KR102400470B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 발명의 일 측면에 따르면 에어백 제어장치에 안정적인 전력을 공급하여 배선이 손상된 경우에도 에어백을 전개 할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
차량은 에어백; 차량이 받는 충격을 감지하는 센서부; 차량 주행 시 전원을 공급하는 제1전원부; 차량 주행 여부에 관계 없이 전원을 공급하는 제2전원부; 및 상기 센서부가 충격을 감지하면, 상기 제1전원부 또는 상기 제2전원부로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
개시된 발명은 차량 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량이 손상되어도 안정적으로 에어백을 전개 할 수 있는 기술에 관한 것이다.
차량에 구비되는 에어백(Air bag)은 안전벨트와 더불어 대표적인 탑승객 보호장치이다. 에어백 시스템은 검지 시스템과 에어백 모듈로 이루어져 있는데, 검지 시스템은 센서, 배터리 및 진단장치 등으로 이루어지며, 에어백 모듈은 에어백과 작동기체 팽창장치로 이루어져 있다. 센서에 의해 충돌이 감지되면 작동기체장치가 폭발되며, 폭발가스로 인해 백이 순간적으로 부풀게 된다. 에어백에 사용되는 가스는 고체의 급격한 연소로 발생되는 고압가스나 고압가스 용기에 저장된 기체를 사용한다. 충돌 때 승객 보호성능이 매우 우수하므로 세계적으로 사용이 급격히 증가하고 있다.
IGN 전원에 관련된 구성이 손실 되더라도 별도의 보조 에너지 저장 장치를 적용하여 에어백을 전개하려는 시도가 있었으나 공간적 제약과 용량적 제약이 있어 성능을 확실하게 보증하지 못한다. 현재 이러한 문제점을 해결하고자 하는 연구가 활발히 진행 중이다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면 에어백 제어장치에 안정적인 전력을 공급하여 배선이 손상된 경우에도 에어백을 전개 할 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 차량은, 에어백; 전원을 공급하는 제1전원부; 차량에 가해지는 충격을 감지하는 제1센서부; 상기 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 시 상기 전원을 전달하는 제1배선부; 상기 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 여부에 관계 없이 전원을 전달하는 제2배선부; 및 상기 제1센서부가 충격을 감지하면, 상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통해 전원을 전달받아 상기 에어백을 전개하는 제어부;를 포함 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1배선부가 온(On)되면, 상기 제1배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1배선부가 오프(Off)되면, 상기 제2배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개 할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은, 주차 신호를 입력 받는 입력부;를 더 포함 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 입력부가 상기 주차 신호를 입력 받으면, 오프 될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은 상기 차량의 속도를 감지하는 제2센서부;를 더 포함 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제2센서부가 감지한 상기 차량의 속도가 미리 결정된 속도 미만인 경우, 오프 될 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통하여 전원을 공급받으면, 상기 전원을 이용하여 미리 결정된 전압을 생성 할 수 있다..
상기 제어부는, 상기 제1전원부로부터 전원을 공급받아 상기 전원을 저장하는 저장소자를 포함 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 상기 저장소자로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개 할 수 있다.
일실시예에 따른 차량은, 보조 배터리를 포함하는 제2전원부;를 더 포함 할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 상기 제2전원부로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개 할 수 있다.
상기 제어부는,
상기 제2전원부가 출력하는 전압을 미리 결정된 값으로 증가시킬 수 있다.
상기 제2전원부는, 상기 제어부의 내부에 구비 될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 차량에 가해지는 충격을 감지하고; 제1배선부는 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 시 전원을 제어부에 전달하고, 제2배선부는 상기 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 여부에 관계 없이 상기 전원을 상기 제어부에 전달하고, 상기 차량에 가해지는 충격을 감지하면, 상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통해 상기 전원을 전달받아 에어백을 전개하는 것을 포함한다.
상기 에어백을 전개하는 것은, 상기 제1배선부가 온(On)되면, 상기 제1배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 것을 포함 할 수 있다.
상기 에어백을 전개하는 것은, 상기 제1배선부가 오프(Off)되면, 상기 제2배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 것을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 주차 신호를 입력 받는 것을 더 포함 할 수 있고, 상기 주차 신호를 입력 받으면, 오프 되는 것을 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 차량의 속도를 감지하는 것을 더 포함 할 수 있고, 상기 차량의 속도가 미리 결정된 속도 미만인 경우, 오프 되는 것을 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통하여 전원을 공급받으면, 상기 전원을 이용하여 미리 결정된 전압을 생성하는 것을 포함 할 수 있다.
일실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 제1전원부로부터 전원을 공급받아 저장소자에 상기 전원을 저장하는 것을 더 포함 할 수 있고,
상기 에어백을 전개하는 것은, 상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 상기 저장소자로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 것을 포함 할 수 있다.
상기 에어백을 전개하는 것은, 상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 보조 배터리를 포함하는 제2전원부로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 것을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어방법은, 상기 제2전원부가 출력하는 전압을 미리 결정된 값으로 증가시키는 것을 더 포함 할 수 있다.
일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 의하면, 에어백 제어장치에 안정적인 전력을 공급하여 배선이 손상된 경우에도 에어백을 전개 할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다.
도3은 일 실시예에 따른 에어백 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도4은 에어백 제어장치와 전원간의 관계를 나타낸 블록도이다.
도5,6는 일 실시예에 따른 차량의 제어블럭도이다.
도7,8은 일 실시예에 따른 에어백 제어장치의 회로도이다.
도9,10,11은 일 실시예에 따른 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 외관을 형성하는 차체(10), 차량(1)을 이동시키는 차륜(12, 13)을 포함할 수 있다.
차체(10)는 엔진 등과 같이 차량(1)에 구동에 필요한 각종 장치를 보호하는 후드(11a), 실내 공간을 형성하는 루프 패널(11b), 수납 공간이 마련된 트렁크 리드(11c), 차량(1)의 측면에 마련된 프런트 휀더(11d)와 쿼터 패널(11e)을 포함할 수 있다. 또한, 차체(11)의 측면에는 차체와 흰지 결합된 복수 개의 도어(15)가 마련될 수 있다.
후드(11a)와 루프 패널(11b) 사이에는 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도우(19a)가 마련되고, 루프 패널(11b)과 트렁크 리드(11c) 사이에는 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도우(19b)가 마련될 수 있다. 또한, 도어(15)의 상측에는 측면의 시야를 제공하는 측면 윈도우(19c)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방에는 차량(1)의 진행 방향으로 조명을 조사하는 헤드램프(15, Headlamp)가 마련될 수 있다.
또한, 차량(1)의 전방, 후방에는 차량(1)의 진행 방향을 지시하기 위한 방향지시램프(16, Turn Signal Lamp)가 마련될 수 있다.
차량(1)은 방향지시램프(16)의 점멸하여 그 진행방향으로 표시할 수 있다. 또한, 차량(1)의 후방에는 테일램프(17)가 마련될 수 있다. 테일램프(17)는 차량(1)의 후방에 마련되어 차량(1)의 기어 변속 상태, 브레이크 동작 상태 등을 표시할 수 있다.
차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 차량 제어부가 마련될 수 있다. 차량 제어부는 차량(1)의 동작과 관련된 전자적 제어를 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 차량 제어부(100)는 설계자의 선택에 따라 차량(1) 내부의 임의적 위치에 설치될 수 있다. 예를 들어 차량 제어부는 엔진룸과 대시 보드 사이에 설치될 수도 있고, 센터페시아의 내측에 마련될 수도 있다. 차량 제어부는, 전기적 신호를 입력 받고, 입력 받은 전기적 신호를 처리한 후 출력할 수 있는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품으로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품은, 차량(1) 내부에 설치 가능한 인쇄 회로 기판에 설치된다.
차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 촬영부(130)가 마련될 수 있다. 촬영부(130)는 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 차량(1)의 주변 영상을 촬영할 수 있으며, 차량(1) 전방에 위치한 선행 차량의 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 실내에는, 운전석(301)과, 보조석(302)과, 대시 보드(310)와, 운전대(320)와 계기판(122)이 마련된다.
대시 보드(310)는, 차량(1)의 실내와 엔진룸을 구획하고, 운전에 필요한 각종 부품이 설치되는 패널을 의미한다. 대시 보드(310)는 운전석(301) 및 보조석(302)의 전면 방향에 마련된다. 대시 보드(310)는 상부 패널, 센터페시아(311) 및 기어 박스(315) 등을 포함할 수 있다.
대시 보드(310)의 상부 패널에는 차량용 디스플레이 장치(301)가 설치될 수 있다. 차량용 디스플레이 장치(121)는 차량(1)의 운전자나 동승자에게 화상으로 다양한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어 차량용 디스플레이 장치(121)는, 지도, 날씨, 뉴스, 각종 동영상이나 정지 화상, 차량(1)의 상태나 동작과 관련된 각종 정보, 일례로 공조 장치에 대한 정보 등 다양한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 또한 차량용 디스플레이 장치(121)는, 위험도에 따른 경고를 운전자나 동승자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 차량(1)이 차로를 변경하는 경우, 위험도에 따라 상이한 경고를 운전자 등에게 제공할 수 있다. 또한 디스플레이 장치(121)는 과속 방지턱의 위치 정보와 경고 신호를 출력 할 수 있다. 차량용 디스플레이 장치(121)는, 통상 사용되는 내비게이션 장치를 이용하여 구현될 수도 있다.
차량용 디스플레이 장치(121)는, 대시 보드(310)와 일체형으로 형성된 하우징 내부에 설치되어, 디스플레이 패널만이 외부에 노출되도록 마련된 것일 수 있다. 또한 차량용 디스플레이 장치(121)는, 센터페시아(311)의 중단이나 하단에 설치될 수도 있고, 윈드 실드(3)의 내측면이나 대시 보드(310)의 상부면에 별도의 지지대(미도시)를 이용하여 설치될 수도 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 위치에 차량용 디스플레이 장치(121)가 설치될 수도 있다.
내비게이션은 차량(1)이 주행하는 도로의 정보 또는 운전자가 도달하고자 하는 목적지까지의 경로를 표시하는 디스플레이(121) 및 운전자의 조작 명령에 따라 음향을 출력하는 스피커(124)를 포함할 수 있다.
대시 보드(310)의 내측에는 프로세서, 통신 모듈, 위성 항법 장치 수신 모듈, 저장 장치 등과 같은 다양한 종류의 장치가 설치될 수 있다. 차량에 설치된 프로세서는 차량(1)에 설치된 각종 전자 장치를 제어하도록 마련된 것일 수 있으며, 상술한 바와 같이 차량 제어부의 기능을 수행하기 위해 마련된 것일 수 있다. 상술한 장치들은 반도체칩, 스위치, 집적 회로, 저항기, 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 인쇄 회로 기판 등과 같은 다양한 부품을 이용하여 구현될 수 있다.
센터페시아(311)는 대시보드(310)의 중앙에 설치될 수 있으며, 차량과 관련된 각종 명령을 입력하기 위한 입력 수단(312 내지 314)이 마련될 수 있다. 입력 수단(312 내지 314)은 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현된 것일 수 있다. 운전자는 입력 수단(311 내지 314, 318, 319)을 조작함으로써 차량(1)의 각종 동작을 제어할 수 있다.
기어 박스(315)는 센터페시아(311)의 하단에 운전석(301) 및 보조석(302)의 사이에 마련된다. 기어 박스(315)에는, 기어(316), 수납함(317) 및 각종 입력 수단(318, 319) 등이 마련될 수 있다. 입력 수단(318, 319)은 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현될 수 있다. 수납함(317) 및 입력 수단(318, 319)은 실시예에 따라 생략될 수도 있다.
대시 보드(310)의 운전석 방향에는 운전대(320)와 계기판(instrument panel, 330)이 마련된다.
운전대(320)는 운전자의 조작에 따라 소정의 방향으로 회전 가능하게 마련되고, 운전대(320)의 회전 방향에 따라서 차량(1)의 앞 바퀴 또는 뒤 바퀴가 회전함으로써 차량(1)이 조향될 수 있다. 운전대(320)에는 회전 축과 연결되는 스포크와 스포크와 결합된 손잡이 휠(123)이 마련된다. 스포크에는 각종 명령을 입력하기 위한 입력 수단이 마련될 수도 있으며, 입력 수단은 물리 버튼, 노브, 터치 패드, 터치 스크린, 스틱형 조작 장치 또는 트랙볼 등을 이용하여 구현될 수 있다. 손잡이 휠(123)은 운전자의 편의를 위하여 원형의 형상을 가질 수 있으나, 손잡이 휠(123)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 스포크및 손잡이 휠(322) 중 적어도 하나의 내측에는 진동부(도 4의 201, vibrating unit)가 설치되어, 외부의 제어에 따라 스포크및 손잡이 휠(123) 중 적어도 하나가 소정의 강도로 진동하게 할 수 있다. 실시예에 따라서 진동기는 외부의 제어 신호에 따라 다양한 강도로 진동할 수 있으며, 이에 따라 스포크및 손잡이 휠(123) 중 적어도 하나는 외부의 제어 신호에 따라 다양한 강도로 진동할 수 있다. 차량(1)은 이를 이용하여 햅틱 경고를 운전자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 스포크및 손잡이 휠(123) 중 적어도 하나는, 차량(1)이 차로를 변경할 때 결정된 위험도에 상응하는 정도로 진동함으로써 다양한 경고를 운전자에게 제공할 수 있다. 구체적으로 위험도의 수준이 높으면 높을수록 스포크 및 손잡이 휠(123) 중 적어도 하나는 더욱 강하게 진동하여 운전자에게 높은 수준의 경고를 제공할 수 있다.
계기판(122)은 차량(1)의 속도나, 엔진 회전수나, 연료 잔량이나, 엔진 오일의 온도나, 방향 지시등의 점멸 여부나, 차량 이동 거리 등 차량에 관련된 각종 정보를 운전자에게 제공할 수 있도록 마련된다. 계기판(122)은 조명등이나 눈금판 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 실시예에 따라서 디스플레이 패널을 이용하여 구현될 수도 있다. 계기판(122)이 디스플레이 패널을 이용하여 구현된 경우, 계기판(122)은 상술한 정보 이외에도 연비나, 차량(1)에 탑재된 각종 기능의 수행 여부 등과 같이 보다 다양한 정보를 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 계기판(122)은 차량(1)의 위험도에 따라 서로 상이한 경고를 출력하여 운전자에게 제공할 수도 있다. 구체적으로 계기판(330)은 차량(1)이 차로를 변경하는 경우, 결정된 위험도에 따라 상이한 경고를 운전자에게 제공할 수 있다. 또한, 차량(1)에 과속 방지턱이 접근하는 경우 계기판(122)은 과속 방지턱의 위치 정보를 운전자에게 전달 할 수 있다.
룸미러(340)는 차량(1) 내부의 상단에 마련될 수 있으며, 운전자는 룸미러(340)를 통해 차량(1)의 후방 또는 차량(1) 실내를 볼 수 있다.
전술한 바와 같이, 차량(1)의 내부에는 적어도 하나의 촬영부가 마련될 수 있다. 도 2에는 촬영부가 룸미러(340) 주변에 마련된 것으로 도시되어 있으나, 촬영부가 마련되는 위치에는 제한이 없으며 차량(1) 내부 또는 외부를 촬영하여 영상 정보를 획득할 수 있는 위치면 어디든 장착될 수 있다. 촬영부(130)는 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 차량(1)의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
촬영부(130)는 적어도 하나의 카메라(camera)를 포함할 수 있고, 좀 더 정확한 영상을 촬영하기 위해 3차원 공간 인식 센서 및 레이더 센서 및 초음파 센서 등이 이에 포함될 수 있다.
후술할 에어백은 대시보드, 운전대 등에 구비 될 수 있다.
3차원 공간 인식 센서로는 KINECT(RGB-D 센서), TOF(Structured Light Sensor), 스테레오 카메라(Stereo Camera) 등이 사용될 수 있으며 이에 한정되지 않고 이와 유사한 기능을 할 수 있는 다른 장치들도 포함되어 구성될 수 있다.
도3은 일 실시예에 따른 에어백 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도3을 참고하면, 에어백 시스템은 제어부(100), 센서부(400) 및 에어백(200)으로 구성될 수 있다.
제어부(100)는 센서부(400a, 400b)에서 신호를 받아 에어백(200a,200b,200c,200d,200e,200f)에 전달하는 장치로 전달 오류에 대비한 안전 장치를 포함 할 수 있다.
센서부(400a,400b)는 차량 충돌 시 차량이 받은 충격을 제어부(100)에 전달하여 에어백(200a,200b,200c,200d,200e,200f)이 전개되도록 동작 할 수 있다. 센서부(400a,400b)는 후술 할 바와 같이 차량의 충격을 감지하는 센서로 구비 될 수도 있고 차량의 속도를 측정하는 센서로 구비 될 수 있다.
에어백(200a,200b,200c,200d,200e,200f)은 대시보드, 운전대, 차량 측면의 문 등에 구비 될 수 있으며 에어백 제어장치로부터 신호를 수신하여 가압 기체에 의해 팽창 될 수 있다.
도4은 제어부와 전원간의 관계를 나타낸 블록도이다.
도4를 참고하면, 제어부(1000는 제1배선부(511)와 제2배선부(512)를 통해 전원을 공급 받을 수 있다. 제1전원부(511)는 IGN전원으로 마련될 수 있고 제2전원부(512)는 상시전원(B+)으로 마련 될 수 있다.
IGN전원은 차량에 시동이 걸렸을 때 공급되는 전원이며, 공급전원에 이상이 없는 상태라면, 제어부(100)는 IGN전원으로부터 전력을 공급받아 에어백을 제어한다. 에어백은 차량의 주행 중 사고 발생시 충격을 최소화 하기 위한 장치이므로, 차량이 주행을 하지 않을 경우에는 전류를 공급하지 않아 암전류의 손실을 막을 수 있다.
상시전원은 차량의 시동과 관계없이 전력을 공급하며, 시동이 꺼져있는 상태에서도 전력의 공급이 필요한 PIC인식, 전동시트, 비상등에 주로 사용 될 수 있다.
제어부(100)에 전력이 필요한 경우는 차량이 주행중인 경우여서 공급전원에 이상이 없는 경우, 제어부(100)가 IGN회로로부터 전력을 공급받는 경우에도 에어백이 전개되는데 문제는 없지만, IGN전원이 제어부(100)에 전력을 공급하는 배선이나 전체적인 전력 공급체에 문제가 생긴 경우 전력의 미인가로 에어백의 전개에 문제가 발생 할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에서는 상시전원의 전력을 제어부(100)에 공급하여 IGN전원이 제어부에 전력을 공급하지 못하는 상황인 경우에도 상시전원을 통하여 에어백 제어장치에 전력을 공급하여 에어백의 전개를 가능하도록 구현 할 수 있다.
도5,6는 일 실시예에 따른 차량의 제어블럭도이다.
도5를 참고하면, 차량은 입력부(300), 제1센서부(400), 제어부(100), 에어백(200) 및 제1,2 배선부(511,512), 제1전원부(510)로 구성 될 수 있다.
입력부(300)는 운전자가 차량의 기어를 설정 하도록 구현 될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 기어박스(315)에 마련된 변속 레버로 구현 될 수 있다. 입력부(300)는 유저의 입력을 위해 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다. 입력부(300)는 사용자로부터 시동신호(START,ACC,IGN1,IGN2)를 입력 받을 수 있다. 또한, 입력부(300)는 차량의 기어를 주차(P), 후진(R) 또는 주행(D)모드로 설정 할 수 있다.
제1센서부(400)는 차량에 가해지는 충격을 감지하는 충격센서로 구비 될 수 있다. 충격센서는 상술한 바와 같이 차량에 가해지는 충격을 기초로 에어백을 전개 할 수 있도록 제어부(100)에 신호를 전달 할 수 있다. 제1전원부(400)는 차량에 구비된 장치에 전기적 에너지를 공급 할 수 있다. 제1전원부(510)는 시동 전원으로 필요하며 이그니션(igniton)을 시작하는 여러 가지 제어 시스템의 전원으로써의 역할을 할 수 있다. 제1전원부(510)는 납축전지 또는 MF배터리(maintenance free battery)로 구현 될 수 있다. 제1전원부(510)는 제1,2배선부(511,512)를 통하여 제어부(100)에 전원을 공급 할 수 있다.
제1,2배선부(511,512)는 제어부(100)에 전원을 공급 할 수 있도록 구현 될 수 있다. 제1배선부(511)는 우선적으로 제어부(100)에 전력을 공급 할 수 있다. 차량에 구비된 에어백(200)을 전개하는 제어부(100)는 차량의 주행시에 우선적으로 전력이 필요하다. 한편, 제1배선부(511)는 상술한 IGN전원으로 구현 될 수 있다.
제2배선부(512)는 제1배선부(511)가 제어부(100)에 전력을 공급하지 못하는 상황이 발생한 경우 제어부(100)에 전력을 공급 할 수 있다. 상술한 바와 같이 제2배선부(512)는 상시전원(B+)로 구현 될 수 있다. 제2배선부(512)는 차량의 시동 여부와 관계 없이 제어부(100)에 전력을 공급 할 수 있다.
제어부(100)는 전술 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램 및 이와 관련된 각종 데이터가 저장된 메모리와, 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서, MCU(Micro controller unit)등을 포함 할 수 있다. 또한 제어부(100)는 차량(1)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으며, 프로세서(processor)에 의해 동작될 수 있다. 다만, 차량(1)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되지 않는다.
제어부(100)는 주행중의 차량의 주행 정보를 저장 할 수 있다. 예를 들어 본 발명의 저속 주행시의 주변 환경에 대한 정보를 저장 할 수 있다. 제어부(100)에 저장된 정보를 기초로 에어백이 전개되는 상황에 대한 정보를 도출 할 수 있다. 제어부(100)는 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 통해 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다. 제어부(100)에 관한 자세한 구성은 후술한다.
제어부(100)는 입력부(300) 및 제1센서부(400)와 통신을 할 수 있다. 제어부(100)는 차량(1)의 CAN(Controller Area Network) 네트워크를 이용할 수 있다. CAN 네트워크는 차량의 전자 장치(Electronic Control Unit, ECU)간의 데이터 전송 및 제어에 사용되는 네트워크 시스템을 의미한다. 구체적으로 CAN 네트워크는 꼬여 있거나 또는 피복에 의해 차폐되어 있는 2가닥 데이터 배선을 통해 데이터를 전송한다. CAN은 마스터/슬레이브 시스템에서 다수의 ECU가 마스터(master) 기능을 수행하는 멀티-마스터(multi-master) 원리에 따라 작동한다. 개시된 발명의 실시예에 따르면 제어부(110)는 센서부, 입력부와 CAN 네트워크에 의해서 차량 정보를 실시간으로 전달받을 수 있다.
한편, 제어부(100)는 입력부(300)에 의하여 주차 신호가 입력된 경우 제1,2배선부(511,512)로부터 공급받는 전원을 차단하여 오프(Off) 될 수 있다.
이 외에도 제어부(100)는 차량(1)의 LIN(Local Interconnect Network), MOST(Media Oriented System Transport)등과 같은 차량 내 유선망을 통해 데이터를 수신하거나, 블루투스(bluetooth) 등과 같은 무선망을 통해 카메라(100)가 전달하는 검출 값을 수신할 수도 있다.
제어부(100)는 입력부로부터 시동신호를 받아 전력을 공급 받을 배선부(511,512)를 결정 할 수 있다. 예를 들어 입력부(300)에서 시동신호를 입력하지 않으면 상시전원으로부터 전원을 공급을 받을 수 있고, 시동신호를 입력 받은 경우 IGN전원으로부터 전원을 입력 받을 수 있다. 일반적으로 에어백(200)은 차량 주행중의 상황이 문제가 되므로, 제어부(100)는 입력부(300)에서 시동신호를 수신하여 IGN전원으로부터 전력을 공급받아 에어백(200)에 전력을 전달한다. 또한 제어부(100)는 입력부(300)로부터 주차 신호를 수신 할 수 있다. 주차 신호를 수신하는 경우, 에어백(200)의 전개의 필요성이 없으므로 제어부(100)는 전원을 오프 할 수 있다.
한편, 제1센서부(410)는 차량이 받은 충격을 감지 할 수 있다. 제1센서부(410)가 차량의 충격을 감지한 경우 충격 신호를 제어부(100)에 전달 할 수 있으며 미리 결정된 충격 이상의 충격을 감지한 경우 제어부(100)는 에어백(200)을 전개 할 수 있다.
도6은 도5에서 제2전원부 및 제2센서부를 더 포함하는 제어블럭도이다. 제2전원부(520)는 보조 배터리로 구현 될 수 있으며 도6에서는 제2전원부(520)가 제어부(100) 밖에 위치하지만, 제2전원부(520)는 제어부(100) 내부에 위치 할 수 도 있다. 상술한 바와 같이 제1배선부(511)의 이상이 생긴 경우 제2 배선부(512)가 전력을 공급 할 수 있지만, 제2 배선부(512)도 이상이 생길 수 있다. 제2전력 공급부(512)에 이상이 생긴 경우에도 안정적인 에어백(200)의 전개를 위하여 제2전원부(520)가 제어부(100)에 전력을 공급한다. 후술하는 바와 같이 제2전원부(520)는 제어부(100)내의 승압회로를 통하여 제어부에 필요한 전압을 공급 할 수 있다.
제2센서부(420)는 차량 속도 센서로 구비 될 수 있다. 차량 속도 센서는 기계식 또는 전자식으로 구비 될 수 있다. 기계식에서는 트랜스미션의 출력축의 회전을 유동적인 축에 의해 속도계의 구동축까지 전달하여 지침을 움직인다. 전기식에서는 전자 픽업, 홀 소자, 리드 스위치, 자기 저항소자 등을 이용하여 트랜스미션 출력 축의 회전을 검출하고 있다.
한편 제어부(100)는, 제2센서부(420)가 측정한 정보에 기초하여, 차량의 속도가 미리 결정된 속도 미만인 경우, 에어백(200) 전개의 필요성이 없으므로, 제어부(100)는 오프 될 수 있다. 반면, 제어부(100)는 차량이 미리 결정된 속도 이상으로 주행하는 경우, 에어백(200) 전개 필요성이 있으므로 배선부(511,512)를 통하여 전력을 공급 받을 수 있다.
한편, 제어부(100)는 입력부(300)에 의하여 주차 신호가 입력된 경우, 제2센서부(420)이 측정한 차량의 속도가 미리 결정된 값 미만인 경우, 제1,2배선부(511,512)로부터 공급받는 전원을 차단하여 오프(Off) 될 수 있다. 이 경우에는 에어백의 전개의 필요성이 없기 때문이다.
도7,8은 일 실시예에 제어부의 회로도를 간략히 도시한 것이다.
도7을 참고하면, 제어부(100)는 스위치(101), 전압조절회로(102), 중앙처리장치(103)를 포함 할 수 있다.
스위치(101)는 제1배선부(511) 또는 제2배선부(512)와 연결 될 수 있으며, 평상시에는 제1배선부(511)와 연결되어 중앙처리장치(103)에 전력을 공급 할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이 제1배선부(511)가 전력을 공급하지 못하는 경우 제2배선부(512)와 연결 될 수 있으며, 제2전원 공급부(512)로부터 전력을 중앙처리장치에 전달 할 수 있다.
전압조절회로(102)는 스위치(101)를 통하여 입력 받은 전압을 미리 결정된 값으로 변경해주는 역할을 한다. 전압조절회로(102)는 ASIC회로로 구현 될 수 있다. ASIC회로는 보통 수십 개의 반도체로 구성되어 있는 회로기판을 한 개의 칩으로 만든 것으로 제품의 크기를 줄일 수 있고 처리속도를 향상 시킬 수 있으며, 전력 절감에 큰 효과가 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 배선부(511) 또는 제2배선부(512)로부터 받은 전력을 차량의 각 쓰임에 맞게 전압조절회로(102)가 미리 결정된 전압 값으로 조절해주는 역할을 한다.
중앙처리장치(103)는 마이크로프로세서와 입,출력 모듈을 하나의 칩으로 만들어져 에어백에 관련된 기능을 제어한다. CPU 코어, 메모리 그리고 프로그램 가능한 입/출력을 포함 할 수 있다. 중앙처리장치(103)는MCU(Micro controller unit), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory)을 포함 할 수 있다.
도8은 도7의 회로도에서 제2전원부(520)가 추가된 회로도이다. 도8을 참고하면, 제2전원부(520)는 제어부(100)내의 배터리로 구현 될 수 있다. 한편, 제2전원부(520)는 승압회로(Battery Boost IC)를 구비 할 수 있다. 승합회로는 제2전원부(520)에 구비된 배터리의 전압을 증가시켜 전압조절회로를 통하여 중앙처리장치(103)에 전력을 공급 할 수 있다.
제1배선부(511)와 제2배선부(512) 모두 전력을 공급하지 못하는 경우, 제어부(100)는 제2전원부(520)로부터 전력을 공급 받을 수 있으며, 이때 승압회로와 전압조절회로(102)를 통하여 전압을 조절 하여 중앙처리장치(103)에 전압을 공급 할 수 있다.
도9,10은 일 실시예에 따른 순서도이다.
도9를 참고하면, 차량의 주행 중 제1배선부의 전원이 이상으로 인하여 오프 될 수 있다(1001). 만약 제1배선부의 전원이 오프 되지 않은 경우에는 정상적으로 제1배선부가 제어부에 전력을 공급 할 수 있다(1002). 하지만 제1배선부가 오프 되면, 차량의 주행 중인지 여부를 판단한다(1003). 차량이 주행 중이 아니라면 에어백 전개의 필요성이 없으므로, 제어부는 제어부의 전원을 오프한다(1004). 차량이 주행 중이라면 제어부에 공급 할 전원이 필요하므로 제2배선부로부터 전력을 공급 받을 수 있도록 스위치가 전환된다(1005). 제2배선부로 스위치가 전환되면 제2배선부가 제어부에 전력을 공급하여 제1배선부에 이상이 생긴 경우에도 안정적으로 에어백을 전개 할 수 있다(1006).
도10은 도9를 구체화한 순서도이다.
도10을 참고하면, 도10은 도9에 나타난 순서도에서 차량의 주행상태를 판단하는 과정을 구체화 하고 있다. 사용자는 입력부를 통하여 주차신호를 입력 할 수 있는데(1013), 주차신호가 입력된 것으로 판단되면, 더 이상 운행을 하지 않을 것이므로 제어부는 오프 된다(1016). 또한 사용자가 인위적으로 주차신호를 입력하지 않은 경우(1014)라도 일정속도 미만인 경우에는 에어백이 전개될 필요성이 없으므로 미리 결정된 속도 미만인 것으로 판단되면 제어부는 오프된다(1017). 다만 차량이 미리 설정된 속도 이상으로 주행하는 경우에는 사고 발생시 에어백이 전개될 필요성이 있으므로 제2배선부가 제어부에 전력을 공급 할 수 있도록 전환되며(1015), 제2배선부가 제어부에 전력을 공급 하게 된다(1018).
도11은 제2전원부가 포함된 순서도이다.
상술한 바와 같이 제2전원부는 제어부 내부 또는 외부에 위치 할 수 있다. 제1배선부에 이상이 발생 한 경우(1021), 제2배선부가 전력을 공급 할 수 있지만, 제2배선부에도 이상이 발생 할 수 있다(1024). 제2배선부가 오프되면 제2전원부가 제어부에 전원을 공급 할 수 있다(1026). 제2전원부가 제어부에 전력을 공급하는 동작은 상술하였으므로 자세한 내용은 생략한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1 : 차량
100 : 제어부
200 : 에어백
300 : 입력부
400 : 센서부
510 : 제1전원부
511 : 제1배선부
512 : 제2배선부
520 : 제2전원부

Claims (19)

  1. 에어백;
    전원을 공급하는 제1전원부;
    차량에 가해지는 충격을 감지하는 제1센서부;
    상기 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 시 상기 전원을 전달하는 제1배선부;
    상기 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 여부에 관계 없이 전원을 전달하는 제2배선부; 및
    상기 제1센서부가 충격을 감지하면, 상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통해 전원을 전달받아 상기 에어백을 전개하되, 상기 제1배선부가 온(On)되면, 상기 제1배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하고, 상기 제1배선부가 오프(Off)되면, 상기 제2배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    주차 신호를 입력 받는 입력부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 입력부가 상기 주차 신호를 입력 받으면, 오프 되는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 속도를 감지하는 제2센서부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제2센서부가 감지한 상기 차량의 속도가 미리 결정된 속도 미만인 경우, 오프 되는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통하여 전원을 공급받으면, 상기 전원을 이용하여 미리 결정된 전압을 생성하는 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1전원부로부터 전원을 공급받아 상기 전원을 저장하는 저장소자를 포함하고,
    상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 상기 저장소자로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    보조 배터리를 포함하는 제2전원부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 상기 제2전원부로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 차량.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2전원부가 출력하는 전압을 미리 결정된 값으로 증가시키는 차량.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2전원부는,
    상기 제어부의 내부에 구비되는 차량.
  11. 차량에 가해지는 충격을 감지하고;
    제1배선부는 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 시 전원을 제어부에 전달하고,
    제2배선부는 상기 제1전원부와 연결되어 상기 차량 주행 여부에 관계 없이 상기 전원을 상기 제어부에 전달하고,
    상기 차량에 가해지는 충격을 감지하면, 상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통해 상기 전원을 전달받아 에어백을 전개하되, 상기 제1배선부가 온(On)되면, 상기 제1배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하고, 상기 제1배선부가 오프(Off)되면, 상기 제2배선부를 통해 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 것을 포함하는 차량 제어방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    주차 신호를 입력 받는 것을 더 포함하고,
    상기 주차 신호를 입력 받으면, 오프 되는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 차량의 속도를 감지하는 것을 더 포함하고,
    상기 차량의 속도가 미리 결정된 속도 미만인 경우, 오프 되는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제1배선부 또는 상기 제2배선부를 통하여 전원을 공급받으면, 상기 전원을 이용하여 미리 결정된 전압을 생성하는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1전원부로부터 전원을 공급받아 저장소자에 상기 전원을 저장하는 것을 더 포함하고,
    상기 에어백을 전개하는 것은,
    상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 상기 저장소자로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 차량 제어방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 에어백을 전개하는 것은,
    상기 제1배선부 및 상기 제2배선부가 오프(Off)되면, 보조 배터리를 포함하는 제2전원부로부터 전원을 공급받아 상기 에어백을 전개하는 차량 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2전원부가 출력하는 전압을 미리 결정된 값으로 증가시키는 것을 더 포함하는 차량 제어방법.


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