KR20190013477A - 인에이블 애플리케이션의 동작을 감시하기 위해 디스에이블 애플리케이션을 이용하는 워치독 모니터링 시스템 - Google Patents

인에이블 애플리케이션의 동작을 감시하기 위해 디스에이블 애플리케이션을 이용하는 워치독 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

워치독 집적 회로 및 마이크로컨트롤러를 가지는 워치독 모니터링 시스템이 제공된다. 상기 마이크로컨트롤러는, 마이크로프로세서 및 디지털 입출력 디바이스를 가진다. 디지털 입출력 디바이스에는 인에이블 핀 및 디스에이블 핀이 구비된다. 상기 마이크로컨트롤러 내의 디스에이블 애플리케이션은, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀을 모니터링하고, 만약 상기 인에이블 핀이 제1 시점 후 소정 시간 내에 하이 로직 상태를 가지지 않아서 상기 마이크로컨트롤러가 오동작 중임을 나타내면, 상기 디스에이블 애플리케이션은 제어 메시지를 생성한다.

Description

인에이블 애플리케이션의 동작을 감시하기 위해 디스에이블 애플리케이션을 이용하는 워치독 모니터링 시스템{WATCHDOG MONITORING SYSTEM THAT UTILIZES A DISABLE APPLICATION TO MONITOR OPERATION OF AN ENABLE APPLICATION}
본 발명은 워치독 모니터링 시스템에 관한 것이다.
본 출원은 2017년 7월 31일자로 출원된 미국가출원번호 제62/539,157호 및 2018년 5월 8일자로 출원된 미국정규출원번호 제15/974,010호를 우선권 주장하며, 그에 대한 모든 내용은 인용에 의해 본 출원에 원용된다.
워치독 타이머는, 마이크로컨트롤러와 같은 컴퓨팅 디바이스의 소프트웨어 고장을 검출 및 복구하기 위해 사용되는 전자 타이머이다. 워치독 타이머는, 컴퓨팅 디바이스로부터의 기동 신호에 응답하여 시간의 카운팅을 시작하고, 타임 아웃(time out) 상태가 되면, 컴퓨팅 디바이스에게 리셋 신호를 출력한다.
그런데, 컴퓨팅 디바이스가 오동작하는 경우 워치독 타이머가 정상적으로 시간의 카운팅을 시작 또는 정지할 수 없게 된다. 만약, 컴퓨팅 디바이스가 배터리를 제어하는 데에 이용되는 경우, 컴퓨팅 디바이스의 오동작으로 인하여 배터리를 적절히 보호할 수 없다.
본 발명의 발명자는, 인에이블 애플리케이션의 동작을 감시하는 디스에이블 애플리케이션이 구비된 마이크로컨트롤러를 이용하는 개선된 워치독 모니터링 시스템의 필요성을 인식하였다. 상기 인에이블 애플리케이션은 워치독 집적 회로 내의 타이머를 시작시키도록 제공되고, 상기 디스에이블 애플리케이션은 상기 워치독 집적 회로 내의 상기 타이머를 정지시키도록 제공된다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 워치독 모니터링 시스템이 제공된다. 상기 워치독 모니터링 시스템은, 인에이블 핀 및 디스에이블 핀을 가지는 워치독 집적 회로를 포함한다. 상기 워치독 모니터링 시스템은, 마이크로프로세서 및 디지털 입출력 디바이스를 가지는 마이크로컨트롤러를 더 포함한다. 상기 디지털 입출력 디바이스에는 인에이블 핀 및 디스에이블 핀이 구비된다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀은, 상기 워치독 집적 회로의 상기 인에이블 핀에 전기적으로 결합된다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀은 상기 워치독 집적 회로의 상기 디스에이블 핀에 전기적으로 결합된다. 상기 마이크로프로세서는 인에이블 애플리케이션 및 디스에이블 애플리케이션을 가진다. 상기 인에이블 애플리케이션은, 제1 시점에 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀에게 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 인에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 내부 타이머를 시작시킨다. 상기 디스에이블 애플리케이션은, 제2 시점에 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀에게 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 디스에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 상기 내부 타이머를 정지시킨다. 상기 디스에이블 애플리케이션은 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀을 감시하고, 만약 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 제2 시점 후 소정 시간 내에 상기 하이 로직 상태를 갖지 않아서 상기 마이크로컨트롤러가 오동작 중임을 나타내면, 상기 디스에이블 애플리케이션은 제어 메시지를 생성한다.
상기 제어 메시지는, DC-DC 전압 컨버터 내의 고전압 스위치 및 저전압 스위치 중 적어도 하나를 열린 동작 상태로 전이하도록 상기 마이크로컨트롤러를 유도할 수 있다.
상기 제어 메시지는, 컨택터가 열린 동작 상태로 전이하도록 유도할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 워치독 모니터링 시스템이 제공된다. 상기 워치독 모니터링 시스템은, 인에이블 핀 및 디스에이블 핀을 가지는 워치독 집적 회로를 포함한다. 상기 워치독 모니터링 시스템은, 마이크로프로세서 및 디지털 입출력 디바이스를 가지는 마이크로컨트롤러를 더 포함한다. 상기 디지털 입출력 디바이스에는 인에이블 핀 및 디스에이블 핀이 구비된다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀은, 상기 워치독 집적 회로의 상기 인에이블 핀에 전기적으로 결합된다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀은 상기 워치독 집적 회로의 상기 디스에이블 핀에 전기적으로 결합된다. 상기 마이크로프로세서는 인에이블 애플리케이션 및 디스에이블 애플리케이션을 가진다. 상기 인에이블 애플리케이션은, 제1 시점에 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀에게 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 인에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 내부 타이머를 시작시킨다. 상기 디스에이블 애플리케이션은, 제2 시점에 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀에게 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 디스에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 상기 워치독 집적 회로 내의 상기 내부 타이머를 정지시킨다. 상이 인에이블 애플리케이션은, 제3 시점에 상기 로우 로직 상태로부터 상기 하이 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀에게 명령한다. 상기 디스에이블 애플리케이션은, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀을 감시하고, 만약 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 제3 시점 후 소정 시간에 대응하는 제4 시점에 상기 하이 로직 상태를 가져서 상기 마이크로컨트롤러가 오동작 중임을 나타내면, 상기 디스에이블 애플리케이션은 제어 메시지를 생성한다.
상기 제어 메시지는, DC-DC 전압 컨버터 내의 고전압 스위치 및 저전압 스위치 중 적어도 하나를 열린 동작 상태로 전이하도록 상기 마이크로컨트롤러를 유도할 수 있다.
상기 제어 메시지는, 컨택터가 열린 동작 상태로 전이하도록 유도할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 워치독 집적 회로의 내부 타미머를 시작시키는 인에이블 애플리케이션이 오동작 중인지 여부를 판정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 인에이블 애플리케이션이 오동작 중인 경우, 안전 동작이 취해지도록 유도할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 마이크로컨트롤러 및 워치독 집적 회로가 구비된 워치독 모니터링 시스템을 가지는 차량의 개략도이다.
도 2은 인에이블 애플리케이션 및 디스에이블 애플리케이션을 가지는 도 1의 상기 마이크로컨트롤러의 블록 다이어그램이다.
도 3은 도 1의 상기 마이크로컨트롤러가 제1 시간 주기 동안 원하는대로 동작하는 경우에 상기 마이크로컨트롤러의 인에이블 핀에서의 전압의 로직 상태의 개략도이다.
도 4는 도 1의 상기 마이크로컨트롤러가 도 3의 상기 제1 시간 주기 동안 원하는대로 동작하는 경우에 상기 마이크로컨트롤러의 디스에이블 핀에서의 전압의 로직 상태의 개략도이다.
도 5는 도 1의 상기 마이크로컨트롤러가 제2 시간 주기 동안 오동작하는 경우에 상기 마이크로컨트롤러의 상기 인에이블 핀에서의 전압의 로직 상태의 개략도이다.
도 6은 도 1의 상기 마이크로컨트롤러가 도 5의 상기 제2 시간 주기 동안 오동작하는 경우에 상기 마이크로컨트롤러의 디스에이블 핀에서의 전압의 로직 상태의 개략도이다.
도 7은 인에이블 애플리케이션이 제3 시간 주기 동안 오동작하는 경우에 도 1의 상기 마이크로컨트롤러의 상기 인에이블 핀에서의 전압의 로직 상태의 개략도이다.
도 8은 상기 인에이블 애플리케이션이 상기 제3 시간 주기 동안 오동작하는 경우에 도 1의 상기 마이크로컨트롤러의 디스에이블 핀에서의 전압의 로직 상태의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 1의 상기 마이크로컨트롤러 내의 인에이블 애플리케이션이 오동작 중인 때를 검출하기 위한 방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 도 1의 상기 마이크로컨트롤러 내의 인에이블 애플리케이션이 오동작 중인 때를 검출하기 위한 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 <제어 유닛>과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(20)이 제공된다. 상기 차량(20)은, 전압원(54), 하이 사이드 전압 분배 회로(56), 배터리(60), 컨택터(70), 하이 사이드 전압 드라이버(80), 로우 사이드 전압 드라이버(82), DC-DC 전압 컨버터(100), 배터리(110), 본 발명의 일 실시예에 따른 워치독 모니터링 시스템(120) 및 전기 라인(130, 132, 134, 136, 138, 140, 142, 144, 146)을 포함한다.
이해를 돕기 위해, 노드란 전기 회로 내의 영역 또는 위치이다.
"하이 로직 상태"라는 용어는, 하이 로직 전압(예, 5Vdc) 또는 이진값 1을 나타내는 전압에 대응한다.
"로우 로직 상태"라는 용어는, 로우 로직 전압(예, 0Vdc) 또는 이진값 0을 나타내는 전압에 대응한다.
"HL 상태"란, 하이 로직 상태를 의미한다.
"LL 상태"란, 로우 로직 상태를 의미한다.
도 1을 참조하면, 상기 전압원(54)은, 상기 하이 사이드 전압 분배 회로(56)에 의해 수신되는 제1 전압(예, 48Vdc)를 생성하도록 제공된다. 상기 전압원(54)은, 상기 전기 라인(142)을 이용하여 상기 하이 사이드 전압 분배 회로(56)에 전기적으로 결합된다. 상기 하이 사이드 전압 분배 회로(56)는, 상기 전압원(54)으로부터 상기 제1 전압을 수신하고, 상기 전기 라인(144)을 이용하여 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)에 의해 수신되는 제2 전압을 출력한다.
상기 배터리(60)는, 양극 단자(180) 및 음극 단자(182)를 포함한다. 일 예로, 상기 배터리(60)는, 상기 양극 단자(180) 및 상기 음극 단자(182) 사이에서 48Vdc를 생성한다. 상기 양극 단자(180)는, 상기 컨택터(70)의 노드(234)에 전기적으로 결합된다. 상기 음극 단자(182)는, 전기 그라운드에 전기적으로 결합된다.
상기 컨택터(70)는, 컨택트(230), 컨택터 코일(232), 제1 노드(234) 및 제2 노드(236)를 가진다. 상기 제1 노드(234)는, 상기 전기 라인(130)을 이용하여 상기 배터리(60)의 상기 양극 단자(180)에 전기적으로 결합된다. 상기 제2 노드(236)는, 상기 전기 라인(132)를 이용하여 상기 DC-DC 전압 컨버터(100)의 고전압 스위치(250)의 제1 노드(270)에 전기적으로 결합된다. 상기 마이크로컨트롤러(380)의 디지털 입출력 디바이스(394)가 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80) 및 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82) 각각에 의해 수신되는 제1 및 제2 제어 신호를 생성하는 경우, 상기 컨택터 코일(232)에 전력이 공급됨으로써 상기 컨택트(230)가 닫힌 동작 상태로 전이된다. 또는, 상기 마이크로컨트롤러(380)의 상기 디지털 입출력 디바이스(394)가 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80) 및 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82) 각각에 의해 수신되는 제3 및 제4 제어 신호를 생성하는 경우, 상기 컨택터 코일(232)에 전력이 차단됨으로써 상기 컨택트(230)가 열린 동작 상태로 전이된다. 일 예로, 상기 제3 및 제4 제어 신호 각각은 그라운드 전압 레벨일 수 있다.
상기 하이 사이드 전압 드라이버(80) 및 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82)는, 상기 컨택터 코일(232)에 전력을 공급하거나 전력을 차단하도록 제공된다.
상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)는, 상기 전기 라인(134)을 이용하여 상기 마이크로컨트롤러(380)의 디지털 입출력 디바이스(394)에 전기적으로 결하된다. 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)는, 상기 전기 라인(136)을 이용하여 상기 컨택터 코일(232)의 제1 엔드에 전기적으로 더 결합된다. 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)는, 상기 전기 라인(144)을 통해 상기 하이 사이드 전압 분배 회로(56)에 전기적으로 더 결합된다. 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)는, 상기 하이 사이드 전압 분배 회로(56)로부터의 상기 제2 전압을 이용하고, 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)가 상기 디지털 입출력 디바이스(394)로부터 제어 신호를 수신한 경우 상기 컨택터 코일(232)에 전력을 공급하기 위해 전기 라인(136) 상에 펄스 폭 변조 신호를 출력한다. 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)는, 상기 워치독 집적 회로(392)의 핀(3)에 전기적으로 더 결합되고, 상기 워치독 집적 회로(392)의 상기 핀(3)으로부터 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)의 동작을 불능화시키는 제어 신호를 수신할 수 있다.
상기 로우 사이드 전압 드라이버(82)는, 상기 전기 라인(138)을 이용하여 상기 마이크로컨트롤러(380)의 상기 디지털 입출력 디바이스(394)에 전기적으로 결합된다. 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82)는, 상기 전기 라인(140)을 이용하여 상기 컨택터 코일(232)의 제2 엔드에 전기적으로 더 결합된다. 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82)는, 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82)가 상기 디지털 입출력 디바이스(394)로부터 제어 신호를 수신한 경우, 상기 컨택터 코일(232)에 전력을 공급하기 위해 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82)를 통해 상기 전기 그라운드로 전류를 도통하도록 구성된다.
상기 DC-DC 전압 컨버터(100)는, 고전압 스위치(250), DC-DC 컨버터 제어 회로(252), 저전압 스위치(254), 전기 라인(256, 258) 및 하우징(260)을 포함한다. 상기 하우징(260)은, 상기 하우징(260)의 내부에 상기 고전압 스위치(250), 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252) 및 상기 저전압 스위치(254)를 지지한다. 제1 동작 모드에서, 상기 DC-DC 전압 컨버터(100)는, 상기 배터리(110)를 충전하기 위하여 제2 노드(302)로부터 전압을 출력한다. 제2 동작 모드에서, 상기 DC-DC 전압 컨버터(100)는, 상기 배터리(60)를 충전하기 위하여 제1 노드(270)에서 전압을 출력한다.
상기 고전압 스위치(250)는, 제1 노드(270) 및 제2 노드(272)를 가진다. 일 예로, 상기 고전압 스위치(250)는, 양방향 모스펫 스위치이다. 물론, 다른 예로, 상기 고전압 스위치(250)는, 원하는 전압 및 전류 성능을 가지는 다른 타입의 스위치로 대체될 수 있다. 상기 제1 노드(270)는, 상기 컨택터(70)의 상기 제2 노드(236)에 전기적으로 결합된다. 상기 제2 노드(272)는, 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)의 제1 노드(290)에 전기적으로 결합된다. 상기 마이크로컨트롤러(380)가 상기 고전압 스위치(250)에 의해 수신(또는 상기 스위치(250)에 동작 가능하게 결합된 상기 DC-DC 전압 컨버터(100) 내의 컨트롤러나 마이크로프로세서에 의해 수신)되는 제1 제어 신호(예, 하이 로직 레벨을 가지는 제어 신호 "A")를 생성하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(380)는 상기 스위치(250)가 닫힌 동작 상태로 전이하도록 유도한다. 상기 마이크로컨트롤러(380)가 제2 제어 신호(예, 로우 로직 레벨을 가지는 제어 신호 "A")를 생성하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(380)는 상기 스위치(250)가 열린 동작 상태로 전이하도록 유도한다. 일 예로, 상기 제2 제어 신호는 그라운드 레벨 제어 신호이다.
상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)는, 제1 노드(290) 및 제2 노드(292)를 가진다. 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)는, 상기 마이크로컨트롤러(380)로부터의 제어 신호(예, 하이 로직 레벨을 가지는 제어 신호 "B")에 기초하여, 상기 제1 노드(290)에서 수신된 DC 전압을 상기 제2 노드(292)에서 출력되는 다른 DC 전압으로 변환한다. 또는, 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)는, 상기 마이크로컨트롤러(380)로부터의 제어 신호(예, 로우 로직 레벨을 가지는 제어 신호 "B")에 기초하여, 상기 제2 노드(292)에서 수신된 DC 전압을 상기 제1 노드(290)에서 출력되는 다른 DC 전압으로 변환한다.
상기 저전압 스위치(254)는, 제1 노드(300) 및 제2 노드(302)를 포함한다. 상기 제1 노드(300)는, 상기 전기 라인(258)을 이용하여 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)의 상기 제2 노드(292)에 전기적으로 결합된다. 상기 제2 노드(302)는, 상기 전기 라인(146)을 이용하여 상기 배터리(100)에 전기적으로 결합된다. 일 예로, 상기 저전압 스위치(254)는 양방향 모스펫 스위치이고, 상기 고전압 스위치(250)와 동일한 구조를 가진다. 물론, 다른 예로, 상기 저전압 스위치(254)는, 원하는 전압 및 전류 성능을 가지는 다른 타입의 스위치로 대체될 수 있다. 상기 마이크로컨트롤러(380)가 상기 저전압 스위치(254)에 의해 수신(또는 상기 스위치(240)에 동작 가능하게 결합된 상기 DC-DC 전압 컨버터(100) 내의 컨트롤러나 마이크로프로세서에 의해 수신)되는 제1 제어 신호(예, 하이 로직 레벨을 가지는 제어 신호 "C")를 생성하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(380)는 상기 스위치(254)가 닫힌 동작 상태로 전이하도록 유도한다. 상기 마이크로컨트롤러(380)가 제2 제어 신호(예, 로우 로직 레벨을 가지는 제어 신호 "C")를 생성하는 경우, 상기 마이크로컨트롤러(380)는 상기 스위치(254)가 열린 동작 상태로 전이하도록 유도한다. 일 예로, 상기 제2 제어 신호는 그라운드 레벨 제어 신호이다.
상기 배터리(110)는, 양극 단자(350) 및 음극 단자(352)를 포함한다. 일 예로, 상기 배터리(110)는, 상기 양극 단자(350) 및 상기 음극 단자(352) 사이에서 12Vdc를 생성한다. 상기 양극 단자(350)는, 상기 DC-DC 전압 컨버터(100)의 상기 저전압 스위치(254)의 상기 제2 노드(302)에 전기적으로 결합된다. 상기 음극 단자(352)는, 상기 배터리(60)에 연관된 상기 전기 그라운드로부터 전기적으로 절연될 수 있는 전기 그라운드에 전기적으로 결합된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 마이크로컨트롤러(380)의 동작을 감시하기 위한 상기 워치독 모니터링 시스템(120)이 제공된다. 상기 워치독 모니터링 시스템(120)은, 마이크로컨트롤러(380) 및 워치독 집적 회로(382)를 포함한다. 상기 워치독 모니터링 시스템(120)의 장점은, 상기 시스템(120)이 인에이블 애플리케이션(600)이 오동작 중인 때를 검출하기 위해 상기 인에이블 애플리케이션(600)을 감시하는 디스에이블 애플리케이션(602)을 이용한다는 것이다. 상기 인에이블 애플리케이션(600)이 오동작 중인 경우, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은 제어 메시지를 생성하고, 상기 제어 메시지는 상기 마이크로컨트롤러(380)가 상기 제어 메시지에 응답하여 안전 동작을 취하도록 유도한다.
상기 마이크로컨트롤러(380)는, 아날로그-디지털 컨버터(390), 마이크로프로세서(392), 디지털 입출력 디바이스(394) 및 메모리 디바이스(396)를 가진다.
상기 아날로그-디지털 컨버터(390)는, 제1 채널 뱅크(420)("ADC1"이라고도 칭함) 및 제2 채널 뱅크(422)("ADC2"이라고도 칭함)를 포함한다. 상기 제1 채널 뱅크(420)의 한 채널은, 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)로부터의 출력 전압을 감시하기 위해 상기 전기 라인(136)에 전기적으로 결합된다. 상기 제2 채널 뱅크(422)의 한 채널은, 상기 로우 사이드 전압 드라이버(82)로부터의 출력 전압을 감시하기 위해 상기 전기 라인(140)에 전기적으로 결합된다.
상기 디지털 입출력 디바이스(394)는, 핀(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)을 포함한다.
상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(1)은, 상기 고전압 스위치(250)에 전기적으로 결합된다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(1)이 하이 로직 상태를 가지는 경우, 상기 고전압 스위치(250)는 닫힌 동작 상태로 전이된다. 또는, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(1)이 로우 로직 상태를 가지는 경우, 상기 고전압 스위치(250)는 열린 동작 상태로 전이된다.
상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(2)은, 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)에 전기적으로 결합된다. 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)의 동작을 제어하기 위해, 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)에게 여러 제어 신호를 공급하기 위해, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 여러 추가적인 핀이 상기 DC-DC 컨버터 제어 회로(252)에 전기적으로 결합될 수 있다는 점을 이해해야 한다.
상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(3)은, 상기 저전압 스위치(254)에 전기적으로 결합된다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(3)이 하이 로직 상태를 가지는 경우, 상기 저전압 스위치(254)는 닫힌 동작 상태로 전이된다. 또는, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(3)이 로우 로직 상태를 가지는 경우, 상기 저전압 스위치(254)는 열린 동작 상태로 전이된다.
상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(4)(즉, 인에이블 핀)은, 상기 워치독 집적 회로(382)의 상기 인에이블 핀(1)에 전기적으로 결합된다. 상기 인에이블 핀(4)이 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이되는 경우, 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 내부 타이머(383)가 시작된다.
상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(5)(즉, 디스에이블 핀)은, 상기 워치독 집적 회로(382)의 상기 디스에이블 핀(2)에 전기적으로 결합된다. 상기 핀(5)이 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이되는 경우, 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 내부 타이머(383)가 정지 및 리셋된다.
상기 마이크로컨트롤러(380)는, 본 명세서에 기재된 방법을 구현하기 위해, 상기 메모리 디바이스(396) 내에 저장된 인에이블 애플리케이션(600) 및 디스에이블 애플리케이션(602)을 실행하도록 프로그램된다. 상기 마이크로프로세서(392)는, 상기 아날로그-디지털 컨버터(390), 상기 디지털 입출력 디바이스(394) 및 상기 메모리 디바이스(396)에 동작 가능하게 결합된다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)는, 상기 컨택터(70)의 동작을 제어하기 위해, 상기 전압 드라이버(80, 82)에 의해 수신되는 디지털 제어 신호를 출력할 수 있다. 상기 메모리 디바이스(396)는, 본 명세서에 기재된 방법을 구현하기 위한 데이터 및 소프트웨어 애플리케이션을 저장한다.
상기 워치독 집적 회로(382)는, 핀(1, 2, 3)을 포함한다. 상기 워치독 집적 회로(382)의 상기 핀(1)(즉, 인에이블 핀)은, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(4)(즉, 인에이블 핀)에 전기적으로 결합된다. 상기 워치독 집적 회로(382)의 상기 핀(2)(즉, 디스에이블 핀)은, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(5)(즉, 디스에이블 핀)에 전기적으로 결합된다. 상기 워치독 집적 회로(382)의 상기 핀(3)(즉, 제어 핀)은, 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80), 상기 고전압 스위치(250) 및 상기 저전압 스위치(254)에 전기적으로 결합된다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 핀(3)이 로우 로직 상태를 가지는 경우, 상기 하이 사이드 전압 드라이버(80)가 불능화되어 상기 컨택터(70)가 열린 동작 상태로 전이하고, 상기 고전압 스위치(250)는 열린 동작 상태로 전이하며, 상기 저전압 스위치(252)는 열린 동작 상태로 전이한다.
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 마이크로컨트롤러(380)가 제1 시간 주기 동안 정상적으로 동작하는 경우에 상기 마이크로컨트롤러(380)의 인에이블 핀(4)에서의 전압의 로직 상태 및 상기 마이크로컨트롤러(380)의 상기 디스에이블 핀(5)의 전압의 로직 상태가 설명될 것이다. 도시된 바와 같이, 시점 T1에서, 상기 인에이블 핀(4)은 하이 로직 상태로부터 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 내부 타이머(383)를 시작시키는 로우 로직 상태로 전이된다. 시점 T2에서, 상기 내부 타이머(383)를 정지 및 리셋시키기 위해, 상기 디스에이블 핀(5)은 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이된다. 시점 T4에서, 상기 인에이블 핀(4) 및 디스에이블 핀(5)은 모두 상기 로우 로직 상태로부터 상기 하이 로직 상태로 전이된다. 그 후, 시점 T5에서, 상기 내부 타이머(383)를 시작시키기 위해, 상기 인에이블 핀(4)은 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이된다. 시점 T6에서, 상기 내부 타이머(383)를 정지 및 리셋시키기 위해, 상기 디스에이블 핀(5)은 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이된다.
도 1, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 인에이블 핀(4)의 로직 상태를 제어하는 상기 인에이블 애플리케이션(600)이 시점 T4에서 오동작 중인 경우에 상기 마이크로컨트롤러(380)의 인에이블 핀(4)에서의 전압의 로직 상태 및 상기 마이크로컨트롤러(380)의 상기 디스에이블 핀(5)의 전압의 로직 상태가 설명될 것이다. 시점 T1에 도시된 바와 같이, 상기 인에이블 핀(4)은, 하이 로직 상태로부터 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 상기 내부 타이머(383)을 시작시키는 로우 로직 상태로 전이된다. 시점 T2에서, 상기 디스에이블 핀(5)은, 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 상기 내부 타이머(383)를 정지시키기 위해, 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이된다. 시점 T4에서, 상기 인에이블 핀(4)은, 상기 로우 로직 상태로부터 상기 하이 로직 상태로 전이되지 않으며, 이는 상기 인에이블 애플리케이션(600, 도 2에 도시됨)이 오동작 중임을 나타낸다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 인에이블 핀(4)의 로직 상태를 제어하는 상기 인에이블 애플리케이션(600)이 시점 T6에서 오동작 중인 경우에 상기 마이크로컨트롤러(380)의 인에이블 핀(4)에서의 전압의 로직 상태 및 상기 마이크로컨트롤러(380)의 상기 디스에이블 핀(5)의 전압의 로직 상태가 설명될 것이다. 시점 T1에 도시된 바와 같이, 상기 인에이블 핀(4)은, 하이 로직 상태로부터 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 상기 내부 타이머(383)을 시작시키는 로우 로직 상태로 전이된다. 시점 T2에서, 상기 디스에이블 핀(5)은, 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 상기 내부 타이머(383)를 정지시키기 위해, 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이된다. 시점 T4에서, 상기 인에이블 핀(4) 및 디스에이블 핀(5)은 모두 상기 로우 로직 상태로부터 상기 하이 로직 상태로 전이된다. 그 다음, 시점 T6에서, 상기 인에이블 핀(4)은 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이되지 않고, 이는 상기 인에이블 애플리케이션(600, 도 2에 도시됨)이 오동작 중임을 나타낸다.
도 1, 도 2, 도 5, 도 6 및 도 9를 참조하여, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)을 이용하여 상기 인에이블 애플리케이션(600)이 오동작 중인 때를 검출하기 위한 진단 방법이 설명될 것이다.
단계 800에서, 상기 인에이블 애플리케이션(600)은, 상기 마이크로컨트롤러(380)의 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)에게 제1 시점(도 5의 시점 T1 참조)에서 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이할 것을 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)이 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하는 것은 인에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로(382)는 상기 내부 타이머(383)를 시작시킨다. 단계 800 후, 상기 방법은 단계 802로 진행한다.
단계 802에서, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 디스에이블 핀(5)에게 제2 시점(도 6의 시점 T2 참조)에서 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이할 것을 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 디스에이블 핀(5)이 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하는 것은 디스에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로(382)는 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 상기 내부 타이머(383)를 정지 및 초기화(예, 카운트 0)한다. 단계 802 후, 상기 방법은 단계 804로 진행한다.
단계 804에서, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)을 감시하고, 만약 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)이 상기 제2 시점 후 소정 시간 내에 상기 하이 로직 상태를 갖지 않아서(도 5의 시점 T4 참조) 상기 마이크로컨트롤러(380)가 오동작 중임을 나타내면, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은 상기 DC-DC 전압 컨버터(100) 내의 상기 고전압 스위치(250) 및 상기 저전압 스위치(254) 중 적어도 하나를 열린 동작 상태로 유도하고 상기 컨택터(70)를 상기 열린 동작 상태로 유도하는 제어 메시지를 생성한다. 단계 804 후, 상기 방법은 종료된다.
도 1, 도 2, 도 7, 도 8 및 도 10을 참조하여, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)을 이용하여 상기 인에이블 애플리케이션(600)이 오동작 중인 때를 검출하기 위한 진단 방법이 설명될 것이다.
단계 840에서, 상기 인에이블 애플리케이션(600)은, 상기 마이크로컨트롤러(380)의 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 인에이블 핀(4)에게 제1 시점(도 7의 시점 T1 참조)에서 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이할 것을 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)이 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하는 것은 인에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로(382)는 상기 내부 타이머(383)를 시작시킨다. 단계 840 후, 상기 방법은 단계 842로 진행한다.
단계 842에서, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 디스에이블 핀(5)에게 제2 시점(도 8의 시점 T2 참조)에서 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이할 것을 명령한다. 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 디스에이블 핀(5)이 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하는 것은 디스에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로(382)는 상기 워치독 집적 회로(382) 내의 상기 내부 타이머(383)를 정지 및 초기화(예, 카운트 0)한다. 단계 842 후, 상기 방법은 단계 844로 진행한다.
단계 844에서, 상기 인에이블 애플리케이션(600)은, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)에게 제3 시점(도 7의 시점 T4 참조)에서 상기 로우 로직 상태로부터 상기 하이 로직 상태로 전이할 것을 명령한다. 단계 844 후, 상기 방법은 단계 846으로 진행한다.
단계 846에서, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은, 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)을 감시하고, 만약 상기 디지털 입출력 디바이스(394)의 상기 인에이블 핀(4)이 상기 제3 시점 후 소정 시간에 대응하는 제4 시점(도 7의 시점 T7 참조)에서 상기 하이 로직 상태를 가져서 상기 마이크로컨트롤러(380)가 오동작 중임을 나타내면, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은 상기 DC-DC 전압 컨버터(100) 내의 상기 고전압 스위치(250) 및 상기 저전압 스위치(254) 중 적어도 하나를 열린 동작 상태로 유도하고 상기 컨택터(70)를 상기 열린 동작 상태로 유도하는 제어 메시지를 생성한다. 단계 846 후, 상기 방법은 종료된다.
본 명세서에 기재된 상기 워치독 모니터링 시스템(120)은 다른 시스템에 비하여 상당한 장점을 제공한다. 특히, 상기 워치독 모니터링 시스템(120)은, 상기 인에이블 애플리케이션(600)이 오동작 중인 때를 검출하기 위해 상기 인에이블 애플리케이션(600)을 감시하는 디스에이블 애플리케이션(602)을 이용한다. 상기 인에이블 애플리케이션(600)이 오동작 중인 경우, 상기 디스에이블 애플리케이션(602)은 제어 메시지를 생성하고, 상기 제어 메시지는 마이크로컨트롤러(380)가 상기 제어 메시지에 응답하여 안전 동작을 취하도록 유도한다.
특허 청구된 발명은 단지 제한된 수의 실시예들을 참조하여 자세하게 기술되었지만, 본 발명은 그러한 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 특허 청구된 발명은 본 발명의 정신과 범위에 부합되는 범위 내에서 여기에서 설명되지 않은 변형예, 대안예, 대체예 또는 등가예를 포함하도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 기재된 "만약 ~ 하면"이라는 용어는, 청구항들 및 상세한 설명에 걸쳐 "~ 하는 경우"라는 용어로 대체될 수 있다. 또한, 특허 청구된 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 본 발명은 설명된 실시예들 중에서 오직 일부만을 포함할 수도 있음을 이해하여야 한다.
20: 차량
54: 전압원
56: 하이 사이드 전압 분배 회로
60, 110: 배터리
70: 컨택터
80: 하이 사이드 전압 드라이버
82: 로우 사이드 전압 드라이버
100: DC-DC 전압 컨버터
120: 워치독 모니터링 시스템
250: 고전압 스위치
254: 저전압 스위치
252: DC-DC 컨버터 제어 회로
382: 워치독 집적 회로
383: 내부 타이머
380: 마이크로컨트롤러
390: 아날로그-디지털 컨버터
392: 마이크로프로세서
394: 디지털 입출력 디바이스
396: 메모리 디바이스
420: 제1 채널 뱅크
422: 제2 채널 뱅크

Claims (6)

  1. 워치독 모니터링 시스템에 있어서,
    인에이블 핀 및 디스에이블 핀을 가지는 워치독 집적 회로; 및
    마이크로프로세서 및 디지털 입출력 디바이스를 가지는 마이크로컨트롤러;를 포함하고,
    상기 디지털 입출력 디바이스에는 인에이블 핀 및 디스에이블 핀이 구비되고, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀은 상기 워치독 집적 회로의 상기 인에이블 핀에 전기적으로 결합되고, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀은 상기 워치독 집적 회로의 상기 디스에이블 핀에 전기적으로 결합되고, 상기 마이크로프로세서는 인에이블 애플리케이션 및 디스에이블 애플리케이션을 가지고,
    상기 인에이블 애플리케이션은, 제1 시점에 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀에게 명령하되, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 인에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 내부 타이머를 시작시키고,
    상기 디스에이블 애플리케이션은, 제2 시점에 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀에게 명령하되, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 디스에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 상기 내부 타이머를 정지시키고,
    상기 디스에이블 애플리케이션은, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀을 감시하고, 만약 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 제2 시점 후 소정 시간 내에 상기 하이 로직 상태를 갖지 않아서 상기 마이크로컨트롤러가 오동작 중임을 나타내면, 상기 디스에이블 애플리케이션은 제어 메시지를 생성하는, 워치독 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 메시지는, DC-DC 전압 컨버터 내의 고전압 스위치 및 저전압 스위치 중 적어도 하나를 열린 동작 상태로 전이하도록 상기 마이크로컨트롤러를 유도하는, 워치독 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 메시지는, 컨택터가 열린 동작 상태로 전이하도록 유도하는, 워치독 모니터링 시스템.
  4. 워치독 모니터링 시스템에 있어서,
    인에이블 핀 및 디스에이블 핀을 가지는 워치독 집적 회로; 및
    마이크로프로세서 및 디지털 입출력 디바이스를 가지는 마이크로컨트롤러;를 포함하고,
    상기 디지털 입출력 디바이스에는 인에이블 핀 및 디스에이블 핀이 구비되고, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀은 상기 워치독 집적 회로의 상기 인에이블 핀에 전기적으로 결합되고, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀은 상기 워치독 집적 회로의 상기 디스에이블 핀에 전기적으로 결합되고, 상기 마이크로프로세서는 인에이블 애플리케이션 및 디스에이블 애플리케이션을 가지고,
    상기 인에이블 애플리케이션은, 제1 시점에 하이 로직 상태로부터 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀에게 명령하되, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 인에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 내부 타이머를 시작시키고,
    상기 디스에이블 애플리케이션은, 제2 시점에 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀에게 명령하되, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 디스에이블 핀이 상기 하이 로직 상태로부터 상기 로우 로직 상태로 전이하는 것은 디스에이블 상태가 개시되었음을 나타내고, 이에 응답하여 상기 워치독 집적 회로는 상기 워치독 집적 회로 내의 상기 내부 타이머를 정지시키고,
    상이 인에이블 애플리케이션은, 제3 시점에 상기 로우 로직 상태로부터 상기 하이 로직 상태로 전이하도록 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀에게 명령하고,
    상기 디스에이블 애플리케이션은, 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀을 감시하고, 만약 상기 디지털 입출력 디바이스의 상기 인에이블 핀이 상기 제3 시점 후 소정 시간에 대응하는 제4 시점에 상기 하이 로직 상태를 가져서 상기 마이크로컨트롤러가 오동작 중임을 나타내면, 상기 디스에이블 애플리케이션은 제어 메시지를 생성하는, 워치독 모니터링 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 메시지는, DC-DC 전압 컨버터 내의 고전압 스위치 및 저전압 스위치 중 적어도 하나를 열린 동작 상태로 전이하도록 상기 마이크로컨트롤러를 유도하는, 워치독 모니터링 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어 메시지는, 컨택터가 열린 동작 상태로 전이하도록 유도하는, 워치독 모니터링 시스템.
KR1020180075833A 2017-07-31 2018-06-29 인에이블 애플리케이션의 동작을 감시하기 위해 디스에이블 애플리케이션을 이용하는 워치독 모니터링 시스템 KR102085340B1 (ko)

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