KR20220050094A

KR20220050094A - 순간 전압 강하 감지 회로 및 차량 탑재 진단 시스템

Info

Publication number: KR20220050094A
Application number: KR1020217042795A
Authority: KR
Inventors: 치앤 양; 지앤 리; 지앤후아 장; 지지에 시
Original assignee: 지티이 코포레이션
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2020-04-13
Publication date: 2022-04-22
Also published as: US11926271B2; EP4019985A1; EP4019985A4; CN112415294A; EP4019985B1; JP7462686B2; US20220363208A1; JP2022544898A; WO2021031584A1

Abstract

순간 전압 강하 감지 회로 및 차량 탑재 진단 시스템으로, 감지 회로는 2개의 RC 회로(11,12)를 포함하고, 각 RC 회로(11,12)는 제1 저항(R1,R2), 제2 저항(R3,R4) 및 에너지 저장 커패시터(C1,C2)를 포함하며; 제1 저항(R1,R2)의 제1 단자는 감지대상전압(V_BATT)을 접수하고, 제2 단자는 제2 저항(R3,R4)의 제1 단자에 연결되며; 에너지 저장 커패시터(C1,C2)와 제2 저항(R3,R4)은 병렬 연결되고; 제2 저항(R3,R4)의 제1 단자는 RC 회로(11,12)의 출력 단자를 구성하며 또한 비교기(13)의 하나의 입력 단자에 연결되고; 비교기(13)의 출력 단자는 판단 유닛(14)에 연결되며; 2개의 RC 회로(11,12) 중 제2 저항(R3,R4)과 제1 저항(R1,R2)의 저항값 비율은 서로 다르고, 에너지 저장 커패시터(C1,C2)의 용량은 서로 다르며, 제2 저항(R3,R4)과 제1 저항(R1,R2)의 저항값 비율이 큰 RC 회로(11,12) 중 에너지 저장 커패시터(C1,C2)의 용량은 작고; 판단 유닛(14)은 적어도 비교기(13)가 반전된 것을 감지하면 감지대상전압이 순간강하된 것으로 판정한다.

Description

순간 전압 강하 감지 회로 및 차량 탑재 진단 시스템

본 발명은 출원번호가 201910777986.6이고, 출원일자가 2019년 8월 22일인 중국 특허 출원에 기반하여 제출한 것으로, 상기 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는 바, 상기 중국 특허 출원의 모든 내용은 참조로서 본 발명에 인용된다.

본 발명의 실시예는 감지 기술분야에 관한 것으로, 특히 순간 전압 강하 감지 회로 및 차량 탑재 진단 시스템에 관한 것이다.

차량 탑재 진단 시스템(On-Board Diagnostics, OBD로 약칭함)은 엔진의 운행 상황과 배기가스 후처리 시스템의 작동 상태를 수시로 모니터링하는 시스템으로, 과도한 배출을 유발할 수 있는 상황이 발견되면 즉시 경고가 발령된다. 예를 들어, OBD는 차량의 점화 여부, 과속 여부, 연료 소모가 너무 높은지 여부와 같은 운행 데이터를 실시간으로 모니터링하여 고장 발생 여부를 분석한다. 시스템에 고장이 발생한 경우, 고장 표시등 또는 체크 엔진 경고등이 켜짐과 동시에 OBD 시스템이 고장 정보를 메모리에 저장하고, 표준 진단 장비 및 진단 인터페이스를 통해 고장 코드 형태로 관련 정보를 읽을 수 있다. 고장 코드의 프롬프트에 따라 보수 담당자는 고장의 성질 및 부위를 빠르고 정확하게 결정할 수 있다. OBD는 차량 출행의 안전을 확보하고 차량 상황을 기록한다.

본 발명의 실시형태는 순간 전압 강하 감지 회로 및 차량 탑재 진단 시스템을 제공한다.

본 발명의 실시형태는 순간 전압 강하 감지 회로를 제공한다. 상기 순간 전압 강하 감지 회로는 2개의 RC 회로, 비교기 및 판단 유닛을 포함하되; 각 상기 RC 회로는 제1 저항, 제2 저항 및 에너지 저장 커패시터를 포함하고; 상기 제1 저항의 제1 단자는 감지대상전압을 접수하며, 상기 제1 저항의 제2 단자는 상기 제2 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 제2 저항의 제2 단자는 접지되며; 상기 에너지 저장 커패시터와 상기 제2 저항은 병렬 연결되고; 상기 제2 저항의 제1 단자는 상기 RC 회로의 출력 단자를 구성하며; 2개의 상기 RC 회로의 출력 단자는 상기 비교기의 2개의 입력 단자에 각각 대응되게 연결되고; 상기 비교기의 출력 단자는 상기 판단 유닛에 연결되며, 2개의 상기 RC 회로 중 상기 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항값 비율은 서로 다르고, 상기 에너지 저장 커패시터의 용량은 서로 다르며, 상기 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항값 비율이 큰 상기 RC 회로 중 상기 에너지 저장 커패시터의 용량은 작고; 상기 판단 유닛은 적어도 상기 비교기가 반전된 것(comparator is inverted)을 감지하면, 상기 감지대상전압이 순간적으로 강하된 것으로 판정한다.

본 발명의 실시형태는 또한 상술한 순간 전압 강하 감지 회로를 포함하는 차량 탑재 진단 시스템을 제공한다.

하나 이상의 실시예는 대응되는 도면의 사진을 통해 예시적으로 설명되며, 이러한 예시적인 설명은 실시예를 한정하지 않는다. 도면에서 동일한 참조번호로 표시된 구성요소는 유사한 구성요소를 표시하며, 달리 명시되지 않는 한, 도면은 비율에 대한 제한을 구성하지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 순간 전압 강하 감지 회로의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에서 감지 회로의 변형 구조의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 일 예에서 비교기의 2개의 입력 단자에 의해 접수된 전압의 변화 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다른 예에서 비교기의 2개의 입력 단자에 의해 접수된 전압의 변화 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에서 커넥터, ESD 및 EMI 보호 회로를 포함하는 회로의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 순간 전압 강하 감지 회로의 모식도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 순간 전압 강하 감지 회로의 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시예의 목적, 기술적 해결수단 및 이점이 보다 명확해지도록, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시형태를 상세히 설명한다. 그러나, 당업자는 본 발명의 각 실시형태에서 독자가 본 발명을 더 잘 이해할 수 있도록 많은 기술적 세부사항이 제안되었으나, 이러한 기술적 세부사항 및 이하의 각 실시형태에 기반한 다양한 변경 및 수정 없이도, 본 발명에서 청구된 기술적 해결수단을 구현할 수 있음을 이해할 수 있다. 이하에서 각 실시예의 구분은 설명의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 구체적 구현 방식에 대한 어떠한 제한도 구성하지 않으며, 각 실시예는 모순되지 않는 한 서로 결합 및 인용될 수 있다.

본 발명의 제1 실시형태는 순간 전압 강하 감지 회로에 관한 것으로, 이는 전압이 순간적으로 강하될 수 있는 모든 장면에서 전압 감지에 사용된다. 예를 들어, 차량이 점화되면 점화 장치의 전원 공급용 전원 전압은 순간적으로 강하되므로 본 발명의 회로를 사용하여 차량의 점화 여부를 감지할 수 있으나 본 실시예는 이에 대해 한정하지 않으며, 본 발명의 순간 전압 강하 감지 회로는 전압의 순간강하 여부를 감지해야 하는 모든 장면에 적용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 순간 전압 강하 감지 회로는 각각 제1 RC 회로(11) 및 제2 RC 회로(12)로 표시되는 2개의 RC 회로, 비교기(13) 및 판단 유닛(14)을 포함한다. 각 RC 회로는 제1 저항, 제2 저항 및 에너지 저장 커패시터를 포함한다. 설명의 편의를 위해, 본 실시예에서, 2개의 RC 회로 중 제1 저항은 각각 참조번호 R1, R2로 표시되고 이는 이하에서 각각 저항(R1), 저항(R2)로 약칭되며; 2개의 RC 회로 중 제2 저항은 각각 참조번호 R3, R4로 표시되고 이는 이하에서 각각 저항(R3), 저항(R4)로 약칭되며; 2개의 RC 회로 중 에너지 저장 커패시터는 각각 참조번호 C1, C2로 표시되고 이는 이하에서 각각 커패시터(C1), 커패시터(C2)로 약칭된다.

구체적으로, 제1 RC 회로(11)에서, 저항(R1)의 제1 단자는 감지대상전압(V_BATT)을 접수하고, 저항(R1)의 제2 단자는 저항(R3)의 제1 단자에 연결되며, 저항(R3)의 제2 단자는 접지되고; 커패시터(C1)와 저항(R3)은 병렬 연결되며; 저항(R3)의 제1 단자는 제1 RC 회로(11)의 출력 단자(OUT1)을 구성한다. 제2 RC 회로(12)에서, 저항(R2)의 제1 단자는 감지대상전압(V_BATT)을 접수하고, 저항(R2)의 제2 단자는 저항(R4)의 제1 단자에 연결되며, 저항(R2)의 제2 단자는 접지되고; 커패시터(C2)와 저항(R4)은 병렬 연결되며; 저항(R4)의 제1 단자는 제2 RC 회로(12)의 출력 단자(OUT2)을 구성한다. 2개의 RC 회로의 출력 단자(OUT1, OUT2)은 비교기(13)의 2개의 입력 단자에 각각 대응되게 연결되고, 비교기(13)의 출력 단자는 판단 유닛(14)에 연결된다.

여기서, 2개의 RC 회로 중 제2 저항과 제1 저항의 저항값 비율이 서로 다르다는 것은, 제1 RC 회로(11)에서 저항(R3)과 저항(R1)의 저항값 비율이 제2 RC 회로(12)에서 저항(R4)과 저항(R2)의 저항값 비율과 다름을 의미한다. 제1 RC 회로(11)에서, 저항(R1) 및 저항(R3)은 모두 분압 역할을 하고, 출력 단자(OUT1)에서 출력되는 전압은 저항(R3) 양단의 전압이며; 마찬가지로, 제2 RC 회로(12)에서, 출력 단자(OUT2)에서 출력되는 전압은 저항(R4) 양단의 전압이다. 저항(R1)의 제1 단자, 저항(R2)의 제1 단자는 모두 감지대상전압(V_BATT)을 입력하는 바, 즉 제1 RC 회로(11)와 제2 RC 회로(12)의 입력 전압은 동일하다. 저항(R3) 및 저항(R1)의 저항값 비율과 저항(R4) 및 저항(R2)의 저항값 비율이 서로 다르다는 것은, 제1 RC 회로(11)와 제2 RC 회로(12)의 입력 전압이 동일한 경우, 제1 RC 회로(11) 중 저항(R3)에 분배되는 전압과 제2 RC 회로(12) 중 저항(R4)에 분배되는 전압이 서로 다르므로 비교기(13)의 2개의 입력 단자에 의해 접수되는 전압도 다름을 의미한다.

여기서, 2개의 RC 회로 중 에너지 저장 커패시터의 용량이 서로 다르다는 것은, 제1 RC 회로(11) 중 커패시터(C1)와 제2 RC 회로(12) 중 커패시터(C2)의 용량이 서로 다르므로 제1 RC 회로(11)의 RC 방전 곡선과 제2 RC 회로(12)의 RC 방전 곡선이 다른 바, 즉 방전 시, 커패시터 용량이 큰 RC 회로가 더 빨리 방전됨을 의미한다.

제2 저항과 제1 저항의 저항값 비율이 큰 RC 회로 중 에너지 저장 커패시터의 용량이 작다는 것은, 제1 RC 회로(11) 중 저항(R3)과 저항(R1)의 저항값 비율이 제2 RC 회로(12) 중 저항(R4)과 저항(R2)의 저항값 비율보다 큰 경우, 제1 RC 회로(11) 중 에너지 저장 커패시터의 용량이 제2 RC 회로(12) 중 에너지 저장 커패시터의 용량보다 작고; 제1 RC 회로(11) 중 저항(R3)과 저항(R1)의 저항값 비율이 제2 RC 회로(12) 중 저항(R4)과 저항(R2)의 저항값 비율보다 작은 경우, 제1 RC 회로(11) 중 에너지 저장 커패시터의 용량이 제2 RC 회로(12) 중 에너지 저장 커패시터의 용량보다 큼을 의미한다.

판단 유닛(14)은 비교기(13)가 반전된 것을 감지하면, 감지대상전압이 순간강하된 것으로 판정한다. 본 실시예에서 판단 유닛(14)은 하나의 처리칩, 예를 들어 점화 장치가 위치한 차량 탑재 진단 시스템의 메인 제어칩일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 판단 유닛(14)은 하드웨어 회로에 의해 구현될 수도 있다.

도 1의 예에서, 제1 RC 회로(11)의 출력 단자(OUT1)은 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 연결되고, 제2 RC 회로(12)의 출력 단자(OUT1)은 비교기(13)의 반전 입력 단자에 연결되며; 또한, 저항(R3)과 저항(R1)의 저항값 비율은 저항(R4)과 저항(R2)의 저항값 비율보다 작고, 커패시터(C1)의 용량은 커패시터(C2)의 용량보다 크다.

일 예에서, 생산 제조 과정에서 저항 및 커패시터의 선택이 보다 편리해지도록, 도 2에 도시된 바와 같이 커패시터(C1)는 병렬 연결된 제1 서브 커패시터(C1_1)와 제2 서브 커패시터(C1_2)로 설계될 수 있으며, 제1 서브 커패시터(C1-1)와 커패시터(C2)의 용량이 동일하므로 커패시터(C1)의 용량이 커패시터(C2)의 용량보다 커야 하는 조건을 만족시킨다. 아울러, 저항(R3), 저항(R4)를 저항값이 동일한 2개의 저항으로 설정할 수 있고, 또한 저항(R1)의 저항값이 저항(R2)의 저항값보다 크므로, 저항(R3)과 저항(R1)의 저항값 비율이 저항(R4)과 저항(R2)의 저항값 비율보다 작아야 하는 조건을 만족시킨다. 각 저항, 커패시터의 값은 예를 들어 R1＝100옴, R2＝90옴, R3＝R4＝30옴, C1_1＝C2＝0.1마이크로패럿, C1_2＝10마이크로패럿일 수 있으며, 출력 단자(OUT1)에서 출력되는 전압의 강하 속도가 출력 단자(OUT2)에서 출력되는 전압의 강하 속도보다 많이 느리도록, 커패시터(C1)_2의 용량은 커패시터(C1)_1의 용량보다 훨씬 클 수 있다.

다음은 도 1의 감지 회로의 작동 윈리에 대한 구체적인 설명이다.

저항(R3)과 저항(R1)의 저항값 비율이 저항(R4)과 저항(R2)의 저항값 비율보다 작고, 또한 제1 RC 회로(11)와 제2 RC 회로(12)의 입력 전압이 모두 감지대상전압(V_BATT)이므로 제1 RC 회로(11) 중 저항(R3)에 분배되는 전압은 제2 RC 회로(12) 중 저항(R4)에 분배되는 전압보다 작다. 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V+)은 출력 단자(OUT1)에서 출력되는 전압이고, 반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V-)은 출력 단자(OUT2)에서 출력되는 전압이므로, 차량이 점화되지 않은 경우, 즉 감지대상전압(V_BATT)이 안정된 상태이면, 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V+)은 반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V-)보다 작다. 따라서 비교기(13)의 출력 단자의 출력 전압(W1)은 도 3에 도시된 바와 같이 로우 레벨 신호이다.

차량이 점화된 경우, 즉 도 3의 시각 T0에 감지대상전압(V_BATT)이 순간적으로 강하되면 저항(R3)과 저항(R4) 양단의 전압은 모두 빠르게 강하되나 각 병렬된 커패시터의 방전 영향으로 인해 저항(R3)과 저항(R4) 양단의 전압 강하 속도가 느려지게 된다. 커패시터(C1)의 용량이 커패시터(C2)의 용량보다 크므로, 차량이 점화되기 전에 커패시터(C1) 내에 저장된 전기량은 커패시터(C2) 내에 저장된 전기량보다 크다. 따라서 커패시터(C1)의 방전 지속 시간은 커패시터(C2)의 방전 지속 시간보다 더 길므로 저항(R3) 양단의 전압 강하 속도는 저항(R4) 양단의 전압 강하 속도보다 느리고, 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V+)의 강하 속도는 반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V-)의 강하 속도보다 느리므로, 도 3에 도시된 시각 T1부터 시작하여 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V+)은 반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V-)보다 커진다. 이 경우, 비교기(13)의 출력 단자(OUT)의 출력 전압(W1)은 하이 레벨 신호인 바, 즉 비교기(13)가 반전되며, 판단 유닛(14)은 비교기(13)가 반전된 것으로 감지되는 한, 감지대상전압(V_BATT)이 순간적으로 강하, 즉 차량이 점화된 것으로 바로 판정할 수 있다.

점화가 완료된 후, 점화 장치의 전원 공급용 전원의 전압이 다시 상승하게 되는데, 즉 감지대상전압(V_BATT)이 안정된 상태로 복원되므로 출력 단자(OUT1) 및 출력 단자(OUT2)에서 출력되는 전압 역시 서서히 상승하여 안정된 상태로 되고, 출력 단자(OUT1)에서 출력되는 전압(즉 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V+))은 다시 출력 단자(OUT2)에서 출력되는 전압(즉 비교기(13)의 반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V-))보다 작아진다. 도 3에 도시된 시각 T2는 전압(V+)이 다시 전압(V-) 이하로 복원되는 시각을 표시하며, 이 경우 비교기(13)의 출력 단자의 출력 전압(W1)은 로우 레벨 신호이다.

다른 예에서, 제1 RC 회로(11)의 출력 단자(OUT1)이 비교기(13)의 반전 입력 단자에 연결되고, 제2 RC 회로(12)의 출력 단자(OUT1)이 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 연결되며, 각 저항의 저항값, 커패시터의 용량이 모두 상술한 도 3의 예와 동일한 경우, 구현 윈리는 하기 차이점을 제외하고는 도 3의 예의 구현 윈리와 대체로 동일하다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량이 점화되지 않은 경우, 즉 감지대상전압(V_BATT)이 안정된 상태이면, 비교기(13)의 반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V-)은 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V+)보다 작고, 비교기(13)의 출력 단자의 출력 전압(W1)은 하이 레벨 신호이며; 차량이 점화된 후 T1~T2 시간대 내에, 비교기(13)의 반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V-)은 비교기(13)의 비반전 입력 단자에 의해 접수된 전압(V+)보다 크고, 비교기(13)의 출력 단자의 출력 전압(W1)은 로우 레벨 신호인 바, 즉 비교기(13)는 반전되며, 판단 유닛(14)은 비교기(13)가 반전된 것으로 감지되는 한 감지대상전압(V_BATT)이 순간적으로 강하, 즉 차량이 점화된 것으로 바로 판정할 수 있다. 또한 점화가 완료된 후, 감지대상전압(V_BATT)이 안정된 상태로 복원된 후, 즉 시각 T2 이후에 비교기(13)의 출력 단자의 출력 전압(W1)은 하이 레벨 신호이다.

본 실시예에서, 2개의 RC 회로 중 제2 저항과 제1 저항의 저항값 비율은 서로 다르므로 분압 후 비교기의 2개의 입력 단자에 입력되는 전압은 그 크기가 서로 다르고 안정된 상태에서 상대적인 크기가 변하지 않는다. 여기서, 제2 저항과 제1 저항의 저항값 비율이 큰 RC 회로 중의 비교기로 입력되는 전압이 크며; 2개의 RC 회로 중 에너지 저장 커패시터의 용량이 서로 다르므로 2개의 RC 회로 중 에너지 저장 커패시터의 방전 지속 시간이 서로 다르고; 또한 제2 저항과 제1 저항의 저항값 비율이 큰 RC 회로 중 에너지 저장 커패시터의 용량이 작으므로 감지대상전압이 순간적으로 강하되는 경우, 비교기에 입력된 전압이 큰 RC 회로의 방전 지속 시간이 짧은 반면 비교기에 입력된 전압이 작은 RC 회로의 방전 지속 시간이 길다. 따라서 감지대상전압이 순간적으로 강하된 어느 시각에 비교기에 입력된 2개의 입력 단자 전압의 상대적인 크기가 변하게 되어 비교기가 반전된다. 따라서, 비교기 반전 여부를 기반으로 감지대상전압의 순간적인 강하 여부를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명에서 감지 회로는 구조가 간단하고 레이아웃이 작으며 비용이 낮고 감지 속도가 빠르다.

점화 여부를 감지하는 과정에서 비교기가 반전된 것으로 감지되면, 감지대상전압이 순간적으로 강하된 것으로 판정할 수 있는 바, 즉 도 3 및 도 4에 도시된 시각 T1에 비교기가 반전된 것을 바로 감지할 수 있다. 이에 비하여, 종래 기술에서는 서로 다른 시각의 배터리 전압을 감지하고, 직후 시각의 배터리 전압이 직전 시각보다 높은 것으로 감지되면 점화된 것으로 판단하는데, 이러한 해결수단의 경우, 종래 기술에서 감지된 직후 시각의 배터리 전압이 높다는 것은 점화된 후 배터리 전압이 다시 상승된 시각, 즉 도 3 및 도 4에 도시된 시각 T2 이후를 의미한다. 이로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 비교기 반전은 필연적으로 점화 후 배터리 전압이 다시 상승하기 전에 발생하며, 종래 기술에 비해 본 발명은 보다 적시적으로 점화를 감지할 수 있으며 시효성이 우수하다.

또한, 본 실시예의 회로는 커넥터(15)를 포함할 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 커넥터(15)는 전원으로부터 상기 감지대상전압(V_BATT)을 획득하고 상기 감지대상전압(V_BATT)을 2개의 RC 회로에 입력한다. 본 실시예의 회로가 차량의 점화 여부를 감지하는 경우, 점화 장치의 전원 공급용 전원으로부터 상기 감지대상전압(V_BATT)을 획득해야 한다. 커넥터(15)는 예를 들어 차량의 OBD 인터페이스이다. 여기서, 커넥터(15)의 유형을 설정할 필요가 있다. 또한 본 실시예의 회로는 커넥터(15)와 RC 회로 사이에 설치되어 정전기 및 전자기 간섭을 차단하는 역할을 수행하는 ESD(정전기) 및 EMI(전자기) 보호 회로(16)를 포함할 수도 있다.

본 발명의 제2 실시형태는 순간 전압 강하 감지 회로에 관한 것이다. 제2 실시형태와 제1 실시형태의 주요 차이점은, 본 발명의 제2 실시형태에서 도 6에 도시된 바와 같이, 감지 회로는 2개의 다이오드(VT1, VT2)를 더 포함하고, 다이오드를 통해 감지대상전압을 접수하기 위해 2개의 RC 회로 중 제1 저항의 제1 단자는 2개의 다이오드에 각각 대응되게 연결되는 것이며, 이 점을 제외하고는 제1 실시형태와 대체로 동일하다.

구체적으로, 제1 RC 회로(11)에서 저항(1)의 제1 단자는 다이오드(VT1)의 캐소드에 연결되고, 제2 RC 회로(12)에서 저항(2)의 제1 단자는 다이오드(VT2)의 캐소드에 연결되며; 다이오드(VT1, VT2)의 애노드는 모두 도 6의 ESD 및 EMI 보호 회로(16)에 연결된다. 도 6은 도 5에 기반하여 개선된 것이나 이에 한정되지 않으며, 도 6은 도1 또는 도 2에 기반하여 개선된 것일 수도 있는 바, 즉 커넥터(15) 및 ESD 및 EMI 보호 회로(16)를 설치할 필요 없이, 다이오드(VT1, VT2)의 애노드는 감지대상전압(V_BATT)을 획득하기 위해 전원의 양극에 직접 연결될 수 있다.

본 실시예에서, RC 회로와 감지대상전압(V_BATT)을 출력하는 배터리 전원 사이에 다이오드를 추가함으로써, 백 엔드 전류가 역류하여 배터리 전원을 손상시키는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 전원과 감지 회로 사이의 배선 오류로 인해 본 발명의 감지 회로가 손상되는 것을 피할 수 있으므로 제품 안전성이 크게 향상된다. 여기서, 배선 오류는 예를 들어 전원의 음극을 RC 회로 중 저항(R1)의 제1 단자 및 저항(R2)의 제1 단자에 연결하는 것이다.

본 발명의 제3 실시형태는 순간 전압 강하 감지 회로에 관한 것이다. 제3 실시형태와 제1 또는 제2 실시형태의 주요 차이점은, 본 발명의 제3 실시형태에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 판단 유닛(14)은 또한 점화 장치가 위치한 시스템에서 출력되는 보조 감지 신호(W2)를 수신하고; 판단 유닛(14)은 비교기(13)가 반전되고 또한 보조 감지 신호(W2)가 변경된 것을 감지하면 감지대상전압(V_BATT)이 순간적으로 강하된 것으로 판정한다. 여기서, 보조 감지 신호(W2)는 점화 장치가 점화되기 전과 점화된 후 변화하는 신호이다. 이 점을 제외하고는 제1 또는 제2 실시형태와 대체로 동일하다.

본 실시예에서, 점화 장치가 위치한 시스템은 차량 시스템이고, 보조 감지 신호(W2)는 예를 들어 차량의 속도 제어 신호일 수 있다. 속도 제어 신호의 전압 크기가 판단 유닛(14)에 의해 접수된 전압 크기와 일치되지 않으므로 도 7의 예에서, 상기 감지 회로는 전압 변환 유닛(17)을 더 포함하고; 판단 유닛(14)은 전압 변환 유닛(17)을 통해 보조 감지 신호(W2)를 접수하나 이에 한정되지 않으며, 다른 예에서, 선택된 보조 감지 신호(W2)와 판단 유닛(14)의 전압 크기가 일치되는 경우, 판단 유닛(14)은 보조 감지 신호(W2)를 직접 접수할 수 있다. 또한, 다른 예에서, 실제 응용 장면에 따라 보조 감지 신호(W2)의 구체적인 유형을 선택할 수 있다.

일 예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 전압 변환 유닛(17)은 제3 저항(R5), 제4 저항(R6), 전자 스위치(VT3), 풀업 저항(R7) 및 풀업 전원(VCC)을 포함한다. 구체적으로, 제3 저항(R5)의 제1 단자는 보조 감지 신호(W2)를 접수하고, 제3 저항(R5)의 제2 단자는 제4 저항(R6)의 제1 단자에 연결되며, 제4 저항(R6)의 제2 단자는 접지되고; 전자 스위치(VT3)의 제어 단자는 제4 저항(R6)의 제1 단자에 연결되며, 전자 스위치(VT3)의 제1 도통 단자는 풀업 저항(R7)을 통해 풀업 전원(VCC)에 연결되고 판단 유닛(14)에 연결되며, 전자 스위치(VT3)의 제2 도통 단자는 접지된다. 본 실시예에서, 전자 스위치(VT3)는 예를 들어 트라이오드이고, 전자 스위치(VT3)의 제어 단자, 제1 도통 단자, 제2 도통 단자는 각각 트라이오드의 베이스, 컬렉터 및 이미터이다.

점화되지 않은 경우, 시스템은 보조 감지 신호(W2)를 출력하지 않는데, 이 경우, 전자 스위치(VT3)는 오프 상태이고, 풀업 저항(R7)의 작용으로 인해 전자 스위치(VT3)의 제1 도통 단자는 하이 레벨 신호를 판단 유닛(14)에 출력하며; 상기 하이 레벨 신호는 점화 전 보조 감지 신호(W2)로 간주될 수 있다. 점화 후, 시스템은 보조 감지 신호(W2)를 출력하는데, 이 경우, 전자 스위치(VT3)는 도통되고, 전자 스위치(VT3)의 제1 도통 단자는 로우 레벨 신호를 출력하며, 상기 로우 레벨 신호는 점화 후 보조 감지 신호(W2)로 간주될 수 있다.

따라서, 판단 유닛(14)은 비교기(13)가 반전된 것을 감지하면, 보조 감지 신호(W2)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변하는지 여부를 판단하여, 보조 감지 신호(W2)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변한 것이 감지되면, 감지대상전압이 순간적으로 강하된 것으로 판정하고; 보조 감지 신호(W2)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변한 것이 감지되지 않으면, 감지대상전압이 순간적으로 강하되지 않은 것으로 판정할 수 있다. 다른 예에서, 보조 감지 신호(W2)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변한 것이 점화되었음을 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 보조 감지 신호(W2)가 변화하는 한, 보조 감지 신호(W2)의 구체적인 유형 및 전압 변환 유닛(17)의 구체적인 구조에 따라 결정될 수 있음에 유의해야 한다.

본 실시예에서는 감지대상전압이 순간적으로 강하되었는지 여부의 판정을 돕기 위해 보조 감지 신호(W2)에 대한 감지를 추가함으로써 감지의 정확도를 향상시키고 외부 요인으로 인한 오판정을 피할 수 있다.

본 발명의 제4 실시형태는 상술한 임의의 실시예에 따른 순간 전압 강하 감지 회로를 포함하는 차량 탑재 진단 시스템에 관한 것이다.

본 실시형태는 제1 내지 제3 실시형태 중 어느 하나에 대응되는 시스템 실시예이고, 본 실시형태는 제1 내지 제3 실시형태 중 어느 하나와 협력하여 구현될 수 있음은 쉽게 알 수 있다. 제1 내지 제3 실시형태 중 어느 하나에서 언급된 관련 기술의 세부사항은 본 실시형태에서도 여전히 유효하며, 중복을 줄이기 위하여 여기서 설명을 생략한다. 이와 대응되게, 본 실시형태에서 언급된 관련 기술의 세부사항 역시 제1 내지 제3 실시형태 중 어느 하나에 적용될 수 있다.

11, 12: RC 회로 13: 비교기
14: 판단 유닛

Claims

순간 전압 강하 감지 회로로서,
2개의 RC 회로, 비교기 및 판단 유닛을 포함하되;
각 상기 RC 회로는 제1 저항, 제2 저항 및 에너지 저장 커패시터를 포함하고; 상기 제1 저항의 제1 단자는 감지대상전압을 접수하며, 상기 제1 저항의 제2 단자는 상기 제2 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 제2 저항의 제2 단자는 접지되며; 상기 에너지 저장 커패시터와 상기 제2 저항은 병렬 연결되고; 상기 제2 저항의 제1 단자는 상기 RC 회로의 출력 단자를 구성하며;
2개의 상기 RC 회로의 출력 단자는 상기 비교기의 2개의 입력 단자에 각각 대응되게 연결되고; 상기 비교기의 출력 단자는 상기 판단 유닛에 연결되며,
2개의 상기 RC 회로 중 상기 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항값 비율은 서로 다르고, 상기 에너지 저장 커패시터의 용량은 서로 다르며, 상기 제2 저항과 상기 제1 저항의 저항값 비율이 큰 상기 RC 회로 중 상기 에너지 저장 커패시터의 용량은 작고; 상기 판단 유닛은 적어도 상기 비교기가 반전된 것을 감지하면, 상기 감지대상전압이 순간적으로 강하된 것으로 판정하는 순간 전압 강하 감지 회로.
제1항에 있어서,
상기 감지대상전압은 점화 장치에 전원을 공급하는 배터리 전원에서 출력되는 전압이고,
상기 점화 장치가 점화되면, 상기 감지대상전압은 순간적으로 강하되는 순간 전압 강하 감지 회로.
제2항에 있어서,
상기 판단 유닛은 또한 상기 점화 장치가 위치한 시스템에서 출력되는 보조 감지 신호를 수신하고; 상기 보조 감지 신호는 상기 점화 장치가 점화되기 전과 점화된 후 변화하는 신호이며;
상기 판단 유닛은 상기 비교기가 반전되며 상기 보조 감지 신호가 변한 것을 감지하면, 상기 감지대상전압이 순간적으로 강하된 것으로 판정하는 순간 전압 강하 감지 회로.
제1항에 있어서,
상기 감지 회로는 2개의 다이오드를 더 포함하고, 상기 다이오드를 통해 상기 감지대상전압을 접수하도록, 2개의 상기 RC 회로 중 상기 제1 저항의 제1 단자는 2개의 상기 다이오드에 각각 대응되게 연결되는 순간 전압 강하 감지 회로.
제1항에 있어서,
2개의 상기 RC 회로는 각각 제1 RC 회로 및 제2 RC 회로로 하고;
상기 제1 RC 회로 중 상기 에너지 저장 커패시터는 병렬 연결된 제1 서브 커패시터 및 제2 서브 커패시터를 포함하며, 상기 제1 서브 커패시터의 용량은 상기 RC 회로 중 상기 에너지 저장 커패시터의 용량과 동일하고; 상기 제1 RC 회로 중 상기 제2 저항의 저항값은 상기 제2 RC 회로 중 상기 제2 저항의 저항값과 동일하며, 상기 제1 RC 회로 중 상기 제1 저항의 저항값은 상기 제2 RC 회로 중 상기 제1 저항의 저항값보다 큰 순간 전압 강하 감지 회로.
제3항에 있어서,
상기 감지 회로는 전압 변환 유닛을 더 포함하고;
상기 판단 유닛은 상기 전압 변환 유닛을 통해 상기 보조 감지 신호를 수신하는 순간 전압 강하 감지 회로.
제6항에 있어서,
상기 전압 변환 유닛은 제3 저항, 제4 저항, 전자 스위치, 풀업 저항 및 풀업 전원을 포함하고;
상기 제3 저항의 제1 단자는 상기 보조 감지 신호를 수신하며, 상기 제3 저항의 제2 단자는 상기 제4 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 제4 저항의 제2 단자는 접지되며; 상기 전자 스위치의 제어 단자는 상기 제4 저항의 제1 단자에 연결되고, 상기 전자 스위치의 제1 도통 단자는 상기 풀업 저항을 통해 상기 풀업 전원에 연결되며 또한 상기 판단 유닛에 연결되고, 상기 전자 스위치의 제2 도통 단자는 접지되는 순간 전압 강하 감지 회로.
제7항에 있어서,
상기 전자 스위치는 트라이오드인 순간 전압 강하 감지 회로.
제1항에 있어서,
상기 판단 유닛은 상기 점화 장치가 위치한 시스템의 메인 제어칩인 순간 전압 강하 감지 회로.
차량 탑재 진단 시스템으로서,
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 순간 전압 강하 감지 회로를 포함하는 차량 탑재 진단 시스템.