KR20220005679A - 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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윤정기
임태원
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 차량의 메인 배터리가 정상적으로 전력을 공급하지 못하는 상황에서도 원격 제어기를 통해 차량의 도어를 잠금/해제할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 차량은, 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치와; 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하고, 상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하며, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제어부를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{VEHICLE AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 차량에 관한 것으로, 차량의 도어 시건 장치의 잠금/해제에 관한 것이다.
차량의 원격 제어기는 다양한 기능이 탑재된 차량용 키 포브(Key FOB)나 이동 통신 단말기 등을 포함한다. 사용자는 원격 제어기를 이용하여 차량의 도어 및 트렁크의 잠금 상태를 해제하고 엔진의 시동을 걸 수 있다. 키 포브 타입의 원격 제어기는 사용자가 원격 제어기를 휴대하는 것만으로도 앞서 언급한 다양한 조작을 수행할 수 있도록 하는데, 이는 차량과 원격 제어기 사이의 무선 통신을 기반으로 한다.
원격 제어기를 이용하기 위해서는 차량과 원격 제어기 사이의 통신과 사용자 인증, 도어 시건 장치의 전기적 구동을 포함하는 관련 장치들의 구동을 위한 전력이 확보되어야 하는 제약이 따른다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 메인 배터리가 정상적으로 전력을 공급하지 못하는 상황에서도 원격 제어기를 통해 차량의 도어를 잠금/해제할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 차량은, 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치와; 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하고, 상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하며, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제어부를 포함한다.
상술한 차량에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제 1 제어부와; 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 2 배터리의 충전을 제어하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 도어 시건 장치의 구동을 제어하는 제 2 제어부를 포함한다.
상술한 차량은, 상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고; 상기 유관 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 공급받고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 공급받는다.
상술한 차량에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 발생하는 비상 동작 신호에 응답하여 상기 제 2 배터리의 부스트 제어를 실시함으로써 상기 유관 제어부로의 전력 공급 및 사용자 인증이 이루어지도록 제어한다.
상술한 차량에서, 상기 도어 시건 장치가 모터의 구동력에 의해 기계적으로 동작하여 상기 도어의 잠금/해제에 관여하는 도어 래치를 포함하고; 상기 모터가 상기 제 1 배터리의 전력 또는 상기 제 2 배터리의 전력에 의해 구동한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 차량 제어 방법은, 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치를 구비하는 차량의 제어 방법에 있어서, 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계와; 상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하는 단계와; 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계를 포함한다.
상술한 차량 제어 방법은, 상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고; 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급한다.
상술한 차량 제어 방법에서, 상기 도어 시건 장치가 모터의 구동력에 의해 기계적으로 동작하여 상기 도어의 잠금/해제에 관여하는 도어 래치를 포함하고; 상기 모터가 상기 제 1 배터리의 전력 또는 상기 제 2 배터리의 전력에 의해 구동한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 차량은, 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치와; 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하고, 상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하되 상기 제 1 배터리의 충전량(SOC)에 기초하여 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 결정하며, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제어부를 포함한다.
상술한 차량에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 배터리의 충전량이 작을수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 증가시키고; 상기 제 1 배터리의 충전량이 클수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 감소시킨다.
상술한 차량에서, 상기 제어부는, 상기 차량의 엔진이 시동 온 상태일 때 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 미리 설정된 복수의 기준 값 가운데 가장 작은 기준 값을 적용하여 결정한다.
상술한 차량에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제 1 제어부와; 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 2 배터리의 충전을 제어하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 도어 시건 장치의 구동을 제어하는 제 2 제어부를 포함한다.
상술한 차량은, 상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고; 상기 유관 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 공급받고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 공급받는다.
상술한 차량에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 발생하는 비상 동작 신호에 응답하여 상기 제 2 배터리의 부스트 제어를 실시함으로써 상기 유관 제어부로의 전력 공급 및 사용자 인증이 이루어지도록 제어한다.
상술한 차량에서, 상기 도어 시건 장치가 모터의 구동력에 의해 기계적으로 동작하여 상기 도어의 잠금/해제에 관여하는 도어 래치를 포함하고; 상기 모터가 상기 제 1 배터리의 전력 또는 상기 제 2 배터리의 전력에 의해 구동한다.
상술한 목적의 본 발명에 따른 또 다른 차량 제어 방법은, 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치를 구비하는 차량의 제어 방법에 있어서, 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계와; 상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하되 상기 제 1 배터리의 충전량(SOC)에 기초하여 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 결정하는 단계와; 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계를 포함한다.
상술한 차량 제어 방법에서, 상기 제 1 배터리의 충전량이 작을수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 증가시키고; 상기 제 1 배터리의 충전량이 클수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 감소시킨다.
상술한 차량 제어 방법에서, 상기 차량의 엔진이 시동 온 상태일 때 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 미리 설정된 복수의 기준 값 가운데 가장 작은 기준 값을 적용하여 결정한다.
상술한 차량 제어 방법은, 상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고; 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급한다.
상술한 차량 제어 방법에서, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 발생하는 비상 동작 신호에 응답하여 상기 제 2 배터리의 부스트 제어를 실시함으로써 상기 유관 제어부로의 전력 공급 및 사용자 인증이 이루어지도록 제어한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 메인 배터리가 정상적으로 전력을 공급하지 못하는 상황에서도 원격 제어기를 통해 차량의 도어를 잠금/해제할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 계통을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 메인 배터리가 정상 동작할 때의 제어 계통의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 메인 배터리가 정상 동작하지 않을 때의 제어 계통의 동작을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 백업 배터리 충전 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 백업 배터리의 충전을 그래프로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 메인 배터리가 정상 동작하지 않을 때의 차량 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량을 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 차량(100)은 외형적으로 다음과 같은 구조를 갖는다.
윈드쉴드(112)는 본체(110)의 전방 상측에 마련되어 차량(100) 내부의 탑승자에게 전방 시야를 제공하면서 바람으로부터 탑승자를 보호한다. 아웃사이드 미러(114)는 탑승자에게 차량(100)의 측면 및 측후방의 시야를 제공한다. 아웃사이드 미러(114)는 좌측과 우측의 도어(190) 각각에 하나씩 마련될 수 있다.
도어(190)는 본체(110)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 탑승자의 출입이 가능하며, 폐쇄 시에 차량(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킬 수 있다. 도어(190)는 도어 시건 장치(192)를 이용하여 잠금/해제할 수 있다. 도어 시건 장치(192)의 잠금/해제는 사용자가 차량(100)에 접근하여 도어 시건 장치(192)의 버튼이나 레버를 직접 조작하는 방법과 차량(100)으로부터 떨어진 위치에서 원격 제어기(Remote Controller)(172)(174) 등을 이용하여 원격으로 잠금/해제하는 방법이 있다. 도어 시건 장치(192)는 도어(190)의 잠금/해제에 기계적으로 관여하는 도어 래치를 포함하고, 이 도어 래치는 모터에 의해 구동된다. 즉, 모터에 전력이 공급되어 회전하면, 도어 래치가 기계적으로 움직여 도어(190)를 잠그거나 잠금 해제한다.
안테나(152)는 텔레매틱스와 DMB, 디지털 TV, GPS 등의 방송/통신 신호 등을 수신하기 위한 것으로서, 다양한 종류의 방송/통신 신호를 수신하는 다기능 안테나이거나 또는 어느 하나의 방송/통신 신호를 수신하기 위한 단일 기능 안테나일 수 있다.
전륜(122)과 후륜(124)은 각각 차량(100)의 전방과 후방에 위치하며, 엔진(미도시)으로부터 동력을 제공받아 회전하도록 마련된다.원격 제어기(172)(174)는 다양한 기능이 탑재된 차량용 키 포브(Key FOB)(172)나 이동 통신 단말기(174) 등을 포함한다. 사용자는 원격 제어기(172)(174)를 이용하여 차량(100)의 도어 및 트렁크의 잠금 상태를 해제하고 엔진의 시동을 걸 수 있다. 키 포브 타입의 원격 제어기(172)는 사용자가 원격 제어기(172)를 휴대하는 것만으로도 앞서 언급한 다양한 조작을 수행할 수 있도록 하는데, 이는 차량(100)과 원격 제어기(172) 사이의 무선 통신을 기반으로 한다. 이동 통신 단말기 타입의 원격 제어기(174)는, 사용자가 이동 통신 단말기에 설치되는 앱(App, Application)과 근거리 통신(예를 들면 NFC 기술)을 통해 앞서 언급한 다양한 조작을 수행할 수 있도록 한다. 키 포브 타입의 원격 제어기(172)는 사용자가 키 포브 타입의 원격 제어기(172)를 휴대해야만 차량(100)을 이용할 수 있다. 그러나, 한 대의 차량(100)을 위해 키 포브 타입의 원격 제어기(172)를 대량으로 준비할 수는 없기 때문에, 다수의 사용자들이 차량(100)을 공유하는 카 셰어링의 관점에서는 하나의 제약으로서 작용한다. 이와 달리 이동 통신 단말기 형태의 원격 제어기(174)는 앱과 근거리 통신 기술을 통해 차량(100)의 다양한 조작을 수행하기 때문에 이동 통신 단말기를 소유한 사람이라면 사용자 인증을 거쳐 누구나 차량(100)을 이용할 수 있어, 카 셰어링의 관점에서 키 포브 타입의 원격 제어기(172)의 대량 확보 문제를 해소할 수 있다. 다만, 원격 제어기(172)(174)를 이용하기 위해서는 차량(100)과 원격 제어기(172)(174) 사이의 통신과 사용자 인증, 도어 시건 장치(192)의 전기적 구동을 포함하는 관련 장치들의 구동을 위한 전력이 확보되어야 하는 또 다른 제약이 따른다.
따라서, 본 발명의 실시 예에서는 차량(100)의 메인 배터리(제 1 배터리)(도 2의 206 참조)가 정상적으로 전력을 공급하지 못하는 상황에서도 원격 제어기(172)(174)를 통해 차량(100)의 도어(190)를 잠금/해제할 수 있도록 하기 위한 백업 배터리 및 그 제어 방법에 대해 개시하고자 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 제어 계통을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 차량(100)의 제어 계통은, 차량(100)의 메인 배터리(204)가 정상적으로 전력을 공급하지 못하는 상황에서도 원격 제어기(172)(174)를 통해 차량(100)의 도어(190)를 잠금/해제할 수 있도록 하기 위한 것이다.
통합 제어부(ICU, Integrated Central control Unit 또는 Integrated Control Unit)(202)는 다른 제어기로부터의 요청을 입력 받아　통합 제어부(202) 자체의 제어 로직을 통해 처리 후 필요한 기능을 동작시키기 위한 출력 신호를 발생시킨다. 이와 같은 통합 제어부(202)는, 본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)의 도어 잠금/해제 요청 발생 시 메인 배터리(204)의 상태에 따라 메인 배터리(204) 또는 백업 배터리(제 2 배터리)(206) 가운데 어느 하나로부터 도어 잠금/해제에 필요한 전력이 공급되도록 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)의 통합 제어부(202)는 제 1 제어부(ICU MCU)(208)와 제 2 제어부(DKEA MCU, Digital Key Emergency Access MCU)(210)를 포함한다. 제 1 제어부(208)는 본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)의 도어 잠금/해제 요청 발생 시 메인 배터리(204)로부터 도어 잠금/해제에 필요한 전력이 공급되도록 제어한다. 만약 메인 배터리(204)로부터의 전력 공급이 불가한 상황이면, 제 1 제어부(208)는 제 2 제어부(210)와 협력하여 백업 배터리(206)로부터 도어 잠금/해제에 필요한 비상 전력이 도어 시건 장치(192) 및 유관 제어부(212)로 공급되도록 제어한다. 즉, 제 2 제어부(210)는 메인 배터리(204)로부터의 전력 공급이 불가한 상황일 때 백업 배터리(206)로부터 도어 잠금/해제에 필요한 비상 전력이 생성되도록 한다. 유관 제어부(212)는 원격 제어기(174)와의 통신 및 사용자 인증에 관여한다. 이 과정에서 유관 제어부(212)는 사용자 인증 신호를 생성할 수 있다.
제 1 제어부(208)는 배터리 센서(214)를 통해 검출되는 메인 배터리(204)의 정보를 LIN 통신부(Local Interconnect Network)(216)를 통해 수신한다. 메인 배터리(204)의 정보는 메인 배터리(204)의 충전 상태 정보(SOC)를 포함한다.
메인 배터리(204)의 전력(B+)은 메인 레귤레이터(218)를 통해 Vcc 전압으로 변환되어 제 1 제어부(208)로 공급된다. 메인 레귤레이터(218)는 엔진 시동 신호(IGN)와 LIN 통신부(216)의 INH 신호 가운데 적어도 하나에 응답하여 동작이 이루어질 수 있다.
제 1 제어부(208)는, 메인 배터리(204)의 전력(B+)과 백업 배터리(206)의 비상 전력(Vemergency) 가운데 어느 하나를 유관 제어부(212)에 제어부 전원으로서 공급한다. 또한 제 1 제어부(208)는, 메인 배터리(204)의 전력(B+)과 백업 배터리(206)의 비상 전력(Vemergency) 가운데 어느 하나를 도어 시건 장치(192)에 도어 잠금/해제 전력으로서 공급한다. 도어 시건 장치(192)에 도어 잠금/해제 전력이 공급될 때, 제 1 제어부(208)의 제어에 의해 모터 구동부(220)가 구동됨으로써 도어 시건 장치(192)가 작동하여 도어(190)의 잠금/해제가 이루어진다.
제 2 제어부(210)는 제 1 제어부(208)의 요청에 응답하여 백업 배터리(206)의 충전 및 비상 전력의 준비 작업을 제어한다. 제 2 제어부(210)의 동작 전압 Vcc는 백업 배터리(206)의 전압 Vbub가 비상용 레귤레이터(222)에 의해 변환됨으로써 생성된다. 비상용 레귤레이터(222)는 외부 인터페이스(224)를 통해 입력되는 비상 동작 신호의 수신에 응답하여 동작한다. 비상 동작 신호는, 메인 배터리(204)로부터의 전력 공급이 정상적으로 이루어지지 않을 때, 예를 들면, 메인 배터리(204)가 완전히 방전되었을 때 또는 또는 단선과 같은 물리적 손상으로 인해 메인 배터리(204)의 전력이 공급되지 않을 때, 차량의 도어를 개폐하기 위하여 사용자가 차량 외부의 스위치를 동작시키는 경우에 발생할 수 있다.
백업 배터리(206)의 충전은 메인 배터리(204)의 전압(B+)을 이용한다. 즉, 제 2 제어부(210)가 충전 제어 신호를 생성하면 충전부(226)가 작동하여 백업 배터리(206)의 충전이 이루어진다. 백업 배터리(206)의 충전은 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하는 동안 이루어진다.
메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하지 않아 비상 동작 신호가 발생하면, 제 2 제어부(210)는 비상 동작 신호의 발생에 응답하여 부스터(228)를 활성화시키고, 부스터(228)의 동작에 의해 백업 배터리(206)의 전압 Vbub가 부스트되어 비상 전력(Vemergency)이 생성된다. 단, 제 2 제어부(210)는 유관 제어부(212)의 사용자 인증 신호의 수신을 전제로 비상 전력(Vemergency)을 생성한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 메인 배터리가 정상 동작할 때의 제어 계통의 동작을 나타낸 도면이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)의 메인 배터리(204)가 정상 동작할 때, 메인 배터리(204)의 전력이 제 1 제어부(208)와 제 2 제어부(210), 모터 구동부(220), 유관 제어부(212), 도어 시건 장치(192) 등에 정상적으로 공급되어 유관 제어부(212)의 사용자 인증과 도어 시건 장치(192)의 구동이 정상적으로 이루어진다. 즉, 메인 배터리(204)가 정상 동작할 때 메인 배터리(204)로부터 공급되는 전력을 이용하여 도어 시건 장치(192)의 잠금/해제가 정상적으로 이루어진다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)의 메인 배터리(204)가 정상 동작할 때, 제 2 제어부(210)의 제어에 의해 백업 배터리(206)의 충전이 이루어진다. 즉, 메인 배터리(204)로부터 공급되는 전력(B+)이 충전부(226)를 통해 백업 배터리(206)에 전달됨으로써 백업 배터리(206)의 충전이 이루어진다. 제 2 제어부(210)는 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)를 고려하여 백업 배터리(206)의 목표 충전량을 결정하는데, 이에 대해서는 후술하는 도 5 및 도 6을 통해 자세히 설명하고자 한다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)의 메인 배터리(204)가 정상 동작할 때, 백업 배터리(206)의 비상 전력(Vemergency)의 공급에 관여하는 외부 인터페이스(224)와 비상용 레귤레이터(222), 부스터(228)는 활성화되지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 메인 배터리가 정상 동작하지 않을 때의 제어 계통의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 완전 방전이나 단선 등의 이유로 메인 배터리(204)로부터 전력 공급이 이루어지지 않을 때(즉, 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하지 않을 때) 제 1 제어부(208)와 제 2 제어부(210), 유관 제어부(212), 도어 시건 장치(192)는 메인 배터리(204)로부터 전력(B+)을 공급받지 못한다. 따라서 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하지 않을 때에는 메인 배터리(204)의 전력(B+)을 이용하여 제 1 제어부(208)에 의해 제어되는 도어 시건 장치(192)의 잠금/해제는 이루어지지 않는다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)에서는, 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하지 않을 때 백업 배터리(206)의 전력(Vbub)을 부스팅하여 비상 전력(Vemergency)을 생성하고, 이 비상 전력(Vemergemcy)을 제 2 제어부(210)와 모터 구동부(220), 유관 제어부(212), 도어 시건 장치(192) 등에 공급함으로써, 유관 제어부(212)의 사용자 인증과 도어 시건 장치(192)의 구동이 정상적으로 이루어지도록 한다. 즉, 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작할 때 메인 배터리(204)의 전력(B+)으로 백업 배터리(206)를 충전해 두었다가, 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하지 않을 때 백업 배터리(206)의 전력(Vbub)을 이용하여 차량(100)의 도어 시건 장치(192)의 잠금/해제를 제어한다. 이로써 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하지 않는 경우에도 본 발명의 실시 예에 따른 백업 배터리(206)의 운용을 통해 도어 시건 장치(192)의 잠금/해제가 정상적으로 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 백업 배터리 충전 방법을 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 백업 배터리의 충전을 그래프로 나타낸 도면이다.
앞서, 도 3의 설명에서, 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)를 고려하여 백업 배터리(206)의 목표 충전량이 결정됨을 언급한 바 있다. 도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 차량(100)에서는 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 몇 퍼센트인지에 따라 백업 배터리(206)의 목표 충전량을 다르게 적용한다. 예를 들면, 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)의 퍼센티지가 작을수록 백업 배터리(206)의 목표 충전량은 증가한다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 6에서, 백업 배터리(206)의 목표 충전량을 결정하는 기준 값 Vth1, Vth2, Vth3는 Vth1 < Vth2 < Vth3의 관계를 갖는다.
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 차량(100)의 엔진이 켜지고(ING ON)(502의 '예'), 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작할 때, 제 2 제어부(210)는 가장 작은 기준 값 Vth1을 적용하여 백업 배터리(206)의 충전을 제어한다(508).
만약 차량(100)의 엔진이 켜지지 않은 상태이고(IGN OFF)(502의 '아니오'), 메인 배터리(204)가 정상적으로 동작하지 않을 때, 제 2 제어부(210)는 배터리 센서(214)를 통해 검출되는 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 몇 퍼센트인지를 확인한다(514의 '예'). 본 발명의 실시 예에서는, 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)를 'SOC ≥ 65%'와 '65% > SOC ≥ 30%', 'SOC < 30%'의 세 구간으로 구분하고, 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 이 세 구간 가운데 어느 어느 구간에 속하는지에 따라 Vth1과 Vth2, Vth3 중 어느 하나의 기준 값을 적용하여 백업 배터리(206)를 충전한다.
만약 차량(100)의 엔진이 꺼진 상태에서 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 'SOC ≥ 65%'이면(516의 '예'), 제 2 제어부(210)는 가장 작은 기준 값 Vth1을 적용하여 백업 배터리(206)의 충전을 제어한다(508). 차량(100)의 엔진이 켜진 상태이면 메인 배터리(204)의 충전이 충분히 이루어질 수 있고, 또 엔진이 꺼진 상태이더라도 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 'SOC ≥ 65%'이면 메인 배터리(204)로부터 비교적 충분한 전력을 공급받을 수 있는 상태이므로, 이 때는 가장 작은 기준 값 Vth1을 적용하여 백업 배터리(206)를 90%까지 충전한다(도 6의 'SOC ≥ 65%' 구간 참조).
만약 차량(100)의 엔진이 꺼진 상태에서 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 '65% > SOC ≥ 30%'이면(526의 '예'), 제 2 제어부(210)는 Vth1과 Vth3의 중간 값인 기준 값 Vth2를 적용하여 백업 배터리(206)의 충전을 제어한다(528). 차량(100)의 엔진이 꺼진 상태에서 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 '65% > SOC ≥ 30%'이면 메인 배터리(204)로부터 충분하지는 않더라도 비교적 안정된 수준의 전력을 공급받을 수 있는 상태이므로, 이 때는 중간 기준 값 Vth2를 적용하여 백업 배터리(206)를 95%까지 충전한다(도 6의 '65% > SOC ≥ 30%' 구간 참조).
만약 차량(100)의 엔진이 꺼진 상태에서 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 'SOC < 30%'이면(526의 '아니오'), 제 2 제어부(210)는 가장 큰 기준 값 Vth3을 적용하여 백업 배터리(206)의 충전을 제어한다(538). 차량(100)의 엔진이 꺼진 상태에서 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)가 'SOC < 30%'이면 메인 배터리(204)로부터 공급받을 수 있는 전력이 비교적 충분하지 않은 상태이므로, 이 때는 비상 상황 발생 시 백업 배터리(206)를 적극적으로 활용하기 위해 가장 큰 기준 값 Vth3을 적용하여 백업 배터리(206)를 98%까지 충전한다(도 6의 'SOC < 30%' 구간 참조).
이처럼 본 발명의 실시 예에서는, 메인 배터리(204)의 충전 상태(SOC)를 고려하여 백업 배터리(206)의 목표 충전량을 조절함으로써, 메인 배터리(204)의 전력을 사용할 수 없을 때 백업 배터리(206)를 적극적으로 활용할 수 있도록 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 메인 배터리가 정상 동작하지 않을 때의 차량 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 배터리 센서(214)로부터 검출되는 메인 배터리(204)의 상태가 비정상일 때 비상 동작 신호가 발생한다. 이 비상 동작 신호가 발생하여 외부 인터페이스(224)를 통해 입력되면(702의 '예'), 제 2 제어부(210)는 부스터(228)를 구동하여 백업 배터리(206)의 백업 전압(Vbub)을 일정 수준까지 부스트함으로써 비상 전력(Vemergency)이 생성되도록 한다(704). 이와 같이 생성되는 비상 전력(Vememrgenty)은 유관 제어부(212)로 공급됨으로써 사용자의 원격 제어기(172)(174)의 조작에 대비한다.
유관 제어부(212)에 전력이 공급되고 있는 상태에서 사용자가 원격 제어기(172)(174)를 조작하여 도어(190)를 개방 또는 폐쇄하려는 경우, 유관 제어부(212)는 원격 제어기(172)(174)로부터 수신한 신호에 기초하여 제 2 제어부(210)로 사용자 인증을 요청하고, 제 2 제어부(210)는 인증된 사용자에 대해 사용자 인증을 실시한다(706). 사용자 인증이 완료되면(708의 '예'), 제 2 제어부(210)는 모터 구동부(220)의 제어를 통해 도어 시건 장치(192)로 도어 잠금/해제를 위한 전력이 공급되도록 함으로써 도어 시건 장치(192)가 개방 또는 폐쇄되도록 한다(710).
위의 설명은 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 위에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 자동차
112 : 윈드쉴드
114 : 사이드 미러
122, 124 : 차륜
152 : 안테나
172, 174 ; 원격 제어기
190 : 도어
192 : 도어 시건 장치
202 : 통합 제어부
204 : 메인 배터리
206 : 백업 배터리
208 : 제 1 제어부
210 : 제 2 제어부
212 : 유관 제어부
214 : 배터리 센서
216 : LIN 통신부
218 : 메인 레귤레이터
220 : 모터 구동부
222 : 비상용 레귤레이터
224 : 외부 인터페이스
226 : 충전부
228 : 부스터

Claims (20)

  1. 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치와;
    제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하고, 상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하며, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제어부를 포함하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제 1 제어부와;
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 2 배터리의 충전을 제어하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 도어 시건 장치의 구동을 제어하는 제 2 제어부를 포함하는 차량.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고;
    상기 유관 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 공급받고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 공급받는 차량.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 발생하는 비상 동작 신호에 응답하여 상기 제 2 배터리의 부스트 제어를 실시함으로써 상기 유관 제어부로의 전력 공급 및 사용자 인증이 이루어지도록 제어하는 차량.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어 시건 장치가 모터의 구동력에 의해 기계적으로 동작하여 상기 도어의 잠금/해제에 관여하는 도어 래치를 포함하고;
    상기 모터가 상기 제 1 배터리의 전력 또는 상기 제 2 배터리의 전력에 의해 구동하는 차량.
  6. 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치를 구비하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계와;
    상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하는 단계와;
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계를 포함하는 차량 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고;
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급하는 차량 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 도어 시건 장치가 모터의 구동력에 의해 기계적으로 동작하여 상기 도어의 잠금/해제에 관여하는 도어 래치를 포함하고;
    상기 모터가 상기 제 1 배터리의 전력 또는 상기 제 2 배터리의 전력에 의해 구동하는 차량 제어 방법.
  9. 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치와;
    제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하고, 상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하되 상기 제 1 배터리의 충전량(SOC)에 기초하여 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 결정하며, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제어부를 포함하는 차량.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 배터리의 충전량이 작을수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 증가시키고;
    상기 제 1 배터리의 충전량이 클수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 감소시키는 차량.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 차량의 엔진이 시동 온 상태일 때 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 미리 설정된 복수의 기준 값 가운데 가장 작은 기준 값을 적용하여 결정하는 차량.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 제 1 제어부와;
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 2 배터리의 충전을 제어하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 도어 시건 장치의 구동을 제어하는 제 2 제어부를 포함하는 차량.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고;
    상기 유관 제어부는, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 공급받고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 공급받는 차량.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 발생하는 비상 동작 신호에 응답하여 상기 제 2 배터리의 부스트 제어를 실시함으로써 상기 유관 제어부로의 전력 공급 및 사용자 인증이 이루어지도록 제어하는 차량.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 도어 시건 장치가 모터의 구동력에 의해 기계적으로 동작하여 상기 도어의 잠금/해제에 관여하는 도어 래치를 포함하고;
    상기 모터가 상기 제 1 배터리의 전력 또는 상기 제 2 배터리의 전력에 의해 구동하는 차량.
  16. 도어의 잠금/해제를 수행하는 도어 시건 장치를 구비하는 차량의 제어 방법에 있어서,
    제 1 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계와;
    상기 제 1 배터리의 전력으로 제 2 배터리를 충전하되 상기 제 1 배터리의 충전량(SOC)에 기초하여 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 결정하는 단계와;
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 이용하여 상기 도어 시건 장치를 구동하는 단계를 포함하는 차량 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 배터리의 충전량이 작을수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 증가시키고;
    상기 제 1 배터리의 충전량이 클수록 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 감소시키는 차량 제어 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 차량의 엔진이 시동 온 상태일 때 상기 제 2 배터리의 목표 충전량을 미리 설정된 복수의 기준 값 가운데 가장 작은 기준 값을 적용하여 결정하는 차량 제어 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 도어 시건 장치를 원격으로 잠금/해제하도록 마련되는 원격 제어기와의 통신을 수행하는 유관 제어부를 더 포함하고;
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급될 때 상기 제 1 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급하고, 상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 상기 제 2 배터리의 전력을 상기 유관 제어부로 공급하는 차량 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 배터리로부터 전력이 공급되지 않을 때 발생하는 비상 동작 신호에 응답하여 상기 제 2 배터리의 부스트 제어를 실시함으로써 상기 유관 제어부로의 전력 공급 및 사용자 인증이 이루어지도록 제어하는 차량 제어 방법.
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