KR101283622B1 - 차량의 전원공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 전원공급장치에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은 외부 충격에 의해 전원공급의 불량이 발생된 차량의 전원공급장치에 있어서, 차량의 외부 충격에 따라 에어백의 동작을 제어하며, 충돌신호를 발생시키는 에어백 제어부; 상기 전원을 공급받아 상기 충돌신호 수신시, 잠금 해제 신호에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 제어하는 차량 제어부; 및 상기 차량 제어부의 제어에 따라 차량 도어의 개폐를 제어하는 도어 액츄에이터의 동작 전원을 공급하는 비상전원 공급부를; 포함하는 차량의 전원공급장치를 제공한다.

Description

차량의 전원공급장치{POWERSUPPLY DEVICE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 전원공급장치에 관한 것으로, 구체적으로는, 차량 충돌시에 도어 개방을 위한 전원을 공급할 수 있는 차량의 전원공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 주행하고 있는 차량에 있어서는 야간주행이나 우천시의 주행 등과 같은 주변 기상의 변동이나 시간의 변화에 적응하여 주행상의 불편함을 최소화 시킬 수 있는 여러 가지 다양한 전장품을 구비하고 있다.
이러한 전장품의 예로는, 야간주행시 전방의 시계 확보를 위한 전조등점멸장치와, 차량의 비상상태를 주변에 알리기 위해 점등되는 비상등점멸장치, 하절기와 동절기에 각각 냉기와 온기를 발생하는 에어컨 및 히터, 우천시 전면 윈도우 상의 물기를 제거하기 위한 윈도우 와이퍼장치 등이 있다.
그리고, 차량에는 엔진의 초기 구동시 사용되는 시동모터, 실린더내로 공급된 혼합기를 점화시키는 점화플러그, 야간 주행시 장애물 확인을 위해 사용되는 헤드램프 등과 같은 다수의 전기장치가 장착되어 있다.
이러한 차량의 전장품과 전기장치는 엔진룸에 장착된 배터리나 발전기와 같은 전원공급장치에서 공급되는 전원에 의해 구동되는데, 차량이 주행하는 경우에는 발전기에서 발생된 전원이 전기장치로 공급되고, 차량이 정차중인 경우에는 배터리에 충전된 전원이 전기장치로 공급된다.
그런데, 이러한 종래의 전원공급장치에 있어서는, 차량의 충돌로 인하여 배터리나 발전기와 연결된 대전류 케이블이나 혹은 퓨즈가 단선된 경우에는 충돌로 인하여 파손된 차량의 도어 측으로 잠금해제 신호를 정상적으로 전송하지 못하게 되어 차량의 도어를 열 수가 없으므로 차량에서 탑승자가 신속하게 빠져나오지 못함으로 인하여 차량 탑승자의 안전을 보장하지 못하게 된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 차량사고 발생시에도 차량의 도어 측으로 전원이 정상적으로 공급되도록 하여 차량 탑승자가 신속하게 차량에서 빠져나와 대피할 수 있도록 함으로써 탑승자의 안전을 보장할 수 있도록 하는 차량의 전원공급장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 차량의 전원공급장치는, 외부 충격에 의해 전원공급의 불량이 발생된 차량의 전원공급장치에 있어서, 차량의 외부 충격에 따라 에어백의 동작을 제어하며, 충돌신호를 발생시키는 에어백 제어부; 상기 전원을 공급받아 상기 충돌신호 수신시, 잠금 해제 신호에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 제어하는 차량 제어부; 및 상기 차량 제어부의 제어에 따라 차량 도어의 개폐를 제어하는 도어 액츄에이터의 동작 전원을 공급하는 비상전원 공급부를; 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 차량 제어부는 상기 충돌신호 수신시 비상전원 공급신호를 발신하고, 상기 비상전원 공급부는 상기 비상전원 공급신호를 수신하여 상기 도어 액츄에어터에 상기 동작 전원을 공급할 수 있다.
또한, 상기 비상전원 공급부는 외부와 차폐된 내부공간을 형성하는 실린더와, 상기 내부공간의 일측에 구비되어 전기를 발생시키는 압전소자와, 상기 내부공간의 타측에 구비되어 상기 잠금 해제신호의 수신에 따라 폭발하는 폭발부재와, 상기 내부공간의 길이 방향을 따라 이동가능하게 구비되어 상기 폭발부재의 폭발에 의하여 상기 압전소자에 압력을 가하는 피스톤을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 내부 공간은, 일측에 격벽이 설치되어, 상기 피스톤의 일단과 상기 압전소자가 수용되는 이동공간부와, 상기 피스톤의 타단과 상기 폭발부재가 수용되는 폭발공간부로 이분되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 피스톤 일단의 단면적은 적어도 상기 압전소자의 단면적보다 크게 형성될 수 있다.
아울러, 상기 피스톤 타단의 외면에는 상기 폭발공간부의 내면과 접촉되는 별도의 패킹부재가 더 설치될 수 있다.
그리고, 상기 이동공간부의 내면 일측에는 상기 실린더의 일단과 접촉되는 걸림턱이 돌출 형성될 수 있다.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은, 차량사고 발생시에도 차량의 도어 측으로 전원이 정상적으로 공급되도록 하여 차량 탑승자가 신속하게 차량에서 빠져나와 대피할 수 있도록 함으로써 탑승자의 안전을 보장할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 차량의 전원공급장치의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고,
도 2는 본 발명의 차량의 전원공급장치의 연결 관계를 도시한 블록도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원 공급부의 내부 구조를 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원 공급부의 동작상태를 도시한 작동도이다.
하기의 설명에서 본 발명의 차량의 전원공급장치의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
그리고, 본 발명은 차량의 사고시에 차량에 가해지는 충격을 에어백 제어부에서 인식한 후로부터 전원공급장치와 연결된 대전류 케이블이나 혹은 퓨즈가 단선되기까지의 수 초 이내에 에어백 제어부와 차량 제어부에서 각각 충돌신호 및 잠금해제 신호를 발생시킴을 전제로 한다.
도 1은 본 발명의 차량의 전원공급장치의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 차량의 전원공급장치의 연결 관계를 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원 공급부의 내부 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상전원 공급부의 동작상태를 도시한 작동도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 전원공급장치는, 외부 충격에 의해 전원공급의 불량이 발생된 차량의 전원공급장치에 있어서, 차량의 외부 충격에 따라 에어백(미도시)의 동작을 제어하며, 충돌신호를 발생시키는 에어백 제어부(300)와, 상기 전원을 공급받아 상기 충돌신호 수신시, 잠금 해제 신호에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 제어하는 차량 제어부(400, BCM:Body Controll Module) 및 상기 차량 제어부(400)의 제어에 따라 차량 도어의 개폐를 제어하는 도어 액츄에이터(500)의 동작 전원을 공급하는 비상전원 공급부(600)를 포함하여 구성되어 있다.
차량의 엔진룸(100)은 차량이 이동할 수 있는 동력을 공급하는 역할을 하는 부재로서 배터리부(200)에서 전원을 공급받아 초기 구동하게 된다.
배터리부(200)는 엔진룸(100) 측으로 초기 전원을 공급하는 배터리(210)와, 엔진룸(100) 측으로 상시 전원을 공급하는 알터네이터(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
에어백제어부(300)는 차량의 일측에 설치된 충돌센서(미도시)에서 충돌을 인식하면 차량에 설치된 에어백(미도시)이 작동하도록 하는 역할을 함과 동시에 차량제어부(400) 측으로 CAN 통신 방식에 의하여 충돌 신호를 전송하게 된다.
CAN 통신은 기존 다수의 배선을 2개의 통신라인으로 대체하여 실시간으로 차량 내부의 전자 장치들을 통합 관리하고 분산 제어하는 통신 방식으로서, 복잡한 에러 검출 알고리즘과 오류 메시지 재전송 기능을 가지므로 높은 신뢰성이 보장되며, 차량 내의 정보들이 통신 네트워크를 통하여 공유되므로 운전자가 차량의 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 통신 방식이다.
차량제어부(400)는 차량에 설치되는 모든 전자 부품들을 제어하여 작동되도록 하는 제어장치로서, 에어백제어부(300)로부터 충돌 신호를 수신하게 되면 잠금 해제신호에 의하여 도어 잠금을 해제함과 동시에 비상전원 공급신호를 비상전원 공급부(600) 측으로 발신하는 역할을 함께 수행한다.
도어 액츄에이터(500)는 차량 도어의 개폐가 가능하도록 동작하는 부재로서 차량의 충돌시에 차량제어부(400)에서 발생되는 상기 비상전원 공급신호에 따라 비상전원 공급부(600)에서 전원을 공급받아 차량의 도어를 개방할 수 있는 상태가 되도록 하는 역할을 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 비상전원 공급부(600)는 외부와 차폐된 내부공간(611, 612)을 형성하는 실린더(610)와, 내부공간(611, 612)의 일측에 구비되어 전기를 발생시키는 압전소자(620)와, 내부공간(611, 612)의 타측에 구비되어 상기 잠금 해제신호의 수신에 따라 폭발하는 폭발부재(630)와, 내부공간(611, 612)의 길이 방향을 따라 이동가능하게 구비되어 폭발부재(630)의 폭발에 의하여 압전소자(620)에 압력을 가하는 피스톤(640)을 포함할 수 있다.
실린더(610)의 내부공간(611, 612) 중앙 영역에는 격벽(613)이 설치되어 내부공간(611, 612)은 피스톤(640)의 일단과 압전소자(620)가 수용되는 이동공간부(611)와, 피스톤(640)의 타단과 폭발부재(630)가 수용되는 폭발공간부(612)로 이분되어 있다.
이는 폭발부재(630)의 폭발로 인한 열과 압력은 격벽(613)에 의하여 폭발공간부(612)에서 유출되지 않도록 하여 상기 열과 압력이 직접적으로 압전소자(620)의 표면에 가해짐으로 인하여 압전소자(620)가 손상됨을 방지하기 위함이다.
그리고, 이동공간부(611)의 내부에 수용된 피스톤(640) 일단의 단면적은 적어도 압전소자(620)의 단면적보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
이는, 압전소자(620)에 가해지는 압력이 압전소자(620)의 전 면적에 걸쳐 고르게 작용하도록 함으로써 압전소자(620)에 의하여 발생되어 도어 액츄에어터(500) 측으로 공급할 수 있는 전원을 충분히 확보하기 위함이다.
폭발공간부(612)의 내부에 수용된 피스톤(640) 타단의 외면에는 폭발공간부(612)의 내면과 접촉되도록 피스톤(640) 타단의 단부 둘레면을 감싸는 별도의 패킹부재(641)가 더 설치되는 것이 효과적이다.
피스톤(640) 타단의 단부에 구비된 패킹부재(641)로 인하여 폭발공간부(612)는 외부와 차폐되는 폐쇄 공간을 형성할 후 있으므로, 폭발부재(630)의 폭발로 인한 열과 압력이 이동공간부(611) 측으로 유출되어 압전소자(620)가 손상됨을 방지할 수 있다.
또한, 패킹부재(641)는 폭발공간부(612)를 외부와 완전히 차폐시켜 밀폐되도록 함으로써 폭발부재(630)의 폭발에 의한 폭발 압력이 감쇄되지 않도록 하여 피스톤(640)이 압전소자(620)에 가하는 압력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
폭발부재(630)가 폭발되지 않은 상태에서 이동공간부(611)에 수용된 실린더(610)의 일단이 압전소자(620)와 일정 거리 이격된 상태를 유지할 수 있도록 이동공간부(611)의 내면 일측에는 실린더(610)의 일단과 접촉되는 걸림턱(614)이 돌출 형성될 수 있다.
걸림턱(614)는 폭발부재(630)의 폭발에 의하여 폭발공간부(612)에 압력이 발생되면 밀려나는 피스톤(640)의 움직임에 의하여 실린더(610)의 내면에서 이탈될 수 있을 정도의 부착력을 갖도록 부착되는 것이 바람직하다.
그리고, 이러한 걸림턱(614)으로 인하여 차량에 충격이 가해지지 않은 평상시 상태에서 이동공간부(611)에 수용된 피스톤(640)의 일단이 압전소자(620)와 접촉되어 필요없는 전원을 발생시킴을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량에 충격이 가해져서 압전소자(620)에서 전원을 생산하여 도어 액츄에이터(500) 측으로 공급해야 할 상황에서 피스톤(640)의 일단부와 압전소자(620) 사이의 이격 거리를 확보함으로써 폭발부재(630)의 폭발력에 의하여 피스톤(640)이 이동할 수 있는 거리를 확보함으로써 피스톤(640)의 운동에너지를 증가시킬 수 있도록 하기 위함이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전원공급장치가 작동하는 과정은 다음과 같다.
차량이 외부에서 충격을 받으면 에어백 제어장치(300)의 충돌센서에서 이러한 충격을 감지하여 CAN 통신 방식으로 충돌신호를 차량제어부(400) 측으로 전달하게 된다.
충돌신호를 전달받은 차량제어부(400)는 잠금 해제신호에 의하여 도어의 잠금을 해제하도록 제어함과 동시에 비상전원 공급신호를 발생하여 비상전원 공급부(600) 측으로 이를 전달한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 비상전원 공급신호를 전달받은 비상전원 공급부(600)에서는 폭발부재(630)가 폭발하면서 폭발 압력에 의하여 피스톤(640)이 압전소자(620) 측으로 밀리면서 압전소자(620)의 표면을 누르게 되어 전기가 발생된다.
그리고, 압전소자(620)에서 발생된 비상 전원이 도어의 개폐를 제어하는 도어 액츄에이터(500)로 공급됨으로써 차량의 사고로 인한 대전류 케이블의 단선으로 전원이 차단되더라도 도어를 개방할 수 있는 상태를 유지하여 차량 탑승자의 안전을 보장할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 엔진룸 200 : 배터리부
210 : 배터리 220 : 알터네이터
300 : 에어백제어부 400 : 차량제어부
500 : 도어 액츄에이터 600 : 비상전원 공급부
610 : 실린더 611 : 이동공간부
612 : 폭발공간부 613 : 격벽
614 : 걸림턱 620 : 압전소자
630 : 폭발부재 640 : 피스톤
641 : 패킹부재

Claims (7)

  1. 외부 충격에 의해 전원공급의 불량이 발생된 차량의 전원공급장치에 있어서,
    차량의 외부 충격에 따라 에어백의 동작을 제어하며, 충돌신호를 발생시키는 에어백 제어부;
    상기 전원을 공급받아 상기 충돌신호 수신시, 잠금 해제 신호에 의해 도어의 잠금을 해제하도록 제어하는 차량 제어부; 및
    상기 차량 제어부의 제어에 따라 차량 도어의 개폐를 제어하는 도어 액츄에이터의 동작 전원을 공급하는 비상전원 공급부를; 포함하며,
    상기 비상전원 공급부는 외부와 차폐된 내부공간을 형성하는 실린더와, 상기 내부공간의 일측에 구비되어 전기를 발생시키는 압전소자와, 상기 내부공간의 타측에 구비되어 상기 잠금 해제신호의 수신에 따라 폭발하는 폭발부재와, 상기 내부공간의 길이 방향을 따라 이동가능하게 구비되어 상기 폭발부재의 폭발에 의하여 상기 압전소자에 압력을 가하는 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전원공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어부는 상기 충돌신호 수신시 비상전원 공급신호를 발신하고, 상기 비상전원 공급부는 상기 비상전원 공급신호를 수신하여 상기 도어 액츄에어터에 상기 동작 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 차량의 전원공급장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내부 공간은,
    일측에 격벽이 설치되어, 상기 피스톤의 일단과 상기 압전소자가 수용되는 이동공간부와, 상기 피스톤의 타단과 상기 폭발부재가 수용되는 폭발공간부로 이분된 것을 특징으로 하는 차량의 전원공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 피스톤 일단의 단면적은 적어도 상기 압전소자의 단면적보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 전원공급장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 피스톤 타단의 외면에는 상기 폭발공간부의 내면과 접촉되는 별도의 패킹부재가 더 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 전원공급장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 이동공간부의 내면 일측에는 상기 실린더의 일단과 접촉되는 걸림턱이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 전원공급장치.
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KR100294967B1 (ko) 1998-08-31 2001-07-12 소진관 자동차충돌시자동해제되는자동잠금장치

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