KR101814978B1 - 차량 및 차량용 제어 시스템 - Google Patents

차량 및 차량용 제어 시스템 Download PDF

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KR101814978B1
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control command
control
vehicle
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electrical signal
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이기창
신형
송영욱
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량은 차량에 설치되는 전자 장치, 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제1 제어 명령을 입력받고, 상기 전자 장치와 케이블을 통하여 연결되는 입력 장치, 휴대용 단말기로부터 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제2 제어 명령을 수신하는 허브 장치, 상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제2 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하고, 상기 전자 장치에 포함된 인쇄 회로 기판과 접촉되어 상기 운전자의 제2 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 단말 장치를 포함할 수 있다.

Description

차량 및 차량용 제어 시스템{VEHICLE AND CONTROL SYSTEM FOR VEHICLE}
게시된 발명은 차량 및 차량용 제어 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 원격으로 차량의 편의 장치를 제어할 수 있는 차량 및 차량용 제어 시스템에 관한 발명이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단을 의미한다.
최근 차량은 단순한 이동 수단을 넘어서, 운전자에게 안정성 및 편의성을 제공하기 위한 다양한 전자 장치가 부가되고 있다. 예를 들어, 차량에는 차량 실내 온도를 조절하는 공기 조화 장치, 버튼으로 사이드 윈도우를 제어할 수 있는 파워 윈도우, 버튼으로 시트의 위치 및 등받이의 기울기를 조절할 수 있는 파워 시트 등 다양한 편의 장치가 설치된다.
그러나, 이러한 편의 장치는 차량에 설치된 버튼에 의하여 제어되며, 그로 인하여 여러 편의 장치를 제어하고자 하는 경우 여러 버튼을 일일이 찾아 조작하여야 했다.
게시된 발명의 일 측면은 원격에서 차량에 포함된 전자 장치를 개별 또는 통합 제어할 수 있는 차량 및 차량용 제어 시스템을 제공하고자 한다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 차량은 차량에 설치되는 전자 장치, 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제1 제어 명령을 입력받고, 상기 전자 장치와 케이블을 통하여 연결되는 입력 장치, 휴대용 단말기로부터 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제2 제어 명령을 수신하는 허브 장치, 상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제2 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하고, 상기 전자 장치에 포함된 인쇄 회로 기판과 접촉되어 상기 운전자의 제2 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 단말 장치를 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 단말 장치는, 상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제2 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하는 통신부, 상기 운전자의 제2 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 생성하는 제어부 및 상기 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 입출력 모듈을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 입출력 모듈은 상기 인쇄 회로 기판의 땜납에 접촉되어 상기 인쇄 회로 기판으로 상기 전기적 신호를 출력하는 적어도 하나의 핀을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 입출력 모듈은 복수의 관통홀이 형성된 기판을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 핀은 상기 복수의 관통홀 중에 상기 땜납에 대응하는 적어도 하나의 관통홀에 삽입될 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 기판은 상기 관통홀을 형성하는 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함하고, 상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나와 전기적으로 접속될 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나를 통하여 상기 단말 제어부로부터 상기 전기적 신호를 수신할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 통신부로부터 상기 제2 제어 명령에 대응하는 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 단말 장치는 상기 제1 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판으로부터 획득하고, 상기 획득된 전기적 신호에 대응하는 상태 정보를 상기 허브 장치로 전송할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 허브 장치는 상기 수신된 상태 정보를 상기 휴대용 단말기로 전송하고, 상기 상태 정보는 상기 휴대용 단말기에 표시될 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 제어 신호는 상기 제2 제어 명령의 타깃 전자 장치를 나타내는 타깃 코드 및 상기 제2 제어 명령의 내용을 나타내는 명령 코드를 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 허브 장치는, 상기 휴대용 단말기로부터 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제2 제어 명령을 수신하는 제1 통신부, 상기 제2 제어 명령을 기초로 상기 제2 제어 명령의 타깃 전자 장치를 나타내는 타깃 코드 및 상기 제2 제어 명령의 내용을 나타내는 명령 코드를 포함하는 제어 신호를 생성하는 제어부 및 상기 제어 신호를 상기 단말 장치로 전송하는 제2 통신부를 포함할 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 제어 시스템은 휴대용 단말기로부터 차량에 설치된 전자 장치에 대한 운전자의 제어 명령을 수신하는 허브 장치, 상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하고, 상기 전자 장치에 포함된 인쇄 회로 기판과 접촉되어 상기 운전자의 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 단말 장치를 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 단말 장치는, 상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하는 통신부, 상기 운전자의 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 생성하는 제어부 및 상기 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 입출력 모듈을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 입출력 모듈은 상기 인쇄 회로 기판의 땜납에 접촉되어 상기 인쇄 회로 기판으로 상기 전기적 신호를 출력하는 적어도 하나의 핀을 포함할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 입출력 모듈은 복수의 관통홀이 형성된 기판을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 핀은 상기 복수의 관통홀 중에 상기 땜납에 대응하는 적어도 하나의 관통홀에 삽입될 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 기판은 상기 관통홀을 형성하는 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함하고, 상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나와 전기적으로 접속될 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나를 통하여 상기 단말 제어부로부터 상기 전기적 신호를 수신할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 통신부로부터 상기 제어 명령에 대응하는 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 단말 장치는 상기 인쇄 회로 기판으로부터 전기적 신호를 획득하고, 상기 획득된 전기적 신호에 대응하는 상태 정보를 상기 허브 장치로 전송할 수 있다.
실시 형태에 따라 상기 허브 장치는 상기 수신된 상태 정보를 상기 휴대용 단말기로 전송하고, 상기 상태 정보는 상기 휴대용 단말기에 표시될 수 있다.
게시된 발명의 일 측면에 따르면, 원격에서 차량에 포함된 전자 장치를 개별 또는 통합 제어할 수 있는 차량 및 차량용 제어 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시한다.
도 2은 일 실시예에 의한 차량의 전자 장치를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 차량의 내부를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 의하여 차량이 제어되는 일 예를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 허브 장치의 구성을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 구성을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 입출력 모듈을 도시한다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치와 차량의 전자 장치를 분리 도시한다.
도 11은 도 8에 도시된 A-A`의 단면을 도시한다.
도 12는 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 구성 회로의 일 예를 도시한다.
도 13은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 구성 회로의 다른 일 예를 도시한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 게시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 게시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.
예를 들어, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합이 존재함을 표현하고자 하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합의 추가적인 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는다.
또한, "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위하여 사용되며, 하나의 구성요소들을 한정하지 않는다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장되는 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 게시된 발명의 일 실시예가 상세하게 설명된다. 첨부된 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낼 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량을 도시하고, 도 2은 일 실시예에 의한 차량의 전자 장치를 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 차량의 내부를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하고 각종 구성 부품을 수용하는 차체(10)와 차량(1)을 이동시키는 차륜(20)을 포함한다.
차체(10)는 운전자가 머무를 수 있는 실내 공간을 형성하기 위하여, 후드(hood) (11), 프런트 펜더(front fender) (12), 루프 패널(roof panel) (13), 도어(door) (14), 트렁크 리드(trunk lid) (15), 쿼터 패널(quarter panel) (16) 등을 포함할 수 있다. 또한, 운전자의 시야를 확보하기 위하여, 차체(10)의 전방에는 프런트 윈도(front window) (17)가 설치되고, 차체(10)의 측면에 사이드 윈도우(side window) (18)가 설치 될 수 있다. 또한, 차체(10)의 후방에는 리어 윈도우(rear window) (19)가 설치될 수 있다.
차량(1)이 주행할 수 있도록, 차체(10)의 내부에는 동력 생성 장치, 동력 전달 장치, 조향 장치, 제동 장치 등이 마련될 수 있다. 동력 생성 장치는 차륜(3)의 회전력을 생성하며, 엔진, 연료 공급 장치, 냉각 장치, 배기 장치, 점화 장치 등을 포함할 수 있다. 또한, 동력 전달 장치는 동력 생성 장치에 의하여 생성된 회전력을 차륜(20)으로 전달하며, 클러치, 변속 레버, 변속기, 차동 장치, 구동축 등을 포함할 수 있다. 또한, 조향 장치는 차량(1)의 주행 방향을 제어하며, 조향 휠, 조향 기어, 조향 링크 등을 포함할 수 있다. 또한, 제동 장치는 차륜(20)의 회전을 정지시키며, 브레이크 페달, 마스터 실린더, 브레이크 디스크, 브레이크 패드 등을 포함할 수 있다.
차륜(20)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(21), 차량의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 차량(1)은 차륜(20)의 회전에 의하여 전방 또는 후방으로 이동할 수 있다.
차량(1)은 이상에서 설명된 기계적 장치뿐만 아니라 운전자 및 동승자의 안전 및 편의를 위한 다양한 차량(1)의 전자 장치를 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진 제어 모듈(engine control module) (31), 동력 전달 제어 모듈(powertrain control module) (32), 전자 제동 모듈(electronic braking module) (33), 전동 조향 모듈(electric power steering) (34), AVN (Audio/Video/Navigation) 장치(35), 오디오 장치(36), 공기 조화 장치(37) 및 바디 컨트롤 모듈(38) 등을 포함할 수 있다.
엔지 제어 모듈(31)은 연료분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다.
동력 전달 제어 모듈(32)은 변속 제어, 댐퍼 클러치 제어, 마찰 클러치 온/오프 시의 압력 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행한다.
전자 제동 모듈(33)은 차량(1)의 제동 장치를 제어할 수 있으며, 대표적으로 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 등을 포함할 수 있다.
또한, 전동 조향 모듈(34)은 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키는 등 사용자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
AVN 장치(35)는 운전자의 입력에 따라 음악 또는 영상을 출력하거나, 운전자가 입력한 목적지까지의 경로를 표시할 수 있다. 오디오 장치(36)는 CD (Compact Disk) 등의 미디어에 저장된 음향을 재생하거나, 라디오 방송을 수신하여 재생할 수 있다. 또한, 공기 조화 장치(37)는 차량(1) 실내 온도에 따라 실내 공기를 가열하거나 냉각할 수 있다.
바디 컨트롤 모듈(38)은 차량(1)에 포함된 파워 윈도우 구동 장치(41), 도어 잠금 장치(42), 와이퍼 구동 장치(43), 전방 발광 장치(44), 실내 발광 장치(45), 썬 루프 구동 장치(46), 파워 시트 구동 장치(47) 및 시트 가열 장치(48) 등의 동작을 제어할 수 있다.
이때, 차량(1) 포함된 차량(1)의 전자 장치는 차량용 통신 네트워크(30)를 통하여 서로 통신할 수 있다.
예를 들어, 엔진 제어 모듈(31), 동력 전달 제어 모듈(32), 전자 제동 모듈(33), 전동 조향 모듈(34), AVN 장치(35), 오디오 장치(36), 공기 조화 장치(37) 및 바디 컨트롤 모듈(38)은 차량용 통신 네트워크(30)를 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 뿐만 아니라, 파워 윈도우 구동 장치(41), 도어 잠금 장치(42), 와이퍼 구동 장치(43), 헤드 램프 구동 장치(44), 실내 발광 장치(45), 썬 루프 구동 장치(46), 파워 시트 구동 장치(47) 및 시트 가열 장치(48)도 차량용 통신 네트워크(30)를 통하여 바디 컨트롤 모듈(38)과 통신할 수도 있다.
이때, 차량용 통신 네트워크(30)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대 10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지 1Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 차량용 통신 네트워크(30)는 모스트, 플렉스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.
또한, 차량(1)의 내부에는 운전자 및 동승자가 머무를 수 있는 실내 공간이 마련되며, 운전자가 차량(1)을 제어하기 위한 각종 입력 장치 및 출력 장치들이 마련될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 차체(10)의 내부에는 운전자와 동승자가 각각 착석하기 위한 제1 및 제2 시트(S1, S2), 차량(1)의 주행 방향을 조작하기 위한 조향 휠(51), 차량(1)의 주행 속도를 조작하기 위한 가속 페달(52), 차량(1)의 제동을 조작하기 위한 브레이크 페달(53) 및 차량(1)의 변속을 조작하기 위한 변속 레버(54) 등이 마련될 수 있다.
또한, 차량(1) 내부에는 각종 계기판과 컨트롤 패널이 설치되는 대시 보드(dash board) (60)와 센터 페시아(center fascia) (70)가 마련될 수 있다.
대시 보드(60)는 운전자의 전방에 좌우로 길게 마련될 수 있다. 대시 보드(60)에는 차량(1)의 주행과 관련된 정보를 표기하는 계기판(61), 차량(1)의 주행 방향을 조작하기 위한 조향 휠(51) 및 출동 시에 운전자를 보호하는 에어백(미도시) 등이 설치될 수 있다.
센터 페시아(70)는 대시 보드(60)의 중앙 부분으로부터 아래 방향으로 마련될 수 있다. 센터 페시아(70)에는 오디오 장치(36)를 조작하기 위한 오디오 컨트롤 패널(71), 공기 조화 장치(37)을 조작하기 위한 에어컨 컨트롤 패널(72) 및 운전자에게 목적지까지의 주행 경로를 표시하거나 음향 및 영상을 출력하는 AVN (Audio/ Video/ Navigation) 장치(35)의 디스플레이 패널(73)이 설치될 수 있다.
운전자 또는 동승자는 차량(1)의 내부에 마련된 각종 입력 장치를 이용하여 차량(1)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 운전자는 가속 페달(62)을 통하여 차량(1)을 주행시킬 수 있으며, 조향 휠(60)을 통하여 차량(1)의 주행 방향을 제어할 수 있다.
나이가, 운전자는 오디오 컨트롤 패널(71)을 이용하여 오디오 장치(36)를 제어하거나, 에어컨 컨트롤 패널(72)을 이용하여 공기 조화 장치(37)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 운전자는 도어(14)에 설치된 파워 윈도우 스위치(14a)를 이용하여 사이드 윈도우(18)를 올리거나 내릴 수 있으며, 도어 잠금 스위치(14b)를 이용하여 도어(14)를 잠그거나 잠금을 해제할 수 있다.
이와 같이, 운전자 또는 동승자는 차량(1)의 내부에 마련된 각종 입력 장치를 이용하여 차량(1)의 주행과 관련된 주요 장치 뿐만 아니라 파워 윈도우 구동 장치(41), 도어 잠금 장치(42), 와이퍼 구동 장치(43), 전방 발광 장치(44), 실내 발광 장치(45), 썬 루프 구동 장치(46), 파워 시트 구동 장치(47) 및 시트 가열 장치(48) 등의 차량(1)의 전자 장치를 제어할 수 있다.
나아가, 운전자 또는 동승자는 차량(1)의 내부에 마련된 각종 입력 장치 뿐만 아니라, 휴대용 단말기를 이용하여 차량(1)의 전자 장치를 제어할 수도 있다.
이하에서는 휴대용 단말기를 이용하여 차량(1)의 전자 장치를 제어하기 위한 차량 제어 시스템이 설명된다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템을 도시하고, 도 5는 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 의하여 차량이 제어되는 일 예를 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량 제어 시스템(90)은 휴대용 단말기(UE)로부터 운전자의 제어 명령에 대응하는 제어 신호를 수신하는 허브 장치(100)와, 차량(1)의 전자 장치로 운전자의 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 출력하는 복수의 단말 장치(200-1, 200-2, 200-3, 200-4, 200-5: 200)를 포함할 수 있다.
허브 장치(100)는 무선 또는 유선으로 운전자의 휴대용 단말기(UE)로부터 운전자의 제어 명령을 수신하고, 수신된 제어 명령을 복수의 단말 장치(200) 중 적어도 하나에 전송할 수 있다. 또한, 허브 장치(100)는 복수의 단말 장치(200)로부터 차량(1)의 전자 장치의 동작 상태에 관한 정보를 수신하고, 이를 운전자의 휴대용 단말기(UE)로 전송할 수 있다.
이때, 휴대용 단말기(UE)는 운전자가 차량(1)의 전자 장치를 제어할 수 있고, 허브 장치(100)와 통신할 수 있는 모든 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 단말기(UE)는 셀룰러 폰(cellular phone), 개인 휴대 통신기(personal communication service), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant, PDA), 원격 제어기(remote controller) 등일 수 있으며, 그 명칭에 구애 받지 않으며 허브 장치(100)와 통신할 수 있는 수단이면 충분하다.
휴대용 단말기(UE)는 차량(1)의 전자 장치를 제어하기 위한 제어 명령을 포함하는 사용자 인터페이스(user interface)를 표시할 수 있다. 예를 들어, 휴대용 단말기(UE)는 차량(1)의 시트(S1, S2)를 앞뒤로 이동시키기 위한 시트 이동 명령, 시트(S1, S2)의 등받이 각도를 조절하기 위한 등받이 조절 명령, 차량(1)의 사이드 윈도우(18)를 올리거나 내리기 위한 사이드 윈도우 업/다운 명령, 공기 조화 장치(37)의 동작을 제어하기 위한 공기 조화 명령, 실내 발광 장치(45)을 온/오프하기 위한 실내 발광 장치 온/오프 명령, 시트(S1, S2)의 열선을 온/오프하기 위한 열선 온/오프 명령 등을 포함하는 사용자 인터페이스를 표시할 수 있다. 또한, 운전자는 휴대용 단말기(UE)에 표시된 사용자 인터페이스를 통하여 차량(1)의 전자 장치에 제어 명령을 입력할 수 있다.
또한, 휴대용 단말기(UE)는 운전자의 제어 명령을 나타내는 제1 제어 신호를 무선 또는 유선 통신을 통하여 허브 장치(100)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 운전자가 휴대용 단말기(UE)를 통하여 사이드 윈도우(18)를 올리는 제어 명령을 입력하면, 휴대용 단말기(UE)는 입력된 제어 명령을 나타내는 제1 제어 신호를 허브 장치(100)로 전송할 수 있다.
허브 장치(100)는 운전자의 휴대용 단말기(UE)로부터 운전자의 제어 명령을 나타내는 제1 제어 신호를 수신하고, 수신된 제1 제어 신호를 처리할 수 있다. 구체적으로, 허브 장치(100)는 제1 제어 신호에 포함된 제어 명령의 타깃 전자 장치와 제어 명령의 제어 내용을 기초로 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 운전자가 사이드 윈도우(18)를 올리는 제어 명령을 입력한 경우, 허브 장치(100)는 제1 제어 신호로부터 제어 명령의 타깃이 파워 윈도우 구동 장치(41)인 것임을 판단할 수 있으며, 제어 명령의 제어 내용이 사이드 윈도우(18)를 올리는 것임을 판단할 수 있다.
허브 장치(100)는 타깃 전자 장치와 제어 내용을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호를 복수의 단말 장치(200)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 운전자가 사이드 윈도우(18)를 올리는 제어 명령을 입력한 경우, 허브 장치(100)는 타깃이 파워 윈도우 구동 장치(41)이고 제어 내용이 사이드 윈도우(18)를 올리는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고, 생성된 제2 제어 신호를 복수의 단말 장치(200)로 송신할 수 있다.
또한, 허브 장치(100)는 단말 장치(200)로부터 차량(1)의 전자 장치의 동작 상태를 나타내는 제1 상태 신호를 수신하고, 제1 상태 신호로부터 생성된 제2 상태 신호를 휴대용 단말기(UE)로 전송할 수 있다.
단말 장치(200)는 허브 장치(100)로부터 운전자의 제어 명령에 의한 제2 제어 신호를 수신하고, 제2 제어 신호에 대응하는 전기적 신호를 차량(1)의 전자 장치로 출력할 수 있다. 또한, 단말 장치(200)는 차량(1)의 전자 장치로부터 동작 상태를 나타내는 전기적 신호를 획득하고, 획득한 전기적 신호에 대응하는 제1 상태 신호를 허브 장치(100)로 전송할 수 있다.
단말 장치(200)는 차량(1)의 전자 장치 각각에 대응하여 마련될 수 있다. 예를 들어, 공기 조화 장치(37)에 대응하여 제1 단말 장치(200-1)가 마련되고, 파워 윈도우 구동 장치(41)에 대응하여 제2 단말 장치(200-2)가 마련되며, 실내 발광 장치(45)에 대응하여 제3 단말 장치(200-3)가 마련될 수 있다. 또한, 썬 루프 구동 장치(46)에 대응하여 제4 단말 장치(200-4)가 마련되고, 파워 시트 구동 장치(47)에 대응하여 제5 단말 장치(200-5)가 마련될 수 있다.
단말 장치(200)는 차량(1)의 전자 장치에 연결되는 케이블 상에 마련되거나, 차량(1)의 전자 장치와 케이블을 연결하는 커넥터에 마련될 수 있다. 또한, 단말 장치(200)는 차량(1)의 전자 장치에 포함된 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board: PCB)에 마련될 수 있다.
예를 들어, 파워 윈도우 구동 장치(41)는 파워 윈도우 구동 장치(41)를 구성하는 각종 전자 부품이 실장되는 인쇄 회로 기판을 포함하고, 제어 신호를 수신하기 위한 케이블과 연결되며, 케이블과 인쇄 회로 기판을 연결하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다. 제2 단말 장치(200-2)는 파워 윈도우 구동 장치(41)의 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판에 마련될 수 있으며, 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
그 결과, 단말 장치(200)는 차량(1)의 전자 장치에 전기적 신호를 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 출력할 수 있으며, 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 차량(1)의 전자 장치에 입력되는 전기적 신호를 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 운전자가 휴대용 단말기(UE)를 통하여 사이드 윈도우(18)를 올리는 제어 명령을 입력한 경우, 제2 단말 장치(200-2)는 허브 장치(100)로부터 사이드 윈도우(18)를 올리는 명령을 나타내는 제2 제어 신호를 무선으로 수신하고, 파워 윈도우 구동 장치(41)의 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 파워 윈도우 구동 장치(41)에 사이드 윈도우(18)를 올리는 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있다.
또한, 운전자가 파워 윈도우 스위치(14a)를 통하여 사이드 윈도우(18)를 올리는 제어 명령을 입력한 경우, 제2 단말 장치(200-2)는 파워 윈도우 구동 장치(41)의 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 사이드 윈도우(18)를 올리는 명령을 나타내는 전기적 신호를 획득할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 운전자는 휴대용 단말기(UE)를 통하여 차량(1)의 전자 장치에 대한 제어 명령을 입력할 수 있다. 이때, 허브 장치(100)는 무선으로 휴대용 단말기(UE)로부터 운전자의 제어 명령을 나타내는 제1 제어 신호를 수신하고, 단말 장치(200)에 제어 명령을 나타내는 제2 제어 신호를 전송할 수 있다. 또한, 제2 제어 신호를 수신한 단말 장치(200)는 제어 명령을 나타내는 전기적 신호를 차량(1)의 전자 장치로 출력할 수 있다. 차량(1)의 전자 장치는 운전자가 입력한 제어 명령에 따른 동작을 수행할 수 있다.
또한, 운전자는 차량(1)의 입력 장치를 통하여 전자 장치에 대한 제어 명령을 입력할 수 있다. 이때, 단말 장치(200)는 차량(1)의 전자 장치로부터 운전자의 제어 명령을 나타내는 전기적 신호를 획득할 수 있으며, 전자 장치의 동작 상태를 나타내는 제1 상태 신호를 허브 장치(100)로 전송할 수 있다. 또한, 제1 상태 신호를 수신한 허브 장치(100)는 전자 장치의 동작 상태를 나타내는 제2 상태 신호를 휴대용 단말기(UE)로 전송할 수 있다. 휴대용 단말기(UE)는 차량(1)의 동작 상태를 운전자에게 표시할 수 있다.
이하에서는 허브 장치(100)와 단말 장치(200)의 구성에 대하여 설명한다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 허브 장치의 구성을 도시한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 허브 장치(100)는 운전자와 상호 작용하는 사용자 인터페이스(120), 휴대용 단말기(UE)와 신호를 주고 받는 제1 허브 통신부(130), 복수의 단말 장치(200)와 신호를 주고 받는 제2 허브 통신부(140) 및 허브 장치(100)의 동작을 제어하는 허브 제어부(110)를 포함할 수 있다.
사용자 인터페이스(120)는 운전자의 제어 명령을 획득하고, 허브 장치(100)의 동작 정보를 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스(120)는 전원을 온/오프하기 위한 전원 버튼, 허브 장치(100)의 동작을 설정하기 위한 설정 버튼 등을 포함할 수 있으며, 허브 장치(100)의 동작 상태를 표시하기 위한 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD) 또는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED) 등을 포함할 수 있다.
제1 허브 통신부(130)는 자유 공간으로 라디오 주파수의 신호를 방출하고, 자유 공간으로부터 라디오 주파수의 신호를 획득하는 제1 안테나(131), 송신할 신호를 라디오 주파수의 무선 신호로 변조하고, 라디오 주파수의 신호를 복조하는 제1 송수신기(132)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 안테나(131)는 제1 제어 신호를 포함하는 라디오 주파수의 신호를 수신하고, 제1 송수신기(132)는 제1 안테나(131)를 통하여 수신된 라디오 주파수의 신호를 제1 제어 신호로 복조할 수 있다. 또한, 제1 송수신기(132)는 제1 안테나(131)를 통하여 송신할 제2 상태 신호를 라디오 주파수의 신호로 변조하고, 제1 안테나(131)는 제2 상태 신호를 포함하는 라디오 주파수의 신호를 송신할 수 있다.
이처럼, 제1 허브 통신부(130)는 휴대용 단말기(UE)로부터 제1 제어 신호를 수신하고, 휴대용 단말기(UE)로 제2 상태 신호를 송신할 수 있다. 이때, 제1 제어 신호는 수신 대상을 나타내는 타깃 코드와 제어 명령을 나타내는 명령 코드를 포함하고, 제2 상태 신호는 송신 소스를 나타내는 소스 코드와 동작 상태를 나타내는 상태 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 제1 제어 신호와 제2 상태 신호를 미리 정해진 규칙에 따라 암호화될 수 있다.
또한, 제1 허브 통신부(130)는 다양한 통신 규약을 따라서 휴대용 단말기(UE)와 신호를 주고받을 수 있다. 예를 들어, 제1 허브 통신부(130)는 와이파이 통신방식(IEEE 802.11), 블루투스 통신방식(IEEE 802.15.1), 지그비 통신방식(IEEE 802.15.4)에 따라 휴대용 단말기(UE)와 신호를 주고받을 수 있다.
제2 허브 통신부(140)는 자유 공간으로 라디오 주파수의 신호를 방출하고, 자유 공간으로부터 라디오 주파수의 신호를 획득하는 제2 안테나(141), 송신할 신호를 라디오 주파수의 신호로 변조하고, 수신된 라디오 주파수의 신호를 복조하는 제2 송수신기(142)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2 송수신기(142)는 복수의 단말 장치(200)에 전송할 제2 제어 신호를 라디오 주파수의 신호로 변조하고, 제2 안테나(142)는 제2 송수신기(142)에 의하여 변조된 라디오 주파수의 신호를 복수의 단말 장치(200)로 송신할 수 있다. 또한, 제2 안테나(142)는 복수의 단말 장치(200)로부터 제1 상태 신호를 포함하는 라디오 주파수의 신호를 수신하고, 제2 송수신기(142)는 복수의 단말 장치(200)로부터 수신된 라디오 주파수의 신호를 제1 상태 신호로 복조할 수 있다.
이처럼, 제2 허브 통신부(140)는 복수의 단말 장치(200)로 제1 제어 신호에 따른 제2 제어 신호를 전송하고, 복수의 단말 장치(200)로부터 차량(1)의 전자 장치에 관한 제1 상태 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제2 제어 신호는 수신 대상을 나타내는 타깃 코드와 제어 명령을 나타내는 명령 코드를 포함하고, 제1 상태 신호는 송신 소스를 나타내는 소스 코드와 동작 상태를 나타내는 상태 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 제2 제어 신호 및 제1 상태 신호는 미리 정해진 규칙에 따라 암호화될 수 있다.
제2 허브 통신부(140)는 다양한 통신 규약에 따라 복수의 단말 장치(200)와 신호를 주고받을 수 있다. 예를 들어, 제2 허브 통신부(140)는 와이파이 통신방식(IEEE 802.11), 블루투스 통신방식(IEEE 802.15.1), 지그비 통신방식(IEEE 802.15.4)에 따라 복수의 단말 장치(200)와 신호를 주고받을 수 있다.
허브 제어부(110)는 프로그램 및 데이터를 저장/기억하는 메모리(112), 메모리(112)에 저장된 프로그램에 따라 데이터를 처리하는 프로세서(111)를 포함할 수 있다.
메모리(112)는 허브 장치(100)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하거나, 제1 제어 신호, 제2 제어 신호, 제1 상태 신호 및 제2 상태 신호를 기억할 수 있다. 이러한 메모리(112)는 S램(Static Random Access Memory, S-RAM), D랩(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리와 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(111)는 메모리(112)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 제1 허브 통신부(130)를 통하여 수신된 제1 제어 신호를 처리하고, 제2 허브 통신부(140)를 통하여 전송할 제2 제어 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(111)는 제1 허브 통신부(130)를 통하여 수신된 제1 제어 신호가 나타내는 타깃 전자 장치 및 제어 내용에 따라 타깃 전자 장치를 나타내는 타깃 코드와 제어 명령을 나타내는 명령 코드를 포함하는 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 프로세서(111)는 타깃 코드와 명령 코드를 암호화할 수 있다.
또한, 프로세서(111)는 제1 상태 신호를 처리하고 제2 상태 신호를 생성할 수 있다.
허브 제어부(110)의 프로세서(111)와 메모리(112)는 하나의 칩으로 구현되거나, 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
이처럼, 허브 제어부(110)는 휴대용 단말기(UE)로부터 수신된 제1 제어 신호를 처리하여 제2 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호를 복수의 단말 장치(200)로 전송할 수 있다. 또한, 허브 제어부(110)는 복수의 단말 장치(200)로부터 수신된 제1 상태 신호를 처리하여 제2 상태 신호를 생성하고, 제2 상태 신호를 허브 장치(100)로 전송할 수 있다.
다시 말해, 허브 제어부(110)는 휴대용 단말기(UE)로부터 수신된 제어 명령에 따라 복수의 단말 장치(200)로 무선 신호를 전송하도록 허브 장치(100)에 포함된 각 구성을 제어할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 구성을 도시하고, 도 8은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 입출력 모듈을 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 단말 장치(200)는 허브 장치(100)와 신호를 주고 받는 단말 통신부(220), 단말 장치(200)의 동작을 제어하는 단말 제어부(210) 및 차량(1)의 전자 장치로 전기적 신호를 출력하고 전자 장치가 출력하는 전기적 신호를 수신하는 입출력 모듈(230)를 포함할 수 있다.
단말 통신부(220)는 자유 공간으로 라디오 주파수의 신호를 방출하고, 자유 공간으로부터 라디오 주파수의 신호를 획득하는 안테나(221), 송신할 신호를 라디오 주파수의 신호로 변조하고, 라디오 주파수의 신호 를 복조하는 송수신기(222)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 안테나(221)는 제2 제어 신호를 포함하는 라디오 주파수의 신호를 수신하고, 송수신기(222)는 안테나(221)를 통하여 수신된 라디오 주파수의 신호를 제2 제어 신호로 복조할 수 있다. 또한, 송수신기(222)는 안테나(221)를 통하여 송신할 제1 상태 신호를 라디오 주파수의 신호로 변조하고, 안테나(221)는 제1 상태 신호를 포함하는 라디오 주파수의 신호를 송신할 수 있다.
이처럼, 단말 통신부(220)는 허브 장치(200)로부터 제2 제어 신호를 수신하고 허브 장치(200)로 제1 상태 신호를 송신할 수 있다. 이때, 제2 제어 신호는 수신 대상을 나타내는 타깃 코드와 제어 명령을 나타내는 명령 코드를 포함하고, 제1 상태 신호는 송신 소스를 나타내는 소스 코드와 동작 상태를 나타내는 상태 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 제2 제어 신호 및 제1 상태 신호는 미리 정해진 규칙에 따라 암호화될 수 있다.
단말 통신부(220)는 다양한 통신 규약을 따라서 허브 장치(200)와 신호를 주고받을 수 있다. 예를 들어, 단말 통신부(220)는 와이파이 통신방식(IEEE 802.11), 블루투스 통신방식(IEEE 802.15.1), 지그비 통신방식(IEEE 802.15.4)에 따라 허브 장치(100)와 신호를 주고받을 수 있다.
단말 제어부(210)는 프로그램 및 데이터를 저장/기억하는 메모리(212), 메모리(112)에 저장된 프로그램에 따라 데이터를 처리하는 프로세서(211)를 포함할 수 있다.
메모리(212)는 단말 장치(200)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하거나, 제2 제어 신호 및 제1 상태 신호를 기억할 수 있다. 이러한 메모리(212)는 S램, D램 등의 휘발성 메모리와 롬, 이피롬, 이이피롬, 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
프로세서(211)는 메모리(212)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 단말 통신부(220)를 통하여 수신된 제2 제어 신호를 처리하고, 입출력 모듈(230)를 통하여 출력할 전기적 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(111)는 제어 신호에 포함된 타깃 코드가 미리 저장된 타깃 코드와 일치하는지 판단할 수 있다. 제어 신호에 포함된 타깃 코드가 미리 저장된 타깃 코드와 일치하면, 프로세서(111)는 명령 코드에 대응하는 전기적 신호를 생성할 수 있다. 또한, 일치하지 않으면, 프로세서(111)는 전기적 신호를 생성하지 않을 수 있다.
또한, 프로세서(211)는 입출력 모듈(230)를 통하여 획득된 전기적 신호를 처리하고, 단말 통신부(220)를 통하여 전송할 제1 상태 신호를 생성할 수 있다.
단말 제어부(210)의 프로세서(211)와 메모리(212)는 물리적으로 하나의 칩으로 구현되거나, 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
이처럼, 단말 제어부(210)는 단말 통신부(220)를 통하여 수신된 제2 제어 신호를 처리하여 차량(1)의 전자 장치를 제어하기 위한 전기적 신호를 생성할 수 있다. 이후, 단말 제어부(210)는 생성된 전기적 신호를 입출력 모듈(230)를 통하여 차량(1)의 전자 장치로 출력할 수 있다.
구체적으로, 단말 제어부(210)는 제어 신호에 포함된 타깃 코드를 기초로 제어 신호를 타깃을 판단할 수 있다. 타깃 코드가 단말 장치(200)와 연결된 전자 장치를 나타내면, 단말 제어부(210)는 명령 코드에 따라 전자 장치를 제어하기 위한 전기적 신호를 생성할 수 있다. 또한, 타깃 코드가 단말 장치(200)와 연결된 전자 장치를 나타내지 않으면, 단말 제어부(210)는 수신된 제어 신호를 무시할 수 있다. 다시 말해, 단말 제어부(210)는 허브 장치(100)로부터 수신된 제어 신호에 따라 차량(1)의 전자 장치에 전기적 신호를 출력하도록 단말 장치(200)에 포함된 각 구성을 제어할 수 있다.
또한, 단말 제어부(210)는 차량(1)의 전자 장치로부터 입출력 모듈(230)를 통하여 전기적 신호를 획득하고, 획득된 전기적 신호를 처리하여 제1 상태 신호를 생성할 수 있다. 이후, 단말 제어부(210)는 단말 통신부(220)를 통하여 제1 상태 신호를 허브 장치(100)로 전송할 수 있다.
입출력 모듈(230)은 단말 제어부(210)가 생성하는 전기적 신호를 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 차량(1)의 전자 장치에 제공할 수 있으며, 커넥터, 케이블 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 차량(1)의 전자 장치가 출력하는 전기적 신호를 획득할 수 있다.
입출력 모듈(230)은 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 관통홀(231a)이 형성된 기판(231)과, 복수의 관통홀(231a)에 삽입되는 적어도 하나의 핀(232)을 포함할 수 있다.
기판(231)에는 핀(232)이 삽입될 수 있는 복수의 관통홀(231a)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판(231)은 복수의 세로 와이어(231b)와 복수의 가로 와이어(231c)가 엮여진 그물망(mesh) 형태일 수 있으며, 복수의 세로 와이어(231b)와 복수의 가로 와이어(231c)에 의하여 복수의 관통홀(231a)이 형성될 수 있다.
핀(232)은 기판(231)에 부착되거나 탈착될 수 있다. 구체적으로, 핀(232)은 기판(231) 상에 형성된 복수의 관통홀(231a)에 삽입되거나, 복수의 관통홀(231a)로부터 분리될 수 있다.
관통홀(231a)에 삽입되면, 핀(232)은 단말 제어부(210)로부터 전기적 신호를 수신하고, 수신된 전기적 신호를 차량(1)의 전자 장치를 구성하는 인쇄 회로 기판에 전달할 수 있다.
이하에서는 입출력 모듈(230)과 차량(1)의 전자 장치 사이의 연결 관계가 설명된다.
도 9 및 도 10은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치와 차량의 전자 장치를 분리 도시한다. 또한, 도 11은 도 8에 도시된 A-A`의 단면을 도시한다.
차량(1)의 전자 장치는 프로세서와 스위치 등 전자 부품이 실장되는 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다. 입출력 모듈(230)은 차량(1)의 전자 장치에 포함되는 인쇄 회로 기판을 통하여 차량(1)의 전자 장치에 전기적 신호를 제공하고, 인쇄 회로 기판을 통하여 차량(1)의 전자 장치로부터 전기적 신호를 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 공기 조화 장치(37)을 조작하기 위한 에어컨 컨트롤 패널(72)은 복수의 스위치(84) 및 디스플레이(83)가 설치되는 인쇄 회로 기판(82)과 인쇄 회로 기판(82)을 보호하는 컨트롤 패널 커버(81)를 포함할 수 있다. 이때, 운전자는 복수의 스위치(84)를 통하여 차량(1)의 공기 조화 장치(37)에 제어 명령을 입력할 수 있다. 또한, 복수의 스위치(84)는 인쇄 회로 기판(82)에 납땜될 수 있다. 복수의 스위치(84)가 인쇄 회로 기판(82)에 납땜되는 경우, 인쇄 회로 기판(82)의 후면에는 복수의 스위치(84)을 인쇄 회로 기판(82)에 고정하는 땜납(solder) (84a)이 외부로 노출된다. 이때, 땜납(84a)은 복수의 스위치(84)와 전기적으로 연결된다.
단말 장치(200)는 공기 조화 장치(37)의 인쇄 회로 기판(82) 후방에 설치될 수 있다. 또한, 단말 장치(200)는 단말 제어부(210)와 단말 통신부(220)를 수용하는 하우징(201) 및 공기 조화 장치(37)의 인쇄 회로 기판(82)과 접촉되는 입출력 모듈(230)을 포함할 수 있으며, 입출력 모듈(230)은 공기 조화 장치(37)의 인쇄 회로 기판(82)과 연결되는 핀(232)과, 핀(232)을 고정하는 기판(231)을 포함할 수 있다.
또한, 핀(232)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 공기 조화 장치(37)의 스위치(84)를 고정하는 땜납(84a)에 대응되는 관통홀(231a)에 삽입될 수 있다. 운전자 또는 차량(1)의 설계자는 땜납(84a)의 위치를 확인하고, 땜납(84a)의 위치에 대응되는 관통홀(231a)에 핀(232)을 삽입할 수 있다.
핀(232)이 땜납(84a)의 위치에 대응되는 관통홀(231a)에 삽입되면, 핀(232)은 도 11에 도시된 바와 같이 공기 조화 장치(37)의 스위치(84)를 고정하는 땜납(84a)과 접촉될 수 있다. 그 결과, 핀(232)은 공기 조화 장치(37)의 인쇄 회로 기판(82)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 나아가 인쇄 회로 기판(82)에 실장된 공기 조화 장치(37)의 제어기(미도시)와도 전기적으로 연결될 수 있다.
이처럼, 핀(232)은 공기 조화 장치(37)의 인쇄 회로 기판(82)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 단말 장치(200)의 단말 제어기(210)로부터 출력되는 전기적 신호를 땜납(84a)을 통하여 공기 조화 장치(37)의 인쇄 회로 기판(82)에 전달할 수 있다.
핀(232)은 다양한 방법으로 단말 제어부(210)로부터 전기적 신호를 수신할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 구성 회로의 일 예를 도시한다.
핀(232)은 기판(231)을 구성하는 복수의 세로 와이어(231b)와 복수의 가로 와이어(231c)를 통하여 단말 제어부(210)로부터 전기적 신호를 수신할 수 있다.
복수의 세로 와이어(231b)와 복수의 가로 와이어(231c)는 각각 전기 전도성을 가지며, 하우징(201)에 설치된 단말 제어부(210)와 전기적으로 연결될 수 있다. 그 결과, 세로 와이어(231b)와 가로 와이어(231c)는 단말 제어부(210)로부터 출력되는 전기적 신호를 전달할 수 있다.
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이 복수의 세로 와이어(231b)는 제1 세로 와이어(231b-1), 제2 세로 와이어(231b-2), 제3 세로 와이어(231b-3), 제4 세로 와이어(231b-4) 및 제1 세로 와이어(231b-5)를 포함할 수 있으며, 복수의 가로 와이어(231c)는 제1 가로 와이어(231c-1), 제2 가로 와이어(231c-2), 제3 가로 와이어(231c-3), 제4 가로 와이어(231c-4) 및 제5 가로 와이어(231c-5)를 포함할 수 있다.
또한, 복수의 관통홀(231a)은 복수의 세로 와이어(231b)와 복수의 가로 와이어(231c)에 의하여 좌표가 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 세로 와이어(231b-1)와 제1 가로 와이어(231c-1)와 인접한 관통홀(231a)은 (1, 1)의 좌표를 가지며, 제1 세로 와이어(231b-1)와 제2 가로 와이어(231c-2)와 인접한 관통홀(231a)은 (1, 2)의 좌표를 갖는다. 또한, 제2 세로 와이어(231b-2)와 제1 가로 와이어(231c-1)와 인접한 관통홀(231a)은 (2, 1)의 좌표를 가지며, 제2 세로 와이어(231b-2)와 제2 가로 와이어(231c-2)와 인접한 관통홀(231a)은 (2, 2)의 좌표를 갖는다.
핀(232)은 기판(231)의 관통홀(231a)에 삽입될 수 있으며, 기판(231)과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로, 핀(232)은 기판(231)을 형성하는 세로 와이어(231b) 및 가로 와이어(231c)와 전기적으로 연결될 수 있다. 나아가, 핀(232)은 세로 와이어(231b) 및 가로 와이어(231c)를 통하여 하우징(201)에 설치된 단말 제어부(210)와 전기적으로 연결될 수 있다.
핀(232)은 차량(1)의 인쇄 회로 기판(82)에 형성된 땜납(84a)과 접촉되는 제1 노드(N1), 세로 와이어(231b)와 접촉되는 제2 노드(N2) 및 가로 와이어(231c)와 접촉되는 제3 노드(N3)를 포함할 수 있다. 또한, 핀(232)은 제1, 제2 및 제3 노드(N1, N2, N3)과 연결되는 트랜지스터(Tr)를 포함할 수 있다. 이때, 핀(232)에 포함된 트랜지스터(Tr)는 제3 노드(N3)에 입력되는 신호에 따라 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이를 절연시키거나 단락시킬 수 있다.
또한, 핀(232)은 삽입되는 관통홀(231a)의 좌표에 따라 복수의 세로 와이어(231b) 중 어느 하나와 연결될 수 있으며, 복수의 가로 와이어(231c) 중 어느 하나와 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이 제1 핀(232-1)이 좌표가 (2, 2)인 관통홀(231a)에 삽입되면, 제1 핀(232-1)은 제2 세로 와이어(231b-2) 및 제2 가로 와이어(231c-2)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 핀(232-2)이 좌표가 (2, 3)인 관통홀(231a)에 삽입되면, 제2 핀(232-2)은 제2 세로 와이어(231b-2) 및 제3 가로 와이어(231c-3)와 연결될 수 있다.
단말 제어부(210)는 복수의 세로 입출력단(C1, C2, C3, C4, C5)와 복수의 세로 와이어(231b-1, 231b-2, 231b-3, 231b-4, 231b-5) 사이에 각각 마련되는 복수의 세로 스위치(SC1, SC2, SC3, SC4, SC5)를 포함하고, 복수의 가로 입출력단(L1, L2, L3, L4, L5)와 복수의 가로 와이어(231c-1, 231c-2, 231c-3, 231c-4, 231c-5) 사이에 각각 마련되는 복수의 가로 스위치(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 포함할 수 있다. 또한, 단말 제어부(210)는 관통홀(231a)에 삽입된 핀(232)에 전기적 신호를 제공하고 핀(232)을 통하여 입력되는 전기적 신호를 획득하기 위하여 복수의 세로 스위치(SC1, SC2, SC3, SC4, SC5)와 복수의 가로 스위치(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 개폐할 수 있다.
예를 들어, (2, 2)의 관통홀(231a)에 삽입된 제1 핀(232-1)에 전기적 신호를 출력하기 위하여, 단말 제어부(210)는 제2 세로 스위치(SC2)와 제2 가로 스위치(SL2)를 폐쇄할 수 있다. 또한, 단말 제어부(210)는 제2 세로 입출력단(C2)을 통하여 "하이(High)" 또는 "로우(Low)"의 전기적 신호를 출력하고, 제2 가로 입출력단(L2)을 통하여 "하이(High)"신호를 출력할 수 있다. 그 결과, 제1 핀(232-1)에 포함된 트랜지스터(Tr)가 턴온되고, 제2 세로 입출력단(C2)을 통하여 출력되는 전기적 신호가 제1 핀(232-1)의 제1 노드(N1)를 통하여 차량(1)의 전자 장치로 출력될 수 있다.
다른 예로, (2, 2)의 관통홀(231a)에 삽입된 제1 핀(232-1)를 통하여 차량 전자 장치의 전기적 신호를 획득하기 위하여, 단말 제어부(210)는 제2 세로 스위치(SC2)와 제2 가로 스위치(SL2)를 폐쇄할 수 있다. 단말 제어부(210)는 제2 가로 입출력단(L2)을 통하여 "하이(High)"신호를 출력하고, 제2 세로 입출력단(C2)을 통하여 전기적 신호를 획득할 수 있다. 그 결과, 제1 핀(232-1)에 포함된 트랜지스터(Tr)가 턴온되고, 제1 핀(232-1)의 제1 노드(N1)를 통하여 차량(1)의 전자 장치로부터 전기적 신호가 입력된다.
이와 같이, 단말 제어부(210)는 차량(1)의 전자 장치로 전기적 신호를 출력하거나 전자 장치로부터 전기적 신호를 획득하기 위하여, 복수의 세로 스위치(SC1, SC2, SC3, SC4, SC5)와 복수의 가로 스위치(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 순차적으로 개폐할 수 있다.
단말 제어부(210)는 적절한 좌표의 관통홀(231a)에 삽입된 핀(232)에 전기적 신호를 출력하기 위하여 메모리(212)에 차종에 따른 스위치 맵을 저장할 수 있다.
스위치 맵은 운전자가 입력할 수 있는 제어 명령과 그에 대응하는 관통홀(231a)의 좌표를 저장할 수 있다. 예를 들어, 공기 조화 장치(37)의 동작 스위치가 (2, 2) 좌표의 관통홀(232)에 대응되는 경우, 스위치 맵은 동작 명령과 (2, 2) 좌표를 연관시켜 저장할 수 있다. 또한, 운전자가 휴대용 전자 장치(UE)를 통하여 공기 조화 장치(37)의 동작 명령을 입력하면, 단말 장치(200)는 (2, 2) 좌표의 관통홀(231a)에 설치된 핀(232)을 통하여 공기 조화 장치(37)에 동작 명령을 나타내는 전기적 신호를 출력할 수 있다.
이상에서는 전기적 신호를 출력하거나 획득하는 핀(232)을 선택하기 위하여 복수의 세로 스위치(SC1, SC2, SC3, SC4, SC5)와 복수의 가로 스위치(SL1, SL2, SL3, SL4, SL5)를 이용하는 것을 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 전기적 신호를 출력하거나 획득하는 핀(232)을 선택하기 위하여 단말 제어부(210)는 다중화기(multiplexer, MUX)를 이용할 수 있다. 구체적으로, 단말 제어부(210)는 복수의 세로 와이어(231b-1, 231b-2, 231b-3, 231b-4, 231b-5) 중에 어느 하나를 선택하는 세로 다중화기와 복수의 가로 와이어(231c-1, 231c-2, 231c-3, 231c-4, 231c-5) 중에 어느 하나를 선택하는 가로 다중화기를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 입출력 모듈(230)은 메쉬 타입의 기판(231)과 기판(231)에 삽입되는 적어도 하나의 핀(232)을 포함할 수 있다. 또한, 입출력 모듈(230)은 복수의 세로/가로 와이어(231b, 231c)와 핀(232)을 이용하여 차량(1)의 전자 장치에 전기적 신호를 출력하거나 차량(1)의 전자 장치로부터 전기적 신호를 획득할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템에 포함된 단말 장치의 구성 회로의 다른 일 예를 도시한다.
핀(232)은 단말 통신부(220)와 무선으로 통신할 수 있으며, 기판(231)을 구성하는 복수의 세로 와이어(231b)와 복수의 가로 와이어(231c)를 통하여 전력을 공급받을 수 있다.
예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이 핀(232)은 RF (Radio Frequency) 태그를 포함하며, 단말 통신부(220)는 RF 판독기(223)를 포함할 수 있다.
핀(232)에 포함된 RF 태그는 고유의 식별자(identification)을 포함하며, 단말 통신부(220)의 RF 판독기(223)와 통신할 수 있다. 핀(232)는 RF 태그를 통하여 단말 통신부(220)로부터 차량(1)의 전자 장치에 출력할 전기적 신호를 수신하거나, 차량(1)의 전자 장치로부터 획득한 전기적 신호를 단말 통신부(220)로 전송할 수 있다.
단말 제어부(210)는 RF 태그에 포함된 고유의 식별자를 기초로 복수의 핀(232)이 전송하는 전기적 신호를 구별할 수 있으며, 고유의 식별자를 기초로 적절한 핀(232)에 전기적 신호를 전송할 수 있다.
이때, 단말 제어부(210)는 적절한 핀(232)에 무선 신호를 출력하기 위하여 메모리(212)에 차종에 따른 식별자 맵을 저장할 수 있다.
스위치 맵은 운전자가 입력할 수 있는 제어 명령과 그에 대응하는 핀(232)의 식별자를 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 핀(232-1)이 공기 조화 장치(37)의 동작 스위치에 대응하는 위치에 설치된 경우, 식별자 맵은 동작 명령과 제1 핀(232-1)의 식별자를 연관시켜 저장할 수 있다. 또한, 운전자가 휴대용 전자 장치(UE)를 통하여 공기 조화 장치(37)의 동작 명령을 입력하면, 단말 장치(200)는 제1 핀(232-1)의 식별자와 함께 동작 명령을 나타내는 무선 신호를 출력할 수 있다. 무선 신호를 수신한 제1 핀(232-1)은 공기 조화 장치(37)의 인쇄 회로 기판(82)에 동작 명령을 나타내는 전기적 신호를 출력할 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 입출력 모듈(230)은 메쉬 타입의 기판(231)과 기판(231)에 삽입되는 적어도 하나의 핀(232)을 포함할 수 있다. 또한, 입출력 모듈(230)의 핀(232)은 단말 통신부(220)와 무선으로 통신할 수 있으며, 차량(1)의 전자 장치에 전기적 신호를 출력하거나 차량(1)의 전자 장치로부터 전기적 신호를 획득할 수 있다.
이상에서는 게시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 게시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 게시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 게시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.
1: 차량 90: 차량 제어 시스템
100: 허브 장치 200: 단말 장치

Claims (20)

  1. 차량에 설치되는 전자 장치;
    상기 전자 장치에 대한 운전자의 제1 제어 명령을 입력받고, 상기 전자 장치와 케이블을 통하여 연결되는 입력 장치;
    휴대용 단말기로부터 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제2 제어 명령을 수신하는 허브 장치;
    상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제2 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하고, 상기 전자 장치에 포함된 인쇄 회로 기판과 접촉되어 상기 운전자의 제2 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 단말 장치를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제2 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하는 통신부,
    상기 운전자의 제2 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 생성하는 제어부 및
    상기 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 입출력 모듈을 포함하는 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입출력 모듈은 상기 인쇄 회로 기판의 땜납에 접촉되어 상기 인쇄 회로 기판으로 상기 전기적 신호를 출력하는 적어도 하나의 핀을 포함하는 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입출력 모듈은 복수의 관통홀이 형성된 기판을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 핀은 상기 복수의 관통홀 중에 상기 땜납에 대응하는 적어도 하나의 관통홀에 삽입되는 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판은 상기 관통홀을 형성하는 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나와 전기적으로 접속되는 차량.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나를 통하여 상기 단말 장치의 상기 제어부로부터 상기 전기적 신호를 수신하는 차량.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 통신부로부터 상기 제2 제어 명령에 대응하는 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단말 장치는 상기 제1 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판으로부터 획득하고, 상기 획득된 전기적 신호에 대응하는 상태 정보를 상기 허브 장치로 전송하는 차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 허브 장치는 상기 수신된 상태 정보를 상기 휴대용 단말기로 전송하고,
    상기 상태 정보는 상기 휴대용 단말기에 표시되는 차량.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 제2 제어 명령의 타깃 전자 장치를 나타내는 타깃 코드 및 상기 제2 제어 명령의 내용을 나타내는 명령 코드를 포함하는 차량.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 허브 장치는,
    상기 휴대용 단말기로부터 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제2 제어 명령을 수신하는 제1 통신부;
    상기 제2 제어 명령을 기초로 상기 제2 제어 명령의 타깃 전자 장치를 나타내는 타깃 코드 및 상기 제2 제어 명령의 내용을 나타내는 명령 코드를 포함하는 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 제어 신호를 상기 단말 장치로 전송하는 제2 통신부를 포함하는 차량.
  12. 차량에 설치되는 전자 장치에 대한 운전자의 제1 제어 명령을 입력받고, 상기 전자 장치와 케이블을 통하여 연결되는 입력 장치;
    휴대용 단말기로부터 상기 전자 장치에 대한 운전자의 제2 제어 명령을 수신하는 허브 장치;
    상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제2 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하고, 상기 전자 장치에 포함된 인쇄 회로 기판과 접촉되어 상기 운전자의 제2 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 단말 장치를 포함하는 차량용 제어 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    상기 허브 장치로부터 상기 운전자의 제2 제어 명령을 나타내는 제어 신호를 수신하는 통신부;
    상기 운전자의 제2 제어 명령에 대응하는 전기적 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 입출력 모듈을 포함하는 차량용 제어 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 입출력 모듈은 상기 인쇄 회로 기판의 땜납에 접촉되어 상기 인쇄 회로 기판으로 상기 전기적 신호를 출력하는 적어도 하나의 핀을 포함하는 차량용 제어 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 입출력 모듈은 복수의 관통홀이 형성된 기판을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 핀은 상기 복수의 관통홀 중에 상기 땜납에 대응하는 적어도 하나의 관통홀에 삽입되는 차량용 제어 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판은 상기 관통홀을 형성하는 복수의 제1 와이어 및 복수의 제2 와이어를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나와 전기적으로 접속되는 차량용 제어 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 복수의 제1 와이어 중 어느 하나 및 상기 복수의 제2 와이어 중 어느 하나를 통하여 상기 단말 장치의 상기 제어부로부터 상기 전기적 신호를 수신하는 차량용 제어 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 핀 각각은 상기 통신부로부터 상기 제2 제어 명령에 대응하는 무선 신호를 수신하고, 수신된 무선 신호에 대응하는 전기적 신호를 상기 인쇄 회로 기판에 출력하는 차량용 제어 시스템.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 단말 장치는 상기 인쇄 회로 기판으로부터 전기적 신호를 획득하고, 상기 획득된 전기적 신호에 대응하는 상태 정보를 상기 허브 장치로 전송하는 차량용 제어 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 허브 장치는 상기 수신된 상태 정보를 상기 휴대용 단말기로 전송하고,
    상기 상태 정보는 상기 휴대용 단말기에 표시되는 차량용 제어 시스템.
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KR100849692B1 (ko) * 2004-09-22 2008-07-31 도요다 지도샤 가부시끼가이샤 원격조작제어장치 및 원격조작제어방법

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