KR101833873B1 - Input circuit of door signal of a car - Google Patents
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Abstract
본 발명의 차량용 도어 신호의 입력 회로는 기계식 스위칭 방식을 갖는 종래와는 달리 전자식 스위칭 방식을 적용함으로써, 내구성, 정확한 동작 특성 및 동작 속도를 향상시키고, 추가로 필터회로를 설계하여, 노이즈에 의한 신호 오류를 방지한다. 더 나아가, 레벨 쉬프트 기능이 추가됨으로써, 다양한 회로의 입력단 측 회로에 적용될 수 있다.The input circuit for a vehicle door signal of the present invention is improved in durability, accurate operation characteristics and operating speed by applying an electronic switching system unlike the conventional one having a mechanical switching system, further designing a filter circuit, Prevent errors. Furthermore, by adding a level shift function, it can be applied to input circuit of various circuits.
Description
본 발명은 차량용 도어 신호 입력 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자동차의 도어 락 또는 언락 신호를 입력받아서 전자 제어 유닛 쪽으로 전달하는 차량용 도어 신호의 입력회로에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a door signal input circuit for a vehicle, and more particularly, to an input circuit for a door signal for a vehicle that receives a door lock or unlock signal of an automobile and transfers the signal to the electronic control unit.
도 1은 종래의 차량용 도어 신호의 입력 회로를 보여주는 도면이다.1 is a view showing an input circuit of a conventional door signal for a vehicle.
도 1을 참조하면, 종래의 차량용 도어 신호의 입력 회로는 사용자의 물리적인 조작에 따라 제1 단자(10)와 제2 단자(12) 사이에서 스위칭하는 스위치(SW1)와, 상기 제1단자(10)에 연결된 제1 저항(R1)과, 상기 제2단자에 연결된 제2 저항(R2)과, 상기 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)에 동시에 연결되는 입력포트(P1)가 구비된 전자 제어 유닛(20)을 포함하여 구성됨으로써, 상기 입력 포트(P1)를 효율적으로 사용할 수 있다Referring to FIG. 1, a conventional vehicle door signal input circuit includes a switch SW1 for switching between a
그런데 종래의 차량용 도어 신호의 입력 회로에 사용되는 스위치(SW1 또는 SW2)는 기계적인 스위치로서, 빈번하게 작용하는 물리적인 힘으로 인해 기계적 손상에 취약하고, 그 동작 속도 및 정확성이 떨어진다.However, the switch SW1 or SW2 used in the input circuit of the conventional door signal for a vehicle is a mechanical switch, which is susceptible to mechanical damage due to frequent physical force, and its operating speed and accuracy are poor.
또한, 종래의 차량용 도어 신호의 입력 회로는 내부회로에서 사용하는 전압보다 높은 전압(10V ~ 20V)을 입력받는다. 마이크로 컨트롤 유닛의 동작전압은 상기 전압보다 훨씬 낮은 전압에서 동작하기 때문에 상기 입력 회로를 통해 전달되는 전압을 마이크로 컨트롤 유닛에서 사용가능한 전압으로 변환하는 별도의 회로 설계가 불가피하다. 이에, 회로 복잡성 및 제조 비용의 상승을 유발한다.Further, the input circuit of the conventional door signal for vehicle receives a voltage (10 V to 20 V) higher than the voltage used in the internal circuit. Since the operation voltage of the micro control unit operates at a voltage much lower than the above voltage, it is inevitable to design a separate circuit for converting the voltage transmitted through the input circuit to a voltage usable in the micro control unit. This causes an increase in circuit complexity and manufacturing cost.
또한, 종래의 차량용 도어 신호의 입력 회로는 기계적 스위치를 이용하기 때문에 외부에서 유입되는 노이즈에 대한 고려가 없다.
In addition, since the input circuit of the conventional door signal for vehicles uses a mechanical switch, no consideration is given to noise introduced from the outside.
따라서, 본 발명의 목적은 기계적 스위치의 특성으로 인한 각종 문제점과 외부로부터 유입되는 노이즈를 제거할 수 있는 차량용 도어 신호의 입력 회로를 제공하는 데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an input circuit for a vehicle door signal capable of eliminating various problems caused by the characteristics of a mechanical switch and noise introduced from the outside.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 차량용 도어 신호의 입력 회로는, 제1 전압 레벨의 도어 신호를 입력받는 제1 입력단자와, 상기 제1 전압 레벨과 다른 제2 전압 레벨을 갖는 기준전압을 입력받는 제2 입력단자 및 상기 제1 입력 단자에 역방향으로 연결된 제너 다이오드를 통해 상기 도어 신호를 입력받는 제어 단자와, 상기 제2 입력단자와 연결되는 입력단자 및 상기 제어 단자를 통해 입력받은 도어 신호에 따라 턴 온되어 상기 기준전압을 레벨 쉬프트된 상기 도어 신호로서 출력하는 출력단자를 갖는 스위칭 소자를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an automotive door signal input circuit comprising: a first input terminal receiving a door signal of a first voltage level; and a second input terminal receiving a reference voltage having a second voltage level different from the first voltage level A control terminal receiving the door signal through a second input terminal and a zener diode connected to the first input terminal in a reverse direction, an input terminal connected to the second input terminal, and a door signal input through the control terminal, And a switching element having an output terminal that is turned on and outputs the reference voltage as the level-shifted door signal.
본 발명에 의하면, 도어 신호의 입력 회로를 기존의 기계식 스위치에서 전자식 스위치로 설계함으로써, 그 동작 속도를 향상시키고, 또한 단순한 스위칭 기능만을 제공하는 것이 아니라 뒷단의 내부 회로에서 처리 가능한 전압레벨로 입력 신호를 레벨 쉬프트할 수 있으므로, 다양한 차량 내 회로에 적용할 수 있다. 또한, 커패시터의 추가 설계가 용이하므로, 외부 노이즈를 용이하게 필터링할 수 있다.
According to the present invention, by designing an input circuit of a door signal with an electronic switch in a conventional mechanical switch, it is possible to improve the operation speed thereof and to provide not only a simple switching function, Can be level-shifted, so that it can be applied to various in-vehicle circuits. Further, since the additional design of the capacitor is easy, external noise can be easily filtered.
도 1은 종래의 차량용 도어 신호의 입력 회로를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 신호의 입력 회로를 보여주는 회로도이다.1 is a view showing an input circuit of a conventional door signal for a vehicle.
2 is a circuit diagram showing an input circuit for a vehicle door signal according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 신호의 입력 회로를 보여주는 회로도이다.2 is a circuit diagram showing an input circuit for a vehicle door signal according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 신호의 입력 회로(100)는 기계식 스위칭 방식을 갖는 종래와는 달리 전자식 스위칭 방식을 적용함으로써, 내구성, 정확성 및 동작 속도를 향상시키고, 추가로 필터회로를 설계하여, 노이즈에 의한 신호 오류를 방지한다. 더 나아가, 레벨 쉬프트 기능이 추가됨으로써, 다양한 회로의 입력단 측 회로에 적용될 수 있어, 그 적용분야에 제한이 없다. 다만, 본 명세서서에서는 설명의 이해를 돕기 위해, 차량 도어 신호를 입력받는 입력회로에 한정하여 설명하는 것일 뿐, 본 발명이 차량 도어 신호를 입력받는 입력회로에 적용되는 것으로 한정되는 것은 아니다.2, an
구체적으로 상기와 같은 전자식 스위칭 기능, 레벨 쉬프트 기능 및 필터 기능을 구현하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 신호의 입력 회로(100)는 제1 입력단자(IN1), 스위칭 소자(T), 제2 입력단자(IN2), 필터회로(110) 및 출력 단자(OUT)를 포함한다. Specifically, in order to implement the electronic switching function, the level shift function, and the filter function, the
제1 입력단자(IN1)는 제1 전압 레벨(예컨대, 10 ~ 12V)을 갖는 도어 락/언락 신호(이하, 도어 신호라 함)를 입력받고, 제1 노드(N1)를 통해 상기 도어 신호를 스위칭 소자(T)의 베이스 단자로 전달한다. 여기서, 제1 노드(N1)와 상기 스위칭 소자(T)의 베이스 단자는 직렬 연결된 제너 다이오드(ZD)와 제1 저항(R1)을 통해 연결된다. 또한, 상기 제1 노드(N1)는 어레스터(102: arrester)를 통해 접지 연결되어, 상기 제1 입력 단자(IN1)를 통해 유입되는 과전압이 내부로 흘러들어가는 것을 차단한다.The first input terminal IN1 receives a door lock / unlock signal (hereinafter, referred to as a door signal) having a first voltage level (for example, 10 to 12V) and receives the door signal via the first node N1 To the base terminal of the switching element (T). The first node N1 and the base terminal of the switching element T are connected through a first resistor R1 and a zener diode ZD connected in series. Also, the first node N1 is grounded through an
스위칭 소자(T)는 상기 베이스 단자를 통해 입력되는 상기 도어 신호에 응답하여 스위칭하는 구성으로서, 제4 노드(N4)를 통해 상기 제2 입력단자(IN2)와 연결되는 이미터 단자와 제5 노드(N5)를 접지와 연결되는 컬렉터 단자를 갖는다.The switching element T is configured to switch in response to the door signal input through the base terminal. The switching element T has an emitter terminal connected to the second input terminal IN2 via a fourth node N4, And a collector terminal connected to the ground (N5).
상기 제4 노드(N4)를 통해 베이스 단자와 연결되는 제2 입력단자(IN2)는 상기 도어 신호를 내부 회로 즉, 마이크로 컨트롤러 유닛에서 처리 가능한 전압으로 레벨쉬프트 하기 위하여, 상기 도어 신호의 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨을 갖는 기준 전압을 입력받는다. 상기 제2 입력단자(IN2)는 입력받은 제2 전압 레벨의 기준 전압을 제4 노드 및 제3 저항(R3)을 통해 상기 스위칭 소자(T)의 이미터 단자로 전달한다. A second input terminal IN2 connected to the base terminal through the fourth node N4 is connected to the first node N2 to level shift the door signal to a voltage that can be processed by the internal circuit, And a reference voltage having a second voltage level lower than the reference voltage. The second input terminal IN2 transfers a reference voltage of the second voltage level inputted to the emitter terminal of the switching element T through the fourth node and the third resistor R3.
필터 회로(110)는 외부에서 유입되는 노이즈를 필터링하는 회로로서, 상기 스위칭 소자(T)의 베이스 단자와 컬렉터 단자 사이에 연결된다. 구체적으로, 상기 필터 회로(110)는 제1 커패시터(C1), 제4 저항(R4), 제5 저항(R5) 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다. 제1 커패시터(C1)는 제1 저항(R1)과 스위칭 소자(T)의 베이스 단자 사이의 제3 노드(N3)와 접지를 연결한다. 제4 저항(R4)은 상기 스위칭 소자(T)의 컬렉터 단자와 연결된 제5 노드(N5)와 접지를 연결한다. 제5 저항(R5)은 상기 제5 노드(N5)와 제6 노드(N6)를 연결하며, 상기 제2 커패시터(C2)는 상기 제6 노드(N6)와 접지를 연결하여, 상기 제4 저항(R4)과 병렬연결된다. The
출력 단자(OUT)는 상기 제6 노드(N6)와 연결되어, 상기 제6 노드(N6)를 통해 상기 기준 전압을 레벨 쉬프트된 도어 신호로서 입력받고, 상기 기준 전압을 마이크로 컨트롤러 유닛으로 전달한다. The output terminal OUT is connected to the sixth node N6, receives the reference voltage as the level-shifted door signal through the sixth node N6, and transmits the reference voltage to the microcontroller unit.
이와 같이, 본 발명은 단순한 기계적인 스위치에 의해 입력신호를 받아서 처리하리 하는 종래와는 달리 기계식 스위치의 문제점을 보완하고, 또한 레벨 쉬프트(level shift)도 하기 위해 스위칭 소자(T)을 이용한 전자식 스위칭 방식을 이용한다. As described above, unlike the prior art in which an input signal is received and processed by a simple mechanical switch, the present invention solves the problem of a mechanical switch and also provides an electronic switching function using a switching element T for level shifting Method.
본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 신호의 입력 회로의 동작과정을 설명하면 다음과 같다. The operation of the input circuit for a vehicle door signal according to an embodiment of the present invention will now be described.
먼저, 로우 레벨(Low level)의 도어 신호가 입력되면, 제2 입력 단자(IN2) 쪽에서 흐르는 전류가 제2 저항(R2)을 거쳐 제너 다이오드(ZD)방향으로 흐르게 된다. 이에 따라, 스위칭 소자(T)의 베이스 단자는 로우 레벨(Low)로 천이되어, 상기 스위칭 소자(T) 컬렉터 단자와 이미터 단자는 오픈된다. 결과적으로 베이스 단자에 연결된 출력단자(OUT)를 통해 마이크로컨트롤러 유닛으로 로우 신호를 출력한다. First, when a door signal of a low level is inputted, a current flowing at the second input terminal IN2 flows in the direction of the Zener diode ZD through the second resistor R2. Thus, the base terminal of the switching element T is transited to the low level, and the collector terminal and the emitter terminal of the switching element T are opened. As a result, a low signal is output to the microcontroller unit via an output terminal (OUT) connected to the base terminal.
한편, 하이 레벨(High level)의 도어 신호가 입력되면, 스위칭 소자(T)의 베이스 단자는 하이 레벨로 천이되고, 이에 따라 스위칭 소자(T)의 컬렉터 단자와 이미터 단자가 연결되어, 기준전압(예컨대, 약 3.3V전원)으로 다운 쉬프트된 도어 신호의 하이 상태를 제5 저항(R5) 및 출력단자(OUT)를 통해 마이크로컨트롤러 유닛으로 출력하게 된다. On the other hand, when a door signal of a high level is input, the base terminal of the switching element T is shifted to a high level, so that the collector terminal and the emitter terminal of the switching element T are connected, Shifted door signal to the microcontroller unit via the fifth resistor R5 and the output terminal OUT.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (6)
상기 제1 전압 레벨과 다른 제2 전압 레벨을 갖는 기준전압을 입력받는 제2 입력단자(IN2); 및
상기 제1 입력 단자(IN1)에 역방향으로 연결된 제너 다이오드(ZD)를 통해 상기 도어 신호를 입력받는 베이스 단자와, 상기 제2 입력단자(IN2)와 연결되는 이미터 단자 및 상기 베이스 단자를 통해 입력받은 도어 신호에 따라 턴 온되어 상기 기준전압이 레벨 쉬프트된 도어 신호를 출력단자(OUT)를 통해 출력하는 스위칭 소자
를 포함하는 차량용 도어 신호의 입력 회로.
A first input terminal IN1 for receiving a door signal of a first voltage level;
A second input terminal (IN2) receiving a reference voltage having a second voltage level different from the first voltage level; And
A base terminal for receiving the door signal through a zener diode ZD connected to the first input terminal IN1 in an opposite direction, an emitter terminal connected to the second input terminal IN2, And a switching element which is turned on according to a received door signal and outputs the door signal whose level is shifted by the reference voltage through an output terminal (OUT)
And an input circuit for an automotive door signal.
상기 필터 회로(110)는,
상기 스위칭 소자(T)의 상기 베이스 단자와 상기 출력단자(OUT) 사이에 연결된 것인 차량용 도어 신호의 입력 회로.
The apparatus of claim 1, further comprising a filter circuit (110) for filtering noise introduced through the first input terminal (IN1)
The filter circuit (110)
Wherein the switching circuit is connected between the base terminal of the switching element (T) and the output terminal (OUT).
상기 제너 다이오드(ZD)와 상기 베이스 단자를 연결하는 노드(N3)와 접지를 연결하는 제1 커패시터(C1);
상기 스위칭 소자(T)의 컬렉터 단자와 접지를 연결하는 저항(R4); 및
상기 저항(R4)과 병렬로 연결된 제2 커패시터(C2);
를 포함하는 차량용 도어 신호의 입력 회로.
The filter circuit according to claim 2, wherein the filter circuit (110)
A first capacitor (C1) for connecting a node (N3) connecting the Zener diode (ZD) and the base terminal to a ground;
A resistor R4 for connecting a collector terminal of the switching element T to a ground; And
A second capacitor C2 connected in parallel with the resistor R4;
And an input circuit for an automotive door signal.
상기 스위칭 소자(T)는,
상기 제1 입력단자(IN1)를 통해 로우 레벨의 도어 신호가 입력된 경우, 상기 제2 입력단자(IN2)를 통해 들어오는 전류가 상기 저항(R2)를 따라 상기 제너 다이오드(ZD) 쪽으로 이동함에 따라 상기 스위칭 소자(T)의 베이스 단자가 로우 레벨로 천이되어, 턴 오프되는 것인 차량용 도어 신호의 입력 회로.
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a resistor (R2) for allowing a current flowing in the direction of the second input terminal (IN2) to flow toward the Zener diode,
The switching element (T)
When a low level door signal is inputted through the first input terminal IN1, the current flowing through the second input terminal IN2 moves toward the zener diode ZD along the resistor R2 The base terminal of the switching element (T) is transited to a low level and turned off.
상기 제1 입력단자(IN1)를 통해 하이 레벨의 도어 신호가 입력된 경우, 상기 스위칭 소자(T)의 베이스 단자가 하이 레벨로 천이됨에 따라 턴 온 되어 상기 출력단자(OUT)를 통해 상기 기준전압이 레벨 쉬프트된 도어 신호를 출력하는 것인 차량용 도어 신호의 입력 회로.
The switching device according to claim 4, wherein the switching element (T)
When a high level door signal is input through the first input terminal IN1, the base terminal of the switching element T is turned on as the base terminal transitions to a high level and is turned on through the output terminal OUT, And outputs the level-shifted door signal.
상기 제2 전압 레벨보다 높은 것인 차량용 도어 신호의 입력 회로.
2. The method of claim 1,
Wherein the second voltage level is higher than the second voltage level.
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