KR20160045262A - 비상시동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비상시동 제어 장치 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 비상시동 제어 장치는, 차량 네트워크 통신을 지원하는 통신부; 스마트키 기능을 제어하며, 주기적으로 상기 통신부를 통해 타 ECU로 상태정보를 송신하는 메인 MCU; 상기 타 ECU가 상기 메인 MCU의 고장을 확인함에 따라 출력한 제1 신호 및 차량의 시동 오프를 지시하는 스톱 신호가 인가되면, 동작신호를 출력하는 판별부; 및 상기 동작신호에 대응하여, 단락시에 시동 온 시 동작하는 차량 전장품에 전원을 공급하는 제1 릴레이를 개방시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비상시동 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method to Control Starting a Car on Emergency}
본 발명은 스마트키 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 MCU의 고장에 대비할 수 있는 비상시동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 기계적인 조작으로 차량 시동을 거는 키 대신, 스마트키가 차량에 많이 장착되고 있다.
스마트키 시스템은 브레이크 페달 온 상태에서, 스타트/스톱 버튼이 조작되면, 차량 내 인증된 FOB이 있는지를 확인하고, 차량 내 인증된 FOB이 있으면, 차량 제1 릴레이 박스 내 스타너 제1 릴레이를 제어하여 차량 시동을 건다.
또한, 스마트키 시스템은 브레이크 페달 오프 상태에서, 스타트/스톱 버튼이 조작되면, 차량 전원은 차량 액세서리 전원 온 후(ACC ON), 이그니션 온(Ignition ON)된다.
그런데, 스마트키 시스템은 차량 전원을 담당하고 있어, 그에 구비된 MCU 고장 시에 시동이 꺼지면 심각한 사고로 이어질 수 있기 때문에, 서브 MCU를 더 구비하고 있다. 서브 MCU는 메인 MCU의 고장 시에도 차량 시동이 저절로 꺼지지 않도록 하고, 스타트/스톱 버튼의 조작에 따라 차량 시동을 끄도록 지원한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 스마트키 시스템의 메인 MCU의 고장 시에도 차량 시동 온/오프를 제어할 수 있는 비상시동 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일면에 따른 비상시동 제어 장치는, 차량 네트워크 통신을 지원하는 통신부; 스마트키 기능을 제어하며, 주기적으로 상기 통신부를 통해 타 ECU로 상태정보를 송신하는 메인 MCU; 상기 타 ECU가 상기 메인 MCU의 고장을 확인함에 따라 출력한 제1 신호 및 차량의 시동 오프를 지시하는 스톱 신호가 인가되면, 동작신호를 출력하는 판별부; 및 상기 동작신호에 대응하여, 단락시에 시동 온 시 동작하는 차량 전장품에 전원을 공급하는 제1 릴레이를 개방시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 메인 MCU를 포함하는 일 ECU 및 차량 네트워크를 통해 상기 일 ECU와 연결되며 상기 메인 MCU와 주기적으로 통신하는 타 ECU에 의한 비상시동 제어 방법은, 상기 타 ECU가 상기 메인 MCU의 고장을 확인함에 따라 송신한 제1 신호를 입력받는 단계; 상기 제1 신호가 인가되면, 시동 오프를 지시하는 스톱 신호가 인가되는지를 확인하는 단계; 및 상기 제1 신호 및 상기 스톱 신호가 인가되면, 단락시에 차량 시동 온 시 동작하는 전장품에 전원을 공급하는 제1 릴레이를 개방시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 스마트키 시스템의 메인 MCU의 고장 시에도 차량 시동 온/오프를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 방법을 도시한 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이제 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 장치를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 장치(10)는 통신부(110), 메인 MCU(120), 판별부(130), RS 래치 회로(140), 구동부(150) 및 타 ECU(20)를 포함한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 장치(10)는 스마트키 시스템일 수 있다.
통신부(110)는 차량 네트워크를 통해서 송신된 신호를 메인 MCU(120)에 의해 판별 가능한 데이터로 변환하고, 메인 MCU(120)로부터의 데이터를 차량 네트워크용 신호로 변환하여 차량 네트워크로 송신한다. 여기서, 통신부(110)는 MOST, CAN이나, LIN 등 다양한 차량 통신을 수행할 수 있으나, 본 명세서에서는 통신부(110)가 CAN 통신하는 경우를 예로 들어 설명한다.
메인 MCU(120)는 차문 개폐, 트렁크 개방이나, 차량 내 스마트키를 인증한 후 시동을 거는 것 등과 같은 스마트키 기능을 제어한다. 메인 MCU(120)는 스마트키 시스템의 주 제어부일 수 있다. 이때, 도 1에서는 설명의 편의성을 위해서 메인 MCU(120)가 다른 유닛과 연결된 구성을 별도로 도시하지 않았지만, 메인 MCU(120)는 스마트키의 기능을 제어할 수 있도록 연결됨은 물론이다.
메인 MCU(120)는 자신의 동작상태를 알리기 위해 주기적으로 통신부(110)를 통해 타 ECU(20)와 통신한다. 예를 들어, 메인 MCU(120)는 주기적으로 통신부(110)를 통해 타 ECU(20)에 상태정보를 송신할 수 있다.
판별부(130)는 일 입력단으로 타 ECU(20)로부터의 제1 신호를 입력받고, 타 입력단으로 스타트/스톱 버튼(SSB)의 조작에 따라 스톱 신호를 입력받으면, 동작신호를 출력한다. 도 1과 같이, 판별부(130)는 제1 신호 및 스톱 신호를 입력받으면, 하이(High) 레벨의 동작신호를 출력하는 앤드 게이트일 수 있다. 이 경우, 판별부(130)는 하이 레벨의 제1 신호와 하이 레벨의 스톱 신호를 입력받으면, 하이 레벨의 동작신호를 출력할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 판별부(130)가 엔드 게이트라고 가정하여 설명한다.
타 ECU(20)는 메인 MCU(120)와 주기적으로 통신하여 메인 MCU(120)의 고장 여부를 확인한다. 상세하게는, 타 ECU(20)는 메인 MCU(120)로부터 상태정보를 포함하는 신호는 수신하면, 메인 MCU(120)가 정상적으로 동작한다고 판단할 수 있다. 또한, 타 ECU(20)는 기설정된 주기에서 일정시간 이상 지난 후에도, 메인 MCU(120)로부터 상태정보를 포함하는 신호를 수신하지 못하면, 메인 MCU(120)에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 타 ECU(20)는 200ms 주기로 메인 MCU(120)로부터 상태정보를 포함하는 신호를 수신받는데, 기설정된 주기에서 일정시간 지난 시간인 500ms가 되었는데도, 메인 MCU(120)로부터 상태정보를 포함하는 신호를 수신하지 못하면, 메인 MCU(120)에 고장이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 일정시간은 메인 MCU(120)로부터 주기적으로 상태정보가 송신되었는데, 차량 네트워크 부하로 인한 상태정보를 포함하는 신호가 송신되지 못하는 경우에 신호 송신에 소요되는 시간 이상인 것이 좋다.
타 ECU(20)는 메인 MCU(120)의 고장을 확인하면, 일 출력단으로 메인 MCU의 고장을 알리는 제1 신호를 송신한다. 여기서, 타 ECU(20)의 일 출력단과 판별부(130)의 일 입력단은 하드 와이어(Hard Wire)로 연결될 수 있다. 이때, 타 ECU(20)는 차량 속도를 확인하고, 차량이 주행중이면, 메인 MCU(120)에 고장이 있더라도, 제1 신호를 출력하지 않는다. 즉, 타 ECU(20)는 차량이 정지 상태일 때만, 제1 신호를 출력한다. 이때, 타 ECU(20)는 차량 네트워크로부터 차량 속도를 확인할 수 있다. 이로써, 본 발명에서는 차량 주행중에는 스타트/스톱 버튼이 조작되어도, 제1 신호를 출력하지 않아 차량이 갑작스럽게 정지되어 더 큰 사고로 이어지는 것을 방지할 수 있다.
타 ECU(20)는 차량 시동 온 상태에서 동작하는 차량 전장품의 ECU일 수 있다.
RS 래치 회로(140)는 판별부(130)로부터 동작신호를 입력받으면, 리셋 신호인 로우 레벨의 신호를 출력한다. 즉, RS 래치 회로(140)의 리셋 단자는 판별부(130)의 동작신호를 입력받는다. 이때, RS 래치 회로(140)가 불능 상태에 빠지지 않도록 RS 래치 회로(140)의 프리셋(Preset) 단자는 로우 레벨에 있다.
구동부(150)는 RS 래치 회로(140)로부터 로우 레벨의 신호를 전달받으면, 제1 릴레이(30)를 개방시키는 신호를 출력하여 제1 릴레이(30)를 개방시킨다. 여기서, 제1 릴레이(30)는 단락시에 차량 시동 온 시에 동작하는 전장품에 전원(IGN1)을 공급하는 이그니션 온 릴레이일 수 있다. 예컨대, 구동부(150)는 디지털 입력 신호의 레벨에 대응하여 제1 릴레이(30)의 개방 또는 단락을 제어하기 위한 전기적인 신호를 출력하는 HD Driver(High Side Diver)일 수 있다.
상세하게는, 구동부(150)는 메인 MCU(120)의 정상동작 상태에서 차량 시동 온 시에 RS 래치 회로(140)로부터 하이 레벨의 신호를 입력받는 경우, 제1 릴레이(30)에 제1 릴레이(30)를 단락시키는 신호를 공급한다. 그러다가, 판별부(130)의 구동신호에 대응하여 RS 래치 회로(140)로부터 로우 레벨의 신호를 입력받으면, 제1 릴레이(30)에 제1 릴레이(30)를 개방시키는 신호를 공급한다.
예컨대, 구동부(150)는 입력에 대응하여 증폭한 신호를 이용하여 제1 릴레이(30)를 제어하는 FET일 수 있다.
전술한 예에서는, 판별부(130)의 출력이 RS 래치 회로(140)를 거쳐 구동부(150)에 전달되는 경우를 예로 들어 설명하였다. 하지만, 판별부(130)가 시동 온 시에는 제1 릴레이(30)를 단락시키고, 시동 오프 시에는 제1 릴레이(30)를 개방시킬 수 있다면, RS 래치 회로(140) 및 구동부(150) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 스마트키 시스템에 메인 MCU의 고장을 대비하던 서브 MCU의 기능을 차량의 다른 전장품의 ECU로 대신할 수 있어, 스마트키 시스템의 구성을 단순화할 수 있고, 원가를 절감할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 방법에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 타 ECU(20)는 기설정된 주기에 도래하는지를 확인한다(S210).
타 ECU(20)는 기설정된 주기이면, 메인 MCU(120)로부터의 상태정보가 수신되는지를 확인한다(S220).
타 ECU(20)는 기설정된 주기로부터 일정시간이 지날 때까지 메인 MCU(120)로부터의 상태정보가 수신되는지를 확인한다(S230). 여기서, 일정시간은 차량 네트워크의 네트워크 부하로 인한 지연시간 이상인 것이 좋다.
기설정된 주기로부터 일정시간 지날 때까지 메인 MCU(120)로부터의 상태정보가 수신되지 않으면, 타 ECU(20)는 메인 MCU(120)의 고장상태라고 판단한다(S240).
타 ECU(20)는 메인 MCU(120)의 고장상태이면, 차량의 정지상태인지를 확인한다(S250). 타 ECU(20)는 메인 MCU(120)의 고장상태에서도 차량의 정지상태가 아니면, 제1 신호를 출력하지 않는다. 이는 차량 주행중 스타트/스톱 버튼의 조작에 의해 차량이 갑작스럽게 정지되는 것을 방지하기 위함이다.
차량의 정지상태이면, 타 ECU(20)는 메인 MCU(120)의 고장을 알리는 제1 신호를 출력한다(S260).
이와 같이, 본 발명의 실시예는 스마트키 시스템에 메인 MCU의 고장을 대비하던 서브 MCU의 기능을 차량의 다른 전장품의 ECU로 대신할 수 있어, 스마트키 시스템의 구성을 단순화할 수 있고, 원가를 절감할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 방법에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상시동 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 비상시동 제어 장치(10)는 기설정된 주기에 도래하는지를 확인한다(S310).
비상시동 제어 장치(10)는 기설정된 주기에 도래하면, 상태정보를 송신한다(S320). (S310) 및 (S320)단계는 메인 MCU(120)에 의해 수행될 수 있다.
비상시동 제어 장치(10)는 제1 신호 및 스톱 신호가 인가되는지를 확인한다(S330). 여기서, 제1 신호는 타 ECU(20)로부터 송신된 메인 MCU(120)의 고장상태를 알리는 신호이며, 스톱 신호는 스타트/스톱 버튼의 조작에 따른 시동 오프를 요청하는 신호일 수 있다.
제1 신호 및 상기 스톱 신호가 인가되면, 비상시동 제어 장치(10)는 단락시에 차량 시동 온 시 동작하는 전장품에 전원을 공급하는 제1 릴레이를 개방시킨다(S340).
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 차량 네트워크 통신을 지원하는 통신부;
    스마트키 기능을 제어하며, 주기적으로 상기 통신부를 통해 타 ECU로 상태정보를 송신하는 메인 MCU;
    상기 타 ECU가 상기 메인 MCU의 고장을 확인함에 따라 출력한 제1 신호 및 차량의 시동 오프를 지시하는 스톱 신호가 인가되면, 동작신호를 출력하는 판별부; 및
    상기 동작신호에 대응하여, 단락시에 시동 온 시 동작하는 차량 전장품에 전원을 공급하는 제1 릴레이를 개방시키는 구동부
    를 포함하는 비상시동 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 타 ECU는,
    기설정된 주기에 상기 메인 MCU로부터 상태정보를 수신하지 못하면, 상기 메인 MCU에 고장이 발생하였다고 판단하여 상기 제1 신호를 출력하는 것인 비상시동 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 타 ECU는,
    차량 속도를 확인하고 상기 차량이 주행중이면, 상기 메인 MCU의 고장이 발생하여도, 상기 제1 신호를 출력하지 않는 것인 비상시동 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 타 ECU는,
    상기 기설정된 주기에서 기설정된 일정시간 경과하는 동안 대기하여도, 상기 상태정보를 수신하지 못하면, 상기 메인 MCU에 고장이 발생하였다고 판단하는 것인 비상시동 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 타 ECU의 상기 제1 신호를 출력하는 일 출력단은,
    상기 제1 신호를 입력받는 상기 메인 MCU의 일 일력단과 하드 와이어(Hard Wire)로 연결된 것인 비상시동 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 구동부가 상기 동작신호를 출력하지 않은 상태에서,
    상기 제1 릴레이는, 단락되는 것인 비상시동 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 판별부는,
    상기 제1 신호 및 상기 스타트/스톱 버튼의 조작에 따른 신호를 입력받으면, 하이(High) 신호를 출력하는 엔드 게이트; 및
    상기 하이 신호를 리셋 단자에 공급받아, 리셋 신호인 상기 동작신호를 출력하는 RS 래치 회로
    를 포함하는 비상시동 제어 장치.
  8. 메인 MCU를 포함하는 일 ECU 및 차량 네트워크를 통해 상기 일 ECU와 연결되며 상기 메인 MCU와 주기적으로 통신하는 타 ECU에 의한 비상시동 제어 방법으로서,
    상기 타 ECU가 상기 메인 MCU의 고장을 확인함에 따라 송신한 제1 신호를 입력받는 단계;
    상기 제1 신호가 인가되면, 시동 오프를 지시하는 스톱 신호가 인가되는지를 확인하는 단계; 및
    상기 제1 신호 및 상기 스톱 신호가 인가되면, 단락시에 차량 시동 온 시 동작하는 전장품에 전원을 공급하는 제1 릴레이를 개방시키는 단계
    를 포함하는 비상시동 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 타 ECU가, 기설정된 주기에 상기 메인 MCU와 통신 불가하면, 상기 메인 MCU에 고장이 발생하였다고 판단하여 상기 제1 신호를 출력하는 단계
    를 포함하는 비상시동 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 신호를 출력하는 단계는,
    차량 속도를 확인하고 상기 차량이 주행중이면, 상기 메인 MCU의 고장이 발생하여도, 상기 제1 신호를 출력하지 않는 단계
    를 포함하는 것인 비상시동 제어 방법.
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