KR20180018691A - 주로 차량에 사용되는 스타트/스톱 스위치 시스템 - Google Patents

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KR20180018691A
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라르스 이센베르그
토마스 스켑스트렘
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스카니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

본 발명은 중앙에 위치하는 버튼(2)을 포함하는 스타트/스톱 스위치(1)를 포함하며, 차량 내 전기 시스템과 엔진에 파워공급/제어를 위한 장치(1)에 관한 것이다. 본 발명은 실질적으로 원형으로 회전 가능한 아우터 링(3)이 제공된 스타트/스톱 스위치(1)에 의해 달성되며, 링(3)은 링(3)이 이동할 때 스타트/스톱 스위치(1) 내에 전자 신호(S)를 생성하도록 배치되어 있으며, 신호(S)는 파워 관리 유닛(11-14)을 포함하는 전자 시스템(5)을 직접적으로 또는 간접적으로 제어하여, 파워 관리 유닛들 중 적어도 하나(12, 13)는 차량 내에서 "R-시스템" 및 "15-시스템" 중 하나 또는 둘에 파워를 공급하며, 다른 하나(14)는 차량 엔진에 파워를 공급한다.

Description

주로 차량에 사용되는 스타트/스톱 스위치 시스템
본 발명은 차량의 엔진을 스타트/스톱시키고, 차량을 작동하기 위한 동력을 공급하는 조합 장치를 포함하는 스타트/스톱 스위치에 관한 것이다. 본 발명은 바람직하기로는 중대형 상업용/산업용 차량에 사용하기 위한 특히 키리스 스타트/스톱 스위치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 결합된 키리스 장치에 그러한 스타트/스톱 스위치가 제공된 차량을 커버한다.
엔진 시동 스위치는 예로부터 잘 알려져 있으며, 통상적으로 기계식 키가 사용되고 있다. 그러한 키는 분실의 위험이 있고, 잘못된 위치에 두거나 손상될 위험이 있다. 점점 많은 자동차 메이커들은 차량의 시동 시스템을 전자식 키 또는 "스타트 앤 고(start and go)" 시스템으로 불리는 완전한 키리스(keyless) 시스템으로 바꾸고 있다. 이는 차량이 출발 또는 정지하거나, 및/또는 파워를 공급 받을 때 시동 키 대신에 스타트 스위치가 사용된다는 것으로 의미한다.
키를 사용하는 이전 시스템에서, 먼저 키를 "라디오-위치"인 "R-위치"로 돌리고, 그런 다음 키를 "15-위치"로 더 돌리면 인스트루먼트 등뿐만 아니라 모든 차량 시스템에 파워가 공급되며, 그런 다음 키를 엔진 시동 위치인 "50-위치"까지 돌린다. 이 "50-위치"는 스프링 편위되어 있어서, 운전자가 키를 놓거나/해제하면 키는 "15-위치"로 자동으로 되돌아간다.
키리스 시스템에서, 중앙에 노브가 있는 스타트/스톱 스위치가 종종 사용된다. 이러한 경우에 나타나는 문제점은, 운전자가 차량 엔진을 시동하지 않고, 라디오만을 사용하고 싶다거나 일부 다른 "15-파워 인가" 기능을 사용하기만을 원할 때, 운전자가 차량의 스타트/스톱 스위치를 사용하여 쉽게 이러한 행동을 할 수 없다는 것이다. 현재 차량에서 이러한 파워 위치를 제어하는 데에 다양한 해법들이 사용되고 있다. 자동차 매뉴얼을 상세하게 읽지 않고서는, 특정 차에서 이러한 작업을 어떻게 수행하는 지를 알아내는 것은 어려운 일이다.
차량 내 컨트롤 수를 제한하여 운전자에게 컨트롤 위치가 논리적이게 하고 작동을 쉽게 하려는 소망이 있다. 생산과 기능의 작동을 용이하게 하기 위해 하나의 유닛 내에 여러 기능들을 결합시키는 것은 흔한 일이다. 이에 따라, 복수의 스위치들 또는 컨트롤들이 통합된 기능을 구비하는 것은 잘 알려져 있다.
US2005115757호는 차량을 잠금/잠금해제 하기 위한 핸들 락에 연결되어 있는 터닝 샤프트를 포함하는 키리스 엔진 시동 시스템을 기재하고 있다. 이 기구는 다양한 위치로 회전될 수 있으며, 이 기구에는 별개의 시동 노브가 제공되어 있다. 이 시스템은 노브를 위한 토크 제한 기구도 포함하고 있다.
US5977655호는 차량의 점화 스위치를 작동시키고 차량의 조향 락 기구를 작동시키기 위한 조향 락/점화 어셈블리용 락 액추에이터 어셈블리를 기재하고 있다. 노브는 승인 시스템에 의해 래치 장치에 승인을 제공할 때까지, 래치 장치에 의해 하우징 내에 유지된다. 승인이 수신되면, 래치 장치는 노브를 하우징으로부터 해제시켜, 조향 락 기구가 조향 샤프트를 해제시킬 수 있으며, 점화 스위치가 작동하여 차량을 시동시킬 수 있다.
US2010052845호는 차량용 도난 방지 시스템 특히 승인 코드를 전송하기 위한 휴대용 장치 또는 원격 제어장치를 포함하는 키리스 엔트리 또는 스마트 시동 시스템을 설명하고 있다. 이 시스템은 차량에 장착되어 있는 설비들이 작동될 수 있도록 예를 들어 도어가 잠기거나 잠김이 풀리게 제어하기 위해, 엔진이 시동 등이 될 수 있게 승인하기 위한 것이기도 하다. 예를 들어 엔진을 시동하기 위해 장치를 다양한 위치로 설정하기 위해, 노브가 회전될 수 있다.
현재 시장에는 차량을 쉽고 빠르게 작동시키거나 차량을 더 안전하게 하는 많은 다양하고 유사한 해법들이 존재한다. 그렇지만, "R-기능"과 "15-기능"과 같이 차량용의 다양한 파워 상태를 제어하기 위해 회전 부분이 통합되어 있는 스타트/스톱 스위치는 아직 출현하지 않고 있다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 해결하고, 운전자에 의해 소망하는 특정 작동 모드가 쉬우면서도 신속하게 활성화되는 방식으로 차량의 작동 모드를 수동으로 제어할 수 있는 제어 장치, 스타트/스톱 스위치를 제안/제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 여러 기능들의 활성화(activation)를 스타트/스톱 스위치와 같은 하나의 유닛 내에 결합시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 기능들을 활성화시키기 위해 외부 부분이 회전될 수 있는 스타트/스톱 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 스타트/스톱 유닛에 비해 공간을 덜 차지하며, 이에 따라 차량 내의 대시보드의 절감된 공간에 위치할 수 있는 스타트/스톱 스위치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 운전자에게는 기능적이고, 제조업자에게는 비용 효율적이며, 차량 제조 시에 설치가 간단한 스타트/스톱 스위치를 제공하는 것이다.
이들 목적 그리고 다른 목적들이 독립청구항 제1항의 특징부에 기재되어 있는 특징들에 의해 획정되는 장치에 의해, 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명은 중대형 상업용 차량들과 같이 모든 종류의 차량들에 사용하기 위한 것이다. 그러나 다른 유형의 차량에도 사용될 수 있으며, 심지어 운전자/사용자에 의해 한번의 수동 조작으로 활성화될 수 있으며, 단순, 신속하면서도 안정하게 조작되는 하나의 단일 제어 시스템 또는 장치에 여러 기능들을 결합시킬 필요가 있는 다른 산업 분야에서도 사용될 수 있다.
본 발명은 내부 중앙에 위치하는 버튼과 외부에서 회전 가능한 부분/링을 구비하며, 신호 생성 유닛을 포함하는 스타트/스톱 스위치를 포함한다. 스타트/스톱 스위치는 예컨대 차량 내에 위치하는 파워 관리 시스템에 전기적으로/전자적으로 연결되어 있다.
스타트/스톱 스위치의 외부 파트, 링이 전방 또는 후방(시계 방향 또는 반시계 방향)으로 회전하면, 신호 생성 유닛에서 전자 신호가 발생되며, 발생된 전자 신호가 예컨대 ECU인 전자 유닛으로 전송된다. 이 전자 유닛은 스타트/스톱 스위치에 통합될 수 있다. 그러나 전자 유닛은 별개의 유닛으로 구성되거나 차량 전기 시스템에 통합될 수도 있다. 이 전자 유닛에서, 신호에 기초하여 신호가 해석되어 수치(value)가 결정된다. 이 수치가 링이 회전/이동한 회전 각도를 지시한다. 사전에 결정된 특정 회전 각도는 링이 전방 또는 후방으로 "한 스텝" 이동한 것을 의미한다. 초기에 시스템이 "0-위치"에 설정되어 있는 경우, 전방으로의 한 스텝은 링이 "R-위치", "라디오-위치"로 이동한 것을 의미하며, 이는 운전자가 차량 엔진을 시동하지 않고서 라디오를 청취할 수 있게 된다는 것을 의미한다. 신호 수치가 그리고 각 회전 위치가 링이 두 단계인 "15-위치"에 도달한 것을 나타내는 경우, 이는 앞 유리 와이퍼, 운전실 내 인스트루먼트 등, 환기 팬 등과 같은 차량 내 전기 시스템들에 파워가 공급된다는 것을 의미한다. 링이 이 위치에서 남아 있는 경우, 스타트/스톱 스위치의 중앙에 있는 버튼을 눌러서 엔진에 파워를 공급하여 엔진이 시동될 수 있다. 중앙 버튼은 스프링 편향되어 있어서 운전자가 힘을 제거하면 비활성화 위치로 복귀하게 된다. 엔진은 물론 버튼이 다시 눌릴 때까지는 계속해서 작동한다. 엔진을 정지시키기 위해 중앙 버튼을 다시 한번 누르면, ECU는 이를 모든 시스템들이 꺼져야 하는 것으로 해석하며, 스타트/스톱 스위치의 링이 비활성화 된다. 스타트/스톱 스위치를 누르면 링의 기능이 무효로 된다. "R-위치" 또는 "15-위치"로 활성화시키기 위해서는 수동으로 링을 다시 회전시켜야 한다. 시스템이 "15-시스템"에 설정되어 있고, 운전자가 시스템을 "R-위치"로 복귀시키고자 하는 경우, 링은 후방으로(반시계 방향) 한 스텝 회전되어야 한다. 이는 전자 유닛에 "15-위치" 대신에 "R-위치"로 파워를 제공하는 기능으로 변화시키려는 신호를 생성하게 된다.
링의 이동에 기초하여, 전자 유닛이 궁극적으로 차량 내 다양한 파워 공급 유닛들을 제어하는 파워 관리 유닛의 기능을 제어하게 된다. 제1 파워 공급 유닛은 라디오로 공급되는 파워를 제어하고, 제2 파워 공급 유닛은 앞 유리 와이퍼, 인스트루먼트 등, 환기 팬 등과 같은 차량 내의 복수의 다른 전기 시스템에 공급되는 파워를 제어한다. 제3 파워 공급 유닛은 엔진으로 공급되는 파워를 제어하며, 이에 따라 스타트/스톱 스위치 내의 중앙 버튼을 누르면 엔진이 작동된다.
일 실시형태에서, 링을 회전시킬 때 링은 물리적으로 검출될 수 없는 단계를 구비한다. 다른 실시형태에서, 링은 그 링이 회전될 때 운전자가 느낄 수 있는 이격된 위치들로 회전될 수 있다.
운전자에 의해 쉽게 이해될 수 있는 기능을 부여하는 간단한 기술을 사용하는 단순한 해법이 본 발명에 의해 달성된다. 종래의 스타트/스톱 스위치가 조립되는 위치와 동일한 위치에 조립되기 때문에, 이 해법은 차량을 제작할 때에 매우 간단하게 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 특징들과 이점들이 아래에 기재되어 있는 본 발명의 상세한 설명과 첨부된 도면 그리고 다른 청구항들로부터 분명해질 것이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참고하여 바람직한 실시형태들을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른, 중앙에 위치하는 버튼과 회전 가능한 아우터 링을 구비하는 단순한 형태의 스타트/스톱 스위치의 평면도이다.
도 2는 입력 장치 및 전자 기능 유닛을 포함하는 본 발명에 따른 스타트/스톱 스위치의 개략적인 블록 다이어그램을 설명하는 도면이다.
본 발명은 적어도 두 개의 가동 부분을 구비하는 스타트/스톱 스위치 형태로 주로 차량에 배치되는 제어 장치에 관한 것이다. 두 개의 가동 부분 중 하나는 중앙에 위치하는 버튼이고 다른 하나는 회전 가능한 아우터 부분/링이다. 이는 바람직하기로는 차량 대시보드 위에 배치되어 사용되는 것이 바람직하며, 차량 엔진과 차량 성능 모드를 활성화시키는 데에 사용된다.
도 1은 중앙에 위치하며 실질적으로 원형인 버튼(2)과 그 버튼(2)을 둘러싸며 회전 가능한 아우터 링(3)을 구비하는, 간단한 제어 장치(1)인 스타트/스톱 스위치의 평면을 도시하고 있다. 중앙 버튼(2)은 제어 장치(1) 안쪽으로 눌려서 제1 전자 유닛(4)(도 2 참조)에 신호를 발생시킬 수 있다. 아우터 링(3)은 실질적으로 원형이며, 사전에 정해지거나 고정된 위치로 회전하지 않고 무단으로(endlessly) 회전될 수 있다. 이 아우터 링(3)이 회전할 때, 신호가 생성되어 전자 시스템(5)(도 2 참조)으로 전달된다. 제어 장치(1)와 제어 장치의 전자 유닛(4)에서 발생되는 신호들은 광전자 장치, 저항 경로, 소형 스위치 또는 유사 기술(도시하지 않음)을 사용하는 공지의 방식으로 생성될 수 있다. 운전자가 제어 장치(1)를 작동할 때, 다른 위치들(6, 7)이 점등될 수 있다. "R-위치"인 제1 위치(6)는 아우터 링(3)을 시계 방향으로 조그만 돌리면 활성화되어 먼저 점등될 수 있고, 다음 단계로 아우터 링(3)을 조금 더 시계 방향으로 돌리면 "R-위치(6)"와 제2 위치인 "15-위치(7)"가 활성화되고, 이들 두 위치들(6, 7)이 활성화 되어 동시에 점등될 수 있다.
아우터 링(3)이 "15-위치"로 이동하면, 앞 유리 와이퍼, 운전실 내 인스트루먼트 램프들, 환기 팬 등(도시하지 않음) 같은 차량 내 전기 시스템에 동력이 인가되며, 이 위치에서 중앙 버튼(2)을 누르면 엔진(도시하지 않음)에 동력이 인가되어 출발할 수 있다. 중앙 버튼(2)은 스프링 백 기능이 있어서 운전자가 버튼(2)에 가한 힘을 제거하면 활성화 되지 않은 외부 위치로 되돌아오게 된다. 버튼(2)이 다시 눌려질 때까지는 엔진은 물론 계속해서 작동한다.
도 2는 본 발명에 따른 장치/시스템인 스타트/스톱 스위치(1)와 전자 시스템(5)의 개략적인 블록 다이어그램을 도시하는 도면이다. 스타트/스톱 스위치(1)는 대시보드(8) 위에 설치되는 것이 바람직하며, 스타트/스톱 스위치(1)에는 버튼(2)과 링(3)을 포함하는 외부 파트 및 내부 파트(9)가 제공되어 있다. 전술한 바와 같이 외부 파트는 중앙에 위치하며 실질적으로 원형인 버튼(2)과 그 버튼(2)을 둘러싸며 회전 가능한 아우터 링(3)을 포함한다. 스타트/스톱 스위치(1)의 내부 파트(9)는 대시보드(8) 뒤에 위치하는 것이 바람직하며, 이미 공지되어 있는 제1 신호를 발생하는 전자 유닛(4)을 포함한다. 전자 유닛(4)은 예컨대 공지의 기술인 광전자 부품들에 의해 신호(S)를 발생하도록 배치되어 있다. 신호(S)는 바람직하기로는 펄스를 포함한다.
스타트/스톱 스위치(1)의 링(3)이 앞으로 또는 뒤로(시계 방향 또는 반시계 방향) 회전하면, 전자 유닛(4) 내에 전자 신호가 생성되며, 발생된 전자 신호는 예컨대 ECU인 제2 전자 유닛(10)으로 전달된다. 전자 유닛(10)은 스타트/스톱 스위치(1)에 통합되거나, 또는 별개의 유닛을 구성할 수도 있고 차량 컴퓨터 시스템(도시하지 않음)에 통합될 수 있다. 이 전자 유닛(10)에서 신호가 번역되고, 그 신호에 기초하여 수치가 결정된다.
아우터 링(3)의 기구적 이동에 기초하여, 제1 전자 유닛(4)이 파워 관리 제어 유닛(11)을 포함하는 차량 내 전자 시스템(5)으로 신호를 송신하며, 궁극적으로 차량 내 다양한 파워 공급 유닛들(12-14)을 제어하게 된다. 제1 파워 공급 유닛(12)은 "R-위치"에서 라디오에 공급되는 파워를 제어하도록 배치되어 있고, 제2 파워 공급 유닛(13)은 "15-위치"에서 앞 유리 와이퍼, 운전실 내 인스트루먼트 램프들, 환기 팬 등(도시하지 않음) 같은 차량 내 복수의 다른 전기 시스템에 공급되는 파워를 제어하도록 배치되어 있다. 제3 파워 공급 유닛(14)은 엔진(도시하지 않음)으로 가는 파워를 제어하도록 배치되어 있으며, 이에 따라 스타트/스톱 스위치(1)의 중앙 버튼(2)을 누르면 작동된다. 제3 파워 공급 유닛(14)은 제어 신호를 스타트 릴레이(15)로 송신할 수 있다. 스타트 릴레이(15)는 스타터 모터(16)로 가는 대량의 전류를 제어하도록 배치되어 있다.
전술한 사항들은 주로 본 발명을 용이하게 이해하도록 하기 위한 것이다. 그러나, 본 발명이 개시되어 있는 실시형태들로 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자라면 특허청구범위에 규정되어 있는 바와 같이 본 발명의 기본 사상에서 벗어나지 않고 본 발명의 범위 내에서 많은 변형을 가할 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 중앙에 위치하는 버튼(2)을 포함하는 스타트/스톱 스위치를 포함하여, 차량 내 전기 시스템과 엔진에 동력공급/제어하는 장치로,
    - 스타트/스톱 스위치(1)에는 실질적으로 원형이며 회전 가능한 아우터 링(3)이 제공되어 있고,
    - 상기 링(3)은, 링이 이동할 때 스타트/스톱 스위치(1) 내에서 전기 신호(S)를 발생시키도록 배치되어 있으며,
    - 상기 신호(S)는 차량의 다양한 파워 공급 유닛들(12, 13, 14)에 파워를 공급하도록 배치되어 있는 파워 관리 유닛(11)을 포함하는 전자 시스템(5)을 직접적으로 또는 간접적으로 제어하도록 배치되어 있으며, 제3 파워 공급 유닛(14)은 중앙에 위치하는 버튼(2)을 누름으로써 차량 엔진에 공급되는 파워를 제어하도록 배치되어 있는 장치에 있어서,
    상기 신호(S)는, 링이 이동할 때 회전 각도를 나타내도록 배치되어 있고, 상기 신호(S)가 특정의 사전에 결정된 회전 각도를 나타낼 때 "R-시스템"에서 라디오로 공급되는 파워를 제어하도록 배치되어 있는 제2 파워 공급 유닛(12)에 파워를 공급하도록 배치되어 있고, 상기 신호(S)가 다른 특정의 사전에 결정된 회전 각도를 나타낼 때 "15-시스템"에서 차량 내 적어도 하나의 다른 전기 시스템으로 공급되는 파워를 제어하도록 배치되어 있는 제2 파워 공급 유닛(13)에 파워를 공급하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링(3)은 무단 방식으로 회전하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    링(3)은 양 방향으로 회전할 수 있도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    스타트/스톱 스위치(1)에서 나와 궁극적으로 파워 관리 유닛(11)을 제어하는 신호를 검토하도록 전자 유닛(10)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    전자 유닛(10)이 차량의 ECU인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    버튼(2)이 스프링 편향되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    제3 파워 공급 유닛(4)과 스타터 릴레이(15)에 의해 엔진으로 가는 파워가 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    링(3)이 이동할 때 바람직하기로는 스타트/스톱 스위치(1) 내부에 위치하는 전자 유닛(4)이 신호(S)를 발생시키도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    전자 유닛(4)이 광전자 부품에 의해 신호(S)를 발생시키도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 선행 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    신호(S)가 펄스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 차량으로, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 스타트/스톱 스위치(1)가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.
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