KR102027867B1 - 전자식 주차 브레이크 시스템 - Google Patents

전자식 주차 브레이크 시스템 Download PDF

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Abstract

전자식 주차 브레이크 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템은 운전자로부터 EPB(ELECTRONIC PARKING BRAKE)에 대한 중립 명령, 어플라이 명령 또는 릴리즈 명령을 입력받는 EPB 구동버튼과, 4개의 스위치를 포함하고, EPB 구동버튼의 3가지 명령에 따라 각 스위치가 각각 오픈 또는 클로우즈 되는 EPB 스위치부와, EPB 스위치부와 4개의 라인으로 연결되고 각 스위치의 작동상태로부터 EPB 스위치 상태를 판단하는 EPB 드라이버 및 EPB 스위치부와 4개의 라인으로 연결되고 각 스위치의 작동상태에 따라 각 라인으로 입력되는 아날로그 전압값을 A/D 컨버터를 통해 디지털 값으로 변환하고, 디지털 변환된 각 라인의 데이터로부터 EPB 스위치 상태를 판단하고, EPB 드라이버에 의해 판단된 EPB 스위치 상태와 직접 판단한 EPB 스위치 상태를 비교하여 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영된 EPB 스위치 조작에 의한 것인지 아닌지를 판단하는 마이크로컨트롤러유닛을 포함한다.

Description

전자식 주차 브레이크 시스템{ELECTRONIC PARKING BRAKE SYSTEM}
본 발명은 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 구동명령을 4개의 스위치를 사용하여 입력받는 전자식 주차 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전자식 주차 브레이크(Electric Parking Brake ; EPB) 시스템으는 전자제어에 의해 모터와 감속기를 구동시켜 주차 브레이크 기능을 수행하는 시스템이다.
전자식 주차 브레이크 시스템은 EPB 모터를 구동하여 캘리퍼를 통해 디스크 패드를 잡거나 해제함으로써 주차 또는 주행이 가능하다.
운전자가 자신의 의지대로 주차 또는 주행을 위해 EPB 모터를 구동시키기 위해서는 EPB 스위치를 조작해야 한다. 이처럼 EPB 스위치는 오로지 운전자의 의지를 반영하여야 한다.
운전자가 EPB 스위치를 조작하지 않았는데도 EPB 스위치에 노이즈 신호로 인해 어플라이(Apply) 혹은 릴리즈(Release) 스위치 상태로 판단된다면 운전자 의지 없이도 EPB 모터 구동이 가능하여 주차 또는 주행이 가능하게 된다. 이는 안전 문제를 내포하고 있으므로 최근에는 EPB 스위치 조작시 이 EPB 스위치 조작에 운전자의 의지가 확실히 반영되어 있는가를 판단할 필요가 있으며, 이를 활용하여 운전자가 의도하지 않은 EPB 구동을 방지할 필요가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1179428호(2012.08.29.등록)
본 발명의 실시예는 EPB 스위치 조작이 운전자의 의지에 의한 것인지를 신뢰성 있게 판단할 수 있는 전자식 주차 브레이크 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 운전자로부터 EPB(ELECTRONIC PARKING BRAKE)에 대한 중립 명령, 어플라이 명령 또는 릴리즈 명령을 입력받는 EPB 구동버튼; 4개의 스위치를 포함하고, 상기 EPB 구동버튼의 3가지 명령에 따라 상기 각 스위치가 각각 오픈 또는 클로우즈 되는 EPB 스위치부; 상기 EPB 스위치부와 4개의 라인으로 연결되고 상기 각 스위치의 작동상태로부터 EPB 스위치 상태를 판단하는 EPB 드라이버; 및 상기 EPB 스위치부와 4개의 라인으로 연결되고 상기 각 스위치의 작동상태에 따라 각 라인으로 입력되는 아날로그 전압값을 A/D 컨버터를 통해 디지털 값으로 변환하고, 디지털 변환된 각 라인의 데이터로부터 EPB 스위치 상태를 판단하고, 상기 EPB 드라이버에 의해 판단된 EPB 스위치 상태와 직접 판단한 EPB 스위치 상태를 비교하여 EPB 스위치 상태들의 일치 여부에 따라 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영된 EPB 스위치 조작에 의한 것인지 아닌지를 판단하는 마이크로컨트롤러유닛을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 상기 마이크로컨트롤러유닛은 상기 비교결과 상기 EPB 드라이버에 의해 판단된 EPB 스위치 상태와 직접 판단한 EPB 스위치 상태가 미리 설정된 시간동안 불일치하면, 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영되지 않은 EPB 스위치 조작에 의한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 운전자에게 경고하는 경고부를 포함하고, 상기 마이크로컨트롤러유닛은 상기 비교결과 상기 EPB 드라이버에 의해 판단된 EPB 스위치 상태와 직접 판단한 EPB 스위치 상태가 미리 설정된 시간동안 불일치하면, 상기 경고부를 통해 운전자에게 경고함과 함께 캘리퍼를 작동시켜 디스크를 가압하거나 가압해제시키는 데 필요한 구동력을 제공하는 모터의 제어를 금지시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 EPB 스위치 조작이 운전자의 의지에 의해 이루어진 것인지를 신뢰성 있게 판단할 수 있어 운전자의 의지가 없음에도 EPB 스위치를 조작한 신호가 발생할 경우 고장으로 검출하고 운전자에게 경고할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 예로서 제공하는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화할 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장하여 표현할 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 제어블록도이다.
도 1을 참조하면, 전자식 주차 브레이크 시스템은 EPB 구동버튼(10), EPB 스위치부(20), EPB 제어장치(30) 및 모터(40)를 포함할 수 있다.
EPB 구동버튼(10)은 운전석 앞에 마련되어 운전자에 의하여 구동명령을 입력받는다.
EPB 구동버튼(10)은 3단 셀렉터 스위치일 수 있다. EPB 구동버튼(10)은 평상시 작동을 하지 않는 노멀 단, 디스크를 가압하기 위한 어플라이 단, 디스크를 가압 해제시키기 위한 릴리즈 단으로 구성될 수 있다.
EPB 스위치부(20)는 4개의 스위치(S1-S4)를 포함할 수 있다. EPB 스위치부(20)의 상태(중립(Neutral), 어플라이(Apply), 릴리즈(Release))에 따라 각 스위치(S1-S4)의 회로 구성이 결정된다. 4개의 스위치(S1~S4)는 평상시 오픈되어 있는 노멀 오픈형일 수 있다. 예를 들면, 스위치(S1,S2)는 EPB 구동버튼(10)의 어플라이 단과 연결되어 있을 수 있으며, 운전자에 의하여 EPB 구동버튼(10)의 어플라이 단이 선택되면 스위치(S1,S2)는 클로우즈 될 수 있다. 스위치(S3,S4)는 EPB 구동버튼(10)의 릴리즈 단과 연결되어 있을 수 있으며, 운전자에 의하여 EPB 구동버튼(10)의 릴리즈 단이 선택되면 스위치 (S3,S4)는 클로우즈될 수 있다.
EPB 제어장치(30)는 EPB 스위치부(20)와 연결되어 운전자의 구동명령에 해당하는 제어를 수행한다.
모터(40)는 EPB 제어장치(30)의 제어에 의하여 디스크 패드를 가압하거나 가압해제시키도록 캘리퍼를 작동시키는 데 필요한 구동력을 제공한다.
EPB 제어장치(30)는 EPB 드라이버(31), 마이크로컨트롤러유닛(32), 모터구동부(33), 배터리스위치(34) 및 경고부(35)를 포함할 수 있다.
EPB 드라이버(31)는 EPB 스위치부(20)와 연결되어 각 스위치의 상태를 판단한다.
EPB 드라이버(31)는 EPB 스위치부(20)와 4개의 라인(라인A 내지 라인D)으로 연결되어 있다.
EPB 드라이버(31)는 배터리스위치(34)를 구동시켜 배터리 전압(Vbat)을 EPB 스위치부(20)의 각 스위치로 공급시킨다.
EPB 드라이버(31)는 일정 시간마다 각 스위치에 번갈아 가며 드라이브(Drive)를 준다. EPB 드라이버(31)는 각 스위치를 판단한 값을 가져와서 저장하고, 저장된 값을 통해 만들어진 특정 패턴을 이용하여 EPB 스위치 상태를 판단한다.
EPB 드라이버(31)는 판단된 EPB 스위치 상태를 마이크로컨트롤러유닛(32)에 전달한다.
마이크로컨트롤러유닛(32)는 EPB 스위치부(20)와 4개의 라인(라인A´ 내지 라인D′)으로 연결되어 있다.
마이크로컨트롤러유닛(32)는 A/D 컨버터를 통해 각 라인으로 입력되는 아날로그 전압값을 디지털 신호로 변환하고, 디지털 변환된 각 라인의 데이터를 입력받아 EPB 스위치 상태를 판단한다.
마이크로컨트롤러유닛(32)는 EPB 드라이버(31)로부터 제공받은 EPB 스위치 상태와, 직접 판단한 EPB 스위치 상태를 비교하여 일치여부를 판단한다. 만약, EPB 스위치 상태가 일치할 경우, 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영된 EPB 스위치 조작에 의한 것으로 판단한다. 한편, EPB 스위치 상태가 불일치할 경우, 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영되지 않는 EPB 스위치 조작(또는 노이즈 영향)에 의한 것으로 판단한다.
마이크로컨트롤러유닛(32)는 EPB 스위치 상태가 일치하여 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영된 EPB 스위치 조작에 의한 것으로 판단될 경우, 해당 스위치 상태에 대응하는 구동명령에 따라 모터구동부(33)를 통해 모터(40)를 구동시킴으로써 캘리퍼를 작동시켜 디스크를 가압하거나 가압해제시킨다.
마이크로컨트롤러유닛(32)는 EPB 스위치 상태가 불일치하여 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영되지 않은 EPB 스위치 조작에 의한 것으로 판단될 경우, 모터(40)의 작동을 금지시키고, 경고부(35)를 통해 운전자에게 경고한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 주차 브레이크 시스템의 작동을 설명하기 위한 제어흐름도이다.
도 2를 참조하면, EPB 드라이버(31)는 EPB 스위치부(20)의 각 라인값을 읽어들인다(100)
EPB 드라이버(31)는 읽어들인 각 라인값을 이용하여 EPB 스위치 상태를 판단한다(110).
EPB 드라이버(31)는 판단된 EPB 스위치 상태를 마이크로컨트롤러유닛(32)에 전송한다(120).
마이크로컨트롤러유닛(32)은 EPB 스위치부(20)의 각 라인값을 읽어들인다(200).
마이크로컨트롤러유닛(32)은 읽어들인 각 라인값을 아날로그-디지털 변환하고, 디지털로 변환된 데이터를 EPB 스위치 상태를 판단한다.
마이크로컨트롤러유닛(32)은 EPB 드라이버(31)에 의해 판단된 EPB 스위치 상태를 수신한다(230).
마이크로컨트롤러유닛(32)은 직접 판단한 EPB 스위치 상태와, EPB 드라이버(31)에 의해 판단된 EPB 스위치 상태를 비교한다(240).
만약, 마이크로컨트롤러유닛(32)은 직접 판단한 EPB 스위치 상태와, EPB 드라이버(31)에 의해 판단된 EPB 스위치 상태가 미리 설정된 시간동안 불일치하지 않으면(250), 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영된 EPB 스위치 조작에 의한 것으로 판단하여 조작된 EPB 스위치를 정상으로 판단한다(260). 이후 해당 EPB 스위치 상태에 따른 구동명령에 따라 모터구동부(33)를 통해 모터(40)를 구동시켜 캘리퍼를 작동시킴으로써 디스크를 가압하거나 가압해제시킨다.
한편, 마이크로컨트롤러유닛(32)은 직접 판단한 EPB 스위치 상태와, EPB 드라이버(31)에 의해 판단된 EPB 스위치 상태가 미리 설정된 시간동안 불일치하면(250), 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영되지 않은 EPB 스위치 조작에 의한 것으로 판단하여 조작된 EPB 스위치를 고장으로 판단하고(270), 모터(40)의 제어를 금지시킴과 함께 경고부(35)를 통해 운전자에게 경고한다(280).
이상과 같이, EPB 스위치 상태 판단을 EPB 드라이버와 마이크로컨트롤러유닛 둘다를 통해서 할 수 있으므로 EPB 드라이버에서 판단한 EPB 스위치 상태 판단과 마이크로컨트롤러유닛에서 판단한 EPB 스위치 상태 판단을 비교할 수 있어 크로스 체크할 수 있어 보다 신뢰성 있는 검사가 가능하다.
10 : EPB 구동버튼 20 : EPB 스위치부
30 : EPB 제어장치 31 : EPB 드라이버
32 : 마이크로컨트롤러유닛 33 : 모터구동부
34 : 배터리스위치 35 : 경고부
40 : 모터

Claims (3)

  1. 운전자로부터 EPB(ELECTRONIC PARKING BRAKE)에 대한 중립 명령, 어플라이 명령 또는 릴리즈 명령을 입력받는 EPB 구동버튼;
    4개의 스위치를 포함하고, 상기 EPB 구동버튼의 3가지 명령에 따라 상기 각 스위치가 각각 오픈 또는 클로우즈 되는 EPB 스위치부;
    상기 EPB 스위치부와 4개의 라인으로 연결되고 상기 각 스위치의 작동상태로부터 EPB 스위치 상태를 판단하는 EPB 드라이버; 및
    상기 EPB 스위치부와 4개의 라인으로 연결되고 상기 각 스위치의 작동상태에 따라 각 라인으로 입력되는 아날로그 전압값을 A/D 컨버터를 통해 디지털 값으로 변환하고, 디지털 변환된 각 라인의 데이터로부터 EPB 스위치 상태를 판단하고, 상기 EPB 드라이버에 의해 판단된 EPB 스위치 상태와 직접 판단한 EPB 스위치 상태를 비교하여 EPB 스위치 상태들의 일치 여부에 따라 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영된 EPB 스위치 조작에 의한 것인지 아닌지를 판단하는 마이크로컨트롤러유닛을 포함하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로컨트롤러유닛은 상기 비교결과 상기 EPB 드라이버에 의해 판단된 EPB 스위치 상태와 직접 판단한 EPB 스위치 상태가 미리 설정된 시간동안 불일치하면, 해당 EPB 스위치 상태가 운전자의 의지가 반영되지 않은 EPB 스위치 조작에 의한 것으로 판단하는 전자식 주차 브레이크 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    운전자에게 경고하는 경고부를 포함하고,
    상기 마이크로컨트롤러유닛은 상기 비교결과 상기 EPB 드라이버에 의해 판단된 EPB 스위치 상태와 직접 판단한 EPB 스위치 상태가 미리 설정된 시간동안 불일치하면, 상기 경고부를 통해 운전자에게 경고함과 함께 캘리퍼를 작동시켜 디스크를 가압하거나 가압해제시키는 데 필요한 구동력을 제공하는 모터의 제어를 금지시키는 전자식 주차 브레이크 시스템.
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