KR100811919B1

KR100811919B1 - 과속방지를 위한 차량 최고속도제한장치

Info

Publication number: KR100811919B1
Application number: KR1020060095735A
Authority: KR
Inventors: 김주현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-03-10

Abstract

본 발명은 과속방지를 위한 차량 속도제한장치(SPEED LIMITER)에 관한 것으로,

종래의 속도제한장치들은 LCD 및 여러 개의 LED를 사용하는 등 그 구조가 복잡하고 소요부품이 많아 제작이 번거로움은 물론 비용이 많이 들게 되는 문제가 있었고, 아울러 운전자가 작동상태를 확인하기가 쉽지 않은 등의 문제가 있었던 바,

속도표시계(100)의 고정다이얼(10)의 외부 둘레에 외부표면링(30;Outer Surface Ring)을 설치하고, ECU에 의해 제어되는 스텝모터(40)를 상기 외부표면링(30)과 접속하여 운전자가 설정한 최고제한속도에 따라 외부표면링(30)이 회전하도록 하며, 외부표면링(40)의 일측에 속도표시 포인터(20)의 위치를 식별하는 광감지센서(50;Photo Detector)를 고정 설치한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 LCD 및 여러 개의 LED를 사용하는 종래 기술과는 달리 광감지센서(50;Photo Detector)를 이용하여 간편하게 구성할 수 있게 되므로 비용을 절감할 수 있게 되며, 회전하는 외부표면링(30)을 통해 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 됨은 물론 원형 형태의 클러스터(Cluster)에 공용화할 수 있게 되고, 기존의 디지털 방식과 달리 외부표면링(30)의 부드럽고 연속적으로 회전되므로 감성적으로 고급감을 느낄 수 있게 되며, 광감지센서(50;Photo Detector)와 속도표시 포인터(20)의 음영으로 설정속도 도달을 감지하여 다색 LED(60)로 속도표시 포인터(20)의 색상을 변경하게 함으로써 시인성을 향상시킬 수 있게 되고, 엔진제어 ECU의 주 기능에 오류(Fail) 가 발생하여도 독립적 작동하여 기능보완 역할을 할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

속도제한장치, 속도표시계, 고정다이얼, 외부표면링, 광감지센서, 다색 LED

Description

과속방지를 위한 차량 최고속도제한장치 {a speed limiter}

도 1a에서 도 1c까지는 종래 속도제한장치의 표시상태도

도 2는 일반적인 속도제한장치의 구성블록도

도 3은 본 발명의 한 실시예의 속도표시계의 정면도

도 4는 동 실시예의 요부 구성도

도 5는 동 실시예의 작동상태도

도 6은 동 실시예의 작동흐름도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

10 : 고정다이얼 20 : 속도표시 포인터

30 : 외부표면링 40 : 스텝모터

50 : 광감지센서 60 : 다색 LED

100 : 속도표시계

본 발명은 과속방지를 위한 차량 속도제한장치(SPEED LIMITER)에 관한 것으로, 더 자세하게는 속도표시계의 고정다이얼의 둘레에 스텝모터와 접속되어 회전되는 외부표면링을 설치하고, 외부표면링에 속도표시 포인터를 감지할 수 있도록 하는 광감지센서를 설치하여 제한속도 도달을 감지할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

최근 들어 자동차의 성능 및 도로환경이 좋아짐에 따라 과속운전으로 인한 사고 발생이 증가하고 있는 실정이다.

이에 유럽지역에서는 최고제한속도를 운전자가 설정을 하고, 설정값을 초과했을 경우 엑셀레이터를 밟아도 더 이상 속도가 증가되지 않도록 하는 것에 의해 과속을 방지하는 장치, 즉 속도제한장치(speed limiter)를 장착하는 차량에는 인센티브를 부여하고 있다.

여러 경쟁업체가 이에 대한 기술력을 이미 보유하고 있으며, 운전자가 클러스터를 통해서 상시적으로 설정된 제한 속도를 볼 수 있도록 다양한 표현 방법을 활용하고 있다.

예를 들어 벤츠의 경우 도 1a와 같이 작동 스위치(SWITCH)를 ACC(ADAPTIVE CRUISE CONTROL) 스위치와 공용으로 사용하면서 클러스터 내에 LCD를 통해 속도 정보를 표시하며, LCD상에는 문자와 그래픽으로 표기되면 5km/h단위로 속도의 증감이 결정되도록 하고 있다.

그리고 아우디(Audi A8)의 경우 도 1b와 같이 LED를 이용하여 10IKPH 단위로 다이얼에 표시하도록 되어 있고, BMW는 도 1c와 같이 작동 스위치가 운전석 우측에 기어시프트측에 있는 조그 셔틀을 이용해 세팅을 하고, 표시장치가 클러스터내에 LCD를 통해서 표기하며, 막대 그래프 타입으로 되어 있다.

한편 차량 속도제한장치(Speed Limiter)를 구현하기 위해서는 크게 네가지 구성요소가 필요하게 된다.

즉, 대부분의 속도제한장치는 도 2와 같이 기능을 온/오프시키고, 속도를 조정할 수 있도록 하는 제어스위치(Control Switch); 제어스위치의 신호를 받아 실속과 비교 연산해 엔진출력을 제한하는 엔진콘트롤유니트(ECU); 설정된 정보를 상시 볼 수 있도록 표현해주는 클러스터내의 표시장치(Display); 그리고 ECU에서 출력된 신호를 받아 스로틀밸브의 개도를 조절하는 구동 액츄에이터(Actuator)를 구비하게 된다.

그런데 종래에 속도제한장치들은 전술한 바와 같이 LCD 및 여러 개의 LED를 사용하는 등 그 구조가 복잡하고 소요부품이 많아 제작이 번거로움은 물론 비용이 많이 들게 되는 문제가 있었고, 아울러 운전자가 작동상태를 확인하기가 쉽지 않은 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 보다 간편하게 제한속도를 설정할 수 있도록 함은 물론 더욱 안정적으로 설정속도를 감지할 수 있도록 하고, 작동상태를 용이하게 확인할 수 있도록 하는 과속방지를 위한 차량 속도제한장치를 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 속도표시계의 고정다이얼의 외부 둘레에 스텝모터에 의해 회전되는 외부표면링을 설치하고, 외부표면링에 설정속도의 도달여부를 감지할 수 있도록 하는 광감지센서를 설치하는 것 등을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 3에는 본 발명의 한 실시예의 속도표시계의 정면도가 도시되어 있고, 도 4에는 동 실시예의 요부 구성도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 과속방지를 위한 차량 속도제한장치는 기능을 온/오프시키고, 속도를 조정할 수 있도록 하는 제어스위치(Control Switch); 제어스위치의 신호를 받아 실속과 비교 연산해 엔진출력을 제한하는 엔진콘트롤유니트(ECU); 설정된 정보를 상시 볼 수 있도록 표현해주는 클러스터내의 표시장치(Display); 그리고 ECU에서 출력된 신호를 받아 스로틀밸브의 개도를 조절하는 구동 액츄에이터(Actuator)를 구비하며, 상기 표시장치는 속도표시 숫자가 인쇄된 고정다이얼(10;Fixed Dial)의 중앙에 속도표시 포인터(20)가 회전 가능하게 설치되는 속도표시계(100)를 구비하는 것에 있어서,

상기 고정다이얼(10)의 외부 둘레에 외부표면링(30;Outer Surface Ring)을 설치하고, ECU에 의해 제어되는 스텝모터(40)를 상기 외부표면링(30)과 접속하여 운전자가 설정한 최고제한속도에 따라 외부표면링(30)이 회전하도록 하며, 외부표 면링(40)의 일측에 속도표시 포인터(20)의 위치를 식별하는 광감지센서(50;Photo Detector)를 고정 설치하여서 되는 것이다.

아울러 본 발명은 속도표시 포인터(20)에 ECU의 제어신호에 따라 작동시와 제한속도 도달시 서로 다른 색상의 빛을 조사할 수 있도록 하는 다색 LED(60)를 설치하여서 되는 것이다.

도 5에는 본 발명의 한 실시예의 작동상태도가 도시되어 있고, 도 6에는 동 실시예의 작동흐름도가 도시되어 있는 바, 본 발명에 있어서 운전자가 설정한 최고제한속도에 전체가 움직이는 외부표면링(30)의 일측에 고정 설치된 광감지센서(50)는 초기에 중앙 하부에 위치(①)하며, 속도제한장치모드가 온되면 속도계의 0점으로 이동(②)하게 되면서 동작준비상태가 된다.

상기 동작준비상태에서 운전자가 제어스위치를 통해 최고제한속도를 설정하면 ECU는 스텝모터(40)를 작동시켜 외부표면링(30)을 시계방향으로 회전시킴으로써 광감지센서(50)를 설정속도위치(속도계의 100점)로 이동(③)시키게 된다.

차량의 가속으로 설정속도에 도달하여 속도표시 포인터(20)가 설정속도 위치에 도달(④)하게 되면 광감지센서(50)가 속도표시 포인터(20)의 위치를 감지하여 그 신호를 ECU에 전달하게 되고, ECU는 구동 액츄에이터를 통해 엔진출력을 제한함으로써 더 이상 속도가 증가되지 않도록 설정속도를 유지(⑤)하게 된다.

상기에서 설정속도 이하의 범위에서는 자유롭게 속도가 증감될 수 있으며, 속도제한 기능을 해제한 경우(⑥)에는 차량이 낼 수 있는 최대속도까지도 상승될 수 있음은 물론이다.

한편 본 발명에 있어서 광감지센서(50)가 중앙 하부에 위치되는 초기상태(①)에서는 속도표시 포인터(20)에 설치된 다색 LED(60)가 소등상태를 유지하게 되고, 속도제한장치를 작동준비상태(②)에서는 다색 LED(60)가 특정 색으로 점등(예를 들면 적색)되며, 광감지센서(50)가 속도표시 포인터(20)를 감지하는 설정속도 도달시(④) 에는 다색 LED(60)가 다른 색으로 점등(예를 들면 황색)된다.

그리고 설정속도 유지시(⑤)에는 다색 LED(60)가 변경된 색상을 그대로 유지하다가 설정속도가 미달되면 준비상태의 색상(예를 들면 적색)으로 점등되고, 속도제한장치 기능이 해제되면 다색 LED(60)가 소등된다.

이상에서와 같이 본 발명은 속도표시계(100)의 고정다이얼(10)의 외부 둘레에 스텝모터(40)에 의해 회전되는 외부표면링(30)을 설치하고, 외부표면링(30)에 속도표시 포인터(20)를 감지하여 설정속도의 도달신호를 ECU에 전달할 수 있도록 하는 광감지센서(40)를 설치한 것으로, 본 발명에 의하면 LCD 및 여러 개의 LED를 사용하는 종래 기술과는 달리 광감지센서(50;Photo Detector)를 이용하여 간편하게 구성할 수 있게 되므로 비용을 절감할 수 있게 되며, 회전하는 외부표면링(30)을 통해 공간을 효율적으로 사용할 수 있게 됨은 물론 원형 형태의 클러스터(Cluster)에 공용화할 수 있게 된다.

또한 기존의 디지털 방식과 달리 외부표면링(30)의 부드럽고 연속적으로 회전되므로 감성적으로 고급감을 느낄 수 있게 되며, 광감지센서(50;Photo Detector) 와 속도표시 포인터(20)의 음영으로 설정속도 도달을 감지하여 다색 LED(60)로 속도표시 포인터(20)의 색상을 변경하게 함으로써 시인성을 향상시킬 수 있게 되고, 엔진제어 ECU의 주 기능에 오류(Fail)가 발생하여도 독립적 작동하여 기능보완 역할을 할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

기능을 온/오프시키고, 속도를 조정할 수 있도록 하는 제어스위치(Control Switch); 제어스위치의 신호를 받아 실속과 비교 연산해 엔진출력을 제한하는 엔진콘트롤유니트(ECU); 설정된 정보를 상시 볼 수 있도록 표현해주는 클러스터내의 표시장치(Display); 그리고 ECU에서 출력된 신호를 받아 스로틀밸브의 개도를 조절하는 구동 액츄에이터(Actuator)를 구비하며, 상기 표시장치는 속도표시 숫자가 인쇄된 고정다이얼(10;Fixed Dial)의 중앙에 속도표시 포인터(20)가 회전 가능하게 설치되는 속도표시계(100)를 구비하는 것에 있어서,

상기 고정다이얼(10)의 외부 둘레에 외부표면링(30;Outer Surface Ring)을 설치하고, ECU에 의해 제어되는 스텝모터(40)를 상기 외부표면링(30)과 접속하여 운전자가 설정한 최고제한속도에 따라 외부표면링(30)이 회전하도록 하며, 외부표면링(40)의 일측에 속도표시 포인터(20)의 위치를 식별하는 광감지센서(50;Photo Detector)를 고정 설치한 것을 특징으로 하는 과속방지를 위한 차량 속도제한장치.
제1항에 있어서, 속도표시 포인터(20)에 ECU의 제어신호에 따라 작동시와 제한속도 도달시 서로 다른 색상의 빛을 조사할 수 있도록 하는 다색 LED(60)를 설치한 것을 특징으로 하는 과속방지를 위한 차량 속도제한장치.