KR100757505B1 - 차량용 비상등 자동제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 비상등 자동 제어 장치 및 방법에 있어서, 차량의 차속을 감지하여 속도 신호를 전달하는 속도 검출부; 상기 속도 검출부의 속도신호를 수신하고, 상기 차량의 브레이크 온/ 오프(ON/OFF) 신호를 감지하는 전자조절장치(ECU); 상기 속도 검출부로부터 속도 신호를 받고 상기 ECU로부터 브레이크 온/오프 신호를 받아 소정 감속도 또는 순간속도를 산정하여 기준치 이상인 경우 비상등을 점등 하여 출력하는 비상등 자동 제어부; 상기 비상등 자동 제어부의 속도 신호 및 브레이크 온/ 오프(ON/OFF) 신호를 받아서 차량의 비상등 점등 및 점멸을 수행하는 릴레이를 포함한다.

비상등, 급브레이크, ECU, 릴레이, 비상등 자동 제어부,

Description

차량용 비상등 자동제어장치{AUTOMATIC CONTROLLER FOR HAZARD LAMPS OF AUTOMOBILES}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치를 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치의 차속 신호로부터 얻어지는 신호와 변환되어 정형화된 신호를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치가 속력과 속도 신호 전체 폭과의 상관관계를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치의 내부 회로도.

도 5는 본 발명에 따른 차량용 비상등 자동 제어방법을 나타낸 흐름도.

본 발명은 차량용 비상등 자동 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차속 센서로부터 발생하는 차속 신호와 브레이크 온/ 오프 신호를 이용하여 급제동 및 돌발 상황을 판독한 후 차량의 비상등을 자동 점멸하도록 하는 장치이다.

일반적으로 차량의 비상등 스위치(Hazard Switch)는 운전자의 자발적인 생각 및 행동에 의하여 사고 방지를 위한 방편으로 혹은 도로상에서의 잠시주차 등 상대방에게 위협의 의미, 방어 운전 혹은 경각심의 의미로써 자동차의 비상 등을 점등/ 점멸하는 역할을 수행하게 된다. 위험한 사태, 방어 운전 혹은 경각심의 상황이 종결되었을 경우 비상등의 해제는 운전자의 자발적인 행동을 위한 비상등 스위치를 다시 한번 누름으로써 점등이 소멸된다.

이러한 경우, 운전자의 자발적인 행동으로 인한 번거러움 또한 사고에 의해 부자유스러운 운전자의 행동에 대한 부담, 그리고 1차 사고에 의한 제 2차사고의 발생 확대 등의 대처에 대한 기능이 오직 운전자의 자발적인 스위치 작동 여부에 집결되어 있다.

이를 방지하고자 종래에는 위급한 상황이 발생하였을 경우 브레이크 스위치와 동시에 차량 비상등을 자동으로 점등시켜주는 장치가 연구/ 개발 되어있다.

상기 연구되는 비상등 제어장치로는 크게 두 가지 방식을 들 수가 있는데, 먼저, 차량에 가속도 센서를 부착하여 차량의 감속도를 측정한 후 비상등 작동을 제어하는 방식과, 다음으로는 관성에 의한 무게추의 전진 이동에 따른 기계식 제어 장치로 나눌 수가 있다.

전자의 경우에는 감속도를 측정하는 센서를 이용하기 때문에 구현하기가 쉬운 장점이 있으나, 새로운 부품이 추가되게 되고, 회전과 동시에 감속이 될 경우 방향의 문제도 개입되게 된다.

또한, 후자의 경우에는 기계식이기 때문에 약간이지만 소음이 발생하고, 정 확도도 떨어지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 비상등 스위치를 이용하지 않고서도 비상등이 자동 점등되는 조건일 경우 비상등을 자동 점등하고, 차량 상태를 다시 파악하여 비상 상태가 아닐 경우 비상등을 자동 점멸 시켜줌으로써 운전자의 편리를 도모하고 차량 안전 상태를 확보할 수 있는 차량용 비상등 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 차량에 장착되어 있는 차속 센서로부터 속도 신호를 받고 전자조절장치(ECU)로부터 브레이크 온/ 오프 신호를 받아서 브레이크가 온이 된 후 일정 시간 동안의 감속도를 측정하여 기준치를 넘어섰을 때, 급제동임을 판별한 후 비상등을 작동시키는 차량용 비상등 제어장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량용 비상등 자동 제어 장치에 있어서, 차량의 스피드미터 속에 기설치되어 있는 리드 스위치 타입의 차속 센서로 이루어져 해당 차량의 현재 속도를 주파수와 진폭으로 나타내는 사인파로 출력하여 전달하는 속도 검출부(11); 상기 속도 검출부(11)의 속도신호를 수신하고, 상기 차량의 브레이크 온/ 오프(ON/OFF) 신호를 감지하는 전자조절장치(ECU)(13); 상기 속도 검출부(11)로부터 사인파로 출력되는 속도신호를 신호 수신부(41)를 통해 수신하고 상기 ECU(13)로부터 브레이크 온/오프 신호를 받는 한편, 해당 신호 수신부(41)를 통해 속도신호 사인파를 펄스파로 변환시킨 후, 해당 속도신호 펄스파의 폭의 합을 측정해 현재 차량의 속도를 측정하며 해당 펄스파의 폭 변화시 펄스파 폭을 합산해서 해당 차량의 감속량을 판단해 기준치 이상인 경우 비상등(15)을 점등 하여 출력하는 비상등 자동 제어부(19); 및 상기 비상등 자동 제어부(19)의 속도 신호 및 브레이크 온/ 오프(ON/OFF) 신호를 받아서 차량의 비상등(15) 점등 및 점멸을 수행하는 릴레이(16)를 포함하되, 상기 비상등 자동 제어부(19)는, 상기 속도 검출부(11)로부터의 사인파 속도신호 파형을 수신해 포토커플러(521-1)를 통해 펄스파로 변환시키는 신호 수신부(41); 상기 신호 수신부(41)를 통해 얻어진 펄스파 속도신호의 펄스파 폭을 합산해 현재 차량의 속도를 측정하며 해당 펄스파의 폭 변화시 펄스파 폭을 합산해서 해당 차량의 감속량을 측정하고 기준치 이상의 감속량이 측정되면 비상등(15)을 점등시키는 CPU(42); 및 상기 CPU(42)로부터 차량의 현재 속도 데이터를 수신하여 운전자에게 표시하는 디스플레이부(43);을 포함하며, 상기 비상등 자동 제어부(19)가 급제동으로 판단하여 비상등 스위치를 작동 시킬 경우에 소정의 알람을 경보하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치를 나타낸 구성도이다.

상기 도 1은 차량용 비상등 자동 제어 장치를 나타낸 구성도로서, 차량의 운전속도를 검출하는 차속 센서가 포함된 속도 검출부(11), 상기 속도 검출부에 의하여 속도 신호가 발생하게 되어 브레이크 온/ 오프 신호를 감지하는 ECU(전자조절장치)(13), 상기 속도신호 및 브레이크 온/ 오프 신호를 수신 받아 알고리즘을 통해 비상등을 제어하는 비상등 자동 제어부(19), 상기 비상등 자동 제어부의 제어 하에 비상등의 구동을 제어하는 릴레이(16), 차량의 비상등을 수동으로 구동시키기 위한 비상등 작동버튼(17) 및 비상등(15)으로 구성된다.

먼저, 상기 속도 검출부(11)는 차량의 운전 속도를 검출하는 차속 센서를 포함하여 구성되어 있다.

상기 차속 센서는 리드 스위치 형식으로 스피드 미터 속에 설치되어 있는 타입과 홀센서 원리를 이용한 형식인 드리븐 기어에 설치된 것이 있다.

상기 리드 스위치형식은 출력기어 1회전에 4펄스 신호가 출력하는 방식으로서, 상기 ECU에서 공급된 5V의 전원을 리드 스위치로 차단함으로써 발생되는 차속 신호를 펄스신호로 변환시켜 상기 ECU로 보내면 이 정보를 기초로 공회전 속도조정을 하게 된다.

또한, 상기 홀센서 방식은 자동차가 공회전 상태인지 혹은 주행 상태인지(작동할 때)를 파악하는 방식으로서, 전류가 흐를 때는 0.5V, 홀센서가 작동하지 않을 때에는 12V 신호를 받아 차 속도를 감지하게 된다.

상기 두 가지 방식을 이용하여 속도 검출부의 차속센서를 감지하게 된다.

다음으로, ECU(13)는 전자조절장치로서, 상기 차속 센서에 의하여 속도 신호가 발생하게 되어 브레이크 온/ 오프 신호를 감지하는 역할을 하고, 또한, 각종센서 또는 엑츄에이터와 각 부분의 정보를 받아들여 연산하고 지시하여 연비 및 출력에서 최적의 성능을 구현하도록 하는 역할을 한다.

다음으로, 상기 비상등 자동 제어부(19)는 상기 속도 검출부(11)의 차속 센서로부터 입력받은 속도 신호와, 상기 ECU(13)로부터 감지된 브레이크 온/ 오프 신호를 수신 받아 차량용 비상등을 제어하게 된다.

상기 릴레이(16)는 비상등을 점멸시키는 스위치로 사용되며, 기존의 비상등 작동 버튼과 병렬로 연결되게 된다.

상기 비상등 작동 버튼(17)은 푸시락(Push Lock) 또는 푸시푸시(Push Push)방식을 갖는다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치의 차속 신호로부터 얻어지는 신호와 정형화된 샘플링 신호를 나타내는 도면이다.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차속 센서로부터 발생하는 신호는 도면부호 31과 같이 사인파를 갖게 된다.

이때, 상기 비상등 자동 제어부(19)는 차속센서와 상기 ECU로부터 상기 사인파를 수신 받아 정형화된 샘플링 신호인 도면번호 32와 같은 형태의 펄스파 파형으로 변환을 시킨다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 비상등 자동 제어부는 상기 차속 센서로부터 발생하는 신호를 도면번호 32와 같은 형태로 변환을 하고, 그 폭의 합(Ts)을 측정하여 차량의 속도를 측정하게 되는데, 차량 속도의 크기가 클 경우에 폭의 합이 크게 된다.

이때, 상기 차속 센서가 가지고 있는 특성값을 각각 Ks, Ls 라고 한다면, 차속은 다음의 수학식으로 계산된다.

차속 V(Ts) = KsTs + LsTs²

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치의 속력과 속도 신호 전체 폭과의 상관관계를 나타내는 도면이다.

상기 도 3은 상기 차량용 비상등 제어장치의 비상등 자동 제어부(19)가 차속센서로부터 연산된 수학식 1의 연산결과인 속도신호와, 상기 ECU로부터 전송받은 브레이크 온/ 오프 신호를 이용하여 연산된 결과를 도시하는 도면인데, 해당 도면을 참조하면, 상기 속도 검출부(11)에서 검출된 속도 신호값이 증가할수록 상기 ECU(13)에서 검출된 속도 신호 전체폭(Ts) 데이터 값이 증가하는 것을 확인할 수 있게 된다.

이는, 상기 속력과 속도 신호 전체 폭(Ts)이 비례관계인 것을 확인할 수 있 게 된다.

따라서, 이 상관관계인 감속비는 도면에 도시된 바와 같이 정비례곡선을 그리게 되고, 순간속도와 펄스 폭의 합이 비선형의 관계를 나타내게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 비상등 자동 제어장치의 내부 회로도를 나타내는 도면이다.

상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 비상등 자동 제어부(19)가 상기 차속신호 및 브레이크 온/ 오프 신호를 수신 받아 비상등의 점등 및 점멸을 제어하게 되는 과정을 도시하는 내부 회로도로서, 상기 비상등 자동 제어부(19)는 신호수신부(41), CPU(42), 디스플레이부(43)로 구성되어 있다.

상기 신호수신부(41)는 상기 차속 센서로부터 속도 신호 및 상기 ECU로부터 브레이크 온/ 오프 신호를 수신 받아 사인파 형태의 속도 신호를 내부 포토커플러(521-1)를 통해 펄스파로 변환시켜 CPU로 송신하는 부분이다.

상기 CPU(42)는 상기 신호수신부(41)로부터 속도 신호 및 브레이크 온/ 오프 신호를 전달받아 펄스 신호들을 얻어 연산하고 감속비 및 순간속도를 산출하는 가장 핵심적인 역할을 한다.

상기 디스플레이부(43)는 상기 CPU에서 송신한 펄스 신호를 변환된 신호로 수신 받아 차량의 운전자에게 표시 가능하도록 하는 역할을 한다.

도 5는 본 발명에 따른 차량용 비상등의 자동 점등 및 점멸 제어방법을 나타낸 흐름도로서, 이를 참조하면 상기와 같이 구성된 본 발명의 차량용 비상등 자동 제어 장치는 다음과 같이 작동한다.

먼저, 비상등 자동 제어부는 주행 중인 차량의 상기 브레이크 작동 여부를 판단하게 된다.(S10)

여기서, 운전자가 주행중인 차량에 브레이크 폐달을 밟음에 따라 상기 브레이크 스위치가 온 되어 그에 따른 브레이크 신호가 상기 ECU를 통해 비상등 자동 제어부로 인가되면서, 상기 S12단계가 수행되게 되고, 상기 브레이크 스위치가 오프될 경우, 브레이크 스위치가 온 될 때까지 상기 단계를 반복하게 된다.

다음으로, 상기 비상등 자동 제어부는 상기 브레이크 스위치가 온 되면 속도 신호의 갯수 계수 및 폭의 합을 측정하는 단계를 수행하게 된다.(S12)

상기 비상등 자동 제어부는 1/4 초의 샘플링 시간을 가지고 매 순간에서의 순간 속도를 측정한다.

즉, 상기 비상등 자동 제어부가 브레이크 온/ 오프 신호를 수신 받게 되면 상기 차량용 비상등 제어 장치에서 내부적으로 인터럽트가 발생을 하게 되고, 그 때의 순간 속력은 V(i)로 기억하고 있게 된다.

따라서, 상기 비상등 자동 제어부는 일정시간(본 발명에서는 500ms)이 지나면 타이머 오버플로우가 발생 하게 되고, 동시에 상기 비상등 자동 제어부의 내부에 인터럽트가 발생을 하게 되며, 이 때의 감속비는 다음의 수학식 2와 같다.

감속비 = V(i) - V(i+1) / V(i) X 100

상기 수학식 2를 이용하여 감속비를 계산할 수가 있게 된다.

다음으로, 비상등 자동 제어부가 연산된 감속비를 이용하여 급브레이크의 작동 여부를 판단하게 된다.(S14)

상기 수학식 2를 통해 연산된 감속비가 일정한 감속비 이상일 경우에는 급제동으로 판별하고, 릴레이를 이용하여 도 1에 도시된 비상등 스위치를 작동시키게 된다.

즉, 감지된 감속비가 일정한 감속비 이상일 경우에는 상기 차량용 비상등 제어 장치에서 급제동으로 판단하고 비상등 스위치를 작동(S16)시키고, 상기 감속비가 일정한 값 이하 일 경우에는 비상등 스위치에 아무런 신호가 전달되지 않고, 동시에 S10 단계를 다시 수행하게 된다.

이때, 상기 비상등 자동 제어부가 급제동으로 판단하여 비상등 스위치를 작동 시킬 경우에 소정의 알람을 울려 운전자가 비상등 점등 또는 점멸의 상태를 쉽게 알 수 있도록 할 수도 있다.

상기 차량용 비상등 제어장치에 의해서 작동된 비상등의 동작은 일정시간이 지난 후에 다시 점멸 되거나 운전자의 비상등 스위치 조작에 의해서 점멸되게 된다.

상기와 같은 과정을 통하여 차량용 비상등 자동 제어 장치를 이용하여 자동으로 비상등을 점등 또는 점멸 하는 방법에 관하여 설명하였다.

이상의 본 발명은 상기에서 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 차량용 비상등 제어 장치는 돌발 상황 이나 충돌로 인한 급제동시 차량의 급제동 상태를 자동적으로 인지하여 전방 차량 운전자의 비상등 작동을 자동으로 도와줌으로써 후방 차량에 대한 주의 표시를 보다 효과적으로 함과 동시에 나아가서는 빈번하게 발생되는 추돌사고를 미연에 방지할 수 있게 되고, 모든 차량에 장착된 차속 센서를 활용함으로서 실차에 적용을 할 경우에 부가적인 장치를 필요로 하지 않아 기술을 적용하였을 때, 차량의 생산 단가에 영향을 미치지 않는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 차량용 비상등 자동 제어 장치에 있어서,

   차량의 스피드미터 속에 기설치되어 있는 리드 스위치 타입의 차속 센서로 이루어져 해당 차량의 현재 속도를 주파수와 진폭으로 나타내는 사인파로 출력하여 전달하는 속도 검출부(11);

   상기 속도 검출부(11)의 속도신호를 수신하고, 상기 차량의 브레이크 온/ 오프(ON/OFF) 신호를 감지하는 전자조절장치(ECU)(13);

   상기 속도 검출부(11)로부터 사인파로 출력되는 속도신호를 신호 수신부(41)를 통해 수신하고 상기 ECU(13)로부터 브레이크 온/오프 신호를 받는 한편, 해당 신호 수신부(41)를 통해 속도신호 사인파를 펄스파로 변환시킨 후, 해당 속도신호 펄스파의 폭의 합을 측정해 현재 차량의 속도를 측정하며 해당 펄스파의 폭 변화시 펄스파 폭을 합산해서 해당 차량의 감속량을 판단해 기준치 이상인 경우 비상등(15)을 점등 하여 출력하는 비상등 자동 제어부(19); 및

   상기 비상등 자동 제어부(19)의 속도 신호 및 브레이크 온/ 오프(ON/OFF) 신호를 받아서 차량의 비상등(15) 점등 및 점멸을 수행하는 릴레이(16)를 포함하되,

   상기 비상등 자동 제어부(19)는,

   상기 속도 검출부(11)로부터의 사인파 속도신호 파형을 수신해 포토커플러(521-1)를 통해 펄스파로 변환시키는 신호 수신부(41);

   상기 신호 수신부(41)를 통해 얻어진 펄스파 속도신호의 펄스파 폭을 합산해 현재 차량의 속도를 측정하며 해당 펄스파의 폭 변화시 펄스파 폭을 합산해서 해당 차량의 감속량을 측정하고 기준치 이상의 감속량이 측정되면 비상등(15)을 점등시키는 CPU(42); 및

   상기 CPU(42)로부터 차량의 현재 속도 데이터를 수신하여 운전자에게 표시하는 디스플레이부(43);을 포함하며,

   상기 비상등 자동 제어부(19)가 급제동으로 판단하여 비상등 스위치를 작동 시킬 경우에 소정의 알람을 경보하는 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 비상등 자동 제어 장치.
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