KR20180020605A - 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치 및 그 방법 - Google Patents

차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

차량의 정비를 위해 제공되는 차량내 OBD2 커넥터의 배터리 상시전원을 이용하여 유사 액세서리 전원을 생성함으로써, 배터리 상시전원 및 액세서리 전원을 동시 필요로 하는 단말기의 설치 시 간단히 OBD2 커넥터 연결만으로 단말기를 설치할 수 있도록 한 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치에 관한 것으로서, 차량진단커넥터와 접속하는 커넥터 접속부로 입력받은 배터리 상시전원에 포함된 노이즈 및 서지를 제거하고, 배터리 상시전원을 복수의 전원으로 변환하여 공급해주는 전원부, 차량의 주행 속도변화(X축, Y축) 및 상하 진동(Z축)으로 인한 가속도 값을 검출 및 출력하고, 검출된 가속도 값을 사용하여 이벤트 신호를 출력하는 가속도 센서부, 가속도 값 또는 이벤트 신호에 따른 차량의 주행 유무 판단에 따라 유사 액세서리 전원 생성부의 구동 신호를 발생하는 메인 제어부, 구동 신호에 따라 유사 액세서리 전원 발생 시 공급되는 배터리 상시전원을 스위칭하여 유사 액세서리 전원을 생성하는 유사 액세서리 전원 생성부를 포함하여, 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치를 구현한다.

Description

차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치 및 그 방법{Similar accessory power generation apparatus using a battery regular power and acceleration sensor of the vehicle diagnostic connector and method thereof}
본 발명은 차량진단(OBD2(On Board Diagnostics))커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 차량의 정비를 위해 제공되는 차량 내 OBD2 커넥터의 배터리 상시전원을 이용하여 유사 액세서리 전원을 생성함으로써, 배터리 상시전원 및 액세서리 전원을 동시 필요로 하는 단말기의 설치 시 간단히 OBD2 커넥터 연결만으로 단말기를 설치할 수 있도록 한 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치에 관한 것이다.
상기에서 유사 액세서리전원은 차량의 액세서리(ACC) 전원과 기능이 유사한 전원으로서, 차량 액세서리 전원과 구분하기 위해 명명한 것이다.
일반적으로, 배터리 상시전원 및 액세서리(ACC) 전원을 동시에 필요로 하는 단말기(예를 들어, 차량용 영상 블랙박스 등)를 차량에 설치할 경우, 차량 내에서 제공되는 시가 잭은 액세서리 전원만을 제공하기 때문에 퓨즈박스 등과 같은 곳에서 배터리 상시전원 및 액세서리 전원을 연결하는 별도의 배선작업을 수행하여 단말기를 차량에 설치한다.
그러나 상기와 같은 차량 내부 배선의 추가 또는 수정 작업은 큰 비용이 소요되고, 차량 판매 후 시장, 소위 애프터 마켓(After Market)에서 이루어지는 것이 일반적이므로, 차량 내부의 배선 설계시 고려되지 아니하였던 배선을 추가 또는 수정하게 되어, 차량의 고장이나 배선 단락으로 인한 화재의 위험을 증가하게 하는 원인을 제공하는 문제점을 유발하였다.
따라서 안전하면서도 편리하게 차량의 전원을 이용하려는 노력이 연구되고 있으며, 그 중 차량의 고장진단 및 정비를 위해 마련된 차량진단커넥터(OBD2)를 활용하려는 연구가 진행되고 있다.
여기서 차량진단커넥터(OBD2)는 기본적으로 배터리 상시전원만이 제공되며, 이로 인하여 단말기 설치 시 배선작업 없이 진단커넥터 연결만으로 단말기를 설치하는 것은 불가능하다. 도 1은 일반적인 차량에 설치된 차량진단커넥터(OBD2)(10)의 설치 위치 및 형태를 도시한 것이다. 16핀으로 이루어지며, 접지단자, 배터리 상시전원 단자 등을 포함한다.
하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 3> 에는 차량진단커넥터를 활용하기 위한 종래기술들이다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 OBD-II에 상시 연결되어있는 배터리 전원 핀을 통해 시동을 감지하도록 함으로써, 차량 내의 와이어에 직접 와이어링하는 기존의 시동감지방식에 비해 각종 노이즈의 유입을 원천 차단하도록 하여 차량의 고장 또는 이상 동작을 방지한다. 아울러 OBD-II 커넥터의 배터리 전원 핀으로부터 측정되는 배터리 전압 차이를 이용하여 시동 시작시점을 감지하도록 함으로써 통신개시 요청명령을 주기적으로 전송하여 통신 시작시점을 시동 시작시점으로 감지하는 기존의 방식에 비해 통신 프로그램 자원의 부하를 감소시키고 정확한 시동 시작시점을 감지하도록 하여 더욱 정확한 차량 정보를 제공한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 차량용 배터리로부터 전원을 공급받아 OBD 단말기 내부로 전달하는 커넥터, 상기 커넥터를 통해 전달된 전원의 공급을 단속하는 레귤레이터, 상기 OBD 단말기의 동작을 제어하는 MCU, 및 차량 내 센서들과 통신하는 통신모듈을 포함한다. 레귤레이터는 상기 커넥터를 통해 전달된 전원이 입력되면 제1 전원을 상기 MCU로 상시 공급하고, 기설정된 조건에 따라 상기 통신모듈로 공급되는 제2 전원을 단속한다.
또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 차량에 구비된 OBD-II 단자에 연결시키고, OBD-II 단자를 통해 차량의 현재 상태를 캔(CAN) 통신으로 입력받아 차량의 현재 상태에 따라 보조배터리의 충전 모드를 선택하고, 선택된 충전 모드에 따라 보조배터리가 충전되도록 한다. 이러한 구성을 통해 차량에 구비된 배터리를 통해 보조배터리를 충전하기 위해서 전문가가 아닌 운전자들도 단순하게 연결만 시킴으로써 차량용 보조배터리를 편리하게 충전할 수 있게 된다.
그러나 상기와 같은 종래기술들은 차량에 기본적으로 구비된 OBD2 커넥터를 이용하여 시동 시작시점을 감지하거나 보조배터리를 충전하거나 OBD2 단말기의 전원 제어는 할 수 있으나, OBD2 커넥터만을 이용하여 배터리 상시전원과 액세서리 전원을 동시로 필요로 하는 단말기의 설치는 불가능하다는 단점이 있다.
이러한 단점을 개선하기 위해서 본 발명자에 의해 출원인에 2016.02.25(출원일)자에 차량진단커넥터의 배터리 상시전원을 이용한 유사 액세서리 전원 발생장치를 특허출원하였다(특허출원번호, 10-2016-0022575호)(이하, "선출원"이라고 한다).
상기 선출원은 차량의 정비를 위해 제공되는 차량 내 OBD2 커넥터의 배터리 상시전원을 이용하여 유사 액세서리 전원을 생성하여, 배터리 상시전원 및 액세서리 전원을 동시에 필요로 하는 단말기를 차량에 설치할 경우 간단히 OBD2 커넥터 연결만으로, 단말기 설치를 구현할 수 있도록 도모해준다.
대한민국 공개특허 10-2011-0117341호(2011.10.27. 공개)(발명의 명칭: OBD-Ⅱ를 이용한 시동 감지 방법 및 장치) 대한민국 공개특허 10-2015-0121591호(2015.10.29. 공개)(발명의 명칭: OBD 단말기 및 그의 전원 제어 방법) 대한민국 등록특허 10-1492161호(2015.02.04. 등록)(발명의 명칭: 차량용 보조배터리 충전시스템 및 방법)
그러나 상기와 같은 종래기술들은 차량에 기본적으로 구비된 OBD2 커넥터를 이용하여 시동 시작시점을 감지하거나 보조배터리를 충전하거나 OBD2 단말기의 전원 제어는 가능 하나, OBD2 커넥터만을 이용하여 배터리 상시전원과 액세서리 전원을 동시로 필요로 하는 단말기의 설치는 불가능하다는 단점이 있다.
또한, 본 발명자에 의해 기출원된 선출원은 차량의 엔진 동작중 발생하는 노이즈를 이용하여 차량의 주행 여부를 판단하는 방식이므로, 차량의 엔진을 정지시킨 상태에서 운행하는 차량에 대해서는 적용하기 어려운 단점이 있다.
예컨대, 배터리와 엔진을 이용하는 하이브리드 자동차에서는 엔진이 정지 조건이고, 모터(배터리 사용) 주행 조건이면, 발생되는 노이즈가 급격히 감소하여 유사 액세서리 전원을 출력하는 것이 불가능하며, 모터만을 이용하는 전기 자동차일 경우 발생되는 노이즈가 미약하여 유사 액세서리 전원을 출력하는 것도 불가능한 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 차량의 정비를 위해 제공되는 차량내 OBD2 커넥터의 배터리 상시전원을 이용하여 유사 액세서리 전원을 생성함으로써, 배터리 상시전원 및 액세서리 전원을 동시 필요로 하는 단말기의 설치 시 간단히 OBD2 커넥터 연결만으로 단말기를 설치할 수 있도록 한 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치는 차량에 설치된 차량진단커넥터와 접속하는 커넥터 접속부; 상기 커넥터 접속부로 입력받은 배터리 상시전원에 포함된 노이즈 및 서지를 제거하고, 상기 배터리 상시전원을 복수의 전원으로 변환하여 공급해주는 전원부; 상기 전원부에서 공급되는 전원으로 구동하고, 차량의 주행 속도변화(X축, Y축) 및 상하 진동(Z축)으로 인한 가속도 값 검출 및 검출된 가속도 값을 사용하여 이벤트 신호를 출력하는 가속도 센서부; 상기 전원부에 의해 공급되는 전원으로 구동하며, 상기 가속도 센서부에 의해 검출되는 가속도 값 또는 이벤트 신호에 따른 차량의 주행 유무 판단에 따라 유사 액세서리 전원 생성부의 구동 신호를 발생하는 메인 제어부; 상기 메인 제어부에서 발생하는 구동 신호에 따라 유사 액세서리 전원 발생 여부가 결정되고, 유사 액세서리 전원 발생 시 상기 커넥터 접속부에서 공급되는 배터리 상시전원을 스위칭하여 유사 액세서리 전원을 생성하는 유사 액세서리 전원 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 커넥터 접속부는 상기 차량진단커넥터와 배터리 상시전원 단자 및 접지 단자를 접속하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 메인 제어부는 상기 가속도 센서부에 의해 검출되는 가속도 값 또는 검출된 가속도 값을 사용하여 발생되는 이벤트 신호로 차량 주행 조건이 검출되면 상기 유사 액세서리 전원 생성부의 구동을 위한 구동 신호를 발생하고, 상기 가속도 센서부에 의해 차량 주행조건이 검출되지 않으면 상기 유사 액세서리 전원 생성부에 구동 신호를 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.
상기에서 유사 액세서리 전원 생성부는 상기 메인 제어부에서 출력되는 구동 신호를 분배하는 분배저항; 상기 분배저항에 의해 분배된 전압으로 스위칭 동작을 하는 제1스위칭소자; 상기 제1스위칭소자의 턴-온 시 동작하여 배터리 상시전원으로 유사 액세서리 전원을 생성하여 출력하는 제2스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생방법은 (a) 초기 구동 전원이 공급되면 초기화를 수행한 후, 가속도 센서부로부터 발생하는 차량의 주행으로 발생되는 가속도 값(X축, Y축, Z축) 검출 및 가속도 변화량 값을 계산하며, 주행조건 판단 시간 변수를 증가시키는 단계; (b) 상기 차량의 주행으로 검출되는 가속도 값을 사용하여 계산된 가속도 변화량 값 또는 검출된 가속도 값을 사용하여 발생되는 이벤트 신호를 이용하여 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 미리 설정된 주행조건판단 기준 값을 비교하는 단계; (c) 상기 (b)단계의 비교 결과, 상기 차량의 주행 유무 판단을 위한 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 클 경우, 차량 주행으로 판단하고, 유사 액세서리 전원 생성부를 구동시키는 단계; (d) 상기 (b)단계의 비교 결과, 상기 차량의 주행 유무 판단을 위한 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 작으면, 상기 증가시킨 주행조건 판단 시간 변수와 시간 기준 값을 비교하여 상기 증가시킨 주행조건판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 작으면 상기 (a)단계로 이동하고, 상기 주행조건판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 크면 차량이 주행하지 않는 것으로 판단을 하고 상기 유사 액세서리 전원 생성부의 구동을 오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 차량의 정비를 위해 제공되는 차량내 OBD2 커넥터의 배터리 상시전원을 이용하여 유사 액세서리 전원을 생성함으로써, 배터리 상시전원 및 액세서리 전원을 동시 필요로 하는 단말기의 설치 시 간단히 OBD2 커넥터 연결만으로 단말기를 설치할 수 있도록 편리함을 제공해주는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 차량에 설치된 OBD2 커넥터의 위치 및 형태도.
도 2는 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리 전원 발생장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2의 유사 액세서리 전원 생성부의 실시 예 회로도,
도 4는 도 2의 전원부 실시 예 회로도,
도 5는 도 2의 가속도 센서부의 실시 예 회로도,
도 6은 도 2의 메인 제어부의 실시 예 회로도,
도 7은 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리 전원 발생방법을 보인 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도센서를 이용한 유사 액세서리 전원 발생장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에서 이용되는 차량에 설치된 OBD2 커넥터의 위치 및 형태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리 전원 발생장치의 블록 구성도이고, 도 3은 도 2의 유사 액세서리 전원 생성부의 실시 예 회로도이고, 도 4는 도 2의 전원부의 실시 예 회로도이고, 도 5는 도 2의 가속도 센서부의 실시 예 회로도이고, 도 6은 도 2의 메인 제어부의 실시 예 회로도이다.
본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치(100)는 커넥터 접속부(110), 전원부(120), 가속도 센서부(130), 메인 제어부(140) 및 유사 액세서리 전원 생성부(150)를 포함한다.
상기 커넥터 접속부(110)는 차량에 설치된 차량진단커넥터(OBD2)(10)와 접속하는 역할을 한다. 이러한 커넥터 접속부(110)는 상기 차량진단커넥터(10)와 배터리 상시전원(16번 핀) 단자 및 접지(4, 5번 핀) 단자를 접속하는 것이 바람직하다.
상기 전원부(120)는 상기 커넥터 접속부(110)로 입력받은 배터리 상시전원(BAT)에 포함된 노이즈 및 서지를 제거하고, 상기 배터리 상시전원을 복수의 전원으로 변환하여 공급해주는 역할을 한다. 이러한 전원부(120)는 통상의 직류/직류 변환기(DC/DC converter)를 이용하여 입력된 배터리 상시전원을 +3.3V 직류 전원으로 변환하여 상기 가속도 센서부(130) 및 메인 제어부(140)에서 공급한다.
상기 가속도 센서부(130)는 상기 전원부(120)에서 공급되는 전원으로 구동하고, 차량의 주행에 따른 가속도 값(X축, Y축, Z축) 검출 및 검출된 가속도 값을 사용하여 이벤트 신호를 생성하는 역할을 한다.
상기 메인 제어부(140)는 상기 전원부(120)에 의해 공급되는 전원으로 구동하며, 상기 가속도 센서부(130)에 의해 검출되는 가속도 값 또는 이벤트 신호에 따른 차량의 주행 유무 판단에 따라 유사 액세서리 전원 생성부(150)의 구동 신호를 발생하는 역할을 한다.
이러한 메인 제어부(140)는 상기 가속도 센서부(130)에 의해 차량 주행 조건이 검출되면 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)의 구동을 위한 구동 신호를 발생하고, 상기 가속도 센서부(130)에 의해 차량 주행조건이 검출되지 않으면 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)에 구동 신호를 발생하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)는 상기 메인 제어부(140)에서 발생하는 구동 신호에 따라 유사 액세서리 전원 발생 여부가 결정되고, 유사 액세서리 전원 발생 시 상기 전원부(120)에서 공급되는 배터리 상시전원을 스위칭하여 유사 액세서리 전원을 생성하는 역할을 한다.
이러한 유사 액세서리 전원 생성부(150)는 상기 메인 제어부(140)에서 출력되는 구동 신호를 분배하는 분배저항(R5, R6), 상기 분배저항(R5, R6)에 의해 분배된 전압으로 스위칭 동작을 하는 제1스위칭소자(Q1), 상기 제1스위칭소자(Q1)의 턴-온 시 동작하여 배터리 상시전원으로 유사 액세서리 전원을 생성하여 출력하는 제2스위칭소자(Q2)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리 전원 발생장치를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 차량에는 차량의 상태를 진단하기 위한 차량진단커넥터(OBD2 커넥터)가 도 1과 같이 마련되어 있다. 차량에 따라 OBD2 커넥터의 장착 위치 및 형태는 상이할 수 있다.
이러한 차량진단커넥터를 이용하여 배터리 상시전원과 액세서리 전원을 동시에 이용하는 단말기에 구동용 전원을 공급하기 위해서, 유사 액세서리 전원 발생장치(100)를 이용하여, 차량에 설치할 단말기와 상기 유사 액세서리 전원 발생장치(100)의 전원 출력단을 상호 연결한다.
예컨대, 유사 액세서리 전원이 필요한 경우, 차량에 구비된 차량진단커넥터(OBD2)(10)에 유사 액세서리 전원 발생장치(100)의 커넥터 접속부(110)를 접속하고, 다시 유사 액세서리 전원 발생장치(100)의 전원 출력단(도면에는 도시하지 않았음)과 차량에 설치할 단말기의 전원 단을 상호 연결한다.
이때, 차량진단커넥터(10)의 배터리 상시전원 단자와 커넥터 접속부(110)의 배터리 상시전원 연결단자가 접속되고, 차량진단커넥터(10)의 접지 단자와 커넥터 접속부(110)의 접지 연결단자가 접속되도록 양자를 결합하는 것이 바람직하다.
차량진단커넥터(10)와 커넥터 접속부(110)를 접속시키면, 전원부(120)는 상기 차량진단커넥터(10)로부터 배터리 상시전원을 입력받는다.
배터리 상시 전원이 입력되면, 전원부(120)는 도 4에 도시한 바와 같이, 내부의 직류/직류 변환기(DC/DC converter)(U1)를 이용하여 상기 배터리 상시 전원을 +3.3V 직류 전압으로 변환하여, 가속도 센서부(130) 및 메인 제어부(140)에 구동용 전원을 공급해준다. 아울러 상기 커넥터 접속부(110)에서 출력되는 배터리 상시전원(BAT)은 그대로 유사 액세서리 전원 생성부(150)에 공급된다.
상기 가속도 센서부(130)는 도 5에 도시한 바와 같이, 구동용 전원이 공급되면 동작을 하여, 차량의 주행에 따른 가속도 값을 검출하고, 검출된 가속도 값을 사용하여 이벤트 신호를 생성하고, 검출한 가속도 값 및 이벤트 신호를 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 상기 메인 제어부(140)에 전달한다.
예컨대, 가속도 센서부(130)는 차량이 주행 중이면 속도 변화(X축, Y축) 및 상, 하 진동(Z축)으로 인하여 변동하는 가속도 값을 검출하고, 변동하는 가속도 값으로 인한 이벤트 신호를 생성한다. 차량이 주행중이지 않으면 속도변화 및 상, 하 진동이 없기 때문에 검출된 가속도 값은 "0"이며, 검출된 가속도 값을 사용하는 이벤트 신호는 생성되지 않는다.
상기 메인 제어부(140)는 상기 전원부(120)로부터 구동용 전원이 공급되면 초기화를 수행하고, 내부에 저장된 유사 액세서리 전원 생성 제어프로그램을 인출하여 실행시키고, 이를 통해 유사 액세서리 전원 생성을 제어한다. 도 6은 상기 메인 제어부(140)의 실시 예 회로도이다.
예컨대, 초기화를 수행한 후, 상기 가속도 센서부(130)로부터 검출되는 가속도 값을 사용하여 가속도 변화량 값을 계산한 후(이전 값 - 현재 값), 또는 검출된 가속도 값을 사용하여 생성된 이벤트 신호를 사용하여 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 미리 설정해 놓은 주행조건판단 기준 값과 비교하여, 대소 여부에 따라 차량의 주행 유무를 판단한다.
즉, 상기 메인 제어부(140)는 상기 가속도 센서부(130)로부터 출력되는 가속도 값을 사용하여 가속도 변화량 값을 계산한 후, 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 미리 설정해 놓은 주행조건 판단 기준 값을 비교하여, 상기 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 크면, 차량이 주행중이라고 판단을 하고, 이와는 달리 상기 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 작으면 차량이 비 주행중이라고 판단을 한다. 여기서 주행조건판단 기준 값은 실험을 통해 주행 유무를 판단하기 위한 기준 값을 설정하는 것이 바람직하다.
상기 메인 제어부(140)는 상기 가속도 센서부(130)에 의해 검출된 가속도 값을 사용하여 계산된 가속도 변화량 값 또는 검출된 가속도 값을 사용하여 생성된 이벤트 신호를 기반으로 차량의 주행 유무를 판단하고, 상기 판단 결과 차량이 주행중이라고 판단이 되면 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)의 구동을 위한 구동 신호를 생성하여 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)에 전달한다.
이와는 달리 상기 판단 결과 차량이 주행중이지 않다고 판단이 되면 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)에는 구동 신호를 전달하지 않는다.
상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)는 상기 메인 제어부(140)에서 전달되는 구동 신호를 동작 제어신호로 전달받아, 유사 액세서리 전원을 발생 여부를 결정한다.
예컨대, 상기 메인 제어부(140)로부터 구동 신호가 발생하면 유사 액세서리 전원을 생성하여 출력하고(ACC-Output), 이와는 달리 상기 메인 제어부(140)로부터 구동 신호가 발생하지 않으면 유사 액세서리 전원을 생성하지 않는다.
이를 첨부한 도면 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 메인 제어부(140)로부터 차량의 주행조건으로 판단이 되어 구동 신호가 발생하면(직류 +3.3V 전압신호), 분배저항(R5, R6)에 의해 분압하고, 분압된 전압은 제1스위칭소자(Q1)의 베이스 단으로 인가되어, 제1스위칭소자(Q1)를 턴-온 시킨다. 상기 제1스위칭소자(Q1)가 턴-온 되면, 컬렉터 단에 연결된 전압이 턴-온된 제1스위칭소자(Q1)의 에미터단으로 흐르게 되고, 이로 인해 게이트 단의(Q2) 전위가 낮아져 전계효과트랜지스터로 구현된 제2스위칭소자(Q2)도 턴-온 된다. 상기 제2스위칭소자(Q2)가 턴-온 됨에 따라 드레인단(D)과 소스단(S)이 연결되어, 드레인에서 소스단으로 전류가 흐르게 된다. 이렇게 소스단으로 흐르는 전류가 유사 액세서리(ACC) 전원이 되어 출력된다(ACC_Output).
이와는 달리 메인 제어부(140)로부터 차량의 비 주행조건으로 판단이 되어 구동 신호가 발생하지 않으면(직류 0V 전압 신호), 분배저항(R5, R6)에 의해 분압되는 전압도 없게 되어, 제1스위칭소자(Q1)의 베이스 단은 저전위가 된다. 이로 인해 제1스위칭소자(Q1)가 턴-오프 상태가 되고, 상기 제1스위칭소자(Q1)가 턴-오프 되면, 콜렉터단에 연결된 전압이 전계효과트랜지스터로 구현된 제2스위칭소자(Q2)의 게이트 단자에 인가되어, 제2스위칭소자(Q2)는 턴-오프 된다. 상기 제2스위칭소자(Q2)가 턴-오프됨에 따라 드레인단(D)에서 소스단(S)으로 전류가 흐르지 못하여, 유사 액세서리(ACC) 전원이 출력되지 않게 된다.
이와 같이 본 발명은 차량이 주행조건이면 유사 액세서리 전원 생성부(150)에서 유사 액세서리 전원을 생성하여 차량에 별도로 연결되는 단말기에 공급해준다. 따라서 차량에 별도로 설치되는 단말기에 배터리 상시 전압과 유사 액세서리 전원이 공급되어야 할 경우, 차량 배터리로부터 전원선을 연결하는 배선 작업을 하여 전원을 공급해주는 불편함 없이, 간단하게 차량진단커넥터에 유사 액세서리 전원 발생장치(100)만을 결합하고, 단말기를 유사 액세서리 전원 발생장치에 연결함으로써, 간단하게 단말기를 이용할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생방법을 보인 흐름도로서, 도 2의 메인 제어부(140)에서 소프트웨어적으로 유사 액세서리 전원 발생을 제어하는 과정을 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리 전원 발생방법은 (a) 초기 구동 전원이 공급되면 초기화를 수행한 후, 가속도 센서부(130)로부터 차량의 주행으로 발생하는 가속도 값(X축, Y축, Z축) 검출 및 가속도 변화량 값을 계산하며, 주행조건 판단 시간 변수를 증가시키는 단계(S10 ~ S20), (b) 상기 차량의 주행으로 검출되는 가속도 값을 사용하여 계산된 가속도 변화량 값, 또는 검출된 가속도 값을 사용하여 발생되는 이벤트 신호와 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 미리 설정된 주행조건판단 기준 값을 비교하는 단계(S30), (c) 상기 (b)단계의 비교 결과, 상기 차량의 주행 유무 판단을 위한 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 클 경우, 차량 주행으로 판단하고, 유사 액세서리 전원 생성부(150)를 구동시키는 단계(S40), (d) 상기 (b)단계의 비교 결과, 상기 차량의 주행 유무 판단을 위한 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 작으면, 상기 증가시킨 주행조건 판단 시간 변수와 시간 기준 값을 비교하여 상기 증가시킨 주행조건판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 작으면 상기 (a)단계로 이동하고, 상기 주행조건판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 크면 차량이 주행하지 않는 것으로 판단을 하고 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)의 구동을 오프하는 단계(S50 ~ S60)를 포함한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리 전원 발생방법을 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 유사 액세서리 전원 발생장치(100)를 이용하여, 차량에 설치할 단말기와 상기 유사 액세서리 전원 발생장치(100)의 전원 출력단을 상호 연결한다.
예컨대, 유사 액세서리 전원이 필요한 경우, 차량에 구비된 차량진단커넥터(OBD2)(10)에 유사 액세서리 전원 발생장치(100)의 커넥터 접속부(110)를 접속하고, 다시 유사 액세서리 전원 발생장치(100)의 전원 출력단(도면에는 도시하지 않았음)과 차량에 설치할 단말기의 전원 단을 상호 연결한다.
이때, 차량진단커넥터(10)의 배터리 상시전원 단자와 커넥터 접속부(110)의 상시전원 연결단자가 접속되고, 차량진단커넥터(10)의 접지 단자와 커넥터 접속부(110)의 접지 연결단자가 접속되도록 양자를 결합하는 것이 바람직하다.
차량진단커넥터(10)와 커넥터 접속부(110)를 접속시키면, 전원부(120)는 상기 차량진단커넥터(10)로부터 배터리 상시전원을 입력받는다.
배터리 상시전원이 입력되면, 전원부(120)는 내부의 직류/직류 변환기(DC/DC converter)를 이용하여 상기 배터리 상시 전원을 +3.3V 직류 전압으로 변환하여, 가속도 센서부(130) 및 메인 제어부(140)에 구동용 전원을 공급해준다. 아울러 상기 커넥터 접속부(110)에서 출력되는 배터리 상시전압(BAT)은 그대로 유사 액세서리 전원 생성부(150)에 공급된다.
단계 S10에서 상기 메인 제어부(140)는 상기 전원부(120)로부터 구동용 전원이 공급되면 초기화를 수행하고, 내부에 저장된 유사 액세서리 전원 생성 제어프로그램을 인출하여 실행시킨다.
이어, 단계, S20에서 가속도 센서부(130)를 통해 차량의 주행에 따른 가속도 값(X축, Y축, Z축)을 입력받고, 아울러 주행조건판단 시간 변수를 증가시킨다. 여기서 주행조건판단 시간 변수는 초기에 0으로 시작하고, 1회의 주행조건을 판단하면, 다음 회에 1을 증가시키는 방식으로 증가시킨다. 여기서 가속도 센서부(130)는 도 2에서 동작하는 방식과 동일하게 동작하여, 차량의 주행에 따른 가속도 값(X축, Y축, Z축)을 검출하여 상기 메인 제어부(140)에 전달한다.
예컨대, 가속도 센서부(130)는 차량이 주행 중이면 속도 변화 및 상, 하 진동으로 인하여 변화하는 가속도 값(X축, Y축, Z축)을, 차량이 주행중이지 않으면 고정된 가속도 값(X축, Y축, Z축)을 상기 메인 제어부(140)에 전달한다.
상기 메인 제어부(140)는 단계 S30에서 상기 가속도 센서부(130)로부터 출력되는 가속도 값을 사용하여 계산된 가속도 변화량 값과 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 미리 설정해 놓은 주행조건판단 기준 값과 비교하여, 대소 여부에 따라 차량의 주행 유무를 판단한다.
즉, 상기 메인 제어부(140)는 상기 가속도 센서부(130)로부터 출력되는 가속도 값을 사용하여 계산된 가속도 변화량 값과 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 미리 설정해 놓은 주행조건 판단 기준 값을 비교하여, 상기 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 크면, 차량이 주행중이라고 판단을 하고, 이와는 달리 상기 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 작으면 차량이 비 주행중이라고 판단을 한다. 여기서 주행조건판단 기준 값은 실험을 통해 주행 유무를 판단하기 위한 기준 값을 설정하는 것이 바람직하다.
단계 S40에서 상기 메인 제어부(140)는 상기 단계 S30에서 판단 결과 차량이 주행중이라고 판단이 되면, 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)의 구동을 위한 구동 신호를 생성하여 상기 유사 액세서리 전원 생성부(150)에 전달한다. 이때, 주행조건판단 시간 변수는 "0"으로 초기화하는 것이 바람직하다.
유사 액세서리 전원 생성부(150)는 구동 신호가 전달되면, 도 2에서 설명한 바와 같이 동일하게 동작을 하여, 유사 액세서리 전원을 생성하여 출력하게 된다.
만약, 상기 단계 S30에서 판단 결과 차량이 주행중이지 않다고 판단이 되면, 상기 메인 제어부(140)는 유사 액세서리 전원 생성부(150)에 구동 신호를 전달하지 않는다.
상기 단계 S30에서 판단 결과 차량이 주행조건이 아니면, 단계 S50으로 이동하여 상기 증가시킨 주행조건판단 시간 변수와 유사 액세서리 전원 생성부를 오프하기 위해 미리 설정된 시간 기준 값을 비교한다. 이후, 상기 주행조건 판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 작으면 상기 단계 S20으로 이동하여 그 이하의 단계를 다시 수행하고, 이와는 달리 상기 주행조건 판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 크면 단계 S60으로 이동하여 유사 액세서리 전원 발생을 오프하고, 상기 주행조건판단 시간 변수를 "0"으로 초기화한다.
여기서 본 발명은 차량이 주행조건이 아니라고 판단되면, 바로 유사 액세서리 전원 발생을 오프하지 않고, 주행조건판단 시간 변수를 고려하는 이유는 운전자가 주행 중 차량을 잠시 정차한 경우에도 연결된 단말기에 일정 시간 동안(예를 들어, 약 5분) 유사 액세서리 전원을 공급해주기 위함이다. 이 경우 차량은 주행하지 않으나 차량에 시동이 걸린 상태이므로 연결된 단말기에는 일정시간 동안 유사 액세서리 전원을 지속적으로 공급해주기 위함이다.
예컨대, 상기 메인 제어부(140)로부터 구동 신호가 발생하면 유사 액세서리 전원을 생성하여 출력하고(ACC-Output), 이와는 달리 상기 메인 제어부(140)로부터 구동 신호가 발생하지 않으면 유사 액세서리 전원을 생성하지 않는다.
이와 같이 본 발명은 차량이 주행중이면 유사 액세서리 전원 생성부(150)에서 유사 액세서리 전원을 생성하여 차량에 별도로 연결되는 단말기에 공급해준다. 따라서 차량에 별도로 설치되는 단말기에 배터리 상시 전압과 유사 액세서리 전원이 공급되어야 할 경우, 차량 배터리로부터 전원선을 연결하는 배선 작업을 하여 전원을 공급해주는 불편함 없이, 간단하게 차량진단커넥터에 유사 액세서리 전원 발생장치(100)만을 결합하고, 단말기를 유사 액세서리 전원 발생장치에 연결함으로써, 간단하게 단말기를 이용할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 차량에서 OBD2 커넥터의 배터리 상시전원을 이용하여 유사 액세서리 전원을 생성하는 기술에 적용된다.
10: 차량진단커넥터(OBD2)
100: 유사 액세서리 전원 발생장치
110: 커넥터 접속부
120: 전원부
130: 가속도 센서부
140: 메인 제어부
150: 유사 액세서리 전원 생성부

Claims (5)

  1. 차량에 설치된 차량진단커넥터와 접속하는 커넥터 접속부;
    상기 커넥터 접속부로 입력받은 배터리 상시전원에 포함된 노이즈 및 서지를 제거하고, 상기 배터리 상시전원을 복수의 전원으로 변환하여 공급해주는 전원부;
    상기 전원부에서 공급되는 전원으로 구동하고, 차량의 주행 속도변화(X축, Y축) 및 상하 진동(Z축)으로 인한 가속도 값을 검출 및 출력하고, 검출된 가속도 값을 사용하여 이벤트 신호를 출력하는 가속도 센서부;
    상기 전원부에 의해 공급되는 전원으로 구동하며, 상기 가속도 센서부에 의해 검출되는 가속도 값 또는 이벤트 신호에 따른 차량의 주행 유무 판단에 따라 유사 액세서리 전원 생성부의 구동 신호를 발생하는 메인 제어부; 및
    상기 메인 제어부에서 발생하는 구동 신호에 따라 유사 액세서리 전원 발생 여부가 결정되고, 유사 액세서리 전원 발생 시 상기 커넥터 접속부에서 공급되는 배터리 상시전원을 스위칭하여 유사 액세서리 전원을 생성하는 유사 액세서리 전원 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치.
  2. 청구항 1에서, 상기 커넥터 접속부는 상기 차량진단커넥터와 배터리 상시전원 단자 및 접지 단자를 접속하는 것을 특징으로 하는 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치.
  3. 청구항 1에서, 상기 메인 제어부는 상기 가속도 센서부에 의해 검출되는 가속도 값 또는 검출된 가속도 값을 사용하여 발생되는 이벤트 신호로 차량 주행 조건이 검출되면 상기 유사 액세서리 전원 생성부의 구동을 위한 구동 신호를 발생하고, 상기 가속도 센서부에 의해 차량 주행조건이 검출되지 않으면 상기 유사 액세서리 전원 생성부에 구동 신호를 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치.
  4. 청구항 3에서, 상기 유사 액세서리 전원 생성부는 상기 메인 제어부에서 출력되는 구동 신호를 분배하는 분배저항; 상기 분배저항에 의해 분배된 전압으로 스위칭 동작을 하는 제1스위칭소자; 상기 제1스위칭소자의 턴-온 시 동작하여 배터리 상시전원으로 유사 액세서리 전원을 생성하여 출력하는 제2스위칭소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생장치.
  5. (a) 초기 구동 전원이 공급되면 초기화를 수행한 후, 가속도 센서부로부터 발생하는 차량의 주행으로 발생되는 가속도 값(X축, Y축, Z축) 검출 및 가속도 변화량 값을 계산하며, 주행조건 판단 시간 변수를 증가시키는 단계;
    (b) 상기 차량의 주행으로 검출되는 가속도 값을 사용하여 계산된 가속도 변화량 값 또는 검출된 가속도 값을 사용하여 발생되는 이벤트 신호를 이용하여 차량의 주행 유무를 판단하기 위해 미리 설정된 주행조건판단 기준 값을 비교하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계의 비교 결과, 상기 차량의 주행 유무 판단을 위한 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 클 경우, 차량 주행으로 판단하고, 유사 액세서리 전원 생성부를 구동시키는 단계; 및
    (d) 상기 (b)단계의 비교 결과, 상기 차량의 주행 유무 판단을 위한 가속도 변화량 값이 상기 주행조건판단 기준 값보다 작으면, 상기 증가시킨 주행조건 판단 시간 변수와 시간 기준 값을 비교하여 상기 증가시킨 주행조건판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 작으면 상기 (a)단계로 이동하고, 상기 주행조건판단 시간 변수가 상기 시간 기준 값보다 크면 차량이 주행하지 않는 것으로 판단을 하고 상기 유사 액세서리 전원 생성부의 구동을 오프하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량진단커넥터의 배터리 상시전원과 가속도 센서를 이용한 유사 액세서리전원 발생방법.
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