KR960010391B1 - 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치 - Google Patents

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Abstract

없음.

Description

마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치
제 1 도는 본 발명의 일실시예에 의한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치의 제어블록도,
제 2 도는 본 발명의 일실시예에 의한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치의 상세한 회로도,
제 3 도는 제 2 도의 출력파형도,
제 4 도는 본 발명에 의한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치의 동작순서를 도시한 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
5 : 축전지10 : 정전압수단
20 : 마이크로컴퓨터30 : 데이타측정수단
31, 32 : RC필터40 : 충방전수단
50 : 비교수단60 : 구동수단
본 발명은 마이크로컴퓨터를 사용하여 아날로그 데이타를 디지탈 데이타로 변환하여 와이퍼를 구동하는 와이퍼 구동장치에 관한 것으로, 특히 펄스폭변조(PWM)에 의한 와이퍼 구동용 모터의 속도 및 구동시간 간격을 제어하도록 와이퍼의 선택에 따른 가변저항값의 아날로그 데이타를 마이크로컴퓨터에서 디지탈 데이타로 변환시켜서 와이퍼를 구동하는 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차를 포함한 그밖의 제어장치에 있어서, 아날로그 데이타를 디지탈 데이타로 변환하기 위해서는 별도의 A/D컨버터용 IC를 이용해야 하기 때문에 구성이 복잡하면서도 제조비가 상승한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 간단하면서도 제조비가 저렴한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 비교기의 출력신호가 변환되는 시간을 카운터하여 그 시간값에 따라 와이퍼 구동용 모터의 속도 및 구동시간 간격을 정확하게 제어할 수 있는 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치는 사용자에 의해 선택된 와이퍼의 동작선택시에 변화하는 가변저항값을 데이타로 측정하는 데이타측정수단과, 충·방전신호를 출력하는 충방전수단과, 상기 충방전수단으로부터 출력되는 충·방전신호와 상기 데이타측정수단으로부터 출력되는 아날로그신호를 비교하는 비교수단과, 상기 비교기에서 출력되는 아날로그 신호를 받아서 디지탈 신호로 변환하는 마이크로컴퓨터와, 상기 마이크로컴퓨터로부터 출력되는 제어신호를 받아서 와이퍼 구동용 모터를 구동하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 도 내지 제 2 도에 있어서, 정전압수단(10)은 축전지(5)로부터 직류전원을 받아서 소정의 정전압(Vcc)으로 변환해서 출력하고, 마이크로컴퓨터(20)는 상기 정전압수단(10)으로부터 출력되는 정전압(Vcc)을 인가받아 전체적인 동작을 제어하는 제어신호를 출력하는 것으로써, 이 마이크로컴퓨터(20)에는 후술되는 비교기로부터의 출력신호 즉, 아날로그 신호를 받아 디지탈 데이타를 변환되는 시간을 카운트하는 타이머가 내장되어 있다.
그리고, 데이타측정수단(30)은 사용자에 의해 선택된 와이퍼 구동용 모터(64)의 속도를 아날로그 데이타로 측정하는 것으로써, 이 데이타측정수단(30)은 사용자에 의해 와이퍼 구동용 모터속도의 선택시에 변화하는 저항값을 측정하도록 출력을 조정가능한 가변저항(Vr2)과, 상기 가변저항(Vr2)에 의해 측정된 저항값을 전압으로 환산하도록 일측이 상기 가변저항(Vr2)에 접속되고 타측이 상기 정전압수단(10)에서 인가되는 정전압(Vcc)에 접속되어 있는 풀업저항(R1, R3)과, 상기 풀업저항(R1, R3)에 의해 전압으로 환산된 아날로그 신호에 포함되어 있는 노이즈성분을 필터링하도록 저항(R4) 및 캐패시터(C2)로 이루어진 RC필터부(32)로 구성되어 있다.
또한 도면에 있어서, 충방전수단(40)은 상기 마이크로컴퓨터(20)로부터 출력되는 제어신호를 받아서 충·방전신호를 출력하는 것으로써, 이 충방전수단(40)은 상기 마이크로컴퓨터(20)로부터 출력되는 제어신호에 따라 충전 또는 방전하는 캐패시터(C3)과, 사기 마이크로컴퓨터(20)로부터 출력되는 제어신호가 로우레벨일때에 상기 캐패시터(C3)에 충전된 전압을 방전하는 저항(R6, R7)과, 상기 마이크로컴퓨터(20)로부터 출력되는 제어신호가 하이레벨의 임피던스일때에 정전압수단(10)으로부터의 정전압(Vcc)을 인가받아 상기 캐패시터(C3)를 충전하는 저항(R5)으로 구성되어 있다.
또한, 비교수단(50)은 상기 충방전수단(40)으로부터 출력되는 충전신호와 상기 데이타측정수단(30)으로부터 출력되는 아날로그 신호를 비교해서 그 비교결과를 디지탈 데이타로 변환하여 출력하는 것으로써, 이 비교수단(50)은 상기 충방전수단(40)의 캐패시터(C3)에 충전된 전압신호를 저항(R6)를 통해 비반전단자(+)에서 입력받음과 동시에 상기 데이타측정수단(30)으로부터의 아날로그 신호를 반전단자(-)에서 받아서 이들을 비교하는 비교기(COM1, COM2)로 구성되어 있다.
구동수단(60)은 상기 마이크로컴퓨터(20)로부터의 제어신호를 받아서 와이퍼 구동용 모터(64)를 구동제어하는 것으로써, 이 구동수단(60)은 상기 마이크로컴퓨터(20)의 출력포트(03)에 접속된 바이어스저항(R9)과, 상기 바이어스저항(R9)에 베이스단자가 접속된 트랜지스터(TR2)로 구성되어 있고, 마이크로컴퓨터(20)의 제어신호에 따라 축전지(5)로부터의 직류전원을 인가받아 와이퍼 구동용 모터(64)의 속도나 구동시간 간격을 구동 제어하는 것이다.
이하, 상기와 같이 구성된 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치의 동작 및 그 제어방법을 설명한다.
또한, 운전자에 의해 자동차의 내부 소정위치에 장착되어 있는 와이퍼와샤스위치(도시생략)를 작동하여 운전자가 원하는 와이퍼의 동작조건을 선택하면, 데이타측정수단(30)의 가변저항(Vr2)에서는 상기 와이퍼의 동작선택시에 변화하는 저항값을 측정한다.
그 측정된 저항값은 정전압수단(10)으로부터 인가되는 정전압(Vcc)을 풀업저항(R3)과 함께 분압시킨 다음, RC필터(31)를 통해 그 분압된 아날로그 신호에 포함되어 있는 노이즈성분을 필터링하여 제 3 도(b)에 도시된 파형으로 비교기(COM)의 반전단자(-)에 입력된다.
이때, 마이크로컴퓨터(20)에서는 상기 정전압수단(10)으로부터의 정전압(Vcc)을 인가받아 상기 와이퍼 구동장치의 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어신호를 충방전수단(40)에 출력한다.
이에 따라, 상기 충방전수단(40)에서는 마이크로컴퓨터(20)의 출력단자(O1)에서 출력되는 로우레벨의 제어신호를 받아서 캐패시터(C3)에 충전된 전압을 저항(R6, R7)을 통해 방전한다.
이때, 상기 마이크로컴퓨터(20)에서는 출력단자(O1)에서 출력되는 제어신호를 일정시간동안 로우레벨로 유지하여 상기 충방전수단(40)의 캐패시터(C3)가 완전히 방전되도록 한다.
일정시간이 경과하여 방전이 완료되면, 마이크로컴퓨터(20)에서는 출력단자(O1)로부터 하이 임피던스의 제어신호를 충방전수단(40)에 출력함과 동시에 마이크로컴퓨터(20)에 내장되어 있는 타이머를 클리어시킨다.
이에 따라, 상기 충방전수단(40)의 캐패시터(C3)에서는 마이크로컴퓨터(20)의 출력단자(O1)에서 출력되는 하이 임피던스의 제어신호에 의해 정전압수단(10)으로부터의 정전압(Vcc)을 저항(R5)을 통해 인가받아 충전되기 시작한다.
한편, 상기 마이크로컴퓨터(20)의 내장된 도시하지 않은 타이머는 시간을 카운터하기 위해 +1씩 증가하기 시작한다.
그리고, 상기 캐패시터(C3)에 충전되는 전압신호는 제 3 도(a)에 도시된 파형으로 저항(R6)을 통해 비교기(COM)의 비반전단자(+)에 입력된다.
이에 따라, 상기 비교기(COM1)에서는 캐패시터(C3)에 충전된 전압신호(제 3 도(a)의 파형)를 비반전단자(+)에서 입력받음과 동시에 데이타측정수단(30)으로부터의 아날로그 신호(제 3 도(b)의 파형)를 반전단자(-)에서 입력받아 이들을 비교한다.
상기 비교결과, 상기 비교기(COM1)의 비반전단자(+)에 입력된 충전신호(제 3 도(a)의 파형)가 반전단자(-)에 입력된 아날로그 신호(제 3 도(b)의 파형)보다 작은 경우에는 로우레벨의 디지탈 데이타를 마이크로컴퓨터(20)에 출력하고, 상기 충전신호(제 3 도(a)의 파형)가 아날로그 신호(제 3 도(b)의 파형)보다 큰 경우에는 하이레벨의 디지탈 데이타를 제 3 도(c)에 도시된 파형으로 마이크로컴퓨터(20)에 출력한다.
이때, 상기 마이크로컴퓨터(20)에서는 비교기(COM1)로부터 출력되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하여 상기 디지탈 신호가 로우레벨에서 하이레벨로 변화하는 시간을 카운트하여 그 시간값을 마이크로컴퓨터(20)내의 도시하지 않은 램(RAM)에 저장한다.
상기 램(RAM)에 저장된 시간값에 따라 마이크로컴퓨터(20)에서는 출력단자(O2)를 통해 제어신호를 구동수단(60)에 출력하여 와이퍼 구동용 모터(64)를 구동해서 와이퍼를 구동한다.
예를들어, 상기 램(RAM)에 저장된 시간값이 작으면, 마이크로컴퓨터(20)에서 출력되는 제어신호의 펄스간격(interval)을 작게 하고, 그 시간값이 크면 출력되는 제어신호의 간격(interval)을 크게하든지 임의로 프로그램할 수 있으므로, 와이퍼 구동용 모터(64)의 구동시간을 짧게 하거나 길게 할 수 있다.
다음에, 본 발명에 의한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치의 제어방법에 대하여 제 4 도를 참조하여 상세히 설명한다.
제 4 도는 본 발명에 의한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치의 동작순서를 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 스텝 S1에서는 운전자에 의해 자동차의 내부 소정위치에 장착되어 있는 와이퍼와샤스위치(도시생략)를 작동하여 와이퍼의 동작조건을 선택한다.
이어서, 스텝 S2에서는 데이타측정수단(30)에 의해 상기 와이퍼의 동작선택시에 변화하는 가변저항(Vr2)의 변화를 아날로그 데이타로 측정하고, 스텝 S3에서는 마이크로컴퓨터(20)의 출력단자(O1)에서 출력되는 제어신호를 로우레벨로 함과 동시에 방전시간(tu)을 클리어시킨다.
스텝 S4에서는 상기 마이크로컴퓨터(20)의 출력단자(O1)에서 출력되는 로우레벨의 제어신호를 충방전수단(40)에서 받아 캐패시터(C3)를 방전시킴과 동시에 방전시간(t1)을 +1씩 증가하고, 스텝 S5에서는 상기 +1씩 증가한 방전시간(t1)이 상기 마이크로컴퓨터(20)에 미리 설정되어 있는 일정시간(ts ; 캐패시터(C3)가 완전히 방전할 수 있는 최소시간)보다 작은가를 판별한다.
상기 스텝 S5에서의 판별결과, 방전시간(t1)이 일정시간(ts)보다 작지 않은 경우(No일 경우) 상기 캐패시터(C3)가 완전히 방전된 상태이므로 스텝 S6으로 나아가서 캐패시터(C3)가 충전을 시작하도록 상기 마이크로컴퓨터(20)의 출력단자(O1)에서 출력되는 제어신호를 하이 임피던스로 함과 동시에 디지탈 데이타가 변환하는 시간을 카운터하도록 내장되어 있는 타이머를 클리어시킨다.
이어서, 스텝 S7에서는 상기 마이크로컴퓨터(20)의 출력단자(O1)에서 출력되는 하이 임피던스의 제어신호를 충방전수단(40)에서 받아 캐패시터(C3)가 충전되기 시작함과 동시에 마이크로컴퓨터(20)에 내장된 타이머를 +1씩 증가하고, 스텝 S8에서는 상기 데이타측정수단(30)에 의해 측정된 아날로그 데이타(제 3 도(b)의 파형)과 캐패시터(C3)에 충전된 전압신호(제 3 도(a)의 파형)을 비교수단(50)에서 비교하여 그 비교 결과인 디지탈 데이타를 마이크로컴퓨터(20)의 입력단자(I2)에 출력한다.
그리고, 스텝 S9에서는 상기 마이크로컴퓨터(20)의 입력단자(I2)에 입력된 디지탈 데이타의 값이 1인가를 판별하여, 그 디지탈 데이타값이 1인 경우(Yes일 경우)에는 스텝 S10으로 나아가서 상기 마이크로컴퓨터(20)에 내장되어 있는 타이머의 카운터값은 램(RAM)에 저장한다.
이어서, 스텝 S11에서는 상기 램(RAM)에 저장된 시간값에 따라 마이크로컴퓨터(20)의 출력단자(O3)를 통해 제어신호를 구동수단(60)에 출력하여 와이퍼 구동용 모터(64)를 구동제어해서 와이퍼를 구동시킨다.
상기 설명에 있어서, 가변저항을 사용해서 와이퍼 구동용 모터를 디지탈 데이타로 제어하는 것을 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 가변저항(Vr2) 대신에 서미스터를 적용하면, 자동차의 운전시에 변화하는 냉각수온도, 차내의 온도등에 따라 가변되는 저항값을 측정함으로써 엔진과열이나 차내온도등을 정밀하게 제어할 수도 있다.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치에 의하면, 마이크로컴퓨터와 비교기를 이용하여 자동차의 운전조건에 따라 변화하는 시간을 카운트하여 그 시간값에 따라 와이퍼 구동용 모터의 속도 및 구동시간 간격에 대한 아날로그 데이타를 디지탈 데이타로 변화시키도록 구성되어 있기 때문에 구성이 간단하면서도 제조비가 저렴하다는 뛰어난 효과가 있으며, 또한 상기 비교기의 출력신호가 변화하는 시간을 카운터하여 그 시간값에 따라 와이퍼 구동용 모터의 속도 및 구동시간 간격을 제어하므로, 와이퍼 구동용 모터의 속도 및 구동시간 간격을 정확하게 제어할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 사용자에 의해 선택된 와이퍼의 동작선택시에 변화하는 가변저항값을 데이타로 측정하는 데이타측정수단과, 충·방전신호를 출력하는 충방전수단과, 상기 충방전수단으로부터 출력되는 충·방전신호와 상기 데이타측정수단으로부터 출력되는 아날로그 신호를 비교하는 비교수단과, 상기 비교기에서 출력되는 아날로그 신호를 받아서 디지팔 신호로 변환하는 마이크로컴퓨터와, 상기 마이크로컴퓨터로부터 출력되는 제어신호를 받아서 와이퍼 구동용 모터를 구동하는 구동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 데이타측정수단은 와이퍼 구동용 모터속도의 변화에 따라 변화하는 저항값을 측정하는 가변저항(Vr2)과, 상기 가변저항(Vr2)에 의해 측정된 저항값을 전압으로 환산하는 풀업저항(R3)과, 상기 풀업저항(R3)에 의해 전압으로 환산된 아날로그 신호에 포함되어 있는 노이즈성분을 필터링하는 RC필터부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 충방전수단은 상기 마이크로컴퓨터로부터 출력 제어신호에 따라 충전 및 방전하는 캐패시터(C3)와, 상기 마이크로컴퓨터로부터 출력되는 제어신호가 로우레벨일때에 상기 캐패시터(C3)에 충전된 전압을 방전하는 저항(R6, R7)과, 상기 마이크로컴퓨터로부터의 제어신호가 하이 임피던스일때에 정전압수단으로부터의 정전압(Vcc)을 인가받아 상기 캐패시터(C3)를 충전하는 저항(R5)으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로컴퓨터를 이용한 와이퍼 구동장치.
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