KR100493466B1 - 차량의 전원 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 전원 제어장치에 의하면, 차량전원의 전압 레벨을 검출하는 전압레벨 검출부와 전압레벨 검출부에 의해 검출된 전압 레벨에 따라 전원스위치를 제어하여 전기 부하에 차량 전원을 공급/차단하는 마이컴을 구비한다.
이러한 본 발명의 마이컴은 차량을 운행하는 경우 전기 부하에 차량 전원을 공급하고 주차 상태인 경우 전기 부하로의 차량 전원을 차단함으로써 대기 전력에 의한 전력 소모를 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한, 사용자의 수동 조작 없이 자동으로 전원을 공급 제어함으로써 사용 편의성이 높으며 배선 작업을 보다 간편하게 할 수 있는 작용효과가 있다.

Description

차량의 전원 제어장치{Power Control Device In An Automobile}
본 발명은 차량의 전원 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 부하에 공급하는 차량 전원을 제어함으로써 소모 전력을 줄일 수 있도록 한 차량 전원 제어장치에 관한 것이다.
근래 들어 자기 위치를 추적하여 표시하고 목적지 까지 길을 안내하는 차량항법장치, 운전 중인 사용자가 휴대폰 통화하기 위한 핸즈프리장치, 차량 주변을 소형 카메라로 촬영/녹화하여 사고 발생 원인을 분석할 때 활용하기 위한 영상녹화장치 등을 차량에 장착하고 있다.
이와 같이 차량에 특화된 기능을 부가하기 위한 전기 부하는 보통 시거 단자에 전기 접속하는데, 차량 전원(축전지)이 시거 단자를 통해 항상 전기 부하에 공급된다. 전기 부하를 실제 사용하고 있지 않더라도 대기 전력을 소비함에 따라 불필요하게 소비 전력이 낭비된다. 예를 들어 차량의 도난 사고 방지 또는 추돌 사고를 증거하기 위해 영상녹화장치를 설치한 경우 실제 사고가 발생하지 않는 경우에도 차량 전원을 소비한다. 이에 따라 전기 부하를 실질적으로 사용하는 경우에 한하여 시거 단자에 전기 접속하고 그 이외의 경우 전기 접속을 해제하면 소비 전력을 절감할 수 있으나 사용자가 수동 조작해야 하므로 불편하다.
게다가 차량의 내부의 전면에 전기 부하를 설치하는 경우에 그 전기 부하의 전기선을 시거 단자에 연결하는 관계로 배선 작업이 복잡할 뿐 아니라 미관을 해치며 시거 단자 주변의 변속 레버를 조작하기 어려워 안정적인 차량 운행을 방해하는 요인이 된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 차량 전원의 전압 레벨을 검출하여 전기 부하에 전원을 공급/차단함으로써 소모 전력을 줄일 수 있는 차량 전원 제어장치를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;
차량의 전원을 제어하기 위한 장치에 있어서,
상기 차량 전원을 제공하기 위한 차량전원 공급부와, 상기 차량 전원을 제공받아 주어진 기능을 수행하기 위한 전기 부하와, 상기 차량전원 공급부와 상기 전기 부하 사이에 연결되는 전원스위치와, 상기 차량전원 공급부로부터 제공되는 차량 전원의 전압 레벨을 검출하기 위한 전압레벨 검출부와, 상기 전압레벨 검출부에 의해 검출된 전압 레벨에 따라 상기 차량의 운행 상태를 판단하고 그 판단결과에 따라 상기 전원스위치를 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량전원 공급부는 시동 온/오프에 따라 서로 다른 전압 레벨의 차량 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이컴은 상기 차량을 운행하는 경우 상기 전원스위치를 온하여 상기 차량 전원을 공급하고 상기 차량이 정지된 경우 상기 전원스위치를 오프하여 상기 차량 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마이컴은 상기 차량전원 공급부로부터 마이컴 전원을 공급받아 상기 전원스위치를 제어하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압레벨 검출부는 상기 차량전원 공급부로부터 제공되는 차량 전원을 전압 강하하여 상기 마이컴에 인가하며, 상기 마이컴은 전압 강하된 상기 차량 전원의 전압 레벨과 미리 설정된 기준 전압 레벨을 비교하여 상기 차량의 운행 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전압레벨 검출부는 상기 차량 전원을 전압 강하하기 위하여 적어도 하나의 분압저항을 이용하여 상기 차량 전원을 분압하는 것을 특징으로 한다.
또한, 차량 전원을 제어하기 위한 장치에 있어서,
상기 차량 전원을 제공하기 위한 차량전원 공급부와, 상기 차량 전원을 제공받아 주어진 기능을 수행하기 위한 전기 부하와, 상기 차량전원 공급부와 상기 전기 부하 사이에 연결되는 전원스위치와, 상기 차량전원 공급부로부터 제공되는 차량 전원의 전압 레벨을 검출하기 위한 전압레벨 검출부와, 상기 전압레벨 검출부에 의해 검출된 전압 레벨에 따라 마이컴 전원을 공급/차단하는 마이컴 전원 제어부와, 상기 마이컴 전원을 공급받는 경우 상기 전기 부하에 상기 차량 전원을 공급하기 위해 상기 전원 스위치를 온하고, 상기 마이컴 전원이 차단되는 경우 상기 전기 부하에 공급하는 차량 전원을 차단하기 위해 상기 전원스위치를 오프하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 마이컴 전원 제어부는 상기 차량전원 공급부와 상기 마이컴의 전원단자 사이에 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전기 부하는 상기 차량에 장착하는 차량항법장치, 핸즈프리장치, 및 영상녹화장치 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.
일반적으로 차량의 운행 상태에 따라 차량 전원의 전압 레벨이 변화하는데, 시동 온(ON)하여 차량 운행할 때 차량 전원의 전압 레벨은 높고 시동 오프(OFF)한 주차 상태에서 차량 전원의 전압 레벨은 낮다. 이 점에 착안하여 본 발명에 따른 차량 전원 제어장치는 차량을 운행하는 경우 전기 부하에 차량 전원을 공급하고 차량을 운행하지 않는 경우 전기 부하로의 전원 공급을 차단한다.
후술하는 제1실시 예는 차량 전원과 전기부하 사이에 전기적으로 연결한 전압레벨 검출부를 통해 검출한 차량 전원의 전압 레벨에 따라 차량의 운행 상태를 마이컴이 인식하여 차량 전원을 공급/차단하는 구성이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제1실시 예의 차량 전원 제어장치는 시동 온/오프에 따라 서로 다른 전압 레벨의 차량 전원을 공급하기 위한 차량전원 공급부(10), 전기 부하(50), 차량 전원의 전압 레벨을 검출하는 전압레벨 검출부(20), 전기 부하에 차량 전원을 공급/차단하는 마이컴(30), 및 전원 스위치(SW1)를 구비한다.
마이컴(30)은 전압레벨 검출부의 출력측에 연결되는 입력단자(P1)를 통해 입력되는 차량 전원의 전압 레벨을 감시한다.
전기 부하(50)는 차량에 특화된 기능을 부가하기 위해 장착하는 차량항법장치, 핸즈프리장치, 영상녹화장치 등과 같이 차량에 장착하는 외장형 전기 기기를 포함한다.
전압레벨 검출부(20)는 차량전원 공급부(10)의 출력측과 접지 사이에 전기적으로 연결된 분압 저항(Ra)(Rb)을 포함하여 구성하고, 차량 전원의 전압 레벨에 상응하는 분압 전압을 마이컴(30)의 입력단자(P1)에 인가한다.
마이컴(30)은 입력단자(P1)를 통해 분압된 전압 레벨 즉 차량 전원의 전압 레벨에 따라 전원 스위치(SW1)를 스위칭하기 위해 출력단자(P0)를 통해 제어신호를 출력한다.
도 2를 참고하면, 시동 온(ON)한 상태에서 차량을 운행하는 경우 차량 전원의 전압 레벨(V1)은 미리 설정한 기준 전압 레벨(Vf)보다 높고 이를 인식한 마이컴(30)은 출력단자(P0)를 통해 제어신호를 출력하여 전원 스위치(SW1)를 온시켜 전기부하(50)에 전원을 공급한다. 시동 오프(OFF)한 상태로서 차량을 정지한 경우 차량 전원 전압 레벨(V2)은 기준 전압 레벨(Vf)보다 낮고 이를 인식한 마이컴(30)은 출력단자(P0)를 통해 제어신호를 출력하여 전원 스위치(SW1)를 오프시켜 전기부하(50)로의 전원 공급을 차단한다.
마이컴(30)에서 차량 전원의 전압 레벨을 감시하기 위한 작동 상태를 항시 유지하기 위해, 마이컴(30)의 전원 단자(Vcc)는 차량전원 공급부(10)의 출력측에 연결되어 마이컴 전원을 공급받는다.
한편, 도 3에 도시한 본 발명의 제2실시 예에 따른 차량 전원 제어장치는, 시동 온/오프에 따라 서로 다른 전압 레벨의 차량 전원을 공급하기 위한 차량전원 공급부(10), 전기 부하(50), 차량 전원의 전압 레벨을 검출하는 전압레벨 검출부(20), 차량 전원의 전압 레벨에 따라 전기 부하(50)에 차량 전원을 공급/차단하는 마이컴(30), 및 전원 스위 치(SW1)를 구비한다.
또한, 마이컴(30)에 공급하는 마이컴 전원을 제어하는 마이컴전원 제어부(40)를 추가 구성하는데, 마이컴에서 전압 레벨을 항시 감시해야 하는 부담을 해소하여 마이컴에 의한 대기 전력을 줄인다.
전기 부하(50)는 차량에 특화된 기능을 부가하기 위해 장착하는 차량항법장치, 핸즈프리장치, 영상녹화장치 등을 포함한다.
전압레벨 검출부(20)는 차량전원 공급부(10)의 출력측과 접지 사이에 전기적으로 연결된 분압 저항(R1a)(R1b)을 포함하여 구성하고, 차량 전원의 전압 레벨에 상응하는 분압 전압을 마이컴 전원제어부(40)에 인가한다.
마이컴전원 제어부(40)는 전압레벨 검출부(20)에 의해 검출된 차량 전원의 전압 레벨이 기준전압(Vf)보다 높은 경우 저항(R2)을 매개로 베이스단이 연결된 제1트랜지스터(Q1)가 턴온되고 이에 따라 제2트랜지스터(Q2)도 턴온되어 마이컴(30)의 전원 단자(Vcc)에 마이컴 전원을 공급한다. 이때, 마이컴(30)은 전원 단자(Vcc)를 통해 마이컴 전원을 인가받으면 차량 운행 상태로 인식하여 출력단자(P0)를 통해 제어신호를 출력하여 전원 스위치(SW1)를 온시켜 전기부하(50)에 전원을 공급한다.
전압레벨 검출부(20)에 의해 검출된 차량 전원의 전압 레벨이 기준전압(Vf)보다 낮으면 제1트랜지스터(Q1)가 턴 오프되고 이에 따라 제2트랜지스터(Q2)도 턴오프되어 마이컴(30)의 전원단자(Vcc)에 인가하는 마이컴 전원을 차단한다. 이때, 마이컴(30)은 출력단자(P0)를 통해 제어신호를 출력하여 전원 스위치(SW1)를 오프시켜 전기부하(50)로의 전원 공급을 차단한다.
이와 같이 마이컴(30)은 전원 단자(Vcc)에 마이컴 전원을 인가받는 경우에 한하여 전원스위치(SW1)를 온시켜 전기 부하(50)에 차량 전원을 제공하며, 이를 위한 마이컴은 차량 전원의 전압 레벨을 항시 감시해야 하는 동작은 수행하지 않으며 그에 따른 전력 소모를 배제할 수 있다.
전술한 실시 예의 발명에 따르면 차량의 운행 상태에 따라 변화하는 차량 전원의 전압 레벨에 따라 전기 부하에 차량 전원을 공급/차단하는 구성을 구비하고 있어서 차량을 운행하지 않는 주차 상태에서 전기 부하에 의한 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 발명에 따른 차량의 전원 제어장치에 의하면, 차량 전원의 전압 레벨에 따라 전기 부하에 차량 전원을 공급할 수 있어 전기 부하에 의한 대기 전력의 소모를 대폭 줄일 수 있다. 더욱이 본 발명은 차량 전원의 전압 레벨에 따라 전원스위치를 제어하는 간단한 구성으로 구현할 수 있어 저렴하고 제품 사이즈를 줄여서 차량 내부에 용이하게 설치할 수 있다. 결국, 전기부하에 자동으로 전원 공급을 제어할 수 있어 사용 편의성을 더욱 향상시키고, 기존과 같이 시거 단자에 전기선을 연결해야 하는 부담을 해소할 수 있어 배선 작업이 간편한 작용효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 차량 전원 제어장치의 회로도이다.
도 2는 시동 온/오프에 따른 차량 전원의 전압 레벨을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 차량 전원 제어장치의 회로도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 차량전원 공급부
20 : 전압레벨 검출부
30 : 마이컴
40 : 마이컴 전원 제어부
50 : 전기 부하

Claims (9)

  1. 차량의 전원을 제어하기 위한 장치에 있어서,
    상기 차량 전원을 제공하기 위한 차량전원 공급부와,
    상기 차량 전원을 제공받아 주어진 기능을 수행하기 위한 전기 부하와,
    상기 차량전원 공급부와 상기 전기 부하 사이에 연결되는 전원스위치와,
    상기 차량전원 공급부로부터 제공되는 차량 전원의 전압 레벨을 검출하기 위한 전압레벨 검출부와,
    상기 전압레벨 검출부에 의해 검출된 전압 레벨에 따라 상기 차량의 운행 상태를 판단하고 그 판단결과에 따라 상기 전원스위치를 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량전원 공급부는 시동 온/오프에 따라 서로 다른 전압 레벨의 차량 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 마이컴은 상기 차량을 운행하는 경우 상기 전원스위치를 온하여 상기 차량 전원을 공급하고 상기 차량이 정지된 경우 상기 전원스위치를 오프하여 상기 차량 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 마이컴은 상기 차량전원 공급부로부터 마이컴 전원을 공급받아 상기 전원스위치를 제어하는 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 전원제어장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전압레벨 검출부는 상기 차량전원 공급부로부터 제공되는 차량 전원을 전압 강하하여 상기 마이컴에 인가하며, 상기 마이컴은 전압 강하된 상기 차량 전원의 전압 레벨과 미리 설정된 기준 전압 레벨을 비교하여 상기 차량의 운행 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 전압레벨 검출부는 상기 차량 전원을 전압 강하하기 위하여 적어도 하나의 분압저항을 이용하여 상기 차량 전원을 분압하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
  7. 차량 전원을 제어하기 위한 장치에 있어서,
    상기 차량 전원을 제공하기 위한 차량전원 공급부와,
    상기 차량 전원을 제공받아 주어진 기능을 수행하기 위한 전기 부하와,
    상기 차량전원 공급부와 상기 전기 부하 사이에 연결되는 전원스위치와,
    상기 차량전원 공급부로부터 제공되는 차량 전원의 전압 레벨을 검출하기 위한 전압레벨 검출부와,
    상기 전압레벨 검출부에 의해 검출된 전압 레벨에 따라 마이컴 전원을 공급/차단하는 마이컴 전원 제어부와,
    상기 마이컴 전원을 공급받는 경우 상기 전기 부하에 상기 차량 전원을 공급하기 위해 상기 전원 스위치를 온하고, 상기 마이컴 전원이 차단되는 경우 상기 전기 부하에 공급하는 차량 전원을 차단하기 위해 상기 전원스위치를 오프하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 마이컴 전원 제어부는 상기 차량전원 공급부와 상기 마이컴의 전원단자 사이에 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
  9. 제 1항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 전기 부하는 상기 차량에 장착하는 차량항법장치, 핸즈프리장치, 및 영상녹화장치 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량 전원 제어장치.
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