KR20030062708A - 자동차용 사이드미러의 모터구동 제어회로 - Google Patents

자동차용 사이드미러의 모터구동 제어회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로에 관한 것으로서,
종래 자동차용 사이드 미러 등의 구동용 DC 모터의 구속여부를 PTC 소자로 감지하여, 구동을 정지시킴으로 인하여, 온도변화에 따라 직류 구동모터 공회전 시간이 변동되는 단점을 개선하기 위하여,
직류 구동모터에서 발생되는 노이즈를 감지하여, 직류 구동모터의 ON/OFF 를 제어한다.

Description

자동차용 사이드미러의 모터구동 제어회로{CIRCUIT FOR CONTROLLING THE MOTOR FOR DRIVING SIDE VIEW MIRROR OF VEHICLE}
본 발명은 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로에 관한 것으로서, 특히 모터의 노이즈를 감지하여 사이드 미러의 접기/펴기 작동용 DC 모터의 ON/OFF 를 제어할 수 있는 모터구동 제어회로에 관한 것이다.
자동차의 점화스위치 오프(OFF) 또는 도어 잠금에 의해 자동차의 사이드미러를 자동으로 접고 펴는 사이드미러 자동접힘장치가 있다. 이러한 사이드미러 자동접힘장치의 구동은 통상 DC 모터에 의해 이루어지는데, 이러한 DC 모터의 구동제어는 공급전원을 ON/OFF 시키는 스위치 등을 포함하는 제어회로에 의해 이루어진다.
도 1 은 종래 기술의 사이드 미러 자동접힘장치의 모터구동 제어회로를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 종래 기술의 모터구동 제어회로에 전원전압이 인가되어 자동차에 장착된 사이드 미러가 완전히 접히거나 펴지게 되면, 구동모터(DC 모터)로 유입되는 구속전류가 증대되고, 모터에 걸리는 과부하에 의해 상승하는 모터 온도를 PTC 소자(PTC)가 감지하여 일정온도 이상 상승시 스위치(SW)를 차단함으로써 모터구동을 OFF 시키게 된다.
이러한 방식은 PTC 소자(PTC)가 주변온도에 민감하게 반응하므로, 주변 온도에 따라 모터 구동 스위치(SW)의 차단에 소요되는 시간에 많은 차이가 발생한다. 즉, 겨울철에는 스위치(SW) 차단에 소요되는 시간이 긴 반면, 여름철에는 짧아진다. 따라서, 겨울철에는 필요 이상으로 모터에 과부하가 오래 걸려, 모터 및 스위치 소자로 사용되는 릴레이 또는 폴리 스위치 등의 고장원인이 되고, 여름철에는덜 접혀진 상태에서 동작이 정지되는 등 오동작의 원인이 되기도 하였다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, DC 모터의 구동에 의해 발생되는 노이즈를 감지하여 DC 모터로 인가되는 전원을 차단시킴으로써, 주변온도에 무관하게 모터의 ON/OFF 를 제어하여 오동작을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 모터의 과부하 시간을 줄임으로써 모터 및 주변회로의 수명을 보장하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 PTC 소자 또는 폴리 스위치와 같은 고가의 소자를 사용하지 않고서, 기본 회로소자만으로 저가의 모터구동 제어회로를 구현하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 종래 기술의 모터구동 제어회로를 나타낸 회로도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 모터구동 제어회로를 나타낸 개략 블록도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 모터구동 제어회로를 나타낸 회로도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
저항 : R1, R2, R3, R3, R4, R5, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29
커패시터 : C1, C2, C11, C12, C13, C14
연산증폭기 : U1, U2, U3, U4다이오드 : D4, D12, D13, D14
정류기 : RECT, RECT11모스스위치 : MOSSW1, MOSSW2
사이리스터 : THYRPTC 소자 : PTC
바이폴라 트랜지스터 : Q1, Q2 폴리 스위치 : POLYSW
본 발명에 따른 모터구동 제어회로는, 외부의 전원전압에 의해 구동되는 DC 모터의 ON/OFF 를 제어하기 위한 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로로서, DC 모터로의 전원전압의 인가를 제어하기 위한 스위치 수단; 스위치 수단의 ON/OFF 를 제어하는 비교래치수단; 직류전원의 인가시, 일정 지연시간 동안 DC 모터를 초기구동하기 위한 초기값으로 비교래치수단의 래치된 값을 변화시키기 위한 초기구동수단; 및 DC 모터의 구동시에 발생되는 전원공급선상의 노이즈를 감지 및 증폭하여 비교래치수단으로 공급함으로써, 직류모터가 구속되어 노이즈가 발생되지 않는 경우 DC 모터로 공급되는 전원전압을 차단하기 위한 차단값으로 래치된 값을 변화시키기 위한 노이즈 감지증폭수단을 포함한다.
또한, 외부의 전원전압의 공급이 중단되는 경우, 초기값과 차단값을 결정하는 커패시터에 저장된 전하를 방전시키기 위한 전하방전수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 외부 전원전압을 정류하여 내부 회로들로 공급하기 위한 정류수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 비교래치수단은, 노이즈 감지증폭수단으로부터의 출력과 초기구동수단으로부터의 출력에 의해 동작하는 단안정 멀티바이브레이터를 포함할 수 있다.
또한, 초기구동수단은, 전원전압을 적분하는 적분회로; 및 적분회로의 출력과 소정의 기준전압을 비교하여 비교래치부로 출력하는 연산증폭기를 포함할 수 있다.
또한, 노이즈 감지증폭수단은 전압공급선상의 전압을 감지하여 미분하는 미분회로; 미분회로의 출력을 소신호 증폭하는 연산증폭기; 및 연산증폭기의 출력을 적분하여 비교래치부로 출력하는 적분회로를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 구동모터 제어회로를 나타낸 개략 블록도이다.
외부로부터 직류(DC)전원이 인가되고, 정류부(10)에서 정류되어 일정 직류전압이 내부회로들로 공급된다(도시생략). DC 모터(20)로의 전원공급을 제어하기 위하여 스위치(10)가 배치된다. 초기구동부(30)는 DC 전원이 인가되었음을 감지하여 RC 지연에 의한 지연시간 동안 비교래치부(40)를 초기 작동을 위한 초기값으로 유지시킨다. 비교래치부(40)는 초기구동부(30)로부터의 전압에 의해 지연시간동안 초기값으로 래치되어 스위치(10)를 ON 시키며, 지연시간 후에는 후술되는 노이즈 감지증폭부(50)로부터의 전압에 기초하여 DC 모터(20)을 계속 구동시키다가, 노이즈가 발생되지 않을 시, 노이즈 감지증폭부(50)에 의해 차단값으로 래치되어 스위치(10)를 OFF 시킨다.
DC 모터(20) 동작중에는, 고유주파수를 갖는 노이즈가 발생된다. 이러한 노이즈는 전원공급선(도시생략)에 영향을 미쳐, 전원 공급선의 전압상에 고유주파수를 갖는 노이즈 신호를 발생시킨다. 따라서, 노이즈가 발생되면 모터가 작동중임을 나타내며, 노이즈가 발생되지 않으면 모터가 동작중이지 않음을 나타낸다.
노이즈 감지증폭부(50)는 이러한 노이즈에 의한 전원공급선의 전압변화를 감지하여 증폭한다. 노이즈는 미분되고, 증폭되고, 적분되어, 비교래치부(40)로 인가된다. 비교래치부(40)는 노이즈 감지증폭부(50)로부터의 노이즈 전압이 감지되면, 스위치를 계속 ON 시켜 DC 모터(20)를 구동시킨다. 노이즈 감지증폭부(50)로부터 예컨대 RC 시정수로 정해지는 소정의 주기동안 노이즈 전압이 감지되지 않으면, 스위치를 OFF 시켜 DC 모터(20)의 동작을 중지시킨다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 모터구동 제어회로의 회로도이다.
이하, 도 2 를 참조하여 도 3 의 회로도를 설명한다.
전원 A 로는 예컨대 12 V 의 전압이, 전원 B 로는 예컨대 0 V 의 전압이 직류로 인가된다.
정류부(10)를 이루는 정류기(RECT11)는 전원 A 또는 전원 B 의 전압이 바뀌어도 일정한 직류전압을 내부 회로로 공급하며, 일례로서 브리지 정류회로로 구성될 수 있다. 따라서, 노드(NODE2)의 전압이 일정하게 유지된다.
과전압 방지를 위하여, 저항(R12), 제너 다이오드(D13), 커패시터(C14)가 포함될 수 있다.
초기구동부(30)는 연산증폭기(U4), 저항(R13, R17, R27), 및 커패시터(C13)를 포함한다. 초기구동부(30)의 연산증폭기(U4)는 노드(NODE2)로 전압이 인가되면, 이를 감지하여 비교래치부(40)의 연산증폭기(U3)의 반전 입력으로 제공한다. 저항(R27)과 커패시터(C13)는 적분회로로 역할하여, 저항(R27)을 통과한 전압이 커패시터(C13)에 축적되는 소정의 지연시간 동안, 연산증폭기(U4)는 DC 모터의 초기구동을 위한 초기값을 출력한다. 연산증폭기(U4)의 반전입력의 전압이 비반전입력의 전압보다 높게 되도록 저항(R27)의 저항값이 저항(R13)의 저항값 보다 매우 높게 설정되는 것이 바람직하다.
비교래치부(40)는 연산증폭기(U2, U3), 및 저항(R20, R21, R22, R23, R24, R25, R26)을 포함한다. 비교래치부(40)의 출력은 초기구동부(30) 및 노이즈 감지증폭부(50)로부터의 출력에 의해 결정된다. 연산증폭기(U2)의 비반전입력으로 연산증폭기(U3)의 출력이 접속되어 래치를 이루며, 반전입력으로는 노이즈 감지증폭부를 이루는 연산증폭기(U1)의 출력이 적분되어 인가된다. 따라서, 연산증폭기(U2)는 두 전압의 차에 따라 안정상태와 준안정상태로 변화되는 단안정 멀티바이브레이터로 동작한다.
연산증폭기(U3)의 비반전 입력으로는 연산증폭기(U2)의 출력이 접속되고, 반전입력으로는 초기구동부를 이루는 연산증폭기(U4)의 출력이 접속된다.
노이즈 감지증폭부(50)는 저항(R14, R15, R16, R19), 커패시터(C11, C12), 및 소신호 증폭용의 연산증폭기(U1)를 포함한다. 노이즈 감지 증폭부(50)를 이루는 연산증폭기(U1)의 반전 입력으로 DC 모터로의 전압공급선인 노드(NODE1)의 전압이 커패시터(C11)와 저항(R14)에 의해 미분되어 인가된다. 연산증폭기(U1)의 비반전 입력으로는 노드(NODE2)의 전압이 저항(R16) 보다 매우 큰 저항값을 갖는 저항(R15)에 의해 감압되어 입력된다. 따라서, 연산증폭기(U1)는 노드(NODE1)상의 노이즈가 저항(R14)와 커패시터(C11)로 구성되는 미분회로에 의해 트리거된 전압을 소신호 증폭하여 반전 출력시킨다. 증폭된 전압은 저항(R18)과 커패시터(C12)로 이루어지는 적분회로에 의해 적분되어, 연산증폭기(U2)의 반전 입력으로 입력된다. 노이즈가 얼마동안 발생하지 않아야 스위치(MOSSW1, MOSSW2)를 OFF 시킬지는 저항(R18)과 커패시터(C12)의 시정수에 의해 결정된다. 연산증폭기(U2)의 출력은 다이오드(D14)에 의해 분배되어 모터구동을 제어하는 모스스위치(MOSSW1, MOSSW2)의 게이트로 인가된다.
이하, 도 3 을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 모터구동 제어회로의 동작을 설명한다.
초기에 전원이 인가되면, 저항(R27)과 커패시터(C13)로 구성되는 적분회로에 의해 정해지는 소정의 지연시간동안 음의 전압이 연산증폭기(U4)로부터 출력된다.
연산증폭기(U4)로부터의 음의 전압은 연산증폭기(U3)의 반전입력으로 제공되어 연산증폭기(U2)의 비반전입력으로 인가되므로, 연산증폭기(U2)는 모스 스위치(MOSSW1, MOSSW2)를 턴온 시켜, DC 모터를 초기동작시킨다.
모터가 작동을 시작하면 노이즈가 발생되고, 노이즈는 노드(NODE1)상에 전압변동을 가져오게 된다. 이러한 전압변동은 미분회로를 이루는 커패서터(C11)와 저항(R14)에 의해 트리거되어, 소신호 증폭용의 연산증폭기(U1)의 반전입력으로 입력되어, 반전되어 증폭된다. 증폭된 전압은 저항(R18)과 커패시터(C2)로 구성되는 적분회로에 의해 적분되어, 연산증폭기(U2)의 반전입력으로 입력된다. 따라서, 노이즈가 발생되는 이상, 연산증폭기(U2)의 반전입력으로 계속 음의 증폭된 전압이 인가되므로, 연산증폭기(U2)로부터 양의 전압이 출력되어 모스 스위치(MOSSW1, MOSSW2)를 계속 턴온시키게 된다. 연결된 저항값은 적절히 채용될 수 있다.
유사하게, 모터가 구속되어 작동을 중지하면, 노이즈가 발생되지 않게 되고, 연산증폭기(U1)로부터 더 이상 노이즈로 인한 증폭전압이 발생되지 않는다. 따라서, 연산증폭기(U2)의 상태가 변화되어, 스위치(MOSSW1, MOSSW2)를 차단시키므로, DC 모터로의 전원공급은 차단된다.
외부 전원공급이 중단되면, 다이오드(D12)에 의해 커패시터(C12, C13)에 축적된 전하들이 방전되어, 차기 동작시의 올바른 동작을 보장한다.
그러므로, DC 모터의 구동에 의해 발생되는 노이즈를 감지하여 공급전원을 적절한 시기에 차단시킬 수 있다. 또한, 온도변화에 거의 의존하지 않고 전체 회로가 동작될 수 있다. 또한, PTC 소자와 같은 고가의 소자를 사용하지 않고 기본 회로소자를 사용하여 회로를 구성함으로써, 저가의 제어회로를 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, DC 모터의 구동에 의해 발생되는 노이즈를 감지하여 DC 모터로 인가되는 전원을 빠르게 차단시킴으로써, DC 모터가 구속될 시 발생되는 구속전류를 감소시킬 수 있다.
따라서, 주변온도 변화에 무관하게 모터의 ON/OFF 동작을 제어하여 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 모터의 과부하 시간을 줄임으로써 모터 및 주변회로의 수명을 보장할 수 있다.
또한, 고가의 소자를 사용하지 않고서, 기본 회로소자만으로 저가의 모터구동 제어회로를 구현할 수 있다.

Claims (6)

  1. 외부의 전원전압에 의해 구동되는 DC 모터의 ON/OFF 를 제어하기 위한 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로로서,
    상가 DC 모터로의 상기 전원전압의 인가를 제어하기 위한 스위치 수단;
    상기 스위치 수단의 ON/OFF 를 제어하는 비교래치수단;
    상기 전원전압의 인가시, 일정 지연시간 동안 상기 DC 모터를 초기구동하기 위한 초기값으로 상기 비교래치수단의 래치된 값을 변화시키기 위한 초기구동수단; 및
    상기 DC 모터의 구동시에 발생되는 전원공급선상의 노이즈를 감지 및 증폭하여 상기 비교래치수단으로 공급함으로써, 상기 직류모터가 구속되어 상기 노이즈가 발생되지 않는 경우 상기 DC 모터로 공급되는 상기 전원전압을 차단하기 위한 차단값으로 상기 래치된 값을 변화시키기 위한 노이즈 감지증폭수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부의 전원전압의 공급이 중단되는 경우, 상기 초기값과 상기 차단값을 결정하는 커패시터에 저장된 전하를 방전시키기 위한 전하방전수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 전원전압을 정류하여 내부 회로들로 공급하기 위한 정류수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비교래치수단은, 상기 노이즈 감지증폭수단으로부터의 출력과 상기 초기구동수단으로부터의 출력에 의해 동작하는 단안정 멀티바이브레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 초기구동수단은, 상기 전원전압을 적분하는 적분회로; 및
    상기 적분회로의 출력과 미리 정해지는 기준전압을 비교하여 상기 비교래치부로 출력하는 연산증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노이즈 감지증폭수단은 상기 전원전압 공급선상의 전압을 감지하여 미분하는 미분회로;
    상기 미분회로의 출력을 소신호 증폭하는 연산증폭기; 및
    상기 연산증폭기의 출력을 적분하여 상기 비교래치부로 출력하는 적분회로를포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 사이드 미러의 모터구동 제어회로.
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KR100587701B1 (ko) * 2003-12-24 2006-06-08 이치코 고교가부시키가이샤 모터 구동장치 및 전동격납식 도어 미러

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