KR20150103522A - 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법 - Google Patents

차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 전원이 꺼진 경우에도 내비게이션 등의 차량용 전자기기의 중앙처리 장치(CPU)의 판단에 의하여 원하는 만큼 시간을 더 연장하여 차량용 전자기기를 사용할 수 있도록 하면서도 외부의 추가되는 장치를 최소화할 수 있는 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 전자기기 내부의 중앙처리 장치(CPU), 논리합 소자(OR gate) 및 전원 스위치를 포함하여, 액세서리 전원(ACC power)이 꺼지더라도 전원 스위치가 통전되는 전력 제어 수단 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법은 차량용 전자기기 내부의 중앙처리 장치(CPU), 차량의 액세서리 전원(ACC power)에 직접 접속되거나 액세서리 전원(ACC power)의 전압 강하 회로에 접속되는 제1 입력 단자 및 상기 중앙처리 장치(CPU)의 신호 출력 단자에 접속되는 제2 입력 단자를 포함하는 논리합 소자(OR gate) 및 차량의 상시 전원에 접속되는 제1 전류 단자, 차량용 전자기기의 전원부에 접속되는 제2 전류 단자 및 상기 논리합 소자(OR gate)의 출력 단자에 접속되는 단속 신호 단자를 포함하는 전원 스위치를 포함하며, 중앙처리 장치(CPU)의 상기 신호 출력 단자의 신호가 High인 경우에 액세서리 전원(ACC power)이 꺼지더라도 전원 스위치가 통전되는 구성을 포함함에 기술적 특징이 있다.

Description

차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법{Power controller of electronic devices and its algorithm}
본 발명은 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 전원이 꺼진 경우에도 내비게이션 등의 차량용 전자기기의 중앙처리 장치(CPU)의 판단에 의하여 원하는 만큼 시간을 더 연장하여 차량용 전자기기를 사용할 수 있도록 하면서도 외부의 추가되는 장치를 최소화할 수 있는 기술이며, 차량용 전자기기 내부의 중앙처리 장치(CPU), 논리합 소자(OR gate) 및 전원 스위치를 포함하여 이루어짐에 따라, 상기 중앙처리 장치(CPU)의 상기 신호 출력 단자의 신호가 High인 경우에는 상기 액세서리 전원(ACC power)이 꺼지더라도 상기 전원 스위치가 통전되는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법에 관한 것이다.
내비게이션, 스마트 폰, 차량용 카메라와 같은 차량용 전자기기는 차량으로부터 전원을 공급받아 내부의 전자회로 및 소프트웨어를 구동함으로써 사용자에게 각종 정보와 편의를 제공한다. 전원의 공급 방법으로는 차량의 배터리와 같은 상시전원을 이용하는 방법과 차량의 시거 잭과 같은 액세서리 전원(ACC power)을 활용하는 방법이 있다.
차량의 상시 전원에 차량용 전자기기의 전원부를 직결할 경우에는 차량용 전자기기에 항시 전원을 공급하는 것이 가능해지나, 상시 전원이 방전될 위험이 있다.
도 1은 기존의 차량용 전자기기의 전원 결선 방식을 나타낸 모식도이다.
차량의 시거 잭과 같은 액세서리 전원(ACC power)에 차량용 전자기기의 전원부를 접속하거나 도 1(a)에 도시된 바와 같이 액세서리 전원(ACC power)을 상시 전원의 공급을 단속하는 기능으로 활용하는 방안을 상시 전원이 방전되는 위험을 개선할 수 있는 대안으로 생각할 수 있으나, 액세서리 전원(ACC power)이 꺼진 경우에는 차량용 전자기기를 사용할 수 없다는 단점이 있다. 도 1(b)에 도시된 바와 같이 외부의 마이크로컴퓨터(MICOM)를 활용할 수도 있으나, 추가적인 비용 상승이 단점이 될 수 있다.
대한민국 공개특허 제10-2009-0027506호에는 전자기기의 전원제어장치 및 방법의 발명이 공개되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 발명은 차량 시거잭으로부터 공급되는 전원을 통해 구동되는 전자기기가 차량 시동 OFF 등으로 인하여 전원이 차단되는 경우에 백업배터리로부터 전원을 추가적으로 공급받도록 하는 기술에 관한 것이며, 전압컨트롤러의 신호에 의해 전원제어부가 백업배터리의 전원을 전자기기로 공급하는 특징이 있다.
이 발명은 액세서리 전원(ACC power)이 꺼진 경우에도 차량용 전자기기의 전원 공급을 유지하는 소기의 목적은 달성할 수 있으나, 추가적인 백업배터리(보조 배터리)를 포함함으로써 장치가 복잡해지거나 비용이 상승하는 문제가 있다.
이 밖에도 전압 감지 센서를 이용하여 상시 전원(500)의 전압을 측정함으로써 전압이 소정 값 이하로 떨어진 경우에는 차량용 전자기기(100)으로의 전원 공급을 차단하는 방식도 고려해 볼 수는 있으나, 역시 구성이나 비용 면에서 같은 문제를 내포하고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 차량의 전원이 꺼진 경우에도 원하는 만큼 시간을 더 연장하여 차량용 전자기기를 사용할 수 있도록 하려는 목적이 있다.
또한 차량용 전자기기의 외부에 추가되는 장치를 최소화하여 원가의 상승을 방지하려는 다른 목적이 있다.
더 나아가, 차량용 전자기기의 전원 공급 여부를 차량용 전자기기 스스로 판단함으로써, 사용자의 편의성을 극대화하려는 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 차량용 전자기기 내부의 중앙처리 장치(CPU), 차량의 액세서리 전원(ACC power)에 직접 접속되거나 또는 상기 액세서리 전원(ACC power)의 전압 강하 회로에 접속되는 제1 입력 단자 및 상기 중앙처리 장치(CPU)의 신호 출력 단자에 접속되는 제2 입력 단자를 포함하는 논리합 소자(OR gate) 및 차량의 상시 전원에 접속되는 제1 전류 단자, 상기 차량용 전자기기의 전원부에 접속되는 제2 전류 단자 및 상기 논리합 소자(OR gate)의 출력 단자에 접속되는 단속 신호 단자를 포함하는 전원 스위치를 포함하여 이루어지며, 상기 중앙처리 장치(CPU)의 상기 신호 출력 단자의 신호가 High인 경우에는 상기 액세서리 전원(ACC power)이 꺼지더라도 상기 전원 스위치가 통전되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법에 의하여 달성된다.
본 발명에 따른 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법은 차량의 전원이 꺼진 경우에도 내비게이션 등의 차량용 전자기기의 중앙처리 장치(CPU)의 판단에 의하여 원하는 만큼 시간을 더 연장하여 차량용 전자기기를 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 보조 배터리나 외장 마이크로컴퓨터 등을 이용하지 않고 차량용 전자기기 외부에 추가되는 장치를 최소화하여 원가의 상승을 방지하는 다른 효과가 있다.
더 나아가, 차량용 전자기기의 전원 공급 여부를 사용자의 필요를 고려하여 차량용 전자기기 스스로 판단함으로써, 사용자의 편의성을 극대화하는 또 다른 목적이 있다.
도 1은 기존의 차량용 전자기기의 전원 결선 방식을 나타낸 모식도,
도 2는 종래 기술인 시동시 자동전원 제어장치의 대표도,
도 3은 본 발명의 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단의 전기 결선을 나타낸 모식도,
도 4는 본 발명의 차량용 전자기기의 전력 단속제어 방법을 나타낸 순서도,
도 5는 CPU로 액세서리 전원을 검출하는 구성을 포함하는 본 발명의 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단의 전기 결선을 나타낸 모식도,
도 6은 CPU로 액세서리 전원을 검출하는 과정을 포함하는 본 발명의 차량용 전자기기의 전력 단속제어 방법을 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단의 전기 결선의 한 실시예를 나타낸 회로도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 수단의 전기 결선을 나타낸 모식도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 수단은 차량용 전자기기(100) 내부의 중앙처리 장치(CPU)(110), 차량의 액세서리 전원(ACC power)(400)에 직접 접속되거나 또는 액세서리 전원(ACC power)(400)의 전압 강하 회로에 접속되는 제1 입력 단자(210) 및 중앙처리 장치(CPU)(110)의 신호 출력 단자(120)에 접속되는 제2 입력 단자(220)를 포함하는 논리합 소자(OR gate)(200) 및 차량의 상시 전원(500)에 접속되는 제1 전류 단자(320), 차량용 전자기기(100)의 전원부(600)에 접속되는 제2 전류 단자(330) 및 논리합 소자(OR gate)(200)의 출력 단자(230)에 접속되는 단속 신호 단자(310)를 포함하는 전원 스위치(300)를 기본적으로 포함하여 이루어진다.
이와 같이 구성함으로써 중앙처리 장치(CPU)(110)의 신호 출력 단자(120)의 신호가 High인 경우에는 액세서리 전원(ACC power)(400)이 꺼지더라도 전원 스위치(300)가 통전된다. 논리합 소자(OR gate)란, 2개 이상의 입력 단자와 1개의 출력 단자를 가지며, 적어도 1개의 입력 단자에 입력 1(또는 True)이 가해졌을 때만 출력 단자에 1이 나타나도록 구성된 회로를 말한다. 본 발명의 구성에서 중앙처리 장치(CPU)(110)의 신호 출력 단자(120)의 신호가 High인 경우에는 이에 접속된 제2 입력 단자(220)를 통하여 들어온 신호를 논리합 소자(OR gate)에서 1(또는 True)로 인식하게 되어, 논리합 소자(OR gate)(200)의 출력 단자(230)에서 High 신호를 내보내게 되고, 이를 단속 신호 단자(310)를 통해 ON 신호로 받아들인 전원 스위치(300)가 통전되게 된다.
차량의 상시 전원(500)으로는 차량의 배터리 전원을 활용할 수 있다. 상시 전원(500)에 차량용 전자기기(100)의 전원부(600)를 직결할 경우에는 차량용 전자기기(100)에 항시 전원을 공급하는 것이 가능해지나, 상시 전원(500)이 방전될 위험이 있다. 이에 따라 차량의 액세서리 전원(ACC power)(400)에 차량용 전자기기(100)의 전원부(600)를 접속하거나, 액세서리 전원(ACC power)(400)을 상시 전원(500)의 통전/단전을 단속하는 기능으로 활용하는 방안을 대안으로 생각할 수 있으나, 액세서리 전원(ACC power)(400)이 꺼진 경우에는 차량용 전자기기(100)를 사용할 수 없다는 단점이 있다. 이 밖에 보조 배터리를 이용하거나, 상시 전원(500)의 전압을 측정하여, 전압이 소정값 이하로 떨어진 경우에는 차량용 전자기기(100)으로의 전원 공급을 차단하는 방식도 고려해 볼 수는 있으나, 장치가 복잡해지거나 비용이 상승하는 문제가 있다.
본 발명의 구성과 같이 논리합 소자(OR gate)(200)와 차량용 전자기기(100)에 내재되어 있는 중앙처리 장치(CPU)(110)를 이용하면 별도의 보조 배터리 등의 복잡한 구성 없이 액세서리 전원(ACC power)(400)이 꺼지는 경우에도 차량용 전자기기(100)의 전원부(600)에 전원을 공급하는 것이 가능해진다.
도 4는 위와 같은 구성을 이용한 본 발명의 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 수단을 이용한 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 방법은 액세서리 전원(ACC power)(400)이 켜지고, 논리합 소자(OR gate)(200)의 출력 단자(230)의 신호가 High가 되어, 전원 스위치(300)가 통전(S110)되는 제 1 단계, 차량용 전자기기(100)가 부팅되어 차량용 전자기기(100) 내부의 중앙처리 장치(CPU)(110)의 신호 출력 단자(120)의 출력 신호가 High가 되고, 전원 스위치(300)가 통전을 유지(S120)하는 제 2 단계, 액세서리 전원(ACC power)(400)이 꺼지고, High를 유지하는 신호 출력 단자(120)의 출력 신호에 의해 논리합 소자(OR gate)(200)의 출력 단자(230)의 신호가 high를 유지하고, 전원 스위치(300)가 통전을 유지(S130)하는 제 3 단계 및 소정 시간 경과 후에 또는 중앙처리 장치(CPU)(110)의 판단(S140)에 따라 신호 출력 단자(120)의 출력 신호가 Low가 되어 전원 스위치(300)가 단전(S150)되는 제 4 단계를 포함하여 이루어진다.
출력 신호가 Low가 되기까지 경과하는 상기의 소정 시간은 차량용 배터리의 방전 위험과 사용자의 편의성을 동시에 고려하여 10초 내지 20분 정도로 세팅할 수 있다. 특히 사용자가 직접 변경하여 세팅할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 중앙처리 장치(CPU)(110)의 상기 판단은 사용자에게 액세서리 전원(ACC power)(400)이 꺼졌음을 알리고 차량용 전자기기(100)를 끌 것인지 여부를 입력받는 과정을 포함할 수 있다.
도 5는 CPU로 액세서리 전원을 검출하는 구성을 포함하는 본 발명의 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 수단의 전기 결선을 나타낸 모식도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 중앙처리 장치(CPU)(110)의 신호 입력 단자(130)는 액세서리 전원(ACC power)(400)에 직접 접속되거나 또는 액세서리 전원(ACC power)(400)의 전압 강하 회로를 통하여 접속되어, 중앙처리 장치(CPU)(110)가 액세서리 전원(ACC power)(400)이 켜져 있는지 여부를 검출할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 액세서리 전원(ACC power)(400)이 켜져 있는지 여부를 중앙처리 장치(CPU)(110)가 직접 검출함으로써 중앙처리 장치(CPU)(110)가 소정 시간의 경과나 차량용 전자기기(100)를 끌 것인지 여부를 판단하는 과정을 간단한 구성을 통해 정확하게 수행하는 것이 가능하다.
도 6은 CPU로 액세서리 전원을 검출하는 과정을 포함하는 본 발명의 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 중앙처리 장치(CPU)(110)의 신호 입력 단자(130)는 액세서리 전원(ACC power)(400)에 직접 접속되거나 또는 액세서리 전원(ACC power)(400)의 전압 강하 회로를 통하여 접속되며, 제 4 단계에서 중앙처리 장치(CPU)(110)의 판단(S140)은 중앙처리 장치(CPU)(110)가 액세서리 전원(ACC power)(400)이 꺼져 있는 것을 검출(S135)한 경우에 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
신호 출력 단자(120)는 범용 입출력 단자(GPIO port)로 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 범용 High/Low 신호를 입력 또는 출력하는 입출력 단자(GPIO port)를 활용함으로써 중앙처리 장치(CPU)(110)의 고사양화를 방지하여 제품의 원가를 절감할 수 있다.
본 발명에 적용되는 차량용 전자기기(100)는 차량용 내비게이션 장치, 차량용 블랙박스 장치, 차량용 오디오 장치 또는 차량용 카메라 중 어느 하나일 수 있다.
도 7은 본 발명의 차량용 전자기기(100)의 전력 단속제어 수단의 전기 결선의 한 실시예를 나타낸 회로도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 전압 강하 회로(410)는 직렬 연결된 두 개의 저항기(R1, R2)를 포함하여 구성할 수 있다. 이외에도 레귤레이터(Regulator)를 이용하여 구성할 수도 있다. 일반적으로 상시 전원(500) 이나 액세서리 전원(ACC power)(400)은 직류 12V 이상이나, 중앙처리 장치(CPU)(110)의 신호 출력은 3.3V 내지 5V 이다. 따라서 직렬 연결된 두 개의 저항기(R1, R2) 또는 레귤레이터(Regulator)를 포함하는 전압 강하 회로(410)를 활용함으로써 논리합 소자(OR gate)(200)의 제1 입력 소자(210)와 제2 입력소자(220)의 전압을 비슷한 수준으로 관리함으로써 논리합 소자(OR gate)(200)를 활용하는 것이 용이하게 된다.
전원 스위치(300)는 릴레이 스위치(Relay switch) 또는 트랜지스터(Transistor) 중 어느 하나로 구성하는 것이 바람직하다. 어느 것이든지 신호 출력 단자(120)에 High 신호가 입력된 경우에 통전 시키는 타입을 활용하면 된다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 차량용 전자기기 110 : 중앙처리 장치(CPU)
120 : 신호 출력 단자 130 : 신호 입력 단자
200 : 논리합 소자(OR gate) 210 : 제1 입력 단자
220 : 제2 입력 단자 230 : 출력 단자
300 : 전원 스위치 310 : 단속 신호 단자
320 : 제1 전류 단자 330 : 제2 전류 단자
400 : 액세서리 전원(ACC power)
500 : 상시 전원
600 : 전원부

Claims (8)

  1. 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단에 있어서,
    상기 차량용 전자기기 내부의 중앙처리 장치(CPU),
    차량의 액세서리 전원(ACC power)에 직접 접속되거나 또는 상기 액세서리 전원(ACC power)의 전압 강하 회로에 접속되는 제1 입력 단자 및 상기 중앙처리 장치(CPU)의 신호 출력 단자에 접속되는 제2 입력 단자를 포함하는 논리합 소자(OR gate) 및
    차량의 상시 전원에 접속되는 제1 전류 단자, 상기 차량용 전자기기의 전원부에 접속되는 제2 전류 단자 및 상기 논리합 소자(OR gate)의 출력 단자에 접속되는 단속 신호 단자를 포함하는 전원 스위치를 포함하여 이루어지며,
    상기 중앙처리 장치(CPU)의 상기 신호 출력 단자의 신호가 High인 경우에는 상기 액세서리 전원(ACC power)이 꺼지더라도 상기 전원 스위치가 통전되는 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙처리 장치(CPU)의 신호 입력 단자는 상기 액세서리 전원(ACC power)에 직접 접속되거나 또는 상기 액세서리 전원(ACC power)의 전압 강하 회로를 통하여 접속되어, 상기 중앙처리 장치(CPU)가 상기 액세서리 전원(ACC power)이 켜져 있는지 여부를 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 출력 단자는 범용 입출력 단자(GPIO port)인 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량용 전자기기는 차량용 내비게이션 장치, 차량용 블랙박스 장치, 차량용 오디오 장치 또는 차량용 카메라 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 강하 회로는 레귤레이터(Regulator) 또는 직렬 연결된 두 개 이상의 저항기를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 스위치는 릴레이 스위치(Relay switch) 또는 트랜지스터(Transistor) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단.
  7. 제 1 항의 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단을 이용한 차량용 전자기기의 전력 단속제어 방법에 있어서,
    상기 액세서리 전원(ACC power)이 켜지고, 상기 논리합 소자(OR gate)의 출력 단자의 신호가 High가 되어, 상기 전원 스위치가 통전되는 제 1 단계;
    상기 차량용 전자기기가 부팅되어 상기 차량용 전자기기 내부의 중앙처리장치(CPU)(110)의 신호 출력 단자의 출력 신호가 High가 되고, 상기 전원 스위치가 통전을 유지하는 제 2 단계;
    상기 액세서리 전원(ACC power)이 꺼지고, High를 유지하는 상기 신호 출력 단자의 출력 신호에 의해 상기 논리합 소자(OR gate)의 출력 단자의 신호가 High를 유지하고, 상기 전원 스위치가 통전을 유지하는 제 3 단계; 및
    소정 시간 경과 후에 또는 상기 중앙처리 장치(CPU)의 판단에 따라 상기 신호 출력 단자의 출력 신호가 Low가 되어 상기 전원 스위치가 단전되는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중앙처리 장치(CPU)의 신호 입력 단자는 상기 액세서리 전원(ACC power)에 직접 접속되거나 또는 상기 액세서리 전원(ACC power)의 전압 강하 회로를 통하여 접속되며,
    상기 제 4 단계에서 상기 중앙처리 장치(CPU)의 상기 판단은 상기 중앙처리 장치(CPU)가 상기 액세서리 전원(ACC power)이 꺼져 있는 것을 검출한 경우에 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 전자기기의 전력 단속제어 방법.
KR1020140025074A 2014-03-03 2014-03-03 차량용 전자기기의 전력 단속제어 수단 및 그 방법 KR20150103522A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220030810A (ko) * 2020-09-03 2022-03-11 주식회사 경신 차량 시거잭 전원 제어 장치

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