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#                              기술적 고찰                                            #
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[파워 릴레이 동작]
평상시나 차량 운행중에는 후열  '파워릴레이'가 정지 상태로 있다.
시동을 끄는 순간 '파워릴레이'가 동작해서 다시 시동을 유지하게 된다.

콘트롤러의 전원은 IG1 (KEY_ON 위치) 전원을 사용하므로  
KEY_ON이 해제되면 콘트롤러의 전원도 차단된다.
그러므로 순간적으로 파워릴레이가 동작해서 엔진시동을 유지함과 동시에
후열 콘트롤러에 다시 전원을 공급해야 하는 것이다.

따라서 콘트롤러는 항상 KEY_ON 상태를 감시하고 있다가 KEY_ON 상태가 해제되는 순간 재빠르게 동작해야 한다.
그래서 IG1 입력은 인터럽트 우선 순위가 제일 빠른 INT0를 사용하는 것이다.
CPU는 인터럽트가 발생하면 다른 명령을 실행하다가도 곧 바로 인터럽트부터 수행하는 것이며
인터럽트 우선 순위가 높다는 것은 다른 인터럽트 수행 도중에도 우선 순위가 높은 인터럽트부터
처리한다는 것이다.

IG1의 전원이 차단되었다가 파워 릴레이에 의해 다시 복귀되는 순간까지의
극히 짧은 시간동안의 콘트롤러 전원은 78L05 전후단의 콘덴서에 의해 유지된다.
콘덴서 전하가 역방향으로 방전되는 것을 방지하기 위해서 IG1 전원에 다이오드를 부착해야 한다.
이 다이오드를 넣지 않으면  전하가 역류되어 순간절환동작이 되지 않는다.

1차 콘덴서 용량은 클수록 유리하겠지만 100uF 정도면 충분하다.
이 회로에서 KEY_ON이 해제되는 순간 파워릴레이를 구동하는 동작은
소프트웨어적으로는 약 5uS정도 소요된다.(5 머신사이클 이내에 수행됨)

그런데 CPU 명령이야 전압하강 감지 순간부터 5uS(마이크로 초)이내에 처리되지만
릴레이는 기계적인 접점이므로 전원이 부여되어도 1mS(밀리초)정도후에 동작완료된다.

따라서 이 순간만 버티어 주면 되고 또한 5V 회로 자체의 전력 소모는 극히 적게 구성되어 있으므로
콘덴서용량에 대해서는 그리 크게 신경쓰지 않아도 된다.

회로도를 살펴보면 전력소모가 비교적 큰 부분은 모두 12V에 직결되어 있고
5V 회로는 ATtiny24 뿐이므로 전력소모는 거의 없다.

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[비상정지 동작]
기어의 위치가 D 또는 R 위치에서 무심코 키를 뽑고 내리는 경우 엔진을 비상정지하기 위함이다.
센서 한펄스의 길이가 39cm인데 이것은 레벨이 하강된 시점에서 다시 상승했다가 하강될 때까지의 주기이다.
이 회로에서 사용하는 포트체인치 인터럽트는 무조건 레벨 바뀔 때 동작하는 것이므로
바퀴가 최대 19.5cm 전진하면 감지되는 것이다.

보다 적극적인 방법을 강구하기 위해서 파워릴레이의 +전원을
기어의 P위치에서 인출하는 방법도 시도해 보았지만
KEY_ON 전압이 해제되면  P위치 전압도 해제되므로 사용할 수가 없었다.  

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[도어핀 스위치]
도어핀은 운전석 문이 열리는 것을 감지하는 스위치이다.
문이 열리면 스위치 접점이 붙는 구조로 되어 있다.

도어핀 컨넥터에는 주황색과 청색의 2선이 있는데 각각 DOOR_PIN과 LIGHT_OFF 이다.
주황색선은 문이 닫혀있을 때 +12V였다가 문이 열리면 GND 전압이 된다.
여기에 GND 전압을 가하면 계기판의 문열림 표시램프가 켜진다.
청색선은 문이 열렸을때 주황색선을 GND 레벨로 내려주는 역할도 하지만
문이 열렸을 때 GND 레벨로 변환되어 배터리 세이버 및 키꽃음 방지 알람이 동작되도록 한다.
문이 닫혀 있는 상태(도어핀 스위치 접점이 개방된 상태)에서 이 선에 GND 전압을 가하면
LIGHT가 꺼진다.

[참고]
'DOOR_LOCK'과 'LIGHT_OFF' 출력은 TD62504의 TR(트랜지스터) 콜렉터 출력인데도 부하에 직결되었다.
이 신호들이 직접 '도어락 솔레노이드'나 '라이트'에 직결되어서 장치를 구동하는 것이 아니라
'도어락 릴레이 코일'과  등화회로 연산용 'ECU 입력'으로 사용되는 것이라서
GND 레벨 신호만 주면 되므로 회로상에 문제가 없는 것이다.
또한 오픈 콜렉터 출력이기 때문에 기존 회로와 간섭하지 않는 것이다.

[오픈 콜렉터 출력]이란?
TD62504는 'NPN TR'이므로 베이스에 + 신호를 주면 이미터의 GND 전압이 콜렉터로  출력된다.
베이스 신호가 없을 때(TR 동작하지 않을 때)에는 출력이 개방 상태(하이 임피던스)로 있는 것이다.

예를 들어 A출력과 B출력이 C입력 포트에 접속되어 있다고 가정하면
대기상대에서는 A, B의 출력이 모두 12V 전압으로 있게 된다.
그런데 A 출력이 동작을 하여 GND로 변환된다면 B 출력의 12V와 서로 간섭하게 된다.
이 경우 전류가 강한 쪽으로 동작하게 되고 회로를 합선시키는 결과가 되어 약한 쪽이 소손되어 버리는 것이다.

그러나 A, B 출력이 모두 '오픈 콜렉터'라면
대기상태에서는 출력이 없고 (하이임피던스 상태로 있고)
A가 동작하여 GND 전압을 출력해도 B는 아무 전압도 출력하지 않으므로 문제가 발생되지 않는 것이다.
A , B 2개가 동시에 동작해도 둘 다 GND 전압을 출력하기 때문에 문제가 없는 것이다.

그런데 A ,B 출력을  C포트로 입력하면 A ,B가 동작할 때나 동작하지 않을 때나 GND 레벨로 있게 된다.
그래서 A ,B가 모두 대기중에 VDD 레벨로 전압을 올리기 위해서 풀업 저항을 사용하는 것이다.

또 한가지....
NPN형 오픈 콜렉터는 GND 전압을 출력하므로 전압이 서로 다른 회로의 연계동작에 유용하게 사용된다.
이 회로도 결국 5V의 출력이 모두 12v 회로로 직결되어 있다.
NPN 오픈 콜렉터 TR인 TD62504를 통해서 곧 바로 12V의 릴레이 및 부저, LED,  기타 논리회로를 구동하는 것이다.

12V LED에 연결되어 있는 출력이 오픈 콜렉터가 아니라면 출력이 H레벨 일때도 5V를 출력할 것이므로
12 - 5 = 7V가  LED에 걸리게 되는 것이다.


[입력 레벨]
KEY_ON과 KEY_IN 입력은 포토커플러 내부 LED의 + 방향에 인입되어 있고
SPEED_IN과 DOOR_PIN 입력은 포토커플러 내부 LED의 - 방향에 인입되어 있다.

만약
KEY_ON과 KEY_IN 입력의 극성을 바꾸어서 접속하면(즉 - 입력단에 연결하면) 12V 입력이 제거되었을 때
회로상의 풀업 저항에 의해 포토커플러 내부 LED가 켜지게 되는  불완전한 회로가 된다.
SPEED_IN 입력의 극성을 바꾸어서 접속하면(즉 + 입력단에 연결하면) 기존 회로와 간섭되어 입력동작이 되지 않는다.
DOOR_PIN 입력의 극성을 바꾸어서 접속하면(즉 + 입력단에 연결하면) 계기판의 문열림 경고등이 계속 켜지게 된다.


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...............      [사용후기   09.03.21]
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실제로 차량을 운행해보면 일반도로 주행시는 후열장치가 동작하는 경우는 거의 없습니다.
고속으로 주행했다가도 어느 정도 저속으로 운행한 뒤 주차하기 때문에 이미 후열이 완료되는 겁니다.

그러나 이 장치가 진가를 발휘할 때는 역시 고속도로 휴게소 입니다.
정작 후열을 해야 되는 곳이 바로 고속도로 휴게소거든요.
고속도로를 달리다가 휴게소에서 주차한 뒤 그냥 시동을 꺼버리면 엔진에 문제가 될 소지가 있는 겁니다.
이 때 이 장치가 진가를 발휘하더군요.

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EXT_LED 출력을 계기판의 TCS 램프(적색 LED로 교체)에 연결했을 때
야간 미등 점등시 바로 위에 있는 안개등의 녹색 LED와 조화가 잘 이루어져서 미관상 보기가 좋으며,
전조등 LED(백/청)까지 켜지면 3개가 상하로 나란히 켜져서 더욱 보기가 좋더군요.

고속도로를 달릴 때면 TCS 램프가 깜빡 깜빡하는 것 또한 매우 보기 좋습니다.
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...............      [사용후기   09.05.08]
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실제로 몇개월 사용해 보니 일반도로에서는 후열타이머가 걸렸다가도
저속운전과 주차하는 과정에서 카운터가 소멸되어 버리는 군요.
고속도로 휴게소에서만 후열카운터가 남아있어서 후열장치가 제대로 동작더군요.

여러분들은 일부러 후열장치 장착하려고 하지 말고
고속도로 휴게소에서만 2분정도 후열하시면 되겠습니다.

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...............      [테스트 모드 추가   09.12.01]
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자세한 것은 이 글에 답글로 올린 게시물을 참고 하세요.