KR100610552B1 - Apparatus for enhancing the performance of vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 성능 개선장치에 관한 것으로서, 차량 내부의 전원을 인입하는 전원연결부; 상기 전원연결부를 통해 인입된 전원의 변동되는 전압 레벨을 측정하는 전압측정부; 상기 전원연결부를 통해 인입된 전압의 레벨을 상승 또는 하강시키는 전압조절부; 작동에 필요한 전원을 공급하는 전압생성부; 및 상기 전원연결부, 전압측정부, 전압조절부, 센서부 및 출력부를 제어하고, 상기 전압측정부를 이용하여 측정한 전압 레벨을 기설정된 전압 레벨에 부합하도록 상기 전압조절부를 통해 조절하는 마이크로컨트롤러; 를 포함한다.The present invention relates to an apparatus for improving performance of a vehicle, comprising: a power connection unit for introducing power in the vehicle; A voltage measuring unit measuring a varying voltage level of the power input through the power connection unit; A voltage adjusting unit which raises or lowers the level of the voltage drawn through the power connection unit; A voltage generation unit for supplying power for operation; And a microcontroller that controls the power connection unit, the voltage measuring unit, the voltage adjusting unit, the sensor unit, and the output unit, and adjusts the voltage level measured by the voltage measuring unit through the voltage adjusting unit to match a preset voltage level. It includes.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 차량의 운행상태에 따라 변동하는 차량 내의 전압을 안정화시킴으로써, 엔진의 효율은 물론이고 전장품의 안정적인 작동과 수명을 높일 수 있으며, 또한 차량 내부 오염가스의 적체 상태를 점검하여 이를 운전자에게 통지함으로써, 운전자로 하여금 보다 안전한 운전을 하도록 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by stabilizing the voltage in the vehicle fluctuating according to the driving state of the vehicle, it is possible to increase not only the efficiency of the engine but also the stable operation and life of the electrical equipment, and also check the accumulation of pollutant gas inside the vehicle. By notifying the driver of this, there is an effect that allows the driver to drive safer.
차량의 전압안정, 차량의 성능개선, 오염가스 검출 Vehicle voltage stability, vehicle performance improvement, pollutant gas detection
Description
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 성능개선 장치를 나타내는 블록도.1 is a block diagram showing an apparatus for improving performance of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2i 는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 성능개선 장치의 각 구성요소에 대한 부분 회로도.2A to 2I are partial circuit diagrams of respective components of the performance improving apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 성능개선 장치의 작동을 나타내는 흐름도.Figure 3 is a flow chart showing the operation of the vehicle performance improving apparatus according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 차량의 성능 개선장치 110 : 전원연결부100: vehicle performance improvement device 110: power connection
120 : 전압측정부 130 : 전압조절부120: voltage measuring unit 130: voltage control unit
132 : 균등충전조절모듈 134 : 전압하향조절모듈132: equal charge control module 134: voltage down control module
140 : 센서부 142 : 가스센서모듈140: sensor unit 142: gas sensor module
144 : 온도센서모듈 150 : 키입력부144: temperature sensor module 150: key input unit
160 : 출력부 162 : 음성출력모듈160: output unit 162: voice output module
164 : 디스플레이모듈 166 : LED모듈164: display module 166: LED module
168 : 리모트컨트롤모듈 170 : 전압생성부168: remote control module 170: voltage generator
180 : 마이크로컨트롤러180: microcontroller
본 발명은 차량의 성능개선 장치에 관한 것으로서, 특히, 차량의 전압 안정화 및 차량 내부의 오염가스를 검출하고 이를 운전자에게 통지할 수 있는 차량의 성능 개선장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
근래들어 전기ㆍ전자적인 전장품들, 예를 들어, 엔진의 상태를 측정하기 위한 각종 센서와 상기 센서를 이용하는 회로에 의해 차량의 성능은 날로 높아지고 있으며, 아울러 상기 전장품들은 더욱 고밀도ㆍ고집적화되는 추세에 있다.In recent years, the performance of vehicles has increased due to electric and electronic electronic devices, for example, various sensors for measuring the state of the engine and circuits using the sensors, and the electronic devices have become more dense and highly integrated. .
위와 같은 각종 전장품에 공급되는 전원은, 차량의 운행에 의해 충전이 가능한 배터리와, 상기 배터리에 충전을 위한 전원 및 차량 운행에 필요한 전압을 공급하는 전압발생기, 및 상기 전압발생기의 전압을 최대 14.7V 정도의 레벨로 조절하는 전압조정기를 통해 생성된다. 일반적으로, 상기 전압발생기는 전자석 방식의 알터네이터(발전기)를 이용하며, 엔진의 회전속도(RPM)가 증가함에 따라 상기 알터네이터 내부에 구비되는 로터코일에 전류를 인가 또는 차단시킴으로써 출력되는 전압을 조절한다. 여기에서, 상기 알터네이터의 로터코일에 전류를 인가 또는 차단하여 전압을 발생시킬 경우, 일반모터의 기동시 많은 전류(기동전류)가 소모되는 것과 같은 원리로 상기 알터네이터를 구동시키기 위한 엔진에는 상기 기동전류에 상응하는 부하가 걸리게 된다. 이와 같이 생성되는 전압은 차량의 기동시 또는 기동중에 그 운행상태(엔진회전속도, RPM)에 따라서 12.8V 내지 14.7V의 범위로 변동된다.The power supplied to the various electrical appliances as described above includes a battery that can be charged by driving the vehicle, a voltage generator for supplying the power for charging and the voltage required for driving the vehicle, and a voltage of the voltage generator up to 14.7 V. Generated by a voltage regulator that adjusts to a level of accuracy. In general, the voltage generator uses an electromagnetic alternator (generator), and adjusts the output voltage by applying or blocking a current to the rotor coil provided in the alternator as the engine rotation speed (RPM) increases. . Here, when generating a voltage by applying or blocking a current to the rotor coil of the alternator, a large current (starting current) is consumed when starting a general motor, the engine for driving the alternator has the starting current The corresponding load will be applied. The voltage generated in this way is varied in the range of 12.8 V to 14.7 V depending on the driving state (engine rotational speed, RPM) at the time of starting or starting of the vehicle.
주지하다시피, 전장품에 공급되는 전원의 질(안정화)은 차량의 전체 성능에 직간접적인 영향을 미친다. 예컨대, 차량의 엔진 계통과 관련된 전장품으로 상기와 같이 변동되는 불안정한 전압이 공급될 경우 오작동이 발생할 수 있으며, 엔진 효율에 있어 상당한 저하가 야기된다. 아울러, 전원 불안정화로 인해 전장품의 수명이 단축되는 문제점이 있다. 물론, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 배터리의 성능개선을 통한 전압의 안정화를 시도할 수 있으나, 배터리의 노후화로 인해 동일한 문제점이 발생하는 바, 상기 문제점의 근본적인 해결책으로서는 미흡하다고 간주된다.As is well known, the quality of power supplied to electronics (stabilization) directly or indirectly affects the overall performance of the vehicle. For example, a malfunction may occur when the above unstable voltage is supplied to the electric equipment related to the engine system of the vehicle, and a significant decrease in engine efficiency is caused. In addition, there is a problem in that the lifespan of the electrical appliance is shortened due to power instability. Of course, in order to solve the above problems, it is possible to attempt to stabilize the voltage through the performance improvement of the battery, but the same problem occurs due to the aging of the battery, it is considered to be insufficient as a fundamental solution of the problem.
한편, 차량 운행 중에는 운전자가 인지하기 어려운 이산화탄소를 비롯한 각종 오염가스가 차량 내부에 적체될 수 있는 바, 이로 인해 운전자는 졸음운전 또는 점진적인 호흡곤란으로 안전 운전이 어려워지는 문제점도 있다.Meanwhile, various pollutant gases including carbon dioxide, which are hard to be recognized by the driver, may be accumulated in the vehicle while the vehicle is in operation. As a result, the driver may have difficulty driving safely due to drowsy driving or gradual dyspnea.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 차량의 운행상태에 따른 전류의 소모량과 알터네이터의 전압발생에 따른 전압의 변화를 점검하여 이를 안정화시키고, 또한 차량 내부 오염가스의 적체 상태를 점검하여 이를 운전자에게 통지할 수 있는 차량의 성능개선 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above problems, and to check and stabilize the change in the voltage of the current consumption and the alternator voltage according to the driving state of the vehicle to stabilize it, and also to An object of the present invention is to provide a device for improving performance of a vehicle that can check a traffic jam and notify a driver thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 성능개선 장치에 관한 것으로서, 차량 내부의 전원을 인입하는 전원연결부; 상기 전원연결부를 통해 인입된 전원의 변동되는 전압 레벨을 측정하는 전압측정부; 상기 전원연결부를 통해 인입된 전압의 레벨을 상승 또는 하강시키는 전압조절부; 작동에 필요한 전원을 공급하는 전압생성부; 및 상기 전원연결부, 전압측정부, 전압조절부, 센서부 및 출력부를 제어하고, 상기 전압측정부를 이용하여 측정한 전압 레벨을 기설정된 전압 레벨에 부합하도록 상기 전압조절부를 통해 조절하는 마이크로컨트롤러; 를 포함한다.The present invention for achieving the above object, relates to an apparatus for improving the performance of the vehicle, the power supply for introducing a power supply inside the vehicle; A voltage measuring unit measuring a varying voltage level of the power input through the power connection unit; A voltage adjusting unit which raises or lowers the level of the voltage drawn through the power connection unit; A voltage generation unit for supplying power for operation; And a microcontroller that controls the power connection unit, the voltage measuring unit, the voltage adjusting unit, the sensor unit, and the output unit, and adjusts the voltage level measured by the voltage measuring unit through the voltage adjusting unit so as to correspond to a preset voltage level. It includes.
바람직하게, 차량 내의 공기에 포함된 가스 및 차량 내의 온도를 측정하는 센서부; 및 소정의 정보를 운전자에게 음성 또는 시각적으로 출력하거나, 리모트 신호로 출력하는 출력부; 를 더 포함하여, 상기 마이크로컨트롤러가 상기 전압측정부 또는 센서부를 통해 측정한 소정 측정치를 상기 출력부를 통해 운전자에게 출력하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the sensor unit for measuring the gas contained in the air in the vehicle and the temperature in the vehicle; And an output unit configured to output predetermined information to the driver by voice or visually or as a remote signal. The microcontroller may further output a predetermined measurement value measured by the microcontroller or the sensor to the driver through the output unit.
또한 바람직하게, 상기 전원연결부는, 차량의 시가잭에 착탈 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the power connection portion, characterized in that detachably connected to the cigar jack of the vehicle.
또한 바람직하게, 상기 전압조절부는, 상기 전압측정부를 통해 측정된 전압 레벨이 기설정된 전압 레벨 이하일 경우, 상기 기설정된 전압 레벨에 부합하도록 상기 전압 레벨을 상승시키는 균등충전조절모듈과, 상기 전압측정부를 통해 측정된 전압 레벨이 기설정된 전압 레벨 이상일 경우, 상기 기설정된 전압 레벨에 부합하도록 상기 전압 레벨을 하강시키는 전압하향조절모듈로 구성되는 것을 특징으로 한 다.Also, preferably, the voltage adjusting unit may include an equalization charge control module configured to increase the voltage level so as to correspond to the predetermined voltage level when the voltage level measured by the voltage measuring unit is equal to or less than a predetermined voltage level, and the voltage measuring unit. When the voltage level measured through the predetermined voltage level or more, characterized in that it is configured with a voltage down control module for lowering the voltage level to meet the predetermined voltage level.
더욱 바람직하게, 운전자로부터 상기 마이크로컨트롤러의 동작에 관련된 설정 정보를 입력 받는 키입력부; 를 더 포함한다.More preferably, a key input unit for receiving setting information related to the operation of the microcontroller from the driver; It further includes.
또한 바람직하게, 상기 센서부는, 차량 내에 적체되어 있는 산소, 질소 및 이산화탄소를 포함하는 가스의 농도를 측정하는 가스센서모듈과, 차량 내의 온도를 측정하는 온도측정모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the sensor unit is characterized by consisting of a gas sensor module for measuring the concentration of the gas containing oxygen, nitrogen and carbon dioxide accumulated in the vehicle, and a temperature measuring module for measuring the temperature in the vehicle.
그리고 바람직하게, 상기 출력부는, 상기 마이크로컨트롤러로부터 수신한 소정 신호를 운전자에게 음성으로 출력하는 음성출력모듈과, 상기 소정 신호를 운전자에게 시각적으로 출력하는 디스플레이모듈, 다수개의 LED를 포함하는 LED모듈, 및 외부장치를 무선으로 구동시키 위한 리모트컨트롤모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the output unit, a voice output module for outputting a predetermined signal received from the microcontroller to the driver, a display module for visually outputting the predetermined signal to the driver, LED module including a plurality of LEDs, And a remote control module for wirelessly driving the external device.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 성능 개선장치에 관하여 도 1 내지 도 2i 를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 성능개선 장치를 나타내는 블록도이며, 도 2a 내지 도 2i 는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 성능개선 장치의 각 구성요소에 대한 부분 회로도이다.Before describing the present invention in detail, it should be noted that the detailed description of known functions and configurations related to the present invention is omitted if it is determined that the gist of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. . A performance improving apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2I as follows. 1 is a block diagram illustrating an apparatus for improving performance of a vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2I are partial circuit diagrams of respective components of the apparatus for improving performance of a vehicle according to an embodiment of the present invention. .
상기 도 1 에 도시된 바와 같이, 차량의 성능개선 장치(100)는 전원연결부(110), 전압측정부(120), 전압조절부(130), 센서부(140), 키입력부(150), 출력부(160), 전압생성부(170) 및 마이크로컨트롤러(180)를 포함한다. 상기 전원연결부(110)는 차량 내부에 구비되어 있는 이른바 시가잭(Cigar Jack)에 탈착 가능하게 연결되어, 시가잭으로 공급되는 전원을 인출하는 기능을 수행한다. 이에 대한 회로 구성은 도 2a 의 블록 "B110"에 도시된 바와 같다. 여기에서, 상기 시가잭은 차량의 배터리 및 전압발생기에 회로적으로 연결되어 있다. As shown in FIG. 1, the
또한, 상기 전압측정부(120)는, 전원연결부(110)의 전압 변동치를 검출하는 기능을 수행한다. 본 발명의 특징적인 양상에 따른 전압측정부(120)는, 도 2a 의 블록 "B120"에 도시된 바와 같이, 전원연결부(110)의 양전원 라인(Positive Line)과 접지(Ground, GND) 사이에 두개의 저항(R23, R15)이 직렬로 연결되어 있으며, 상기 두개의 저항(R23, R15)의 공통 연결점(Common Connection Point), 즉 터미널 "V_Detect"가 하기의 마이크로컨트롤러(180)에 연결된다. 참고적으로, 차량 내의 전압을 변동시키는 요인은 전술한 바와 같이 차량의 운행상태(RPM, 전장품의 변동되는 소비 전력 등)에 기인하며, 그 변동 범위는 약 12.8V 내지 14.7V 정도이다.In addition, the
본 실시예에서 전원연결부(110) 상의 전압 변동치 검출은, 도 2a 의 블록 "B120"과 같이 저항을 이용한 전압분배 회로를 통해 이루어지는 것으로 설정하겠으나, 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 실시예에서와는 달리 다양한 회로로 대치하여 전압 변동치 검출 기능을 구현할 수 있는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아 니다.In the present embodiment, the voltage variation detection on the
또한, 상기 전압조절부(130)는, 상기 전압측정부(120)를 통해 측정된 전압이 기준 레벨 이상 또는 이하일 경우 이를 기준 레벨에 부합하도록 조절하는 기능을 수행한다. 더욱 구체적으로 상기 전압조절부(130)는, 전압측정부(120)를 통해 측정된 전압이 기준 레벨 이하일 경우, 기준 레벨에 부합하도록 배터리를 균등 충전하는 균등충전조절모듈(132)과, 그 측정된 전압이 기준 레벨 이상일 경우, 이를 기준 레벨에 부합하도록 하향 조절하는 전압하향조절모듈(134)로 구성되어 있다.In addition, the
본 발명의 특징적인 양상에 따른 균등충전조절모듈(132) 및 전압하향조절모듈(134)은, 도 2a 의 블록 "B130"에 도시된 바와 같은 회로로 구성되어 있으며, 상기 측정된 전압이 기준 레벨 이상일 경우, 하기의 마이크로컨트롤러(180)의 제어를 통해 고속의 PWM회로(Pulse Width Modulation Circuit)를 이용하여 PWM신호를 터미널 "PWM"에 인가시킴으로써 전압을 기준 레벨에 부합하도록 하강시키며, 한편 측정된 전압이 기준 레벨 이하일 경우, 상기 블록 "B130"과 같이 고주파와 저주파 인버팅 회로를 통해 전압을 기준 레벨에 부합하도록 상승시켜 차량 내의 전압을 안정시킴과 동시에 배터리의 성능을 향상시키게 된다. 따라서, 일반 모터와 마찬가지로 기동시 순간적으로 많은 전류를 소모하는 전압발생기의 로터코일로 인한 엔진의 과부하가 발생할 경우, 즉 순간적으로 전압이 상승할 경우, 상술한 바와 같은 전압하향조절모듈(134)을 통해 전류의 양을 조절해 줌으로써 엔진에 가해지는 부하량을 줄일 수 있으며, 이에 따라 엔진에 의해 소비되는 연료를 절감시킬 수 있으며, 엔진 계통 전장품의 수명을 연장시킬 수 있게 된다. 참고적으로, 상기 PWM신호를 생성하는 PWM회로는 다수의 소자를 이용하여 구현할 수 있으며, 이러한 PWM신호 생성 기능을 갖는 소프트웨어로 구현할 수도 있다. 물론, 상기 소프트웨어는 마이크로컨트롤러(180) 내에 포함되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 상기 전압조절부(130)는, 전압측정부(120)와 마찬가지로, 통상의 지식을 가진 당업자에 의해 다양한 회로로 대치될 수 있는 바, 본 발명이 도 2a 의 블록 "B130"에 도시된 바와 같은 회로에 한정되는 것이 아님은 자명하다.The equal
또한, 상기 센서부(140)는, 차량 내의 공기 상태, 예컨대 산소, 이산화탄소 및 질소와 같은 가스 농도와, 온도를 검출하는 기능을 수행한다. 더욱 구체적으로, 상기 센서부(140)는 차량 내에 적체되어 있는 가스의 농도를 검출하는 가스센서모듈(142)과 차량 내의 온도를 검출하는 온도센서모듈(144)로 구성된다. 물론, 상기 가스센서모듈(142) 및 온도센서모듈(144)을 통해 검출된 결과는 소정 신호로써 하기의 마이크로컨트롤러(180)로 전송된다. 본 실시예에서 상기 가스센서모듈(142) 및 온도센서모듈(144)은 각각 도 2b 및 도 2c 에 도시된 바와 같이 통상적으로 사용되는 다양한 칩(Chip)으로 설정할 수 있으며, 다수개의 디스크리트(Descrete) 소자를 이용하여 이와 동일한 기능을 수행하도록 설정할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 키입력부(150)는, 사용자가 입력하는 소정의 설정 정보를 신호로써 하기의 마이크로컨트롤터(180)로 전송하는 기능을 수행한다. 상기 설정 정보는 마이크로컨트롤러(180) 내에 프로그램화된 로직에 따라 검출하고자 하는 차량 내의 온도, 가스의 기준 농도, 또는 기준 전압을 포함하는 정보이다. 본 실시예에서 상기 키입력부(150)는 도 2d 에 도시된 바와 같은 회로로 구성되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
또한, 상기 출력부(160)는, 하기의 마이크로컨트롤러(180)의 제어에 의해, 상기 센서부(140)을 통해 측정한 차량 내의 가스 농도 및 실내 온도와 상기 전압측정부(120)를 통해 측정한 전압의 수치를 포함하는 차량의 상태에 관련된 정보(이하, "상태정보"라 한다)를 사용자에게 음성 또는 시각적으로 출력하거나, 혹은 외부장치를 제어하기 위한 리모트 신호로 출력하는 기능을 수행한다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 특징적인 양상에 따른 출력부(160)는, 상기 상태정보를 운전자(사용자)에게 음성으로 출력하는 음성출력모듈(162)과, 동일한 상태정보를 운전자에게 시각적으로 표시하는 디지털 방식의 뉴메릭(Numeric) 디스플레이모듈(164) 및 다수개의 LED를 포함하는 LED모듈(166)과, 운전자 좌석의 진동시트를 제어할 수 있는 무선 방식의 리모트컨트롤모듈(168)로 구성되어 있다. 여기에서, 본 발명의 특징적인 양상에 따른 리모트컨트롤모듈(168)은 전술한 운전자 좌석의 진동시트를 비롯하여, 예를들어, 공기정화기, 진동시트와 유사한 안마시트를 포함하는 외부장치를 무선으로 제어할 수 있다. 물론, 이러한 외부장치를 제어하기 위해서는 소정의 제어 프로그램이 하기의 마이크로컨트롤러(180)에 기설정되어야 함이 바람직하다 할 것이다. 본 실시예에서, 상기 음성출력모듈(162), 디스플레이모듈(164), LED모듈 (166) 및 리모트컨트롤모듈(168) 각각은 도 2e 내지 도 2h 에 도시된 바와 같은 회로로 구성되는 것으로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the
또한, 상기 전압생성부(170)는, 상기 전압조절부(130), 센서부(140), 출력부(160) 및 하기의 마이크로컨트롤러(180)의 작동에 필요한 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 더욱 구체적으로 상기 전압생성부(170)는, 도 2a 의 블록 "B170"에 도시된 바와 같이, 상기 전압조절부(130)와 연결된 트랜스포머(T1)의 2차 측으로 출력되는 전압을 입력 받아 레귤레이터(U2)를 통해 소정의 전압으로 변환하여 출력하도록 구성되어 있다. 여기에서, 상기 레귤레이터(U2)는 통상적으로 사용되는 +5V 출력의 정전압 레귤레이터로써, 예컨대 네셔널세미컨덕터(National Semiconductor)사의 "LM7805"로 설정될 수 있다. 주지된 바와 같이 이러한 "LM7805" 레귤레이터는 TO-220 타입의 3단자 레귤레이터이며, 도시된 바와 같이 소정 전압을 입력 받는 전압 입력단자(In)와 입력된 전압을 +5V로 정전압화시켜 출력하는 출력단자(Out), 그리고 접지단자(G)로 구성되어 있다.In addition, the
또한, 도 2a 의 블록 "B170"에 도시된 바와 같이, 상기 트랜스포머(T1)의 양극 출력단과 레귤레이터(U1)의 입력단자(In) 사이에 맥동전압(Ripple)을 감소시키기 위한 다이오드(D2)가 연결될 수 있으며, 입력단자(In)과 접지단자(G) 사이에 레귤레이터(U2)의 원활한 작동을 위한 소정 용량의 커패시터(C2)와, 접지단자(G)와 출력단자(Out) 사이에 변환된 전압을 원활히 출력시키기 위한 소정 용량의 커패시터(C3)가 연결될 수 있다. 상술한 바와 같은 레귤레이터(U2)에는 작동시 발생하는 열을 원활히 방열시키기 위한 방열판이 구비되는 것이 바람직하다. Also, as shown in block “B170” of FIG. 2A, a diode D2 for reducing the pulsation voltage Ripple is provided between the anode output terminal of the transformer T1 and the input terminal In of the regulator U1. And a capacitor C2 having a predetermined capacity for smooth operation of the regulator U2 between the input terminal In and the ground terminal G, and a conversion between the ground terminal G and the output terminal Out. A capacitor C3 having a predetermined capacity for smoothly outputting a voltage may be connected. It is preferable that the regulator U2 as described above is provided with a heat sink for smoothly dissipating heat generated during operation.
본 실시예에서 상기 전압생성부(170)는 전술한 바와 같은 정전압 레귤레이터(U2)로 구성되는 것으로 설정할 수 있으나, 주지하다시피 상기 레귤레이터(U2)와 동일할 기능을 수행하는 트랜지스터 또는 FET(Field Effect Transistor)를 이용한 디스크리트(Descrete) 회로로 설정할 수도 있다.In the present exemplary embodiment, the
그리고, 상기 마이크로컨트롤러(180)는, 전술한 바와 같이, 상기 전압측정부(120), 전압조절부(130), 센서부(140), 키입력부(150), 및 출력부(160)를 제어하는 기능을 수행한다. 이러한 마이크로컨트롤러(180)는, 주지하다시피, 프로그램 가능한 통상적인 제어부의 기능과 유사하거나 동일하다. 본 발명의 특징적인 양상에 따른 마이크로컨트롤러(180)의 보다 구체적인 회로는 도 2i 에 도시된 바와 같으며, 상기 도 2a 및 도 2h 에 도시된 각각의 터미널은 도 2i 에 도시된 터미널 각각에 부합되도록 연결된다.As described above, the
이러한, 차량의 성능개선 장치(100)는 사용자가 전원연결부(110)를 차량 내부의 시가잭(Cigar Jack)에 연결함으로써, 전술한 바와 같은 본 발명의 특징적인 작동이 이루어지는 사용상의 용이함이 있다. 물론, 이러한 외장형 장치의 형태뿐만이 아니라, 차량 내부에 모듈 형식으로 삽입되는 내장형으로도 용이하게 변형 또는 변경시킬 수 있음은 자명하다.The
이하, 상술한 구성을 갖는 차량의 성능개선 장치(100)의 상세한 작동에 관하여 도 3 을 참조하여 살펴보면 다음과 같다. 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 성능개선 장치의 작동을 나타내는 흐름도이다.Hereinafter, a detailed operation of the
먼저, 본 발명의 특징적인 양상에 따른 차량의 성능개선 장치(100)의 마이크로컨트롤러(180)는, 자체적으로 시스템 초기화를 시킨다(S110). 이러한 시스템 초기화 단계는 전술한 바와 같이 전원연결부(110)가 시가잭에 연결된 후, 운전자(사용자)가 차량의 시동을 위해 키홀더를 전원인가 또는 시동 위치에 놓았을 경우에 이루어지는 단계이다. 또한, 상기 마이크로컨트롤러(180)의 초기화 및 차량의 성능개선 장치(100)의 작동에 필요한 전원은 상술한 바와 같은 전압생성부(170)를 통해 공급된다. 상기와 같은 초기화 단계(S110)가 이루어진 이후에, 마이크로컨트롤러(180)는 전압측정부(120)를 통해 차량의 전원(전압)을 측정한다(S120). 하기에서 설명하겠지만, 상기 전압 측정은 차량에 구비된 배터리의 충전 상태 및 차량 운행 중에 변동하는 전압의 레벨을 측정하는 것을 의미한다. First, the
이후, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 전압측정부(120)를 통해 측정한 전압의 레벨(전압 측정치)이 기설정된 전압 레벨보다 높은지, 혹은 낮은지, 그리고 같은지 여부를 비교 판단한다(S130). 상기 제 S130 단계의 판단결과, 전압 측정치가 기설정된 전압 레벨보다 낮다면, 마이크로컨트롤러(180)는 전술한 바와 같은 균등충전조절모듈(132)을 통해 전압을 상승시키고(S140), 그 판단결과, 상기 전압 측정치가 기설정된 전압 레벨보다 높다면, 마이크로컨트롤러(180)는 전압하향조절모듈(134)을 통해 전압을 하강시킨다(S150). 한편, 상기 판단결과, 전압 측정치와 기설정된 전압 레벨이 동일하다면, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 가스센서모듈(142)를 통해 차량 내의 산소 또는, 이산화탄소 및 질소와 같은 가스의 농도를 측정한다(S160). Thereafter, the
본 실시예에서 상기 기설정된 전압 레벨은, 차량의 통상적인 배터리의 전압으로서 약 +14V이며, 전술한 바와 같이 이러한 배터리 전압은 시동걸기 전ㆍ후, 운행중 변화하는 엔진의 회전속도(RPM), 그리고 전장품의 소모전력에 따라 약 12.8V 내지 14.7V 범위로 변동한다.In the present embodiment, the predetermined voltage level is about + 14V as a voltage of a typical battery of a vehicle. As described above, the battery voltage changes before and after starting the engine, and the engine speed (RPM) that changes during operation, and It varies from about 12.8V to 14.7V depending on the power consumption of the electronics.
한편, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 제 S160 단계에서 측정된 가스 농도가 기설정된 가스 농도보다 높은지 여부를 판단하여(S170), 그 판단결과가 높다면, 마이크로컨트롤러(180)는 상기 가스 농도를 운전자가 인지할 수 있도록 수치화된 정보 또는 상기 수치에 상응하는 음성정보 내지는 리모트 신호로 변환시켜, 음성출력모듈(162), 디스플레이모듈(164), LED모듈(166) 및 리모트컨트롤모듈(168)을 포함하는 출력부(160)를 통해 출력한다(S180). 여기에서, 상기 수치화된 정보 또는 음성정보는 일종의 경고성 메시지로서 운전자에게 통지되는 바, 운전자는 인지하기 어려운 오염 가스, 즉 이산화탄소 또는 질소와 같은 가스의 농도를 시각적 내지는 청각적으로 인지할 수 있게 되고, 이에 따라 상기 운전자는 차량의 창문을 개방시켜 차량 내의 공기를 환기시킬 수 있게 된다. 이와 아울러, 오염 가스에 기인한 졸음운전 또는 점진적인 호흡곤란과 같이 안전운전에 위협이 되는 요인에 대하여 적 절한 조치를 취할 수 있게 된다. 본 실시예에서 리모트컨트롤모듈(168)로 출력된 신호는 운전자 좌석의 진동시트를 구동시키는 소정의 신호로 설정하겠으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the
다음으로, 상기 제 S170 단계의 판단결과가 낮다면, 즉 정상적인 가스 농도라면, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 온도센서모듈(144)을 통해 차량 내의 온도를 측정한다(S190). 이와 같이 차량 내의 온도를 측정하는 주요한 이유는, 주지하다시피, 차량 내의 온도가 높아지면 운전자는 생리학적으로 나른해지게 되므로 이 역시 안전 운전에 방해 요인이 되기 때문이다. 따라서, 상기 마이크로컨트롤러(180)는 측정한 온도가 기설정된 온도보다 높은지 여부를 판단하여(S200), 그 판단결과가 높다면, 마이크로컨트롤러(180)는 상기 제 S180 단계와 동일하게 출력부(160)를 통해 현재의 온도 및 경고성 음성정보를 운전자에게 통지한다(S210).Next, if the determination result of step S170 is low, that is, the normal gas concentration, the
상기 제 S200 단계의 판단결과, 측정한 온도가 기설정된 온도보다 낮다면, 마이크로컨트롤러(180)는 전압측정부(120)를 통해 배터리의 전압 레벨을 측정하고(S220), 상기 측정된 전압 레벨이 기설정된 전압 레벨이 부합하는지 여부를 판단한다(S230). 그 판단결과, 측정된 배터리의 전압 레벨이 기설정된 전압 레벨에 부합하지 않는다면, 즉 비정상이면 마이크로컨트롤러(180)는 측정한 전압 레벨을 수치화된 정보로 변환시키거나, 혹은 상기 전압 레벨에 상응하는 경고성 음성 정보를 출력부(160)를 통해 출력시킨다. 한편, 그 판단결과가 정상이라면 마이크로컨트롤러(180)는 상기 제 S120 단계로 절차를 리턴시킨다. 본 실시예에서 이러한 일련의 단계(S220, S230, S240)는 당업자라면 용이하게 전술한 제 S130 단계 내지는 제 S150 단계 사이에 적절히 소급시킬 수 있는 바, 본 발명이 이러한 단계의 실행 순서에 한정되는 것이 아님은 자명하다.As a result of the determination in step S200, if the measured temperature is lower than the preset temperature, the
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to the drawing.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 차량의 운행상태에 따라 변동하는 차량 내의 전압을 안정화시킴으로써, 엔진의 효율은 물론이고 전장품의 안정적인 작동과 수명을 높일 수 있으며, 또한 차량 내부 오염가스의 적체 상태를 점검하여 이를 운전자에게 통지함으로써, 운전자로 하여금 보다 안전한 운전을 하도록 할 수 있는 현저한 효과가 있다.According to the present invention as described above, by stabilizing the voltage in the vehicle fluctuating according to the driving state of the vehicle, it is possible to increase not only the efficiency of the engine but also the stable operation and life of the electrical equipment, and also check the accumulation of pollutant gas inside the vehicle. By notifying the driver of this, there is a remarkable effect that allows the driver to drive safer.
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