KR101244556B1 - 메모리가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전원스위치의 온/오프 입력 상태를 저장하여 스티어링 휠 히터가 발열 동작 중에 전원이 차단되었다 다시 공급되는 경우 이전 전원스위치의 입력 상태를 인식하여 전원 차단 전 동작에 이어 계속하여 발열 동작을 수행할 수 있도록 하는 메모리가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템은 차량의 배터리로부터 전원을 공급받아 정전압으로 변환하는 전원공급부(170)와; 상기 전원공급부(170)를 통하여 공급되는 전원을 통하여 발열되어 스티어링 휠을 가열시키는 열선(152)이 구비된 열선부(150)와; 상기 전원공급부(170)의 출력 전원을 열선부(150)에 공급하여 스티어링 휠의 발열 동작을 온/오프 시키는 전원스위치(110)와; 상기 스티어링 휠에 설치되어 스티어링 휠의 온도를 측정하는 온도센서(120)와; 상기 전원스위치(110)의 온/오프 입력 상태를 저장하는 메모리(130)와; 상기 전원스위치(110)의 온 입력 또는 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 온 입력 상태에 따라 스티어링 휠이 유지되어야 하는 기준온도와 온도센서(120)를 통하여 측정되는 온도를 비교하여 기 설정된 기준시간 동안 측정온도가 기준온도를 유지하도록 열선부(150)의 발열 동작을 제어하는 제어부(140)와; 상기 제어부(140)의 제어에 따라 열선부(150)의 동작 상태를 외부로 표시하는 표시부(160);를 포함하여 이루어진다.

Description

메모리가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템 {STEERING WHEEL HEATER CONTROL SYSTEM HAVING MEMORY}

본 발명은 스티어링 휠 히터 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 전원스위치의 온/오프 입력 상태 정보가 저장되는 메모리를 구비하여 스티어링 휠 히터가 발열 동작 중에 전원이 차단되었다 다시 공급되어도 이전 전원스위치의 입력 상태를 인식하여 전원 차단 전 동작에 이어 계속하여 발열 동작을 수행할 수 있도록 하는 메모리가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템에 관한 것이다.

차량에는 운전자 및 탑승자의 편의를 위한 다양한 장치가 설치되어 있는데, 이러한 편의 장치로 여름에 시원한 공기를 공급하는 냉방장치와 겨울에 따뜻한 공기를 공급하는 난방장치가 있다.

이 중 난방장치는 일반적으로 차량의 시동이 켜진 후 엔진 냉각수나 배기가스 등의 열을 이용하기 때문에 차량 실내의 온도를 올리기 위해서는 엔진이 가열되는데 필요한 어느 정도의 시간이 소요되게 된다. 따라서, 겨울철과 같이 추운 날씨에서 운전자 및 탑승자는 차량 시동 후 실내온도가 적정온도로 올라갈 때까지 추운 상태에서 기다려야 하는 불편한 문제점이 있다.

이러한 문제점에 따라 시트히터가 이용되고 있는데, 이 시트히터는 자동차 시트에 온열 코일이 설치되어 차량의 시동이 켜지면 온열 코일에 전원이 공급되어 시트를 따뜻하게 유지시키는 기능을 수행하게 된다. 이러한 시트히터는 설치 공간이 비교적 넓기 때문에 온열 코일의 온도를 제어하는 장치의 설치가 비교적 수월하다.

한편, 이러한 시트히터와 함께 근래에는 스티어링 휠(Steering Wheel)에 열선으로 이루어진 히터를 설치하여 스티어링 휠의 온도를 따뜻하게 유지하는 스티어링 휠 히터가 이용되고 있다. 이러한 스티어링 휠 히터는 스티어링 휠에 열선을 설치한 후 초기 차량의 시동이 켜지면 일정시간 동안 열선에 전원을 공급하여 스티어링 휠을 따뜻하게 유지하는 장치이다.

일반적으로 이 스티어링 휠에 설치되는 히터는 스티어링 휠에 병렬로 연결된 열선과, 상기 열선에 전원을 공급하는 전원스위치 및 전원공급부와, 상기 열선의 온도를 일정시간 동안 일정하게 유지하는 제어부를 포함하여 이루어진다. 상기의 구성으로 이루어진 종래 스티어링 휠 히터는 차량의 시동을 켜고 전원스위치를 온(ON) 시키면 일정시간 동안 열선에 전원을 공급하여 스티어링 휠을 가열시켜 일정온도를 유지시키게 된다.

하지만, 이러한 종래 스티어링 휠 히터는 차량의 시동을 켜고 전원스위치를 온시켜 열선에 전원이 공급하는 도중, 순간적 또는 일시적으로 시동이 꺼져 전원이 차단되었다가 다시 차량의 시동이 켜지는 경우에는 열선에 전원 공급이 지속적으로 이루어지지 않기 때문에 전원스위치를 다시 조작하여야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 종래 스티어링 휠 히터는 열선이 병렬로 연결되기 때문에 일측 열선이 단선되는 경우 이 일측 열선과 병렬 연결된 타측 열선에 과부하가 발생하여 타측 열선이 과열되어 단선되거나 파손되는 경우가 발생하여 안정성에 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 전원스위치의 입력 상태 정보를 메모리에 저장하여 스티어링 휠 히터의 발열 동작중에 차량의 시동이 일시적으로 꺼졌다 다시 켜지는 경우에도 이전 동작 상태를 인식하여 지속적으로 동작할 수 있도록 하는 메모리가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스티어링 휠을 발열시키는 열선을 직렬로 배열하여 열선의 일부가 단선되는 경우 전체적으로 열선의 발열 동작이 정지되도록 함으로써 과열 등에 따른 안정성 문제를 방지할 수 있도록 하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 메모리가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템은 차량의 스티어링 휠에 설치된 열선의 발열 동작을 제어하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템에 있어서, 차량의 배터리로부터 전원을 공급받아 정전압으로 변환하는 전원공급부와; 상기 전원공급부를 통하여 공급되는 전원을 통하여 발열되어 스티어링 휠을 가열시키는 열선이 구비된 열선부와; 상기 전원공급부의 출력 전원을 열선부에 공급하여 스티어링 휠의 발열 동작을 온/오프 시키는 전원스위치와; 상기 스티어링 휠에 설치되어 스티어링 휠의 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 전원스위치의 온/오프 입력 상태를 저장하는 메모리와; 상기 전원스위치의 온 입력 또는 메모리에 저장된 전원스위치의 온 입력 상태에 따라 스티어링 휠이 유지되어야 하는 기준온도와 온도센서를 통하여 측정되는 온도를 비교하여 기 설정된 기준시간 동안 측정온도가 기준온도를 유지하도록 열선부의 발열 동작을 제어하는 제어부와; 상기 제어부의 제어에 따라 열선부의 동작 상태를 외부로 표시하는 표시부;를 포함하여 이루어진다.

상기 제어부는 공급되던 전원이 차단되었다가 재공급되는 경우, 상기 메모리에 저장된 전원스위치 입력 상태를 확인하여 전원스위치가 온 상태인 경우 열선부가 발열되도록 제어하게 된다. 특히, 상기 메모리에는 전원스위치가 온 입력 상태인 경우 동작되는 열선부의 발열 동작시간이 저장되며, 상기 제어부는 열선부의 발열 동작 중 전원이 차단되었다가 재공급되는 경우, 메모리에 저장된 전원스위치의 입력 상태 정보와 함께 이미 진행된 열선부의 발열 동작시간을 확인하여, 기준시간에서 이미 진행된 발열 동작시간을 뺀 나머지 시간 동안 열선부가 발열되도록 제어하는 것이 바람직하다.

상기 제어부에는 전원스위치의 사용자에 의한 입력 또는 메모리에 저장된 전원스위치의 입력 상태를 인식하여 전원스위치의 온/오프 입력 상태를 판별하는 온/오프 판별부와, 상기 온도센서를 통하여 측정되는 온도 및 기 설정된 스티어링 휠이 유지되어야 하는 기준온도를 인식하는 온도판별부와, 상기 온/오프 판별부를 통하여 전원스위치의 온 입력 상태가 파악되면, 온도판별부를 통하여 파악된 측정온도와 기준온도를 비교하여 기준시간 동안 측정온도가 기준온도를 만족할 수 있도록 열선부에 공급되는 전원의 출력을 제어하는 출력제어부와, 상기 열선부의 동작상태에 따라 표시부의 동작을 제어하는 표시제어부와, 상기 열선부의 발열 동작시간을 측정하는 타이머가 구비된다.

한편, 상기 열선부의 열선은 단선이 발생하는 경우 발열 동작이 정지될 수 있도록 직렬로 연결되는데, 이 열선부에는 제어부의 제어에 따라 열선에 공급되는 전원의 출력을 제어하는 열선 드라이버가 구비된다.

또한, 상기 전원공급부의 전원 입력단자와 상기 열선부의 열선 출력단자는 PCB 보드의 일측에 일렬로 배열되되, 이물질 유입에 따른 합선을 방지할 수 있도록 이격 설치되는 것이 바람직하다.

상기 전원공급부는 차량의 배터리로부터 입력되는 전원의 역류를 방지하는 역류방지부와, 상기 역류방지부로부터 과전압이 유입되는 경우 과전압을 차단하여 회로를 보호하는 과전압방지부와, 상기 역류방지부로부터 공급되는 전원을 정전압으로 변환하는 정전압변환부와, 상기 차량의 배터리로부터 입력되는 전원을 검사하여 입력 전원이 기준 상한 전원보다 크거나 기준 하한 전원보다 낮은 경우 열선부에 공급되는 전원을 차단하고, 표시부를 점멸시켜 오류를 경고하는 전원감시부가 구비된다

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본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템은 메모리에 전원스위치의 입력 상태를 저장하여 열선의 발열 동작 중에 차량의 시동이 일시적으로 꺼졌다 다시 켜지는 경우에도 이전 동작 상태를 기억하여 지속적으로 동작할 수 있도록 함으로써 사용자가 전원스위치를 다시 조작하여야 하는 번거로운 문제점을 해소할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템은 열선을 직렬로 배열하여 열선의 일부가 단선되는 경우 열선의 발열 동작이 정지되도록 함으로써 과열 등을 방지하여 안정성을 유지할 수 있으며, 열선의 발열 동작 중 오류가 발생하면 표시부를 점멸시켜 경고하도록 하여 사용자가 히터의 동작 상태를 용이하게 확인할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템의 전체적인 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전원스위치의 회로도 일례,
도 3은 본 발명에 따른 온도센서의 회로도 일례,
도 4는 본 발명에 따른 메모리의 회로도 일례,
도 5는 본 발명에 따른 제어부의 회로도 일례,
도 6은 본 발명에 따른 열선부의 열선 드라이버 회로도 일례,
도 7은 본 발명에 따른 열선부의 열선 결선도 일례,
도 8은 본 발명에 따른 표시부의 회로도 일례,
도 9는 본 발명에 따른 역류방지부와 과전압방지부 및 정전압변환부의 회로도 일례,
도 10은 본 발명에 따른 전원감시부의 회로도 일례,
도 11은 본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템을 통하여 열선부의 발열 동작이 제어되는 과정을 나타낸 흐름도,
도 12는 본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 시스템을 통하여 열선부의 동작이 제어되는 과정을 시간 축으로 나타낸 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템의 전체적인 블록 구성도를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템은 열선(152)의 발열 동작을 온/오프 시키는 전원스위치(110)와, 열선(152)이 설치된 스티어링 휠의 온도를 측정하는 온도센서(120)와, 상기 전원스위치(110)의 설정 상태가 저장되는 메모리(130)와, 상기 전원스위치(110)의 설정 상태에 따라 스티어링 휠에 설치된 열선(152)의 동작을 제어하는 제어부(140)와, 상기 제어부(140)의 제어에 따라 발열되어 스티어링 휠을 가열시키는 열선부(150)와, 시스템의 동작 상태가 표시되는 표시부(160)와, 상기 각 구성부에 전원을 공급하는 전원공급부(170)를 포함하여 이루어진다.

상기 전원스위치(110)는 사용자의 조작에 따라 스티어링 휠 히터 제어 시스템의 동작을 온/오프 하는 입력 스위치이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원스위치의 회로도 일례를 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 전원스위치(110)는 푸쉬 리턴 타입 스위치(PUSH-RETURN TYPE SWITCH)로 사용자의 터치(SOFT TOUCH)에 의해 온/오프 신호를 생성하여 생성된 온/오프 신호를 제어부(140)에 전송하고 메모리(130)에 저장하게 된다.

상기 온도센서(120)는 스티어링 휠의 온도를 측정하는 소형 온도센서로서, 이 온도센서(120)는 온도 변화에 따른 저항값을 측정하고, 측정된 저항값 변화에 따른 전압값을 제어부(140)에 전송하게 된다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 온도센서의 회로도 일례를 나타낸 것으로, 이 온도센서(120)는 온도에 따라 저항값이 변화하는 특성을 이용하여 저항값 변화에 따라 변화하는 전압을 TEMP로 출력하여 제어부(140)로 전송하게 된다.

상기 메모리(130)는 전원스위치(110)의 입력 상태 및 열선부(150)의 발열 동작 상태 정보가 저장되는 기억장치로서, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 메모리의 회로도 일례를 나타낸 것이다. 본 발명에서 상기 메모리(130)는 EEPRROM(Electrically Erasable Programmable ROM)으로 이루어지는데, 이 메모리(130)에는 전원스위치(110)의 온/오프 입력 상태가 저장되어 제어부(140)에 의해 참조된다. 또한, 이 메모리(130)에는 전원스위치(110)의 온 상태에 따라 이루어지는 열선부(150)의 동작 상태 정보가 저장되는데, 이 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 온/오프 정보 및 열선부(150)의 동작 상태 정보는 스티어링 휠의 발열 동작 도중 차량의 시동이 꺼졌다 다시 켜지는 경우, 제어부(140)에 의해 인식되어 제어부(140)가 차량의 시동이 꺼지기 전의 동작을 계속하여 수행할 수 있도록 해준다.

상기 제어부(140)는 전원스위치(110)의 온 입력 상태에 따라 온도센서(120)로부터 전송되는 측정온도와 기 설정된 스티어링 휠이 유지되어야 하는 기준온도를 비교하여 열선부(150)의 발열에 따른 스티어링 휠 온도가 기준온도를 유지하도록 열선부(150)의 발열 동작을 제어하는 마이크로 프로세서가 구비된 중앙제어장치이다. 상기 제어부(140)에는 온/오프 판별부(142), 온도판별부(143), 출력제어부(144), 표시제어부(145), 타이머(146), 중앙처리부(141) 등이 구비된다.

상기 온/오프 판별부(142)는 전원스위치(110)가 터치되어 온 상태가 되는 경우 이를 감지하여 시스템의 각 구성부에 전원을 공급하여 구동시키게 된다. 또한, 차량의 전원이 꺼졌다가 다시 켜지는 경우 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 입력 상태를 인식하여, 인식된 전원스위치(110)의 입력 상태에 따라 열선부(150)가 구동될 수 있도록 한다.

상기 온도판별부(143)는 온/오프 판별부(142)를 통하여 전원스위치(110)가 온 상태인 것이 확인되면, 기 설정된 기준온도 및 온도센서(120)를 통하여 측정되는 온도를 파악하여 출력제어부(144)에 전송하여 열선부(150)의 출력제어가 이루어질 수 있도록 한다.

상기 출력제어부(144)는 온도판별부(143)를 통하여 파악되는 기준온도와 온도센서(120)를 통하여 측정되는 온도를 비교하여, 열선부(150)의 발열에 의한 스티어링 휠의 온도가 기 설정된 기준시간 동안 기준온도를 유지할 수 있도록 열선부(150)의 동작 신호를 열선부(150)로 출력하게 된다. 상기 열선부(150)의 발열에 의해 유지되어야 하는 스티어링 휠의 기준온도 및 기준시간 정보는 기본 값으로 설정된다.

상기 표시제어부(145)는 온/오프 판별부(142)를 통하여 파악되는 전원스위치(110)의 온/오프 신호에 따라 구동되는 시스템의 동작 상태를 표시부(160)에 전송하여 표시하게 된다. 또한, 상기 표시제어부(145)는 전원 이상 등의 오류가 발생하는 경우 오류 발생 신호를 표시부(160)에 전송하여 표시하게 된다.

상기 타이머(146)는 열선부(150)의 발열 동작 시간을 측정하게 되는데, 이 타이머(146)는 열선부(150)의 발열 동작 시간을 측정하여 열선부(150)가 기 설정된 기준시간 동안 발열 동작을 수행할 수 있도록 해준다.

상기 중앙처리부(141)는 제어부(140)의 각 구성부를 실질적으로 구동시키고 제어하는 마이크로 프로세서로서, 이 중앙처리부(141)에는 제어부(140)의 각 구성부를 제어하기 위한 제어 프로그램이 저장된 메모리와, 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여 열선부(150)의 발열 동작을 제어하는 중앙처리장치가 구비되어 있다. 상기 중앙처리장치에 의해 실행되는 제어 프로그램은 온/오프 판별부(142)와 온도판별부(143)로부터 전원스위치(110)의 온/오프 입력 상태와 측정 온도 및 기준 온도를 입력받아, 열선(152)에 공급되어야 하는 출력 전압을 결정하여 출력제어부(144)에 전송함으로써 출력제어부(144)의 출력 동작을 제어하며, 표시제어부(145)를 통하여 표시부(160)의 동작을 제어하게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 회로도 일례를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 제어부(140)는 프로그래머블 집적회로(PIC)인 Main ECU(Electronic Control Unit)로 제작된다.

상기 열선부(150)는 스티어링 휠 내측에 설치되어 제어부(140)의 출력제어부(144)로부터 전송되는 출력신호에 따라 발열되어 스티어링 휠을 가열시키는 역할을 수행하게 된다. 상기 열선부(150)는 전원을 공급받아 발열되어 열을 발생시키는 열선(152)과, 상기 제어부(140)의 출력제어부(144)로부터 전송되는 출력 신호에 따라 열선(152)의 발열 동작을 제어하는 열선 드라이버(151)를 포함하여 이루어진다.

도 6은 상기 열선 드라이버의 회로도 일례를 나타낸 것으로서, 상기 열선 드라이버(151)는 FET 반도체 소자(U1)로 이루어져 최대 30A까지 열선(152)에 전류를 공급할 수 있도록 하는데, 이 열선 드라이버(151)는 제어부(140)의 출력제어부(144)로부터 전송되는 출력 신호에 따라 열선부(150)의 전원 공급을 제어하게 된다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열선의 결선도 일례를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 열선(152)은 직결로 연결되어 이루어진다. 본 발명에서 상기 열선(152)이 직렬로 연결되어 이루어지기 때문에, 일측에서 단선 등이 발생하는 경우 열선(152)에 공급되는 전원이 차단되어 과열이나 누전 등의 사고를 방지할 수 있게 된다.

상기 표시부(160)는 스티어링 휠 히터 제어 시스템의 동작 상태 및 이상 유무를 표시하는 LED(Light Emitting Diode) 등이 구비된 디스플레이 장치로서, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시부의 회로도 일례를 나타낸 것이다. 상기 표시부(160)는 스티어링 휠 히터 제어 시스템이 정상적으로 동작하는 경우 제어부(140)의 표시제어부(145)의 제어에 따라 LED를 점등시키고, 과전압이나 저전압 등 이상이 발생하는 경우 LED를 점멸(FLASHING)시켜 경고하게 된다.

상기 전원공급부(170)는 차량의 배터리로부터 전원을 공급받아 정전압으로 변환하여 시스템의 각 구성부에 공급하게 되는데, 이 전원공급부(170)에는 역류방지부(171), 과전압방지부(172), 정전압변환부(173) 및 전원감시부(174)가 구비된다.

상기 역류방지부(171)는 인가 전압의 DC인 경우 전원이 역방향으로 인가되면 시스템의 회로가 파손되기 때문에 이를 방지하기 위한 구성으로, 역방향 전원 인가시 공급되는 전원을 차단하여 회로를 보호하게 된다. 또한, 상기 과전압방지부(172)는 서지 전압 등이 유입되는 경우 이를 흡수하여 회로를 보호하게 되며, 상기 정전압변환부(173)는 입력되는 전원을 정전압으로 변환하는 레귤레이터(Regulator)로서 역류방지부(171) 및 과전압방지부(172)를 경유하여 전송되는 전원을 각 구성부에서 필요로 하는 정전압으로 변환하여 공급하게 된다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 역류방지부와 과전압방지부 및 정전압변환부의 회로도 일례를 나타낸 것이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 전원공급부(170)의 P, G에 인가되는 DC 전압은 다이오드 D5에 의해 역류가 방지되고, 콘덴서 C9에 의해 서지 전압이 흡수하여 회보가 보호되며, 정전압 변환 Regulator I.C.인 U4에 의해 인가되는 전압이 정전압으로 변환하여 출력되게 된다.

상기 전원감시부(174)는 배터리로부터 입력되는 전압이 시스템의 동작 전압 범위를 초과하는 경우 열선(152)에 공급되는 전원을 차단하여 열선(152)을 보호할 수 있도록 하며, 배터리로부터 입력되는 전압이 동작 전압 범위보다 낮은 경우에도 열선(152)에 공급되는 전원을 차단하여 불필요한 전원 낭비를 방지할 수 있도록 한다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전원감시부의 회로도 일례를 나타낸 것으로서, 이 전원감시부(174)는 입력 전압을 저항 분할을 통해 제어부(140)에 전송하게 되는데, 상기 제어부(140)의 중앙처리부(141)는 입력되는 전압이 동작 전압 범위 내에 해당하는지를 판단하여 전원 이상 유무를 확인하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 동작 전압 범위는 9V ~ 16V로 설정되며, 이 동작 전압 범위를 벗어나는 경우 표시제어부(145)를 통하여 표시부(160)를 점멸시켜 경고하게 된다.

상기의 구성으로 이루어진 스티어링 휠 히터 제어 시스템은 열선(152)을 제외한 나머지 구성요소들이 PCB 보드 상에 설치되어 동작된다. 본 발명의 실시예에서 상기 PCB 보드 상에 설치되는 전원공급부(170)의 전원 입력단자와 열선부(150)의 열선(152)에 공급되는 전원 출력단자는 PCB 보드의 일측에 일렬로 배열되는데, 이 전원 입력단자 및 출력단자가 근접하여 위치하는 경우 이물질 유입 등에 의해 합선이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 전원 입력단자와 출력단자의 거리를 충분히 이격시켜 형성함으로써 이물질 유입에 따른 합선을 방지할 수 있도록 하였다.

이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템의 동작에 대하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템을 통하여 열선부의 동작이 제어되는 과정을 나타낸 흐름도이다.

단계 S110 : 먼저, 차량의 시동이 켜지거나 차량의 키가 ACC 상태가 되면 차량의 배터리로부터 스티어링 휠 히터 제어 시스템에 전원이 공급되게 된다.

단계 S120, S130, S140 : 시스템에 전원이 공급되는 상태에서 전원스위치(110)가 온되면(S120), 제어부(140)는 열선부(150)의 열선(152)에 전원을 공급하여 발열시키게 되고, 표시부(160)를 점등시켜 시스템이 정상적으로 구동되고 있음을 표시하게 된다. 한편, 전원스위치(110)의 온 상태 정보는 메모리(130)에 저장된다(S130). 또한, 상기 열선부(150)의 구동에 따라 타이머(146)는 열선(152)의 발열 동작시간을 측정하게 된다(S140).

단계 S150, S151, S152 : 상기 열선(152)의 발열 동작 중, 사용자가 전원스위치(110)를 오프시키게 되면(S150), 제어부(140)는 열선(152)에 공급되는 전원을 차단하여 열선(152)의 동작을 정지시키고, 표시부(160)를 소등시키며, 타이머(146)의 시간 측정을 정지시키게 된다. 한편, 전원스위치(110)의 오프 상태 정보는 메모리(130)에 저장된다(S151). 이후, 시스템은 전원이 꺼질 때까지 대기상태를 유지하며, 대기 상태 중 전원스위치(110)가 다시 온되는 경우 상기 과정을 반복하게 된다(S152).

단계 S160, S161, S162 : 열선(152)의 발열 동작 중, 차량의 시동이 꺼져 전원이 차단되는 경우(S160), 열선(152)에 공급되는 전원이 차단되어 열선(152)의 동작이 정지되고, 표시부(160)가 소등되며, 타이머(146)의 시간 측정이 정지되게 된다(S161). 한편, 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 온 상태 정보는 지속적으로 유지된다.

단계 S162 : 만약 전원이 꺼진 후 다시 차량의 시동이 걸려 전원이 공급되면, 제어부(140)는 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 온 입력 상태를 인식하고, 전원스위치(110)의 온 입력 상태에 따라 열선(152)에 전원을 공급하고 표시부(160)를 점등시는 상기의 과정을 다시 반복 수행하게 된다. 따라서, 열선(152)의 발열 동작 중 차량의 시동이 일시 꺼졌다가 다시 켜지는 경우 사용자가 다시 전원스위치(110)를 조작하지 않고도 이전 동작에 연속하여 열선(152)이 지속적으로 발열하여 동작하게 된다.

단계 S170, S171 : 한편, 상기의 열선(152) 동작 중, 기 설정된 열선(152) 동작 기준시간에 도달하게 되면(S170), 제어부(140)는 열선(152)에 공급되는 전원을 차단하여 열선(152)의 동작을 정지시키고, 표시부(160)를 소등시키며, 타이머(146)의 시간 측정을 정지시키게 된다(S171).

상기의 과정을 통하여 스티어링 휠에 설치된 열선(152)의 발열 동작이 제어되는데, 도 12는 이러한 스티어링 휠 히터 시스템을 통하여 열선부의 동작이 제어되는 과정을 시간 축으로 나타낸 개념도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 전원스위치(110)가 온 되어 표시부(160)가 점등되고 타이머(146)에 의해 경과시간이 측정되고 열선(152)이 발열 동작하는 도중, 차량의 시동이 순간적으로 오프되어 표시부(160)와 타이머(146) 및 열선(152)의 동작이 정지되었다가 다시 차량의 시동이 온 되는 경우, 제어부(140)가 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 상태를 인식하여 자동으로 표시부(160)를 점등시키고 타이머(146)를 동작시키며 열선(152)을 구동시키게 된다. 따라서, 사용자는 차량의 시동이 꺼지는 경우 열선(152)을 다시 구동시키기 위해 별도로 전원스위치(110)를 조작해야 하는 번거로움을 해소할 수 있게 된다. 상기 열선(152)의 발열 동작은 사용자에 의해 전원스위치(110)가 오프되거나 설정된 기준시간이 경과하는 경우 정지된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스티어링 휠 히터 제어 시스템은 메모리(130)를 통하여 전원스위치(110)의 온/오프 입력 상태를 저장하며, 열선(152)의 동작 중 전원이 차단되었다가 재공급되는 경우 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 입력 상태를 인식하여 열선(152)의 발열 동작이 계속하여 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예에서는 열선(152)의 발열 동작 중 전원이 차단되었다가 다시 공급되는 경우 제어부(140)에서 전원스위치(110)의 온 입력 상태를 인식하여 열선(152)의 동작이 처음부터 다시 재개되도록 하는 것으로 설명하였지만, 상기 열선(152)은 전원이 차단되었다가 다시 공급되는 경우 전원 차단 전 경과 시간에 연장하여 나머지 시간 동안 동작하도록 할 수 있다.

즉, 전원스위치(110)가 온 상태인 경우 메모리(130)에 전원스위치(110)의 온 입력 상태뿐만 아니라 진행되는 열선(152)의 발열 동작시간을 저장하여, 열선(152)의 발열 동작 중 전원이 차단되었다가 재공급되는 경우 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 온 입력 상태 정보와 함께 이미 진행된 열선(152)의 발열 동작시간을 확인하여, 총 기준시간에서 이미 진행된 발열 동작시간을 뺀 나머지 시간 동안 열선(152)이 발열되도록 제어할 수 있음은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

110 : 전원스위치 120 : 온도센서
130 : 메모리 140 : 제어부
141 : 중앙처리부 142 : 온/오프 판별부
143 : 온도판별부 144 : 출력제어부
145 : 표시제어부 146 : 타이머
150 : 열선부 151 : 열선 드라이버
152 : 열선 160 : 표시부
170 : 전원공급부 171 : 역류방지부
172 : 과전압방지부 173 : 정전압변환부
174 : 전원감시부

Claims (9)

1. 차량의 배터리로부터 전원을 공급받아 정전압으로 변환하는 전원공급부(170)와, 상기 전원공급부(170)로부터 전원을 공급받아 발열되어 스티어링 휠을 가열시키는 열선(152)이 구비된 열선부(150)와, 상기 열선부(150)의 전원 공급을 단속하여 스티어링 휠의 발열 동작을 온/오프 시키는 전원스위치(110)와, 상기 스티어링 휠의 온도를 측정하는 온도센서(120)와, 상기 전원스위치(110)의 온/오프 입력 상태를 저장하는 메모리(130)와, 상기 전원스위치(110)의 온 입력 또는 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 온 입력 상태에 따라 열선부(150)의 발열 동작을 제어하는 제어부(140)와, 상기 열선부(150)의 동작 상태를 표시하는 표시부(160)가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템에 있어서,
   상기 전원공급부(170)에는
   차량의 배터리로부터 입력되는 전원의 역류를 방지하는 역류방지부(171)와,
   상기 역류방지부(171)로부터 과전압이 유입되는 경우 과전압을 차단하여 회로를 보호하는 과전압방지부(172)와,
   상기 역류방지부(171)로부터 공급되는 전원을 정전압으로 변환하는 정전압변환부(173)와,
   상기 차량의 배터리로부터 입력되는 전원을 검사하여 입력 전원이 기준 상한 전원보다 크거나 기준 하한 전원보다 낮은 경우 열선부(150)에 공급되는 전원을 차단하고, 표시부(160)를 점멸시켜 오류를 경고하는 전원감시부(174)가 구비된 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부(140)는 공급되던 전원이 차단되었다가 재공급되는 경우, 상기 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110) 입력 상태를 확인하여 전원스위치(110)가 온 상태인 경우 열선부(150)가 발열되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 메모리(130)에는 전원스위치(110)가 온 입력 상태인 경우 동작되는 열선부(150)의 발열 동작시간이 저장되며,
   상기 제어부(140)는 열선부(150)의 발열 동작 중 전원이 차단되었다가 재공급되는 경우, 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 입력 상태 정보와 함께 이미 진행된 열선부(150)의 발열 동작시간을 확인하여, 기준시간에서 이미 진행된 발열 동작시간을 뺀 나머지 시간 동안 열선부(150)가 발열되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부(140)에는
   상기 전원스위치(110)의 사용자에 의한 입력 또는 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 입력 상태를 인식하여 전원스위치(110)의 온/오프 입력 상태를 판별하는 온/오프 판별부(142)와,
   상기 온도센서(120)를 통하여 측정되는 온도 및 기 설정된 스티어링 휠이 유지되어야 하는 기준온도를 인식하는 온도판별부(143)와,
   상기 온/오프 판별부(142)를 통하여 전원스위치(110)의 온 입력 상태가 파악되면, 온도판별부(143)를 통하여 파악된 측정온도와 기준온도를 비교하여 기준시간 동안 측정온도가 기준온도를 만족할 수 있도록 열선부(150)에 공급되는 전원의 출력을 제어하는 출력제어부(144)와,
   상기 열선부(150)의 동작상태에 따라 표시부(160)의 동작을 제어하는 표시제어부(145)와,
   상기 열선부(150)의 발열 동작시간을 측정하는 타이머(146)가 구비된 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템.
5. 차량의 배터리로부터 전원을 공급받아 정전압으로 변환하는 전원공급부(170)와, 상기 전원공급부(170)로부터 전원을 공급받아 발열되어 스티어링 휠을 가열시키는 열선(152)이 구비된 열선부(150)와, 상기 열선부(150)의 전원 공급을 단속하여 스티어링 휠의 발열 동작을 온/오프 시키는 전원스위치(110)와, 상기 스티어링 휠의 온도를 측정하는 온도센서(120)와, 상기 전원스위치(110)의 온/오프 입력 상태를 저장하는 메모리(130)와, 상기 전원스위치(110)의 온 입력 또는 메모리(130)에 저장된 전원스위치(110)의 온 입력 상태에 따라 열선부(150)의 발열 동작을 제어하는 제어부(140)와, 상기 열선부(150)의 동작 상태를 표시하는 표시부(160)가 구비된 스티어링 휠 히터 제어 시스템에 있어서,
   상기 열선부(150)의 열선(152)은 단선이 발생하는 경우 발열 동작이 정지될 수 있도록 직렬로 연결되며,
   상기 열선부(150)에는 제어부(140)의 제어에 따라 열선(152)에 공급되는 전원의 출력을 제어하는 열선 드라이버(151)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 전원공급부(170)의 전원 입력단자와 상기 열선부(150)의 열선(152) 출력단자는 PCB 보드의 일측에 일렬로 배열되되, 이물질 유입에 따른 합선을 방지할 수 있도록 이격 설치되는 것을 특징으로 하는 스티어링 휠 히터 제어 시스템.
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