KR100977555B1 - 차량제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량제어시스템 및 방법에 관한 것으로 특히, 차량의 원격시동시스템 또는 원격시동알람시스템에 연계되어 차량 엔진의 시동 여부, 원격시동 단계에서 차량의 급격한 출발 및 외부로부터 차량에 가해지는 충격 등을 가속도 센서로 감지하여 필요한 제어를 수행하는 차량제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량 제어 시스템 및 방법은 차량에 장착되어 각 구동장치를 제어하고, 외부와 무선통신하는 송수신장치가 탑재되며 원격시동기능이 구비된 차량제어시스템에 있어서,차량의 가속도를 감지하는 가속도센서 및 상기 가속도센서에서 감지된 가속도를 입력받아 상기 가속도의 주파수 값을 기준으로 변속기어의 중립 여부 및 엔진의 구동 여부를 판단함으로써 상기 차량의 시동모터를 제어하는 중앙제어장치를 포함하여 이루어질 수 있다.
가속도 센서, 차량, 원격 시동, 엔진 시동 감지, 급 발진

Description

차량제어시스템 및 방법{System and Method for Vehicle Controller}
본 발명은 차량제어시스템 및 방법에 관한 것으로 특히, 차량의 원격시동시스템 또는 원격시동알람시스템에 연계되어 차량 엔진의 시동 여부, 원격시동 단계에서 차량의 급격한 출발 및 외부로부터 차량에 가해지는 충격 등을 가속도 센서로 감지하여 필요한 제어를 수행하는 차량제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
원격시동시스템은 차량으로 원격시동요청신호를 보낼 수 있는 원격제어장치를 사용하여 차량의 시동모터 및 점화장치 등을 자동으로 구동시켜 차량의 엔진 시동을 걸 수 있는 시스템이다. 이러한 원격시동시스템에서는 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 판단하여 시동 걸렸을 때 불필요한 시동모터의 구동을 중지시키는 것이 중요한데, 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 판단하는 종래의 방식으로는 발전기 감지방식, 타코 시그널(Tacho Signal) 감지방식, 밧데리 전압 감지방식 또는 엔진 노이즈 감지방식 등이 있다.
먼저, 발전기 감지방식은 차량 실내의 발전기 구동 표시등에 전달되는 신호를 감지하여 엔진이 시동 결렸는지 여부를 판단하는 방식이고, 타코 시그널 감지방식은 차량의 타코 미터(Tacho Meter), 인젝터(Injector) 또는 점화코일(Ignition Coil)로 전달되는 신호를 통해 차량 엔진의 회전 속도를 감지하여 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 판단하는 방식이다. 그러나 이 두 가지 방식에는 발전기 구동 표시등 및 타코 미터로 연결되는 신호선을 찾는 것이 어려울 뿐만 아니라 각 자동차 제조사별로 차량 배선이 상이하여 장착에 많은 어려움이 있다.
다음으로, 밧데리 전압 감지방식은 시동전, 시동중 및 시동후의 밧데리 전압 변화를 감지하여 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 판단하는 방식이고, 엔진 노이즈 감지방식은 밧데리 전원선에 시동전후의 전기적 노이즈를 감지하여 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 판단하는 방식이다. 그러나 밧데리 전압 감지방식은 차량 밧데리 특성 및 차량 사양에 따라서 특성이 달라 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 판단하는데 신뢰성이 떨어지고, 엔진 노이즈 감지방식은 엔진의 시동 단계 외에도 히터, 에어콘 및 방열팬 등이 구동할 때에도 밧데리 전원선에 노이즈가 발생하므로 시동 여부를 확인하는데 혼란을 일으킬 우려가 있으며, 각 자동차 제조사별 차량 사양과 해당차량의 밧데리 상태에 따라서 특성이 다르기 때문에 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 종래의 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 감지하는 장치는 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 감지하는 것 외에는 사용되지 않아 그 용도가 국한적이다.
한편, 원격시동시스템에서는 엔진이 시동 걸렸는지 여부를 판단하는 것 외에도 원격시동할 때 시동모터 및 엔진의 동력이 구동 바퀴에 전달되도록 변속기어가 기계적으로 맞물려있는 경우 원격시동을 막는 것이 중요하다. 왜냐하면 원격시동할 때 시동모터 및 엔진의 동력이 구동 바퀴에 전달되도록 변속기어가 기계적으로 맞물려있으면 엔진의 시동이 걸리지 않을 뿐만 아니라 원격시동 초기에 시동모터의 회전력에 의해 차량이 급격하게 이동(이하, 이를 '돌연적 이동'이라 한다.)할 수 있기 때문이다.
특히, 수동변속기 차량의 경우 종래에는 원격시동할 때 돌연적 이동을 막기 위해 '원격시동예약'이라는 절차를 거치도록 하고 있는데, 이는 운전자가 주행을 마치고난 후 변속기어 중립을 변속기어상태 감지장치에서 확인하여 차량을 원격시동신호를 수신대기하는 상태로 설정하는 절차로, 반드시 운전자가 변속기어를 중립에 놓고 내렸을 경우에만 원격시동예약이 가능하도록 하는 것이다.
그러나 종래의 돌연적 이동을 막는 방법에 따르면, 원격시동예약이 설정된 상태에서 운전자의 변속기어 조작으로 인해 원격시동시 차량이 돌연적 이동할 수 있는 여지가 있기 때문에 운전자의 주의만으로는 안전확보에 문제점이 있다.
또한, 종래의 원격시동시스템에서는 차량에 가해지는 외부로부터의 충격을 감지하는 장치 및 이를 알리는 경보장치와 함께 사용하는 경우, 엔진이 시동 걸려서 구동을 하는 중에는 차량 자체의 진동과 외부로부터 차량에 가해지는 충격을 감지하기 어려웠다. 그렇기 때문에 엔진이 구동되는 중에는 경보장치를 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래의 원격시동시스템에 별도의 배선이 필요하지 않아 설치가 용이한 가속도 센서를 사용하여 엔진이 시동 걸렸는지 여부, 돌연적 이동 및 외부로부터 차량에 가해지는 충격 등 을 신뢰성 있게 감지하여 필요한 제어를 수행하는 차량제어시스템 및 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량제어시스템은 차량에 장착되어 각 구동장치를 제어하고, 외부와 무선통신하는 송수신장치가 탑재되며 원격시동기능이 구비된 차량제어시스템에 있어서, 차량의 가속도를 감지하는 가속도센서 및 상기 가속도센서에서 감지된 가속도를 입력받아 상기 가속도의 주파수 값을 기준으로 변속기어의 중립 여부 및 엔진의 구동 여부를 판단함으로써 상기 차량의 시동모터를 제어하는 중앙제어장치를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 상기 중앙제어장치는 외부로부터 차량에 가해지는 충격 여부를 더 판단하는 것일 수 있다.
또한 전술한 구성에서, 상기 중앙제어장치는 상기 변속기어의 중립 여부, 엔진의 구동 여부 및 외부로부터 차량에 가해지는 충격 여부를 판단하는 기준으로 원격시동신호의 수신 여부를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한 전술한 구성에서 상기 차량제어시스템은 경보장치를 더 포함하되, 상기 가속도센서에서 감지된 가속도가 외부로부터 차량에 가해지는 충격에 의한 것으로 판단되는 경우에는 상기 중앙제어장치가 상기 경보장치를 동작시키는 것일 수 있다.
또한 전술한 구성에서, 상기 차량제어시스템은 변속기어상태 감지장치를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량제어방법은 송수신장치, 가속도센서 및 중앙제어장치를 포함하는 차량제어시스템에 의해 수행되되, 상기 송수신장치를 통해 원격시동신호가 수신되는지의 여부와 상기 가속도 센서를 통해 가속도가 감지되는지의 여부를 상기 중앙제어장치에서 분석하는 (a) 단계 및 상기 (a) 단계의 결과에 따라 상기 중앙제어장치에서 시동모터를 제어하는 (b) 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 상기 (a) 단계에서 원격시동신호가 수신되고, 상기 감지된 가속도에 대한 신호에서 저주파성분이 검출되는 경우, 상기 (b) 단계는 상기 시동모터의 구동을 중지시키는 것일 수 있다.
또한 전술한 구성에서, 상기 (a) 단계에서 원격시동신호가 수신되고, 상기 감지된 가속도에 대한 신호에서 저주파성분이 검출되지 않는 경우, 상기 (b) 단계는 상기 시동모터의 구동을 유지시키는 것일 수 있다.
또한 전술한 구성에서, 상기 (a) 단계에서 저주파성분이 검출되지 않는 상기 감지된 가속도에 대한 신호가 미리 설정된 시간동안 일정한 주파수 값을 유지하는 경우, 상기 (b) 단계는 상기 시동모터의 구동을 중지시키는 것일 수 있다.
한편, 상기 (b) 단계는 경보장치를 작동시키는 것일 수 있다. 상기 (a) 단계에서 수신된 원격시동신호가 없고, 상기 감지된 가속도에 대한 신호의 주파수 값이 변동하는 경우, 상기 (b) 단계는 경보장치를 작동시키는 것일 수 있다.
본 발명의 차량제어시스템 및 방법에 따르면, 엔진이 시동 걸렸을 때 발생되 는 진동을 직접 감지함으로써 엔진의 구동 여부를 감지하는데 신뢰성을 높일 수 있으며, 각 자동차 제조사별로 차종에 따른 별도의 배선이 필요하지 않기 때문에 장착이 용이한 효과가 있다.
또한 본 발명의 차량제어시스템 및 방법에 따르면, 특히 수동변속기 차량의 경우, 원격 시동 동작을 하는데에 종래의 '원격시동예약'과 같은 번거로운 절차가 필요 없으며, 원격시동 단계에서 차량의 급격한 움직임을 가속도 센서를 통해 직접적으로 감지할 수 있기 때문에 차량추돌이나 인명피해를 원천적으로 차단할 수 있다.
또한 본 발명의 차량제어시스템 및 방법에 따르면, 차량의 종류 및 자동 또는 수동변속기의 종류에 관계없이 설치가 용이하다.
또한 본 발명의 차량제어시스템 및 방법에 따르면, 가속도 센서를 이용한 하나의 감지장치로 엔진 시동 감지, 엔진 시동시 시동모터에 의한 차량의 급격한 이동 감지 및 외부로부터 차량에 가해지는 충격 감지 등을 통합적으로 수행하여 필요한 차량 제어를 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명의 차량제어시스템 및 방법에 따르면, 엔진이 구동되어 생기는 차량 자체의 진동과 외부로부터 차량에 가해지는 충격을 각각 구분하여 감지할 수 있기 때문에 엔진이 구동되는 중에도 외부로부터 차량에 가해지는 충격에 따른 경보장치 작동을 할 수 있다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 차량제어시스템 및 방법의 바람 직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템을 설명하기 위한 시스템 블록 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량제어시스템(10)은 가속도센서(11), 경보장치(13), 중앙제어장치(15) 및 송수신장치(17)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서 가속도센서(11)는 차량의 가속도를 감지하고, 경보장치(13)는 기준 이상의 충격이 외부로부터 차량에 가해지고 있음을 차량 주위에 알리는 것으로 이루어질 수 있다.
한편, 중앙제어장치(15)는 시동모터를 제어하는 기능을 구비하고 있고, 원격시동 기능을 구비하고 있다. 또한, 감지된 가속도에 대한 신호(이하, 감지된 가속도에 대한 전기적인 신호를 '가속도 신호'라 한다.)를 가속도센서(11)로부터 받아 이를 분석하는데, 외부로부터 차량에 가해지는 충격에 의한 가속도라고 판단되는 경우 경보장치(13)를 동작시키는 명령을 하고, 돌연적 이동에 의한 가속도라고 판단되는 경우 시동모터 구동을 중지하는 것으로 이루어질 수 있다. 또한, 정상적인 엔진 시동중에 생기는 가속도라고 판단되는 경우, 시동모터 구동을 유지한 후 엔진이 시동 걸렸을때 생기는 가속도라고 판단되는 경우 시동모터 구동을 중지시키는 동작을 하는 것으로 이루어질 수 있다.
한편, 중앙제어장치(15)에서 가속도를 분석하는 기준은 가속도가 감지되는 시간의 길이로 판단하는 것일 수 있고, 가속도 값의 크기를 기준으로 판단하는 것 일 수 있으며, 가속도 신호의 주파수를 기준으로 판단하는 것일 수 있다.
한편, 송수신장치(17)는 중앙제어장치(15)와 연결되어 원격시동요청이 가능한 원격제어장치(20)와 무선통신을 하는 것으로 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 가속도 감지장치(11)는 엔진룸의 적소, 예를 들어 공조기 주위에 장착될 수 있으며, 경보장치(15)는 차량 자체에 장착된 혹은 추가적으로 장착된 경적이나 전등 등으로 구현될 수 있다.
한편, 경보장치(15)가 작동되도록 설정된 상태를 두어 전술한 상태가 설정된 경우에만 작동되도록 할 수 있다. 예를 들어, '경계상태'라는 설정을 두어 '경계상태'가 설정된 경우에만 외부로부터의 충격에 경보장치(15)가 작동되도록 할 수 있다.
한편, 원격제어장치(20)는 차량제어시스템(10)으로 송신할 원격시동요청신호를 사용자로부터 입력받기 위한 구성(예를 들어, 키 버튼)과 차량제어시스템(10)으로부터 수신한 응답신호 및 상태신호를 표시하기 위한 구성(예를 들어, 액정 표시 장치)을 포함하여 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량제어방법을 보인 흐름도인바, 별다른 설명이 없는 한 중앙제어장치(15)가 주체가 된다.
도 2에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량제어방법에 따르면, 단계 S10에서는 원격제어장치(20)로부터 전송되어 송수신장치(17)를 통해 수신되는 원격시동신호가 있는지 확인한다. 원격시동신호가 있는 경우에는 단계 S16으로 진행하고 없는 경우에는 단계 S12로 진행한다.
먼저, 원격시동신호가 없는 경우에 진행되는 단계 S12에서는 가속도를 감지하여 가속도 신호에 주파수 변동이 있는지 판단하는 것으로 차량에 외부로부터 가해지는 충격이 있는지 판단한다. 가속도 신호의 주파수에 변동 없이 일정하게 유지되는 경우에는 단계 S10으로 회귀하고, 가속도 신호의 주파수에 변동이 있는 경우에는 단계 S14로 진행하여 경보장치(15)를 동작시킨다.
이때 단계 S12에서 가속도 신호의 주파수에 변동이 있는지 여부를 판단하는 기준은 차량의 상태에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 엔진이 구동되고 있지 않은 경우에는 주파수가 없는 상태가 기준이 될 수 있고, 엔진이 구동되고 있는 경우에는 엔진 구동에 의해 일정하게 유지되는 주파수가 기준이 될 수 있다.
한편, 전술한 단계 S14에서 경보장치(15)의 동작은 차량 자체에 장착된 혹은 추가적으로 장착된 경적이나 전등을 동작시키는 방법일 수 있고, 경보장치(15)가 동작되도록 설정된 상태일 경우에만 동작되도록 할 수 있다. 예를 들어, '경계상태'라는 설정을 두어 '경계상태'가 미리 설정되어있는 경우에만 외부로부터의 충격에 경보장치(15)가 동작되도록 한다.
한편, 원격시동신호가 있는 경우에 진행되는 단계 S16에서는 원격시동에 의한 가속도를 감지한다. 다음으로 단계 S18에서는 가속도 신호에 저주파성분이 있는지 검출한다. 이는 변속기어가 중립인 상태에서 정상적으로 원격시동이 이루어지는지 변속기어가 맞물려 있는 상태에서 돌연적 이동이 발생하는지 판단하기 위한 것이다. 단계 S18에서 가속도 신호에서 저주파성분이 검출되는 경우에는 단계 S24로 진행하고, 가속도 신호에서 저주파성분이 검출되지 않는 경우에는 단계 S20으로 진 행한다.
먼저, 가속도 신호에서 저주파성분이 검출되지 않는 경우에 진행되는 단계 S20에서는 시동모터의 구동을 유지시킨다. 다음으로, 단계 S22에서 감지된 가속도가 시동 걸린 엔진의 진동에 의한 가속도인지 판단한다. 이는 엔진 구동에 의한 일정한 주파수와 크기를 유지하는 가속도 신호를 미리 설정된 시간동안 입력받는 것으로 판단하는 것일 수 있고, 엔진 시동에 필요한 최소의 회전 주기에 따른 가속도 신호의 주파수 값을 미리 설정하여 이를 감지된 가속도와 비교하는 방법일 수 있다. 단계 S22에서 시동 걸린 엔진의 진동에 의한 가속도가 감지되지 않은 경우에는 단계 S20으로 회귀하고, 시동 걸린 엔진의 진동에 의한 가속도가 감지된 경우에는 단계 S24로 진행한다.
전술한 단계 S18에서 가속도 신호에서 저주파성분이 검출되는 경우 또는 단계 S22에서 시동 걸린 엔진의 진동에 의한 가속도가 감지된 경우에 진행되는 단계 S24에서는 시동모터의 구동을 중지시킨다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법에서 엔진이 동작 중인 경우 원격제어장치(20)로부터의 원격시동요청신호는 차단 또는 무시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 차량제어시스템 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량제어시스템은 가속도 감지장치(12)가 차량 운행 중 급격한 가속도 변화를 감지하여 전자제어장 치(11)에서 차량사고로 판단되는 경우 에어백과 같은 안전장치를 작동시키는 방법으로 이루어질 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량제어시스템은 변속기어의 상태를 감지하는 감지장치를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량제어시스템을 설명하기 위한 시스템 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 보인 흐름도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10: 차량제어시스템,
11: 가속도센서, 13: 경보장치,
15: 중앙제어장치, 17: 송수신장치,
20: 원격제어장치

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 송수신장치, 가속도센서 및 중앙제어장치를 포함하는 차량제어시스템에 의해 수행되되,
    상기 송수신장치를 통해 원격시동신호가 수신되는지의 여부와 상기 가속도 센서를 통해 가속도가 감지되는지의 여부를 상기 중앙제어장치에서 분석하는 (a) 단계 및
    상기 (a) 단계의 결과에 따라 상기 중앙제어장치에서 시동모터를 제어하는 (b) 단계를 포함하여 이루어지되,
    상기 (a) 단계에서 원격시동신호가 수신되고, 상기 감지된 가속도에 대한 신호에서 저주파성분이 검출되지 않는 경우, 상기 (b) 단계는 상기 시동모터의 구동을 유지시키고,
    상기 (a) 단계에서 저주파성분이 검출되지 않고, 상기 감지된 가속도에 대한 신호가 미리 설정된 시간동안 일정한 주파수 값을 유지하는 경우 상기 (b) 단계는 상기 시동모터의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 차량제어방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 원격시동신호가 수신되고, 상기 감지된 가속도에 대한 신호에서 저주파성분이 검출되는 경우,
    상기 (b) 단계는 상기 시동모터의 구동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 차 량제어방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 경보장치를 작동시키는 것을 더 포함하여 이루어지는 차량제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 수신된 원격시동신호가 없고, 상기 감지된 가속도에 대한 신호의 주파수 값이 변동하는 경우,
    상기 (b) 단계는 경보장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량제어방법.
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