KR101915082B1 - 승객의 탑승을 감지하는 매트의 고장을 탐지하는 매트 시스템 - Google Patents
승객의 탑승을 감지하는 매트의 고장을 탐지하는 매트 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101915082B1 KR101915082B1 KR1020160147001A KR20160147001A KR101915082B1 KR 101915082 B1 KR101915082 B1 KR 101915082B1 KR 1020160147001 A KR1020160147001 A KR 1020160147001A KR 20160147001 A KR20160147001 A KR 20160147001A KR 101915082 B1 KR101915082 B1 KR 101915082B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- voltage
- mat
- input
- resistor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/005—Testing of electric installations on transport means
- G01R31/006—Testing of electric installations on transport means on road vehicles, e.g. automobiles or trucks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
- B60R21/01512—Passenger detection systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/02—Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
- B60W50/0205—Diagnosing or detecting failures; Failure detection models
-
- G01R31/024—
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
매트 시스템은 매트부가 승객의 탑승 여부를 탐지할 수 있는 상태(정상 상태)인지 결정할 수 있다. 매트 시스템은 매트부에 포함된 제1 극판 또는 제2 극판 중 적어도 하나에 저항을 연결한 다음, 제1 극판 또는 제2 극판 중 어느 하나에 전압을 인가할 수 있다. 매트 시스템은 전압을 인가한 극판에 대응하는 다른 극판에 연결된 저항의 전압을 측정할 수 있다. 매트 시스템은 측정된 전압에 기초하여 매트부가 정상 상태인지 결정할 수 있다. 매트부가 정상 상태가 아닌 경우, 매트 시스템은 매트부의 고장을 진단하고, 고장 원인을 탐지할 수 있다.
Description
본 발명은 전장품 및 ECU에 관한 것으로, 승객의 탑승을 감지하는 매트 시스템에 관한 것이다.
자동차는 다양한 기능을 수행하는 복수의 전장품들을 포함할 수 있다. ECU(Electronic Control Unit)은 전장품들을 제어하는 장치로써, 자동차는 복수의 ECU들을 포함할 수 있다. 자동차의 상태를 점검하기 위하여, 전장품들 및 ECU들을 진단할 필요가 있다.
자동차에 포함된 매트는 승객의 탑승 여부를 탐지하기 위한 전장품 및 ECU를 포함할 수 있다. 매트는 전도체를 포함하는 두 개의 극판을 포함할 수 있다. 두 개의 극판은 이격될 수 있다. 승객이 매트 위에 앉으면, 두 개의 극판이 전하를 저장하는 능력(커패시턴스)이 변화할 수 있다.
매트는 승객의 탑승 여부를 탐지하기 위한 전장품 및 ECU 외에도 다양한 전장품 및 ECU를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매트는 승객의 편의를 위한 열선, 에어 컨디셔너 등을 포함할 수 있다. 매트는 승객의 자세를 조절하기 위한 전동 모터 등을 포함할 수 있다. 다양한 전장품 및 ECU는 파손될 수 있고, 파손된 전장품 및 ECU는 다른 전장품 및 ECU에 영향을 줄 수 있다.
본 발명은 매트의 고장 및 고장 원인을 탐지하는 매트 진단부를 포함하는 매트 시스템을 제안한다.
본 발명은 매트에 포함된 극판이 전하를 저장하는 능력을 측정하여 승객의 탑승 여부를 결정하는 회로에 포함된 증폭기의 고장을 탐지하는 매트 시스템을 제안한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 매트 시스템에 있어서, 차체와 이격된 극판을 포함하고, 상기 차체 및 극판 사이의 커패시턴스는 승객의 탑승 여부에 따라 변화하는 매트부, 상기 커패시턴스에 기초하여, 상기 승객의 탑승 여부를 결정하는 탑승 검출부, 상기 매트부에 연결되는 저항을 포함하고, 상기 매트부의 입력 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 진단부 및 상기 매트부를 상기 탑승 검출부 또는 상기 매트 진단부 중 어느 하나와 연결하는 스위칭부를 포함하고, 상기 매트 진단부는, 상기 매트부가 고장인 경우, 상기 저항의 크기에 따라 설정된 시점을 포함하는 복수의 시점에서 측정된 상기 저항의 전압이 상기 복수의 시점을 따라 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류되는 패턴에 기초하여, (1) 상기 차체가 상기 매트 시스템에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지 여부 및 (2) 상기 극판 및 상기 차체가 서로 단락되었는지 여부 중에서 적어도 하나를 결정하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 미리 설정된 파형의 상기 입력 전압을 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압의 파형에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 입력 전압의 파형은 미리 설정된 첨두 전압(peak voltage)이 미리 설정된 시간 동안 유지되는 사각파(square wave)인 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 사각파가 입력되는 동안, 미리 설정된 시점에서의 상기 저항의 전압을 미리 설정된 하이 레벨 임계치 또는 상기 하이 레벨 임계치 미만인 로우 레벨 임계치와 비교함으로써, 상기 저항의 전압을 상기 하이 레벨 임계치 이상의 하이 레벨(high level) 신호 또는 상기 로우 레벨 임계치 이하의 로우 레벨(low level) 신호로 분류하고, 상기 저항의 전압을 분류한 결과에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 첨두 전압이 입력되기 시작하고 미리 설정된 제1 시간이 지났을 때, 상기 저항의 전압이 상기 하이 레벨 신호로 분류되고, 상기 첨두 전압이 입력되기 시작하고 미리 설정된 제2 시간이 지났을 때, 상기 저항의 전압이 상기 로우 레벨 신호로 분류되는 경우 - 상기 제2 시간은 상기 제1 시간 이후의 시간으로써, 상기 제2 시간에서, 상기 첨두 전압이 상기 매트부에 입력됨 -, 상기 매트부가 정상인 것으로 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 사각파가 상기 매트부로 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 매트부가 고장인 것으로 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 사각파가 상기 매트부로 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 하이 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 차체가 상기 매트 시스템에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결된 것으로 결정하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 첨두 전압이 입력되기 전 후의 상기 저항의 전압이 상기 로우 레벨 신호로 분류되고, 상기 첨두 전압이 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 상기 하이 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 극판 및 상기 차체가 서로 단락된 것으로 결정하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 차체와 이격된 극판을 포함하고, 상기 차체 및 극판 사이의 커패시턴스는 승객의 탑승 여부에 따라 변화하는 매트부, 상기 커패시턴스에 기초하여, 상기 승객의 탑승 여부를 결정하는 탑승 검출부, 상기 매트부에 연결되는 저항을 포함하고, 상기 매트부의 입력 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 진단부, 상기 매트부를 상기 탑승 검출부 또는 상기 매트 진단부 중 어느 하나와 연결하는 스위칭부, 상기 탑승 검출부로 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기 및 이득(gain)이 다른 복수의 경로를 상기 증폭기에 스위칭하여, 상기 이득의 변화에 의한 상기 신호의 변화를 이용하여 상기 증폭기의 고장을 진단하는 증폭기 진단부를 포함하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 매트가 고장인 경우, 상기 저항의 크기에 따라 설정된 시점을 포함하는 복수의 시점에서 측정된 상기 저항의 전압이 상기 복수의 시점을 따라 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류되는 패턴에 기초하여, (1) 상기 제2 전극이 상기 프로세서로 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지 여부 및 (2) 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 서로 단락되었는지 여부 중에서 적어도 하나를 결정하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 입력 전압이 입력되는 동안, 미리 설정된 시점에서의 상기 저항의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 입력 전압의 파형은 미리 설정된 첨두 전압(peak voltage)이 미리 설정된 시간 동안 유지되는 사각파(square wave)인 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 시점은, (i) 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되기 전의 미리 설정된 제1 시점, (ii) 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되는 중인 미리 설정된 제2 시점, (iii) 상기 제2 시점 이후의 시점으로써, 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되는 중인 미리 설정된 제3 시점 및 (iv) 상기 첨두 전압의 입력이 끝난 이후의 미리 설정된 제4 시점 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제3 시점은, 상기 매트가 정상인 경우, 상기 저항의 전압이 상기 제2 시점 이후 미리 설정된 임계치 이하가 되는 시점인 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 전극에 연결된 저항을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 입력 전압을 제2 전극으로 입력한 다음, 상기 제2 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제1 전극에 연결된 저항의 전압을 측정하고, 상기 제1 전극에 연결된 저항에서 측정된 전압 및 상기 제1 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제2 전극에 연결된 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제2 전극에 연결된 저항의 전압 및 상기 제2 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제1 전극에 연결된 저항의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여, 상기 제1 전극이 상기 매트 진단 장치에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지를 결정하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 연결하는 스위치를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제1 전극으로 상기 입력 전압을 입력할 때에 측정된 상기 제2 전극의 전압 또는 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제2 전극으로 상기 입력 전압을 입력할 때에 측정된 상기 제1 전극의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 스위치를 개방하였을 때, 상기 제1 전극으로 입력된 상기 입력 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압 및 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제1 전극으로 입력된 상기 입력 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 전류가 흐르지 않는 것으로 결정하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 전극에 연결되고, 상기 입력 전압이 상기 제1 전극으로 입력됨에 따라 상기 제1 전극의 전압의 변화를 탐지하는 탐지 전극을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 입력 전압이 상기 제1 전극으로 입력됨에 따라 상기 탐지 전극의 전압이 변화하는지에 기초하여, 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항, 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제2 전극에 연결된 출력 전극을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 출력 전극으로 미리 설정된 전압을 인가하고, 상기 미리 설정된 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압에 기초하여, 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 미리 설정된 파형의 상기 입력 전압을 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압의 파형에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 입력 전압의 파형은 미리 설정된 첨두 전압(peak voltage)이 미리 설정된 시간 동안 유지되는 사각파(square wave)인 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 사각파가 입력되는 동안, 미리 설정된 시점에서의 상기 저항의 전압을 미리 설정된 하이 레벨 임계치 또는 상기 하이 레벨 임계치 미만인 로우 레벨 임계치와 비교함으로써, 상기 저항의 전압을 상기 하이 레벨 임계치 이상의 하이 레벨(high level) 신호 또는 상기 로우 레벨 임계치 이하의 로우 레벨(low level) 신호로 분류하고, 상기 저항의 전압을 분류한 결과에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 첨두 전압이 입력되기 시작하고 미리 설정된 제1 시간이 지났을 때, 상기 저항의 전압이 상기 하이 레벨 신호로 분류되고, 상기 첨두 전압이 입력되기 시작하고 미리 설정된 제2 시간이 지났을 때, 상기 저항의 전압이 상기 로우 레벨 신호로 분류되는 경우 - 상기 제2 시간은 상기 제1 시간 이후의 시간으로써, 상기 제2 시간에서, 상기 첨두 전압이 상기 매트부에 입력됨 -, 상기 매트부가 정상인 것으로 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 사각파가 상기 매트부로 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 매트부가 고장인 것으로 진단하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 사각파가 상기 매트부로 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 하이 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 차체가 상기 매트 시스템에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결된 것으로 결정하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 매트 진단부는, 상기 첨두 전압이 입력되기 전 후의 상기 저항의 전압이 상기 로우 레벨 신호로 분류되고, 상기 첨두 전압이 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 상기 하이 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 극판 및 상기 차체가 서로 단락된 것으로 결정하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 차체와 이격된 극판을 포함하고, 상기 차체 및 극판 사이의 커패시턴스는 승객의 탑승 여부에 따라 변화하는 매트부, 상기 커패시턴스에 기초하여, 상기 승객의 탑승 여부를 결정하는 탑승 검출부, 상기 매트부에 연결되는 저항을 포함하고, 상기 매트부의 입력 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 진단부, 상기 매트부를 상기 탑승 검출부 또는 상기 매트 진단부 중 어느 하나와 연결하는 스위칭부, 상기 탑승 검출부로 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기 및 이득(gain)이 다른 복수의 경로를 상기 증폭기에 스위칭하여, 상기 이득의 변화에 의한 상기 신호의 변화를 이용하여 상기 증폭기의 고장을 진단하는 증폭기 진단부를 포함하는 매트 시스템이 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 매트가 고장인 경우, 상기 저항의 크기에 따라 설정된 시점을 포함하는 복수의 시점에서 측정된 상기 저항의 전압이 상기 복수의 시점을 따라 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류되는 패턴에 기초하여, (1) 상기 제2 전극이 상기 프로세서로 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지 여부 및 (2) 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 서로 단락되었는지 여부 중에서 적어도 하나를 결정하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 입력 전압이 입력되는 동안, 미리 설정된 시점에서의 상기 저항의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 입력 전압의 파형은 미리 설정된 첨두 전압(peak voltage)이 미리 설정된 시간 동안 유지되는 사각파(square wave)인 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 시점은, (i) 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되기 전의 미리 설정된 제1 시점, (ii) 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되는 중인 미리 설정된 제2 시점, (iii) 상기 제2 시점 이후의 시점으로써, 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되는 중인 미리 설정된 제3 시점 및 (iv) 상기 첨두 전압의 입력이 끝난 이후의 미리 설정된 제4 시점 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제3 시점은, 상기 매트가 정상인 경우, 상기 저항의 전압이 상기 제2 시점 이후 미리 설정된 임계치 이하가 되는 시점인 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 전극에 연결된 저항을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 입력 전압을 제2 전극으로 입력한 다음, 상기 제2 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제1 전극에 연결된 저항의 전압을 측정하고, 상기 제1 전극에 연결된 저항에서 측정된 전압 및 상기 제1 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제2 전극에 연결된 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제2 전극에 연결된 저항의 전압 및 상기 제2 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제1 전극에 연결된 저항의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여, 상기 제1 전극이 상기 매트 진단 장치에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지를 결정하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 연결하는 스위치를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제1 전극으로 상기 입력 전압을 입력할 때에 측정된 상기 제2 전극의 전압 또는 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제2 전극으로 상기 입력 전압을 입력할 때에 측정된 상기 제1 전극의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 스위치를 개방하였을 때, 상기 제1 전극으로 입력된 상기 입력 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압 및 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제1 전극으로 입력된 상기 입력 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 전류가 흐르지 않는 것으로 결정하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 전극에 연결되고, 상기 입력 전압이 상기 제1 전극으로 입력됨에 따라 상기 제1 전극의 전압의 변화를 탐지하는 탐지 전극을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 입력 전압이 상기 제1 전극으로 입력됨에 따라 상기 탐지 전극의 전압이 변화하는지에 기초하여, 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극, 상기 제2 전극에 연결된 저항, 및 미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서를 포함하고, 상기 제2 전극에 연결된 출력 전극을 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 출력 전극으로 미리 설정된 전압을 인가하고, 상기 미리 설정된 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압에 기초하여, 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치가 제공된다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명의 일실시예에 따르면, 매트의 고장 및 고장 원인을 탐지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 매트에 포함된 두 개의 극판이 전하를 저장하는 능력을 측정하여 승객의 탑승 여부를 결정하는 회로에 포함된 증폭기의 고장을 탐지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 매트 시스템의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 극판으로 입력된 전압의 파형 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압의 파형을 비교하여 도시한 도면이다.
도 4는 매트부의 제2 극판에 연결된 저항의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 매트 진단부의 전압이 입력되었을 때, 제1 극판에 연결된 저항 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압의 변화를 시간에 따라 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 전극 및 제2 전극의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 매트 시스템이 정상적으로 작동할 때 매트 진단부가 제1 전극으로 출력하는 전압, 출력 전극으로 출력하는 전압 및 제2 전극에서 측정된 전압의 파형을 도시한 도면이다.
도 10은 도 8의 실시예에 따른 제1 전극, 제2 전극, 출력 전극 및 탐지 전극의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 극판으로 입력된 전압의 파형 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압의 파형을 비교하여 도시한 도면이다.
도 4는 매트부의 제2 극판에 연결된 저항의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 매트 진단부의 전압이 입력되었을 때, 제1 극판에 연결된 저항 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압의 변화를 시간에 따라 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 전극 및 제2 전극의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 매트 시스템이 정상적으로 작동할 때 매트 진단부가 제1 전극으로 출력하는 전압, 출력 전극으로 출력하는 전압 및 제2 전극에서 측정된 전압의 파형을 도시한 도면이다.
도 10은 도 8의 실시예에 따른 제1 전극, 제2 전극, 출력 전극 및 탐지 전극의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 매트 시스템의 구조를 개념적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참고하면, 매트 시스템은 승객이 탑승했는지에 따라 전하를 저장하는 능력이 변경되는 매트부(110)를 포함할 수 있다. 커패시턴스(capacitance)는 전하를 저장하는 능력을 나타내는 물리량이다. 도 1을 참고하면, 매트 시스템은 매트부(110)의 커패시턴스에 기초하여, 승객의 탑승 여부를 결정하는 탑승 검출부(120)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 탑승 검출부(120)는 커패시턴스를 측정하기 위한 집적 회로(integrated circuit: IC) 및 인쇄 회로 기판(printed circuit board: PCB)을 포함할 수 있다. 탑승 검출부(120)는 PCB의 고장을 진단하는 회로를 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 매트 시스템은 매트부(110)의 고장을 진단하는 매트 진단부(130)를 포함할 수 있다. 매트부(110)의 고장은 매트부(110)의 커패시턴스 및 승객의 탑승 여부간의 관련성이 없어지는 현상을 의미한다. 매트부(110)의 소자가 파손되는 경우, 매트부(110)가 외부 회로와 단락되는 경우 또는 매트부(110)에 포함된 소자들이 서로 단락되는 경우, 매트부(110)의 고장 및 오작동이 야기될 수 있다.
매트 진단부(130)는 매트부(110)에 미리 설정된 전압 또는 전류를 입력하고, 입력된 전압 또는 전류에 따른 매트부(110)의 응답을 측정할 수 있다. 매트 진단부(130)는 매트부(110)의 응답으로써, 매트부(110)의 전압 또는 전류를 측정할 수 있다. 매트 진단부(130)는 정상 상태 및 다양한 고장 상태에서의 매트부(110)의 응답을 미리 저장할 수 있다. 매트 진단부(130)는 매트부(110)의 측정된 응답을 매트부(110)의 미리 저장된 응답과 비교함으로써, 매트부(110)의 고장을 진단할 수 있다. 매트 진단부(130)는 매트부(110)의 측정된 응답을 매트부(110)의 미리 저장된 응답과 비교하는 프로세서를 포함할 수 있다.
매트 진단부(130)가 입력하는 미리 설정된 전압 또는 전류는 디지털 신호일 수 있다. 예를 들어, 매트 진단부(130)는 숫자 1을 전송하기 위하여, 하이 레벨의 분류를 위한 하이 레벨(high level) 임계치 이상의 전압 또는 전류를 매트부(110)로 전송할 수 있다. 로우 레벨의 분류를 위한 로우 레벨(low level) 임계치 이하의 전압 또는 전류는 숫자 0으로 해석될 수 있다. 디지털 신호가 입력되므로, 매트부(110)의 응답 또한 디지털 신호일 수 있다. 매트 진단부(130)는 매트부(110)의 응답을 하이 레벨 임계치 또는 로우 레벨 임계치 중 적어도 하나와 비교하여 매트부(110)의 고장을 진단할 수 있다.
이하에서는 하이 레벨 임계치 이상의 신호를 하이 레벨(High level) 신호로, 로우 레벨 임계치 이하의 신호를 로우 레벨(Low level) 신호라 한다. 예를 들어, 하이 레벨 임계치는 3볼트이고, 로우 레벨 임계치는 1볼트일 수 있다. 매트 진단부(130)는 측정된 전압이 3볼트 이상인 경우, 측정된 전압을 하이 레벨 신호로 분류할 수 있다. 매트 진단부(130)는 측정된 전압이 1볼트 이하인 경우, 측정된 전압을 로우 레벨 신호로 분류할 수 있다.
도 1을 참고하면, 매트 시스템은 매트부(110)를 탑승 검출부(120) 또는 매트 진단부(130) 중 어느 하나와 연결하는 스위칭부(140)를 포함할 수 있다. 매트부(110)는 외부로 전압 또는 전류를 송 수신하는 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다. 스위칭부(140)는 매트부(110)의 하나 이상의 전극을 탑승 검출부(120)의 전극 또는 매트 진단부(130)의 전극 중 어느 하나와 연결할 수 있다. 스위칭부(140)는 전극을 스위칭하기 위하여, 멀티플렉서, 스위치 또는 트랜지스터 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
매트부(110)를 진단하는 경우, 스위칭부(140)는 매트부(110)를 매트 진단부(130)에 연결할 수 있다. 승객의 탑승 여부를 결정하는 경우, 스위칭부(140)는 매트부(110)를 탑승 검출부(120)에 연결할 수 있다. 스위칭부(140)는 ECU로부터 수신한 제어 신호에 기초하여, 매트부(110)를 탑승 검출부(120) 또는 매트 진단부(130) 중 어느 하나와 연결할 수 있다.
이하에서는 매트 시스템에 포함된 소자를 이용하여 매트 시스템의 동작을 보다 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 일부 소자는 설명의 편의를 위해 간략히 도시되거나 또는 생략되었다.
도 2를 참고하면, 매트부(110)는 제1 극판(211)을 포함할 수 있다. 매트부(110)는 제1 극판(211)과 이격된 제2 극판(212)을 포함할 수 있다. 제1 극판(211)은 전도체를 포함하고, 박막(thin film)일 수 있다. 제2 극판(212)은 차폐 기능을 갖는 박막일 수 있다. 제1 극판(211)으로 전압이 인가되는 경우, 제1 극판(211)은 인가된 전압에 따라 전기장을 방출할 수 있다. 제2 극판(212)은 외부의 노이즈를 차단할 수 있다. 제1 극판(211) 및 제2 극판(212)이 단락(short)되는 것을 방지하기 위하여, 매트부(110)는 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이에 배치된 절연체를 포함할 수 있다. 절연체는 부도체를 포함하는 박막일 수 있다.
즉, 제1 극판(211) 및 제2 극판(212)은 미리 설정된 거리만큼 이격되고, 서로 절연될 수 있다. 제1 극판(211)에 전압이 인가되면, 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이에 전하가 저장될 수 있다. 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이의 커패시턴스는 제1 극판(211) 및 제2 극판(212)이 이격된 거리 또는 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이에 형성된 전기장(electric field)에 따라 변경될 수 있다. 승객이 탑승하는 경우, 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이에 형성된 전기장이 변경될 수 있다. 보다 구체적으로, 승객은 도체로 볼 수 있고, 승객은 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이에 위치하므로, 전기장의 경로가 다양해질 수 있다. 결론적으로, 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이의 커패시턴스가 승객의 탑승 여부에 따라 변화할 수 있다.
스위칭부(140)는 제1 극판(211)의 전극을 탑승 검출부(120) 또는 매트 진단부(130)로 연결하는 제1 스위치(221) 및 제2 극판(212)의 전극을 탑승 검출부(120) 또는 매트 진단부(130)로 연결하는 제2 스위치(222)를 포함할 수 있다.
도 2를 참고하면, 승객의 탑승 여부를 감지하는 경우, 스위칭부(140)는 제1 극판(211)의 전극 및 제2 극판(212)의 전극 각각을 탑승 검출부(120)의 두 전극(a1, a2)으로 연결할 수 있다. 탑승 검출부(120)는 제1 극판(211)으로 교류파를 입력할 수 있다. 탑승 검출부(120)는 입력된 교류파에 따라 제2 극판(212)에서 출력되는 전압 또는 전류의 위상을 측정할 수 있다. 탑승 검출부(120)는 측정된 전압 또는 전류의 위상에 기초하여, 승객의 탑승 여부를 결정할 수 있다. 탑승 검출부(120)는 측정된 전압 또는 전류에 기초하여, 제1 극판(211) 및 제2 극판(212) 사이의 커패시턴스를 결정할 수 있다.
도 2를 참고하면, 탑승 검출부(120)는 PCB와 연결될 수 있고, PCB는 탑승 검출부(120)로 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기를 포함할 수 있다. 매트 시스템은 증폭기의 고장을 점검하는 증폭기 진단부를 포함할 수 있다. 증폭기 진단부는 PCB의 일부로써 포함될 수 있다.
증폭기 진단부는 이득(gain)이 다른 복수의 경로를 증폭기에 스위칭할 수 있다. 도 2를 참고하면, 증폭기 진단부는 이득(gain)이 다른 복수의 경로를 증폭기에 연결하는 제3 스위치(260)를 포함할 수 있다. 제3 스위치(260)가 복수의 경로를 순차적으로 증폭기에 연결하는 경우, 증폭기에서 출력되는 신호의 이득 또한 연결된 경로의 이득에 따라 변경될 수 있다. 복수의 경로 각각의 이득 및 증폭기에서 출력되는 신호 간의 상관 관계를 이용하여, 매트 시스템은 증폭기의 고장을 진단할 수 있다. 즉, 매트 시스템은 탑승 검출부(120)에 연결된 PCB의 고장을 진단할 수 있다.
도 2를 참고하면, 매트부(110)의 고장을 탐지하는 경우, 스위칭부(140)는 제1 극판(211)의 전극 및 제2 극판(212)의 전극 각각을 매트 진단부(130)의 두 전극(b1, b2)으로 연결할 수 있다. 매트 시스템은 매트 진단부(130)가 제2 극판(212)의 전극에 연결될 때, 제2 극판(212)의 전극에 병렬 연결되는 저항 R1(250)을 포함할 수 있다. 비록 분리되어 도시되었지만, 저항 R1(250)은 매트 진단부(130)의 일부로써 포함될 수 있다. 일실시예에 따르면, 매트 진단부(130)는 누설 전류(leak current)를 줄이는 버퍼를 포함할 수 있다. 버퍼는 저항 R1(250) 및 매트 진단부(130) 사이에 연결될 수 있다.
일실시예에 따르면, 매트 진단부(130)는 매트부(110)의 제1 극판(211)으로 전압을 입력할 수 있다. 저항 R1(250)이 제2 극판(212)의 전극에 병렬 연결되었으므로, 전류가 제1 극판(211)으로 입력된 전압에 따라 저항 R1(250)에 흐를 수 있다. 매트 진단부(130)는 제1 극판(211)으로 입력된 전압에 따른 저항 R1(250)의 전압을 측정할 수 있다. 매트 진단부(130)는 측정된 저항 R1(250)의 전압에 기초하여 매트부(110)의 고장을 진단할 수 있다.
매트 진단부(130)가 제1 극판(211)으로 입력하는 전압의 파형은 미리 설정된 첨두 전압이 미리 설정된 시간 동안 유지되는 사각파(square wave)일 수 있다. 제1 극판(211) 및 제2 극판(212)은 첨두 전압이 입력되는 동안 충전된 다음, 첨두 전압의 입력이 끝나면 저항 R1(250)으로 저장된 전하를 방전시킬 수 있다. 매트 진단부(130)는 사각파가 입력되는 동안 저항 R1(250)의 전압을 측정할 수 있다. 매트 진단부(130)는 저항 R1(250)의 전압의 파형을 이용하여 매트부(110)의 고장을 진단할 수 있다. 매트 진단부(130)는 저항 R1(250)의 전압을 하이 레벨 임계치 또는 로우 레벨 임계치 중 적어도 하나와 비교하여 매트부(110)의 고장을 진단할 수 있다.
이하에서는 매트 진단부(130)가 사각파가 입력되는 동안 측정된 저항 R1(250)의 전압을 이용하여 매트부(110)의 고장을 진단하는 동작을 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 극판으로 입력된 전압의 파형 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압의 파형을 비교하여 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 매트 진단부가 매트부의 제1 극판으로 입력한 전압의 파형이 도시된다. 제1 극판으로 입력된 전압의 파형은 사각파일 수 있다. 즉, 매트 진단부는 로우 레벨 신호를 제1 극판으로 입력하고, 미리 설정된 시간 동안 하이 레벨 신호를 입력한 다음, 로우 레벨 신호를 입력할 수 있다.
매트 진단부가 초기화 될 때에, 매트 진단부는 제1 극판 및 제2 극판 사이에 저장된 전하를 방출시킬 수 있다. 따라서, 매트 진단부가 사각파를 입력하기 전의 제1 극판 및 제2 극판의 전압은 로우 레벨로 분류될 수 있다. 매트 진단부가 사각파를 입력하기 전의 제1 극판 및 제2 극판 사이에 어떠한 전하도 저장되어 있지 않다.
도 3을 참고하면, 제2 극판에 연결된 저항에서 측정된 전압의 파형이 도시된다. 사각파의 첨두 전압이 입력되는 순간, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 첨두 전압에 근접한 다음(하이 레벨 신호), 전하가 축적됨에 따라 점진적으로 감소할 수 있다. 따라서, 사각파의 첨두 전압이 입력되는 동안, 제1 극판으로 입력되는 전압은 하이 레벨 신호를 유지하지만, 저항의 전압은 DC 성분의 입력에 따른 방전으로 인하여, 하이 레벨 신호에서 로우 레벨 임계치 이하의 로우 레벨 신호로 변경될 수 있다. 저항의 전압이 하이 레벨 신호에서 로우 레벨 신호로 변경되는데 걸리는 시간은 저항의 크기에 따라 다를 수 있다.
매트 진단부는 (i) 첨두 전압이 제1 극판으로 입력되기 전의 미리 설정된 제1 시점 T1, (ii) 첨두 전압이 제1 극판으로 입력되는 중인 미리 설정된 제2 시점 T2, (iii) T2 이후의 시점으로써, 첨두 전압이 제1 극판으로 입력되는 중인 미리 설정된 제3 시점 T3 및 (iv) 상기 첨두 전압의 입력이 끝난 이후의 미리 설정된 제4 시점 T4에서 저항의 전압을 측정할 수 있다. 특히, T3는 T2 이후의 시점으로써, 매트부가 정상일 때 저항의 전압이 미리 설정된 임계치보다 낮은 시점 중에서 결정될 수 있다. 저항의 전압이 하이 레벨 신호에서 로우 레벨 신호로 변경되는데 걸리는 시간이 저항의 크기에 따라 달라지므로, T3는 저항의 크기를 고려하여 결정될 수 있다.
매트 진단부는 T1, T2, T3, T4에서 측정된 저항의 전압들을 미리 설정된 임계치와 비교하여, T1, T2, T3, T4에서 측정된 저항의 전압들 각각을 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류할 수 있다. 매트 진단부는 저항의 전압들을 분류한 결과를 이용하여 매트부의 고장을 진단할 수 있다. 다시 말하면, 매트 진단부는 T1, T2, T3, T4에서 측정된 저항의 전압들이 변화하는 패턴을 이용하여 매트부의 고장을 진단할 수 있다.
도 3을 참고하면, T1, T2, T3 및 T4에서 제1 극판으로 입력되는 전압은 순차적으로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 하이 레벨 신호 및 로우 레벨 신호다. 매트부가 정상인 경우, T1, T2, T3 및 T4에서 저항의 전압은 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 로우 레벨 신호 및 로우 레벨 신호다. 매트 진단부는 T1, T2, T3 및 T4에서 저항의 전압이 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 로우 레벨 신호 및 로우 레벨 신호 순으로 변화하지 않는 경우, 매트부가 고장인 것으로 결정할 수 있다.
매트 진단부는 T1, T2, T3, T4에서 측정된 저항의 전압들이 변화하는 패턴으로부터, 매트부의 고장뿐만 아니라 고장 원인을 탐지할 수 있다. 고장 원인은 (i) 제1 극판 및 전원의 양극 간의 단락, (ii) 제2 극판 및 외부 전원의 양극 간의 단락, (iii) 제1 극판 및 외부 전원의 그라운드 전극간의 단락, (iv) 제2 극판 및 외부 전원의 그라운드 전극 간의 단락, (v) 제1 극판 및 제2 극판 간의 단락 및 (vi) 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로(open circuit)가 되는 경우가 있다.
도 4는 매트부의 제2 극판에 연결된 저항의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다. 도 4의 시점 T1, T2, T3 및 T4는 도 3에서 정의한 T1, T2, T3 및 T4와 같다. 도 4를 참고하면, 매트 진단부가 제1 극판으로 출력한 사각파가 T1, T2, T3, T4에서 순서대로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 하이 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류되어 도시된다. 도 4를 참고하면, 매트부가 정상인 경우, 저항의 전압은 T1, T2, T3, T4에서 순서대로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 로우 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다.
도 4를 참고하면, 제1 극판 및 전원의 양극이 단락된 경우(Battery Short Top), 전원의 양극의 전압이 제1 극판에 인가될 수 있다. 전원은 자동차 및 매트 시스템에 전력을 공급할 수 있다. 제1 극판 및 전원의 양극이 단락된 경우, 매트 진단부가 제1 극판으로 사각파를 출력하더라도, 제1 극판의 전압은 전원의 양극의 전압을 유지할 수 있다. 전원의 양극의 전압이 인가되므로, 제1 극판 및 제2 극판은 저장할 수 있는 최대 전하를 저장하거나 또는 파손될 수 있다. 따라서, 제1 극판 및 제2 극판은 개방 회로처럼 작동할 수 있다. 따라서, 사각파가 제1 극판으로 입력되는 동안, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 하이 레벨 임계치 이하를 유지할 수 있다. 즉, T1, T2, T3 및 T4에서 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 계속 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다.
도 4를 참고하면, 제2 극판 및 전원의 양극이 단락된 경우(Battery Short Bottom), 전원의 양극의 전압이 제2 극판에 인가될 수 있다. 따라서, 제2 극판의 전압은 전원의 양극의 전압과 동일할 수 있다. 따라서, 사각파가 제1 극판으로 입력되는 동안, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 로우 레벨 임계치 이상이 될 수 있다. 도 4를 참고하면, T1, T2, T3 및 T4에서 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 계속 하이 레벨 신호로 분류될 수 있다.
도 4를 참고하면, 제1 극판이 전원의 그라운드 전극과 단락되거나(GND Short Top) 또는 제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 단락된 경우(GND Short Bottom), 매트 진단부가 제1 극판으로 출력한 사각파는 접지된 극판을 따라 이동할 수 있다. 즉, 제2 극판에 연결된 저항은 매트 진단부가 출력한 사각파의 영향을 받지 않는다. 따라서, 사각파가 제1 극판으로 입력되는 동안, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 하이 레벨 임계치 이하 (로우 레벨 신호)를 유지할 수 있다.
도 4를 참고하면, 제1 극판 및 제2 극판이 서로 단락된 경우(MAT Short), 제1 극판의 전압 및 제2 극판의 전압은 동일하다. 따라서, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 매트 진단부가 출력한 사각파와 동일할 수 있다. 도 4를 참고하면, T1, T2, T3 및 T4에서 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 하이 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다.
도 4를 참고하면, 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되는 경우(MAT Open), 제2 극판에 연결된 저항은 매트 진단부가 출력한 사각파의 영향을 받지 않는다. 따라서, 사각파가 제1 극판으로 입력되는 동안, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 하이 레벨 임계치 이하(로우 레벨 신호)를 유지할 수 있다.
요약하면, 일실시예에 따른 매트 진단부는 제1 극판으로 사각파의 전압을 인가하면서, 제2 극판에 연결된 저항의 전압을 측정할 수 있다. 매트 진단부는 미리 설정된 시점(T1, T2, T3 및 T4)에서, 저항의 전압을 측정할 수 있다. 매트 진단부는 미리 설정된 시점에서 측정된 저항의 전압을 하이 레벨 임계치 또는 로우 레벨 임계치 중 적어도 하나와 비교하여, 미리 설정된 시점에서 측정된 저항의 전압을 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류할 수 있다. 저항의 전압이 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류되는 패턴에 기초하여, 매트 진단부는 매트부의 고장 및 고장 원인을 진단할 수 있다.
특히 도 4를 참고하면, 제2 극판 및 전원의 양극이 단락된 경우(Battery Short Bottom), 또는 제1 극판 및 제2 극판이 서로 단락된 경우(MAT Short), 저항의 전압이 나머지 경우와 다르게 분류됨을 알 수 있다. 즉, 매트 진단부는 제1 극판으로 입력된 사각파에 따른 제2 극판에 연결된 저항의 전압을 측정하여, 제2 극판 및 전원의 양극의 단락 여부(Battery Short Bottom), 또는 제1 극판 및 제2 극판 사이의 단락(MAT Short)을 탐지할 수 있다.
다만, 제1 극판 및 전원의 양극이 단락된 경우(Battery Short Top), 제1 극판이 전원의 그라운드 전극과 단락된 경우(GND Short Top), 제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 단락된 경우(GND Short Bottom), 또는 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되는 경우(MAT Open), 저항의 전압은 동일하게 분류될 수 있다. 이 경우, 고장 원인이 무엇인지 결정하기 위하여, 매트 진단부는 추가적인 동작을 수행할 수 있다. 이하에서는 매트 진단부가 나열한 고장 원인을 구분하기 위하여 수행하는 동작을 보다 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 일부 소자는 설명의 편의를 위해 간략히 도시되거나 또는 생략되었다.
도 5를 참고하면, 매트 시스템은 승객의 탑승 여부에 따라 커패시턴스가 변화하는 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)을 포함할 수 있다. 매트 시스템은 (i) 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)의 커패시턴스 및 (ii) 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)에 인가된 교류파에 따라 출력된 전압의 위상 중 적어도 하나에 기초하여 승객의 탑승 여부를 결정하는 탑승 검출부(120)를 포함할 수 있다.
도 5를 참고하면, 매트 시스템은 탑승 검출부(120)로 입력되는 신호를 증폭하는 하나 이상의 증폭기를 포함할 수 있다. 증폭기는 PCB에 포함될 수 있다. 매트 시스템은 이득의 변화에 의한 상기 신호의 변화를 이용하여 증폭기의 고장을 진단하는 증폭기 진단부를 포함할 수 있다. 증폭기 진단부는 이득이 다른 복수의 경로를 하나의 증폭기 또는 복수의 증폭기에 연결하는 스위치(580)를 포함할 수 있다. 증폭기 진단부는 도 2에서 설명한 동작에 따라 증폭기 및 증폭기가 포함된 PCB의 고장을 진단할 수 있다.
도 5를 참고하면, 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)이 승객의 탑승 여부를 탐지하는데 사용될 수 있는지를 결정하기 위하여, 매트 시스템은 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)의 고장을 진단하는 매트 진단부(130)를 포함할 수 있다. 매트 진단부(130)는 제1 극판(511)에 연결되는 제1 전극(b1) 및 제2 전극(b2)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극(b1)은 제1 스위치(521)를 통하여 제1 극판(511)에 연결될 수 있다. 제2 전극(b2)은 제2 스위치(522)를 통하여 제2 극판(512)에 연결될 수 있다.
제1 스위치(521) 및 제2 스위치(522)는 제어 신호에 따라 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)을 탑승 검출부(120) 또는 매트 진단부(130)로 스위칭할 수 있다. 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)의 고장을 진단하는 경우, 제1 스위치(521) 및 제2 스위치(522)는 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)을 매트 진단부(130)로 스위칭할 수 있다.
도 5를 참고하면, 매트 시스템은 제2 전극(b2)에 매트 진단부(130)와 병렬로 연결된 저항 R1(550)을 포함할 수 있다. 매트 시스템은 제1 전극(b1)에 매트 진단부(130)와 병렬로 연결된 저항 R2(560)를 포함할 수 있다. 비록 분리되어 도시되었지만, 저항 R1(550) 및 저항 R2(560)는 매트 진단부(130)의 일부로써 포함될 수 있다.
도 5를 참고하면, 매트 시스템은 제1 전극(b1) 및 제2 전극(b2)을 연결하는 스위치(570)를 포함할 수 있다. 스위치(570)는 저항을 포함할 수 있다. 비록 분리되어 도시되었지만, 스위치(570)는 매트 진단부(130)의 일부로써 포함될 수 있다.
매트 진단부(130)는 스위치(570)를 조절하면서, 제1 전극(b1) 또는 제2 전극(b2)으로 전압을 인가할 수 있다. 매트 진단부(130)는 제1 전극(b1) 또는 제2 전극(b2)으로 전압을 인가하면서, 제2 전극(b2) 또는 제1 전극(b1)의 전압을 측정할 수 있다. 매트 진단부(130)는 측정된 제2 전극(b2)의 전압 및 측정된 제1 전극(b1)의 전압에 기초하여, 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)의 고장을 진단할 수 있다. 더 나아가서, 매트 진단부(130)는 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)의 고장 원인을 탐지할 수 있다.
스위치(570)가 개방되었을 때, 매트 진단부(130)는 제1 전극(b1)으로 전압을 인가한 다음, 제2 전극(b2)의 전압(즉, 저항 R1(550)의 전압)을 측정할 수 있다. 매트 진단부(130)는 스위치(570)가 개방되었을 때, 제2 전극(b2)으로 전압을 인가한 다음, 제1 전극(b1)의 전압(즉, 저항 R2(560)의 전압)을 측정할 수 있다.
매트 진단부(130)는 스위치(570)를 닫은 다음, 제1 전극(b1) 또는 제2 전극(b2)으로 전압을 인가한 다음, 제2 전극(b2)의 전압 또는 제1 전극(b1)의 전압을 측정할 수 있다. 스위치(570)를 닫았을 때 측정된 제2 전극(b2)의 전압 또는 제1 전극(b1)의 전압은 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)이 개방 회로가 된 고장(MAT Open)을 진단하는데 사용될 수 있다. 제1 극판(511) 또는 제2 극판(512)이 전원의 양극에 연결되거나 또는 전원의 그라운드 전극에 연결된 경우, 측정된 제2 전극(b2)의 전압 또는 제1 전극(b1)의 전압이 매트 진단부(130)의 입력에 따라 변경되지 않기 때문이다.
이하에서는 매트 진단부(130)가 스위치(570)를 조절하면서 제1 전극(b1) 또는 제2 전극(b2)으로 전압을 인가한 다음, 측정된 제2 전극(b2)의 전압 또는 제1 전극(b1)의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여 제1 극판(511) 및 제2 극판(512)의 고장을 진단하는 동작을 보다 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 매트 진단부의 전압이 입력되었을 때, 제1 극판에 연결된 저항 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압의 변화를 시간에 따라 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 시점 T1에서 T4까지, 매트 진단부는 제1 극판으로 사각파의 전압을 인가하면서 제2 극판에 연결된 저항의 전압을 측정할 수 있다. 시점 T1에서 T4까지 제1 극판으로 출력된 전압의 파형 및 제2 극판에 연결된 저항에서 측정된 전압의 파형이 도 6에 도시된다. 시점 T5에서 T8까지, 매트 진단부는 제2 극판으로 사각파의 전압을 인가하면서 제1 극판에 연결된 저항의 전압을 측정할 수 있다. 시점 T5에서 T8까지 제2 극판으로 출력된 전압의 파형 및 제1 극판에 연결된 저항에서 측정된 전압의 파형이 도 6에 도시된다. 제1 극판 및 제2 극판에 연결되는 매트 진단부의 전극을 각각 제1 전극 및 제2 전극이라 할 때, 제1 전극 및 제2 전극을 연결하는 스위치는 시점 T1에서 T8까지 개방될 수 있다.
시점 T1 내지 T4는 제1 극판으로 출력된 전압의 파형에 따라 결정될 수 있다. 매트 진단부가 제1 극판으로 사각파의 전압을 출력하는 경우, 시점 T1은 사각파의 첨두 전압이 입력되기 전의 미리 설정된 시점으로 설정될 수 있다. 시점 T2는 사각파의 첨두 전압이 입력된 이후의 미리 설정된 시점으로 설정될 수 있다. 시점 T3는 시점 T2 이후의 시점으로써, 첨두 전압이 입력되는 중인 시점으로 설정될 수 있다. 시점 T4는 첨두 전압의 입력이 완료된 이후의 미리 설정된 시점으로 설정될 수 있다. 특히, 시점 T3는 첨두 전압이 입력되는 시점 중에서, 제1 극판 및 제2 극판이 정상적으로 작동할 때 제2 극판에 연결된 저항의 전압이 로우 레벨 신호로 분류되는 시점으로 설정될 수 있다.
도 6은 매트 시스템이 정상적으로 작동하는 경우의 제1 극판에 연결된 저항의 전압 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압의 파형을 도시한다. 도 6을 참고하면, 매트 진단부가 제1 극판으로 출력하는 사각파는 시점 T1 내지 T4에서 순차적으로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 하이 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 매트 진단부가 측정한 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 시점 T1 내지 T4에서 순차적으로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 로우 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다.
시점 T5 내지 T8은 제2 극판으로 출력된 전압의 파형에 따라 결정될 수 있다. 매트 진단부가 제2 극판으로 사각파의 전압을 출력하는 경우, 시점 T5는 사각파의 첨두 전압이 입력되기 전의 미리 설정된 시점으로 설정될 수 있다. 시점 T6은 사각파의 첨두 전압이 입력된 이후의 미리 설정된 시점으로 설정될 수 있다. 시점 T7은 시점 T6 이후의 시점으로써, 첨두 전압이 입력되는 중인 시점으로 설정될 수 있다. 시점 T8은 첨두 전압의 입력이 완료된 이후의 미리 설정된 시점으로 설정될 수 있다. 도 6을 참고하면, 시점 T7은 첨두 전압이 입력되는 시점 중에서, 제1 극판 및 제2 극판이 정상적으로 작동할 때 제1 극판에 연결된 저항의 전압이 로우 레벨 신호로 분류되는 시점으로 설정될 수 있다.
도 6을 참고하면, 매트 진단부가 제2 극판으로 출력하는 사각파는 시점 T5 내지 T8에서 순차적으로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 하이 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 매트 진단부가 측정한 제1 극판에 연결된 저항의 전압은 시점 T5 내지 T8에서 순차적으로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 로우 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 종합하면, 매트 시스템이 정상적으로 작동하는 경우, 시점 T3 및 T7을 제외한 나머지 시점에서 제1 극판에 연결된 저항 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 동일한 디지털 신호로 분류될 수 있다. 매트 시스템이 정상적으로 작동하는 경우, 시점 T3 및 T7에서 제1 극판에 연결된 저항 및 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 다른 디지털 신호로 분류된다.
제1 극판으로 전압을 출력하는 시점 및 제2 극판으로 전압을 출력하는 시점은 서로 독립적이다. 도 6을 참고하면, 매트 진단부는 제1 극판으로 전압을 출력한 다음(시점 T1에서 T4까지), 제2 극판으로 전압을 출력할 수 있다(시점 T5 에서 T8까지). 반대로, 매트 진단부는 제2 극판으로 전압을 출력한 다음, 제1 극판으로 전압을 출력할 수 있다. 마찬가지로, 매트 진단부가 제1 전극 및 제2 전극을 연결하는 스위치를 닫는 시점도 제1 극판으로 전압을 출력하는 시점 및 제2 극판으로 전압을 출력하는 시점과 독립적이다.
매트 진단부는 (i) 제1 극판으로 출력된 전압에 대응하여 제2 극판에 연결된 저항에서 측정된 전압, (ii) 제2 극판으로 출력된 전압에 대응하여 제1 극판에 연결된 저항에서 측정된 전압 및 (iii) 제1 전극 및 제2 전극을 연결하는 스위치를 닫은 다음, 제1 전극 또는 제2 전극으로 출력한 전압에 대응하여 제2 전극 또는 제1 전극에서 측정된 전압을 고려하여, 제1 극판 및 제2 극판의 고장을 진단할 수 있다. 더 나아가서, 매트 진단부는 제1 극판 및 전원의 양극의 단락(Battery Short Top), 및 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되는 경우(MAT Open)를 탐지할 수 있다.
도 7은 도 5의 일실시예에 따른 제1 전극 및 제2 전극의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다. 도 7의 시점 T1 내지 T8은 도 6에서 정의한 시점 T1 내지 T8과 같다. 도 7의 시점 T1 내지 T4의 출력 측 전압은 매트 진단부가 제1 전극으로 출력한 전압을 의미한다. 도 7의 시점 T5 내지 T8의 출력 측 전압은 매트 진단부가 제2 전극으로 출력한 전압을 의미한다. 출력 측 전압의 파형은 사각파일 수 있다.
고장 원인 별로 매트 진단부가 측정한 전압을 분류한 결과가 도 7에 도시된다. 시점 T1 내지 T8의 매트 진단부가 전압을 분류한 결과는 도 4에서 설명한 바와 같다. 이하에서는 도 7에 도시된 고장 원인 순서대로 매트 시스템이 고장을 진단하는 동작을 상세히 설명한다.
도 7을 참고하면, 제1 극판 및 전원의 양극이 단락된 경우(Battery Short Top), 전원의 양극의 전압이 제1 극판에 인가될 수 있다. 이 경우 도 4에서 설명한 바와 같이, 매트 진단부가 제1 극판으로 사각파를 출력하더라도, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 하이 레벨 임계치 이하를 유지할 수 있다. 마찬가지로, 매트 진단부가 제2 극판으로 사각파를 출력하더라도, 제1 극판에 연결된 저항의 전압은 제1 극판에 인가된 전원의 양극의 전압을 유지할 수 있다. 즉, 매트 진단부가 제2 극판으로 사각파를 출력할 때 제1 극판에 연결된 저항에서 측정된 전압은 계속 하이 레벨 신호로 분류될 수 있다.
결론적으로, 매트 진단부는 시점 T1 내지 T4에서 측정된 전압(제2 극판에 연결된 저항의 전압)이 계속 로우 레벨 신호로 분류되고, 시점 T5 내지 T8에서 측정된 전압(제1 극판에 연결된 저항의 전압)이 계속 하이 레벨 신호로 분류되는 경우, 매트부가 제1 극판 및 전원의 양극 간의 단락에 의해 고장난 것으로 결정할 수 있다.
도 7을 참고하면, 제2 극판 및 전원의 양극이 단락된 경우(Battery Short Bottom), 전원의 양극의 전압이 제2 극판에 인가될 수 있다. 매트 진단부가 제1 극판으로 사각파를 출력하더라도, 제2 극판에 연결된 저항의 전압은 전원의 양극의 전압을 유지할 수 있다. 따라서, 매트 진단부가 제2 극판으로 사각파를 출력하더라도, 제1 극판에 연결된 저항의 전압은 하이 레벨 임계치 이하를 유지할 수 있다. 즉, 매트 진단부가 제2 극판으로 사각파를 출력할 때 제1 극판에 연결된 저항에서 측정된 전압은 계속 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 종합하면, 매트 진단부는 시점 T1 내지 T4에서 측정된 전압(제2 극판에 연결된 저항의 전압)이 계속 하이 레벨 신호로 분류되고, 시점 T5 내지 T8에서 측정된 전압(제1 극판에 연결된 저항의 전압)이 계속 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 매트부가 제2 극판 및 전원의 양극 간의 단락에 의해 고장난 것으로 결정할 수 있다.
도 7을 참고하면, 제1 극판이 전원의 그라운드 전극과 단락되거나(GND Short Top) 또는 제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 단락된 경우(GND Short Bottom), 매트 진단부가 제1 극판 또는 제2 극판 중 어느 극판으로 전압을 출력하더라도, 출력된 전압은 접지된 극판을 따라 이동한다. 따라서, 매트 진단부가 측정하는 전압은 계속 하이 레벨 임계치 이하를 유지할 수 있다. 매트 진단부는 시점 T1 내지 T8에서 측정된 전압이 계속 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 매트부의 극판들 중 적어도 하나가 접지된 것으로 결정할 수 있다.
도 7을 참고하면, 제1 극판 및 제2 극판이 서로 단락된 경우(MAT Short), 매트 진단부가 매트부로 출력한 전압과 매트 진단부가 매트부의 극판 중 어느 하나와 연결된 전극으로부터 측정하는 전압은 동일할 수 있다. 따라서, 매트 진단부가 측정된 전압을 분류한 결과는 출력측 전압을 분류한 결과와 일치할 수 있다.
도 7을 참고하면, 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되는 경우(MAT Open), 제1 극판 또는 제2 극판에 전압이 인가되어도 상응하는 제2 극판 또는 제1 극판에 전류가 흐르지 않을 수 있다. 따라서, 시점 T1 내지 T8에서 측정된 전압은 계속 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 즉, 시점 T1 내지 T8에서 측정된 전압의 패턴이 제1 극판 또는 제2 극판 중 적어도 하나가 접지된 경우의 패턴과 유사하다. 이 경우, 매트 진단부는 고장 원인이 (i) 제1 극판 또는 제2 극판 중 적어도 하나가 접지된 것인지 또는 (ii) 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 된 것인지를 구분할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7을 참고하면, 매트 진단부는 측정된 전압이 시점 T1 내지 T8에서 계속 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 제1 극판에 연결된 제1 전극 및 제2 극판에 연결된 제2 전극을 연결하는 스위치를 닫을 수 있다. 매트 진단부는 제1 전극 및 제2 전극을 연결하는 스위치를 닫은 다음, 제1 전극 또는 제2 전극으로 전압을 입력할 수 있다. 매트 진단부는 전압을 입력한 전극의 반대편 전극의 전압을 측정할 수 있다. 제1 극판 또는 제2 극판 중 어느 하나가 접지되었다면, 매트 진단부는 제1 전극 및 제2 전극을 연결하는 스위치를 닫을 수 있다. 입력된 신호는 제1 전극 및 제2 전극을 연결하는 스위치를 닫더라도 접지된 극판을 따라 방출된다. 하지만, 제1 극판 또는 제2 극판이 접지된 경우가 아니라면, 신호는 닫힌 스위치를 따라 반대편 전극에 도착한다. 따라서, 측정한 전압이 입력한 전압과 동일한 경우, 매트 진단부는 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 된 것으로 결정할 수 있다.
종합하면, 매트 진단부는 제2 극판에 전압을 인가하고, 인가된 전압에 따른 제1 극판에 연결된 저항의 전압을 측정하여 제1 극판 및 전원의 양극 간의 단락 여부를 탐지할 수 있다. 매트 진단부는 측정된 전압이 시점 T1 내지 T8에서 계속 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 제1 전극 및 제2 전극을 연결하는 스위치를 닫은 다음, 전압을 제1 전극 또는 제2 전극으로 인가할 수 있다. 반대편 전극에서 측정된 전압이 입가된 전압과 일치하는 경우, 매트 진단부는 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 된 것으로 결정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 매트 시스템의 회로의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 일부 소자는 설명의 편의를 위해 간략히 도시되거나 또는 생략되었다.
도 8을 참고하면, 매트 진단부(130)는 제1 전극(810)에 연결되고, 제1 전극(810)의 사각파의 출력에 따른 제1 전극(810)의 전압을 탐지하는 탐지 전극(820)을 더 포함할 수 있다. 제1 전극(810) 및 제2 전극(830)은 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위하여, 매트 내에 포함될 수 있다. 매트 진단부(130)는 탐지 전극(820)에서 탐지된 제1 전극(810)의 전압이 상기 사각파의 출력에 따라 변화하지 않는 경우, 상기 매트가 고장인 것으로 결정할 수 있다.
제1 극판이 전원의 양극 또는 그라운드 전극과 연결되는 경우, 제1 전극(810)의 전압은 사각파의 출력과 관계없이 일정한 전압을 유지할 수 있다. 매트 진단부(130)는 탐지 전극(820)을 통하여 제1 전극(810)의 전압을 측정하고, 측정된 제1 전극(810)의 전압이 일정한 전압을 유지하는 지에 따라 매트부가 승객의 탑승을 탐지할 수 없는 것으로 결정할 수 있다. 더 나아가서, 일정한 전압이 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류되는 결과에 따라 제1 극판이 전원의 양극 또는 그라운드 전극 중 무엇과 단락되었는지 결정할 수 있다. 이에 대해서는 도 10에서 보다 상세히 설명한다.
도 8을 참고하면, 매트 진단부(130)는 제2 전극(830)에 연결된 출력 전극(840)을 더 포함할 수 있다. 제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결되거나, 또는 제1 극판 및 제2 극판 사이에 전류가 흐르지 않는 경우(개방 회로), 매트 진단부(130)가 제1 전극(810)으로 사각파를 출력하는 동안 측정된 제2 전극(830)의 전압은 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다(하이 레벨 임계치 이하를 유지).
제1 전극(810)으로 사각파를 출력하는 동안 측정된 제2 전극(830)의 전압은 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 매트 진단부(130)는 출력 전극(840)으로 하이 레벨 신호를 인가할 수 있다. 매트 진단부(130)는 출력 전극(840)으로 출력된 하이 레벨 신호에 따른 제2 전극(830)의 전압을 측정할 수 있다. 매트 진단부(130)는 측정된 제2 전극(830)의 전압에 기초하여, 매트의 고장을 진단할 수 있다. 보다 구체적으로, 매트 진단부(130)는 측정된 제2 전극(830)의 전압에 기초하여, 제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결되었는지, 또는 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되었는지 결정할 수 있다.
도 9는 매트 시스템이 정상적으로 작동할 때 매트 진단부가 제1 전극으로 출력하는 전압, 출력 전극으로 출력하는 전압 및 제2 전극에서 측정된 전압의 파형을 도시한다. 도 9의 시점 T1 내지 T4는 도 3 또는 도 6의 시점 T1 내지 T4와 동일할 수 있다. 따라서, 매트 진단부가 제1 전극으로 출력하는 사각파는 시점 T1 내지 T4에서 순차적으로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 하이 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 매트 시스템이 정상적으로 작동하는 경우, 제2 전극에서 측정된 전압은 시점 T1 내지 T4에서 순차적으로 로우 레벨 신호, 하이 레벨 신호, 로우 레벨 신호 및 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다.
도 9를 참고하면, 시점 T9는 매트 진단부가 출력 전극으로 하이 레벨 신호를 인가하는 시점을 의미한다. 매트 시스템이 정상적으로 작동하는 경우, 제2 전극 및 출력 전극이 연결되어 있으므로, 출력 전극에서 출력된 전압에 따라 제2 전극의 전압이 변경될 수 있다. 따라서, 시점 T9에서 출력 전극의 전압 및 제2 전극의 전압을 분류한 결과는 서로 일치할 수 있다. 하지만, 제2 전극이 전원의 그라운드 전극과 연결된 경우, 매트 진단부가 출력 전극으로 전압을 출력하더라도, 제2 전극의 전압이 변경되지 않을 수 있다. 매트 진단부는 출력 전극으로 출력된 전압에 따라 제2 전극의 전압이 변경되는지에 기초하여, 제2 전극이 전원의 그라운드 전극과 연결되었는지를 결정할 수 있다. 즉, 매트 진단부는 출력 전극으로 미리 설정된 전압을 출력하여, 매트의 고장을 진단할 수 있다.
도 10은 도 8의 실시예에 따른 제1 전극, 제2 전극, 출력 전극 및 탐지 전극의 전압이 변화하는 패턴을 고장 원인에 따라 분류한 표를 도시한 도면이다. 도 10의 시점 T1 내지 T4 및 T9는 는 도 9의 시점 T1 내지 T4 및 T9와 같다.
제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결(GND short BOT)되거나, 또는 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 된 경우(MAT open), 시점 T1 내지 T4에서 제2 전극의 전압은 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 즉, 매트 진단부는 시점 T1 내지 T4의 제2 전극의 전압을 분류한 결과로부터 제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결되었는지, 또는 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되었는지를 구분할 수 없다. 이 경우, 매트 진단부는 시점 T9를 이용하여 제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결되었는지, 또는 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되었는지를 구분할 수 있다.
제2 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결된 경우(GND short BOT), 매트 진단부가 출력 전극을 통하여 출력한 하이 레벨 신호는 전원의 그라운드 전극으로 이동할 수 있다. 따라서, 출력 전극을 통하여 출력한 하이 레벨 신호에도 불구하고, 제2 전극의 전압은 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 즉, 시점 T1 내지 T4 및 T9에서 제2 전극의 전압은 전부 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다.
제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 된 경우(MAT open), 매트 진단부가 출력 전극을 통하여 출력한 하이 레벨의 신호는 제2 전극으로 이동할 수 있다. 따라서, 제2 전극의 전압은 하이 레벨 신호로 분류될 수 있다. 즉, 시점 T1 내지 T4에서 제2 전극의 전압은 로우 레벨 신호이고, 시점 T9에서 제2 전극의 전압은 하이 레벨 신호로 분류될 수 있다.
제1 극판이 전원의 양극과 단락된 경우(Battery Short Top), 제1 전극의 전압은 사각파의 출력과 관계없이 전원의 양극의 전압을 유지할 수 있다. 도 10을 참고하면, 시점 T1 내지 T4에서 탐지 전극의 전압은 하이 레벨 신호로 분류될 수 있다. 또한, 시점 T1 내지 T4에서 제2 전극의 전압은 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 결론적으로, 매트 진단부는 시점 T1 내지 T4에서 탐지 전극의 전압이 하이 레벨 신호로 분류되고, 제2 전극의 전압이 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 제1 극판이 전원의 양극과 단락된 것으로 결정할 수 있다.
제1 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결된 경우(GND Short Top), 제1 전극에서 출력된 사각파는 그라운드 전극으로 이동할 수 있다. 따라서, 도 10을 참고하면, 시점 T1 내지 T4에서 탐지 전극의 전압은 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 제1 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결되므로, 제2 전극에서 측정된 전압 또한 로우 레벨 신호로 분류될 수 있다. 결론적으로, 매트 진단부는 시점 T1 내지 T4에서 탐지 전극의 전압이 및 제2 전극의 전압이 모두 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 제1 극판이 전원의 그라운드 전극과 연결된 것으로 결정할 수 있다.
결론적으로, 일실시예에 따른 매트 시스템은 매트부가 승객의 탑승 여부를 탐지할 수 있는 상태(정상 상태)인지 결정하는 매트 진단부를 포함할 수 있다. 매트 진단부는 제1 극판 또는 제2 극판 중 적어도 하나에 저항을 연결한 다음, 제1 극판 또는 제2 극판 중 어느 하나에 전압을 인가할 수 있다. 매트 진단부는 전압을 인가한 극판에 대응하는 다른 극판에 연결된 저항의 전압을 측정할 수 있다. 매트 진단부는 측정된 전압을 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류하고, 분류한 결과에 기초하여 매트부의 고장을 진단할 수 있다.
매트부의 고장 원인을 보다 정확하게 결정하기 위하여, 매트 진단부는 전압을 다양한 방식으로 인가하거나 또는 추가적인 회로를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 매트 진단부는 전압을 반대 방향으로 인가하거나, 또는, 제1 극판 및 제2 극판을 저항을 포함하는 스위치를 이용하여 연결할 수 있다. 특히, 매트 진단부는 전압을 반대 방향으로 인가하여, 제1 극판 또는 제2 극판 중 무엇이 전원의 양극과 연결(또는 단락)되었는지 탐지할 수 있다. 매트 진단부는 제1 극판 및 제2 극판을 연결하여, 제1 극판 및 제2 극판이 개방 회로가 되었는지 탐지할 수 있다.
더 나아가서, 매트 시스템은 매트부 및 탑승 검출부를 연결하는 PCB에 포함된 증폭기의 고장을 진단할 수 있다. 매트 시스템은 증폭기에 서로 다른 이득을 가지는 복수의 경로를 스위칭하는 증폭기 진단부를 포함할 수 있다. 매트 시스템은 서로 다른 이득에 대한 증폭기의 출력을 증폭기가 정상 작동하는 경우의 출력과 비교하여, 증폭기의 고장을 진단할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110 : 매트부
120 : 스위칭부
130 : 매트 진단부
140 : 스위칭부
120 : 스위칭부
130 : 매트 진단부
140 : 스위칭부
Claims (19)
- 매트 시스템에 있어서,
차체와 이격된 극판을 포함하고, 상기 차체 및 극판 사이의 커패시턴스는 승객의 탑승 여부에 따라 변화하는 매트부;
상기 커패시턴스에 기초하여, 상기 승객의 탑승 여부를 결정하는 탑승 검출부;
상기 매트부에 연결되는 저항을 포함하고, 상기 매트부의 입력 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 진단부; 및
상기 매트부를 상기 탑승 검출부 또는 상기 매트 진단부 중 어느 하나와 연결하는 스위칭부를 포함하고,
상기 매트 진단부는,
상기 매트부가 고장인 경우, 상기 저항의 크기에 따라 설정된 시점을 포함하는 복수의 시점에서 측정된 상기 저항의 전압이 상기 복수의 시점을 따라 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류되는 패턴에 기초하여, (1) 상기 차체가 상기 매트 시스템에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지 여부 및 (2) 상기 극판 및 상기 차체가 서로 단락되었는지 여부 중에서 적어도 하나를 결정하는 매트 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 매트 진단부는,
미리 설정된 파형의 상기 입력 전압을 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압의 파형에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 시스템. - 제2항에 있어서,
상기 입력 전압의 파형은 미리 설정된 첨두 전압(peak voltage)이 미리 설정된 시간 동안 유지되는 사각파(square wave)인 매트 시스템. - 제3항에 있어서,
상기 매트 진단부는,
상기 사각파가 입력되는 동안, 미리 설정된 시점에서의 상기 저항의 전압을 미리 설정된 하이 레벨 임계치 또는 상기 하이 레벨 임계치 미만인 로우 레벨 임계치와 비교함으로써, 상기 저항의 전압을 상기 하이 레벨 임계치 이상의 하이 레벨(high level) 신호 또는 상기 로우 레벨 임계치 이하의 로우 레벨(low level) 신호로 분류하고, 상기 저항의 전압을 분류한 결과에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 매트 진단부는,
상기 첨두 전압이 입력되기 시작하고 미리 설정된 제1 시간이 지났을 때, 상기 저항의 전압이 상기 하이 레벨 신호로 분류되고, 상기 첨두 전압이 입력되기 시작하고 미리 설정된 제2 시간이 지났을 때, 상기 저항의 전압이 상기 로우 레벨 신호로 분류되는 경우 - 상기 제2 시간은 상기 제1 시간 이후의 시간으로써, 상기 제2 시간에서, 상기 첨두 전압이 상기 매트부에 입력됨 -,
상기 매트부가 정상인 것으로 진단하는 매트 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 매트 진단부는,
상기 사각파가 상기 매트부로 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 로우 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 매트부가 고장인 것으로 진단하는 매트 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 매트 진단부는,
상기 사각파가 상기 매트부로 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 하이 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 차체가 상기 매트 시스템에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결된 것으로 결정하는 매트 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 매트 진단부는,
상기 첨두 전압이 입력되기 전 후의 상기 저항의 전압이 상기 로우 레벨 신호로 분류되고,
상기 첨두 전압이 입력되는 동안, 상기 저항의 전압이 상기 하이 레벨 신호로 분류되는 경우, 상기 극판 및 상기 차체가 서로 단락된 것으로 결정하는 매트 시스템. - 차체와 이격된 극판을 포함하고, 상기 차체 및 극판 사이의 커패시턴스는 승객의 탑승 여부에 따라 변화하는 매트부;
상기 커패시턴스에 기초하여, 상기 승객의 탑승 여부를 결정하는 탑승 검출부;
상기 매트부에 연결되는 저항을 포함하고, 상기 매트부의 입력 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트부의 고장을 진단하는 매트 진단부;
상기 매트부를 상기 탑승 검출부 또는 상기 매트 진단부 중 어느 하나와 연결하는 스위칭부;
상기 탑승 검출부로 입력되는 신호를 증폭하는 증폭기; 및
이득(gain)이 다른 복수의 경로를 상기 증폭기에 스위칭하여, 상기 이득의 변화에 의한 상기 신호의 변화를 이용하여 상기 증폭기의 고장을 진단하는 증폭기 진단부
를 포함하는 매트 시스템. - 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제2 전극에 연결된 저항; 및
미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 매트가 고장인 경우, 상기 저항의 크기에 따라 설정된 시점을 포함하는 복수의 시점에서 측정된 상기 저항의 전압이 상기 복수의 시점을 따라 하이 레벨 신호 또는 로우 레벨 신호로 분류되는 패턴에 기초하여, (1) 상기 제2 전극이 상기 프로세서로 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지 여부 및 (2) 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 서로 단락되었는지 여부 중에서 적어도 하나를 결정하는 매트 진단 장치. - 제10항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 입력 전압이 입력되는 동안, 미리 설정된 시점에서의 상기 저항의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치. - 제11항에 있어서,
상기 입력 전압의 파형은 미리 설정된 첨두 전압(peak voltage)이 미리 설정된 시간 동안 유지되는 사각파(square wave)인 매트 진단 장치. - 제12항에 있어서,
상기 미리 설정된 시점은,
(i) 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되기 전의 미리 설정된 제1 시점, (ii) 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되는 중인 미리 설정된 제2 시점, (iii) 상기 제2 시점 이후의 시점으로써, 상기 첨두 전압이 상기 제1 전극으로 입력되는 중인 미리 설정된 제3 시점 및 (iv) 상기 첨두 전압의 입력이 끝난 이후의 미리 설정된 제4 시점 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제3 시점은,
상기 매트가 정상인 경우, 상기 저항의 전압이 상기 제2 시점 이후 미리 설정된 임계치 이하가 되는 시점인 매트 진단 장치. - 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제2 전극에 연결된 저항; 및
미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서
를 포함하고,
상기 제1 전극에 연결된 저항
을 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 입력 전압을 제2 전극으로 입력한 다음, 상기 제2 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제1 전극에 연결된 저항의 전압을 측정하고,
상기 제1 전극에 연결된 저항에서 측정된 전압 및 상기 제1 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제2 전극에 연결된 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치. - 제14항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제1 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제2 전극에 연결된 저항의 전압 및 상기 제2 전극으로 입력된 전압에 따른 상기 제1 전극에 연결된 저항의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여, 상기 제1 전극이 상기 매트 진단 장치에 전력을 공급하는 외부 전원의 양극과 연결되었는지를 결정하는 매트 진단 장치. - 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제2 전극에 연결된 저항; 및
미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서
를 포함하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 연결하는 스위치
를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제1 전극으로 상기 입력 전압을 입력할 때에 측정된 상기 제2 전극의 전압 또는 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제2 전극으로 상기 입력 전압을 입력할 때에 측정된 상기 제1 전극의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치. - 제16항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 스위치를 개방하였을 때, 상기 제1 전극으로 입력된 상기 입력 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압 및 상기 스위치를 닫은 다음, 상기 제1 전극으로 입력된 상기 입력 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압을 미리 설정된 임계치와 비교하여, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 전류가 흐르지 않는 것으로 결정하는 매트 진단 장치. - 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제2 전극에 연결된 저항; 및
미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서
를 포함하고,
상기 제1 전극에 연결되고, 상기 입력 전압이 상기 제1 전극으로 입력됨에 따라 상기 제1 전극의 전압의 변화를 탐지하는 탐지 전극
을 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 입력 전압이 상기 제1 전극으로 입력됨에 따라 상기 탐지 전극의 전압이 변화하는지에 기초하여, 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치. - 커패시턴스의 변화를 이용하여 승객의 탑승 여부를 검출하기 위해서 매트 내에 구비된 제1 전극 및 제2 전극;
상기 제2 전극에 연결된 저항; 및
미리 설정된 파형의 입력 전압을 상기 제1 전극으로 입력하고, 상기 입력된 전압에 따른 상기 저항의 전압에 기초하여 상기 매트의 고장을 진단하는 프로세서
를 포함하고,
상기 제2 전극에 연결된 출력 전극
을 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 출력 전극으로 미리 설정된 전압을 인가하고,
상기 미리 설정된 전압에 따른 상기 제2 전극의 전압에 기초하여, 상기 매트의 고장을 진단하는 매트 진단 장치.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150155958 | 2015-11-06 | ||
KR20150155958 | 2015-11-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170053588A KR20170053588A (ko) | 2017-05-16 |
KR101915082B1 true KR101915082B1 (ko) | 2018-11-05 |
Family
ID=59035218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160147001A KR101915082B1 (ko) | 2015-11-06 | 2016-11-04 | 승객의 탑승을 감지하는 매트의 고장을 탐지하는 매트 시스템 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101915082B1 (ko) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102417909B1 (ko) | 2017-12-27 | 2022-07-07 | 현대자동차주식회사 | 차량의 승객 탐지 장치와 이를 이용한 경보 시스템 및 그 방법 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012058145A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Nippon Soken Inc | センサの検知制御器および乗員検知装置 |
-
2016
- 2016-11-04 KR KR1020160147001A patent/KR101915082B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012058145A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Nippon Soken Inc | センサの検知制御器および乗員検知装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170053588A (ko) | 2017-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10429430B2 (en) | Method for operating a capacitive sensor arrangement of a motor vehicle | |
KR101489542B1 (ko) | 레거시 테스트 시스템의 동작 에뮬레이팅 | |
CN109618013B (zh) | 用于在串行数据总线系统中分配地址的方法及总线节点 | |
US20080084229A1 (en) | System and method for look ahead detection of electrical problems at a motor of a vehicle | |
US7471092B2 (en) | Test apparatus and test method | |
US11280844B2 (en) | Device and method for monitoring a reliability of a cell impedance measurement of a battery cell | |
US9778319B2 (en) | Systems and methods for switch health determination | |
US4845377A (en) | Circuit arrangement for the actuation of a safety system | |
JP6874125B2 (ja) | 電子制御装置 | |
CN106233147A (zh) | 具有温度补偿的分路电流测量 | |
CN111465866A (zh) | 使用成对样本相关性的传感器故障检测 | |
CN110832329B (zh) | 用于检查电池系统的系统电阻的功能有效性的设备和方法 | |
JP2020500302A (ja) | 容量検知システムのためのセンサ診断 | |
CN110574287B (zh) | 光伏系统中的单容错隔离电阻确定 | |
KR101915082B1 (ko) | 승객의 탑승을 감지하는 매트의 고장을 탐지하는 매트 시스템 | |
CN110389294B (zh) | 用于实时故障检测的系统和方法 | |
KR101142461B1 (ko) | 절연저항 측정회로 | |
CN111758039B (zh) | 用于接地和诊断的系统 | |
US9991074B2 (en) | Safety-oriented load switching device and method for operating a safety-oriented load switching device | |
JP4593776B2 (ja) | アクチュエータの回路装置とその検査方法 | |
EP3474027B1 (en) | Method for identifying a fault at a device output and system therefor | |
CN108362969B (zh) | 识别连接在电路端子上的负载的状态的方法和电路装置 | |
KR20170134194A (ko) | 승객과의 접촉을 감지하는 물체 및 물체에 연결된 스위치의 고장을 탐지하는 고장 진단 장치 | |
US20030141873A1 (en) | Driver circuit | |
KR20180106855A (ko) | 액체의 존재 및 센서의 고장에 기초하여 출력 신호를 생성하는 액체 탐지 센서 및 상기 센서와 연결된 센서 진단 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |