KR910002051B1 - 자동차용 정보제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동차용 정보제어장치

제1도는 본 발명에 따른 전체적인 회로구성도,

제2도는 이그니션키홀조명 및 실내등 제어에 대한 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제3도는 이그니션키를 뽑지 않고 도어를 열고 하차하는 경우 이그니션키를 뽑지 않았다는 경보음을 발생시키는 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제4도는 라이트스위치가 온된 상태에서 하차하기 위해 도어를 열게되는 경우 라이트스위치를 오프시키라는 경보음이 발생되는 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제5도는 이그니션키가 온된 상태에서 시트벨트 미착용시 운전자에게 경보를 발생하는 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제6도는 이그니션키가 온된 상태에서 핸드브레이크를 사용하지 않고 도어를 열고 하차하는 경우 핸드브레이크를 사용하라는 경보를 발생하는 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제7도는 과속운전상태에 대해 경보를 발생시키는 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제8도는 와샤스위치조작에 따라 간헐와이퍼모우터의 작동주기가 변경되는 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제9도는 가변저항에 의해 간혈와이퍼모우터의 작동주기를 변경시키는 기능을 설명하기 위한 특성도,

제10도는 와이퍼모우터제어기능에 따른 와샤모우터연동와이퍼 작도기능을 ㅅ설명하기 위한 타이밍도,

제11도는 간헐와이퍼제어기능중 간헐와이퍼복귀기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제12도는 램프고장진단 및 경보기능에 대한 전원전압과 검출전압간의 데이터값을 나타낸 특성도,

제13도는 이그니션키스위치가 온된 상태에서 열선제어기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제14도는 이그니션키스위치가 오프된 상태에서 파워윈도우모우터의 작동을 설명하기 위한 타이밍도,

제15도는 이그니션키스위치가 온된 상태에서 도어로크 또는 언로크를 자동으로 제어구동하는 기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제16도는 라이트스위치가 온된 상태에서 조명광도제어에 대한 기능을 설명하기 위한 특성도,

제17도는 냉각수 수위검출 및 경보기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제18도는 디젤엔진의 시동성향상을 위한 엔진급속예열방식에 대한 기능을 설명하기 위한 타이민도,

제19도는 자동제동제어기능을 설명하기 위한 타이밍도,

제20도 (a) 내지 제 20도 (d)는 간헐와이퍼모우터의 작동주기변경에 대한 기능을 나타낸 흐름도,

제21도는 정지등과 미등 및 번호등의 고장진단 및 경보기능에 대한 기능을 나타낸 흐름도,

제22도는 방향지시등의 이상유무에 대한 기능을 나타낸 흐름도,

제23도는 조명광도제어에 대한 기능을 나타낸 흐름도,

제24 (a) 또는 제 24도 (b)는 엔진급속예열방식에 대한 기능을 나타낸 흐름도,

제25도 (a)는 자동제동제어장치중 제동기능에 대한 기능을 나타낸 흐름도,

제25도 (b)는 자동제동제어장치중 해제기능에 대한 기능을 나타낸 흐름도,

제25도 (c)는 속도센서고장진단에 대한 기능을 나타낸 흐름도이다.

＊ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력신호부 2 : 전압레벨비교부

3 : 가변저항부 4 : 키셋트

5 : 이그니션키 "ACC" 스위치 6 : 이그니션키스위치

7 : 이그니션키시동스위치 8 : 전원전압

9 : 후진기어스위치 10 : 워터씨­모스위치

11 : 와샤스위치 12 : 간헐와이퍼스위치

13 : 시트벨트스위치 14 : 핸드브레이크스위치

15 : 열선스위치 16 : 클러치스위치

17 : 경사스위치 18 : 키레이스스위치

19 : 메인스위치 20 : 도어록크스위치

21 : 도어언록크스위치 22 : 턴/하차드스위치

23 : 브레이크페달스톱스위치 24 : 라이트스위치

25 : 도어스위치 26 : 속도센서

27 : 번호등 28 : 미등

29, 60 : 정지등 30 : 방향지시등

32 : 계기판조명조정가변저항 33 : 간헐와이퍼주기조정가변저항

34 : 냉각수수위센서 35 : 와이퍼모우터

36 : 글로우릴레이, 글로우플러그 37 : 예열표시등

38 : 열선 39 : 경보등

40 : 냉각수수위경보등 41 : 주차경보등

42 : 도어록크모우터 45 : 정지등고장경보등

46 : 키홀조명등 47 : 실내등

48 : 부저 49 : 해제솔레노이드

50 : 제동솔레노이드 51 : 제동경보등

52 : 미등고장경보등 53 : 번호등고장경보등

54 : 계기판조명등 55 : 쉬프트레지스트

56 : 아날로그­디지탈변환기 57 : 파형정형회로

58 : 와치도그 및 정전압발생기(5V)

59 : 마이크로컴퓨터(마이크로프로세서)

65 : 기어중립스위치 70 : 출력부하구동회로부

71 : 출력부하부 Fu1, Fu2, Fu3 : 퓨우즈

R1~R11 : 저항 R22~R43 : 저항

C1~C8 : 콘덴서 OP1~OP4 : 전압증폭기

Q1~Q22 : 트랜지스터 RY1~RY8 : 릴레이

GP : 글로우플러그.

본 발명은 고정밀도와 고신뢰도를 갖춘 마이크로컴퓨터(마이크로프로세서)를 이용함으로써 자동차의 각종 콘트롤유니트를 단일장치로 집적화시킨 자동차용 정보제어장치에 관한 것이다.

기존의 자동차에서는 각 장치마다 다수의 전자제어부가 단순 조합되어 사용되고 있었는 바, 이 경우 많은 수의 전자제어부가 부착됨으로써 부품개발과 관리, 생산, 조립성 및 장착공간 확보면에서 많은 제약을 받게되고, 전자제어부 각각의 품질균일성과 성능 및 신뢰성 확보에 어려움이 있으며, 부품품질육성시 테스트공수 및 기간이 많이 소요되고, 또한 많은 테스트설비등이 요구된다는 결점이 있었다.

본 발명은 상기한 결점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 고신뢰도와 고정밀도를 갖춘 마이크로컴퓨터에 의해 여러가지 자동차 전자제어부를 하나로 직접화시켜 부품개발기간 및 공수의 절감과 생산성 향상, 조림성 향상, 부품관리의 효율화, 차량에서의 장착공간 확보 및 전기배선처리의 단순화를 기할 수 있고, 또한 집적화된 하나의 전자제어부에 대해 품질관리를 함으로써 품질의 균일성 확보가 용이하며, 부품테스트공수기간 및 테스트설비등의 감축을 도모할 수 있는 자동차용 정보제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용, 효과를 예시도면에 의거 상세시 설명한다.

본 발명은 각 스위치의 온·오프상태에 따라 시스템의 입력상태를 결정하는 입력신호부(1)와, 저항(R39, R40)에 의해 전원전압(8)의 전압레벨상태를 검지하고 번호등(27)과 미등(28), 정지등(29) 및 방향지시등(30)에 인가되는 전압레벨상태를 비교출력하는 전압레벨비교부(2), 자동차 운행상태에 따른 속도를 감지하는 속도센서(26), 이 속도센서(26)에서 출력되는 속도신호를 검출해서 일정한 속도신호파형으로 파형정형하는 파형정형회로(57), 시스템의 소프트웨어 및 하드웨어를 감시제어하고 전원전압(8)의 변동에 관계없이 5V의 정전압을 발생시키는 와치도그 및 정전압발생부(58), 5V의 전원을 인가받아 와이퍼모우터(35)의 작동주기를 변동시키고 계시판조명등(54)의 광도를 조절하는 가변저항부(3), 냉각수 수위상태에 따라 냉각수 수위경보등(40)을 제어하기 위한 신호를 발생시키는 냉각수 수위센서(34), 상기 전압레벨비교부(2)와 가변저항부(3) 및 냉각수 수위센서(34)로부터 입력되는 아날로그신호를 디지탈신호로 변환시키는 아날로그­디지탈변환기(56), 이 아날로그­디지탈변환기(56)의 신호와 상기 입력신호부(1)의 신호를 인가받아 인터페이스로서 작용하는시프트레지스터(55), 상기 파형정형회로(57)와 와치도그 및 정전압발생부(58) 및 시프트레지스터(55)의 디지탈신호를 인가받아 미리 설정된 프로그램에 따라 입력되는 신호를 종합분석하고 그 결과를 출력시키는 마이크로컴퓨터(59), 이 마이크로컴퓨터(59)의 제어신호에 따라 출력부하를 구동시키는 출력부하구동회로(70) 및 이 출력부하구동회로(70)의 제어신호에 따라 선택작동되는 출력부하부(71)로 구성되어 있다.

제1도는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 전체적인 회로도로서, 먼저 제2도의 타이밍도를 참조해서 이그니션홀조명 및 실내등을 제어하는 기능을 설명하면, 야간에 차량이 주차한 후 운전자나 승객이 하차하는 경우나 주차후 다시 승차하는 경우에 이그니션키홀의 위치를 밝혀주는 이그니션키홀조명과 실내등(47)을 일정시간(T1 및 T2)동안 점등시키도록 제어해서 승·하차시의 안전 및 편리성을 제공하기 위한 기능으로, 엔진이 정지된 상태에서 이그니션키를 뽑고, 즉 키레스스위치(18)와 라이트스위치(24)를 오프하고, 헤드램프미등과 계기판 조명등을 소등한 상태에서 도어스위치(25)를 온상태로 하면, 즉 도어를 열면 키레스스위치(18)가 오프상태인 로우레벨신호와 라이트스위치(24)가 오프상태인 로우레벨신호 및 도어스위치(25)가 온상태인 ㄹ로우레베신호가 시프트레지스터(55)를 통해서 마이크로컴퓨터(59)에 입력되고, 이 마이크로컴퓨터(59)가 미리 설정된 프로그램에 따라 입력신호상태를 해독, 판단해서 트랜지스터(Q13, Q14)의 베이스에 미리 설정된 시간(T1, T2)동안 하이레벨신호를 보내 트랜지스터(Q13)를 T1시간동안, 트랜지스터(Q14)를 T2시간동안 도통시켜 트랜지스터(Q13, Q14)의 콜렉터에 연결된 키홀조명등(46)과 실내등(47)을 각각 T1 및 T2시간동안 점등시킨다.

제3도는 이그니션키를 뽑지 않은 상태에서 도어를 열고 하차하는 경우 이그니션키를 뽑지 않았다는 경보음을 발생시키는 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 키레스스위치(18)가 온된 상태에서 도어스위치(25)가 온상태로 되면 키레스스위치(18)가 온상태인 하이레벨신호 및 도어스위치(25)가 온상태인 로우레벨신호가 시프트레지스터(55)를 통해 마이크로컴퓨터(59)에 입력되고, 이 마이크로컴퓨터(59)가 미리 설정된 프로그램에 따라 입력된 신호를 해독 판단해서 트랜지스터(Q15)의 베이스에 하이레벨신호를 인가함으로써 상기 트랜지스터(Q15)를 도통시켜 상기 트랜지스터(Q15)의 콜렉터에 연결된 부저(48)를 공명시킨다. 상기 마이크로컴퓨터(59)내의 프로그램에는 타이밍도에 나타낸 바와 같이 부저(48)의 최대공명시간(Tmax1)이 설정되어 있어서, 도어스위치(25)의 온시간이 최대공명시간(Tmax1)보다 적은 경우에 부저(48) 공명시간이 도어스위치(25)의 온시간과 같으며, 도어스위치(25)의 온시간이 최대공명시간(Tmaxl)보다 큰 경우에는 부저(48)가 최대공명시간(Tmax1)동안만 공명하도록 되어 있다.

제4도는 라이트스위치가 온된 상태에서 하차하기 위해 도어를 열게되는 경우 라이트스위치를 오프시키라는 경보음이 발생되는 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 라이트스위치(24)가 온된 상태에서 도어스위치(25)를 온상태로 하면, 라이트스위치(24)가 온상태인 하이레벨신호 및 도어스위치(25)가 온상태인 로우레벨신호가 시프트레지스터(55)를 통해서 상기 마이크로컴퓨터(59)에 입력되고, 이 마이크로컴퓨터가 미리 설정된 프로그램에 따라 입력된 신호를 해독, 판단해서 트랜지스터(Q15)의 베이스에 하이레벨신호를 인가함으로써 트랜지스터(Q15)를 도통시켜 트랜지스터(Q15)의 콜렉터에 연결된 부저(48)를 공명시킨다. 상기 마이크로컴퓨터(59)내의 프로그램에는 타이밍도에 나타낸 바와 같이 부저(48)의 최대공명시간(Tmax2)이 설정되어 있어서, 도어스위치(25)의 온시간이 최대공명시간(Tmax2)보다 적은 경우에는 부저(48)공명시간이 도어스위치(25)의 온시간과 같으며 도어스위치(25)의 온시간이 최대공명시간(Tmax2)보다 큰 경우에는 부저(48)가 최대공명시간(Tmax2)동안만 공면하도록 되어 있다.

제5도는 이그니션키가 온된 상태에서 시트벨트 미착용시 운전자에게 시트벨트를 착용하라는 경보를 발생하는 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 이그니션키스위치(6)가 온된 상태에서 시트벨트스위치(13)가 오프상태이면 이그니션키스위치(6)가 온상태인 하이레벨신호와 시트벨트스위치(13)가 오프상태인 하이레벨신호가 시프트레지스터(55)를 통해 마이크로컴퓨터(59)에 입력되고, 이 마이크로컴퓨터(59)가 미리 설정된 프로그램에 따라 입력되는 신호를 해독, 판단해서 트랜지스터(Q15)의 베이스에 미리 설정된 시간(Tb)동안 일정주기(Tc)로 하이레벨과 로우레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q15)의 콜렉터에 연결된 부저(48)를 일정주기로 Tb시간동안 단속공명시킴과 더불어 프로그램에 미리 설정된 일정시간 Ta동안 트랜지스터(Q5)의 베이스에 하이레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q5)를 도통시켜 트랜지스터(Q5)의 콜렉터에 연결된 경보등(39)을 점등시키도록 한다.

제6도는 이그니션키가 온된 상태에서 핸드브레이크를 사용하지 않고 도어를 열고 하차하는 경우 핸드브레이크를 사용하라는 경보를 발생하는 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 이그니션키스위치(6)가 온상태로 되고 핸드브레이크스위치(14)가 오프로된 상태에서 도어스위치(25)가 온상태로 되면, 이그니션키스위치(6)가 온상태인 하이레벨신호와 핸드브레이크스위치(14)가 오프상태인 하이레벨신호 및 도어스위치(25)가 온상태인 로우레벨신호가 시프트레지스터(5)를 통해 마이크로컴퓨터(59)에 입력되고, 이 마이크로컴퓨터(59)가 미리 설정된 프로그램에 따라 입력된 신호를 해독, 판단해서 트랜지스터(Q15)의 베이스에 하이레벨과 로우레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q15)의 콜렉터에 연결된 부저(48)를 단독 공명하도록 되어 있다. 또 ㅡㅌ랜지스터(Q5)의 베이스에 하이레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q5)를 도통시키고 트랜지스터(Q5)의 콜렉터에 연결된 경보등(39)을 점등시키도록 되어 있다.

제7도는 과속운전상태에 대해 경보를 발생하는 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 차량주행시 속도를 속도센서(26)에서 검출해서 파형정형회로(57)를 통해 정형된 속도신호파형이 상기 마이크로컴퓨터(59)에 입력되면, 이 마이크로컴퓨터(59)가 입력되는 파형의 주기를 계산하고 현재의 속도를 환산한 결과가 프로그램에 미리 설정된 일정속도(C Km/h)이상이면 트랜지스터(Q15)의 베이스에 하이레벨과 로우레벨신호를 보내 트랜지스터(Q15)를 단속, 구동해서 트랜지스터(Q15)의 콜렉터에 연결된 부저(48)를 공명하도록 되어 있다.

제8도는 와샤스위치조작에 따라 간헐와이퍼모우터의 작동주기가 변경되는 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 이그니션키스위치(6)가 온된 상태에서 간헐와이퍼스위치(12)를 온시키면 프로그램에 의해 설정된 일정한 주기(T)로 와이퍼모우터(35)가 간헐동작을 하게 된다. 이때 타이밍도에 나타낸 바와 같이 와샤스위치(11)를 T4이하로 온하면 와이퍼모우터(35) 휴지기간(T1)이 기억되어 이후 와이퍼모우터(35)는 T3의 주기로 간헐동작을 하게 된다. 이와 같이 와샤스위치(11)를 T4이하로 조작해서 와이퍼모우터(35)의 간헐동작주기를 변경시킬 수 있게 된다.

제9도는 가변저항에 의해 간헐와이퍼의 작동주기를 변경시키는 기능을 설명하기 위한 특성도로서, 이그니션키스위치(6)가 온상태에서 간헐와샤스위치(11)를 온시키면 간헐와이퍼주기조정가변저항(33)의 위치에 따라 프로그램에 의해 정해진 주기로 와이퍼모우터(35)가 간헐작동을 하게된다. 이때 이 와이퍼모우터(35)의 작동주기를 변경시키기 위해 간헐와이퍼주기조정가변저항(33)을 조작하면 간헐와이퍼주기조정가변저항(33)의 위치에서 검출되는 전압에 따라 프로그램에 의해 정의된 간헐시간주기로 O~T(초)만큼 타이밍도에 나타낸 바와 같이 와이퍼모우터간헐작동주기를 변경시킬 수 있게 된다.

여기서 제20도(A) 내지 제20도 (D)는 상기 제 8도와 제 9도에서 설명한 간헐와이퍼모우터의 작동주기 변경에 대한 흐름도로서, 먼저 제 20도 (A)에 있어서 제어플래그(a)와 제어플래그(b) 및 제어플레그(c)를 크리어시킨 상태에서 간헐와이퍼주기조정가변저항(33)에 의해 간헐와이퍼모우터의 작동주기를 변경시키는 방식인지 아닌지를 판단해서 간헐와이퍼주기조정가변저항(33)에 의한 방식이 아니면 (B)상태로 진행해서 제2도 (c)의 흐름도를 수행하고, 간헐와이퍼주기조정가변저항(33)에 의한 방식이면 이후 와샤스위치(11)가 온상태가 아닌가를 판단해서 온상태되면 제20도 (A)의 흐름도를 수행한다.

한편 제20도 (C)에서 와샤스위치(11) T4보다 작으면 이후 제20 (C)에 나타낸 흐름도의 순서대로 수행되고 와샤스위치(11) 온시간이 T4보다 크면 (D)상태로 진행해서 제20도 (D)의 흐름도를 수행하게 된다.

여기서 제어플래그(a)는 간헐와이퍼스위치(12)의 온과 오프상태를 점검하는 플래그로서, 간헐와이퍼스위치(12)가 온상태이면 제어플래그(a)를 "1"상태(즉 세트상태)로 만들고 오프상태이면 제어플래그(a)를 "0"상태(즉 크리어상태)로 만든다. 또 제어플래그(b)는 간헐와이퍼스위치(12)가 온상태에서 와샤스위치(11)의 온상태(즉 온시간이 T4이하의 신호)가 처음 입력된 것인지 아닌지를 점검하는 플래그로서 제어플래그(b)가 "0"상태, 즉 크리어상태이면 처음 입력상태로서 최대작동주기(T1)로 작동하고, 제어플래그(b)가 "1" 즉 세트상태이면 재입력된 상태로 주기(T2)로 작동하다. 또 제어플래그(c)는 와샤스위치(11)의 온상태 또는 오프상태를 점검하는 플래그로서 와샤스위치(11)의 온상태와 오프상태에 따라 제어플래그(C)를 "1"상태(세트상태) 또는 "0"상태(크리어상태)로 만든다.

제10도는 와이퍼모우터(35) 제어기능에 따른 와샤모우터연동와이퍼작동 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 이그니션스위치(6)가 온상태에서 와샤스위치(11)를 주기(T4) 이상으로 온시키면 와샤모우터가 작동하게 되고 와샤스위치(11)가 온된 후 프로그램에 의해 정의된 일정시간(Ta)후부터 와이퍼모우터(35)가 일정시간(Tc)동안 작동하게 된다. 이는 와샤스위치(11)가 온된후 일정시간(Ta)후부터 와이퍼모우터(35)가 작동하여 와샤스위치(11)가 오프된 후 일정시간(Tb)까지 와이퍼모우터(35)가 작동하게 된다.

제11도는 간헐와이퍼제어기능중 간헐와이퍼복귀기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 간헐와이퍼 작동중에 와샤스위치(11)를 주기(T4)이상으로 온시키면 간헐와이퍼작동을 멈추면서 상기 와샤연동와이퍼작동상태로 전환되고, 와샤연동와이퍼작동이 완료되면 즉시 간헐와이퍼작동상태로 복귀하게 된다.

제 12도는 램프고장진단 및 경보기능에 대한 전원전압과 검출전압간의 데이터값을 나타낸 특성도로서, 먼저 정지등(29)의 고장진단 및 경보기능에 대해 설명하면, 자동차 전원전압의 변동과 축전지의 방전, 올터네이터(alternator) 조정전압의 변동 및 많은 부하를 사용할 때 발생하는 전원전압의 변동으로 인한 정지등(29)의 정상과 단선 및 합선상태를 정확히 판단해서 제어할 수 있는 상기 기능은 전원전압(8)의 변동을 점검해서 현재의 전원전압을 검출하기 위한 저항(R39, R40)과 정지등(29)의 정상과 단선 및 합성상태를 정확히 검출하기 위해 구성되어 있는 저항(R2, R6, R29), 부하측의 합선에 의해 회로의 소손방지를 위해 설치된 교환가능한 퓨우즈(Fu2), 정지등(29)의 이상유무를 검출하기 위해 설치된 저항(R2)에 걸리는 미소한 검출전압(VR2)을 증폭하는 전압증폭기(OP3), 상기 저항(R2)에 의해 검출된 전압 및 전압증폭기(OP3)에 의해 증폭된 전압을 마이크로컴퓨터(59)가 해독할 수 있도록 검출된 신호(전류, 전압)를 디지탈신호로 변환시키는 아날로그­디지탈변환기(A/D Converter)(56) 및 검출된 신호를 해독, 연산, 비교, 제어하는 마이크로컴퓨터(59) 및 경보램프(45)에 의해 수행되는 바, 먼저 속도를 줄이기 위해 브레이크페달을 밟으면 브레이크페달과 연동하는 스톱위치(23)가 온상태로 되어 전류가 저항(R2)를 통해서 정지등(29)으로 도통되고 이에 따라 정지등(29)이 점등된다. 이때 정지등(29)의 이상유무를 검출하기 위한 저항(R2)에는 미소전압(VR2)이 걸리게 되고, 이 전압(VR2)은 미소전압이므로 전압증폭기(OP3)를 거쳐 비교증폭된 전아이 아날로그­디지탈변환기(56)로 입력되며, 아날로그­디지탈변환기(56)를 거쳐 변환된 디지탈신호는 마이크로컴퓨터(59)가 해독할 수 있는 신호상태로 되어 마이크로컴퓨터에 입력되게 된다.

여기서 검출된 전압(VR2)은 전원전압(8)의 변동에 의해 변하므로 마이크로컴퓨터(59)에서 부정확한 판단 및 제어를 하게 되는 바, 이와 같은 현상을 방지하기 위해 전원전압(8)의 변동을 검출해서 동일한 부하상태에서 전원전압(8)이 변동함에 따라 전압(VR2)이 변하여도 정지등(29)의 이상유무를 정확히 판단제어할 수 있도록 전원전압(8)에 대한 부하상태검출전압(VR2)을 선형보간방법에 의해 프로그램처리해서 보상할 수 있도록 되어 있다. 여기서 전원전압(8)의 변동검출은 전원전압(8)이 저항(R39, R40)에 의해 분압되고, 저항(R40)에 걸리는 전압(VR40)이 아날로그­디지탈변환기(56)로 입력되며, 아날로그­디지탈변환기(56)를 거쳐 디지탈값으로 변환된 전압이 마이크로컴퓨터(59)에 입력된다. 이 마이크로컴퓨터(59)는 디지탈값으로 변화된 전압의 디지탈신호값을 제12도에 나타난 데이터값으로 선형보간방법에 의해 비교·연산해서 부하의 이상유무를 판단·제어하게 된다. 이어 전원전압(8)의 검출전압(VR40)과 부하상태검출전압(VR2)을 마이크로컴퓨터의 프로그램에 의해 해독·연산한 결과가 제12도의 Y1과 Y2사이, 즉 xxxx 영역에 속하는 경우에는 정지등(29)을 정상상태로 판단해서 마이크로컴퓨터(59)가 트랜지스터(Q12)의 베이스에 "L"신호를 인가해서 트랜지스터(Q12)를 오프시켜 트랜지스터(Q12)의 콜렉터단에 연결된 경보등(45)을 소등하고, 연산결과가 Y2와 Y3사이 즉 oooo 영역에 속하는 경우에는 정지등(29)을 단선상태로 판단해서 마이크로컴퓨터(59)가 트랜지스터(Q12)의 베이스에 "H"신호를 보내 경보등(5)을 점등시키며, 연산결과가 …영역에 속하는 경우에는 정지등(29)을 합선상태로 판단해서 마이크로컴퓨터(59)가 트랜지스터(Q12)의 베이스에 일정주기의 단속신호("H", "L")를 보내 경보등(45)를 점멸시키도록 되어 있다. 또한 정지등(29)이 정상인 경우에도 출력부하부(3)의 보호를 위해 설치한 퓨우즈(Fu2)가 단선되는 경우에도 상기 합선경보를 발하도록 되어 있다.

미등(28)과 번호등(27) 고장진단 및 경보기능에 대해 설명하면, 상기 정지등(29)의 경우와 동일한 방법으로 제어를 수행하는바, 여기서 전원전압(8)의 변동검출은 상기 정지등(29)과 동일하게 저항(R29, R40)에 의해 검출되며 부하의 이상유무도 상기 정지등(29)의 경우와 동일한 방법으로 검출, 처리되며 미등(28)의 경우에는 저항(R3, R7, R24), 번호등(27)의 경우에는 저항(R4, R8, R9)에 의해 전압이 검출된다. 출력부하부(3) 보호용퓨우즈(Fu3) 또한 상기 정지등(29)의 경우와 동일한 역활을 한다. 또한 미등(28)과 번호등(27)의 이상유무를 판단하기 위한 검출전압의 연산결과에 따라 경고등(45)을 제어하는 방식능 상기 정지등(29)의 경우와 마찬가지로 제 12도에 따른다.

한편 제21도는 정지등(29)과 미등(28) 및 번호등(27)의 고장진단 및 경보기능에 대한 흐름도로서, 여기서 제어플래그는 스톱스위치(23)와 라이트스위치(24)의 온상태와 오프상태를 점검하는 플래그이다.

이하 방향지시등(30) 및 하자드(hazard) 경보기능에 대해 설명하며, 본 기능에서는 턴/하자드스위치(22)의 온·오프상태에 따라 상기 번호등(27)과 미등(28) 및 정지등(29)에 대한 설명과 동일한 방법으로 전압을 검출제어하며 방향지스등(30)이 정상인 경우에는 마이크로컴퓨터(59)의 제어에 따라 트랜지스터(Q11) 및 릴레이(RY6)가 90C/M으로 점멸제어되고, 방향지시등(30)이 단선인 경우에는 마이크로컴퓨터(59)의 제어에 따라 트랜지스터(Q11) 및 릴레이(RY6)가 160C/M으로 점멸제어되도록 되어 있다. 한편 제22도는 방향지시등의 이상유무에 대한 흐름도로서, 여기서 제어플래그는 턴/하자드스위치(22)의 온·오프상태를 점검하는 플래그이다.

제13도는 이그니션키스위치가 온된 상태에서 열선제어기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 이그니션키스위치(6)가 온된 상태에서 열선스위치(15)를 온시키면 프로그램에 의해 정해진 시간동안 열선(38)에 전원을 공급해서 유리면의 서리·습기등을 제거할 수 있는 타이머 기능을 갖춘 장치인 바, 여기서 열선스위치(15)를 한번 작동시키면 마이크로컴퓨터(59)에서 시프트레지스터(55)를 통해서 열선스위치(15) 온상태인 로우레벨신호가 입력되어 미리 설정된 프로그램에 따라 입력신호를 해독, 판단해서 타이밍도에 나타낸 바와 같이 트랜지스터(Q4)의 베이스에 하이레벨신호를 보내 트랜지스터(Q4)를 도통시키고 콜렉터단에 연결된 릴레이(RY2)를 작동시켜 열선(38)에 프로그램에 의해 설정된 시간(TH)동안 전원을 공급한다. 또한 설정된 시간(TH)만큼 열선(38)에 전원이 공급되는 동안 열선스위치(38)를 재조작하면 마이크로컴퓨터(59)의 프로그램에 의해 트랜지스터(Q4)의 베이스에 로우레벨신호를 보내 릴레이(RY2)를 오프시켜 열선(38)에 전원공급을 중단해서 운전자의 실수에 의한 계속적인 전원공급으로 인한 차량의 화재위험을 방지할 수 있게 된다.

제14도는 이그니션스위치가 오프된 상태에서 파워윈도우모우터의 작동을 설명하기 위한 타이밍도로서, 종래의 장치는 이그니션스위치(6)가 오프상태에서는 파워윈도우스위치를 작동시켜도 파위윈도우모우터(44)에는 전원이 차단되어 있는 상태이므로 작동이 되지 않았으나, 본 발명에서는 이그니션키스위치(6)가 온상태에서 오프상태로 되는 경우의 신호 즉 하이레벨에서 로우레벨로 바뀌는 신호를 마이크로컴퓨터(59)가 기억하고 있는 상태에서 파워위도우스위치를 온시키면 프로그램에 의해 트랜지스터(Q10)의 베이스에 프로그램에 미리 설정된 시간(TP)동안 하이레벨신호를 보내 트랜지스터(Q10)를 도통시키고 콜렉터단에 연결된 릴레이(RY5)를 작동시켜 파워윈도우모우터(44)를 일정시간(TP)동안 동작시키도록 되어 있다.

제15도는 이그니션키스위치가 온된 상태에서 도어록크 또는 언로크를 자동으로 제어구동하는 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 이그니션키스위치(6)가 온상태에서 도어록크스위치(20)의 온·오프신호 및 도어언로크스위치(21)의 온·오프신호에 따라 프로그램에 미리 설정된 시간(T1)만큼 도어로크모우터(42, 43)를 구동해서 도어록크 또는언록크를 자동으로 제어구동하는 기능으로, 이는 시프트레지스터(55)를 통해서 도어록크스위치(20)가 온상태인 하이레벨신호 및 도어언록크스위치(21)가 오프상태인 로우레벨신호를 마이크로컴퓨터(59)가 인가받아 미리 설정된 프로그램에 따라 해독·판단해서 트랜지스터(Q9)의 베이스에 타이밍도에 나타낸 바와 같은 미리 설정된 시간(T2)동안 하이레벨신호를 보내 트랜지스터(Q9)를 도통시키고 트랜지스터(Q9)의 콜렉터단에 연결된 릴레이(RY4)를 작동시켜 도어록크모우터(42, 43) 및 릴레이(RY3)를 통해서 전원이 인가되어 도어록크모우터(42, 43)가 작동해서 도어가 언록크 상태로 되고, 또한 도어록크스위치(20)가 오프상태이고 도어언록크스위치(21)가 오프상태에서 속도센서(26)로부터 입력되는 차속신호가 일정속도(VD Km/h)이상으로 되면 마이크로컴퓨터(59)로부터 입력되는 신호를 해독·판단해서 미리 설정된 프로그램에 따라 트랜지스터(Q8)의 베이스에 일정시간(T2)동안 하이레벨신호를 보내 트랜지스(Q8)을 도통시키고 콜렉터단에 연결된 릴레이(RY3)를 작동시킴에 따라 파어윈도우모우터(42, 43)를 작동시켜 속도에 따라 자동으로 도어를 록크할 수 있게 된다.

제16도는 라이트스위치가 온된 상태에서 조명광도제어에 대한 기능을 설명하기 위한 특성도로서, 계기판조명조정가변저항(32)의 저항변화에 따른 전압변화를 감지해서 검출전압에 따라 프로그램에 미리 설정된 방식으로 계기판조명등(54)의 광도를 조절하는 기능으로, 이는 라이트스위치(24)가 온상태인 하이레벨신호가 시프트레지스터(55)를 통해서 마이크로컴퓨터(55)에 입력되고 계기판조명조정가변저항(32)에서 검출되는 전압이 저항(R41)과 아날로그­디지탈변환기(56) 및 쉬프트레지스터(55)를 통해 마이크로컴퓨터(59)에 입력되면, 마이크로컴퓨터(59)가 미리 설정된 프로그램에 따라 라이트스위치(24) 신호 및 디지탈신호로 변환된 가변저항의 저항값을 해독·판단해서 트랜지스터(Q21)에 하이레벨과 로우레벨의 듀티(duty)출력을 인가해서 콜렉터단에 연결된 계기판조명등(54)을 듀티제어하여 계기판조명등(54)의 광도를 조절할 수 있게 된다.

여기서 듀티출력은 주기(T1)에 대한 온상태시간의 비로서 책정된다.

한편 제23도는조명광도제어에 대한 흐름도로서, 여기서 제어플래그는 라이트스위치(24)의 온상태와 오프상태를 점검하는 플래그이다.

제17도는 냉각수 수위검출 및 경보기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 냉각수 수위센서(34)에 걸리는 전압을 감지해서 냉각수가 부족한 경우, 즉 검출전압이 하이레벨인 경우에는 냉각수수위경보등(40)을 점등시키고, 냉각수수위가 높은 경우, 즉 검출전압이 로우레벨인 경우에는 냉각수수위경부등(40)을 소등시키는 기능으로, 이와 같은 검출전압은 아날고르­디지탈변환기(56)를 거쳐 마이크로컴퓨터(59)에 입력되어 마이크로컴퓨터(59)가 신호를 해독·판단해서 제어하게 되는 바, 이때 마이크로컴퓨터(59)는 냉각수 수위센서(34)로부터 입력되는 신호가 제 17도에 나타난 바와 같이 프로그램에 미리 설정된 일정시간(TW)동안 동일신호가 입력되는 경우 트랜지스터(Q6)를 온 또는 오프해서 냉각수수위경보등(40)을 점등 또는 소등할 수 있게 된다.

제 18도느 디젤엔진의 시동성향상을 위한 엔진급속예열방식에 대한 기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 이그니션키스위치(6)를 온시키면 마이크로컴퓨터(59)가 스프트레지스터(55)를 통해 입력된 이그니션키스위치(6)의 온상태 신호를 읽고, 해독·판단해서 프로그램에 미리 설정된 방식으로 제 18도에 나타난 바와 같이 트랜지스터(Q2)의 베이스에 하이레벨신호를 미리 설정된 시간(TG)동안 인가해서 트랜지스터(Q2)를 도통케함에 따라 콜렉터에 연결된 글로우플러그릴레이(RY7)가 작동해서 글로우플러그(GP)에 전원이 인가되어 급속예열을 할 수 있게 된다. 이때 트랜지스터(Q2)의 도통시간 즉, 글로우플러그(GP)에 전압이 인가되는 시간(TG)은 전원전압(8)의 변동에 따라 달라지는 바, 전원전압(8) 검출저항(R40)에 걸리는 전압(VR40)이 아날고르­디지탈변환기(56)를 통해서 마이크로컴퓨터(59)에 입력되면 마이크로컴퓨터(59)가 전원전압(8)의 디지탈신호값을 해독해서 제 18도에 나타낸 바와 같이 설정된 전원전압(8)에 대한 글로우플러그(GP) 전원인가시간(TG)을 결정, 판단해서 트랜지스터(Q2)로 하이레벨신호를 보낸다. 또한 이때 마이크로컴퓨터(59)가 트랜지스터(Q3)에 프로그램에 미리 설정된 시간(TP)동안 하이레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q3)를 도통하게 하고 콜렉터단에 연결된 예열표시등(37)을 점등시켜 예열중임을 운전자에게 알리는 기능이 있으며 이후 이그니션키시동스위치(7)를 온시키면 엔진이 시동되고 이그니션키스위치(6)은 온시점부터 일정시간(TG)이 프로그램에 설정된 시간(TK)이하인 경우 시간(TG)에서 시간(TK)까지 트랜지스터(Q2)를 전원전압(8)에 따라 설정된 시간으로 온·오프해서 안정된 연소를 할 수 있도록 하며, 이그니션시동스위치(7)가 오프된 상태에서 워터써모스위치(10)가 온, 즉 20~40도C 이하인 경우에는 프로그램에 미리 설정된 시간(TAG)동안 트랜지스터(Q2)를 온·오프할 수 있다.

한편 이그니션키시동스위치(7)를 온하였으나 시동이 걸리지 않는 경우에도 프로그램에 미리 설정된 시간인 0~300초 동안 재시동을 위해 이그니션키스위치(6)ㅡㄹ 오프하면 제18도에 나타난 바와 같이, 이그니션키스위치(6)가 오프에서 온할 때까지의 시간(TSF)에 따라 트랜지스터(Q2)를 온하는 시간(TSR)이 결정되어 트랜지스터(Q2)를 일정시간(TSR)동안 도통시켜 글로우플러그(GP)에 전원을 인가시킴으로써 엔진예열이 이루어지게 할 수 있다.

한편 제24도 (A) 또는 제24도 (B)는 엔진급속예열방식에 대한 기능을 나타낸 흐름도로서, 여기서 제어플래그는 이그니션키스위치(6)와 이그니션키시동스위치(7)의 온·오프상태를 점검하는 플래그이다.

제19도는 자동제동제어기능을 설명하기 위한 타이밍도로서, 본 기능은 자동차의 운전상태 즉, 입력조건에 따라 제동솔레노이드(50)와 해제솔레노이드(49) 및 속도센서(26)의 고장탐지 및 경보등(51)을 마이크로컴퓨터(59)의 프로그램에 의해 처리제어된 자동제동제어장치의 전자제어회로 및 제어방식으로서, 전원전압(8)과 연결된 이그니션키스위치(6)와 메인스위치(19)가 온된 상태에서 클러치스위치(16)와 스톱스위치(23)가 온상태이고 경사스위치(17), 또는 기억중립스위치(65), 또는 후진기어스위치(9)가 온된 조건에서 속도센서(26)의 회전수가 A rpm 이하로 되면 마이크로컴퓨터(59)가 시프트레지스터(55)로 통해 입력된 신호를 미리 설정된 프로그램에ㅐ 따라 해독·연산제어에서 일정시간(Tα) 지연후 트랜지스터(Q17)에 하이레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q17)를 도통시킴에 따라 트랜지스터(Q17)의 콜렉터단에 연결된 제동솔레노이드(50)에 전류가 흘러 제동상태로 되는 바, 이때 트랜지스터(Q17)의 제어신호는 상기 조건에서 하이레벨로 되고 상기 조건해제시 로우레벨신호를 출력해서 해제솔레노이드(49) 작동신호입력전까지 제동상태를 유지하게 된다. 이때(상기 조건만족시) 미리 설정된 프로그램에 따라 마이크로컴퓨터(59)가 트랜지스터(Q18)를 일정주기로 단속(H-L)해서 트랜지스터(Q18)의 콜렉터에 연결된 제동표시등(51)을 일정주기로 점멸케하여 운전자에게 제동상태를 알려주고, 전원전압(8)과 연결된 이그니션키스위치(6)와 메인스위치(19)가 온된상태에서 기어중립스위치(65)가 오프, 클러치스우치(16)가 오프 및 속도센서(26)에서 검출되는 속도 즉 회전수가 B rpm 이하이거나 이그니션키스위치(6)가 온상태에서 메인스위치(19)를 오프하는 경우나 이그니션키스위치(6)를 오프하고 핸드브레이크스위치(14)를 온하는 경우에는 시프트레지스터(55)를 통해 입력된 신호를 내장된 마이크로컴퓨터(59)가 소정의 프로그램에 따라 해독·연산·제어해서 미리 설정된 시간(TR)동안 하이레벨제어출력을 트랜지스터(Q16)의 베이스에 인가해서 트랜지스터(Q16)를 일정시간(TR)동안 도통시킴으로써 해제솔레노이드(49)에 일정시간동안 전류를 흐르게 하여 해제상태를 만들어 주며, 이때 즉, 상기 조건만족시 마이크로컴퓨터(59)가 프랜지스터(Q18)의 베이스에 로우레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q18)를 오프상태로 만들어 트랜지스터(Q18)의 콜렉터단에 연결된 제동경보등(51)를 완전소등하여 제동상태가 해제되었음을 운전자에게 알려주게 된다. 이때, 해제상태가 만족되면 마이크로컴퓨터(59)가 트랜지스터(Q22)의 베이스에 로우레벨신호를 인가해서 트랜지스터(Q22)가 오프상태로 되고 트랜지스터(Q22)의 콜렉터에 연결된 정지등(60) 구동릴레이(RY8)가 오프됨으로써 정지등(60)이 소등되도록 된다. 전원전압(8)과 연결된 이그니션키스위치(6)와 메인스위치(19)가 온상태에서 클러치스위치(16)를 오프, 즉 클러치를 밟은 상태, 기어중립스위치(65)가 오프 즉, 기어를 넣은 상태에서 속도센서(26)에서 검출되는 속도신호 즉 회전수가 프로그램에 미리 설정된 일정 RPM 이하로 프로그램에 의해 설정된 일정시간(Tβ)동안 속도신호가 입력되지 않는 경우 마이크로컴퓨터(59)가 미리 설정된 프로그램에 따라 상기 신호를 해독·분석해서 트랜지스터(Q18)를 일정한 방식으로 단속(H-L)하여 트랜지스터(Q18)의 콜렉터단에 연결된 제동표시등(51)을 일정주기 및 방식으로 단속·점멸해서 속도센서(26)의 고장을 운전자에게 경보하게 된다.

한편 제25도 (A)는 입력신호상태에 따른 속도센서(26)의 회전수가 A rpm 이하일 경우 제동기능에 대한 흐름도이고, 제25도 (B)는 입력신호상태에 따른 속도센서(26)에서 검출되는 회전수가 B rpm 이하이거나 이그니션키스위치(6)가 온상태에서 메인스위치(19)를 오프하는 경우나 이그니션키스위치(6)를 오프하고 핸드브레이크스위치(14)를 온하는 경우 해제기능에 흐름도이며, 제27도 (C)는 입력신호상태에 따라 제동표시등(51)을 점멸시키는 속도센서(26)의 고장진단에 대한 흐름도이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 고신뢰도와 고정밀도를 갖춘 마이크로컴퓨터를 이용해서 자동차에 장착된 많은 수의 전자제어부를 하나로 집적화하여 부품개발 기간 및 공수의 절감, 생산성 향상, 조립성 향상, 부품관리의 효율화, 차량에서의 장착공간 확보 및 전기배선처리의 단순화를 기할 수 있어서 자동차 시간 제어장치에 대해 소형다기능화, 고정밀제어, 품질의 균일성 확보, 부품관리의 용이성, 원가절감등을 기할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 각 스위치의 온·오프상태에 따라 시스템의 입력상태를 결정하는 입력신호부(1)와, 저항(R39, R40)에 의해 전원전압(8)의 전압레벨상태를 검지하고 번호등(27)과 미등(28), 정지등(29) 및 방향지시등(30)에 인가되는 전압레벨상태를 비교출력하는 전압레벨비교부(2), 자동차 운행상태에 따른 속도를 감지하는 속도센서(26), 이 속도센서(26)에서 출력되는 속도신호를 검출해서 일정한 속도신호파형으로 파형정형하는 파형정형회로(57), 시스템의 소프트웨어 및 하드웨어를 감시제어하고 전원전압(8)의 변동에서 관계없이 5V의 정전압을 발생시키는 와치도그 및 정전압발생부(58), 5V의 전원을 인가받아 와이퍼모우터(35)의 작동주기를 변경시키고 계기판조명등(54)의 광도를 조절하는 가변저항부(3), 냉각수 수위상태에 따라 냉각수 수위경보등(40)을 제어하기 위한 신호를 발생시키는 냉각수 수위센서(34), 상기 전압레벨비교부(2)와 가변저항부(3) 및 냉각수 수위센서(34)로부터 입력되는 아날로그신호를 디지탈신호로 변환시키는 아날로그­디지탈변환기(56), 이 아날로그­디지탈변환기(56)의 신호와 상기 입력신호부(1)의 신호를 인가받아 인터페이스로서 작용하는 시프트레지스터(55), 상기 파형정형회로(57)와 와치도그 및 미리 설정된 프로그램에 따라 입력되는 신호를 종합분석하고 그 결과를 출력시키는 마이크로컴퓨터(59), 이 마이크로컴퓨터(59)의 제어신호에 따라 출력부하를 구동시키는 출력부하구동회로(7) 및 이 출력부하구동회로(70)의 제어신호에 따라 선택작동되는 출력부하부(71)로 구성되는 것을 특지으로 하는 자동차용 정보제어장치.

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