KR200272074Y1 - 전광 표시 장치의 고장 검출 회로 - Google Patents

Abstract

1.청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야

전광 표시 장치의 고장 검출 회로에 관한 것임

2.고안이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 고안은, 전광판 표시 장치의 표시부에 대해 픽셀 구동부와 병렬로 연결되어 표시부의 소등 상태에서도 고장검출이 가능한 전광 표시 장치의 고장 검출 회로와, 현재 표출상태를 실시간으로 검사하여 정보출력이 원하는 상태로 출력되는지 여부를 확인할 수 있는 전광 표시 장치의 표시 상태 검출 기법을 제공함.

3.본 고안의 해결 방법의 요지

본 고안의 고장 검출 장치는, 전광 표시 장치에 구비된 표시 소자를 구동시키기 위한 구동 수단; 상기 표시 소자의 출력단과 접지간에 연결되어 전압을 분배하기 위한 분압 수단; 및 상기 분압 수단에 연결되어 상기 표시 소자의 고장여부를 판단하기 위한 비교 수단을 포함한다.

4.고안의 중요한 용도

본 고안은 전광 표시 장치의 고장 픽셀 위치 및 표시 상태 검출 등에 이용됨.

Description

전광 표시 장치의 고장 검출 회로{An error detection circuit of electric board}

본 고안은 전광 표시 장치의 고장 검출 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 전광 표시 장치는 직발광 소자인 칼라 엘이디(LED : Light Emitted Diode), 소형 형광관, 등의 발광소자들이 매트릭스상으로 배열되어, 문자, 정지화상 또는 동화상 그래픽 등의 제반 영상 정보를 출력한다.

근자에는, 전광 표시 장치의 크기가 대형화되면서 도심지의 건물옥상이나, 고속도로 등의 대로변 등에, 도 1에 도시한 바와 같이, 중앙제어장치(호스트 컴퓨터)가 설치된 위치로부터 멀리 떨어진 원격지에 다수로 배치하면서, 유선 또는 무선을 통해 그 각각을 원격 제어할 수 있도록 구성한다.

그리고, 각종 문자, 그래픽 등의 표시 데이터는 상기한 바와 같이 원격지에 위치하는 중앙제어장치의 제어에 따라, 공지의 유선 또는 무선통신방법으로, 상기 중앙제어장치로부터 상기 원격지에 설치된 다수의 전광 표시 장치로 전송되어, 각종 안내정보제공 또는 광고내용 등을 제공한다.

그러나, 각각 다수의 표시소자들이 매트릭스형태로 배열된 다수의 표시 모듈들로 구성되는 종래의 전광 표시 장치는, 단순히 표시출력 기능만을 고려하여 구성하였기 때문에, 표시소자의 고장으로 오동작이 발생할 경우, 그 전광 표시 장치의출력 상태를 직접 눈으로 보고 확인하는 방법 외에는 달리 고장을 확인할 수 없어, 고장상태가 장시간 방치되어 정보전달의 신뢰성을 크게 손상시킬 뿐만 아니라, 유지보수에 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위한 방편으로, 종래에도 많은 노력과 제안이 이루어져 왔는데, 그 일 예로서 1995. 6. 19일자에 대한민국 특허공보 제 95-6578 호로 공고된 "전광 표시 장치에서의 고장자체 진단회로"에서는, 전광 표시장치로 흐르는 전류치를 검출하여 마이크로 컴퓨터 제어방식으로 비교 판단함으로써 표시소자의 고장여부를 개별, 그룹 혹은 전체적으로 진단 가능하게 하는 고장자체 진단회로를 제안하고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고장자체 진단회로는, 전광 표시 장치에 공급되는 전원라인에 전류 검출 센서를 부착하여 그 전원라인에 흐르는 전류량을 검출함으로써, 전원의 온/오프 상태와 정상동작시의 소요전류치와 실제로 검출되는 전류의 세기를 비교하여 고장 발생된 전체 발광소자의 수를 분석하고, 다수의 시험 패턴에 대하여 점등 및 소등동작을 시행하여 고장 발생된 발광소자의 위치를 확인할 수 있도록 한다.

그러나, 상기 도 2의 종래 고장 자체진단 회로는 전자기 유도를 이용한 전류검출 방법을 취하고 있기 때문에, 비록 검출회로에 장애가 발생하더라도 전광 표시 장치에는 아무런 영향을 미치지 않으나, 다수의 시험 패턴에 대한 점등과 소등동작을 반복적으로 수행하는 테스트 모드(test mode)를 통해서만 고장 위치의 검출이 가능하기 때문에, 고장발생 소자의 개소를 판단하기 위한 테스트 모드의 실행시간이 불필요하게 길어질 뿐만 아니라, 그 테스트 모드 동안에는 본래의 정보출력 기능을 전혀 수행하지 못하는 단점이 있으며, 또한 해당 전광 표시 장치가 설치된 장소의 주변을 주행하는 운전자의 시신경을 불필요하게 자극하는 등 주변환경에 악영향을 미치는 단점이 있다.

또한, 전술한 종래의 문제점을 개선하기 위한 또 다른 방편으로, 1994. 2. 21.일자에 대한민국 실용신안공보 제 94 - 904 호로 공고된 "가변표시 전광판용 램프 오픈 검지회로"가 제시된 바 있는데 이는, 도 3에 도시된 바와 같이, 발광램프(210)와 그 구동 트랜지스터(270) 간에 포토커플러(220)의 발광다이오드(221)를 직렬연결함으로써, 전광판 제어기(230)의 램프 콘트롤 출력을 하이(high)로 하여 상기 트랜지스터(270)를 턴온(turn-on)시키면, 상기 램프(210)가 온(on)될 때 포토커플러(220)의 다이오드(221)가 발광되어 포토 트랜지스터(222)를 턴온시키도록 연결 구성하여, 램프의 오픈여부가 검출되도록 한다. 즉, 상기 포토커플러(220)가 오프되어 램프오픈 검지출력(D)이 하이(high)로 되면 상기 램프(210)가 오픈된 것으로 판단하는 것이다.

그러나, 상기 램프오픈 검지회로 또한, 전광판의 개별 램프(210)와 그 고장 검출을 위한 포토커플러가 직렬로 연결되어 있어, 비록 고장위치를 용이하게 검출 할 수 있다는 장점을 갖고 있다고는 할 수 있지만, 상기 포토커플러(220) 자체의 고장시 정상동작되는 램프까지 오픈된 것으로 오판할 뿐만 아니라, 상기 포토커플러(220)의 발광다이오드(221)가 상시에는 전류를 차단하여 정상적인 램프(210)의 표시동작까지도 불가능하게 하는 근본적인 문제점을 내포하고 있다. 또한, 램프오픈여부를 검출하기 위해서는 반드시 각각의 램프를 점등해야만 그 오픈여부를 확인할 수 있어, 상기 도 2의 경우와 마찬가지로, 그 테스트 모드 동안에는 본래의 정보출력 기능을 전혀 수행하지 못하는 단점과, 해당 전광판이 설치된 장소의 주변을 주행하는 운전자의 시신경을 불필요하게 자극하는 등 주변환경에 악영향을 미치는 단점이 있다.

상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 본 고안은, 표시소자 본연의 동작에는 전혀 영향을 미치지 않으면서 해당 표시소자의 고장여부를 측정가능하게 하며, 표시소자의 소등상태에서도 고장여부를 측정할 수 있도록 하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

도 1은 일반적인 전광 표시 장치의 개략적인 구성예시도.

도 2는 종래기술에 따른 전광 표시 장치의 고장 검출 회로 구성 예시도.

도 3은 종래기술에 따른 또 다른 고장 검출 회로의 구성 예시도.

도 4는 본 고안에 따른 전광 표시 장치의 고장 검출 회로를 나타낸 일실시예 구성도.

도 5는 본 고안에 따른 전광 표시 회로를 이용하여 표시 상태를 점검하는 동작을 설명하기 위한 일실시예 흐름도.

도 6은 상기 도5의 표출패턴 점검 동작을 설명하기 위한 일실시예 상세 흐름도.

도 7A 내지 도 7E는 표출상태를 설명하기 위한 표출패턴 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

410 : 표시부 420 : 픽셀 구동부

430 : 검출부 431 : 분압부

433 : 비교부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 고장 검출 회로는, 다수의 표시소자를 구비하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로에 있어서, 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 전광 표시 장치의 해당 픽셀을 구동하기 위한 구동 수단; 및 상기 픽셀의 표시소자 출력단에 대하여 상기 구동 수단과 병렬연결되어, 상기 픽셀의 동작에 영향을 미치지 않으면서 그 고장여부를 검출하는 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본 고안의 고장 검출 회로는, 상기 검출 수단이, 상기 표시 소자의 출력단과 접지간에 연결되어 인가된 전압을 소정비로 분압하기 위한 분압 수단; 및 상기 분압 수단에 의해 제공되는 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 표시 소자의 고장여부를 판단하는 비교 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 전광 표시 장치의 고장 검출 회로를 나타낸 일실시예 구성도이다. 도면에서 410은 표시부, 420은 픽셀 구동부, 430은 검출부이고, 431은 분압부, 432는 비교부를 각각 나타낸 것이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 고장 검출 회로는, 상기 전광 표시 장치에서 개개의 픽셀을 형성하는 표시부(410)를 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 구동하기 위한 픽셀 구동부(420)와, 상기 표시부(410)에 대하여 상기 픽셀 구동부(420)와 병렬로 연결되어 상기 픽셀의 표시동작에 영향을 미치지 않으면서 그 고장여부를 검출하는 검출부(430)를 포함한다.

상기 검출부(430)는 다시, 상기 표시부(410)에 대하여 상기 픽셀 구동부(420)와 병렬로 연결되며 상기 표시부(410)와 접지 사이에 연결되어 인가된 전압을 소정비로 분압하기 위한 분압부(431)와, 상기 분압부(431)에 의해 제공되는 분압된 전압과 소정의 기준전압을 비교하여 상기 표시 소자의 고장여부를 판단하는 비교부(433)로 이루어진다.

또한, 상기 표시부(410)에는 전원저항(도시되지 않음) 등을 구비시켜, 발광 소자에 과도한 전류가 흐르지 않도록 억제함이 바람직하다.

그리고, 상기 분압부(431)를 이루는 저항 R1 및 R2는 그 저항값이 매우 큰 것을 채용하여 전류의 흐름을 최소화하면서 상기 저항 R2에 걸리는 분압이 검출되도록 함이 바람직하며, 상기한 바와 같이 두 개의 저항을 직렬로 연결하여 구성할 수도 있고, 한 개의 저항과 한 개의 커패시터를 직렬로 연결하여 구성할 수도 있다.

본 고안의 바람직한 일실시예에서는, 전원전압(Vcc)이 24V이고, 상기 표시부(410) 발광소자의 동작전류가 60mA이고, 순방향 전압이 18V일 때, 상기 분압부(431)의 저항은 1MΩ의 저항값을 갖도록 구성함으로써, 상기 표시부(410)의 발광소자가 턴온(turn-on)되지 않은 소등상태에서, 미미하게 흐르는 전류만으로도 고장검출이 가능하도록 하였다.

상기 비교부(433)는 상기 분압부(431)로부터 인가되는 전압을 비반전입력단으로 입력하고, 반전입력단으로는 고장검출에 적절하게 미리 설정한 기준전압(Vref)을 입력하여 차동증폭하여 출력함으로써 비교기능을 수행하는 차동증폭기(OP AMP)를 이용하여 구성하였다.

이제, 본 고안에 따른 고장 검출 회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 픽셀 구동부(420)는 외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 표시부(410)를 구동하며, 그에 따라 상기 표시부(410)가 점등 또는 소등상태가 된다.

예컨대, 상기 픽셀 구동부(420)에 인가되는 제어신호가 하이(high)일 때 상기 표시부(410)가 정상적인 경우에는 점등되면서, 노드 N1이 로우(low)가 되며, 검출부(430)의 노드 N2 및 노드 N3도 모두 로우(low)가 된다.

한편, 상기 제어신호가 로우(low)일 때에는 상기 표시부(410)가 정상적인 경우이면 소등상태가 되면서, 상기 노드 N1이 하이(high)로 되고, 검출부(430)의 노드 N2 및 노드 N3도 모두 하이(high)가 된다.

반면에, 상기 표시부(410)가 단선된 경우에는, 전류가 전혀 흐를 수 없기 때문에, 상기 픽셀 구동부(420)에 인가되는 제어신호의 상태에 무관하게 (상기 제어신호가 하이(high)상태이더라도) 상기 표시부(410)는 항상 소등상태를 유지하면서 상기 노드 N1, N2, 및 N3가 모두 로우(low)로 된다.

그리고, 상기 표시부(410)가 단락된 경우에, 상기 픽셀 구동부(420)에 인가되는 제어신호가 하이(high)일 경우에는 당연히 정상상태의 경우와 동일하게 동작하지만, 상기 제어신호가 로우(low)인 경우에도 상기 표시부(410)가 점등상태를 유지하면서, 상기 노드 N1, N2 및 N3가 모두 로우(low)가 된다.

상기 검출부(430)는 표시부(410)의 소등상태에서도 그의 동작에 아무런 영향을 미치지 않으면서 고장여부의 검출이 가능한데, 상기 분압부(431)는 표시부(410)의 출력단(N)에 연결되어, 그 출력전압을 상기 저항 R1 및 R2의 저항값에 비례하게 분배하며, 상기 저항 R2에 걸리는 전압(노드 N2의 전압)을 비교부(433)의 차동증폭기 일입력으로 제공한다. 그러면 비교부(433)의 차동증폭기가 입력전압과 기준전압을 비교하여 그 출력단(N3)으로 상기 표시부(410)의 고장여부 판단신호를 출력한다.

즉, 상기 분압부(431)는 픽셀 구동부(420)에 인가되는 제어신호가 로우(low)여서 상기 표시부(410)가 구동되지 않더라도, 상기 표시부(410)가 정상상태인 경우에는 그 내부의 발광소자와 상기 분압부(431)의 저항 R1, R2를 거치는 전류경로가 형성되어 미소전류가 흐름에 따라, 전원전압(Vcc)에서 상기 표시부(410)의 내부저항에 의한 전압강하량을 뺀 나머지 전압이 상기 분압부(431)의 저항 R1, R2에 걸리므로, 노드 N2에서 분압된 일정전압이 상기 비교부(433)에 입력되어 그 비교결과가 노드 N3의 출력으로 나타난다. 만일, 표시부(410)가 단선된 상태라면, 상기 분압부(431)에 미미한 전류조차 흐르지 않기 때문에 상기 노드 N2는 OV가 될 것이다. 결과적으로, 상기 비교부(433)의 출력(N3)이 일정전압 이상(high)이면 상기 표시부(410)가 정상상태인 것으로 판단하고, 일정전압 이하(low)이면 고장상태로 판단하고, 일정전압 이하(low)이면 고장상태로 판단한다.

이와 같이, 본 고안 장치의 검출부(430)는, 상기 분압부(431)의 저항 R1, R2이 매우 큰 저항값을 갖도록 함으로써, 표시부(410)내의 발광소자에 흐르는 아주 미미한 전류(동작전류보다 작은 값을 갖는 전류로서, 통상적으로 존재하는 전류임)의 흐름을 이용해서, 상기 표시부(410)의 표시동작에 아무런 영향도 미치지 않으면서 용이하게 고장(단선)여부를 검출할 수 있도록 하는 것이다.

도 5는 본 고안에 따른 전광 표시 회로를 이용하여 표시 상태를 점검하는 동작을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안의 전광 표시 장치 표시 상태 검출 방법은, 먼저 전광표시장치에 구비된 마이크로 프로세서(도 1의 '주제어부' 참조)가 외부(또는 원격지)의 중앙제어장치로부터 검검 요구 신호를 수신하면(501), 수신된요구가 개별 도트의 이상 유무를 검사하기 위한 요구인지, 아니면 실제로 전광판 화면에 표출되고 있는 정보내용을 모니터링하기 위한 표출내용 점검 요구인지 여부를 판단한다(502). 판단 결과, 개별도트 점검인 경우에는 소등 제어신호를 표시 유니트부(도 1 참조)로 출력한다(503).

그리고 나서, 표시상태 데이터 수신처리부에서, 표시상태 데이터를 수신받아 단락, 단선에 의한 오동작 여부를 검출하여 검출된 오동작 정보를 저장한다(504). 상기 마이크로 프로세서는 외부(또는 원격지)의 중앙제어장치로부터 표시 상태 출력을 요구받으면, 그에 따라 상기 저장된 오동작상태 정보를 읽어내어 출력하여(505), 정상적인 원래의 정보를 표출하는 상태로 그 표출상태가 복원되도록 한다(506).

반면에, 상기 점검유형 판단(501) 결과, 표출내용 점검이 요구된 경우에는, 도 6에 예시한 바와 같은 표출내용 점검 과정을 수행한다(507). 도 6을 참조하여 현재의 표출정보를 모니터링 하기 위한 상기 표출내용 점검 과정을 설명하면, 다음과 같다.

도 6은 상기 표출내용 점검 동작(503)을 설명하기 위한 일실시예 상세 흐름도이고, 도 7A 내지 도 7E는 표출상태의 이해를 돕기 위한 표출패턴 예시도이다.

우선, 상기 도 1의 표시모듈에 각각 구비된 표시 제어부가 표출 정보 데이터(도 7C의 표현하고자 의도하는 패턴 참조)를 표시 유니트부로 출력하여 그에 따른 이미지 표출이 이루어지도록 하며(601), 그 표출된 결과(도 7A의 현재 검출 패턴 참조)는 전술한 고장 검출 회로를 통해 검출되는데(602), 이하에서는 이와 같이 표출결과를 나타내는 데이터를 "표출패턴 데이터"라 칭한다.

그리고 나서, 상기 표출정보 데이터와 상기 표출패턴 데이터를 서로 비교하면 오류발생여부를 확인할 수 있는데(603), 오류가 발생된 것으로 확인되면, 전술한 바와 같은 개별도트 검사를 수행하여 단락과 단선에 의한 표출에러를 검출한다(604)(도 7B의 개별도트 오류검출 패턴 참조). 참고로, 도 7B의 "x"표시부는 항상 소등상태로 되는 단선오류부분을 나타낸 것이고, "☆" 표시부는 항상 점등상태를 유지하는 단락오류부분을 나타낸 것이다.

또한, 상기 현재 표출 상태 결과(도 7A의 현재 표출 패턴 참조)를 입력받아 (605), 상기 도 7A의 패턴값에서 상기 도 7B 및 도 7C의 패턴값을 각각 감산하여(도 7A의 패턴값 - (도 7B + 도 7C)의 패턴값), 단락에 의한 에러를 검출하고(606), 상기 도 7B의 패턴값에 직전에 구한 단락 에러 검출 패턴값을 합산하여 모든 에러 도트를 검출한다(607).

상기 단락 단선에 의한 에러 검사는, 이웃하는 픽셀 구동부의 출력단이 서로 단락되어 적어도 2개 이상의 표시부가 마치 하나의 표시부처럼 동작하게 되는 상황을 검사하기 위한 것이다. 즉, 두 개이상의 픽셀 구동부의 출력단이 단락되면 하나의 픽셀 구동부의 구동 상태가 단락된 다른 표시부에도 영향을 미치게 되어 연동되게 되는 상태가 존재하는데 이를 검사하기 위한 것이다.

그리고 나서, 도 7E에 도시된 바와 같이, 오류 및 정상 데이터를 구분하여 표출한 후에 리턴된다(608). 미설명된 도 7D는 실제로 전광판에 표출되는 패턴을 나타낸 것이다.

또한, 전술한 바와 같은 본 고안을 통한 이상 유무 검사 결과 및 보수결과 등을 데이터베이스화하여 관리하면, 그 이력을 쉽게 확인할 수 있어 효율적인 유지보수가 가능하다.

이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

상기와 같이 구성 및 동작되는 본 고안은, 간단한 구성만 가지고도 소등상태에서 표시소자 본연의 정보표시 동작에 전혀 영향을 미치지 않으면서 간단하게 개개의 표시소자의 고장여부와 해당위치를 점검할 수 있도록 함으로써 고장개소를 찾기 위한 번잡한 테스트 모드(예컨대, 가로줄, 세로줄, 사선 등의 특수 패턴을 사용하는 테스트 모드)의 수행을 배제하여 정보표시동작의 신뢰성을 현저히 제고시킬 수 있을 뿐만 아니라, 고장 검출부의 구성부품이 픽셀 표시 소자의 수명에 비하여 반영구적인 부품들로만 이루어져 있어 고장검출부 자체의 고장발생을 최소화하여 고장검출동작의 신뢰성을 제고시키는 효과가 있다.

또한, 전광표시장치를 직접 보지 않고도 원격지 등에서 실시간으로 현재의 표출 상태를 그대로 모니터링할 수 있도록 함으로써, 에러수정 및 유지보수의 편리성을 제고시키는 매우 우수한 효과가 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 다수의 표시소자를 구비하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로에 있어서,

   외부로부터 입력되는 제어신호에 따라 상기 전광 표시 장치의 해당 픽셀을 구동하기 위한 구동 수단;

   상기 표시 소자의 출력단과 접지간에 연결되어 인가된 전압을 소정비로 분압하기 위한 분압 수단; 및

   상기 분압 수단에 의해 제공되는 전압과 소정 기준전압을 비교하여 상기 표시 소자의 고장여부를 판단하는 비교 수단

   을 포함하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 분압 수단은,

   상기 표시 소자의 출력단에 연결된 제 1 저항; 및

   상기 제 1 저항과 접지 간에 연결된 제 2 저항

   을 포함하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 분압 수단은,

   상기 표시 소자의 출력단에 연결된 저항; 및

   상기 저항과 접지 간에 연결된 캐패시터를 포함하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 비교 수단은,

   상기 제 1 저항과 상기 제 2 저항간에 비반전입력단이 연결되고, 반전입력단으로 기준전압이 인가되도록 연결된 연산증폭기

   를 포함하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 비교 수단은,

   상기 저항과 상기 캐패시터간에 비반전입력단이 연결되고, 반전입력단으로 기준전압이 인가되도록 연결된 연산증폭기

   를 포함하는 전광 표시 장치의 고장 검출 회로.