KR101343721B1 - 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카 오디오에서 배터리 출력 전압에 따른 동작제어를 가능하게 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법은 오디오 작동시 시동이 걸려있는 상태인지 판단하여 상기 판단결과 시동이 걸려있지 않은 상태일 경우 배터리 출력 전압을 측정하고 상기 측정된 배터리 출력 전압 측정결과에 따라 오디오 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것으로서, 오디오 동작으로 인한 다른 전장장비에 악영향을 예방할 수 있는 효과가 있다.

배터리, 출력 전압, 카 오디오, 오디오 제어

Description

카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법 및 장치{Method and apparatus of detecting battery output voltage in car audio}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 출력 전압 감지가 가능한 카 오디오 시스템 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 출력 전압에 따른 오디오 동작 제어 과정을 나타낸 흐름도.

《도면의 주요부분에 대한 부호의 설명》

100...카 오디오 장치 102...키 박스

104...엔진부 106...배터리

108...전압 검출부 110...표시부

112...오디오 출력부 114...키 입력부

116...저장부 118...제어부

본 발명은 카 오디오에서 배터리 출력 전압에 따른 동작제어를 가능하게 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법 및 장치에 관한 것이다.

자동차의 내부에는 기본적으로 카(car) 오디오(audio)가 내장되어 출시되거나, 사용자가 직접 구입한 오디오 시스템이 장착되어 있다.

상기 카 오디오는 자동차에 구비된 배터리를 이용하여 동작을 하게 되는데, 자동차 배터리는 12V이며 보통 50AH이다.

자동차에는 전조등, 컴퓨터 및 점화 시스템의 전류소모가 모두 합쳐서 25A라고 보고 있다.

이때, 카 오디오를 사용하여 오디오 출력을 높이게 되면 소모되는 전류가 많아서 배터리의 전압이 떨어지는 볼트 드롭(Voltage Drop)현상이 발생한다.

요즈음 사람들은 주차 및 야외소풍시에 자동차의 시동은 켜지 않고 악세레이터(accumulator ; ACC)만 켜 놓은 상태에서 카 오디오로 음악을 듣는 경우가 많다.

이러한 경우 알터네이터는 동작하지 않고, 오직 배터리만 동작하게 되어 전압 다운 현상이 심하게 되며 이로 인해, 자동차 운행에 필수 동작을 요하는 기능인 전조등, 와이퍼, 점화플러그 등의 동작 자체가 수행되지 않을 수 있는 경우가 발생한다.

현재 나오는 카 오디오는 작게는 10A, 많게는 20A이상을 소모하고 있으며, 여기에 외장 앰프(AMP) 사용시에는 더 많은 전류 소모를 하게 된다.

특히 알터네이터가 고장났을 경우에도 배터리만으로도 자동차의 동작을 최소 몇 시간 이상 수행할 수 있게 하는 규격이 있을 정도로 전류 소모에 대해서 많은 고려를 하고 있다.

그러나, 카 오디오는 그러한 고려가 부족하여 카 오디오의 출력을 높일시 많 은 전류 소모로 인하여 전압이 다운되는 현상이 발생하여 주행에 필요한 전자기기에 필요한 전압에 영향을 줄 수 있는 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 오디오 출력시 배터리의 전압을 체크하여 카 오디오의 기능 및 출력을 제어하도록 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법 및 장치 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법은 오디오 작동시 시동이 걸려있는 상태인지 판단하는 단계; 상기 판단결과 시동이 걸려있지 않은 상태일 경우 배터리 출력 전압을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 배터리 출력 전압 측정결과에 따라 오디오 동작을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 오디오 동작을 제어하는 것은 배터리 출력 전압이 9V이하인 경우에는 오디오 출력을 정지하고 배터리 교환 메시지를 표시하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 배터리 출력 전압이 9V이상 10.5V이하 인 경우에는 동작 기능을 전환하고 볼륨을 일정 단계 낮추거나 사용자에게 경고 메시지를 표시하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 동작 기능을 전환하는 것은 동작상태가 컴팩트 디스크(compact disc) 재생시에 튜너(tuner) 기능으로 전환하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 장치는 배터리의 출력 전압을 측정하는 전압 검출부; 제어명령에 따라 오디오 동작 및 출력을 조절하는 오디오 처리부; 및 상기 측정된 출력 전압에 따라 오디오 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 전압 검출부는 시동이 걸려있지 않은 상태에서 오디오 동작시 배터리의 전압을 측정하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 제어부는 배터리 출력 전압이 일정 전압 이하일 경우에 오디오 출력을 정지하고 배터리 교환 메시지를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 제어부는 배터리 출력 전압이 9V이상 10.5V이하 인 경우에는 동작 기능을 전환하고 볼륨을 일정 단계 낮추거나 사용자에게 경고 메시지를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 제어부는 배터리 출력 전압이 9V이상 10.5V이하 인 경우 동작상태가 컴팩트 디스크(compact disc) 재생시에 튜너(tuner) 기능으로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 제어부는 CAN(Controller Area Network)를 이용하여 배터리 출력 전압을 전달받는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로써, 상기 제어부는 차량에 구비된 정장 장비의 전원 공급을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 를 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 출력 전압 감지가 가능한 카 오디오 시스템 구성을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 카 오디오 장치(100)는 전압 검출부(108)와 오디오 처리부(112)와 키 입력부(114)와 저장부(116)와 표시부(110)와 제어부(110)로 구성되며, 전원 공급 수단으로는 키 박스(102)와 엔진부(104)와 배터리(106)로 구성된다.

상기 제어부(118)는 카오디오 시스템의 전반적인 동작을 제어하며, 본 발명에 따른 배터리 출력 전압에 따른 오디오 동작을 제어한다.

저장부(116)는 본 발명에 따른 배터리 출력 전압에 따른 경보를 위한 제어프로그램을 포함하는 카오디오 시스템의 전반적인 제어프로그램을 저장한다.

또한 상기 저장부(116)는 본 발명에 따른 배터리 출력 전압에 따른 오디오 제어 상태를 음성 또는 문자로 표시하기 위한 음성데이터와 문자데이터를 저장한다.

상기 키입력부(114)는 볼륨키, 채널 선택키 및 모드 선택키들을 구비하고 상기 키들에 대한 키 데이터를 생성하여 상기 제어부(118)로 출력한다.

상기 표시부(110)는 상기 제어부(118)의 제어를 받아 카오디오 시스템의 동작 및 모드 등의 다양한 정보를 표시한다.

상기 배터리(106)는 자동차 내부 전반에 12V 또는 24V의 전원을 공급한다.

상기 전압 검출부(108)는 배터리의 전압변화에 따른 데이터를 생성하여 출력한다.

상기 키 박스(102)에 사용자가 키를 꼽아 ACC ON 상태로 카 오디오를 통해 음악을 재생하면, ACC ON 상태를 감지하여 상기 전압 검출부(108)는 배터리(106)의 출력 전압을 측정하여 데이터화하여 출력한다.

상기 제어부(118)는 상기 전압 검출부(108)를 통해 출력된 전압 정보를 입력받아 오디오 처리부(112)를 통해 기능 동작 및 출력을 제어한다.

상기 제어부(118)는 CAN(Controller Area Network)을 수행하는 프로토콜(Protocol)이용하여 배터리 출력 전압에 따른 정보를 전달받으며, 자동차의 제어부분에 대한 기능 수행에 대해서 동작 여부를 확인한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배터리 출력 전압에 따른 오디오 동작 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 2를 통해 상세한 동작 원리를 설명하면, 사용자가 키 박스(102)에 키를 꼽아 ACC ON 상태에서 오디오 동작이 시작되면(S200~S202), 제어부(118)는 자동차의 시동이 온(ON) 상태인지 판단한다(S204).

단계 204의 판단결과, 시동이 온(ON)상태이면 알터네이터가 동작하므로 일정전원이 공급되므로 전원 측정 동작을 수행하지 않는다(S206).

단계 204의 판단결과, 시동이 온(ON)상태가 아닌 ACC ON상태인 경우에는 전압 다운 증상이 발생한다고 예상하여 실시간으로 배터리의 출력 전압을 측정한다(S208).

보통 배터리는 20AH, 5AH, 보유용량(RC), 저온시동전류(Cold Cranking Amperes, CCA)등 많은 표준 규격을 갖고 있다.

이 규격들은 배터리의 성능을 실질적으로 나타낸 것으로, 제품의 테스트를 통해 얻어내는 수치이다.

특히, 보유용량은 알터네이터가 고장난 경우에도 자동차의 배터리만으로 몇시간의 자동차 운행을 할 수 있도록 하는 규격이 있다.

만 충전 배터리가 배터리 단자 전압 10.5V이하로 떨어지기 전에 25A를 일정하게 공급해야만 차 운행에 영향이 없게 된다.

그러나 배터리의 오랜 수명이나 겨울에는 배터리의 전압이나 전류 용량이 낮아지게 된다.

출력 전압에 따른 오디오 기능을 제어하기 위하여 배터리 출력 전압이 9V 이하인지 판단한다(S210).

단계 210의 판단결과, 출력전압이 9V이하이면 카 오디오는 표시부에 "배터리 체인지(Battery Change)"라고 표시하며, 오디오 출력은 뮤즈(mute)상태로 전환한다(S212).

단계 210의 판단결과, 출력 전압이 9V이하가 아니면 10.5V이상인지 판단한다(S214).

단계 214의 판단결과, 출력 전압이 10.5V이상이면 정상적으로 오디오 출력을 하도록 하고(S216), 출력 전압이 10.5V이상이 아니면, 출력전압이 9V~10.5V 사이로 판단하고 현재 동작 상태가 라이오 출력 모드인 튜너 기능(Tuner Function)상태인지 판단한다(S218).

단계 218의 판단결과, 튜너 기능 상태이고 전압다운 증상이 발생하는 상황이기 때문에 다른 전장장비 동작에 영향을 줄 수 있으므로 출력을 제어하게 되는데, 예를 들어, 표시부에 "배터리 전압 다운으로 인한 자동 출력 제어(Battery Voltage Drop → Auto Gain Control)"를 표시하고 현재 출력되는 볼륨에서 한 단계를 낮추어 출력되도록 한다.

단계 219의 판단결과, 튜너 기능 상태가 아닌 경우, 즉 CD 재생 기능을 수행중일 때는 먼저 튜너 기능으로 동작을 전환한다(S222).

왜냐하면, CD 재생 기능을 수행할 때는 CD가 튜너보다 게인(Gain) 레벨이 높으며, 또한, 댁모터(Deck Moter) 및 픽업(Pick-up)등 구동 전류가 많아 타 기능보다 소비전류가 많아서 전압다운증상이 심하게 발생한다.

또는, 기능을 자동으로 전환하기 전에 사용자에게 경고메시지를 띄워서 시동을 ON하게 하거나 기능을 변경 또는 볼륨을 조절할 수 있도록 한다.

ACC ON 상태에서 오디오 재생시 카 오디오에서 배터리의 출력 전압을 확인할 수 있도록 구성하여 출력 전압에 따른 오디오 동작 수행을 제어하여 다른 전장장비에 영향을 줄 수 있는 요인을 예방할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면 ACC ON 상태에서 오디오 재생시 카 오디오에서 배터리의 출력 전압을 확인할 수 있도록 함으로써, 출력 전압에 따른 오디오 동작 수행을 제어하여 다른 전장장비에 영향을 줄 수 있는 요인과 배터리 방전을 예방할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 오디오 작동시 시동이 걸려있는 상태인지 판단하는 단계;

   상기 판단결과 시동이 걸려있지 않은 상태일 경우 배터리 출력 전압을 측정하는 단계; 및

   상기 측정된 배터리 출력 전압 측정결과에 따라 오디오 동작을 제어하는 단계;를 포함하며,

   상기 오디오 동작을 제어하는 단계는,

   상기 배터리 출력 전압이 9V이상 10.5V이하 인 경우에는 동작 기능을 전환하고 볼륨을 일정 단계 낮추고,

   상기 동작 기능을 전환하는 것은 동작상태가 컴팩트 디스크(compact disc) 재생시에 튜너(tuner) 기능으로 전환하는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오디오 동작을 제어하는 것은 배터리 출력 전압이 9V이하인 경우에는 오디오 출력을 정지하고 배터리 교환 메시지를 표시하는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 오디오 동작을 제어하는 단계는,

   상기 배터리 출력 전압이 9V이상 10.5V이하 인 경우에는 사용자에게 경고 메시지를 표시하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 방법.
4. 삭제
5. 시동이 걸려 있지 않은 상태에서 오디오 동작시 배터리의 출력 전압을 측정하는 전압 검출부;

   제어명령에 따라 오디오 동작 및 출력을 조절하는 오디오 처리부; 및

   상기 측정된 출력 전압에 따라 오디오 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,

   상기 제어부는 배터리 출력 전압이 9V이상 10.5V이하 인 경우에는 동작 기능을 전환하고 볼륨을 일정 단계 낮추고,

   상기 동작 기능을 전환하는 것은 동작상태가 컴팩트 디스크(compact disc) 재생시에 튜너(tuner) 기능으로 전환하는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 장치.
6. 삭제
7. 제 5항에 있어서,

   상기 제어부는 배터리 출력 전압이 일정 전압 이하일 경우에 오디오 출력을 정지하고 배터리 교환 메시지를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 제어부는 배터리 출력 전압이 9V이상 10.5V이하 인 경우에 사용자에게 경고 메시지를 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 장치.
9. 삭제
10. 제 5항에 있어서,

    상기 제어부는 CAN(Controller Area Network)를 이용하여 배터리 출력 전압을 전달받는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 장치.
11. 제 5항에 있어서,

    상기 제어부는 차량에 구비된 정장 장비의 전원 공급을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 카 오디오에서의 배터리 출력 전압 감지 장치.

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