KR20140074553A

KR20140074553A - Ｔｐｍｓ의 ｒｆ 수신모듈을 이용하는 차량 무선 제어 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20140074553A
Application number: KR1020120142636A
Authority: KR
Inventors: 황재성
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-18

Abstract

본 발명은 TPMS의 RF 수신모듈을 이용하는 차량 무선 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, RKE 및 SMK와 같은 차량 무선 제어 시스템과 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 RF 수신모듈을 통합하여 두 시스템이 하나의 RF 수신모듈을 이용하도록 구성됨으로써 부품수 축소, 원가 절감이 가능해지는 차량 무선 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

Description

ＴＰＭＳ의 ＲＦ 수신모듈을 이용하는 차량 무선 제어 시스템 및 그 제어 방법{RKE／SMK using RF reciever of TPMS and control method thereof}

본 발명은 차량 무선 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 타이어 공기압 모니터링 시스템과 통합된 구성을 가지는 차량 무선 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

최근 전자기술의 발전으로 차량 운전자의 편의를 위한 기술들이 속속 등장하고 있고, 이러한 기술들 중 원격에서 차량을 제어하는 기술, 즉 원격에서 차량의 도어를 락(lock)/언락(unlock)하거나 트렁크를 열거나 엔진을 시동하는 기술들이 널리 적용되고 있다.

그 예로, 최근 출고되는 차량에는 무선 제어 시스템인 리모트 키리스 엔트리 시스템(RKE:Remote Keyless Entry System) 또는 스마트 키 시스템(SMK:Smart Key System) 등이 설치되고 있다.

RKE의 경우는 운전자가 RF 송신기를 휴대하고 있어야 하는데, RF 송신기를 통해 운전자가 원격으로 차량 도어의 락/언락 또는 트렁크 오픈 등을 제어할 수 있다.

이때, 차량의 차체제어모듈(BCM:Body Control Module)이 RF 수신모듈(RF 안테나를 포함함)(도 1에서 도면부호 22임)를 통해 RF 송신기로부터 RF 신호를 수신한 뒤, 수신된 RF 신호에 따라 도어의 락/언락 또는 트렁크 오픈을 제어하게 된다.

여기서, BCM(21)은 도 1에 나타낸 바와 같이 클러스터(10)의 마이컴(11)과 통신하여 트렁크의 오픈 상태 등이 클러스터(10)의 램프를 통해 표시될 수 있도록 한다.

SMK의 경우는 운전자가 FOB 송신기를 휴대하고 있어야 하고, FOB 송신기를 통해 운전자가 원격으로 차량 도어의 락/언락, 트렁크 오픈 등을 제어할 수 있다.

이때, FOB 송신기는 차량으로부터 LF 신호를 수신하면 응답신호로 RF 신호를 자동으로 송신하게 되고, 이에 도 2에 나타낸 바와 같이 차량의 SMK ECU(23)에서 RF 수신모듈(RF 안테나를 포함함)(24)을 통해 RF 신호를 수신하여 인증 과정을 거친 후 BCM(21)과의 통신을 통해 도어의 락/언락을 수행하거나 트렁크 오픈, 엔진 시동을 수행한다.

이 경우에도 트렁크 오픈, 엔진 시동 등의 상태에서 BCM(21), SMK ECU(23)가 클러스터(10)의 마이컴(11)과 통신하여 클러스터(10)에 각종 정보가 표시될 수 있도록 한다.

한편, 차량에 장착되어 있는 타이어는 차량 하중을 노면에서 지지하면서 차량의 구동력, 제동력 및 횡력을 노면에 전달하고, 노면에서의 충격을 완화시키는 스프링 및 댐퍼의 기능을 갖고 있다.

이러한 타이어는 공기압이 적정 압력보다 높은 경우 승차감이 나빠짐은 물론 타이어 마모가 빨라지고, 공기압이 적정 압력보다 낮은 경우에는 타이어 마모가 빨라질 뿐만 아니라 주행 중 펑크 발생 및 그로 인한 교통사고 유발, 차량 조작성 저하 및 연비 감소 등의 여러 문제가 있게 된다.

이러한 이유 때문에 타이어의 공기압을 적정 상태로 유지하는 것이 매우 중요하며, 이에 최근에는 타이어에 부착된 센서 등을 통해 측정되는 타이어 공기압과 온도 등 타이어의 물리적 상태를 클러스터를 통해 차내 운전자에게 표시하여 모니터링할 수 있도록 해주는 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)이 적용되고 있다.

기본적으로 TPMS는 타이어에 부착된 센서로부터 출력되는 신호(센서 검출 신호)를 수신하기 위한 RF 수신모듈(RF 안테나)(32)를 포함한다.

이에 TPMS에서는 각 타이어에 부착된 센서가 타이어 위치와 측정된 압력 및 온도 등의 타이어 상태 정보를 RF 신호로 변조하여 송신하면, TPMS ECU에서 RF 수신모듈을 통해 수신한 센서 신호를 이용하여 각 타이어의 상태를 모니터링하게 된다.

또한 TPMS ECU(31)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 클러스터(10)의 마이컴(11)과 통신하여 수집된 타이어 상태 정보가 클러스터(10)를 통해 표시될 수 있도록 한다.

이와 같이 TPMS는 센서 신호를 수신하기 위한 RF 수신모듈을 구비하고 있으며, 더불어 전술한 바와 같이 RKE, SMK의 경우에도 운전자가 소지한 RF 송신기나 FOB 송신기로부터 RF 신호를 수신하기 위한 RF 수신모듈을 구비하고 있다.

그러나, RKE 및 SMK와 같은 차량 무선 제어 시스템과 TPMS가 모두 RF 신호를 수신하여 이용함에 불구하고 각각 별도의 RF 수신모듈을 구비하고 있으므로 부품 이용 측면에서 비효율적인 측면이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 창출한 것으로서, RKE 및 SMK와 같은 차량 무선 제어 시스템과 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 RF 수신모듈를 통합하여 두 시스템이 하나의 RF 수신모듈을 이용하도록 함으로써 부품수 축소, 원가 절감을 가능하도록 한 RF 수신모듈 통합형 차량 무선 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, RF 송신기로부터 송신되는 RF 신호에 따라 도어 락/언락, 트렁크 오픈 또는 엔진 시동을 포함하는 차량 제어를 수행하는 차량 무선 제어 시스템에 있어서, 차량의 타이어에 부착된 센서가 송신하는 RF 신호를 수신함과 더불어 상기 RF 송신기가 송신하는 RF 신호를 수신하는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)의 통합형 RF 수신모듈; 상기 RF 수신모듈을 통해 RF 송신기로부터 수신된 RF 데이터를 입력받아 전달하는 TPMS 전자제어유닛; 및 상기 TPMS 전자제어유닛으로부터 전달되는 신호에 따라 차량 제어가 수행되도록 하는 신호를 출력하는 차량 무선 제어 전자제어유닛;을 포함하는 차량 무선 제어 시스템을 제공한다.

그리고, 본 발명은, RF 송신기로부터 송신되는 RF 신호에 따라 도어 락/언락, 트렁크 오픈 또는 엔진 시동을 포함하는 차량 제어를 수행하는 차량 무선 제어 시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 RF 송신기가 RF 신호를 송신하는 단계; 차량의 타이어에 부착된 센서가 송신하는 RF 신호를 수신하도록 된 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)의 통합형 RF 수신모듈이 상기 RF 송신기의 RF 신호를 수신하는 단계; 상기 TPMS 전자제어유닛이 RF 수신모듈을 통해 RF 송신기로부터 수신된 RF 데이터를 입력받아 전달하는 단계; 및 차량 무선 제어 전자제어유닛이 상기 TPMS 전자제어유닛으로부터 전달되는 신호에 따라 차량 제어가 수행되도록 하는 신호를 출력하는 단계;를 포함하는 차량 무선 제어 시스템의 제어 방법을 제공한다.

이에 따라, 본 발명의 차량 무선 제어 시스템에서는 운전자가 소지하고 있는 RF 송신기 또는 FOB 송신기로부터 RF 신호를 수신하기 위한 수단으로 타이어 공기압 모니터링 시스템의 RF 수신모듈을 이용하도록 구성됨으로써, 종래와 비교하여 RF 안테나 및 수신모듈의 수를 축소할 수 있고(차량 무선 제어 시스템의 RF 수신모듈이 삭제됨), 이를 통해 원가 절감이 가능해지는 이점이 있게 된다.

또한 TPMS의 RF 수신모듈의 경우 법규 만족을 위해 차량에서 RF 수신율이 가장 좋은 위치(예, 카울 크로스바와 글러브 박스 사이)에 장착되므로, 이를 차량 무선 제어 시스템(RKE, SMK)의 RF 수신모듈로 이용할 경우, 종래의 자체 RF 수신모듈을 이용하던 것에 비해 RF 수신 성능에 있어서 보다 유리함이 있고, RF 수신 거리를 증대시킬 수 있는 이점이 있게 된다.

도 1은 종래의 RKE 적용 차량에서 전자제어유닛 간의 통신이 이루어짐을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 종래의 SMK 적용 차량에서 전자제어유닛 간의 통신이 이루어짐을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 차량 무선 제어 시스템(RKE,SMK)가 적용된 차량에서 전자제어유닛 간의 통신이 이루어짐을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 시스템 구성을 도시한 블록도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 TPMS의 RF 수신모듈을 이용하는 차량 무선 제어 시스템에 관한 것으로서, RKE 및 SMK와 같은 차량 무선 제어 시스템과 타이어 공기압 모니터링 시스템(이하, TPMS라 칭함)의 RF 수신모듈을 통합하여 두 시스템이 하나의 RF 수신모듈을 이용하도록 구성됨으로써 부품수 축소, 원가 절감이 가능해지는 차량 무선 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명에서는 TPMS에서 사용하는 주파수와 RKE/SMK에서 사용하는 주파수가 같을 경우 TPMS의 RF 수신모듈에서 RKE/SMK의 RF 신호(차량 고유의 무선신호를 송신하는 RF 송신기 및 FOB 송신기의 RF 신호)를 수신할 수 있고, TPMS와 RKE/SMK이 사용하는 전원 조건이 다르다는 점을 이용하여, RKE/SMK의 RF 수신모듈로 TPMS와 RF 수신모듈을 통합 이용하는 시스템 구성을 제시한다.

통상, TPMS는 IG 온(On) 상태에서, 그리고 RKE/SMK는 IG 온이 아닌 상태, 즉 IG 오프(off) 또는 ACC 상태에서 동작하며, 따라서 TPMS와 RKE/SMK의 RF 수신모듈을 하나로 통합하더라도 이를 각 전원 조건에 따라 구분하여 이용하면 RF 수신모듈 통합형으로 시스템을 구성할 수 있게 된다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 차량 무선 제어 시스템(RKE,SMK)가 적용된 차량에서 전자제어유닛 간의 통신이 이루어짐을 설명하기 위한 개략도이다.

먼저, RKE가 적용된 차량에서는 운전자가 소지하고 있는 RF 송신기로부터 TPMS의 RF 수신모듈(32)을 통해 수신된 RF 수신 정보가 TPMS의 전자제어유닛(이하, TPMS ECU라 칭함)(31)로 입력된 뒤, 도 3에 나타낸 바와 같이 TPMS ECU(31)로부터 CAN 통신을 통해 BCM(2)으로 전달된다.

이에 BCM(21)이 차량 도어의 락/언락, 트렁크 오픈 등을 제어하게 된다.

또한 SMK가 적용된 차량에서는 운전자가 소지하고 있는 FOB 송신기(이하, RF 송신기로 통칭함)로부터 TPMS의 RF 수신모듈(32)을 통해 수신된 RF 수신 정보가 TPMS ECU(31)로 입력된 뒤, 도 4에 나타낸 바와 같이 TPMS ECU(31)로부터 CAN 통신을 통해 SMK ECU(23)로 전달된다.

이에 SMK ECU(23)는 BCM(21)과 CAN 통신하여 BCM(21)의 제어하에 차량 도어의 락/언락, 트렁크 오픈 등의 제어가 이루어지도록 한다.

이러한 구성에서 TPMS의 작동은 종래와 동일하므로 본 명세서에서 TPMS의 작동에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

다만, TPMS에서 사용하는 주파수와 RKE/SMK에서 사용하는 주파수가 같기 때문에, 본 발명에서는 IG 온이 아닐 때, 즉 IG 오프나 ACC 상태에서는 TPMS의 RF 수신모듈(32)이 RF 송신기가 송신한 RF 신호를 수신하게 되고, 또한 TPMS ECU(31)가 RF 수신모듈(32)을 통해 수신된 RF 수신 정보를 BCM(21) 또는 SMK ECU(23)에 전달하는 과정을 처리하게 된다.

반면, IG 온 상태 또는 차량이 주행하고 있는 상태에서는 TPMS의 RF 수신모듈(32)이 타이어에 부착된 센서 신호를 수신하게 되고, 이때는 TPMS ECU(31)가 RF 수신모듈(32)을 통해 수신된 타이어 상태 정보를 클러스터(10)의 마이컴(11)에 전달하여 클러스터(10)에 표시되도록 한다.

이와 같이 TPMS와 RKE/SMK가 전원 조건이 상이하여 같은 시간대에는 작동되지 않으면서 RF 수신모듈의 이용 시간대가 분명히 다르므로, 본 발명에서와 같이 RF 수신모듈의 통합이 가능하고, TPMS ECU(31)에서 TPMS 작동을 위한 본래의 신호 처리 과정과 RKE/SMK 작동을 위한 신호 처리 과정을 구분하여 수행할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 시스템 구성을 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 타이어에 부착된 센서(2)로부터 RF 신호를 받으면서 한편으로는 운전자가 소지한 RF 송신기(1)로부터 송신된 RF 신호를 수신하는 TPMS의 통합형(공용) RF 수신모듈(32)이 구비된다.

또한 상기 통합형 RF 수신모듈(32)은 수신된 RF 정보를 TPMS ECU(31)에 입력하도록 구비되고, 이때 통합형 RF 수신모듈(32)은 RF 신호를 수신하기 위한 RF 안테나와, RF 안테나를 통해 수신되는 RF 신호를 처리하여 TPMS ECU(31)에 입력 가능한 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하는 구성이 될 수 있다.

또한 TPMS ECU(31)가 CAN 모듈(33)을 통해 BCM(21) 또는 SMK ECU(23)와 통신을 수행할 수 있도록 구비된다.

이에 RF 송신기(1)가 RF 신호를 송신하면, TPMS의 RF 수신모듈(32)이 송신기의 RF 신호를 수신한 뒤, 수신된 RF 신호를 RF 데이터 디지털 코드로 변환하여 TPMS ECU(31)에 입력하게 된다.

이어 TPMS ECU(31)는 입력된 데이터로부터 송신기(1)의 ID를 확인하는 인증 과정을 수행한 뒤, 올바른 송신기의 신호인 경우 CAN 모듈(33)을 통해 BCM(21) 또는 SMK ECU(23)로 RF 명령 데이터를 전송하게 된다.

이에 차량 무선 제어 전자제어유닛(차량 무선 제어 시스템의 제어기)인 BCM(21) 또는 SMK ECU(23)는 CAN 모듈(25)을 통해 TPMS ECU(31)로부터 전달되는 신호를 수신한 뒤, 운전자가 행한 도어 락/언락, 트렁크 오픈 조작 등에 대한 제어가 이루어지도록 하는 제어신호를 출력하게 된다.

결국, BCM(21) 또는 SMK ECU(23)가 출력하는 제어신호(또는 명령신호)에 의해 차량 도어의 잠금 또는 해제가 이루어지거나 트렁크가 오픈될 수 있게 된다.

단, SMK의 경우, 도면에 SMK와 BCM을 별도로 도시하지는 않았으나, 종래와 마찬가지로 SMK ECU가 BCM으로 명령신호를 전달하게 되면(도 5에서 점선으로 도시함), 이에 BCM이 도어 락/언락, 트렁크 오픈 조작 등을 위한 제어신호를 출력하게 된다(도 5에서 점선으로 도시함).

또한 본 발명에서 송신기의 인증 과정을 BCM(21) 또는 SMK ECU(23)가 수행하도록 구성될 수 있으나, 상기와 같이 TPMS ECU(31)가 RF 수신모듈(32)에서 입력되는 데이터를 이용하여 인증 과정을 수행하도록 구성될 수도 있으며, 이 경우 송신기 등록시 송신기의 고유 정보가 CAN 모듈을 통해 TPMS ECU(31)에 입력되어 저장된다.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 운전자가 소지하고 있는 RF 송신기로부터 RF 신호를 수신하기 위한 수단으로 타이어 공기압 모니터링 시스템의 RF 수신모듈을 이용하도록 구성됨으로써, 종래와 비교하여 RF 안테나 및 수신모듈의 수를 축소할 수 있고(차량 무선 제어 시스템의 RF 수신모듈이 삭제됨), 이를 통해 원가 절감이 가능해지는 이점이 있게 된다.

종래의 RKE, SMK용 RF 수신모듈은 TPMS의 RF 수신모듈보다 낮은 위치에 위치하고, 차량에서 RF 수신모듈의 위치가 낮을 경우 송신기와의 사이에 장애물(금속이나 플라스틱으로 이루어진 부품)이 많아 수신 성능에 있어 불리함이 있게 되나, 본 발명에서는 RKE, SMK가 송신기로부터 RF 정보를 수신하기 위해 TPMS의 RF 수신모듈을 이용하므로 종래에 비해 시스템의 수신 성능이 개선될 수 있게 되는 것이다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : RF 송신기(또는 FOB 송신기)
21 : BCM
23 : SMK ECU
25 : CAN 모듈
31 : TPMS ECU
32 : RF 수신모듈
33 : CAN 모듈

Claims

RF 송신기로부터 송신되는 RF 신호에 따라 도어 락/언락, 트렁크 오픈 또는 엔진 시동을 포함하는 차량 제어를 수행하는 차량 무선 제어 시스템에 있어서,
차량의 타이어에 부착된 센서가 송신하는 RF 신호를 수신함과 더불어 상기 RF 송신기가 송신하는 RF 신호를 수신하는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)의 통합형 RF 수신모듈;
상기 RF 수신모듈을 통해 RF 송신기로부터 수신된 RF 데이터를 입력받아 전달하는 TPMS 전자제어유닛; 및
상기 TPMS 전자제어유닛으로부터 전달되는 신호에 따라 차량 제어가 수행되도록 하는 신호를 출력하는 차량 무선 제어 전자제어유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 무선 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 TPMS 전자제어유닛은 RF 수신모듈을 통해 입력되는 RF 데이터로부터 RF 송신기에 대한 인증을 수행한 뒤 올바른 RF 송신기의 신호인 경우 상기 차량 무선 제어 전자제어유닛에 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 무선 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 TPMS 전자제어유닛은 차량의 IG 오프 및 ACC 전원 조건에서 상기 RF 송신기가 송신하여 RF 수신모듈을 통해 입력되는 RF 데이터를 차량 무선 제어 전자제어유닛에 전달하도록 된 것을 특징으로 하는 차량 무선 제어 시스템.
RF 송신기로부터 송신되는 RF 신호에 따라 도어 락/언락, 트렁크 오픈 또는 엔진 시동을 포함하는 차량 제어를 수행하는 차량 무선 제어 시스템의 제어 방법에 있어서,
상기 RF 송신기가 RF 신호를 송신하는 단계;
차량의 타이어에 부착된 센서가 송신하는 RF 신호를 수신하도록 된 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)의 통합형 RF 수신모듈이 상기 RF 송신기의 RF 신호를 수신하는 단계;
상기 TPMS 전자제어유닛이 RF 수신모듈을 통해 RF 송신기로부터 수신된 RF 데이터를 입력받아 전달하는 단계; 및
차량 무선 제어 전자제어유닛이 상기 TPMS 전자제어유닛으로부터 전달되는 신호에 따라 차량 제어가 수행되도록 하는 신호를 출력하는 단계;
를 포함하는 차량 무선 제어 시스템의 제어 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 TPMS 전자제어유닛은 RF 수신모듈을 통해 입력되는 RF 데이터로부터 RF 송신기에 대한 인증을 수행한 뒤 올바른 RF 송신기의 신호인 경우 상기 차량 무선 제어 전자제어유닛에 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 무선 제어 시스템의 제어 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 TPMS 전자제어유닛은 차량의 IG 오프 및 ACC 전원 조건에서 상기 RF 송신기가 송신하여 RF 수신모듈을 통해 입력되는 RF 데이터를 차량 무선 제어 전자제어유닛에 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 무선 제어 시스템의 제어 방법.