KR20170054014A - 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 암전류를 효율적으로 차단할 수 있는 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전원 관리 장치는 운전자의 하차시 동작하는 제 1 기능에 대응되는 제 1 데이터, 조수석 상으로 감지되는 중량에 대응되는 제 2 데이터 및 차량의 움직임을 통해 탑승자 잔존 여부를 감지하기 위한 제 3 데이터를 수신하는 통신 모듈; 상기 제 1 데이터, 상기 제 2 데이터 및 상기 제 3 데이터를 이용하여 상기 차량에 탑승자가 없다고 판단된 경우, 상기 통신 모듈을 통해 스마트 키의 위치에 대응되는 제 4 데이터를 수신하고, 상기 제 4 데이터가 일정 거리 내에서 상기 스마트 키가 감지되지 않음을 지시하는 경우 암전류 차단을 위한 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 신호에 따라 배터리 전력의 차량 내 부하로의 전달을 차단하는 전력 차단 수단을 포함할 수 있다.

Description

차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법{APPARATUS FOR MANAGING POWER OF VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 암전류를 효율적으로 차단할 수 있는 차량용 전원 관리 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 각종 전기장치에 공급되는 전원으로부터 회로를 보호하기 위한 퓨즈가 구비된 퓨즈박스가 장착된다. 그런데, 최근에는 일반적인 퓨즈박스 기능과 더불어, 각종 릴레이 회로 및 일부 전기장치의 작동시간을 제어할 수 있도록 마이크로컨트롤러(마이컴)를 내장한 다기능을 가진 퓨즈박스인 스마트 정션박스(SJB;Smart Junction Box)가 많이 사용되는 추세이다.
도 1은 일반적인 스마트 정션박스 구조의 일례를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 스마트 정션박스(100)는 배터리(210)로부터 공급되는 전원을 통신 유닛(220)을 통해 수신된 제어 신호와 차량 스위치(230)의 상태에 근거하여 릴레이를 동작시키는 방식으로 차량 내 각종 부하에 전원을 공급하거나 차단하도록 제어하는 마이컴(110)을 포함한다. 또한, 스마트 정션박스(100)에는 일반적으로 차량 제조 후 고객 인도시 온(on) 되는 퓨즈 스위치(120)가 구비되어, 퓨즈 스위치(120)의 상태에 따라 마이컴(120)은 차량에 공급되는 전원을 서로 다른 방식으로 제어할 수 있다. 이를 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 일반적인 스마트 정션박스에서 차량 전원을 관리하는 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 외부 스위치 입력이 발생하거나 CAN(Controller Area Network) 통신이 활성화됨에 따라 스마트 정션박스는 차량 내 각종 부하 계통에 전원을 공급할 수 있다(S201). 전원 공급이 시작된 후 슬립 모드 진입 조건(예를 들어, 바디 CAN 통신이 슬립 모드로 진입 등)이 만족되면(S202), 스마트 정션 박스는 슬립 모드에 진입하여(S203) 암전류 차단을 위해 동작을 수행할 수 있다.
암전류 차단을 위한 동작은 퓨즈 스위치 상태에 따라 상이할 수 있다(S204). 구체적으로, 고객에 인도될 때 퓨즈 스위치가 켜진 경우에는 타이머가 시작되어 소정 시간(예를 들어, 20분)이 경과된 경우(S205) 램프 부하가 먼저 차단되고(S206), 더 오랜 시간(예를 들어, 12시간)이 경과되면(S207) 바디 전장 부하가 차단될 수 있다(S208). 바디 전장 부하까지 차단되면 마이컴이 파워 오프되며(S209), 기 설정된 해제 조건이 만족될 때까지 해당 상태가 유지된다(S210). 여기서 타이머가 시작된 후 스마트 키 등 리모컨을 통해 잠금 신호가 수신되는 경우에는 더 짧은 시간(예를 들어, 5초)이 경과된 후 부하 차단이 시작될 수도 있다. 또한, 기 설정된 해제 조건은 외부 스위치 입력의 변화 및/또는 CAN 통신 활성화 등이 될 수 있다.
한편, 퓨즈 스위치 상태가 오프인 경우에는 타이머가 시작된지 소정 시간(예를 들어, 5분)이 경과되면(S211), 모든 부하가 한 번에 차단될 수도 있다(S222).
그런데, 상술한 스마트 정션박스가 적용되는 경우, 고객 인도 후(즉, 퓨즈 스위치가 켜진 상태) 타이머가 작동하여 최소 5분, 최장 12시간이 지나서야 암전류 차단 기능이 동작하기 때문에 해당 시간 동안 차량에 탑승자가 없더라도 지속적인 암전류가 발생하는 문제가 있어 왔다.
본 발명은 보다 효율적으로 암전류를 차단할 수 있는 전원 관리 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 차량에 승객이 남아 있는지 여부를 확인하여 승객이 없다고 판단된 경우 신속히 암전류 발생을 차단할 수 있는 전원 관리 장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전원 관리 장치의 제어방법은, 운전자의 하차시 동작하는 제 1 기능에 대응되는 제 1 데이터를 수신하는 단계; 조수석 상으로 감지되는 중량에 대응되는 제 2 데이터를 수신하는 단계; 차량의 움직임을 통해 탑승자 잔존 여부를 감지하기 위한 제 3 데이터를 수신하는 단계; 상기 제 1 데이터, 상기 제 2 데이터 및 상기 제 3 데이터를 이용하여 상기 차량에 탑승자가 없다고 판단된 경우, 스마트 키의 위치에 대응되는 제 4 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 제 4 데이터가 일정 거리 내에서 상기 스마트 키가 감지되지 않음을 지시하는 경우 암전류 차단 기능을 동작시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 전원 관리 장치는 운전자의 하차시 동작하는 제 1 기능에 대응되는 제 1 데이터, 조수석 상으로 감지되는 중량에 대응되는 제 2 데이터 및 차량의 움직임을 통해 탑승자 잔존 여부를 감지하기 위한 제 3 데이터를 수신하는 통신 모듈; 상기 제 1 데이터, 상기 제 2 데이터 및 상기 제 3 데이터를 이용하여 상기 차량에 탑승자가 없다고 판단된 경우, 상기 통신 모듈을 통해 스마트 키의 위치에 대응되는 제 4 데이터를 수신하고, 상기 제 4 데이터가 일정 거리 내에서 상기 스마트 키가 감지되지 않음을 지시하는 경우 암전류 차단을 위한 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 신호에 따라 배터리 전력의 차량 내 부하로의 전달을 차단하는 전력 차단 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
차량의 암전류가 효율적으로 차단되어 불필요한 배터리 소모를 방지할 수 있다.
특히, 차량 센서와 CAN 데이터를 이용하여 탑승자 잔존 여부가 판단되어 보다 정확하고 신속하게 암전류 차단이 수행될 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 스마트 정션박스 구조의 일례를 나타낸다.
도 2는 일반적인 스마트 정션박스에서 차량 전원을 관리하는 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승객의 잔존 유무 판단에 적용될 수 있는 센서 및 제어기의 일례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에서 탑승객 잔존 여부를 판단하여 전원 관리가 수행되는 과정의 일례를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 차량의 전원 관리 장치에서 차량에 탑승객이 있는지 여부를 판단하고, 승객이 없는 것으로 판단된 경우 암전류 차단 기능이 동작하도록 할 것을 제안한다.
본 명세서에서는 편의상 차량의 전원 관리 장치는 스마트 정션 박스인 것으로 가정한다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 다른 제어기에서 탑승객의 잔존 유무를 판단한 후 스마트 정션 박스에 암전류 차단 기능을 수행할 것을 지시하는 형태로 구현될 수도 있음은 물론이다.
또한 본 실시예의 일 양상에 의하면, 탑승객의 잔존 유무는 차량의 각종 센서가 감지한 정보 및 CAN 데이터를 이용해서 판단될 수 있다. 이를 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승객의 잔존 유무 판단에 적용될 수 있는 센서 및 제어기의 일례를 나타낸다.
운전석 문이 열리면, 운전석 도어 모듈(DDM)이 문의 상태가 닫힘(close)에서 열림(open)으로 변경됨을 인지하여 인터럽트 신호를 발생시키면, 통합 메모리 시스템(310, IMS: Intergrated Memory System)을 이용한 이지 억세스(자동 시트 위치 조절) 기능이 동작한다. 본 기능의 동작은 바디 제어기(310, BCM: Body Control Module)를 통해 스마트 정션 박스로 통지될 수 있다.
조수석 승객의 유무는 조수석 시트의 무게 센서(350, WCS: Weight Classification System)를 통해 감지될 수 있으며, 그 감지 결과는 에어백 제어기360, ACU: Airbag Control Unit)를 통해 스마트 정션 박스로 통지될 수 있다.
또한, 차량 내 다른 탑승객의 유무는 타이어 압력의 변동 유무를 통해서도 감지될 수 있다. 타이어 압력에 대한 정보는 각 타이어에 내장된 타이어 압력 센서에 의해 감지되고, 타이어 압력 제어기(370, TPMS)가 CAN 데이터를 통해 전송할 수 있다.
마지막으로, 운전자가 차량을 완전히 떠났는지 여부는 스마트 키 제어기(330, SMK)가 스마트 키(380)를 소정 거리 내에서 감지할 수 있는지 여부로 알 수 있다.
도 3에서 스마트 기 제어기(330)와 바디 제어기(320)는 바디 캔(B-CAN) 통신을 통해 연결되며, 에어백 제어기(360)와 타이어 압력 제어기(370)는 샤시 캔(C-CAN) 통신을 통해 연결되며, 바디 캔과 샤시 캔은 ICU(Integrated Control Unit, 340)를 통해 서로 연결될 수 있다.
도 3을 참조하여 전술한 탑승객 탐지 수단을 이용한 탑승객 탐지 과정을 순서도로 설명하면 도 4와 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에서 탑승객 잔존 여부를 판단하여 전원 관리가 수행되는 과정의 일례를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 먼저 운전자가 시동을 끄면서 키박스 상태가 이그니션 오프(IG OFF) 상태가 된다(S410). 그에 따라 본 실시예에 따른 탑승객 잔존 여부 감지가 시작될 수 있다. 탑승객 감지의 순서는 운전자, 조수석 탑승자를 거쳐 나머지 탑승객의 잔존 여부를 감지하는 순서로 수행될 수 있다.
운전석 도어 모듈(DDM)에서 운전석 도어 오픈이 감지되면(S420) IMS를 이용한 이지 억세스가 동작하며(S430), 이는 BCM이 전송하는 CAN 데이터를 통해 스마트 정션 박스가 인지할 수 있다.
또한, 조수석의 무게 센서(WCS)의 감지값에 따른 CAN 데이터를 에어백 제어기(ACU)가 전송하게 되며, 스마트 정션 박스는 이를 이용하여 조수석 승객의 잔존 여부를 판단할 수 있다(S440).
아울러, 타이어 압력 변화에 대한 정보는 TPMS가 전송하는 CAN 데이터를 통해 스마트 정션 박스에 획득될 수 있으며, 소정 시간(예를 들어, 40초) 내 타이어 압력 변화가 없는 경우 스마트 정션 박스는 차량 내 잔존 탑승객이 없는 것으로 판단할 수 있다.
차량 내 잔존 탑승객이 없는 것으로 판단되면, 스마트키 제어기(SMK)는 스마트키의 위치를 감지하고 이에 대응되는 CAN 데이터를 전송하게 된다(S460). 스마트 정션 박스는 이러한 CAN 데이터를 이용하여 소정 거리 내 스마트키가 감지되지 않는 경우(S470), 운전자가 차량을 떠난 것으로 판단하고 암전류 차단 기능을 동작시킬 수 있다(S480).
상술한 과정에서 S420~S430, S440, S450의 각 단계는 반드시 도 4에 도시된 순서대로 수행되어야 하는 것은 아니고, 일부 과정의 순서가 바뀔 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있음은 물론이다. 또한, 상술한 과정은 전술한 도 2의 일반적인 암전류 차단 절차와는 별도로, 또는 그와 병행하여 함께 수행될 수 있다. 물론, 하드웨어적 구현에 있어서는 도 1의 하드웨어 구성이 그대로 사용되되, 제어부(즉, 마이컴)에 도 4의 순서도에 따른 로직이 추가되는 방식으로 가능하다.
따라서, 본 실시예에 따른 스마트 정션 박스는, 적어도 승객 잔존 여부 및 스마트키의 근접 존재 여부를 판단할 수 있는 CAN 데이터를 수신하기 위한 통신 모듈, 도 4의 로직에 따른 제어를 수행하기 위한 제어부(마이컴) 및 제어부의 제어 신호에 따라 차량의 각종 부하에 공급되는 전력을 차단할 수 있는 전자제어 스위치나 릴레이 등의 전원 차단 수단을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 차량용 전원 관리 장치의 제어방법에 있어서,
    운전자의 하차시 동작하는 제 1 기능에 대응되는 제 1 데이터를 수신하는 단계;
    조수석 상으로 감지되는 중량에 대응되는 제 2 데이터를 수신하는 단계;
    차량의 움직임을 통해 탑승자 잔존 여부를 감지하기 위한 제 3 데이터를 수신하는 단계;
    상기 제 1 데이터, 상기 제 2 데이터 및 상기 제 3 데이터를 이용하여 상기 차량에 탑승자가 없다고 판단된 경우, 스마트 키의 위치에 대응되는 제 4 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 제 4 데이터가 일정 거리 내에서 상기 스마트 키가 감지되지 않음을 지시하는 경우 암전류 차단 기능을 동작시키는 단계를 포함하는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 내지 상기 제 4 데이터는 CAN(Controller Area Network) 데이터인, 전원 관리 장치의 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 기능은 운전석 시트를 소정 위치로 이동 시키는 이지 억세스(easy access) 기능을 포함하는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 데이터는 바디 제어기(BCM)로부터 전송되는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 데이터는,
    조수석 시트의 무게 센서가 감지한 중량에 대응되되, 에어백 제어기(ACU)로부터 전송되는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3 데이터는,
    타이어 압력 센서가 감지한 공기압 정보에 대응되되, 타이어 압력 관리 시스템(TPMS)로부터 전송되는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 4 데이터는,
    스마트키 제어기(SMK)로부터 전송되는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 관리 장치는, 스마트 정션 박스를 포함하는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 4 데이터를 수신하는 단계는,
    상기 제 1 데이터가 상기 제 1 기능이 동작함을 지시하고, 상기 제 2 데이터가 상기 중량이 감지되지 않음을 지시하며, 일정 시간 동안 상기 제 3 데이터가 상기 차량에 움직임이 없음을 지시하는 경우 수행되는, 전원 관리 장치의 제어방법.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 전원 관리 장치의 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
  11. 차량용 전원 관리 장치에 있어서,
    운전자의 하차시 동작하는 제 1 기능에 대응되는 제 1 데이터, 조수석 상으로 감지되는 중량에 대응되는 제 2 데이터 및 차량의 움직임을 통해 탑승자 잔존 여부를 감지하기 위한 제 3 데이터를 수신하는 통신 모듈;
    상기 제 1 데이터, 상기 제 2 데이터 및 상기 제 3 데이터를 이용하여 상기 차량에 탑승자가 없다고 판단된 경우, 상기 통신 모듈을 통해 스마트 키의 위치에 대응되는 제 4 데이터를 수신하고, 상기 제 4 데이터가 일정 거리 내에서 상기 스마트 키가 감지되지 않음을 지시하는 경우 암전류 차단을 위한 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 신호에 따라 배터리 전력의 차량 내 부하로의 전달을 차단하는 전력 차단 수단을 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 데이터 내지 상기 제 4 데이터는 CAN(Controller Area Network) 데이터인, 차량용 전원 관리 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 기능은 운전석 시트를 소정 위치로 이동 시키는 이지 억세스(easy access) 기능을 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 데이터는 바디 제어기(BCM)로부터 전송되는, 차량용 전원 관리 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2 데이터는,
    조수석 시트의 무게 센서가 감지한 중량에 대응되되, 에어백 제어기(ACU)로부터 전송되는, 차량용 전원 관리 장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 제 3 데이터는,
    타이어 압력 센서가 감지한 공기압 정보에 대응되되, 타이어 압력 관리 시스템(TPMS)로부터 전송되는, 차량용 전원 관리 장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 제 4 데이터는,
    스마트키 제어기(SMK)로부터 전송되는, 차량용 전원 관리 장치.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 전원 차단 수단은 릴레이를 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 데이터가 상기 제 1 기능이 동작함을 지시하고, 상기 제 2 데이터가 상기 중량이 감지되지 않음을 지시하며, 일정 시간 동안 상기 제 3 데이터가 상기 차량에 움직임이 없음을 지시하는 경우 상기 제 4 데이터가 일정 거리 내에서 상기 스마트 키가 감지되지 않음을 지시하는지 여부를 판단하는, 차량용 전원 관리 장치.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 전원 관리 장치는, 스마트 정션 박스를 포함하는, 차량용 전원 관리 장치.
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KR20200003513A (ko) * 2018-07-02 2020-01-10 현대자동차주식회사 암전류 차단 장치, 이를 포함하는 차량, 및 그 제어방법
KR20200057500A (ko) * 2018-11-16 2020-05-26 현대자동차주식회사 차량의 전원 분배 장치 및 그 제어 방법

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