KR102471925B1 - 액셀러레이터 데이터 확인 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 자동 차속 제어 또는 기타 액셀러레이터 관련 제어를 위해 임의의 차량으로부터 액셀러레이터 데이터를 확인해야 할 때에 사용하는 장치를 제안한다. 본 발명은, 차량의 APS에 접속되는 액셀러레이터 측 커넥터(110); ECU에 접속되는 ECU 측 커넥터; 상기 액셀러레이터 측 커넥터(110)와 ECU 측 커넥터 사이에 연결되어 APS와 ECU 간에 액셀러레이터 데이터를 전달하는 다수의 제1와이어; 상기 다수의 와이어의 각 와이어에서 분기된 다수의 제2와이어; 및 상기 제1와이어와 독립적으로 접지에 선택적으로 접속되는 접지선을 포함하는 케이블 유닛(100), 및 상기 다수의 제2와이어의 각 와이어마다 할당된 다수의 LED를 포함하되, LED의 제1단자가 상기 각 제2와이어에 연결되고 제2단자는 공통으로 묶인 공통선을 통해서 상기 접지선에 연결되는 표시 유닛을 포함하여, ECU와 액셀러레이터 사이에 교환되는 액셀러레이터 데이터를 상기 케이블 유닛을 통해 인터셉트하여 각 와이어에 할당된 상기 각 LED의 점등에 의해 액셀러레이터 데이터의 정체를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 액셀러레이터 데이터 확인 장치이다.

Description

액셀러레이터 데이터 확인 장치 {Apparatus for indetifying accelerator data}
본 발명은 자동차의 APS(accelerator position sensor) 및 액셀러레이터에 관한 것으로, 구체적으로는, 차량으로부터 액셀러레이터 데이터를 확인하는 기술에 관한 것이다.
자동차에는 액셀러레이터(구체적으로, APS(accelerator position sensor 또는 accelerator pedal sensor))와 ECU를 연결하는 하네스(케이블 어셈블리)가 있다. APS는 액셀러레이터 페달의 위치를 인식하여 해당 위치에 비례하는 전압을 출력하는 센서이다. 이 센서의 출력 전압은 차량의 속도를 제어하는 정보로 사용되거나 차량의 각종 고장에 대한 안전 메커니즘의 구현을 위해 사용된다.
한편, 최근에 차량 결함이나 운전자 오조작에 의한 차량 급발진/오발진이 문제되고 있다. 급발진 가능성을 미리 예측하고 이에 대처하여 액셀러레이터를 제어하는 기술을 본 출원인이 선출원한 바 있다(출원번호 10-2020-0001691). 또한, 어린이 보호구역에서는 차속을 감속하도록 규정되어 있고, 그렇지 않은 도로에서도 불측의 사고를 방지하기 위하여 차속 감소가 필수적이다. 이러한 급발진/오발진 및 속도제한구역에 대응하여 자동으로 차속을 제어하는 기능에 대한 요구가 늘어나고 있다. 특히, 자율주행 자동차의 경우에 이러한 자동 차속 제어의 필요성은 더욱 커진다.
자동 차속 제어를 위해서는 ECU로 하여금 스로틀 밸브를 조절하여 RPM을 제어하거나 APS 센서를 제어하도록 ECU 또는 APS에 직간접으로 외부 신호를 주입하는 등의 방식을 이용할 수 있다. 현재 액셀러레이터와 ECU 간의 연결 하네스는 차량마다 다양한 커넥터와 케이블로 제작되고 있으며 동일 제조사라 하더라도 차량마다 배선의 위치가 모두 다르다. 또한, 제작연식이 오래 된 차량이나 서비스매뉴얼이 제공되지 않은 차량 등의 경우에는 케이블의 배선에 관련된 정보를 알아 내기가 매우 어렵다.
본 발명은 자동차의 자동 차속 제어 또는 기타 액셀러레이터 관련 제어를 위해 임의의 차량으로부터 액셀러레이터 데이터를 확인해야 할 때에 사용하는 장치법을 제안한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 액셀러레이터와 ECU 간의 하네스를 탈거하고 그 사이에 본 발명의 케이블 유닛을 간편하게 연결하여 액셀러레이터 데이터를 용이하게 확인하는 장치와 방법이 제공된다.
액셀러레이터-ECU 연결 케이블에는 전원(Vcc, GND)과 신호(signal)가 포함된다. 이하에서는, 편의상 이들을 통칭하여 '액셀러레이터 데이터'라 부르기로 한다. Vcc와 GND를 포함해서 데이터라 부르는 것은 그 의미상 어색한 것이 사실이나, 미지의 액셀러레이터-ECU 연결 케이블로부터 Vcc, GND, 신호선을 확인하고자 하는 본 발명의 목적에 비추어, 이들을 모두 액셀러레이터 데이터로 불러도 큰 지장은 없을 것이다.
구체적으로, 본 발명의 특징에 따르면,
차량의 APS에 접속되는 액셀러레이터 측 커넥터(110); ECU에 접속되는 ECU 측 커넥터; 상기 액셀러레이터 측 커넥터(110)와 ECU 측 커넥터 사이에 연결되어 APS와 ECU 간에 액셀러레이터 데이터를 전달하는 다수의 제1와이어; 상기 다수의 와이어의 각 와이어에서 분기된 다수의 제2와이어; 및 상기 제1와이어와 독립적으로 접지에 선택적으로 접속되는 접지선을 포함하는 케이블 유닛(100), 및
상기 다수의 제2와이어의 각 와이어마다 할당된 다수의 LED를 포함하되, LED의 제1단자가 상기 각 제2와이어에 연결되고 제2단자는 공통으로 묶인 공통선을 통해서 상기 접지선에 연결되는 표시 유닛을 포함하여,
ECU와 액셀러레이터 사이에 교환되는 액셀러레이터 데이터를 상기 케이블 유닛을 통해 인터셉트하여 각 와이어에 할당된 상기 각 LED의 점등에 의해 액셀러레이터 데이터의 정체를 확인할 수 있는 것을 특징으로 하는 액셀러레이터 데이터 확인 장치가 제공된다.
상기 구성에서, 차량 전원이 ACC 상태일 때 점등되는 LED가 할당된 액셀러레이터 데이터는 Vcc이고, 차량 전원이 ACC 상태에서 액셀러레이터 페달을 밟을 때 점등되는 LED가 할당된 액셀러레이터 데이터는 Signal인 것으로 확인할 수 있다. 또한, 상기 차량 전원이 ACC 상태에서 액셀러레이터 페달을 밟을 때 점등되는 LED는 복수이며, 이들 복수의 LED의 점등 밝기에 의해 Signal의 유형을 구분하여 확인할 수 있다.
본 발명의 구성 및 작용은 이후에 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명에 따르면, 다양한 커넥터로 이루어져 있으며 차량마다 배선의 위치가 다른 것을 극복하여, 어떠한 차량이든 간편하게 액셀러레이터 데이터의 정체성을 확인할 수 있다.
액셀러레이터 데이터를 확인하는 데 별도의 전원이 필요없으며, 차량의 액셀러레이터 동작에 영향을 주거나 차량의 손상 및 피해 없이 데이터 확인이 가능하다.
도 1은 자동차의 액셀러레이터와 ECU를 연결하는 하네스(10)의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액셀러레이터 데이터 확인 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 변형 실시예에 따른 액셀러레이터 데이터 확인 장치의 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 이하 첨부된 도면과 함께 상세하게 기술된 바람직한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에 기술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 다른 형태로 구현될 수 있다. 실시예는 단지 본 발명을 완전하게 개시하며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명은 청구항의 기재 내용에 의해 정의되는 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한 명세서에 사용된 '포함한다(comprise, comprising 등)'라는 용어는 언급된 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용된 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 실시예의 설명에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 자동차의 액셀러레이터와 ECU를 연결하는 하네스(10)(케이블 어셈블리)의 일례를 나타낸다. 이 하네스를 통해 액셀러레이터 데이터(즉, 신호, Vcc, GND)가 APS와 ECU 간에 공유된다. 액셀러레이터 데이터는 일반적으로 6개로 이루어지는데, 2개의 Vcc, 2개의 GND, 2개의 신호(signal)가 포함된다. 2개의 신호는 약 2배의 전압 차이를 갖는다. 즉, [(제1신호의 전압) = (제2신호의 전압)×2]이다. 하네스에는 다양한 형태와 방식의 커넥터가 사용되며 차량마다 배선의 위치가 다르므로, 서비스매뉴얼이 없는 차량의 경우에 액셀러레이터를 제어하기 위해 액셀러레이터 데이터를 확인하는 것은 용이하지 않다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액셀러레이터 데이터 확인 장치의 구성도이다. 크게, 케이블 유닛(100)과 표시 유닛(200)으로 구성된다.
케이블 유닛(100)은 액셀러레이터 측 커넥터(110), ECU 측 커넥터(120), 표시 유닛(200) 연결용 7핀 커넥터(130)로 구성된다. 액셀러레이터 측 커넥터(110)와 ECU 측 커넥터(120)를 연결하는 6개의 제1와이어로부터 각각 분기된 6개의 제2와이어가 7핀 커넥터(130)에 연결되는 Y 케이블의 형태를 이룬다. 따라서 차량의 액셀러레이터와 ECU 간의 연결은 그대로 유지된다. 따라서 차량의 동작에는 전혀 변경이나 손상이 없고, 분기된 와이어를 통해 차량의 액셀러레이터 데이터를 확인할 수 있다.
액셀러레이터와 ECU 간에 6개의 제1와이어가 연결되고 따라서 이들로부터 분기된 제2와이어도 역시 6개이므로, 7핀 커넥터(130)에는 한 개의 핀이 남는데, 이 여분의 핀에는 차량의 샤시 그라운드(160)에 선택적으로 연결되도록 하는 접속구(150)를 통해 샤시 그라운드(160)에 연결되는 독립적인 접지선(140)이 접속된다. 여기서 접속구(150)는 차량의 샤시 그라운드(160)에 접지선(140)을 연결하기 위한 목적을 달성하는 한 어느 것을 사용해도 무방하다. 일 실시예에서는 이 접속구(150)로 악어클립을 사용하였다.
다음, 표시 유닛(200)에 대해 설명한다. 표시 유닛(200)은 ECU와 액셀러레이터 사이에 교환되는 액셀러레이터 데이터를 상기 케이블 유닛(100)을 통해 인터셉트한다. 표시 유닛(200)은 PCB(210); 상기 7핀 커넥터(130)가 접속되는 7핀 리셉터클(220); 각 액셀러레이터 데이터, 즉, Vcc 2개, GND 2개, Signal 2개(Signal 1 전압= Signal 2 전압 * 2)가 나타나는 와이어마다 하나씩 할당된 LED(230)로 구성된다. 그 밖에 각 LED(230)의 구동을 위한 저항(240)이 각 LED(230)마다 직렬로 연결되어 있다. 도 2에서 각 LED(230)는 애노드 단자(A)가 7핀 커넥터(130)와 접속되는 7핀 리셉터클(220)의 각 핀에 연결되어 각 액셀러레이터 데이터를 받고, 캐소드 단자(K)는 공통으로 묶여서 공통선(250)을 통해 상기 7핀 커넥터(130)의 추가 핀에 접속된 접지선(140)과 연결된다. 접지선(140)은 샤시 그라운드(GND) 접속용 악어클립 등의 접속구(150)에 의해 차량 샤시 그라운드에 접속되어, 모든 LED(230)의 캐소드 단자(K)가 접지에 연결되도록 한다. 이러한 구성에 의해서 APS 또는 ECU로부터 나오는 액셀러레이터 데이터에 의해 각 할당된 LED(230)가 점등되므로, LED(230)의 점등을 보고 피확인 차량의 액셀러레이터 데이터의 각각의 정체를 확인할 수 있게 된다. 또한 이러한 구성으로써 별도의 외부 전원이 없어도 액셀러레이터 데이터의 정체성을 확인할 수 있다.
도 3은 도 2의 변형 실시예로, 7핀 커넥터(130)와 7핀 리셉터클(220)을 없애고 직접 분기 와이어가 표시 유닛(200)의 PCB(210)에 솔더링되는 실시예이다. 한 쌍의 7핀 커넥터가 삭제되므로 원가절감 및 고장율저감의 효과를 얻을 수 있다.
이제 구체적으로 도 2와 도 3에 나타낸 본 발명의 액셀러레이터 데이터 확인장치의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 안전을 위해 피확인 차량의 전원(이그니션 스위치)을 OFF한 상태에서 상기 케이블 유닛(100)을 설치한다. 즉, 차량에 있는 하네스(10)를 탈거하고 그 대신에 도 2의 Y형 케이블 유닛(100)을 접속한다.
다음에, 차량 전원을 ACC에 놓으면 센서(APS)를 작동시키기 위한 Vcc 2개 라인에 3.3V 또는 5V가 나온다. 그리고 2개의 Vcc 라인에 연결된 LED가 점등된다. 따라서 차량 전원을 ACC 위치로 전환할 때 점등되는 2개의 LED는 Vcc에 연결된 것이라는 것을 알 수 있다. 또한 액셀러레이터 데이터 중 두 개의 그라운드(GND) 라인에 연결된 LED는 어떠한 경우든 점등되지 않는다. 따라서 점등되지 않는 LED가 연결된 두 라인은 GND라는 것을 알 수 있다.
또한, 차량의 ACC가 켜져 전원이 인가되면 센서(APS)는 2개 라인을 통해 Signal을 ECU에 보낸다. 단, 이들 Signal은 액셀러레이터 페달을 밟을 때에 ECU로 전송된다. 따라서 ACC가 ON된 상태에서 액셀러레이터 페달을 밟을 때에 점등되는 두 개의 LED는 신호 라인에 연결된 것이라고 확인할 수 있다. 이 경우에 점등되는 2개의 LED는 밝기가 상이하다. 왜냐하면 앞에서 언급한 것과 같이 [(제1신호의 전압) = (제2신호의 전압)×2]이기 때문이다. 따라서 ACC가 ON된 상태에서 액셀러레이터 페달을 밟을 때에 점등되는 두 개의 LED 중 밝은 것은 제1신호에 해당되고, 어두운 것은 제2신호에 해당되는 것으로 판단할 수 있다.
이상의 표시 유닛(200)의 LED에 의한 액셀러레이터 데이터 확인 방식을 정리하면 다음과 같다.
o 차량 전원 ACC: 두 개의 LED 점등 → 두 개의 Vcc로 확인
o ACC 상태에서 액셀러레이터 페달 밟음: 두 개의 LED 추가 점등 → 밝게 점등한 LED는 Signal 1로 확인, 어둡게 점등한 LED는 Signal 2로 확인.
o 모든 경우(ACC 상태, 액셀러레이터 페달을 밟음): 두 개의 LED 부점등 → 두 개의 GND로 확인.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 앞에서 서술한 본 발명은 인디게이터(LED)의 점등/부점등을 이용한 아날로그 방식으로 액셀러레이터 데이터를 확인하는 것이나, 방식을 변형하여 디지털 방식으로 데이터 확인도 가능하다. 가령, 전압의 절대값을 디지털로 표시하거나 신호 파형을 표시하는 등의 방법을 이용할 수 있다. 이러한 디지털 방식의 경우에는 별도의 전원(예를 들어, 차량 전원, 또는 배터리나 상용AC 등 외부전원)을 사용하여야 할 것이다.
또한 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술한 특허청구범위에 의하여 정해지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 차량의 액셀러레이터 포지션 센서(APS)와 전자제어장치(ECU)를 연결하는 와이어의 데이터 정체성이 Vcc인지, GND인지, 또는 Signal인지의 데이터 정체성을 확인하는 장치로서,
    차량의 APS에 접속되는 액셀러레이터 측 커넥터; ECU에 접속되는 ECU 측 커넥터; 상기 액셀러레이터 측 커넥터와 ECU 측 커넥터 사이에 연결되어 APS와 ECU 간에 액셀러레이터 데이터를 전달하는 N개(N=1, 2, 3, ...)의 제1와이어; 상기 N개의 제1와이어에 포함된 각 와이어에서 분기된 N개의 제2와이어; 및 상기 N개의 제1와이어 및 N개의 제2와이어 와 독립적으로 차량의 접지부에 선택적으로 접속되는 접지선을 포함하는 케이블 유닛, 및
    상기 N개의 제2와이어에 포함된 각 와이어마다 할당된 N개의 LED를 포함하되, 각 LED의 제1단자는 상기 제2와이어에 포함된 각 와이어에 연결되고 제2단자는 공통으로 묶인 공통선을 통해서 상기 접지선에 연결되는 표시 유닛
    을 포함하여,
    ECU와 APS 사이에 교환되는 액셀러레이터 데이터를 상기 케이블 유닛을 통해 인터셉트하여 각 와이어에 연결된 각 LED의 점등에 의해 액셀러레이터 데이터의 정체를 확인하되, 차량 전원이 ACC 상태일 때에 점등되는 LED가 연결된 와이어의 액셀러레이터 데이터는 Vcc이고, 차량 전원이 ACC인 상태에서 액셀러레이터 페달을 밟을 때 점등되는 LED가 연결된 와이어의 액셀러레이터 데이터는 Signal인 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는 액셀러레이터 데이터 확인 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 차량 전원이 ACC 상태에서 액셀러레이터 페달을 밟을 때 점등되는 LED는 복수이며, 이들 복수의 LED의 점등 밝기에 의해 Signal의 유형이 구분되는 것을 특징으로 하는 액셀러레이터 데이터 확인 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 케이블 유닛의 제2와이어 및 접지선과 상기 표시 유닛의 다수의 LED 및 공통선은 커넥터에 의해 연결 및 분리되는 것을 특징으로 하는 액셀러레이터 데이터 확인 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 케이블 유닛의 접지선은 접속구를 통해 차량의 샤시 그라운드에 선택적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 액셀러레이터 데이터 확인 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 표시 유닛의 LED 및 공통선은 PCB에 형성되는 것을 특징으로 하는 액셀러레이터 데이터 확인 장치.
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