KR102441076B1 - 차량의 전동식 커튼 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량의 전동식 커튼 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 전동식 커튼 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 모터에 의해 전동식 커튼이 움직이는 구간에서의 전류(이하, 작동전류)와 전동식 커튼이 완전히 개폐된 구간에서의 전류(이하, 구속전류)에 기초하여 차량의 전동식 커튼의 개폐상태를 판단하되, 온도와 전압에 따른 가변 임계치를 적용함으로써, 온도와 전압이 변하더라도 전동식 커튼의 개폐상태를 정확도 높게 판단할 수 있는 차량의 전동식 커튼 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량의 전동식 커튼 제어 장치에 있어서, 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 입력부; 차량의 실내온도를 획득하는 온도 획득부; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및 상기 온도 획득부에 의해 획득된 온도와 상기 전압 감지부에 의해 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성하고, 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 전동식 커튼 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING ELECTRIC CURTAIN AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 전동식 커튼 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도와 전압이 변하더라도 전동식 커튼의 개폐상태를 정확도 높게 판단할 수 있게 하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 리어커튼은 태양광의 차폐를 위하여 차량의 뒷유리에 설치되어 자동 또는 수동으로 제어되는 차폐막으로서, 차량의 뒷좌석에 탑승하는 탑승자의 편의를 위하여 설치된다.
또한, 차량용 리어사이드커튼은 태양광의 차폐를 위하여 차량의 도어 윈도우에 설치되어 자동 또는 수동으로 제어되는 차폐막으로서, 차량에 탑승하는 탑승자의 편의를 위하여 설치된다.
종래의 전동식 커튼 제어 장치는 홀 센서를 이용하여 전동식 커튼의 개폐를 판단하였다. 즉, 홀 센서로부터 출력되는 펄스를 카운팅하여 전동식 커튼의 위치를 확인하여 커튼의 개폐 여부를 인식하였다.
이러한 종래의 기술은 홀 센서를 추가로 구비해야 하고, 고속으로 회전하는 모터로 인해 홀 센서의 펄스를 정확히 카운팅 하는데 어려움이 있으며, 아울러 소프트웨어 부하와 제어 로직의 복잡도가 증가하는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 제10-0600142호
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 모터에 의해 전동식 커튼이 움직이는 구간에서의 전류(이하, 작동전류)와 전동식 커튼이 완전히 개폐된 구간에서의 전류(이하, 구속전류)에 기초하여 차량의 전동식 커튼의 개폐상태를 판단하되, 온도와 전압에 따른 가변 임계치를 적용함으로써, 온도와 전압이 변하더라도 전동식 커튼의 개폐상태를 정확도 높게 판단할 수 있는 차량의 전동식 커튼 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량의 전동식 커튼 제어 장치에 있어서, 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 입력부; 차량의 실내온도를 획득하는 온도 획득부; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및 상기 온도 획득부에 의해 획득된 온도와 상기 전압 감지부에 의해 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성하고, 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단할 수 있고, 상기 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 온도 획득부는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나를 통해 차량의 실내온도를 획득할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 차량의 전동식 커튼 제어 장치에 있어서, 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 입력부; 차량의 실내온도를 획득하는 온도 획득부; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및 상기 온도 획득부에 의해 획득된 온도에 기초하여 임계치를 생성하고, 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단할 수 있고, 상기 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 온도 획득부는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나를 통해 차량의 실내온도를 획득할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 장치는, 차량의 전동식 커튼 제어 장치에 있어서, 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 입력부; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및 상기 전압 감지부에 의해 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성하고, 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 제어부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단할 수 있고, 상기 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량의 전동식 커튼 제어 방법에 있어서, 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 단계; 차량의 실내온도를 획득하는 단계; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지하는 단계; 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 단계; 상기 획득된 온도와 상기 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성하는 단계; 및 상기 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 단계는 상기 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단하는 단계; 및 상기 감지된 전류가 임계치를 초과하지 않으면 상기 전동식 커튼이 개폐중인 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단할 수 있고, 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 차량의 실내온도를 획득하는 단계는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나를 통해 차량의 실내온도를 획득할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 모터에 의해 전동식 커튼이 움직이는 구간에서의 전류(이하, 작동전류)와 전동식 커튼이 완전히 개폐된 구간에서의 전류(이하, 구속전류)에 기초하여 차량의 전동식 커튼의 개폐상태를 판단하되, 온도와 전압에 따른 가변 임계치를 적용함으로써, 온도와 전압이 변하더라도 전동식 커튼의 개폐상태를 정확도 높게 판단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 모터에 의해 전동식 커튼이 움직이는 구간에서의 전류(이하, 작동전류)와 전동식 커튼이 완전히 개폐된 구간에서의 전류(이하, 구속전류)에 기초하여 차량의 전동식 커튼의 개폐상태를 판단함에 있어 온도와 전압을 고려함으로써, 모터의 회전 운동을 로드의 직선 운동으로 변환한 후 1절 링크에 의해 커튼을 업/다운 구동하는 방식의 자동식 커튼(X-Arm Type)에도 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 모터에 의해 전동식 커튼이 움직이는 구간에서의 전류(이하, 작동전류)와 전동식 커튼이 완전히 개폐된 구간에서의 전류(이하, 구속전류)에 기초하여 차량의 전동식 커튼의 개폐상태를 판단함에 있어 온도와 전압을 고려함으로써, 모터 기어에 맞물린 헬리컬 케이블이 직선 운동을 하고 가이드를 따라 커튼이 온/다운 구동하는 방식의 자동식 커튼(Full-Covering Type)에도 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 차량의 전동식 커튼에 대한 일실시예 사시도,
도 2 는 본 발명이 적용되는 차량의 전동식 커튼에 대한 다른 실시예 사시도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명이 적용되는 차량의 전동식 커튼에 대한 또 다른 실시예 구조도,
도 4 는 본 발명에 따른 차량의 전동식 커튼 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 온도와 모터 입력전류 사이의 관계를 나타내는 일예시도,
도 6 은 본 발명에 따른 전압과 모터 입력전류 사이의 관계를 나타내는 일예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 차량의 전동식 커튼 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 차량의 전동식 커튼에 대한 일실시예 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 전동식 커튼은 모터(M)와, 상기 모터(M)에 연결된 회전자(1)와, 상기 회전자(1)에 연결된 수평링크(2) 및 수직링크(3)와, 상기 수평링크(2) 및 수직링크(3)와 연동하는 하부 커튼 지지부재(5) 및 상부 커튼 지지부재(6)와, 상기 상/하부 커튼 지지부재(5, 6)에 결합 된 커튼(4)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전동식 리어 커튼은 차량 내부의 시거 잭 등과 같은 전원공급장치와의 연결을 통하여 전원을 공급받을 수 있으며, 유/무선으로 마련된 리어 커튼 스위치를 이용하여 상기 모터(M)를 회전시킬 수 있다. 즉, 상기 모터(M)의 회전 방향에 따라 상기 상부 커튼 지지부(6)가 상/하부로 이송되어 상기 커튼(4)을 펼치거나 접을 수 있다.
예를 들면, 운전자 또는 뒷좌석 탑승자의 필요에 의해 상기 커튼(4)을 펼치고 싶을 경우, 리어 커튼 온(on) 스위치를 누르면 모터(M)에 전류가 UP 방향으로 흐르게 되어 상기 모터(M)가 회전함으로써 상기 커튼(4)이 펼쳐지게 된다.
반대로 리어 커튼 오프(off) 스위치를 누르면 모터(M)에 전류가 DOWN 방향으로 흐르게 되어, 상기 모터(M)가 역회전함으로써 상기 커튼(4)이 접히게 된다.
도 2 는 본 발명이 적용되는 차량의 전동식 커튼에 대한 다른 실시예 사시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 차량의 루프 패널 하부에 장착되는 리어 글래스용 커튼(4)은 리어 글래스의 좌/우측단에 설치된 가이드 로드(11)를 따라 상하로 이동하는 하부 고정대(8)에 의해 상승 및 하강하면서 햇빛을 차단하게 된다. 하부 고정대(8)는 슬라이더(12)를 개재하여 가이드 로드(11)를 따라 상하 이동하도록 구성되어 있으며, 커튼(4)의 상부는 롤 고정 브라켓(26)에 의해 회전 가능하게 지지 되는 상부 회전롤(28)에 감겨져 있다. 또한, 가이드 로드(11)의 상단은 상부 브라켓(24)에 의해 회전 가능하게 지지 되며, 하단은 리어 트레이(6)에 형성된 관통홀(6a)을 통해 하부 브라켓(14)에 회전 가능하게 지지 된다.
가이드 로드(11)의 하부에는 베벨 기어인 종동기어(16)가 설치되어 있으며, 상기 종동기어(16)에는 모터(21)에 의해 구동되는 구동기어(18)가 맞물려있다. 또한, 가이드 로드(11)의 상단은 상부 브라켓(24)에 의해 회전 가능하게 지지 되어 있으며, 하단은 하부 브라켓(14)에 의해 회전 가능하게 지지 되어 있다. 상부 브라켓(24) 및 하부 브라켓(14)에는 각각, 가이드 로드(11)를 회전 가능하게 지지하는 원통 지지부(24a, 14a)가 형성되어 있다.
여기에서, 가이드 로드(11)의 외주부는 나사로 이루어져 있으며, 나사를 따라 상하 이동하는 슬라이더(12)가 장착되어 있다. 따라서, 구동기어(18)에 의해 종동기어(16)가 회전함으로써, 가이드 로드(11)가 함께 회전하면서, 슬라이더(12)는 가이드 로드(11)를 따라 상하로 이동한다. 그에 따라, 하부 고정대(8)가 상하로 이동하면서 커튼(4)을 상승 및 하강시킨다. 커튼(4)이 감겨져 있는 상부 회전롤(28)은 롤 고정브라켓(26)에 의해 회전 가능하게 장착되어 있다.
리어 글래스를 통해 유입되는 햇빛을 차단하기 위해서는 모터(21)에 전기를 공급하여 구동기어(18)를 회전시키면 된다. 구동기어(18)의 회전에 의해 종동기어(16)가 맞물려 회전하면서, 가이드 로드(11)가 회전하기 시작한다. 가이드 로드(11)의 회전에 따라 슬라이더(12)가 상승 또는 하강하면서 하부 고정대(8)를 통해 커튼(4)을 상하로 이동시킴으로써, 햇빛을 차단하게 된다. 이때, 커튼(4)의 상부는 상부 회전롤(28)에 감겨지거나 그로부터 풀리게 된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명이 적용되는 차량의 전동식 커튼에 대한 또 다른 실시예 구조도로서, 도 3a는 전동식 커튼의 작동 전 상태를 나타내고, 도 3b는 전동식 커튼의 작동 후 상태를 나타낸다.
도어 글라스(100)의 하부에 해당하는 도어 내부, 즉 도어트림과 도어 인너 패널 사이의 공간부에는 구동모터(110)가 내장 설치된다.
상기 구동모터(110)는 커튼을 작동시키기 위한 동력원으로서 구동모터(110)에는 소정길이의 작동암(110a)이 마련된다. 이 작동암(210a)은 구동모터(210)를 회전중심으로 하여 그 길이만큼의 회전반경을 가지며 설정된 경로상에서 회동한다.
또한, 상기 구동모터(110)와 링크부(120)의 일측이 연결되는데 이 링크부(120)는 고정힌지(h)를 중심으로 회전되어 타측이 도어 글라스(100)의 상부로 이동된다. 여기서, 상기 링크부(120)는 서로 다른 세 개의 링크 즉, 제1링크(121), 제2링크(122) 및 제3링크(123)로 구분되는데 제1링크(121)는 상기 구동모터(110)의 작동암(110a)과 연결핀(p)을 통해 연결되고, 제2링크(122)는 상기 제 1링크(121)와 연결핀(p)을 통해 링크결합되어 있다. 상기 제2링크(122)는 고정힌지(h)를 회전중심축으로 회전되어 제2링크(122)의 일측 끝단이 도어 글라스(100)의 상부 실내 측으로 돌출 가능하게 되어있다.
한편, 상기 제2링크(122)와 연결핀(p)을 통해 연결되는 제3링크(123)는 프레임(130)과 연결되는데 그 프레임(130)에는 차광을 위한 블라인드(130a)가 설치된다. 즉, 천 재질의 블라인드(130a)는 도어 글라스(100)의 폭만큼 가공되어 프레임(130)에 설치되는 것이다.
또한, 상기 프레임(130)이 도어 글라스(100) 상단으로 올라가게 되면 상술한 바와 같은 링크부(120)의 구조 및 고정힌지(h)의 위치에 의하여 프레임(130) 양단에는 밖으로 벌어지려는 힘이 작용되는 바, 프레임(130)이 도어 글라스(100)의 상단에 있을 때는 프레임(130)의 길이가 늘어나야 하고, 프레임(130)이 도어 글라스(100)의 하단에 있을 때는 늘어났던 길이가 다시 줄어들어야 한다. 즉, 상기 프레임(130)의 길이가 프레임(130)의 위치에 따라 적절하게 가변될 수 있도록 상기 프레임(130)은 내부가 빈 상태로 양분되고, 그 양분된 프레임(130)을 서로 연결하기 위하여 프레임(130)의 내부에는 소정길이의 슬라이더(140)가 프레임(130)으로부터 인출 가능하게 삽입되어 있다.
여기서, 상기 슬라이더(140)는 일종의 막대와 같은 형태를 갖는 것으로서, 일직선상에 놓이는 두 개의 프레임(130) 내부에 인출 가능하게 삽입되어 두 프레임(130)을 서로 연결하는 역할을 하는데, 프레임(130)이 도어 글라스(100)의 상단으로 올라가게 되면 프레임(130)의 양끝단이 밖으로 벌어지려는 힘에 의해 슬라이더(140)가 외부로 노출되면서 두 개의 프레임(130)을 연결하여 실질적으로 프레임(130)의 길이 신장을 가능케 하고, 상기 프레임(130)이 도어 글라스(100)의 하단으로 내려가게 되면 벌어졌던 프레임(130)이 슬라이더(140)를 따라 가운데로 모아지게 되고 이때, 슬라이더(140)는 프레임(130)의 내부로 슬라이딩 되면서 완전히 삽입된 상태가 되는 것이다.
즉, 상기 프레임(130)의 양 끝단이 잡아 당겨지면 그 내부에 삽입되어 있던 슬라이더(140)가 나오게 되어 결국 상기 프레임(130)이 소정 길이만큼 신장 되는 것이다.
그 동작을 살펴보면, 도어 글라스(100)로 유입되는 직사광선을 차광하기 위하여 커튼을 작동시키고자 할 때 일측에 설치된 작동스위치(미도시)를 on 시키면 도어에 내장된 구동모터(110)가 동작하고 상기 구동모터(110)의 작동암(110a)은 제1링크(121)를 잡아당겨 고정힌지(h)를 회전중심으로 제2링크(122)를 회전시키고 상기 제2링크(122)와 연결된 제3링크(123)가 도어 글라스(100) 면을 향하여 펼쳐져서 프레임(130)을 도어 글라스(100) 상단으로 이동시킨다. 이때, 상기 제3링크(123)와 연결된 프레임(130)의 위치는 상기 고정힌지(h)의 위치보다 바깥에 위치하게 됨으로써, 프레임(130)이 상승함과 동시에 프레임(130)의 바깥쪽으로 향하는 외력이 가해지고 되고 이에 의하여 프레임(130)은 분리된 부분의 내부에 삽입되었던 슬라이더(140)가 나오면서 그 길이가 신장 되어 보다 광범위하게 직사광선을 차단하게 되는 것이다.
한편, 작동스위치(미도시)를 off 상태로 하면 상기 구동모터(110)가 본래의 위치로 복귀되면서 상기 제1링크(121), 제2링크(122) 및 제3링크(123)를 이동시켜 상기 프레임(130)은 도어 글라스(100)의 하단으로 이동된다. 이때, 상기 제1링크(121)와 제2링크(122)가 연결된 부위가 고정힌지(h) 축보다 바깥에 위치되므로 상기 프레임(130)은 내려오면서 안쪽으로 당겨지는 외력이 가해지게 되고 이에 의하여 노출되었던 슬라이더(140)가 다시 프레임(130) 내부로 들어가면서 프레임(130)의 길이가 줄어들어 도어 글라스(100)의 하단에 위치될 때보다 작은 공간을 차지하게 되어 외관상 보기도 좋다.
이상으로, 본 발명이 적용되는 전동식 커튼의 구조에 대해 살펴봤으나 이에 한정되지 않고, 모터의 회전 운동을 로드의 직선 운동으로 변환한 후 1절 링크에 의해 커튼을 업/다운 구동하는 방식의 자동식 커튼(X-Arm Type), 모터 기어에 맞물린 헬리컬 케이블이 직선 운동을 하고 가이드를 따라 커튼이 온/다운 구동하는 방식의 자동식 커튼(Full-Covering Type)에도 적용 가능하다.
도 4 는 본 발명에 따른 차량의 전동식 커튼 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 전동식 커튼 제어 장치는, 입력부(10), 온도 획득부(20), 전압 감지부(30), 전류 감지부(40), 및 제어부(50)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 입력부(10)는 차량의 실내 운전석 주변에 설치된 버튼 또는 스위치로부터 전동식 커튼의 온/오프 신호를 입력받는다. 이때, 온 신호는 차량의 실내로 들어오는 광이 차단되도록 전동식 커튼을 작동시키는 신호를 의미하고, 오프 신호는 차량의 실내로 들어오는 광이 차단된 상태에서 광이 차량의 실내로 들어오도록 전동식 커튼을 작동시키는 신호를 의미한다.
다음으로, 온도 획득부(20)는 차량 네트워크를 통해 차량의 온도를 획득한다. 이때, 온도는 차량의 실내온도일 수도 있고, 차량의 실외온도일 수도 있으며, 실내온도와 실외온도 모두일 수도 있다.
여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 등을 포함한다.
또한, 온도 획득부(20)는 온도 센서로 구현되어 직접 차량의 실내온도 또는 실외온도를 측정할 수도 있다.
다음으로, 전압 감지부(30)는 전동식 커튼을 구동시키는 모터에 인가되는 전압을 감지한다.
다음으로, 전류 감지부(40)는 전동식 커튼을 구동시키는 모터에 인가되는 전류를 감지한다.
다음으로, 제어부(50)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.
이러한 제어부(50)는 모터에 의해 전동식 커튼이 움직이는 구간에서의 전류(이하, 작동전류)와 전동식 커튼이 완전히 개폐된 구간에서의 전류(이하, 구속전류)에 기초하여 차량의 전동식 커튼의 개폐상태를 판단한다. 여기서, 커튼이 열렸다는 것은 오프 신호(광을 차단하지 않음)가 입력된 것을 의미하고, 커튼이 닫혔다는 것은 온 신호(광을 차단)가 입력된 것을 의미한다.
특히, 제어부(50)는 전동식 커튼이 완전히 열렸는지 또는 완전히 닫혔는지를 판단하기 위해 온도와 전압에 상응하는 가변 임계치를 생성한다.
이렇게 가변 임계치가 생성되면 모터로 인가되는 전류와 상기 가변 임계치를 비교하여 상기 전류가 가변 임계치를 초과하면 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단한다. 이때, 개폐의 구분은 입력부(10)를 통해 입력된 온/오프 신호에 의한 모터의 회전방향에 의해 알 수 있다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 온도와 전압에 상응하는 가변 임계치를 생성하는 과정에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 5 는 본 발명에 따른 온도와 모터 입력전류 사이의 관계를 나타내는 일예시도이고, 도 6 은 본 발명에 따른 전압과 모터 입력전류 사이의 관계를 나타내는 일예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량의 실내온도를 -20℃부터 50℃까지 가변해 가면서 모터로 인가되는 전류를 측정해 보았다. 이러한 과정은 모터에 인가되는 전압이 10V, 12V, 14V, 16V에서 각각 수행하였다. 이를 통해 모터에 인가되는 전류는 전압이 높을수록 커진다는 것을 알 수 있다.
도 5의 그래프 중 작동전류에 대한 그래프에 기초하여 가변 임계치를 구하기 위해, 먼저 각 작동전류에 대한 그래프의 기울기를 산출한 후 평균을 구한다. 이때, 각 그래프의 기울기는 일례로 -20℃ 지점에서 50℃ 지점까지 직선을 그은 후 상기 직선의 기울기로 대체할 수 있다. 이렇게 산출한 각 기울기의 평균은 일례로 -0.027이 된다.
이후, 제어부(50)는 하기의 [수학식 1]에 기초하여 임계치(Th1)를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Th1 = 기준 임계치 + {-0.027 × (현재온도 - 30)}
여기서, 기준 임계치는 상수 값으로서 일례로 6일 수 있고, '30'은 산포도를 낮추는 상수 값을 나타낸다.
이렇게 온도만을 고려하여 전동식 커튼이 완전히 닫혔는지 또는 완전히 열렸는지를 판단하는데 이용되는 임계치를 결정할 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 차량에서 발생할 수 있는 전압 변동의 범위(10V ~ 16V)에서 모터로 인가되는 전류를 측정해 보았다. 이러한 과정은 차량의 실내온도가 -30℃, -20℃, -10℃, 0℃, 20℃에서 각각 수행하였다. 이를 통해 모터에 인가되는 전류는 온도가 낮을수록 커진다는 것을 알 수 있다.
도 6의 그래프 중 작동전류에 대한 그래프에 기초하여 가변 임계치를 구하기 위해, 먼저 각 작동전류에 대한 그래프의 기울기를 산출한 후 평균을 구한다. 이때, 각 그래프의 기울기는 일례로 10V 지점에서 16V 지점까지 직선을 그은 후 상기 직선의 기울기로 대체할 수 있다. 이렇게 산출한 각 기울기의 평균은 일례로 0.386이 된다.
이후, 제어부(50)는 하기의 [수학식 2]에 기초하여 임계치(Th2)를 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Th2 = 기준 임계치 + {0.386 × (현재전압 - 13.3)}
여기서, 기준 임계치는 상수 값으로서 일례로 6일 수 있고, '13.3'은 산포도를 낮추는 상수 값을 나타낸다.
이렇게 전압만을 고려하여 전동식 커튼이 완전히 닫혔는지 또는 완전히 열렸는지를 판단하는데 이용되는 임계치를 결정할 수도 있다.
한편, 제어부(50)는 최적(best)의 실시 예로서 하기의 [수학식 3]을 통해 임계치(Th3)를 산출할 수도 있다.
[수학식 3]
Th3 = 기준 임계치 + {0.386 × (현재전압 - 13.3)} + {-0.027 × (현재온도 - 30)}
이렇게 온도와 전압을 모두 고려하여 전동식 커튼이 완전히 닫혔는지 또는 완전히 열렸는지를 판단하는데 이용되는 임계치를 결정할 수도 있다. 이 경우가 최상의 결과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 전동식 커튼 제어 장치는 메모리를 구비하여 가변 임계치를 산출하는 로직, 가변 임계치 산출에 필요한 각종 데이터를 저장할 수도 있다.
이때, 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive 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(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
도 7 은 본 발명에 따른 차량의 전동식 커튼 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 입력부(10)는 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는다(701).
이후, 온도 획득부(20)는 차량의 실내온도를 획득한다(702).
이후, 전압 감지부(30)는 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지한다(703).
그리고 전류 감지부(40)는 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지한다(704).
이후, 제어부(50)는 온도 획득부(20)에 의해 획득된 온도와 전압 감지부(30)에 의해 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성한다(705).
이후, 제어부(50)는 전류 감지부(40)에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단한다(706).
이러한 과정을 통해, 온도와 전압이 변하더라도 전동식 커튼의 개폐상태를 정확도 높게 판단할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 입력부
20 : 온도 획득부
30 : 전압 감지부
40 : 전류 감지부
50 : 제어부

Claims (19)

  1. 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 입력부;
    차량의 실내온도를 획득하는 온도 획득부;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및
    상기 온도 획득부에 의해 획득된 온도와 상기 전압 감지부에 의해 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성하고, 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 실내온도를 기준범위 내에서 가변하면서 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류에 대한 그래프의 기울기의 평균에 현재 온도와 산포도 조절값이 고려된 보정값과, 상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 기준범위 내에서 가변하면서 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류에 대한 그래프의 기울기의 평균에 현재 전압과 산포도 조절값이 고려된 보정값, 및 기준 임계치에 기초하여 상기 임계치를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 획득부는,
    CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나를 통해 차량의 실내온도를 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  6. 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 단계;
    차량의 실내온도를 획득하는 단계;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지하는 단계;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 단계;
    상기 획득된 온도와 상기 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성하는 단계; 및
    상기 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 단계를 포함하되,
    상기 임계치를 생성하는 단계는,
    상기 차량의 실내온도를 기준범위 내에서 가변하면서 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하는 단계;
    상기 측정된 전류에 대한 그래프의 기울기의 평균에 현재 온도와 산포도 조절값이 고려된 제1 보정값을 산출하는 단계;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 기준범위 내에서 가변하면서 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하는 단계;
    상기 측정된 전류에 대한 그래프의 기울기의 평균에 현재 전압과 산포도 조절값이 고려된 제2 보정값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 보정값과 제2 보정값 및 기준 임계치에 기초하여 상기 임계치를 생성하는 단계
    를 포함하는 차량의 전동식 커튼 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 감지된 전류가 임계치를 초과하지 않으면 상기 전동식 커튼이 개폐중인 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 차량의 전동식 커튼 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 차량의 전동식 커튼 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 단계는,
    상기 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단하는 단계
    를 포함하는 차량의 전동식 커튼 제어 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 차량의 실내온도를 획득하는 단계는,
    CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나를 통해 차량의 실내온도를 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 방법.
  11. 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 입력부;
    차량의 실내온도를 획득하는 온도 획득부;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및
    상기 온도 획득부에 의해 획득된 온도에 기초하여 임계치를 생성하고, 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 실내온도를 기준범위 내에서 가변하면서 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류에 대한 그래프의 기울기의 평균에 현재 온도와 산포도 조절값이 고려된 보정값과, 기준 임계치에 기초하여 상기 임계치를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 온도 획득부는,
    CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport) 중 어느 하나를 통해 차량의 실내온도를 획득하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  16. 전동식 커튼의 동작신호를 입력받는 입력부;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 감지하는 전압 감지부;
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전류를 감지하는 전류 감지부; 및
    상기 전압 감지부에 의해 감지된 전압에 기초하여 임계치를 생성하고, 상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류와 상기 임계치의 비교결과에 따라 상기 전동식 커튼의 상태를 판단하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 전동식 커튼의 모터에 인가되는 전압을 기준범위 내에서 가변하면서 상기 모터로 인가되는 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류에 대한 그래프의 기울기의 평균에 현재 전압과 산포도 조절값이 고려된 보정값과, 기준 임계치에 기초하여 상기 임계치를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전류 감지부에 의해 감지된 전류가 상기 임계치를 초과하면 상기 전동식 커튼이 완전히 열렸거나 완전히 닫힌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 동작신호가 온 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 닫힌 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 동작신호가 오프 신호이면 상기 전동식 커튼이 완전히 열린 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 전동식 커튼 제어 장치.
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