KR100821716B1 - 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치 - Google Patents

비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치 Download PDF

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Abstract

누름시동방식의 차량에서 전력공급용 릴레이를 위한 비상안전기능을 가지는 전력공급 제어장치가 개시된다. 이 장치는 래치 및 구동부, 제어부, 제1 및 제2 취소회로들, 및 누름시동스위치를 구비한다. 래치 및 구동부는 전력공급용 릴레이를 온/오프한다. 제어부는 전력공급용 릴레이를 온시키도록 래치 및 구동부를 제어하고, 차량 주행속력신호로부터 제1차량주행신호를 생성하고 생성된 제1차량주행신호를 출력한다. 제1취소회로는 제1 및 제2 차량주행신호들에 기초하여 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어한다. 제1 및 제2 차량주행신호들은 차량이 기설정된 속력 이상의 속력으로 주행중인지를 나타내는 신호들이다. 누름시동스위치는 운전자의 조작에 응답하여 누름시동신호를 출력한다. 제어부는 차량의 변속레버가 중립위치에 있는지를 나타내는 중립위치검출신호를 수신하며, 누름시동신호 및 중립위치검출신호에 기초하여 운전해제신호를 생성한다. 제2취소회로는 누름시동신호 및 운전해제신호에 기초하여 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어한다. 따라서, 차량이 주행하고 있는 동안, 전력이 마이크로컴퓨터와 같은 제어부의 불량 또는 오동이나 배선의 불량, 단선 등에 의해 차량의 전기기기들에 공급되는 전력이 공급 중단되는 일을 방지할 수 있다. 운전자의 누름시동스위치의 오작동 등에 의해서 주행중인 차량의 전기기기들에 공급되는 전력이 공급 중단되는 일도 방지할 수 있다.

Description

비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치{Vehicle power supply control apparatus having a fail-safe function}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 보이는 상세 구성도이다.
본 발명은 차량의 전력공급 제어장치에 관한 것이다.
종래에는, 운전자가 키를 회전시키는 것에 의해 키와 맞물리는 실린더가 회전하여 차량의 전기계통에 전력이 공급되는 방식이 이용되었다. 근래, 차량 엔진의 시동/정지 동작을 간단하게 하기 위해 누름-시동 방식(push-start system)이 개발되었다. 누름-시동 방식에서는, 운전자가 누름-시동 키 또는 스위치를 누르는 것에 의해, 차량의 엔진시동기(engine starter), 엔진, 계기 등에 배터리의 전력이 공급된다.
누름-시동 방식 차량은, 차량 내의 전기기기들에 대한 전력 공급을 제어하기 위해 릴레이를 이용하고 있다. 구체적으로는, 누름-시동 키 또는 스위치가 눌러지면, 파워모듈이라고도 하는 전력공급 제어장치가, 엔진시동기릴레이, 제1점화릴레이(IGN1), 제2점화릴레이(IGN2), 액세서리릴레이 등을 온(ON) 시키는 것에 의해, 엔진시동기, 엔진, 액세서리들에 전력이 공급된다.
차량의 전력공급 제어에 릴레이를 이용하는 현존하는 차량들의 경우, 릴레이(들)를 제어하는 드라이버의 고장, 이 드라이버를 제어하는 전력공급 제어장치의 고장이나 오동작 등에 의해 차량의 부품들에 전력 공급이 중단되는 상황이 발생할 수 있다. 전력 공급의 중단이 차량의 주행 중에 일어난다면, 차량의 안전한 운전이 보장될 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 차량의 운전 동안에 차량의 전기계통에 안정적으로 전력을 공급하기 위한 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치를 제공하고자 하는 것이다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 전력공급용 릴레이를 위한 비상안전기능을 가지는 전력공급 제어장치가 제공되며, 이 장치는, 상기 전력공급용 릴레이를 온/오프하기 위한 래치 및 구동부; 상기 전력공급용 릴레이를 온시키도록 상기 래치 및 구동부를 제어하고, 차량 주행속력신호로부터 제1차량주행신호를 생성하고 생성된 제1차량주행신호를 출력하는 제어부; 및 제1차량주행신호와 제2차량주행신호 수신하며, 수신된 제1 및 제2 차량주행신호들에 기초하여 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어하는 제1취소회로를 포함하며, 상기 제1 및 제2 차량주행신호들은 차량이 기설정된 속력 이상의 속력으로 주행중인지를 나타내는 신호들이다.
제1취소회로는, 상기 제1 및 제2 차량주행신호들 중의 적어도 하나의 신호가 차량의 현재 속력이 기설정된 속력이상임을 나타내면, 상기 전력공급용 릴레이가 온 상태를 유지하도록 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어한다.
제어부는 누름시동신호와, 차량의 변속레버가 중립위치에 있는지를 나타내는 중립위치검출신호를 수신하며, 누름시동신호 및 중립위치검출신호에 기초하여 운전해제신호를 생성한다. 이 경우, 전력공급제어장치는 누름시동신호를 출력하는 누름시동스위치; 및 누름시동신호 및 운전해제신호에 기초하여 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어하는 제2취소회로를 더 포함한다. 제어부는, 누름시동신호가 기설정된 시간 이상 지속되고 중립위치검출신호가 차량의 변속레버가 중립위치에 있음을 나타내면, 운전해제신호를 출력한다. 제2취소회로는, 제어부로부터 운전해제신호가 수신될 때, 상기 누름시동스위치로부터의 누름시동신호가 3초 이상 지속되는 경우에만, 래치 및 구동부가 릴레이를 오프시키도록 래치 및 구동부를 제어한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 구현한 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 전력공급 제어장치 및 이 장치에 관련된 블록들을 보이고 있다. 도 1을 참조하면, 차량 전력공급 제어장치(20)는 속력제공부(12), 누름시동스위치(14), 검출부(16) 및 전력공급용 릴레이(31)와 연결된다.
속력제공부(12)는 차량의 현재 주행속력신호를 검출부(16)와 차량 전력공급 제어장치(20)에 공급한다. 누름시동스위치(14)는 운전자에 의해 눌려지는 경우 누름시동신호(Push SW)를 발생한다. 검출부(16)는 수신된 주행속력신호를 이용하여 현재의 차량 주행속력이 기설정된 속력이상인지를 검출하고, 그 결과를 나타내는 제1차량주행신호(Speed_Sensor)를 발생한다. 여기서, 기설정된 속력은 3km/시간 또는 5km/시간이며, 사람이 걷는 속력과 유사하다. 또한, 검출부(16)는 차량의 변속레버(미도시)가 중립위치에 있는 지를 나타내는 중립위치검출신호("N" Position)를 생성한다.
전력공급 제어장치(20)의 마이크로컴퓨터(21)는 속력제공부(12)로부터 차량의 주행속력신호를 수신하며, 누름시동스위치(14)로부터 누름시동신호(Push SW)를 수신하고, 검출부(16)로부터 중립위치검출신호("N" Position)를 수신한다. 이러한 마이크로컴퓨터(21)는 본 발명을 한정하기 위해 이용된 것이 아님은 명확하다. 그러므로, 마이크로컴퓨터는 마이크로프로세서나 디지털신호처리기 등에 의해 대체될 수 있다.
누름시동신호(Push SW)가 수신되며 중립위치검출신호("N" Positon)가 중립위치임을 나타낼 때 주행속력신호가 차량의 속력이 기설정된 속력미만임을 나타내면, 마이크로컴퓨터(21)는 운전설정신호(Driver_Set)를 출력한다. 한편, 만일 운전자가 3초 이상 누름시동스위치를 눌렀음을 누름시동신호(Push SW)가 나타내고 중립위치검출신호("N" Position)는 변속레버가 중립위치에 있음을 나타낸다면, 마이크로컴퓨터(21)는 운전해제신호(Driver Reset)를 출력한다. 또한, 마이크로컴퓨터(21)는 속력제공부(12)로부터 수신된 주행속력신호를 이용하여 현재의 차량 주행속력이 기설정된 속력이상인지를 검출하고, 그 결과를 나타내는 제2차량주행신호(Speed_Micom)를 발생한다. 제2차량주행신호(Speed_Micom)의 발생에 이용된 기설정된 속력은 제1차량주행신호(Speed_Sensor)의 발생에 이용된 것과 동일하다.
전력공급 제어장치(20)는 마이크로컴퓨터(21) 외에도 제1 및 제2 취소회로들 (22 및 23)과 래치 및 구동부(24)를 더 구비한다.
제1취소회로(22)는 검출부(16)로부터의 제1차량주행신호(Speed_Sensor)와 마이크로컴퓨터(21)로부터의 제2차량주행신호(Speed_Micom)를 수신하며, 수신된 신호들에 기초하여 래치 및 구동부(24)의 동작을 제어한다. 제2취소회로(23)는 마이크로컴퓨터(21)로부터의 운전해제신호(Driver Reset)와 누름시동스위치(14)로부터의 누름시동신호(Push SW)를 수신하며, 수신된 신호들에 기초하여 래치 및 구동부(24)의 동작을 제어한다.
래치 및 구동부(24)는 병렬구성의 래치회로들(25 및 26)과, 래치회로들(25 및 26)에 의해 각각 동작 제어되는 릴레이 드라이버들(27 및 28)을 구비한다. 이 드라이버들(27 및 28)은 마이크로컴퓨터(21)로부터 출력되는 운전설정신호(Driver Set)가 인가되는 게이트를 구비한 트랜지스터를 각각 구비한다. 래치회로(25)와 래치회로(26)는 각각이 제1 및 제2 취소회로들(22 및 23)로부터 신호들을 수신한다. 래치회로들(25 및 26)은 동일한 구성을 가지며 릴레이 드라이버들(27 및 28)도 동일한 구성을 가진다. 그러므로, 래치회로(25)와 릴레이 드라이버(27)에 의해 구성되는 신호경로에 결함이 발생하더라도, 래치회로(26)와 릴레이 드라이버(28)에 의해 구성되는 신호경로에 결함이 없다면, 릴레이(31)를 정확히 구동할 수 있다. 또한 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 따라서, 래치회로들(25 및 26)과 릴레이드라이버들(27 및 28)의 병렬 구성에 의하면, 부분적으로 배선결함이 발생하는 경우에도 비상안전(fail-safe)기능이 달성될 수 있다.
운전자의 누름시동스위치(14)의 조작에 의해 차량이 시동되는 경우, 차량의 변속레버는 중립위치에 있고 차량의 주행속력신호는 차량이 기설정된 속력미만임을 나타낸다. 그러므로, 마이크로컴퓨터(21)는 누름시동신호(Push SW)에 응답하여 운전설정신호(Driver Set)를 출력한다. 운전설정신호(Driver Set)는 래치 및 구동부(24)의 드라이버들(27 및 28)에 공급되며, 그에 따라 드라이버들(27 및 28)은 온 되어 릴레이(31)를 온 시킨다. 그 결과, 릴레이(21)는 예를 들면 IGN1선로에 전력을 공급한다. 여기서 IGN1선로는 연료회로, 점화회로, 전자제어, 방향지시등, 후진등과 같은 전기기기에 전력을 공급하기 위한 것이다. 실시예에서는 IGN1선로에 전력을 공급하는 것으로 설명하고 있지만, 이러한 기재는 예시를 위한 것일 뿐 본 발명을 범위를 한정할 의도는 아니다. 그러므로, 차량의 주행에 관련되는 모든 전기계통에 관련하여 본 발명이 이용될 수 있음은 당업자에게 명확할 것이다.
운전설정신호(Driver Set)에 의해 온 된 드라이버들(27 및 28)은 래치회로들(25 및 26)이 운전설정신호(Driver Set)의 신호상태와 동일한 상태로 유지되게 한다. 그래서, 래치회로들(25 및 26)은 드라이버들(27 및 28)이 온 상태를 유지하도록 한다. 그러므로, 마이크로컴퓨터(21)의 오동작으로 인해 운전설정신호(Driver Set)에 오류가 있는 경우에도, 차량의 운전 중에 드라이버들(27 및 28)이 운전설정신호에 의해 오프되는 것은 래치회로들(25 및 26)에 의해 방지된다.
릴레이(31)가 온 상태로 된 상황에서, 제1취소회로(22)와 제2취소회로(23)에 의한 래치 및 구동부(24) 및 릴레이(31)의 제어를 설명하면 다음과 같다.
만일 현재의 차량 주행속력이 기설정된 속력미만임을 제1차량주행신호(Speed_Sensor) 및 제2차량주행신호(Speed_Micom)가 나타낸다면, 제1취소회로(22)는 래치 및 구동부(24)가 릴레이(21)를 오프시키도록 래치 및 구동부(24)를 제어한다. 반면에, 만일 제1차량주행신호(Speed_Sensor)와 제2차량주행신호(Speed_Micom) 중의 하나만이 현재의 차량 주행속력이 기설정된 속력이상임을 나타낸다면, 제1취소회로(22)의 출력신호를 수신하는 래치 및 구동부(24)는 릴레이(21)를 오프시키지 않는다. 즉, 제1취소회로(22)는 래치회로들(25 및 26)이 드라이버들(27 및 28)의 현재 상태인 온 상태를 유지하도록 래치회로들(25 및 26)을 제어한다. 그러므로, 제1취소회로(22)는, 마이크로컴퓨터(21)가 오동작하거나 불량이 되는 경우에도, 또, 검출부(15)와 제1취소회로(22)를 연결하는 배선에 단선이 발생하는 경우에도, 릴레이(21)가 오프되지 않도록 할 수 있고, 그래서, 차량이 기설정된 속력 이상의 속력으로 주행할 때에는, 차량의 전기기기들에 항상 전력을 공급할 수 있다.
제2취소회로(23)는, 마이크로컴퓨터(21)로부터 운전해제신호(Driver Reset)가 수신될 때 누름시동스위치(14)로부터의 누름시동신호(Push SW)가 3초 이상 지속되는 경우에만, 래치 및 구동부(24)가 릴레이(31)를 오프시키도록 래치 및 구동부(24)를 제어한다. 한편, 마이크로컴퓨터(21)로부터 운전해제신호(Driver Reset)가 수신되지만 누름시동스위치(14)로부터의 누름시동신호(Push SW)가 3초이상 지속되지 않는 경우, 또는, 누름시동스위치(14)로부터의 누름시동신호(Push SW)가 3초 이상 지속되지만 마이크로컴퓨터(21)로부터 운전해제신호(Driver Reset)가 수신되지 않는 경우, 제2취소회로(23)의 출력신호에 의해서는 래치 및 구동부(24)가 릴레 이(31)를 오프시키지 못한다. 그러므로, 운전자가 차량의 운전을 정지하기 위해 누름시동스위치(14)를 3초 이상 누를 때, 마이크로컴퓨터(21)가 운전해제신호(Driver Reset)를 정상적으로 출력하고 또 누름시동스위치(14)도 누름시동신호(Push SW)를 정상적으로 출력하는 경우에만, 제2취소회로(23)는 래치 및 구동부(24)를 통해 릴레이(31)을 오프시킬 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 마이크로컴퓨터(21)는, 누름시동신호(Push SW)가 3초 이상 지속되고 현재 변속레버가 중립위치에 있음을 나타내는 중립위치검출신호("N" Position)가 검출부(15)로부터 수신될 때에만, 운전해제신호(Driver Reset)를 생성한다. 그러므로, 변속레버가 중립위치에 있고 운전자가 3초 이상 누름시동스위치(14)를 누른 경우라도, 누름시동신호(Push SW)와 운전해제신호(Driver Reset)가 제2취소회로(23)에 공급될 때에만, 제2취소회로(23)는 릴레이(31)가 오프되도록 래치 및 구동부(24)를 제어할 수 있다. 따라서, 마이크로컴퓨터(21)가 오동작하거나 불량이 되는 경우에도 릴레이(31)가 오프되는 것을 방지할 수 있고, 누름시동스위치(14)가 장시간 잘못 눌러지는 경우에도 릴레이(31)가 오프되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 누름시동스위치(14)와 제2취소회로(23)를 연결하는 배선에서 단선이 발생하는 경우에도, 릴레이(31)가 오프되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서는 제2취소회로(23)에 의해 릴레이(31)를 오프하기 위한 조건으로서 누름시동신호(Push SW)가 3초 이상 지속되는 것을 이용하였다. "3초 이상"의 지속시간은 누름시동스위치(14)를 통해 운전자가 운전해제 의사를 표시하고 있음을 장치가 알 수 있도록 하기 위한 것이다. 그러므로, 이러한 시간 간격이 본 발 명을 한정하는 것이 아님은 명백하다.
도 1에 관련한 실시예의 설명에서는, 검출부(16)가 전력공급 제어장치(20)의 외부에 위치한 것으로 설명되었다. 하지만, 제1차량주행신호(Speed_Sensor)를 발생하는 유닛을 전력공급 제어장치(20) 내부에 구성할 수도 있다. 이 경우, 제1차량주행신호(Speed_Sensor)를 발생하는 유닛이 차량의 어떤 부품인지에 상관없이, 전력공급 제어장치(20)는 차량의 주행속력을 이용하여 제1차량주행신호(Speed_Sensor)를 생성할 수 있기 때문에, 차량 생산업체마다의 차량 사양에 관계없이 제1차량주행신호(Speed_Sensor)를 발생할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치에 의하면, 차량이 주행하고 있는 동안, 전력이 마이크로컴퓨터와 같은 제어부의 불량 또는 오동이나 배선의 불량, 단선 등에 의해 차량의 전기기기들에 공급되는 전력이 공급 중단되는 일을 방지할 수 있다. 또한, 운전자의 누름시동스위치의 오작동 등에 의해서 주행중인 차량의 전기기기들에 공급되는 전력이 공급 중단되는 일도 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 전력공급용 릴레이를 위한 비상안전기능을 가지는 전력공급 제어장치에 있어서,
    상기 전력공급용 릴레이를 온/오프하기 위한 래치 및 구동부;
    상기 전력공급용 릴레이를 온시키도록 상기 래치 및 구동부를 제어하고, 차량 주행속력신호로부터 제1차량주행신호를 생성하고 생성된 제1차량주행신호를 출력하는 제어부; 및
    제1차량주행신호와 제2차량주행신호를 수신하며, 수신된 제1 및 제2 차량주행신호들에 기초하여 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어하는 제1취소회로를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 차량주행신호들은 차량이 기설정된 속력 이상의 속력으로 주행중인지를 나타내는 신호들인, 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1취소회로는, 상기 제1 및 제2 차량주행신호들 중의 적어도 하나의 신호가 차량의 현재 속력이 기설정된 속력이상임을 나타내면, 상기 전력공급용 릴레이가 온 상태를 유지하도록 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어하는, 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는 누름시동신호와, 차량의 변속레버가 중립위치에 있는지를 나타내는 중립위치검출신호를 수신하며, 누름시동신호 및 중립위치검출신호에 기초하여 운전해제신호를 생성하며,
    상기 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치는,
    누름시동신호를 출력하는 누름시동스위치; 및
    누름시동신호 및 운전해제신호에 기초하여 상기 래치 및 구동부의 동작을 제어하는 제2취소회로를 더 포함하는, 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 누름시동신호가 기설정된 시간 이상 지속되고 중립위치검출신호가 차량의 변속레버가 중립위치에 있음을 나타내면, 운전해제신호를 출력하며,
    상기 제2취소회로는,
    상기 제어부로부터 운전해제신호가 수신될 때, 상기 누름시동스위치로부터의 누름시동신호가 3초 이상 지속되는 경우에만, 래치 및 구동부가 릴레이를 오프시키도록 래치 및 구동부를 제어하는, 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 래치 및 구동부는 복수의 래치회로들과, 래치회로들의 각각과 전력공급용 릴레이 사이에 각각 연결된 복수의 릴레이드라이버들을 포함하며, 상기 복수의 래치회로들은 서로 동일한 구성을 가지며 상기 복수의 릴레이드라이버들은 서로 동일한 구성을 가지는, 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치.
KR1020060117944A 2006-11-27 2006-11-27 비상안전기능을 가지는 차량 전력공급 제어장치 KR100821716B1 (ko)

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