KR100475871B1

KR100475871B1 - 전기자동차의 안전도어장치

Info

Publication number: KR100475871B1
Application number: KR10-2002-0038317A
Authority: KR
Inventors: 윤길영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2005-03-10
Also published as: KR20040003574A

Abstract

본 발명은 전기자동차의 도어안전장치에 관한 것으로서, 전기자동차의 주동력원인 전원을 저장하는 주전지부; 상기 주전지부와 연결되어 주전지부의 쇼트상태를 감지하면서 주전지가 쇼트되었을 때 이에 부합하는 신호를 출력하는 쇼트감지부; 상기 쇼트감지부의 출력신호를 전달받아 운전자에게 경고신호를 발생시키는 쇼트경보부; 상기 쇼트경보부에 연동 작동하도록 연결되어 있으면서 쇼트감지부의 보조전지로부터 전원을 인가 받아 주전지부의 전원이 쇼트되었을 때 도어의 록킹해제 액튜에이터를 작동시켜 도어의 록킹상태를 해제하는 도어록킹해제부를 갖춘 전기자동차의 안전도어장치에서, 상기 쇼트감지부에 쇼트경보부와 병렬 연결되어 차량의 속도를 판단하고 차량의 속도가 소정치 이하일 때 이에 부합하는 신호를 출력하는 차속판단부와; 상기 차속판단부의 출력신호를 전달받아 주전지부의 전원이 쇼트되고 차량의 속도가 소정치 이하일 때 개방액튜에이터를 작동시켜 도어를 개방시키는 도어개방부를 구비하여 이루어진 구조로 되어 있다. 이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 장치는 전기자동차에서 차량의 도어를 록킹한 상태로 주행하다가 주전지가 쇼트되어 차량이 더 이상 주행하지 못하는 상태가 되면, 차속이 소정치 이하로 떨어질 때 도어의 잠김 상태가 해제됨과 더불어 도어가 자동으로 개방되게 하여 고전압의 전류가 흐르고 있는 차체에 손을 대지 않고서도 탑승자가 하차할 수 있게 함으로써 탑승자가 고압의 전류에 의해 피해를 입지 않게 할 수가 있는 것이다.

Description

전기자동차의 안전도어장치{An apparatus having a securing door in an electric vehicle}

본 발명은 전기자동차의 안전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압의 전류가 흐르는 주전지의 전지가 쇼트 되었을 때 자동차의 주행이 멈추어짐과 더불어 자동으로 도어가 개방되어지게 한 전기자동차의 안전도어장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 동력발생원으로 엔진을 사용하고, 이 엔진에는 여러 가지 연료를 사용하여 동력을 발생시키고 있는 바, 통상적인 휘발유나 디젤유 같은 액체 연료를 사용하는 차량에서는 이들 연료가 연소할 때 배기가스가 발생하게 되므로 공해와 관련한 여러 가지 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제가 전혀 발생하지 않는 차량으로서 전원을 동력원으로 사용하는 전기자동차가 크게 각광을 받고 있다.

그런데, 이러한 전기자동차는 충전된 전지를 에너지원으로 사용하고, 주전지의 직류를 교류로 변화시켜 동력모우터를 구동시키게 되어 있는 바, 주전지의 전원이 쇼트되는 경우에는 차량의 탑승자에게 큰 충격을 줄 염려가 있다.

특히, 주전지의 전원이 쇼트되어 차체를 따라 흐르는 경우에는 탑승자가 차체의 부품에 함부로 손을 댈 수가 없다는 문제점이 있다.

이러한 전기자동차의 문제점을 해결하기 위한 장치로서, 본 발명의 발명자가 발명하여 선출원하여 등록된 출원번호 10-1996-67014호의 "전기자동차의 안전도어장치"가 있다.

상기 발명의 장치는 차체 접지와 주행용 주전지의 전압을 측정함으로써 주전지의 쇼트유무를 판단하고, 주전지의 쇼트발생시 정해진 시퀀스에 따라 도어의 잠김 상태를 해제시킴과 더불어, 차량의 도어를 개방시키게 되어 있다.

그런데, 상기 발명의 장치에서는 주전지의 쇼트발생 감지 및 주전지의 쇼트 발생시 정해진 시퀀스에 따른 도어의 잠김 해제작동이 이루어짐과 동시에 도어가 개방되게 되어 있으므로, 실제 사용시 주전지에 문제가 발생되면 차량이 빠르게 주행하고 있는 상태에서도 도어의 록크가 해제됨과 더불어 도어가 개방되어지게 되어 탑승자의 안전상 문제가 발생할 수 있다는 단점이 있다.

즉, 상기 발명에 따른 장치는 주전지의 전원이 쇼트 되었을 때 도어의 잠김 상태의 해제와 동시에 도어가 자동으로 개방되기 때문에, 그 순간 차량의 속도가 빠른 상태일 경우에는 탑승자가 차량 밖으로 떨어져 나갈 수가 있다는 문제가 있는 것이다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 전기자동차에서 주전지의 쇼트시 발생하는 도어 개방과 관련한 문제를 해결하여, 주전지가 쇼트되면 운전자에게 이를 경고하고, 차량 도어가 잠겨져 있을 때 이를 자동으로 록킹해제시키며, 차량의 속도가 소정치 이하로 되었을 때, 도어가 자동으로 개방되게 함으로써, 차량의 주전지에 문제가 발생하였을 때 사용자가 차체에 손을 대지 않고서도 하차할 수 있게 한 전기자동차의 안전도어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 전기자동차의 주동력원인 전원을 저장하는 주전지부와; 상기 주전지부와 연결되어 주전지부의 쇼트상태를 감지하면서 주전지가 쇼트 되었을 때 이에 부합하는 신호를 출력하는 쇼트감지부; 상기 쇼트감지부의 출력신호를 전달받아 운전자에게 경고신호를 발생시키는 쇼트경보부; 상기 쇼트경보부에 연동 작동하도록 연결되어 있으면서 쇼트감지부의 보조전지로부터 전원을 인가 받아 주전지부의 전원이 쇼트 되었을 때 도어의 록킹해제 액튜에이터를 작동시켜 도어의 록킹상태를 해제하는 도어록킹해제부를 갖춘 전기자동차의 안전도어장치에서, 상기 쇼트감지부에 쇼트경보부와 병렬 연결되어 차량의 속도를 판단하고 차량의 속도가 소정치 이하일 때 이에 부합하는 신호를 출력하는 차속판단부 와; 상기 차속판단부의 출력신호를 전달받아 주전지부의 전원이 쇼트되고 차량의 속도가 소정치 이하일 때 개방액튜에이터를 작동시켜 도어를 개방시키는 도어개방부를 구비하여 이루어진 구조로 되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 장치는 전기자동차에서 차량의 도어를 록킹한 상태로 주행하다가 주전지가 쇼트되어 차량이 더 이상 주행하지 못하는 상태가 되면, 차속이 소정치 이하로 떨어질 때 도어의 잠김 상태가 해제됨과 더불어 도어가 자동으로 개방되게 하여 고전압의 전류가 흐르고 있는 차체에 손을 대지 않고서도 탑승자가 하차할 수 있게 함으로써 탑승자가 고압의 전류에 의해 피해를 입지 않게 할 수가 있는 것이다.

이하, 첨부한 예시도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 안전도어장치에 대한 전기회로도를 나타낸 것으로서, 이 회로도에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는, 전기자동차의 동력원인 전원이 저장되는 주전지부(1)와, 상기 주전지부(1)에 연결도어 주전지부의 쇼트상태를 감지하는 쇼트감지부(2), 상기 쇼트감지부(2)와 연결되어 쇼트경고신호를 발생하는 쇼트경보부(3), 상기 쇼트경보부(3)와 연동작동하면서 상기 쇼트감지부(2)로부터 전원을 인가받아 주전지부의 전원이 쇼트되었을 때 도어의 록킹상태를 해제하는 도어록킹해제부(4); 상기 쇼트감지부(2)에 쇼트경보부(3)와 병렬 연결되어 차량의 속도를 판단하는 차속판단부(5) 및; 상기 차속판단부(5)에 연결되어 주전지부의 전원이 쇼트되고 차량의 속도가 소정치 이하일 때 도어를 개방시키는 도어개방부(6)로 구성된다.

상기에서 주전지부(1)에는 주전지(7)가 설치되고, 이 전원(7)의 양극단이 모우터 콘트롤러(도시 안됨)에 의해 제어되는 릴레이(8,9)를 통하여 차량작동부로 연결되어 있는 한편, 상기 주전지(7)의 (+)전극과 (-)전극이 쇼트감지부(2)에 병렬연결되어 있다.

그리고, 상기 쇼트감지부(2)는 상기 주전지부(1)의 양극 및 음극과 각각 연결된 제 1 및 제 2 비교부(11,12)를 구비하고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 비교부(11,12)는 주전지(7)의 (+)전극 및 (-) 전극과 연결되어 이들 전극의 전압을 감지하는 전원감지부(13,14)와 기준 전압신호를 발생하는 보조전지(15,16)가 제 1 및 제 2 비교기(17,18)에 각각 연결되어 있는 한편, 상기 제 1 및 제 2 비교기(17,18)의 출력단은 OR게이트(19)에 연결된 구조로 되어 있다.

또, 상기 쇼트경보부(3)는 상기 OR게이트(19)와 연결된 릴레이(20)와 상기 릴레이(20)에 의해 작동하는 경보기(21)로 이루어지고, 상기 릴레이(20)의 스위치단(20a)의 한쪽은 제1 비교부(11)의 보조전지(15)와 연결되어 있으며, 상기 스위치단(20a)의 다른쪽은 상기 경보기(21)를 통하여 접지되어 있다.

그리고, 상기 도어록킹해제부(4)는 상기 쇼트경보부(3)에 설치된 릴레이(20)의 스위치단(20a)과 연동작동하는 연동스위치(22)와 상기 스위치(22)의 온 상태에 따라 보조전원(15)의 전원 공급을 제어하는 릴레이(23) 및, 상기 릴레이(23)를 통하여 인가되는 전원에 의해 작동하면서 도어 잠금 상태를 해제시키는 도어 록킹해제 액튜에이터(24)로 구성되어 있고, 상기 릴레이(23)의 스위치단(23a)과 연동스위치(22)가 상기 보조전원(15)에 병렬연결되어 있는 한편, 상기 스위치단(23a)은 도어 록킹해제 액튜에이터(24)를 통하여 접지 되고, 상기 연동스위치(22)는 릴레이(23)의 여자코일(23b)을 통하여 접지되어 있다.

한편, 상기 차속판단부(5)는 차량의 속도에 따른 전기신호를 발생시키는 차속감지부(25)와, 상기 차속감지부(25)의 출력신호와 설정된 기준 차속에 해당하는 전압을 발생시키는 보조전지(26)의 전원을 접수하여 비교 처리하는 비교기(27) 및, 상기 비교기(27)의 출력신호와 상기 쇼트감지부(2)의 OR게이트(19)에서 출력되는 신호를 인가받아 처리하는 AND 게이트(28)로 구성된다.

마지막으로, 도어개방부(6)는 상기 차속판단부(5)의 AND게이트(28)의 신호를 전달받아 작동하는 릴레이(29) 및 상기 릴레이(29)를 통하여 인가되는 전원에 의해 구동하면서 차량의 도어를 개방시키는 도어개방액튜에이터(30)로 구성되고, 상기 릴레이(29)의 스위치단(29a)이 보조전지(26)와 연결되어 상기 도어개방 액튜에이터(30)를 통하여 접지되어 있으며, 상기 차속판단부(5)의 출력단이 릴레이(29)의 여자코일(29b)을 통하여 접지된 구조로 되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명의 장치는, 전기자동차의 동력원이 되는 주전지의 전원이 쇼트되거나 잘못 연결되어 누전되는 경우에는 운전자에게 경보를 알려 줌과 더불어, 록킹되어 있는 도어를 록킹해제 시키고, 승객의 안전을 위해 차속이 소정치 이하로 되면 운전자가 탑승자가 별도의 동작을 취하지 않아도 도어가 자동으로 개방되어지게 하는 것이다.

이러한 개념으로 작동되는 본 발명의 장치는, 우선 상기 주전지부(1)에 설치된 주전지(7)의 (+)전극과 (-)전극의 출력전압이 각각의 전원 감지부(13,14)를 통하여 제 1 및 제 2 비교기(17,18)에 각각 입력되고, 이와 동시에 상기 제 1 보조전지(15)와 제 2 보조전지(16)의 기준전압이 상기 제 1 및 제 2 비교기(17,18)에 각각 입력된다.

이때, 상기 주전지(7)의 (+)전극이나(-)전극이 쇼트되면 상기 보조전지(15,16)의 기준 전압보다 낮은 전압이 상기 제 1 및 제 2 비교기(17,18)에 입력되고, 그 결과 상기 비교기(17,18)에서는 양(+)의 전압을 출력하게 되어 상기 OR게이트(19)에 '1' 신호가 입력되다.

즉, 상기 주전지(7)의 (+)전극이나 (-)전극 중 어느 극이라도 쇼트상태가 되면 상기 OR게이트(19)는 논리특성상 '1'의 신호를 출력하게 된다.

이와 같이 상기 쇼트감지부(2)의 OR게이트(19)에서 '1'의 신호가 출력되면, 쇼트경보부(3)의 릴레이(20)가 여자되어 상시 오픈 상태에서 클로즈상태가 된다. 따라서 상기 보조전지(15)의 전원이 상기 릴레이(20)의 스위치단(20a)을 통하여 경보기(21)로 인가되어 이 경보기(21)를 작동시킴으로써 운전자와 차량의 탑승자에게 주전지(7)에 이상이 발생하였음을 알려 준다.

한편, 상기 릴레이(20)의 스위치단(20a)과 기계적으로 연결된 도어록킹해제부(4)의 연동스위치(22)가 상기 릴레이(20)의 클로즈작동과 동시에 클로즈 된다.

따라서, 상기 보조전지(15)의 전원이 릴레이(23)의 여자코일(23b)쪽으로 인가되어 여자 시킴으로써, 상기 릴레이(23)의 스위치단(23a)이 클로즈되고, 이에 따라 상기 보조전지(15)의 전원이 스위치단(23a)을 통하여 도어록킹해제 액튜에이터(24)로 인가되어 상기 도어록킹해제 액튜에이터(24)를 작동시키게 된다.

즉, 상기한 바와 같이 주전지(7)의 전극중 어느 한쪽이라도 쇼트되면 쇼트경보부(3)에서 경고를 함과 더불어, 차량의 도어가 록크되어 있는 경우에 상기 도어록킹 해제 액튜에이터(24)가 작동하여 도어의 록킹상태를 해제시키게 된다.

한편, 상기 OR게이트(19)의 출력신호는 쇼트경보부(3)와 병렬 연결된 차속판단부(5)의 AND게이트(28)로 인가되는 한편, 상기 차속판단부(5)의 차속감지부(25)에서는 차량의 현재 주행속도를 감지하여 이에 부합하는 전기신호를 비교기(27)에 인가함과 더불어, 미리 설정된 기준 차속에 해당하는 전압을 발생시키는 보조전지(26)의 전압이 상기 비교기(27)에 동시 인가되어지게 된다.

이때, 차량이 거의 정지하는 상태가 되어 차속감지부(25)에서 감지되는 차량의 속도가 기준치 이하로 되면 차속신호는 거의 인가되지 않고, 보조전지(26)의 전압만이 인가되어지게 되므로, 상기 비교기(27)에서는 '1'의 신호를 발생시키게 되고, 이 '1'의 신호가 상기 AND게이트(28)에 인가되어지게 된다.

이와 같이 상기 AND게이트(28)에 입력되는 신호가 2가지 조건을 동시에 다 만족시키는 경우, 즉 주전지(7)의 전원에 이상이 발생하여 상기 OR게이트(19)에서 '1'의 신호가 출력되어 상기 AND게이트(29)에 인가됨과 더불어, 차량의 속도가 미리 설정된 기준치 이하로 떨어져 상기 비교기(27)에서 '1'의 신호가 출력되어 상기 AND게이트(29)에 인가되는 경우에만, 상기 AND게이트(29)에서 출력신호를 발생시키게 된다.

상기 차속판단부(5)의 AND게이트(28)에서 출력신호가 발생되면 도어개방부(6)에 설치된 릴레이(29)의 여자코일(29b)이 여자되어 평시 개방상태를 유지하고 있는 스위치단(29a)을 클로즈시키게 된다. 따라서 상기 보조전지(26)의 전원이 스위치단(29a)을 통하여 도어개방 액튜에이터(30)로 인가되어져 차량의 도어를 개방시켜 주게 된다.

따라서, 차량의 속도가 기준치 이하의 저속으로 낮아지면 탑승자가 수동으로 도어를 개방시키지 않아도 차량의 도어가 자동으로 개방되어지게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전기자동차의 안전도어장치는 고압의 전류를 사용하는 전기자동차에서 주전지가 쇼트된 경우에 탑승자에게 경고를 해줌과 더불어, 도어가 잠겨져 있을 때 도어를 자동적으로 록크해제 시켜 주는 한편, 주전지의 차단으로 인하여 차량의 속도가 소정치 이하로 떨어져 안전에 문제가 없는 경우에 도어가 자동으로 열려져 탑승자가 도어를 수동으로 열지 않고서도 하차 할 수 있게 함으로써 탑승자가 고압의 전류에 의해 피해를 입는 등의 문제를 방지할 수가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 전기자동차의 안전도어장치에 대한 구성을 나타낸 전기회로도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 주전지부 2 : 쇼트감지부

3 : 쇼트경보부 4 : 도어록킹해제부

5 : 차속판단부 6 : 도어개방부

7 : 주전지 8, 9 : 릴레이

11,12 : 제1 및 제 2 비교부 13,14 : 전원감지부

15,16 : 보조전지 17, 18 : 제 1 및 제 2 비교기

19 : OR 게이트 20 : 렐레이

21 : 경보기 22 : 연동스위치

23 : 릴레이 24 : 도어록킹 해제액튜에이터

25 : 차속감지부 26 : 보조전지

27 : 비교기 28 : AND게이트

29 : 릴레이 30 : 도어개방액튜에이터

Claims

전기 자동차의 주동력원인 전원을 저장하는 주전지부; 상기 주전지부와 연결되어 주전지부의 쇼트상태를 감지하면서 주전지가 쇼트되었을 때 이에 부합하는 신호를 출력하는 쇼트감지부; 상기 쇼트감지부의 출력신호를 전달받아 운전자에게 경고신호를 발생시키는 쇼트경보부; 상기 쇼트경보부에 연동 작동하도록 연결되어 있으면서 쇼트감지부의 보조전지로부터 전원을 인가받아 주전지부의 전원이 쇼트되었을 때 도어의 록킹해제 액튜에이터를 작동시켜 도어의 록킹상태를 해제하는 도어록킹해제부를 갖춘 전기자동차의 안전도어장치에 있어서,

차량의 속도에 따른 전기신호를 발생시키는 차속감지부와 상기 차속감지부의 출력신호와 설정된 기준 차속에 해당하는 전압을 발생시키는 보조전지의 전원을 접수하여 비교 처리하는 비교기 및 이 비교기의 출력신호와 상기 쇼트감지부의 OR게이트에서 출력되는 신호를 인가받아 처리하는 AND 게이트로 구성되며 상기 쇼트감지부에 쇼트경보부와 병렬연결되어 차량의 속도를 판단하고 차량의 속도가 소정치 이하일 때 이에 부합하는 신호를 출력하는 저속판단부와; 상기 저속판단부의 출력신호를 전달받아 주전지부의 전원이 쇼트되고 차량의 속도가 소정치 이하일 때 도어를 개방액튜에이터를 작동시켜 도어를 개방시키는 도어개방부를 추가로 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기자동차의 안전도어장치.