KR200338737Y1

KR200338737Y1 - 차량용컴퓨터 전원제어장치

Info

Publication number: KR200338737Y1
Application number: KR20-2003-0025936U
Authority: KR
Inventors: 노창균
Original assignee: 노창균
Priority date: 2003-08-12
Filing date: 2003-08-12
Publication date: 2004-01-24

Abstract

본 고안은 차량용컴퓨터 전원제어장치에 관한것이다.

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치는 시동전원연결부, 배터리연결부, 신호레벨변환부, 배터리전압측정부, 모드세팅스위치부, 컴퓨터동작상태입력부, 시리얼통신부, 컴퓨터동작신호출력부, 컴퓨터전원출력부, 제어부, 지연시간결정부, 장치전원제어부, 장치전원부로 구성된다.

본 고안의 전원제어장치는 시동전원연결부, 배터리연결부에서 발생한 차량의 시동신호와 배터리전압을 감지하여, 차량 시동시 자동으로 차량용컴퓨터의 운영체제가 부팅되게 하고, 갑자기 시동이 꺼지는 돌발상황에도 차량용컴퓨터에 안정적인 전원을 공급하며, 사용자가 차량의 시동을 끈후에는 차량용컴퓨터의 운영체제가 종료될때까지 전원을 공급해준 후 전원제어장치가 꺼지게 되어 차량용컴퓨터가 안정적으로 작동할 수 있다.

Description

차량용컴퓨터 전원제어장치{THE POWER CONTROL APPARATUS OF VEHICULAR COMPUTER}

본 고안은 차량용컴퓨터 전원제어장치에 관한것이다.

반도체의 제조기술이 점점 더 발전하여 초기의 진공관을 이용한 컴퓨터보다 부피가 작으며 높은 성능을 갖춘 컴퓨터가 등장하게 되었고, 최근에는 차량의 오디오랙에 끼워넣을 수 있을 정도의 크기로 차량용컴퓨터가 제작, 판매 되고있다.

차량의 전원을 이용하여 전기를 공급받아 작동하는 기기들은 차량의 돌발적인 시동꺼짐이나 이상전원에 의해서 많은 손상을 입는다. 이러한 차량의 불안정적인 전원을 안정적으로 공급하여 차량용 전원기기의 손상을 줄이기 위해서, 전압조정부, 저전압검출부, 과전류검출부, 고온검출부, 정전압제어부, 과전압검출부, 보호회로로 구성되어 차량용 전원기기에 안정적인 전원을 공급하는 '자동차용 정전압 전원공급 장치(실용신안등록 20-0211531호)'가 안출되었다.

그러나, 상기의 기술은 차량용컴퓨터와 같이 운영체제의 부팅(BOOTING)이나 운영체제의 종료시 시간을 필요로하고, 돌발적인 시동의 꺼짐과 관계없이 전원을 공급받아야 하는 차량용기기에는 안정적인 전원을 공급할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치는,

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 차량 시동시 차량용컴퓨터의 운영체제가 부팅(BOOTING)될때 까지 차량용컴퓨터에 전원을 공급하고, 차량의 시동이 갑자기 꺼지는 돌발상황에도 컴퓨터종료신호가 아님을 판단하여 전원을 공급하고, 사용자가 차량의 시동을 끈것을 감지하여 자동으로 차량용컴퓨터의 운영체제를 종료시키고, 차량용컴퓨터의 운영체제가 종료되고 난 후 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치도 꺼지게 하여 차량용컴퓨터가 안정적으로 작동 할 수 있게 하는데 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 구성 블럭도.

도 2는 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 회로도.

도 3은 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 제어 흐름도.

도 4는 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 외장형케이스에 적용한 사시도.

도 5는 정상적으로 차량의 시동을 켜고 끌때의 입출력신호도.

도 6은 차량의 시동이 순간적으로 꺼졌다가 다시 재시동될때의 입출력신호도.

도 7은 차량의 시동을 끄고 컴퓨터의 운영체제가 종료되고 있을 때 다시 시동을 거는 경우의 입출력신호도.

도 8은 차량의 시동을 끄고 컴퓨터의 운영체제도 종료되었으나 본 고안의 장치가 꺼지지 않았을때 다시 시동을 거는 경우의 입출력신호도.

도 9는 차량운행중 수동으로 컴퓨터를 종료시킨후 시동을 끈경우의 입출력신호도.

도 10은 차량에 시동을 켠후 컴퓨터의 운영체제가 완전히 부팅(BOOTING)되지 않은 상태에서 시동을 끈 경우의 입출력신호도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시동전원연결부 20 : 배터리연결부

30 : 신호레벨변환부 40 : 배터리전압측정부

50 : 모드세팅스위치부 60 : 컴퓨터동작상태입력부

70 : 시리얼통신부 80 : 컴퓨터동작신호출력부

90 : 컴퓨터전원출력부 100 : 제어부

110 : 지연시간결정부 120 : 장치전원제어부

130 : 장치전원부 200 : 외장형케이스

본 고안은 차량용컴퓨터 전원제어장치에 관한것이다.

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치는 시동전원연결부, 배터리연결부에서 발생한 차량의 시동신호와 배터리전압을 감지하여, 차량 시동시 자동으로 차량용컴퓨터의 운영체제를 부팅(BOOTING)시키고, 갑자기 시동이 꺼지는 돌발상황에도 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치가 돌발상황임을 판단하여 차량용컴퓨터에 전원을 공급하고, 사용자가 차량의 시동을 끈후에는 차량용컴퓨터의 운영체제가 종료될때까지 전원을 공급해준후 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치가 꺼지게 되어있어, 사용자가 차량용컴퓨터를 끄고 켜야하는 작업을 자동으로 수행할 수 있으며, 전기적인 쇼크에 의한 회로의 손상을 줄일 수 있어, 차량용컴퓨터가 안정적으로 작동할 수 있도록 해준다.

이하, 본 고안의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

그러나, 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 보다 구체적으로 설명하기 위한 하나의 예를 도시한 것에 불과하므로 본 고안의 기술적 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 블럭 구성도로 시동전원연결부(10), 배터리연결부(20), 신호레벨변환부(30), 배터리전압측정부(40), 모드세팅스위치부(50), 컴퓨터동작상태입력부(60), 시리얼통신부(70), 컴퓨터동작신호출력부(80), 컴퓨터전원출력부(90), 제어부(100), 지연시간결정부(110), 장치전원제어부(120), 장치전원부(130)로 구성된다.

도 2를 참조로 구성요소를 설명한다.

시동전원연결부(10)는 차량의 시동키를 악세사리(ACC)상태나 시동(ON)의 상태로 돌렸을 때 차량 전원이 발생되는 부분에 연결되는 곳으로, 차량용 시거짹을 이용하여 차량용 시거짹 소켓에 연결 되거나 또는 시동키의 내부 시동 전원부에 전선으로 연결되고, 신호레벨변환부(30)와 지연시간결정부(110)에 연결되어 차량의 시동시 발생하는 전압을 제어부(100)에 전송한다.

배터리연결부(20)는 차량의 내부배터리와 연결되는 곳으로, 전선을 이용하여 배터리와 직접 연결된다. 또한 배터리전압측정부(40), 컴퓨터전원출력부(90), 장치전원제어부(120)와 연결되어 차량의 전원을 공급한다.

신호레벨변화부(30)는 상기의 시동전원연결부(10)으로 부터 입력된 시동전원을 제어부(100)에서 감지할수 있는 신호의 레벨로 변화시켜준다. 도 2의 회로도에서는 직렬로 2:1 비율의 저항(R8,R12)을 연결하고 저항(R8,R12)에 의해서 배분된 전압을 이용하여, 4~5V 정도의 전압을 제어부(100)의 입력단자에 보내어 시동 여부를 감지하게 한다.

배터리전압측정부(40)는 차량 배터리의 전압을 측정하기 위한 부분으로 아나로그디지털컨버터(A/D CONVERTER)를 이용하여 배터리의 전압을 디지털(DIGITAL)값으로 변환해준다. 도 2의 회로도에서는 저항을 사용하여 배터리의 전압을 5V의 레벨로 변환시킨후 제어부(100)의 아나로그디지털변환단자(ADC1)에 직접연결하여 배터리의 전압을 측정한다. 배터리전압측정부(40)는 제어부(100)자체의 아나로그디지털변환기능을 이용하여 구성하거나, 별도의 아나로그디지털컨버터를 사용하여 구성할 수도 있다.

모드세팅스위치(50)는 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 사용자가 원하는 대로 작동환경을 변경시키기 위한 부분으로 제어부(100)의 입력단자들과 연결되어지고, 스위치 또는 점퍼소켓을 이용하여 구성 된다.

컴퓨터동작상태입력부(60)는 차량용컴퓨터의 작동상태를 감지하기 위한 부분으로, 차량용컴퓨터의 전원엘이디(LED)단자와 연결되어진다. 차량용컴퓨터에 전원이 들어와 작동을 시작하면 차량용컴퓨터의 전원엘이디(LED)에 불이 들어오는데, 이 전원엘이디(LED)단자에서 발생하는 전압을 이용하여 차량용컴퓨터가 작동을 하고 있는지 꺼져 있는지를 감지한다. 컴퓨터동작상태입력부(60)는 포토커플러(PHOTOCOUPLER)나 트랜지스터(TRANSISTOR)를 사용하여 구성할 수 있다. 포토커플러 입력단자 또는 트랜지스터 베이스(BASE)단자와 연결된 2PIN 소켓과 신호의 상태를 보여주는 엘이디(LED)로 구성된다. 포토커플러 또는 트랜지스터에서 발생된 신호는 제어부(100)의 입력단자에 보내질수 있도록 전기적으로 연결되어진다.

시리얼통신부(70)는 차량용컴퓨터의 시리얼통신소켓과 연결되는 부분으로, 차량용컴퓨터에서 전송한 "RS-232"신호를 받고, 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치에 "RS-232"신호를 보낼수 있도록 해준다. 도 2에서는 맥스(MAX)사의 "MAX232" 와 5개의 콘덴서를 이용하여 구성하였다. 시리얼통신부(70)은 "RS-232"통신이 가능한 다른 부품으로 대체할 수도 있다.

컴퓨터동작신호출력부(80)는 차량용컴퓨터의 전원스위치단자와 연결되는 부분으로, 차량용컴퓨터의 전원스위치부를 연결하고 끊어준다. 도 2의 회로도에서는 제어부(100)의 출력신호에 의해서 작동하는 트랜지스터(Q2)와 트랜지스터(Q2)에 의해서 작동되는 릴레이(LS2)와 릴레이(LS2)작동시 발생하는 역기전력을 막기 위한 다이오드(D2)와 수동으로 전원스위치부에 시작과 종료의 신호를 보내는 스위치(SW1) 그리고 차량용컴퓨터의 전원 스위치부와 연결되는 2PIN소켓(J4)로 구성하였다. 차량용컴퓨터의 전원스위치단자를 연결하고 끊어줄 수 있는 포토커플러, 솔리드스테이트릴레이(SSR)로 대체하여도 관계없다.

컴퓨터전원출력부(90)는 차량배터리전원을 인버터(INVERTER)나 디씨디씨컨버터(DC-DC CONVERTER)에 공급하는 부분으로, 제어부(100)에서 발생된 출력신호에 의해서 작동하는 트랜지스터(Q3)와 트랜지스터(Q3)에 의해서 동작하는 릴레이(LS3)와 릴레이(LS3)작동시 발생하는 역기전력을 막기 위한 다이오드(D3)와 2PIN소켓(J5)으로 구성된다.

제어부(100)는 상기 신호레벨변환부(30), 배터리전압측정부(40), 모드세팅스위치부(50), 컴퓨터동작상태입력부(60), 시리얼통신부(70)에서 입력받은 신호들을해석하고 연산하여 시리얼통신부(70), 컴퓨터동작신호출력부(80), 컴퓨터전원출력부(90)로 처리신호들을 내보내는 부분으로, 마이크로프로세서 또는 마이크로콘트롤러와 관련 구동부품들을 전기적으로 연결하여 구성된다. 도 2의 회로도에서는 아트멜(ATMEL)사의 ATMEGA32를 사용하여 구성하였다.

지연시간결정부(110)는 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치가 자체적으로 꺼지는 시간을 결정하는 부분으로, 사용자가 작동시간의 설정이 가능한 타이머인 프로그래머블타이머(PROGRAMABLE TIMER)(U2)와 프로그래머블타이머(PROGRAMBLE TIMER)를 작동시키기위한 주변부품인 콘덴서(C1,C4)와 저항(R3,R4)그리고 시간 설정을 위한 점퍼(J1)로 구성된다. 도 2의 회로도에서는 온세미컨턱터사(ON SEMICONDUCTOR)의 프로그래머블타이머(PROGRAMMABLE TIMER) 14541을 사용하여 구성하였다. 다른 시간 제어가 가능한 부품으로 대체하여도 된다.

장치전원제어부(120)는 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 전원을 공급하고 차단하기 위한 부분으로, 제어신호를 받는 트랜지스터(Q1)와 트랜지스터(Q1)에 의해서 구동되는 릴레이(LS1)와 릴레이(LS1)에서 발생되는 역기전력을 막기위한 다이오드(D1)가 전기적으로 연결되어 구성된다. 시동전원연결부(10)에서 시동전원이 오프(OFF)상태임을 감지한 후 상기 지연시간결정부(110)에서 설정된 시간이 되면, 장치전원제어부(120)의 트랜지스터(Q1)로 신호를 출력하고, 트랜지스터(Q1)는 릴레이(LS1)를 작동시켜 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치에 공급하던 전원을 끊게 된다.

장치전원부(130)는 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 동작시키기 위한전원을 생성하는 부분으로 정전압IC(U1)과 콘덴서(C2,C3)를 전기적으로 연결하여 구성된다. 도 2의 회로도에서는 5V정전압IC인 7805(U1)와 콘덴서(C2,C3)로 구성하였다.

도 4는 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 외장형케이스(200)에 적용시킨예로서 시동전원연결부(10)에 시거짹을 연결하여 구성하고, 배터리연결부(20)에 u터미널과 전선을 연결하여 구성하고, 모드세팅스위치부(50), 컴퓨터동작상태입력부(60), 시리얼통신부(70), 컴퓨터동작신호출력부(80), 컴퓨터전원출력부(90)를 외장형케이스(200)의 외부에 드러나도록 설치했다.

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치는 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD)의 형태로 제작해서 차량용컴퓨터의 내부에 장착할 수도 있다.(도시하지 않음)

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 작용에 대하여 설명한다.

도 3의 흐름도를 참조로 본 고안의 작용을 설명한다.

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 작동시키기전에 사용자가 모드세팅스위치부(50)에서 장치의 기본적인 작동변수를 설정한다. 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 작동시키면 모드세팅스위치부(50)에서 설정한 값들로 내부변수를 초기화하고(S10), 장치가 안정된 상태가 되도록 4초의 대기시간 동안 기다리고(S11), 인버터(INVERTER) 또는 디씨디씨 컨버터(DC-DC CONVERTER)에 전원을 인가하고(S12), 작동의 안정을 위한 1초간의 대기시간을 갖는다(S13).

이때부터 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치에서 차량의 시동전원,배터리전원, 시리얼통신, 컴퓨터동작신호, 컴퓨터전원을 감시하게 된다.

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 시동전원연결부(10)와 신호레벨변환부(30)를 거쳐 들어온 시동전원의 상태를 제어부(100)에서 감시하고(S20), 시동전원의 상태가 온(ON)상태이면 제어부(100)에서 컴퓨터동작신호출력부(80)로 차량용컴퓨터의 전원스위치를 온(0N)시키는 펄스(PULSE)신호를 내보내어(S21) 차량용컴퓨터를 작동시킨다. 시동전원의 상태가 오프(OFF)이면 1초대기 상태로 들어간다(S22).

이후, 초기화(S10)때 설정한 초기변수값중 운영체제의 부팅(BOOTING)에 관한 값을 확인하고(S23), 확인된 변수값이 TRUE이면 컴퓨터부팅완료확인모드로 넘어간다(S40). 또한, 확인된 변수값이 FALSE이면 시동전원의 상태를 감시하게 된다(S24).

컴퓨터부팅완료확인모드의 작용에 대하여 설명한다.

컴퓨터부팅완료확인 방법이 시리얼통신방법 일때는 부팅성공 여부의 신호를 차량용컴퓨터의 시리얼포트로 받고(S41), 부팅이 성공되었다는 신호가 왔을 때는 초기부팅변수값을 FALSE로 변화시키고(S43), 부팅성공에 대한 신호가 없을 때에는 다시 1초 대기 상태로 들어간다(S22). 시리얼통신부(70)에서 부팅성공 신호를 입력 받을 때 까지 상기 작업(S41,S43,S22)을 반복하여 초기부팅변수값이 FALSE가 되게한다.

부팅완료확인방법이 스위치방식으로 되어있을 때에는 사용자 모드세팅스위치부(50)에서 설정한 값을 연산하여 그값이 0인지 확인하고(S42), 연산한 값이 0이 아니면 설정한 값에서 1을 감소시키고(S44), 다시 1초대기 상태로 들어간다(S22).

스위치방식으로 되어있을 때는 상기 작업(S42,S44,S22)을 반복하여 사용자가 초기화(S10)시에 설정한값 만큼의 시간을 지연한후 초기부팅변수값이 FALSE가 되게한다.

이때부터, 차량용컴퓨터의 운영체제 부팅이 완료되어, 차량용컴퓨터를 사용할 수 있게 된다.

초기부팅변수값이 FALSE로 변한후, 제어부(100)에서 시동전원의 상태를 감시하게 된다.(S24)

이후, 차량의 시동전원이 돌발적으로 꺼질경우를 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치에서 판단하고, 시동이 갑자기 꺼지는 돌발상황에도 차량용컴퓨터에 전원을 공급한다.

돌발상황을 감지하는 작용을 설명한다.

시동전원연결부(10)와 신호레벨변화부(30)을 거쳐 입력되는 시동전원의 상태를 제어부(100)에서 감시하고(S24), 시동전원의 값이 온(ON)이면, 시동이 꺼졌다 켜지는 시간을 설정한 값을 "PC_OFF_COUNTER"값에 넣어준다(S26). 또한, 시동전원의 값이 오프(OFF)일 때는 "PC_OFF_COUNTER"값에서 1을 감소시킨다(S25).

"PC_OFF_COUNTER"값은 차량의 시동이 꺼졌다가 다시 복귀되는 시간을 설정한값으로, 차량의 시동이 꺼졌다가 다시 켜지는 시간이 "PC_OFF_COUNTER"값내에 있으면 돌발 상황으로 판단하게 된다.

시동전원의 값이 "PC_OFF_COUNTER"값이 0이 되기전에 온(0N)상태로 돌아오면 다시 시동전원의 상태를 감시하게 된다(S24).

시동전원의 값이 오프(OFF)인 상태에서 1초마다 "PC_OFF_COUNTER"값을 1씩 감소 시킨후, "PC_OFF_COUNTER"값이 0가 되면 차량용컴퓨터 종료 모드로 들어간다(S30).

또한, 배터리전압측정부(40)에서 배터리의전압을 측정한 값이 초기설정한 값보다 적게되면(S28), 차량용컴퓨터 종료모드로 들어간다(S30).

차량용컴퓨터 종료모드의 작용에 대하여 설명한다.

상기 돌발상황모드에서 차량용컴퓨터 종료모드로 넘어오면, 컴퓨터동작상태입력부(60)를 통하여 차량용컴퓨터의 상태를 제어부(100)에서 확인한다(S30).

컴퓨터동작상태입력부(60)를 통하여 전송된 신호가 오프(OFF)상태이면, 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 종료 시키기위한 장치종료모드로 들어가게된다(S34).

컴퓨터동작상태입력부(60)를 통하여 전송된 신호가 온(ON)상태이면, 차량용컴퓨터의 운영체제를 종료 시키기위한 컴퓨터종료모드로 들어가게된다(S31).

컴퓨터종료모드(S31)로 넘어 오게되면, 사용자가 초기화(S10)과정에서 설정한 값이 시리얼방식 일때는 제어부(100)에서 종료신호를 시리얼통신부(70)를 통하여 보내고(S32), 스위치방식일때는 제어부(100)에서 컴퓨터동작신호출력부(80)에 펄스(PULSE)를 보내고, 컴퓨터동작신호출력부(80)는 차량용컴퓨터의 전원스위치부에 펄스(PULSE)신호를 보내어 차량용컴퓨터를 종료시키게된다(S33).

차량용컴퓨터에 종료명령을 내린 후에 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 종료시키기위한 장치종료모드로 들어간다.

차량용컴퓨터가 종료된후, 1초간 대기시간을 가진다(S34).

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치가 지연시간결정부(110)에 의해서 전원을 공급하고 있는 동안(S35), 시동전원의 상태를 신호레벨변환부(30)를 거쳐 제어부(100)에서 확인한다(S36).

상기 시동전원의 상태가 오프(OFF)상태가 된 후, 지연시간결정부(110)에서 설정된 시간이 지나면, 장치전원제어부(120)가 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치에 전원공급을 차단한다.

시동전원의 상태가 온(ON)상태이면 컴퓨터동작상태입력부(60)을 확인하여 재부팅여부를 결정한다.

다음은 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 작용을 상황에 따른 중요 입출력부의 신호로 설명한다.

도 5는 정상적으로 차량의 시동을 켜고 끌때의 입출력신호도로,

2초가 흐른 시점에서 차량에 시동을 걸었을 때, 같은 시점에서 시동전원이 발생하고, 본 고안의 장치전원부(130)에서도 전원이 발생하게 된다. 이후에 4초간의 대기시간을 가진후 컴퓨터전원출력부(90)를 통하여 배터리의 전원이 인버터(INVERTER)나 디씨디씨컨버터(DC-DC CONVERTER)에 인가되어 차량용컴퓨터에 전원을 공급할 수 있는 상태가 된다.

다음에, 1초의 대기시간을 가진후, 컴퓨터동작신호출력부(80)로 차량용컴퓨터 동작스위치부에 펄스(PULSE)신호를 보낸다. 이때 부터 컴퓨터에 전원이 들어오고 차량용컴퓨터의 운영체제가 부팅(BOOTING)되기 시작한다. 도 5의 컴퓨터상태 그래프를 보면 컴퓨터스위치에 펄스(PULSE)신호가 들어오고 20초의 시간이 지난후 운영체제가 완전히 부팅되어 차량용컴퓨터상태가 정상으로 표시된것을 볼수있다.

또한, 사용자가 49초되는 시점에서 시동을 끄면, 4초의 대기시간을 가진후에 컴퓨터동작신호출력부(80)에 1초간의 펄스(PULSE)신호를 보내 차량용컴퓨터를 종료시킨다.

차량용컴퓨터에 종료신호가 입력되면 차량용컴퓨터의 사용자가 설정한 운영체제가 종료되기 위한 시간을 대기하고 지연시간결정부에서 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치가 꺼지도록한다.

도 6은 차량의 시동이 37초에 순간적으로 꺼졌다가 사용자가 다시 시동을 걸었을 때의 입출력신호를 도시한 것이다.

35초 되는 시점에서 시동이 꺼지면 제어부(100)에서는 "PC_OFF_COUNTER"값을1 감소 시키고 1초마다 이 루프를 실행한다. 사용자가 모드세팅스위치부(50)에서 설정한 시간 즉 4초 내에 다시 시동이 걸리면 돌발상황이라고 판단하고 계속 전원공급 루프를 돌게 된다. 도 6에서는 37초에 시동이 꺼졌다가 39초에 재시동이 되었다. 이때, 차량용컴퓨터에는 아무런 영향을 미치지 않는다.

도 7은 차량의 시동을 50초에 껐다가 62초에 다시 시동을 걸때의 입출력도로, 시동을 끈후 4초의 시간이 지나도 재시동의 신호가 들어오지 않자 제어부(100)에서 차량의 시동이 꺼진것임을 확인하고, 컴퓨터동작신호출력부(80)로 차량용컴퓨터 종료 펄스를 내보낸다. 이때부터 차량용컴퓨터의 운영체제가 종료되기 시작한다.

차량용컴퓨터의 운영체제가 종료되지 않은 상태에서 62초에 다시 차량의 시동을 걸면, 컴퓨터종료가 완전히 끝난후 다시 처음 초기상태로 돌아가 재부팅이 된다.

도 7에서는 74초에 컴퓨터의 운영체제가 종료되고 4초후에 다시 재시동 펄스(PULSE)가 컴퓨터동작신호출력부(80)에서 발생한다. 이때부터, 다시 차량용컴퓨터가 재부팅된다.

도 8은 차량의 시동을 끄고 차량용컴퓨터의 종료도 마친상태지만 아직 본고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치의 장치전원이 꺼지지 않은 상태에서 시동을 다시거는 경우의 입출력도이다.

차량용컴퓨터는 다 종료되었고, 장치전원은 꺼지지 않은 상태에서 78초에 다시 재시동을 건다. 4초 후에 컴퓨터동작신호출력부(80)를 통하여 작동 펄스(PULSE)가 발생하고, 다시 차량용컴퓨터가 재부팅을 시작한다.

도 9는 차량의 운행중 수동으로 차량용컴퓨터를 종료시킨후 시동을 끈 경우의 입출력신호도이다.

43초에 수동으로 차량용컴퓨터를 종료시킨다. 차량용컴퓨터는 운영체제를 종료시키기 시작하여 56초에 완전종료된다. 65초에 차량의 시동을 끈다. 지연시간결정부(110)에서 설정한 시간만큼의 지연시간을 가지후 95초 되는 시점에서 장치전원제어부(120)가 장치전원부(130)의 전원공급을 차단하여 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치를 종료한다.

도 10은 차량의 시동을 걸고 차량용컴퓨터의 운영체제가 완전히 부팅되기전, 즉 22초 되는 시점에서 시동을 끈 경우이다.

사용자가 모드세팅스위치부(50)에서 설정한 부팅(BOOTING)대기시간(도 10에서는 6초에서 43초까지)만큼을 기다린 후, 시동전원의 상태를 신호레벨변환부(30)를 통하여 감지하여, 오프(OFF)상태이면 컴퓨터동작신호출력부(80)를 통하여 펄스(PULSE)를 출력한다.

사용자가 시리얼통신에 의한 차량용컴퓨터의 종료를 선택하였다면, 차량용컴퓨터의 시리얼통신부(70)를 통하여 43초 되는 시점에서 차량용컴퓨터의 운영체제의부팅(BOOTING)이 끝났음을 알리는 부팅완료신호를 받은후 제어부(100)에서 컴퓨터동작신호출력부(80)를 통하여 펄스(PULSE)를 보내고, 펄스(PLUSE)신호는 차량용컴퓨터의 전원스위치를 접점시켜 차량용컴퓨터의 운영체제가 종료된다.

본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치는 시동전원연결부, 배터리연결부에서 발생한 차량의 시동신호와 배터리전압을 감지하여, 차량 시동시 자동으로 차량용컴퓨터의 운영체제를 부팅(BOOTING)시키고, 갑자기 시동이 꺼지는 돌발상황에도 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치가 돌발상황임을 판단하여 차량용컴퓨터에 전원을 공급한다.

또한, 사용자가 차량의 시동을 끈 후에는 차량용컴퓨터의 운영체제가 종료될때까지 전원을 공급해준후 본 고안의 차량용컴퓨터 전원제어장치가 꺼지게 되어있어, 사용자가 차량용컴퓨터를 끄고 켜야하는 작업을 자동으로 수행할수 있으며, 전기적인 쇼크에 의한 회로의 손상을 줄일 수 있어, 차량용컴퓨터가 안정적으로 작동할 수 있도록 해준다.

Claims

전원제어장치에 있어서,

신호를 입력받을 수 있는 입력단자와, 신호를 출력할수 있는 출력단자가 있고, 데이터가 연산되는 제어부(100)와;

차량의 시동전원과 전기적으로 연결되고, 지연시간결정부(110)의 신호입력단자에 전기적으로 연결된 시동전원연결부(10)와;

차량의 배터리와 전기적으로 연결된 배터리연결부(20)와;

상기 시동전원연결부(10)에 전기적으로 연결되고, 저항(R1, R7)이 직렬로 연결되고, 12V의 전압신호를 5V의 전압으로 변환시키는 신호레벨변환부(30)와;

상기 제어부(100)의 아나로그디지털변환단자에 전기적으로 연결되고,차량 배터리의 전극과 전기적으로 연결되어, 배터리의 전압을 측정하는 배터리전압측정부(40)와;

상기 제어부(100)의 입력단자에 스위치(J3)의 한 단자가 전기적으로 연결되고, 다른 한 단자는 장치전원부(130)의 출력단자에 전기적으로 연결된 모드세팅스위치부(50)와;

상기 제어부(100)의 입력단자에 신호출력단자가 전기적으로 연결되고, 컴퓨터내의 전원엘이디(LED)연결핀과 입력단자가 전기적으로 연결된, 컴퓨터동작상태입력부(60)와;

상기 제어부(100)의 입력단자에 출력단자가 전기적으로 연결되고, 컴퓨터 시리얼통신부의 출력단자에 입력단자가 전기적으로 연결된 시리얼통신부(70)와;

상기 제어부(100)의 출력단자와 전기적으로 연결되고, 컴퓨터내의 전원스위치핀에 출력단자가 전기적으로 연결되어, 컴퓨터를 켜고 끄는 신호를 보내는 컴퓨터동작신호출력부(80)와;

상기 제어부(100)의 출력단자와 연결되고, 컴퓨터에 전원을 공급하는 인버터(INVERTER)또는 디씨디씨컨버터(DC-DC CONVERTER)의 전원 입력단자와 전기적으로 연결된, 컴퓨터전원출력부(90)와:

장치전원제어부(120)의 입력단자에 출력단자가 전기적으로 연결되고,소정의 시간이 지난후 출력단자에 전기적 신호를 보내는 지연시간결정부(110)와;

상기 지연시간결정부(110)의 신호출력단자에 입력단자가 전기적으로 연결되고, 장치전원부(130)의 전원 출력단자와 릴레이의 접점이 연결된 장치전원제어부(120)와;

장치에 전원을 공급하는 장치전원부(130)를 포함하여 구성되며,

상기 제어부(100)는,

모드세팅스위치(50)로부터 작동변수를 입력받아 설정하는 단계(S10)와;

상기 단계(S10)후 신호레벨변환부(30)로부터 시동전원의 신호입력을 감시하는 단계(S20)와;

상기 단계(S20)중 시동전원의 신호가 입력되면 펄스를 컴퓨터동작신호출력부(80)로 발생시키는 단계(S21)와;

상기 단계(S21)후 컴퓨터의 부팅을 완료시키기 위하여 소정의 시간동안 지연하거나, 또는 시리얼통신부를 통하여 발생한 신호를 확인하는 단계(S40,S41,S42,S43,S44)와;

상기 컴퓨터의 부팅이 완료된 후 신호레벨변환부(30)로부터 시동전원의 신호가 발생하지 않으면 3 ~ 4초의 시간을 카운트하는 단계(S24,S25,S26,S27)와;

상기 시간을 카운트하는 단계(S24, S25, S26, S27)내에 신호레벨변환부(30)로부터 시동전원의 신호가 발생되면 현상태를 유지하는 단계(S27, S28)와;

상기 시간을 카운트하는 단계(S24,S25,S26,S27)가 끝나도 신호레벨변환부(30)로부터 시동전원의 신호가 발생되지 않으면 컴퓨터 파워 오프 펄스를 컴퓨터동작신호출력부(80) 또는 시리얼통신부(70)로 보내는 단계(S30,S31,S32,S33)와;

상기 컴퓨터 파워 오프 펄스를 보내는 단계(S30,S31,S32,S33)후 컴퓨터동작상태입력부(60)로부터 컴퓨터의 동작상태신호를 받아 신호가 없을시 장치전원부(130)에 공급되는 전원을 차단하는 신호를 보내는 단계(S35,S36,S37)로,

이루어진 차량용컴퓨터 전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 시동전원연결부(10)는 차량용시거짹을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량용컴퓨터 전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 신호레벨변환부(30)는 저항값 2:1 인 저항을 직렬로 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는, 차량용컴퓨터 전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 배터리전압측정부(40)는 제어부(100)의 아나로그디지털컨버터(A/D CONVERTER) 또는 독립된 아나로그디지털컨버터(A/D CONVERTER)와 저항으로 구성된 것을 특징으로 하는, 차량용컴퓨터 전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 모드세팅스위치부(50)는 다수의 2PIN단자(J3)로 구성된것을 특징으로 하는, 차량용컴퓨터 전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 컴퓨터동작상태입력부(60)는 포토커플러(U3)와 2PIN연결소켓(J2)으로 구성된 것을 특징으로 하는, 차량용컴퓨터 전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 지연시간결정부(110)은 콘덴서(C1,C4)와 저항(R3,R4)의 상수 값으로 타이머의 시간을 결정하는 프로그래머블타이머(U2)로 구성된 것을 특징으로 하는, 차량용컴퓨터 전원제어장치.
제 1항에 있어서,

상기 장치전원부(130)은 정전압IC(U1)와 콘덴서(C2,C3)로 구성된 것을 특징으로 하는, 차량용컴퓨터 전원제어장치.