KR100828764B1 - 차속 신호 출력 방법 및 이를 구현하는 차량 클러스터 - Google Patents

차속 신호 출력 방법 및 이를 구현하는 차량 클러스터 Download PDF

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Abstract

차속 신호 출력 방법 및 이를 구현하는 차량 클러스터가 제공된다. 본 발명의 차량 클러스터는 외부장치와 캔(CAN) 통신방식으로 통신하기 위한 캔 트랜시버, 상기 캔 트랜시버를 통해 통신이 수행되도록 하기 위한 캔 컨트롤러, 클러스터의 전반적인 동작을 제어하며, ABS ECU로부터 차량의 4개의 휠에 대한 휠 속도 신호를 수신하여 차량의 속도를 산출하고, 이를 1회전당 4펄스의 차속 신호가 발생되도록 제어신호를 출력하는 클러스터 제어부, 상기 클러스터 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 펄스를 발생시키기 위한 펄스 발생부, 상기 클러스터 제어부로부터 수신된 차량의 속도신호를 디스플레이하기 위한 속도계, 상기 클러스터 제어부로부터 수신된 차량의 적산거리를 디스플레이하기 위한 적산계를 포함한다. 본 발명에 의하면 차량 클러스터는 ABS 시스템에서 출력되는 1회전당 52펄스의 차속신호를 1회전당 4펄스의 차속신호로 변환하여 출력할 수 있으므로, 기존의 전장품들에도 ABS용 휠 스피드센서의 신호를 적용시킬 수 있다는 효과가 있다.
클러스터, 차량, 적산계, 속도계, 스피드센서, ABS, ECU, 펄스.

Description

차속 신호 출력 방법 및 이를 구현하는 차량 클러스터 {Method for outputting speed signal, and vehicle cluster implementing the same}
도 1은 종래 차량 클러스터 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 클러스터 시스템을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 클러스터 시스템의 내부구조를 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 클러스터에서의 차속 신호 출력 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 출력신호 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도와 내부 타이머와의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 발생부의 내부구조를 보여주는 내부구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110, 120, 130, 140 휠 속도 센서 200 ABS ECU
300 클러스터 210, 310 CAN 컨트롤러
220, 320 CAN 트랜시버 230 ECU 제어부
330 클러스터 제어부 340 속도계
350 적산계 360 펄스 발생부
본 발명은 차속 신호 출력 방법 및 이를 구현하는 차량 클러스터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ABS 시스템에서 출력되는 차속신호를 기존 차속신호로 변환하여 출력하도록 하는 차속 신호 출력 방법 및 이를 구현하는 차량 클러스터에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 주행에 관련된 모든 정보와 엔진 등의 각종 장치의 작동상태 정보를 운전자에게 제공하는 클러스터가 구비되어 있다. 이러한 클러스터에는 자동차의 순간 속도를 측정하여 지시하는 속도계, 구간 거리계, 적산계 등이 구비되어 있으며, 또한 엔진의 회전수를 지시하는 RPM 속도계, 연료의 잔량을 나타내는 연료계, 냉각수의 온도를 나타내는 냉각수 온도계 등이 구비되어 있다.
이와 같이 클러스터에 구비되는 여러 지시계 중에서도 속도계는 차량의 순간 속도를 표시하는 것이고, 적산계는 차량의 주행거리를 적산하여 총 주행거리를 표시하는 것으로서, 모두 차량의 속도 신호를 필요로 한다.
도 1은 종래 차량 클러스터 시스템을 보여주는 도면이다. 도 1에서 스피드 센서(30)는 트랜스미션에 장착되어 차속을 감지하여 출력하는 기능을 한다. 참고로, 스피드 센서(30)는 1회전당 4펄스의 출력이 발생하며, 클러스터(40)의 속도계(41)에서는 스피드 센서(30)가 분당 637회전시에 60Km/h를 지시하도록 설정되어 있으며, 적산계(43)에서는 스피드 센서(30)로부터 2548펄스 발생시에 1Km를 적산하도록 설정되어 있다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래 차량 클러스터 시스템에서는 스피드 센서(30)에서 나오는 속도신호를 이용하여 속도 및 적산거리를 계산하고, 이를 클러스터(40)의 속도계(41) 및 적산계(43)에 표시하였다. 또한, 클러스터(40) 뿐만 아니라 FATC(50), BCM(60), NAVI(70) 등의 차속이 사용되는 각종 전장품 유닛들도 스피드 센서(30)에서 출력된 속도신호를 이용하는 방식이었다.
도 1에서 종래 차량에는 ABS 시스템 중에서 차량의 각 휠에 위치하여 휠의 속도를 감지하기 위한 휠 속도 센서(10)와 ABS 시스템을 제어하는 ABS ECU(20)가 구비되어 있다. ABS ECU(20)에서는 휠 속도 센서(10)로부터 수신한 각 휠의 속도 신호를 디지털 신호로 출력하고 있다.
종래 이러한 차량의 스피드 센서(30)를 제거하고, ABS 시스템에서 출력되는 차속 신호를 이용하려는 시도가 있었다. 그러나, ABS 시스템에서 출력되는 차속 신호는 1회전당 52펄스가 발생되는 신호이기 때문에, 1회전당 4펄스의 차속신호가 사용되는 FATC(50), BCM(60), NAVI(70) 등의 기존 전장품 유닛들에게는 사용될 수 없다고 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, ABS 시스템에서 출력되는 1회전당 52펄스의 차속신호를 1회전당 4펄스의 차속신호로 변환하여 출력하도록 하는 방법 및 이를 구현하는 차량 클러스터를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차속 신호 출력 방법은 ABS ECU로부터 차량의 4개의 휠에 대한 휠 속도 신호를 수신하는 제1단계와, 수신한 휠 속도신호를 이용하여 차량의 속도를 산출하는 제2단계와, 상기 차량의 속도를 1회전당 4펄스가 발생되는 차속 신호로 변환하는 제3단계와, 상기 차속 신호를 출력하는 제4단계를 구비한다.
상기 제3단계는 상기 차량의 속도로부터 펄스폭을 계산하고, 이 펄스폭을 갖는 1회전당 4펄스가 발생되는 차속 신호를 내부 타이머를 통하여 발생시킬 수 있다. 이때 상기 차속 신호는 듀티 레이트(duty rate)가 50%일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 클러스터는 외부장치와 캔(CAN) 통신방식으로 통신하기 위한 캔 트랜시버, 상기 캔 트랜시버를 통해 통신이 수행되도록 하기 위한 캔 컨트롤러, 클러스터의 전반적인 동작을 제어하며, ABS ECU로부터 차량의 4개의 휠에 대한 휠 속도 신호를 수신하여 차량의 속도를 산출하고, 이를 1회전 당 4펄스의 차속 신호가 발생되도록 제어신호를 출력하는 클러스터 제어부, 상기 클러스터 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 펄스를 발생시키기 위한 펄스 발생부, 상기 클러스터 제어부로부터 수신된 차량의 속도신호를 디스플레이하기 위한 속도계, 상기 클러스터 제어부로부터 수신된 차량의 적산거리를 디스플레이하기 위한 적산계를 포함한다.
상기 펄스 발생부는 베이스에는 제어신호가 입력되고, 에미터는 접지에 연결되고, 콜렉터에서 펄스가 출력되는 NPN형 트랜지스터와, 캐소드는 상기 콜렉터에 연결되고 애노드는 접지에 연결되어 있는 제너 다이오드와, 한쪽 단자는 상기 콜렉터에 연결되고 다른쪽 단자는 상기 애노드에 연결되어 있는 커패시터로 이루어질 수 있다.
상기 클러스터 제어부는 차량의 속도로부터 펄스폭을 계산하고, 이 펄스폭을 갖는 1회전당 4펄스의 차속 신호가 발생하도록 하는 제어신호는 내부 타이머를 통하여 발생시킬 수 있다. 이때 상기 차속 신호는 듀티 레이트가 50%일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 클러스터 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에서는 ABS 시스템 중에서 휠 속도 센서(Wheel Speed Sensor)와 ABS ECU(200)로부터 차량의 속도 신호가 출력된다.
도 2에서 휠 속도 센서는 차량의 네 개의 휠 각 부분에 위치하여 휠 속도를 감지하여 출력한다. 즉, 전륜 우측에 위치한 휠 속도 센서(110)로부터 출력되는 휠 속도 신호(이하, '전륜 우측 신호(FR)'라 함)와, 전륜 좌측에 위치한 휠 속도 센서(120)로부터 출력되는 휠 속도 신호(이하, '전륜 좌측 신호(FL)'라 함)와, 후륜 우측에 위치한 휠 속도 센서(130)로부터 출력되는 휠 속도 신호(이하, '후륜 우측 신호(RR)'라 함)와, 후륜 좌측에 위치한 휠 속도 센서(140)로부터 출력되는 휠 속도 신호(이하, '후륜 좌측 신호(RL)'라 함)가 있다. 일반적으로 휠 속도 센서는 1회전시에 52펄스가 발생한다. 본 발명의 일 실시예에서는 휠 속도 센서가 분당 637회전시에 60Km/h를 지시하도록 설정되고, 1623076 펄스 발생시에 1Km거리의 적산이 되도록 설정된다.
ABS ECU(200)에서는 각각의 휠 속도 신호를 입력받고, 차량의 각 부분에 사용될 수 있도록 휠 속도 신호를 출력한다.
클러스터(300)에서는 ABS ECU(200)로부터 4개의 휠에 대한 휠 속도 신호를 수신한다. 본 발명의 일 실시예에서 클러스터(300)와 ABS ECU(200)는 CAN 통신 방식으로 통신한다.
클러스터 제어부(330)는 수신한 휠 속도 신호를 이용하여 차속을 속도 계(340)에 표시하도록 하고, 적산 거리를 적산계(350)에 표시하도록 한다.
또한, 클러스터 제어부(330)는 1회전당 52펄스의 차속신호를 1회전당 4펄스의 차속신호로 변환하여 출력한다. 클러스터 제어부(330)에서 출력된 1회전당 4펄스의 차속신호는 FATC(700), BCM(800), NAVI(900) 등의 차량 전장품 유닛에서 사용된다.
ABS ECU(200)와 클러스터(300)의 보다 상세한 내부구조를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 클러스터 시스템의 내부구조를 보여주는 블록도이다.
도 3에서 ABS ECU(200)는 CAN 통신을 수행하기 위한 CAN 컨트롤러(210)와 CAN 트랜시버(220)를 비롯하여, ABS ECU의 전체동작을 제어하는 ECU 제어부(230)를 포함하여 이루어진다.
클러스터(300)는 CAN 컨트롤러(310), CAN 트랜시버(320), 클러스터 제어부(330), 속도계(340), 적산계(350), 펄스 발생부(360) 등을 포함하여 이루어진다.
CAN 트랜시버(320)는 외부장치와 캔(CAN) 통신방식으로 통신하기 위해 사용된다.
CAN 컨트롤러(310)는 CAN 트랜시버(320)를 통해 CAN 통신이 수행되도록 하는 역할을 한다.
클러스터 제어부(330)는 클러스터(300)의 전반적인 동작을 제어하며, ABS ECU(200)로부터 차량의 4개의 휠에 대한 휠 속도 신호를 수신하여 차량의 속도를 산출하고, 이를 1회전당 4펄스의 차속 신호(4P_OUT)가 발생되도록 제어신호를 출력한다.
속도계(340)는 클러스터 제어부(330)로부터 수신된 차량의 속도신호를 디스플레이하는 역할을 한다.
적산계(350)는 클러스터 제어부(330)로부터 수신된 차량의 적산거리를 디스플레이하는 역할을 한다.
펄스 발생부(360)는 클러스터 제어부(330)에서 출력된 제어신호에 따라 펄스를 발생시키는 역할을 한다. 본 발명에서 펄스 발생부(360)의 내부구조를 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 발생부(360)의 내부구조를 보여주는 내부구성도이다.
도 7에서 펄스 발생부(360)는 베이스에는 클러스터 제어부(330)로부터 제어신호가 입력되고, 에미터는 접지에 연결되고, 콜렉터에서 펄스(4P_OUT)가 출력되는 NPN형 트랜지스터(TR1)와, 캐소드는 콜렉터에 연결되고 애노드는 접지에 연결되어 있는 제너 다이오드(D1)와, 한쪽 단자는 콜렉터에 연결되고 다른쪽 단자는 애노드에 연결되어 있는 커패시터(C1)로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에서 클러스터 제어부(330)는 차량의 속도로부터 펄스폭을 계산하고, 이 펄스폭을 갖는 1회전당 4펄스의 차속 신호가 발생하도록 하는 제어신호는 내부 타이머를 통하여 발생시킬 수 있다.
예를 들어, 도 5에서 보는 바와 같이, 클러스터 제어부(330)는 차량의 속도로부터 펄스폭인 t1을 계산한다. 본 발명의 일 실시예에서 듀티 레이트(Duty rate)는 50%인 것이 바람직하다.
다음, 클러스터 제어부(330)는 내부 타이머를 통하여 이러한 펄스폭을 갖는 1회전당 4펄스의 차속 신호를 발생하도록 제어신호를 출력한다. 내부 타이머를 이용하는 방법은 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도와 내부 타이머와의 관계를 나타낸 그래프이다. 예를 들어, 도 6에서 차속이 20[kph]이면 내부 타이머는 단위시간동안 약 2500번의 카운트가 발생한다. 이렇게 발생한 카운트를 이용하여 도 5와 같은 펄스 신호가 발생된다.
이제 이러한 구조의 차량 클러스터에서 차속 신호를 출력하는 방법을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 클러스터에서의 차속 신호 출력 방법을 보여주는 흐름도이다.
ABS ECU(200)로부터 차량의 4개의 휠에 대한 휠 속도 신호를 수신한다(S401).
수신한 휠 속도신호를 이용하여 차량의 속도를 산출한다(S403).
산출된 차량의 속도를 1회전당 4펄스가 발생되는 차속 신호로 변환한다(S405).
변환된 차속 신호(4P_OUT)를 출력한다(S407).
S405단계에서 차량의 속도로부터 펄스폭을 계산하고, 이 펄스폭을 갖는 1회전당 4펄스가 발생되는 차속 신호(4P_OUT)를 내부 타이머를 통하여 발생시킬 수 있다. 이때, 차속 신호는 듀티 레이트(duty rate)가 50%인 것이 바람직하다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 차량 클러스터는 ABS 시스템에서 출력되는 1회전당 52펄스의 차속신호를 1회전당 4펄스의 차속신호로 변환하여 출력할 수 있으므로, 기존의 전장품들에도 ABS용 휠 스피드센서의 신호를 적용시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 외부장치와 캔(CAN) 통신방식으로 통신하기 위한 캔 트랜시버;
    상기 캔 트랜시버를 통해 통신이 수행되도록 하기 위한 캔 컨트롤러;
    클러스터의 전반적인 동작을 제어하며, ABS ECU로부터 차량의 4개의 휠에 대한 휠 속도 신호를 수신하여 차량의 속도를 산출하고, 이를 1회전당 4펄스의 차속 신호가 발생되도록 제어신호를 출력하는 클러스터 제어부;
    베이스에는 제어신호가 입력되고, 에미터는 접지에 연결되고, 콜렉터에서 펄스가 출력되는 NPN형 트랜지스터와, 캐소드는 상기 콜렉터에 연결되고 애노드는 접지에 연결되어 있는 제너 다이오드와, 한쪽 단자는 상기 콜렉터에 연결되고 다른쪽 단자는 상기 애노드에 연결되어 있는 커패시터로 이루어지고, 상기 클러스터 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 펄스를 발생시키기 위한 펄스 발생부;
    상기 클러스터 제어부로부터 수신된 차량의 속도신호를 디스플레이하기 위한 속도계;
    상기 클러스터 제어부로부터 수신된 차량의 적산거리를 디스플레이하기 위한 적산계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 클러스터.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 클러스터 제어부는 차량의 속도로부터 펄스폭을 계산하고, 이 펄스폭을 갖는 1회전당 4펄스의 차속 신호가 발생하도록 하는 제어신호는 내부 타이머를 통하여 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량 클러스터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 차속 신호는 듀티 레이트가 50%인 것임을 특징으로 하는 차량 클러스터.
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KR100569939B1 (ko) 2003-05-21 2006-04-10 현대자동차주식회사 차량의 주행거리 조작방지방법
KR20060057890A (ko) * 2004-11-24 2006-05-29 현대자동차주식회사 자동 변속 차량의 차속 신호 제어방법

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