KR100734943B1

KR100734943B1 - 전기식 스티어링 컬럼 락 장치 및 이를 이용한 제어방법

Info

Publication number: KR100734943B1
Application number: KR1020050117482A
Authority: KR
Inventors: 효 진 안
Original assignee: 에스앤티대우(주)
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-07-03
Also published as: CN100469624C; CN1978253A

Abstract

본 발명은 차량용 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL) 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 샤프트를 고정하는 락 플레이트의 해제(언락) 상태를 고정하는 별도의 스토퍼를 구비함과 아울러 상기 락 플레이트와 스토퍼의 위치를 감지하는 다수의 홀센서를 포함하여, 상기 홀센서의 위치정보에 의한 현재 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태를 비교함으로써 ESCL 장치의 락/언락 동작이 확실하게 수행되었는지를 확인하고, 별도의 인에이블 신호를 입력 받아 외부의 전기적 노이즈에 의해서 ESCL이 오작동하는 것을 방지할 수 있는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL) 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 ESCL 장치는, 자동차 열쇠나 휴대 단말기가 삽입되거나 제거될 때 감지신호를 발생하는 이그니션 감지센서(15)와, 스티어링 샤프트(3)의 회전을 물리적으로 제한하는 락 플레이트(Locking plate)(71)와, 상기 락 플레이트가 임으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 직교방향으로 설치된 스토퍼(Stopper)(75)와, 상기 락 플레이트와 스토퍼의 위치를 감지하는 다수의 홀센서(81)(82)(83)와, 상기 이그니션 감지센서(15)에서 전송되는 감지신호에 대응하여 고정 단말기(32)와 휴대 단말기(32) 사이에 양방향 무선통신을 통하여 사용자 인증을 수행하고 락/언락 제어신호를 생성하는 전원제어모듈(PMM)(33)과, 상기 PMM(33)의 락/언락 제어신호를 입력 받는 제1 인터페이스와 외부 모듈(예,PASE)로부터 인에이블 신호를 입력받는 제2 인터페이스 그리고 상기 홀센서에 의해서 감지된 위치 정보를 저장하는 메모리를 포함하고 상기 락 플레이트와 스토퍼의 구동모터를 제어하는 ESCL 제어부(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

ESCL, 스티어링 샤프트, 스티어링 컬럼, 락 플레이트, 스토퍼, 홀센서, PMM, 휴대 단말기

Description

전기식 스티어링 컬럼 락 장치 및 이를 이용한 제어방법{Electronic Steering Column Lock Device and Method for using the same}

도 1은 본 발명에 따른 ESCL 장치를 보여주는 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 ESCL 제어부를 보여주는 블록도,

도 3은 본 발명에 적용되는 PPM(Power Management Module)의 구조를 보여주는 블록도,

도 4는 본 발명에 따른 락 플레이트 해제 과정을 보여주는 흐름도,

도 5는 본 발명에 따른 락 플레이트 잠금 과정을 보여주는 흐름도이다.

****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1 : ESCL 장치 3 : 스티어링 샤프트

10 : 키 스위치 모듈 11 : 열쇠

13 : 휴대 단말기 15 : 감지센서

30 : 사용자 인증 모듈 33 : PMM

60 : ESCL 제어부 71 : 락 플레이트

75 : 스토퍼 81, 82, 83 : 홀센서

본 발명은 차량용 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL) 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 샤프트를 고정하는 락 플레이트의 해제(Unlock) 상태를 고정하는 별도의 스토퍼를 구비함과 아울러 상기 락 플레이트와 스토퍼의 위치를 감지하는 다수의 홀센서를 포함하여, 상기 홀센서의 위치정보에 의한 현재의 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태를 비교함으로써 ESCL 장치의 락/언락 동작이 확실하게 수행되었는지를 확인하고, 별도의 인에이블 신호를 입력 받아 외부의 전기적 노이즈에 의해서 ESCL이 오작동하는 것을 방지할 수 있는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL) 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용으로 사용되는 스티어링 컬럼의 측면에는 키(Key)를 꽂아 회전시킴으로써 차량의 시동 및 주변기기 등에 공급되는 전원을 조절할 수 있도록 키 세트(key set)가 마련된다.

그리고 이 키 세트는 차량의 도난을 방지하기 위해서 키 세트에서 키를 제거하면, 락 플레이트(Lock Plate)가 출몰 동작되어 스티어링 컬럼(Steering Column) 내부에 설치된 스티어링 샤프트(Steering Shaft)의 슬롯(Slot)에 삽입됨으로써 스티어링 샤프트와 연결된 스티어링 휠(Steering Wheel)의 회전을 억제하게 된다.

이 때, 상기 스티어링 샤프트의 외주에는 락 링(Lock Ring)이 설치되고, 이 락 링의 외주에는 상기 락 플레이트가 삽입되는 슬롯이 마련되어, 상기 락 플레이트가 락 링의 슬롯에 삽입될 때 스티어링 샤프트의 회전이 제한되도록 한다. 또한, 상기 스티어링 휠을 과격하게 회전시킬 경우 락 플레이트 및 락 링이 손상되어 스 티어링 샤프트의 제한이 풀리는 것을 방지할 수 있도록 상기 락 링과 스티어링 샤프트의 사이에는 소정치 이상의 회전력이 전달될 때 락 링과 스티어링 샤프트가 슬립될 수 있도록 톨레런스 링(Tolerance Ring)이 더 설치되어 있다.

본 발명은 락 플레이트(Lock Plate)의 출몰 동작을 제어하는 스티어링 컬럼 락(SCL) 제어장치와 관련된다. 종래에는 키 세트에 삽입된 키의 회전에 대응하여 상기 락 플레이트의 출몰 동작이 제어되는 기계적 스티어링 컬럼 락(MSCL: Mechanical Steering Lock) 제어장치가 주로 사용되었다. 그러나 최근에는 엔진 시동 방법이 기계적 키를 삽입하여 돌리는 로터리 방식이 대신에 전기적 버튼 방식으로 변함에 따라 전기적인 신호로 자동차 핸들의 움직임을 제어해야 할 필요성이 있다. 즉, 전기식 스티어링 컬럼 락 (ESCL: Electric Steering Column Lock) 제어장치는 락 플레이트의 출몰 동작을 제어하기 위해서 전기모터 등을 이용하는 것이다.

그러나 이러한 전기식 스티어링 컬럼 락 (ESCL) 장치는 스티어링 휠의 움직임을 담당하는 스티어링 샤프트가 전기적 신호에 의해서 제어되기 때문에 외부에서 인가되는 전기적 노이즈에 의해서 오작동이 유발될 위험성을 가지고 있다. 특히 차량 운행 중에 ESCL 장치의 오작동이 발생하면 대형사고로 이어질 수 있기 때문에 신뢰성 있는 ESCL 장치 및 제어방법이 요구되고 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은, 외부에서 가해지는 물리적 충격에 의해서 스티어링 샤프트를 고정하는 락 플레이트가 임의로 이탈되지 않도록 락 플레이트 외에 이 락 플레 이트를 고정하는 스토퍼를 설치하고, 상기 락 플레이트의 락/언락 동작이 정확하게 수행되었는가를 검증하기 위해서 다수의 홀센서를 설치하며, 외부 또는 내부에서 발생하는 전기적 노이즈에 의해서 락 플레이트가 오동작하는 것을 방지하기 위해서 별도의 인에이블 신호를 입력 받고, 내부에서 발생하는 노이즈를 최소화하기 위하여 작동 시에만 전원이 공급되도록 한 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL)를 제공하는 것이다.

본 발명은 ESCL을 동작시킬 때만 전원을 인가하여 비정상적인 전기적 충격에 의해서 ESCL이 오동작하지 않도록 하고, 수신된 ESCL 제어 상태정보와 홀센서의 피드백 정보를 점검하여 락 플레이트의 락/언락 동작이 정확하게 수행되었는가를 검증하며, 별도의 인에이블 신호가 수신되거나 또는 수신된 인에이블 신호와 제어신호가 일치하는 경우에만 락 플레이트의 해제 동작을 수행하도록 하여 전기적 노이즈에 의해서 ESCL 장치가 오작동하는 것을 방지하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL)의 제어방법을 제공한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기식 스티어링 컬럼 락 장치는, 자동차 열쇠나 휴대 단말기가 삽입되거나 제거될 때 감지신호를 발생하는 키 스위치 모듈과, 상기 키 스위치 모듈의 감지신호에 대응하여 삽입 또는 제거된 자동차 열쇠나 휴대 단말기를 인증하는 사용자 인증 모듈과, 스티어링 샤프트의 회전을 물리적으로 제한하는 락 플레이트(Locking plate)와, 상기 락 플레이트의 출몰 동작을 전기적으로 제어하는 ESCL 제어부를 포함하여 구성된 ESCL 장치에 있어 서,

상기 락 플레이트의 요홈부에 삽입되도록 직교하게 설치된 스토퍼(Stopper)와; 상기 스토퍼를 왕복 이동시킬 수 있도록 기어와 구동모터로 이루어진 스토퍼 구동수단과; 상기 락 플레이트와 스토퍼의 위치를 감지하는 다수의 홀센서와; 상기 스토퍼 구동모터를 제어하는 스토퍼 구동 드라이버를 포함하여 구성되어, 상기 락 플레이트가 외부의 물리적 충력에 의해서 임의로 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 ESCL 제어부는, 상기 락 플레이트의 구동모터를 제어하는 락 플레이트 구동 드라이버와, 상기 스토퍼의 구동모터를 제어하는 스토퍼 구동 드라이버와, 상기 다수의 홀센서와 연결되는 다수의 홀센서 인터페이스와, 상기 홀센서에 의해서 감지한 락 플레이트와 스토퍼의 위치정보를 저장하는 메모리와, 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 인증 모듈로부터 락/언락 제어신호를 수신하는 제1 인터페이스와, 상기 키 스위치 모듈로부터의 감지신호를 입력받는 제3 인터페이스와, 외부 모듈로부터 인에이블 신호를 입력받는 제2 인터페이스와, 상기 ESCL 제어부 전반을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 키 스위치 모듈은 사용자가 휴대하는 열쇠나 휴대 단말기가 삽입되거나 제거될　때와 스타트 버튼이 눌러질 때 감지신호를 발생하는 이그니션 감지센서를 포함한다.

또, 상기 사용자 인증 모듈은 사용자가 휴대하는 휴대 단말기와; 상기 휴대 단말기와 LF/RF 무선주파수를 이용하여 양방향 통신을 이루는 고정 단말기와; 상기 이그니션 감지센서에서 전송되는 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기에 저주파의 질문신호를 요청함과 아울러 상기 휴대 단말기로부터 전송된 고주파수의 응답신호에 포함된 ID코드를 해석하여 사용자 인증하고, 사용자 인증이 확인된 경우에만 상기 ESCL 제어부로 락/언락 제어신호를 전송하는 전원제어모듈(PMM)을 포함한다.

그리고 상기 전원제어모듈에는 브레이크 페달, 사이드 브레이크, 기어위치, 차량속도 등의 정보신호를 입력 받는 PCM이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 ESCL 제어부는, 상기 홀센서에 전원을 공급하는 홀센서 전원을 더 구비하고, 상기 메모리는 전원이 끊어져도 락 플레이트의 위치 정보를 저장할 수 있는 EEPROM인 것을 특징으로 한다.

이어, 본 발명에 따른 전기식 스티어링 컬럼 락 장치의 제어방법은, 자동차 열쇠나 휴대 단말기가 삽입되거나 제거될 때 감지신호를 발생하는 이그니션 감지센서와, 스티어링 샤프트의 회전을 물리적으로 제한하는 락 플레이트(Lock plate)와, 상기 락 플레이트가 임으로 이탈되는 것을 방지하기 직교방향으로 설치된 스토퍼(Stopper)와, 상기 락 플레이트와 스토퍼의 위치를 감지하는 다수의 홀센서와, 상기 이그니션 감지센서에서 전송되는 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기와 휴대 단말기 사이에 무선통신을 통하여 사용자 인증을 수행하고 락/언락 제어신호를 생성하는 전원제어모듈(PMM)과, 상기 PMM에 연결되어 브레이크 페달, 사이드 브레이크, 기어위치, 차량속도 등의 정보신호를 입력 받는 PCM와, 상기 PMM의 락/언락 제어신호를 입력 받을 수 있도록 설치된 제1 인터페이스와 외부 모듈(예, PASE)로부 터 인에이블 신호를 입력받을 수 있도록 제2 인터페이스가 설치되고 상기 홀센서에 의해서 감지된 위치 정보를 저장하는 메모리를 포함하여 상기 락 플레이트와 스토퍼의 구동모터를 제어하는 ESCL 제어부를 포함하여 구성된 ESCL 장치의 제어방법에 있어서,

상기 이그니션 감지센서의 감지신호가 수신되면 전원공급부를 통해서 상기 ESCL 제어부로 전원을 공급하고, 상기 홀센서로부터 수신된 위치정보와 상기 PMM으로부터 수신된 ESCL 제어상태(락/언락 제어신호)를 비교하여 현재의 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태가 일치하면 ESCL 제어부로 공급되는 전원을 차단하여 불필요한 전기적 노이즈가 발생되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 ESCL 장치의 제어방법에 있어서, 상기 제2 인터페이스를 통하여 인에이블 신호가 입력되거나 상기 제2 인터페이스를 통해 입력된 인에이블 신호와 상기 제1 인터페이스를 통해 입력된 락/언락 제어신호가 일치하는 경우에만 상기 락 플레이트와 스토퍼의 구동모터를 구동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀센서로부터 수신된 락 플레이트 및 스토퍼의 위치정보와 상기 PMM으로부터 수신된 락/언락 제어신호를 비교하여 불일치하면 락/언락 제어신호를 반복적으로 수행하여 락 플레이트 및 스토퍼의 락/언락 동작이 정확하게 수행되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 PCM으로부터 입력된 각종 정보에 의해서 차량이 운전 중인가를 판단하고, 차량이 운전 중인 경우는 락 제어신호를 수행을 종료하고, 운전 중이 아닌 경우에만 락 제어신호를 수행하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기식 스티어링 컬럼 락 장치의 구성을 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 전기식 스티어링 컬럼 락(ESCL) 장치를 보여주는 개략적인 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(이하 ‘ESCL 장치’라고도 함)(1)는 크게 키 스위치 모듈(10)과, 사용자 인증 모듈(30) 그리고 스티어링 컬럼 락 모듈(50)로 구성된다.

상기 키 스위치 모듈(10)은, 스티어링 컬럼의 측면에 설치되는 키 세트로서, 사용자가 휴대하는 열쇠(11)나 휴대 단말기(31)가 삽입되는 키 슬롯(12)과 푸쉬 타입의 스타트 버튼(13), 그리고 상기 키 슬롯(12)으로 열쇠(11)가 삽입되었는지 또는 상기 스타트 버튼(13)이 눌러졌는지를 감지하는 이그니션 감지센서(15)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 사용자 인증 모듈(30)은, 상기 키 슬롯(12)으로 삽입된 열쇠(11)가 정규의 것인지 또는 상기 스타트 버튼(13)을 누른 사용자가 정당한 사용자인 지를 인증하는 것으로, 사용자가 휴대하는 휴대 단말기(31)와, 상기 휴대 단말기(31)와 양방향 통신을 이루는 고정 단말기(32)와, 상기 이그니션 감지센서(15)에서 전송되는 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기(32)에 저주파수의 질문신호를 요청함과 아울러 상기 휴대 단말기(31)로부터 전송된 고주파수의 응답신호에 포함된 ID코드를 해석하여 사용자 인증을 수행하고, 사용자 인증이 확인된 경우에만 상기 ESCL 제어부(60)로 락/언락 제어신호를 전송하는 전원제어모듈(PMM)(33)로 구성된다.

바람직하게 상기 전원제어모듈(33)는 사용자 인증이 완료된 경우에만 엔진을 제어하도록 하여 차량 도난을 방지하는 이모빌라이저(Immobiliser)(34)와, 브레이크 페달, 사이드 브레이크, 기어위치, 차량속도 등의 정보신호를 입력받는 PCM(35)이 구비된다.

이어서 상기 스티어링 컬럼 락 모듈(50)은, 편의상 스티어링 샤프트(3)를 물리적으로 고정하는 스티어링 샤프트 고정부(70)와 상기 락 플레이트와 스토퍼를 제어하는 ESCL 제어부(60)로 구분하여 설명할 수 있다.

우선, 상기 스티어링 샤프트 고정부(70)는, 스티어링 샤프트(3)의 회전을 제한하는 락 플레이트(Lock plate)(71)와, 상기 락 플레이트(71)를 출몰시키는 기어와 구동모터로 이루어진 락 플레이트 구동수단(72)과, 상기 락 플레이트(71)가 임의로 이탈되거나 잠금 되는 것을 방지하는 스토퍼(Stopper)(75)와, 상기 스토퍼(75)를 이동시키는 기어와 구동모터로 이루어진 스토퍼 구동수단(76)과, 상기 락 플레이트(71)의 언락 위치를 감지하는 언락 홀센서(81)와, 상기 락 플레이트(71)의 락 위치를 감지하는 락 홀센서(82)와, 상기 스토퍼(75)의 위치를 감지하는 스토퍼 홀센서(83)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기 락 플레이트(71)는 스티어링 샤프트(3)의 외주면에 형성된 요홈부(4)에 그 선단부가 삽입 가능하도록 설치되고, 상기 스토퍼(75)는 상기 락 플레이트(71)에 대해서 직교하도록 상기 락 플레이트(71)의 일 측면에 형성된 요홈부(8)에 그 선단부가 삽입 가능하도록 설치된다. 그리고 상기 락 플레이트 구동수단(72)은 락 플레이트 구동모터(73)의 회전축에 결합되어 있는 웜기어(74)와, 상기 락 플레이트의 일 측면에 형성된 랙(rack)(175)과 상기 웜기어(74)에 맞물리는 평기어(75)로 구성되고, 상기 스토퍼 플레이트 구동수단(76)도 마찬가지로 스토퍼 구동모터(77)의 회전축에 결합된 웜기어(78)와, 상기 스토퍼의 랙(177)과 상기 웜기어(78)에 맞물리는 평기어(79)로 이루어진다.

이와 같이, 본 발명에 따른 ESCL 장치(1)는, 스티어링 샤프트(3)를 고정하는 락 플레이트(71) 외에 상기 락 플레이트(71)를 고정시키기 위한 스토퍼(75)가 이중으로 구비되어 외부의 물리적인 충격에 의해서 상기 락 플레이트(71)가 임의로 이탈되거나 락(Lock)되는 것을 방지한다.

이어서, 상기 ESCL 제어부(60)는, 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 락 플레이트 구동모터(73)를 제어하는 락 플레이트 구동 드라이버(61)와, 상기 스토퍼 구동모터(77)를 제어하는 스토퍼 구동 드라이버(62)와, 상기 홀센서(81)(82)(83)와 연결되는 각각의 홀센서 인터페이스(181)(182)(183)와, 상기 홀센서(81)(82)(83)에 의해서 감지한 ESCL 위치정보를 저장하는 메모리(63)와, 상기 ESCL 제어부(60)에 전원을 공급하는 전원공급부(64)와, 외부 모듈(예, PMM(33))과의 테이터 통신을 제어하는 제1 인터페이스(65)와, 외부 모듈(예, 키 스위치(10))의 입출력을 제어하는 제3 인터페이스(66)와, 외부 모듈(예, PASE: Passive Start & Passive Entry)(20)의 입출력을 제어하는 제2 인터페이스(166)와, 상기 ESCL 제어부(60)의 전반을 제어하고 메모리(63)에 저장된 정보와 인터페이스를 통해 수신된 정보를 비교하는 중앙제어부(67)를 포함한다.

본 발명에 따른 ESCL 제어부(60)는, 상기 PMM(33)와 연결되는 제1 인터페이스(65) 외에 PASE(20)가 연결되는 제2 인터페이스(166)를 별도로 구비하여, 상기 제2 인터페이스(166)를 통해서 인에이블 신호(Enable Signal)가 입력되거나 또는 입력된 인에이블 신호가 상기 PMM(33)의 제어신호와 일치하는 경우에만 상기 락 플레이트(71)를 제어하도록 함으로써 외부의 전기적 노이즈에 의한 잘못된 명령에 의해서 상기 락 플레이트(71)가 오작동하는 것을 방지한다. 한편, 위에서 언급한 PASE(Passive Start & Passive Entry)는 도어와 시동을 자동으로 락/언락하거나 스타트/스톱하는 패시브 도어/시동 제어장치를 말한다. 그러나 본 발명의 ESCL 제어부(60)에 에이블을 입력하는 수단은 이것으로 한정하지 않고 인에이블 신호를 입력할 수 있는 것이라면 어느 것이나 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 ESCL 제어부(60)는, 상기 전원공급부(64) 외에 예비 전원을 공급하는 예비 배터리(68)와, 홀센서(81)(82)(83)에 전원을 공급하는 홀센서 전원(69)을 더 구비하여 전원공급부(64)의 전원이 꺼진 경우에도 홀센서를 통하여 ESCL의 현재 상태를 모니터링 할 수 있도록 한다. 그리고 상기 메모리(63)는 EEPROM으로, 전원이 끊어져도 락 플레이트의 위치 정보를 저장할 수 있도록 한다. 이와 같이, 본 발명에 따른 ESCL 제어부(60)는, 상기 홀센서(81)(82)(83)에 의해서 파악된 ESCL 상태를 저장함과 아울러, 상기 PMM(33)에서 송신된 ESCL 제어상태와 현재의 ESCL 상태를 비교하여 상기 락 플레이트와 스토퍼가 정확하게 작동하도록 한다.

한편, 도 3은 본 발명에 적용되는 전원제어모듈(PMM : Power Management Module)의 개략적인 구성도이다. 도시된 바와 같이, 상기 전원제어모듈(PMM)(33)은, 상기 이그니션 감지센서(15)로부터 송신되는 감지신호를 수신하는 제1 인터페 이스(131)와, 상기 ESCL 제어부(50) 및 이모빌라이저 컨트롤(132)과 연결되는 제2 인터페이스(133)와, 상기 제1 인터페이스(131)를 통해 수신된 감지신호를 상기 고정 단말기(32)로 송신하고 상기 휴대 단말기(31)로부터 수신된 ID코드를 전송하는 제3 인터페이스(134)와, 상기 PCM(35)과 전기적으로 연결하기 위한 제4 인터페이스(135)와, 상기 고정 단말기(32)로부터 송신되는 ID코드와 메모리(137)에 저장된 ID코드를 비교함과 아울러 상기 이모빌라이저 컨트롤(132)과 상기 ESCL 제어부(50)에 락/언락 제어신호를 전송하는 중앙제어부(136)를 포함한다. 한편, 상기 PCM(35)은 외부로부터 브레이크 페달, 사이드 브레이크, 기어위치, 차량속도 등의 정보신호를 입력 받는다.

이하에서는 도 4 및 도 5의 흐름도를 참조하여 본 발명에 따른 ESCL 장치의 제어방법을 설명한다.

먼저, 락 플레이트(71)가 스티어링 샤프트(3)로부터 해제(Unlock)되는 과정을 설명한다.

휴대 단말기(31)를 휴대한 사용자가 키 슬롯(12)에 열쇠(11)를 삽입하거나 스타트 버튼(13)을 누르면, 이그니션 감지센서(15)가 이를 감지한다(110). 상기 이그니션 감지센서(15)의 감지신호를 수신한 ESCL 제어부(50)는 전원공급부(64)를 통해서 전원을 공급한다(120). 그리고 상기 PMM(33)은 이그니션 감지센서(15)의 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기(32)와 휴대 단말기(31) 간의 양방향 통신을 형성하여 휴대 단말기(31)로부터 ID코드를 수신 받고 저장된 ID코드와 비교하여 사용자를 인증한다(130).

사용자 인증이 확인되면, 상기 PMM(33)은 ESCL 제어부(50)에 언락 제어신호를 전송한다. 상기 ESCL 제어부(50)는 언락 제어신호가 수신되면 PASE로부터 인에이블 신호가 입력되었는지 또는 입력된 인에이블 신호와 언락 제어신호가 일치하는지를 비교한다(150). 그리고 입력된 인에이블 신호와 언락 제어신호가 일치하면, 상기 ESCL 제어부(50)는 구동모터를 제어하여 락 플레이트(71)와 스토퍼(75)를 언락 위치로 이동시킨다(160).

이어서, 상기 ESCL 제어부(50)는 각 홀센서에 락 플레이트(71)와 스토퍼(75) 의 위치정보를 요청하고(170), 상기 ESCL 제어부(50)는 각 홀센서로부터 위치정보를 받아서 현재 ESCL 상태와 상기 PMM(33)으로부터 수신된 ESCL 제어상태를 비교하여 현재의 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태가 일치하지는 비교하여, 일치하지 않으며, 일치할 때까지 ESCL 언락 요구단계를 반복적으로 실행하고, 현재의 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태가 일치하면 락 플레이트(71)가 스티어링 샤프트(3)가 정확하게 작동한 것이므로 상기 전원공급부(64)의 전원을 차단한다(190).

이어서, 도 5를 참조하여 락 플레이트(71)가 스티어링 샤프트(3)를 제한( Lock)하는 과정을 설명한다.

상기 휴대 단말기(31)를 휴대한 사용자가 키 슬롯(12)으로부터 열쇠(11)를 제거하거나 스타트 버튼(13)을 누르면(스톱), 상기 키 스위치 모듈(10)에 설치된 이그니션 감지센서(15)가 이를 감지한다(210). 상기 이그니션 감지센서(15)의 감지신호에 의해서 ESCL 제어부(50)는 전원공급부(64)로부터 전원을 공급받는다(220). 상기 PMM(33)은 이그니션 감지센서(15)의 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기 (32)와 휴대 단말기(31) 간의 양방향 통신을 형성하여 휴대 단말기(31)로부터 ID코드를 수신 받고 저장된 ID코드와 비교하여 사용자 인증한다(230).

사용자 인증이 확인되면, 상기 PMM(33)은 PCM(35)으로부터 입력된 각종 정보에 의해서 차량이 운전 중인가를 판단하고(240), 차량이 운전 중인 경우는 종료하고, 운전 중이 아닌 경우에는 상기 ESCL 제어부(50)에 락 제어신호를 전송한다(250). 락 제어신호를 수신한 상기 ESCL 제어부(50)는 PASE로부터 인에이블 신호가 입력되었는지 또는 입력된 인에이블 신호와 락 제어신호가 일치하는지를 비교한다(260). 입력된 인에이블 신호와 락 제어신호가 일치하면, 상기 ESCL 제어부(50)는 구동모터를 제어하여 락 플레이트(71)와 스토퍼(75)를 락 위치로 이동시킨다(270).

이어서, 상기 ESCL 제어부(50)는 각 홀센서의 위치정보를 요구하고(280), 각 홀센서로부터 위치정보를 받아서 현재 ESCL 상태와 PMM(33)으로부터 수신된 ESCL 제어상태(락 상태)를 비교하여(290), 현재의 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태가 일치하지 않으며, ESCL 락 요구단계를 재실행하고, 현재의 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태가 일치하여 락 플레이트(71)가 스티어링 샤프트(3)의 요홈부(4)에 삽입되고 상기 스토퍼(75)가 락 플레이트(71)의 요홈부(8)에 정확하게 삽입된 것이 확인되면 상기 전원공급부(64)의 전원을 차단한다(300).

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 ESCL 장치 및 그 제어방법은 ESCL을 동작시킬 때만 전원을 공급하고 동작이 완료되면 전원을 차단함으로써 비정상적인 전기적 충격 및 노이즈에 의해서 ESCL이 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 또한 홀센서들의 위치정보와 ESCL의 외부제어 인터페이스로부터 수신 받은 ESCL 제어상태 정보를 비교하여 두 정보가 일치하는지를 검증함으로써 ESCL 장치의 락/언락 동작이 확실하게 수행되었는지를 검증하여여 외부의 물리적 충격에 의해서 락 플레이트가 임으로 락/언락 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 외부제어 인터페이스로부터 수신 받은 ESCL 제어상태 정보 외에 별도의 인터페이스로부터 인에이블 신호를 입력 받음으로써 전기적 충격 및 노이즈에 의한 잘못 생성된 명령에 의해서 ESCL이 오작동하는 것을 방지할 수 있다.

아울러, 본 발명은 PCM으로부터 수신된 차량 정보에 의해서 운전 중에는 락 제어명령이 전달되지 않도록 함으로써 운전 중에 스티어링 시프트가 락(Lock)되는 것을 방지한다.

Claims

자동차 열쇠나 휴대 단말기가 삽입되거나 제거될 때 감지신호를 발생하는 키 스위치 모듈과, 상기 키 스위치 모듈의 감지신호에 대응하여 삽입 또는 제거된 자동차 열쇠나 휴대 단말기를 인증하는 사용자 인증 모듈과, 스티어링 샤프트의 회전을 물리적으로 제한하는 락 플레이트(Locking plate)와, 상기 락 플레이트의 출몰 동작을 전기적으로 제어하는 ESCL 제어부를 포함하여 구성된 ESCL 장치에 있어서,

상기 락 플레이트의 요홈부에 삽입되도록 직교하게 설치된 스토퍼(Stopper)와; 상기 스토퍼를 왕복 이동시키는 기어와 구동모터로 이루어진 스토퍼 구동수단과; 상기 락 플레이트와 스토퍼의 위치를 감지하는 다수의 홀센서와; 상기 스토퍼 구동모터를 제어하는 스토퍼 구동 드라이버를 포함하여 구성되어; 상기 락 플레이트가 외부의 물리적 충력에 의해서 임의로 이탈되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL).
제 1항에 있어서,

상기 ESCL 제어부는, 상기 락 플레이트의 구동모터를 제어하는 락 플레이트 구동 드라이버와, 상기 스토퍼의 구동모터를 제어하는 스토퍼 구동 드라이버와, 상기 다수의 홀센서와 연결되는 다수의 홀센서 인터페이스와, 상기 홀센서에 의해서 감지한 락 플레이트와 스토퍼의 위치정보를 저장하는 메모리와, 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 인증 모듈로부터 락/언락 제어신호를 수신하는 제1 인터페이스 와, 상기 키 스위치 모듈로부터의 감지신호를 입력받는 제3 인터페이스와, 외부 모듈로부터 인에이블 신호를 입력받는 제2 인터페이스와, 상기 ESCL 제어부 전반을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 방지하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 키 스위치 모듈은 사용자가 휴대하는 열쇠나 휴대 단말기가 키 슬롯에 삽입되거나 제거될 때 스타트 버튼이 눌러질 때 감지신호를 생성하는 이그니션 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 사용자 인증 모듈은 사용자가 휴대하는 휴대 단말기와, 상기 휴대 단말기와 LF와 RF를 이용하여 양방향 통신을 이루는 고정 단말기와, 상기 이그니션 감지센서에서 전송되는 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기에 저주파수(LF)의 질문신호를 요청함과 아울러 상기 휴대 단말기로부터 전송된 고주파수(RF)의 응답신호에 포함된 ID코드를 해석하여 사용자 인증을 수행하고, 사용자 인증이 확인된 경우에만 상기 ESCL 제어부로 락/언락 제어신호를 전송하는 전원제어모듈(PMM)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL).
제 4항에 있어서,

상기 전원제어모듈에는 브레이크 페달, 사이드 브레이크, 기어위치, 차량속도 등의 정보신호를 입력 받는 PCM이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL).
제 2항에 있어서,

상기 ESCL 제어부는, 상기 홀센서에 전원을 공급하는 홀센서 전원을 더 구비하고, 상기 메모리는 전원이 끊어져도 락 플레이트의 위치 정보를 저장할 수 있는 EEPROM인 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL).
자동차 열쇠나 휴대 단말기가 삽입되거나 제거될 때 감지신호를 발생하는 이그니션 감지센서와; 스티어링 샤프트의 회전을 물리적으로 제한하는 락 플레이트(Locking plate)와; 상기 락 플레이트가 임으로 이탈되는 것을 방지하기 직교방향으로 설치된 스토퍼(Stopper)와; 상기 락 플레이트와 스토퍼의 위치를 감지하는 다수의 홀센서와; 상기 이그니션 감지센서에서 전송되는 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기와 휴대 단말기 사이에 무선통신을 통하여 사용자 인증을 수행하고 락/언락 제어신호를 생성하는 전원제어모듈(PMM)과; 상기 PMM의 락/언락 제어신호를 입력 받을 수 있도록 설치된 제1 인터페이스와 외부 모듈(PASE: Passive Start & Passive Entry)로부터 인에이블 신호를 입력받을 수 있도록 제2 인터페이스가 설치되고 상기 홀센서에 의해서 감지된 위치 정보를 저장하는 메모리와 상기 메모리에 저장되어 있는 현재의 ESCL 상태와 제1 인터페이스를 통해 수신된 ESCL 제어상태를 비교하여 상기 락 플레이트와 스토퍼의 구동모터를 제어하는 ESCL 제어부를 포함하여 구성된 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL).
자동차 열쇠나 휴대 단말기가 삽입되거나 제거될 때 감지신호를 발생하는 이그니션 감지센서와, 스티어링 샤프트의 회전을 물리적으로 제한하는 락 플레이트(Locking plate)와, 상기 락 플레이트의 위치를 감지하는 다수의 홀센서와, 상기 이그니션 감지센서에서 전송되는 감지신호에 대응하여 상기 고정 단말기와 휴대 단말기 사이에 무선통신을 통하여 사용자 인증을 수행하고 락/언락 제어신호를 생성하는 전원제어모듈(PMM)과, 상기 PMM에 연결되어 브레이크 페달, 사이드 브레이크, 기어위치, 차량속도 등의 정보신호를 입력 받는 PCM와, 상기 PMM의 락/언락 제어신호를 입력 받을 수 있도록 설치된 제1 인터페이스와 외부 모듈(PASE: Passive Start & Passive Entry)로부터 인에이블 신호를 입력 받을 수 있도록 제2 인터페이스가 설치되고 상기 홀센서에 의해서 감지된 위치 정보를 저장하는 메모리를 포함하며 상기 락 플레이트의 구동모터를 제어하는 ESCL 제어부를 포함하여 구성된 ESCL 장치의 제어방법에 있어서,

상기 이그니션 감지센서의 감지신호가 수신되면 전원공급부를 통해서 상기 ESCL 제어부로 전원을 공급하고, 상기 홀센서로부터 수신된 위치정보와 상기 PMM으로부터 수신된 ESCL 제어상태(락/언락 제어신호)를 비교하여 현재의 ESCL 상태와 수신된 ESCL 제어상태가 일치하면 ESCL 제어부로 공급되는 전원을 차단하여 불필요한 전기적 노이즈가 발생되는 것을 방지하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL)의 제어방법.
제 8항에 있어서,

상기 제2 인터페이스를 통하여 인에이블 신호가 입력되거나 상기 제2 인터페이스를 통해 입력된 인에이블 신호와 상기 제1 인터페이스를 통해 인력된 락/언락 제어신호가 일치하는 경우에만 상기 락 플레이트의 구동모터를 구동하는 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL)의 제어방법.
제 9항에 있어서,

상기 홀센서로부터 수신된 락 플레이트의 위치정보와 상기 PMM으로부터 수신된 락/언락 제어신호를 비교하여 불일치하면 락/언락 제어신호를 반복적으로 수행하여 락 플레이트의 락/언락 동작이 정확하게 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL)의 제어방법.
제 8항에 있어서,

상기 PCM으로부터 입력된 각종 정보에 의해서 차량이 운전 중인가를 판단하고, 차량이 운전 중인 경우는 락 제어신호의 수행을 종료하고, 운전 중이 아닌 경우에만 락 제어신호를 수행하는 것을 특징으로 하는 전기식 스티어링 컬럼 락 장치(ESCL)의 제어방법.