 신호처리부(314)는 출력신호(AOUT)를 도 5에 도시된 바와 같이 외부전압레벨(VDD) 또는 접지레벨(GND)로 출력함으로써 전자제어부(320)로 하여금 오류발생을 인지하도록 할 수 있다. 물론, DA 컨버터(315)에 오류가 발생한 경우에도, 신호처리부(314)는 센서 반도체소자(310)의 출력신호(AOUT)를 미리 설정된 전위의 정전압(예를 들어 외부전압레벨, 접지레벨)으로 출력하여 오류 정보를 제공할 수 있다.
또한, 오류 발생시, 센서 반도체소자(310)는 그 오류 정보를 도 6에 도시된 바와 같이 별도의 통신라인을 통해 전자제어부(320)에 제공할 수도 있으며, 이 경우에는 각 오류의 발생원인에 대한 정보를 보다 구체적으로 전자제어부(320)에 제공하는 것도 가능할 것이다.
이와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 센서 반도체소자는 소자의 내부 뿐만 아니라 센서 반도체 소자와 전자제어부 사이의 출력라인에서 발생되는 오류도 정확하게 검출하여 그 오류정보를 전자제어부에 제공함으로써, 센서 반도체소자와 관련된 동작 오류를 정확하고 효과적으로 검출할 수 있다.
제 2 실시예
도 4는 본 발명에 의한 제 2 실시예에 따른 센서 반도체소자의 구성을 도시한 블럭 구성도로서, 이를 참조하여 제 2 실시예에 따른 센서 반도체소자를 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 센서 반도체 소자(410)는 미리 설정된 특성치를 감지하는 센싱부(411); 센싱부(411)의 출력신호와 센서 반도체소자(410)의 출력신호를 입력받아 둘 중의 어느 하나를 선택적으로 출력하는 먹스부(multiplexer, 413); 먹스부(413)로부터의 신호를 디지털변환하는 AD 컨버터(414); AD 컨버터(414)로부터 제공되는 신호를 신호처리하는 신호처리부(415); 신호처리부(415)에 의해 처리된 신호를 아날로그변환하여 출력단(417)을 통해 출력하는 DA 컨버터(416); AD 컨버터(414)의 출력신호와 신호처리부(415)의 출력신호를 비교하여 센서 반도체소자(410)의 오류를 판단하는 오류 판단부(418)를 포함한다. 이와 같이 구성된 본 실시예의 동작 및 작용을 도 4 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 센싱부(411)는 미리 설정된 특성치를 감지하여 감지신호를 아날로그 전처리부(412)에 출력한다. 센싱부(411)는 해당 센서 반도체소자에 대해 미리 설정된 특성치(가령, 공기압, 속도, 온도, 기울기 등)를 감지하는 복수의 센서셀을 포함하여 구성될 수 있다. 아날로그 전처리부(412)는 센싱부(411)로부터 출력되는 감지신호에 대해 증폭, 노이즈 제거 등의 전처리를 수행하여 출력하는 역할을 하며, 시스템 설계자의 의도에 따라 자유로이 선택되거나 생략될 수 있다.
먹스부(413)는 아날로그 전처리부(412)의 출력신호와 센서 반도체소자(410)의 출력신호(AOUT)를 입력받아 둘 중의 어느 하나를 선택적으로 출력한다. 별도의 선택제어신호(미도시)에 응답하여, 먹스부(413)는 감지와 관련된 정상적인 동작시에는 아날로그 전처리부(412)의 출력신호를 출력하고, 오류판단과 관련된 동작시에는 센서 반도체소자(410)의 출력신호(AOUT)를 출력한다.
AD 컨버터(414)는 먹스부(413)로부터 출력되는 신호를 디지털변환한다. AD 컨버터(414)의 출력신호는 후술하는 신호처리부(415)와 오류판단부(418)로 제공된다.
이어서, 신호처리부(415)는 AD 컨버터(414)에 의해 변환된 디지털신호를 신호처리하여 출력한다. 신호처리부(415)는 해당 센서 반도체소자의 특성에 따라 감지신호를 처리하여 전자제어부(420)에서 이용할 수 있도록 가공하는 역할을 수행한다.
다음으로, DA 컨버터(416)는 신호처리부(415)에 의해 처리된 신호를 다시 아날로그변환하여 출력단(417)을 통해 출력한다. DA 컨버터(416)는 신호처리된 상기 신호를 전자제어부(420)에 전송할 수 있도록 다시 아날로그 신호로 변환하는 역할을 수행한다.
오류 판단부(418)는 신호처리부(415)의 출력신호와 AD 컨버터(414)의 출력신호를 비교하여 센서 반도체소자(410)의 오류를 판단한다. 본 실시예에서 "센서 반도체소자의 오류"란 소자의 내부에서 발생되는 오류 뿐만 아니라 센서 반도체 소자와 전자제어부 사이의 출력라인에서 발생되는 오류까지도 포함하는 넓은 의미로 사용된다.
구체적으로, 오류 판단부(418)는 신호처리부(415)의 출력신호와 AD 컨버터(414)의 출력신호를 비교하여 두 신호 간의 일치여부를 판단하는 소자로서, 입력되는 두개의 디지털 신호를 상호 비교하는 비교기가 그 일 예로서 채용될 수 있다. 이 때, 오류 판단부(418)는 신호처리부(415)의 출력신호와 AD 컨버터(414)의 출력신호 간에 시간동기화를 수행한 후 비교작업을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이 오류판단과 관련된 동작시 먹스부(413)는 상기 선택제어신호에 응답하여 센서 반도체소자(410)의 출력신호(AOUT)를 선택적으로 출력한다. 오류 판단부(418)는 신호처리부(415)의 출력신호와 AD 컨버터(414)의 출력신호가 미리 설정된 오류판단 범위 내에서 서로 일치하면 정상으로 판단하고 그렇지 않으면 오류로 판단하여 그 판단 정보를 신호처리부(415)에 제공한다. 만약, 도 5의 상부, 하부에 도시된 바와 같이 센서 반도체소자의 출력단과 외부전압단(VDD), 또는 출력단과 접지단(GND) 간에 저항성분이 개재된 단락사고가 발생하는 경우, 출력신호(AOUT)를 디지털화한 AD 컨버터(414)의 출력신호는 신호처리부(415)의 출력신호와 일치하지 않게 될 것이며, 오류판단부(418)는 이들 두 신호를 비교하여 오류판단신호를 신호처리부(415)에 제공한다. 또한, 센서 반도체소자의 DA 컨버터(416)에 오류가 발생하는 경우에도 출력신호(AOUT)를 디지털화한 AD 컨버터(414)의 출력신호는 신호처리부(415)의 출력신호와 불일치하게 되며, 오류판단부(418)는 이러한 오류도 검출하여 오류판단신호를 신호처리부(415)에 제공한다.
신호처리부(415)는 오류판단부(418)로부터 제공되는 오류판단신호에 근거하여 오류 발생 정보를 전자제어부(420)에 제공하는데, 구체적인 동작은 제 1 실시예에서의 신호처리부(314)와 동일하다. 즉, 오류 발생시, 신호처리부(415)는 센서 반도체소자(410)의 출력신호를 미리 설정된 전위의 정전압(외부전압레벨, 접지전압레벨...)으로 출력하여 전자제어부(420)에 제공하거나, 별도의 통신라인을 통해 전자제어부(420)에 오류 정보를 제공할 수 있다.
통상적으로, 센서 반도체소자의 출력신호(AOUT)에 대한 오류 여부의 판단은 반드시 연속적으로 이루어져야 할 필요는 없으며 미리 설정된 일정 주기단위(예를 들어 수ms 단위)로 수행되어도 상관이 없다. 따라서, 본 실시예에서 먹스부(413)는 선택제어신호에 응답하여 일정 주기단위로 센서 반도체소자의 출력신호(AOUT)를 선택함으로써, 오류판단부(418)를 통한 오류판단이 일정 주기단위로 수행되도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 센서 반도체소자는 소자의 내부 뿐만 아니라 센서 반도체 소자와 전자제어부 사이의 출력라인에서 발생되는 오류도 정확하게 검출하여 그 오류정보를 전자제어부에 제공함으로써, 센서 반도체소자와 관련된 동작 오류를 정확하고 효과적으로 검출할 수 있다. 또한, 제 2 실시예에 따른 센서 반도체소자는 정상적인 감지동작 경로에서 사용되는 AD컨버터를 주기적으로 이용하여 오류검출 동작을 수행할 수 있기 때문에, 별도의 AD 컨버터라는 하드웨어의 추가없이도 구현될 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110 : 센서 반도체소자 120 : 전자제어부(ECU)
310 : 센서 반도체소자
311, 411 : 센싱부
312, 412 : 아날로그 전처리부
313 : 제 1 AD 컨버터
314, 415 : 신호처리부
315, 416 : DA 컨버터
316, 417 : 출력단
317 : 제 2 AD 컨버터
318, 418 : 오류판단부
320, 420 : 전자제어부(ECU)
413 : 먹스부
414 : AD 컨버터

Claims (10)

  1. 미리 설정된 특성치를 감지하여 감지신호를 전자제어부에 제공하는 센서 반도체소자로서,
    상기 특성치를 감지하는 센싱부;
    상기 센싱부로부터의 아날로그 감지신호를 디지털변환하는 제 1 AD 컨버터(analog-digital converter);
    상기 제 1 AD 컨버터로부터 제공되는 신호를 신호처리하는 신호처리부;
    상기 신호처리부에 의해 처리된 신호를 아날로그변환하여 출력단을 통해 출력하는 DA 컨버터(digital-analog converter);
    상기 센서 반도체소자의 출력신호를 디지털변환하여 출력하는 제 2 AD 컨버터; 및
    상기 신호처리부의 출력신호와 상기 제 2 AD 컨버터의 출력신호를 비교하여 상기 센서 반도체소자의 오류를 판단하는 오류 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 제 2 AD 컨버터의 출력신호가 미리 설정된 오류판단 범위 내에서 일치하면 정상으로 판단하고 그렇지 않으면 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 오류 판단부는 상기 센서 반도체소자의 오류 판단에 관한 오류판단신호를 상기 신호처리부에 제공하고,
    상기 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, 상기 신호처리부는 상기 DA 컨버터로부터 출력되는 출력신호를 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 오류 판단부에 의한 오류 판단 결과 오류가 발생한 것으로 판단되면, 상기 센서 반도체소자는 별도의 통신라인을 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 제 2 AD 컨버터의 출력신호 간에 시간동기화를 수행한 후 비교하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  6. 미리 설정된 특성치를 감지하여 감지신호를 전자제어부에 제공하는 센서 반도체소자로서,
    상기 특성치를 감지하는 센싱부;
    상기 센싱부의 출력신호와 상기 센서 반도체소자의 출력신호를 입력받아 둘 중의 어느 하나를 선택적으로 출력하는 먹스부(multiplexer);
    상기 먹스부로부터의 신호를 디지털변환하는 AD 컨버터(analog-digital converter);
    상기 AD 컨버터로부터 제공되는 신호를 신호처리하는 신호처리부;
    상기 신호처리부에 의해 처리된 신호를 아날로그변환하여 출력단을 통해 출력하는 DA 컨버터(digital-analog converter);
    상기 AD 컨버터의 출력신호와 상기 신호처리부의 출력신호를 비교하여 상기 센서 반도체소자의 오류를 판단하는 오류 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 AD 컨버터의 출력신호가 미리 설정된 오류판단 범위 내에서 일치하면 정상으로 판단하고 그렇지 않으면 오류로 판단하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 오류 판단부는 상기 센서 반도체소자의 오류 판단에 관한 오류판단신호를 상기 신호처리부에 제공하고,
    상기 오류판단신호에 근거하여 오류가 발생하였다면, 상기 신호처리부는 상기 DA 컨버터로부터 출력되는 출력신호를 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 오류 판단부에 의한 오류 판단 결과 오류가 발생한 것으로 판단되면, 상기 센서 반도체소자는 별도의 통신라인을 통해 상기 전자제어부에 오류 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 오류 판단부는 상기 신호처리부의 출력신호와 상기 AD 컨버터의 출력신호 간에 시간동기화를 수행한 후 비교하는 것을 특징으로 하는 센서 반도체소자.

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