KR102119770B1 - 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치는, 복수의 스위치 센서 각각에 연결되는 복수의 다이오드; 상기 복수의 다이오드 각각에 연결되는 복수의 저항; 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 풀업저항; 상기 풀업저항에 연결되는 기준 전원; 일단이 상기 풀업저항과 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 제1 분배저항; 상기 제1 분배저항의 타단과 접지 사이에 연결되는 제2 분배저항; 일단이 상기 제1 분배저항의 타단과 상기 제2 분배저항 사이의 노드에 연결되고 타단이 접지에 연결되는 커패시터 필터; 및 상기 제1 분배저항의 타단, 상기 제2 분배저항, 및 상기 커패시터 필터에 연결되고, 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압을 검출하고, 검출한 상기 통합 전압을 이용하여 상기 복수의 스위치 센서 각각의 고장여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.

Description

다중 스위치 센서의 고장 판단 장치 및 방법{Apparatus and method for determining failure of multiple switch sensors}
본 발명은 고장 판단 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 차량의 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치 및 방법에 관한 것이다.
엔진제어기 및 미션제어기 등의 차량제어기는 현재 차량의 상태에 맞추어 최적의 주행 조건을 찾아 동작해야 한다. 즉, 차량제어기는 차량의 상태를 판단하기 위해 여러 센서들의 입력을 받아 동작한다.
상기한 여러 센서들 중에서 스위치 센서의 경우, 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 차량의 각종 제어기를 구동하는 것으로서, 클러치 스위치, 오일 압력 스위치, 와이퍼 스위치, 헤드 램프 스위치, 브레이스 스위치, 에어컨 스위치, 엔진 스타트 스위치 등을 포함한다.
최근의 스위치 센서의 경우, 각각 인터페이스 회로를 거쳐 MCU(Micro Controller Unit)의 입력핀에 입력되도록 설계되어 있다. 또한 이러한 스위치 센서들의 수가 점점 늘어남에 따라 차량제어기 요구사항도 높아지고 있다. 특히 MCU의 입력핀의 증가로 인해 고사양 MCU 필요성이 요구되고, 인터페이스 회로가 늘어나 복잡해지고 있다. 이러한 요구사항은 단가 상승뿐만 아니라 고장 발생율을 높이는 원인이 될 수 있다.
또한, 스위치 센서는 배터리 단락 고장 진단이 불가능한 단점이 있다. 예컨대, 차량제어기에 전력을 공급하기 위한 전기 배선셋(set)인 와이어 하니스(wire harness)의 찍힘이나 각종 인입선의 손상 등 다양한 원인으로 인해 스위치 센서가 단락(short)되는 현상이 빈번히 발생한다. 스위치 센서의 단락 현상으로 인해 스위치 센서의 양단 노드가 배터리 전압을 갖게 되므로, 이러한 스위치 센서의 단락 현상은 통상적으로 배터리 단락(SCB: Short Circuit to Battery)으로 불리운다.
따라서, 복수의 스위치 센서의 입력을 통합 처리함과 동시에 스위치 센서의 배터리 단락 진단(고장 판단)이 가능한 장치의 개발이 요구된다.
대한민국 등록특허 제10-1887497호
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 다중 스위치 센서의 신호를 하나의 아날로그 신호로 변환해서 센서의 상태를 모니터링하여 다중 스위치 센서의 고장 여부를 판단하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치는 복수의 스위치 센서 각각에 연결되는 복수의 다이오드; 상기 복수의 다이오드 각각에 연결되는 복수의 저항; 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 풀업저항; 상기 풀업저항에 연결되는 기준 전원; 일단이 상기 풀업저항과 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 제1 분배저항; 상기 제1 분배저항의 타단과 접지 사이에 연결되는 제2 분배저항; 일단이 상기 제1 분배저항의 타단과 상기 제2 분배저항 사이의 노드에 연결되고 타단이 접지에 연결되는 커패시터 필터; 및 상기 제1 분배저항의 타단, 상기 제2 분배저항, 및 상기 커패시터 필터에 연결되고, 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압을 검출하고, 검출한 상기 통합 전압을 이용하여 상기 복수의 스위치 센서 각각의 고장여부를 판단하는 제어부;를 포함한다.
상기 복수의 저항은 서로 다른 저항값을 가진다.
상기 기준 전원은, 상기 복수의 스위치 센서의 고장시 상기 스위치 센서에 공급되는 배터리 전압보다 높다.
상기 제어부는, 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압과 미리 마련된 전압 테이블을 비교하고 비교결과를 이용하여 상기 복수의 스위치 센서의 고장여부를 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 스위치 센서 각각의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합 전압과, 상기 복수의 스위치 센서 각각의 배터리 단락에 따른 통합 전압을 미리 산출하여 상기 전압 테이블에 테이블 전압으로 저장할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압에 일치하는 상기 전압 테이블의 테이블 전압이 나타내는 센서 상태를 상기 복수의 스위치 센서의 상태로 판단할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법은, 복수의 스위치 센서 각각에 연결되는 복수의 다이오드, 상기 복수의 다이오드 각각에 연결되는 복수의 저항, 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 풀업저항, 상기 풀업저항에 연결되는 기준 전원, 일단이 상기 풀업저항과 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 제1 분배저항, 상기 제1 분배저항의 타단과 접지 사이에 연결되는 제2 분배저항, 및 일단이 상기 제1 분배저항의 타단과 상기 제2 분배저항 사이의 노드에 연결되고 타단이 접지에 연결되는 커패시터 필터를 포함하는 고장 판단 장치를 이용하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법에 있어서, 상기 제1 분배저항, 상기 제2 분배저항, 및 상기 커패시터 필터 사이의 노드에서 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압을 검출하는 검출 단계; 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압과 미리 마련된 전압 테이블을 비교하는 비교 단계; 및 비교 결과를 이용하여 복수의 스위치 센서의 고장여부를 판단하는 고장 판단 단계;를 포함한다.
상기 고장 판단 단계는, 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압에 일치하는 상기 전압 테이블의 테이블 전압이 나타내는 센서 상태를 상기 복수의 스위치 센서의 상태로 판단할 수 있다.
상기 전압 테이블은, 미리 산출된 상기 복수의 스위치 센서 각각의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합 전압과, 상기 복수의 스위치 센서 각각의 배터리 단락에 따른 통합 전압을 테이블 전압으로 저장할 수 있다.
상기 복수의 저항은 서로 다른 저항값을 가진다.
상기 기준 전원은, 상기 복수의 스위치 센서의 고장시 상기 스위치 센서에 공급되는 배터리 전압보다 높다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치에 의하면, 다중 스위치 센서의 신호를 하나의 아날로그 신호로 변환해서 센서의 상태를 모니터링하여 다중 스위치 센서의 고장 여부를 판단할 수 있다.
또한, 기본적으로 MCU 요구 사항이 낮아지고, 인터페이스 회로, PCB 면적, MCU의 입력핀이 감소하여 단가가 하락한다.
또한, 설계가 복잡해질수록 발생할 수 있는 오류로 인한 고장율을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 온 또는 오프에 따른 통합 전압을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 정상상태 및 고장상태의 통합 전압을 보여주는 도면이다.
도 4는 정상상태와 고장상태에 따른 다중 스위치 센서의 각종 통합 전압을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법의 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치의 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치(100)는, 복수의 스위치 센서(200)의 배터리 단락여부를 통합적으로 진단하는 것으로서, 복수의 다이오드(D1, D2, Dn), 복수의 저항(R1, R2, Rn), 풀업저항(RPULLUP), 기준 전원(V1), 제1 분배저항(RDIV1), 제2 분배저항(RDIV2), 커패시터 필터(CFILTER), 및 제어부(110)를 포함한다.
복수의 다이오드(D1, D2, Dn)는 복수의 스위치 센서(200) 각각에 연결된다. 여기서, 복수의 스위치 센서(200)는, 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 차량의 각종 장치를 구동하는 것으로서, 클러치 스위치, 오일 압력 스위치, 와이퍼 스위치, 헤드 램프 스위치, 브레이스 스위치, 에어컨 스위치, 엔진 스타트 스위치 등을 포함할 수 있다.
복수의 다이오드(D1, D2, Dn)는 복수의 스위치 센서(200)의 개수에 맞춰 구비된다. 예컨대, 복수의 스위치 센서(200)의 개수가 N개인 경우, 복수의 다이오드(D1, D2, Dn)는 N개가 구비된다. 즉, 복수의 스위치 센서(200)는 제1 센서(SR1), 제2 스위치 센서(SR2), 제N 스위치 센서(SRn)를 포함할 수 있고, 복수의 다이오드는 제1 다이오드(D1), 제2 다이오드(D2), 제N 다이오드(Dn)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 발명 설명의 용이함을 위해 N개는 3개인 것으로 정의한다.
복수의 다이오드(D1, D2, Dn)는 PN접합 다이오드 이며, N단자가 복수의 스위치 센서(200) 각각에 연결된다. 복수의 다이오드(D1, D2, Dn)는 복수의 스위치 센서(200) 각각이 배터리 단락되는 경우, 그에 따른 영향을 차단할 수 있다.
복수의 저항(R1, R2, Rn)은, 일단이 복수의 다이오드(D1, D2, Dn) 각각의 P단자에 연결된다. 복수의 저항(R1, R2, Rn)은 복수의 스위치 센서(200)의 개수에 맞춰 구비된다. 복수의 저항은 제1 저항(R1), 제2 저항(R2), 제N 저항(Rn)을 포함할 수 있다. 복수의 저항(R1, R2, Rn)은 서로 다른 저항값을 가지는 것이 바람직하다. 즉, 복수의 저항(R1, R2, Rn)은, 복수의 스위치 센서(200)가 동시에 동작하는 경우, 제어부(110)에 입력되는 전압이 어떤 경우에도 겹치지 않도록 하기 위한 저항값을 가져야 한다. 이는 제어부(110)에 에 의해 복수의 스위치 센서(200) 각각의 고장 판단이 가능하게 한다.
풀업저항(RPULLUP)은, 복수의 저항(R1, R2, Rn) 각각의 타단에 연결된다.
기준 전원(V1)은 풀업저항(RPULLUP)에 연결된다. 기준 전원(V1)은, 복수의 스위치 센서(200) 각각의 배터리 단락 진단이 가능하도록 일반적인 차량의 배터리 전원보다 대략 1.5배 높은 전압을 가진다. 기준 전원(V1)은 복수의 스위치 센서(200)의 고장시, 스위치 센서(200)에 공급되는 배터리 전압보다 높다.제1 분배저항(RDIV1)은, 일단이 풀업저항(RPULLUP)과 복수의 저항(R1, R2, Rn) 각각에 연결된다.
제2 분배저항(RDIV2)은 제1 분배저항(RDIV1)의 타단과 접지 사이에 연결된다. 제1 분배저항(RDIV1)과 제2 분배저항(RDIV2)은 저항값이 적절히 설정되어, 복수의 스위치 센서(200) 각각의 전압을 통합한 통합 전압을 제어부(110)가 인식할 수 있는 범위 내로 맞춰준다.
커패시터 필터(CFILTER)는 일단이 제1 분배저항(RDIV1)의 타단과 제2 분배저항(RDIV2) 사이의 노드에 연결되고, 타단이 접지에 연결된다. 커패시터 필터(CFILTER)는 제어부(110)에 입력되는 전압에서 불필요한 고주파 성분을 제거한다.
제어부(110)는 제1 분배저항(RDIV1)의 타단, 제2 분배저항(RDIV2), 및 상기 커패시터 필터(CFILTER)에 연결된다. 제어부(110)는 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압을 검출한다. 제어부(110)는 통합 전압 검출을 위해 아날로그디지털 컨버터(ADC)를 구비하는 일종의 마이크로 콘트롤러 유닛(MCU)이다. 제어부(110)는, 검출한 상기 통합 전압을 이용하여 복수의 스위치 센서(200) 각각의 고장여부를 판단한다.
제어부(110)는, 복수의 스위치 센서(200)에 연결된 복수의 저항(R1, R2, Rn)에 따라 서로 다른 전압을 입력받게 되는데, 입력받은 전압을 통합하고 통합 전압의 전압상태를 모니터링함으로써 복수의 스위치 센서(200)의 고장 여부를 판단한다.
제어부(110)는 복수의 스위치 센서(200)의 고장(예, 배터리 단락), 온(On), 및 오프(OFF) 등의 모든 경우의 수에 따라 발생하는 통합 전압을 전압 테이블로 미리 마련할 수 있다. 제어부(110)는 ADC 핀에 입력되는 통합 전압과 미리 마련된 전압 테이블의 테이블 전압을 비교하여 현재 복수의 스위치 센서(200)의 상태를 판단한다.
제어부(110)는 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압에 일치하는 전압 테이블의 테이블 전압이 나타내는 센서 상태를 상기 복수의 스위치 센서(200)의 상태로 판단할 수 있다.
이하에서는, 복수의 스위치 센서(200)의 상태 판단에 이용되는 전압 테이블을 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합 전압을 보여주는 도면이다.
도 2를 참고하면, 복수의 스위치 센서(200)는 제1 스위치 센서(SR1), 제2 스위치 센서(SR2), 및 제3 스위치 센서(SR3)를 포함한다. 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 제1 스위치 센서(SR1), 제2 스위치 센서(SR2), 제3 스위치 센서(SR3) 각각의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 다르게 나타난다. 이러한 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 미리 산출되어 전압 테이블에 저장될 수 있다.
예컨대, 제1 스위치 센서(SR1), 제2 스위치 센서(SR2), 및 제3 스위치 센서(SR3)가 모두 오프(OFF) 상태인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 4.4V로 나타난다.
또한, 제1 스위치 센서(SR1)가 온(ON)이고, 제2 스위치 센서(SR2)와 제3 스위치 센서(SR3)가 오프(OFF)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 3.7V로 나타난다.
또한, 제2 스위치 센서(SR2)가 온(ON)이고, 제1 스위치 센서(SR1)와 제3 스위치 센서(SR3)가 오프(OFF)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 3.1V로 나타난다.
또한, 제3 스위치 센서(SR3)가 온(ON)이고, 제1 스위치 센서(SR1)와 제2 스위치 센서(SR2)가 오프(OFF)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 2.7V로 나타난다.
또한, 제1 스위치 센서(SR1)와 제2 스위치 센서(SR2)가 온(ON)이고, 제3 스위치 센서(SR3)가 오프(OFF)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 2.75V로 나타난다.
또한, 제1 스위치 센서(SR1), 제2 스위치 센서(SR2), 및 제3 스위치 센서(SR3)가 온(ON)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 2.0V로 나타난다.
또한, 제1 스위치 센서(SR1)가 오프(OFF)이고, 제2 스위치 센서(SR2)와 제3 스위치 센서(SR3)가 온(ON)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 2.18V로 나타난다.
또한, 제1 스위치 센서(SR1)와 제3 스위치 센서(SR3)가 온(ON)이고, 제2 스위치 센서(SR2)가 오프(OFF)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 대략 2.41V로 나타난다.
상술한 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 전압 테이블에 저장되어 제1 스위치 센서(SR1), 제2 스위치 센서(SR2), 및 제3 스위치 센서(SR3) 각각이 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태인지를 판단하는 판단 근거로 활용된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 정상상태 및 고장상태의 통합 전압을 보여주는 도면이다.
도 3을 참고하면, 도 2에서 설명한 바와 같은 정상상태일 때의 복수의 스위치 센서(200)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합 전압과, 제1 스위치 센서(SR1)가 고장상태(배터리 단락)인 경우에 복수의 스위치 센서(200)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합 전압을 확인할 수 있다. 이하, 정상상태일 때의 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 도 2와 같으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
제1 스위치 센서(SR1)가 고장상태(배터리 단락)인 경우에, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 제1 스위치 센서(SR1)를 제외하고, 제2 스위치 센서(SR2), 제3 스위치 센서(SR3) 각각의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따라 다르게 나타난다. 이러한 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 미리 산출되어 전압 테이블에 저장될 수 있다.
예컨대, 제2 스위치 센서(SR2)와 제3 스위치 센서(SR3)가 모두 오프(OFF) 상태인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 제1 스위치 센서(SR1)가 정상일 때의 전압(대략 4.4V)보다 다소 낮게 나타난다.
또한, 제2 스위치 센서(SR2)가 온(ON)이고, 제3 스위치 센서(SR3)가 오프(OFF)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 제1 스위치 센서(SR1)가 정상일 때의 전압(대략 3.1V)보다 다소 높게 나타난다.
또한, 제3 스위치 센서(SR3)가 온(ON)이고, 제2 스위치 센서(SR2)가 오프(OFF)인 경우, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 제1 스위치 센서(SR1)가 정상일 때의 전압(대략 2.7V)보다 다소 높게 나타난다.
상술한 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압은 전압 테이블에 저장되어 제1 스위치 센서(SR1)가 고장상태(배터리 단락)인지를 판단하는 판단 근거로 활용된다.
또한, 제2 스위치 센서(SR2)가 고장일 때와 제3 스위치 센서(SR3)가 고장일 때의 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압도 전압 테이블에 저장되어, 제2 스위치 센서(SR2) 및 제3 스위치 센서(SR3)가 고장상태인지를 판단하는 판단 근거로 활용되는 것이 자명하다. 이는 도 4에서 확인 가능하다.
도 4는 정상상태와 고장상태에 따른 다중 스위치 센서의 각종 통합 전압을 보여주는 도면이다.
도 4를 참고하면, 정상상태일 때의 복수의 스위치 센서(200)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합전압, 제1 스위치 센서(SR1)가 고장상태일 때의 복수의 스위치 센서(200)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합전압, 제2 스위치 센서(SR2)가 고장상태일 때의 복수의 스위치 센서(200)의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합전압, 제3 스위치 센서(SR3)가 고장상태일 때의 복수의 스위치 센서(200)의 온(ON) 오프(OFF)에 따른 통합전압을 확인할 수 있다.
상술한 각종 통합전압은 미리 산출되고 전압 테이블에 저장되어, 복수의 스위치 센서(200)의 정상상태, 고장상태, 및 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태를 판단하는데 이용된다.
한편, 복수의 스위치 센서(200)의 상태 판단은, 미리 설정된 기준 전압 레벨(LV1~LV9)과 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압의 비교를 통해 이루어질 수 있고, 하기 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
제1 스위치 센서(SR1) 제2 스위치 센서(SR2) 제3 스위치 센서(SR3)
LV1 이상 오프(OFF), 정상상태 오프(OFF), 정상상태 오프(OFF), 정상상태
LV1과 LV2 사이 알수없음, 배터리 단락(SCB) 상태 오프(OFF), 정상상태 오프(OFF), 정상상태
LV2와 LV3 사이 오프(OFF), 정상상태 알수없음, 배터리 단락(SCB) 상태 오프(OFF), 정상상태
LV3과 LV4 사이 오프(OFF), 정상상태 오프(OFF), 정상상태 알수없음, 배터리 단락(SCB) 상태
LV4와 LV5 사이 온(ON), 정상상태 알수없음, 알수없음 알수없음, 알수없음
LV5와 LV6 사이 알수없음, 알수없음 온(ON), 정상상태 알수없음, 알수없음
LV6과 LV7 사이 알수없음, 알수없음 알수없음, 알수없음 알수없음, 알수없음
LV7과 LV8 사이 온(ON), 정상상태 알수없음, 알수없음 온(ON), 정상상태
LV8과 LV9 사이 알수없음, 알수없음 온(ON), 정상상태 온(ON), 정상상태
LV9 미만 온(ON), 정상상태 온(ON), 정상상태 온(ON), 정상상태
표 1에서, LV1~LV9는 기준 전압 레벨을 나타내고, 온(ON)은 스위치 센서의 온 상태를 나타내고, 오프(OFF)는 스위치 센서의 오프 상태를 나타내고, 정상상태는 스위치 센서가 정상임을 나타내고, 배터리 단락(SCB) 상태는 스위치 센서가 고장(배터리 단락)임을 나타내며, ‘알수없음’의 경우 복수의 스위치 센서가 어떠한 상태인지 알 수 없는 것을 나타낸다.
기준 전압 레벨 중에서 제1 전압 레벨(LV1)은 대략 4.5V로 정해지고, 제9 전압 레벨(LV9)은 대략 2.0V로 정해질 수 있다. 또한 제2 전압 레벨(LV2)부터 제8 전압 레벨(LV8)의 경우 적절히 설정될 수 있다. 또한 기준 전압 레벨(LV1~LV9)은 더욱 세분화되어 그 수가 늘어날 수 있고, 이는 복수의 스위치 센서(200)의 정확한 상태 판단이 가능하게 한다. 즉, 표 1에서, ‘알수없음’의 경우, 기준 전압 레벨(LV1~LV9)의 세분화를 통해 복수의 스위치 센서의 정상상태, 고장상태, 온 또는 오프 상태로 변경될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법의 순서도이다.
도 1 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법은 검출 단계(S510), 비교 단계(S520), 고장 판단 단계(530)을 포함한다.
먼저 검출 단계(S510)에서, 제어부(110)는 제1 분배저항(RDIV1), 제2 분배저항(RDIV2), 및 커패시터 필터(CFILTER) 사이의 노드에서 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압을 검출한다.
그런 다음 비교 단계(S520)에서, 제어부(110)는 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압과 미리 마련된 전압 테이블을 비교한다.
그런 다음 고장 판단 단계(S530)에서, 제어부(110)는 비교 결과를 이용하여 복수의 스위치 센서(200)의 고장여부를 판단한다. 이때 제어부(110)는, 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압에 일치하는 전압 테이블의 테이블 전압이 나타내는 센서 상태를 복수의 스위치 센서(200)의 상태로 판단할 수 있다. 한편, 제어부(110)는 복수의 기준 전압 레벨을 설정하여 복수의 스위치 센서(200)의 통합 전압이 어느 기준 전압 레벨에 해당하는지에 따라 복수의 스위치 센서(200)의 상태를 판단할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.
실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.
100: 고장 판단 장치
110: 제어부
D1, D2, Dn: 제1, 제2, 제N 다이오드
R1, R2, Rn: 제1, 제2, 제N 저항
RPULLUP: 풀업저항
V1: 기준 전원
RDIV1, RDIV2: 제1, 제2 분배저항
CFILTER: 커패시터 필터
200: 복수의 스위치 센서
SR1, SR2, SR3: 제1, 제2, 제3 스위치 센서

Claims (11)

  1. 복수의 스위치 센서 각각에 연결되는 복수의 다이오드;
    상기 복수의 다이오드 각각에 연결되는 복수의 저항;
    상기 복수의 저항 각각에 연결되는 풀업저항;
    상기 풀업저항에 연결되는 기준 전원;
    일단이 상기 풀업저항과 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 제1 분배저항;
    상기 제1 분배저항의 타단과 접지 사이에 연결되는 제2 분배저항;
    일단이 상기 제1 분배저항의 타단과 상기 제2 분배저항 사이의 노드에 연결되고 타단이 접지에 연결되는 커패시터 필터; 및
    상기 제1 분배저항의 타단, 상기 제2 분배저항, 및 상기 커패시터 필터에 연결되고, 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압을 검출하고, 검출한 상기 통합 전압을 이용하여 상기 복수의 스위치 센서 각각의 배터리 단락 여부를 판단하는 제어부;
    를 포함하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 저항은 서로 다른 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전원은, 상기 복수의 스위치 센서의 고장시 상기 스위치 센서에 공급되는 배터리 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압과 미리 마련된 전압 테이블을 비교하고 비교결과를 이용하여 상기 복수의 스위치 센서의 배터리 단락 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스위치 센서 각각의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합 전압과, 상기 복수의 스위치 센서 각각의 배터리 단락에 따른 통합 전압을 미리 산출하여 상기 전압 테이블에 테이블 전압으로 저장하는 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압에 일치하는 상기 전압 테이블의 테이블 전압이 나타내는 센서 상태를 상기 복수의 스위치 센서의 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 장치.
  7. 복수의 스위치 센서 각각에 연결되는 복수의 다이오드, 상기 복수의 다이오드 각각에 연결되는 복수의 저항, 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 풀업저항, 상기 풀업저항에 연결되는 기준 전원, 일단이 상기 풀업저항과 상기 복수의 저항 각각에 연결되는 제1 분배저항, 상기 제1 분배저항의 타단과 접지 사이에 연결되는 제2 분배저항, 및 일단이 상기 제1 분배저항의 타단과 상기 제2 분배저항 사이의 노드에 연결되고 타단이 접지에 연결되는 커패시터 필터를 포함하는 고장 판단 장치를 이용하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법에 있어서,
    상기 제1 분배저항, 상기 제2 분배저항, 및 상기 커패시터 필터 사이의 노드에서 상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압을 검출하는 검출 단계;
    상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압과 미리 마련된 전압 테이블을 비교하는 비교 단계; 및
    비교 결과를 이용하여 복수의 스위치 센서의 배터리 단락 여부를 판단하는 고장 판단 단계;
    를 포함하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고장 판단 단계는,
    상기 복수의 스위치 센서의 통합 전압에 일치하는 상기 전압 테이블의 테이블 전압이 나타내는 센서 상태를 상기 복수의 스위치 센서의 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전압 테이블은,
    미리 산출된 상기 복수의 스위치 센서 각각의 온(ON) 또는 오프(OFF)에 따른 통합 전압과, 상기 복수의 스위치 센서 각각의 배터리 단락에 따른 통합 전압을 테이블 전압으로 저장하는 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 저항은 서로 다른 저항값을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 기준 전원은, 상기 복수의 스위치 센서의 고장시 상기 스위치 센서에 공급되는 배터리 전압보다 높은 것을 특징으로 하는 다중 스위치 센서의 고장 판단 방법.
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