KR102445332B1

KR102445332B1 - 파워시트 통합 제어 방법

Info

Publication number: KR102445332B1
Application number: KR1020210076663A
Authority: KR
Inventors: 이광신; 임정현
Original assignee: 주식회사 다스
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2021-06-14
Publication date: 2022-09-23
Also published as: CN115476736A; DE102022205984A1; US20220396178A1

Abstract

본 발명은, 파워시트 통합 제어 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예는, 차량의 인터페이스를 통해 사용자가 입력하는 파워시트 동작 신호를 전달받는 신호 입력 단계; 상기 파워시트의 특정 영역을 이동시키도록 상기 파워시트에 내장된 모터 모듈을 동작 시키기 위한 동작 조건을 판단하는 판단 단계; 및 상기 동작 신호의 종류에 따라 상기 모터 모듈을 제어하기 위한 구동 정보를 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 상기 모터 모듈에는, 구동 모터와 상기 구동 모터를 제어하는 모터 제어기가 포함되어 있고, 상기 통합 제어기와 각각의 파워시트 간에는 1개의 LIN 통신 버스가 구성되어 있으며, 상기 정보 전송 단계에서, 상기 통합 제어기는 상기 모터 제어기에 상기 LIN 통신 버스를 통해 상기 구동 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

파워시트 통합 제어 방법{Integrated control method of the power seat}

본 발명은, 파워시트 통합 제어 방법에 관한 것으로서 보다 구체적으로는, 파워시트마다 상위제어기를 구비하지 않고 모든 파워시트를 제어할 수 있는 하나의 통합 제어기를 이용하여 파워시트를 제어하는 방법에 관한 것이다.

차량에는 운전자나 탑승자의 편의성 향상을 주목적으로 하는 각종 편의장치들이 구비된다. 그 예로 파워시트(power seat)를 들 수 있다. 일반적으로, 승용 차량의 시트는 승객의 등을 받치는 시트백과 승객이 착석하도록 되어 있는 시트쿠션, 헤드 레스트, 레그 레스트 등으로 이루어지는데 파워시트는 이러한 시트의 각 부분을 모터를 이용하여 전동으로 구동시킬 수 있는 장치가 구비된 시트를 지칭한다.

이때, 승객의 시트 착석 자세를 변경하기 위해 파워시트에 구비되는 장치로서, 시트백과 시트쿠션 간의 연결 지점에 장착된 리클라이닝 장치를 비롯하여 시트백의 리클라이닝 작동과 시트쿠션의 전방 이동 및 틸팅 작동이 동시에 이루어지도록 한 릴렉션 장치 등이 적용되고 있다. 또한, 일부 고급 차량의 시트에는 승객의 다리부분을 지지할 수 있는 레그 레스트 장치가 구비된 것도 있다. 뿐만 아니라, 다리를 더욱 편안하게 지지하기 위해 레그 레스트 장치와 연동하여 레그 레스트가 상승함과 동시에 시트의 전방을 향해 길이가 연장되도록 구동하는 레그 레스트 익스텐션 장치가 더 구비될 수도 있다. 파워시트에는 언급한 장치들 외에도 머리를 받쳐주는 헤드 레스트를 구동시키기 위한 장치가 더 구비될 수도 있으며 이와 같이 승객 편의를 위해 구동 장치가 점점 증가함에 따라 구동 동력을 제공하는 모터도 비례하여 증가하게 된다.

종래에는 시트마다 모터의 외부에 배치되는 상위제어기가 별도로 구비되어 시트의 각 부분을 구동시키는 각각의 모터와 전기적으로 연결되고 승객의 조작의지가 차량의 인터페이스(버튼 등)를 통해 입력되면 상기 상위제어기가 각 모터를 정방향 또는 역방향으로 제어하는 신호를 보내 시트의 이동이 제어되었다.

하지만, 상술한 바와 같이 사양이 고급화될수록 모터의 수는 증가하게 되고 이에 따라 상위제어기 내부의 구동회로 또한 증가하게 되므로 상위제어기의 부피가 증가하게 되는 문제가 있다. 따라서 각 시트마다 상위제어기가 배치되는 공간을 넓게 확보해야 하므로 공간 활용에 불리하게 된다.

또한, 상위제어기에서 모터를 구동하는 기존 방식의 경우 모터가 1개 증가할 때마다 DC 모터는 상위제어기와 모터 사이에는 모터를 구동하는 신호를 전달하기 위한 회로선, 홀 센서에 연결하기 위한 전원선이 연결되어야 하므로 제어기와 모터를 연결하는 와이어 하네스는 증가되는 1개의 모터마다 4가닥의 연결선이 늘어나게 되며, BLDC 모터의 경우는 홀 센서 및 3상 전원선 총 8가닥의 연결선이 늘어나 와이어 하네스의 부피 증가 부담이 큰 문제가 있다.

또한, 종래에는 시트 간의 연동 동작이 필요한 경우에 차량의 CAN(Controller Area Network) 통신 버스를 이용하여 상위제어기가 서로 통신을 하면서 연동 로직이 수행되는 방식으로 해당 연동 동작이 이루어지고 있다. 다만 이러한 경우, CAN 통신에 이상이 발생하게 되면 연동 동작이 제대로 수행되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1619619호

본 발명은 차량의 CAN 통신 버스에 이상이 발생한 경우에도 시트 간의 연동 동작이 정상적으로 수행될 수 있는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 파워시트의 제어와 관련된 사양의 변경이 필요한 경우에도 파워시트의 프레임과 결합하여 조립되는 모터 모듈을 교체할 필요 없이 파워시트의 외부에 배치된 통합 제어기의 업데이트만으로 상기 사양의 변경이 수행될 수 있는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예는, 복수의 파워시트에 연결된 하나의 통합 제어기가 수행하는 파워시트 통합 제어 방법으로서, 차량의 인터페이스를 통해 사용자가 입력하는 파워시트 동작 신호를 전달받는 신호 입력 단계; 상기 파워시트의 특정 영역을 이동시키도록 상기 파워시트에 내장된 모터 모듈을 동작 시키기 위한 동작 조건을 판단하는 판단 단계; 및 상기 동작 신호의 종류에 따라 상기 모터 모듈을 제어하기 위한 구동 정보를 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 상기 모터 모듈에는, 구동 모터와 상기 구동 모터를 제어하는 모터 제어기가 포함되어 있고, 상기 통합 제어기와 각각의 파워시트 간에는 1개의 LIN 통신 버스가 구성되어 있으며, 상기 정보 전송 단계에서, 상기 통합 제어기는 상기 모터 제어기에 상기 LIN 통신 버스를 통해 상기 구동 정보를 전송할 수 있다.

여기서, 상기 판단 단계는, 상기 파워시트의 동작과 관련된 외부 조건을 판단하는 단계; 상기 동작 신호를 기초로 제어 대상 구동 모터를 판단하는 단계; 및 상기 모터 제어기로부터 상기 제어 대상 구동 모터의 에러 상태 신호를 전송받아 상기 제어 대상 구동 모터가 구동이 가능한 상태인지 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 외부 조건을 판단하는 단계는, 동작 전원 조건, 시동 조건 및 주행 조건을 모두 만족하는지 판단하며, 상기 통합 제어기가 상기 파워시트를 동작시키기 위한 최소 전압을 만족하면 상기 동작 전원 조건을 만족한 것으로 판단하고, 상기 차량의 IGN1 신호와 IGN2 신호가 모두 온(on) 상태 또는 모두 오프(off)상태이거나 상기 IGN1 신호가 오프이고 상기 IGN2 신호가 온인 상태인 경우 상기 시동 조건을 만족한 것으로 판단하며, 상기 차량이 기 설정된 속도 미만으로 주행중인 경우 상기 주행 조건을 만족한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어 대상 구동 모터가 구동이 가능한 상태인지 판단하는 단계는, 상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기로부터 입력된 상기 에러 상태 신호가, 상기 모터 제어기로 홀센서 신호가 입력되지 않는 상태를 나타내는 홀센서 에러 신호, 상기 제어 대상 구동 모터가 동작 중 외부의 물체와 간섭이 발생하여 더 이상 동작이 불가능한 상태를 나타내는 간섭 에러 신호 및, 상기 제어 대상 구동 모터에 과전류가 흐르는 상태를 나타내는 과전류 에러 신호 중 적어도 어느 하나 이상인 경우 상기 제어 대상 구동 모터를 구동이 불가능한 상태로 판단하고, 상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기 및 제어 대상이 아닌 구동 모터의 모터 제어기로부터 입력된 홀센서 신호들을 기초로 제어 대상이 아닌 파워시트와 제어 대상인 파워시트와의 물리적 간섭 발생 가능성을 더 판단하여 상기 제어 대상 구동 모터의 구동이 가능한 상태인지 판단할 수 있다.

또한, 상기 정보 전송 단계는, 상기 동작 신호가 상기 파워시트를 사용자가 직접 원하는 위치까지 이동시키는 수동 동작 신호인 경우, 상기 인터페이스를 통해 입력되는 상기 파워시트의 구동 방향을 확인하여 상기 구동 방향 및 상기 통합 제어기에 기 설정된 수동 동작 구동 속도에 대응하는 구동 정보를 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기에 전송하고, 상기 동작 신호가 상기 파워시트를 기 저장된 목표 위치로 이동시키는 자동 동작 신호인 경우, 상기 기 저장된 목표 위치에 대응하는 홀카운트 값 및 상기 통합 제어기에 기 설정된 자동 동작 구동 속도에 대응하는 구동 정보를 상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기에 전송할 수 있다.

또한, 상기 동작 신호가 상기 파워시트를 기 저장된 목표 위치로 이동시키는 자동 동작 신호인 경우, 상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기로부터 상기 파워시트의 전후방 최대 이동 가능 거리를 학습하는 모터 캘리브레이션이 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다.

한편, 상기 신호 입력 단계의 이전에, 상기 모터 제어기로부터 상기 구동 모터의 동작 상태 정보를 수신하는 단계;를 더 포함할 수 있고, 상기 동작 상태 정보는, 상기 구동 모터가 구동 가능한 상태인지 여부를 나타내는 에러 상태 신호, 상기 구동 모터의 현재 위치 정보를 나타내는 홀센서 신호 및, 상기 구동 모터의 직전 동작 방향에 대한 정보를 포함하는 동작 방향 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 통합 제어기는 차량의 메인 CAN 통신 버스와는 독립적인 통신 버스를 통해 모터 제어기에 모터의 구동 정보를 전송하므로 메인 CAN 통신 버스에 이상이 발생한 경우에도 시트 간의 연동 동작이 정상적으로 수행될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 모터 제어기가 아닌 통합 제어기에 구동 모터의 구동 정보가 저장되어 있고, 통합 제어기가 모터 제어기에 상기 구동 정보를 제공하면 모터 제어기가 전달받은 상기 구동 정보를 기초로 구동 모터를 제어하게 된다. 따라서, 파워시트의 프레임과 결합되어 있어 교체와 업데이트가 쉽지 않은 모터 모듈은 그대로 두고 통합 제어기만을 업데이트하여 상기 구동 정보를 변경할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 포함된 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 종래 파워시트 제어 시스템의 모식도이다.
도 2는 종래 파워시트 제어 시스템에 있어서, 각 시트의 상위제어기가 차량의 메인 CAN 통신 버스를 통해 연결되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 종래 파워시트 제어 시스템을 시트별로 배치되는 상위제어기의 내부 블록도를 포함하여 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 시스템의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 시스템에 있어서, 모터 제어기의 블록도를 나타낸 것이다.
도 6은 도 4의 파워시트 통합 제어 시스템을 통합 제어기의 내부 블록도를 포함하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 방법에 있어서, 도 6의 통합 제어기의 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 방법에 있어서, 도 5의 모터 제어기의 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 파워시트 제어 시스템을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은 종래 파워시트 제어 시스템의 모식도이고, 도 2는 종래 파워시트 제어 시스템에 있어서, 각 시트의 상위제어기가 차량의 메인 CAN 통신 버스를 통해 연결되는 모습을 나타낸 도면이며, 도 3은 종래 파워시트 제어 시스템을 시트별로 배치되는 상위제어기의 내부 블록도를 포함하여 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 종래 파워시트(10)에는 상위제어기(11)가 파워시트(10) 당 1개 배치되며 상위제어기(11)는 차량의 배터리(20)와 연결된다. 상위제어기(11)는 배터리(20)로부터 전원을 인가받아 상위제어기(11) 내부에 구비된 구동회로를 통해 DC 모터 각각(12-1, 12-2, 12-3, 12-4)을 구동하는 신호를 전송한다. 각각의 DC 모터(12-1, 12-2, 12-3, 12-4)는 또한 파워시트(10)의 각 부분을 이동시키기 위한 동력의 전달 부재인 구동부들(미도시)과 연결되어 있다.

이때, 상기 구동부들은 파워시트(10)의 뼈대를 이루는 프레임상에 구성될 수 있으며 다양한 형태를 가질 수 있는데 일 예로, 시트백을 구동하기 위한 구동부는 DC 모터(12-1)로부터 동력을 전달받는 리클라이너 장치로서 시트백의 프레임과 연결되어 시트백을 일정 각도로 후방을 향해 젖혀지게 하거나 젖혀져 있는 시트백을 전방을 향해 다시 복귀시키는 동작을 수행할 수 있다.

또한, 일 예로, 시트쿠션을 구동하기 위한 구동부는 DC 모터(12-2)로부터 동력을 전달받는 릴랙션 장치로서 시트쿠션의 프레임과 연결되어 시트쿠션을 상부를 향해 들어올리거나 들어올려진 시트쿠션을 하부를 향해 다시 복귀시키는 동작을 수행할 수 있다. 한편, 릴랙션 장치는 승객의 편안한 자세를 고려하여 시트쿠션의 전방측만이 상부로 들어올려지도록 동작할 수도 있다.

또한, 일 예로, 레그 레스트를 구동하기 위한 구동부는 각각 DC 모터(12-3, 12-4)로부터 동력을 전달받는 레그 레스트 장치와 레그 레스트 익스텐션 장치일 수 있고, 각각의 장치가 레그 레스트의 프레임에 연결되어 함께 작동하면서 레그 레스트를 들어올리는 동시에 레그 레스트가 전방을 향해 길이가 연장되도록 동작할 수 있다.

종래 파워시트(10)의 상세 동작 구조는 상술한 구동부들을 구성하는 다양한 형태의 동력 전달 부재들을 통해 구현될 수 있음이 공지되어 있는 바 여기서는 설명을 생략한다.

한편, 상술한 바와 같이 파워시트(10)는 승객을 더욱 편안한 착좌 자세로 유도하기 위해 더 많은 부분이 이동하도록 개발될 수 있다. 이에 따라 파워시트(10)에 포함되는 모터의 개수는 점점 더 증가할 수 있다.

종래의 상위제어기(11)와 하나의 DC 모터(12-1) 사이에는 DC 모터의 정,역방향 구동을 위한 연결선과 홀 센서에 전원을 공급하기 위한 연결선이 필요하다. 따라서, 상위제어기(11)와 연결되어야 할 DC 모터의 개수가 1개 증가할수록 연결선은 4가닥 증가하게 된다. 만일, 파워시트(10)의 구동을 위해 BLDC 모터를 사용하는 경우, 상위제어기(11)와 연결되어야 할 BLDC 모터의 개수가 1개 증가할수록 BLDC 모터의 구동을 위한 3상의 연결선(U,V,W)과 홀 센서 연결선(전원 연결선 2가닥 및 3상 각각의 신호 전달선 3가닥)으로 연결선이 총 8가닥 증가하게 된다.

아울러, 종래의 각 상위제어기(11)는 차량의 메인 CAN 통신 버스(30)를 통해 상호 통신이 가능하도록 연결되어 있다. CAN(Controller Area Network)이란, 차량 내에서 호스트 컴퓨터 없이 마이크로 컨트롤러나 장치들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 통신 규격으로 차량 내 ECU(Electronic control unit)들은 CAN 프로토콜을 사용하여 통신한다. 이때, 본 명세서에서 언급하는 차량의 메인 CAN 통신 버스(30)는 파워시트(10)의 상위제어기(11) 뿐 아니라 차량 각 부분의 ECU가 서로 통신할 수 있도록 구비된 것을 의미할 수 있다. 이와 같이, 차량의 메인 CAN 통신 버스(30)를 통해 상위제어기(11)가 서로 통신하여 연동 동작을 하는 상황에서 메인 CAN 통신 버스(30)에 이상이 발생하면 파워시트(10)간의 연동 동작은 제대로 수행될 수 없다.(도 2 참조)

또한, 종래의 상위제어기에는 DC 모터(12-1, 12-2, 12-3, 12-4)에 구동 신호를 전송하는 구동회로가 내장되어 있고, 상위제어기(11)와 연결되어야 할 DC 모터의 개수가 1개 증가할수록 추가된 DC 모터에 대응하여 상기 구동회로 또한 상위제어기(11)에 추가로 구비되어야 한다.(도 3 참조)

다시 말해, 승객 편의를 위해 모터가 증가될수록 상위제어기(11)와 모터간을 연결하는 하네스의 부피가 과도하게 증가하는 문제, 상위제어기(11) 자체의 부피가 증가하는 문제가 발생하게 되는 것이다.

이하부터는, 이러한 문제들을 해결하기 위해 안출된 본 발명인, 파워시트 통합 제어 시스템의 일 실시예에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 시스템의 모식도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 시스템에 있어서, 모터 제어기의 블록도를 나타낸 것이며, 도 6은 도 4의 파워시트 통합 제어 시스템을 통합 제어기의 내부 블록도를 포함하여 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 시스템은, 차량에 배치되는 복수의 파워시트(100) 및, 착좌 정보를 토대로 복수의 파워시트(100)를 통합하여 제어하는 통합 제어기(300)를 포함할 수 있다.

이때, 복수의 파워시트 각각(100)에는, 통합 제어기(300)로부터 상기 착좌 정보를 수신하여 파워시트(100)의 특정 영역을 이동시키도록 모터 모듈(110)이 적어도 하나 이상 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 모터 모듈(110)은 상술한 리클라이닝 장치, 릴랙션 장치, 레그레스트 장치, 레그 레스트 익스텐션 장치 등을 각각 구동시키는 구성으로서, 상술한 장치들의 구동을 위해 모터 모듈(110)에는, 구동 모터(111)와 구동 모터를 제어하는 모터 제어기(112)가 포함될 수 있다.

구동 모터(111)는, 모터 모듈(110)에 포함된 모터 제어기(112)의 제어신호를 토대로 회전할 수 있다. 구동 모터(111)의 회전에 의해 발생하는 회전력은 파워시트(100)의 각 부분이 이동할 수 있도록 동력 전달부(미도시)로 전달된다. 이때, 구동 모터(111)는 BLDC(Brushless DC motor) 모터로 구비될 수 있다. 종래의 파워시트(10)에 사용되는 모터(12)는 대부분 DC 모터가 사용되며 DC모터가 구비된 파워시트를 장기간 사용하면 브러쉬와 전자석의 지속적인 접촉에 의해 브러쉬가 마모되어 먼지가 발생하는 문제, 및 소음과 진동이 발생하는 문제가 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 모듈(110)의 구동 모터(111)로서 BLDC 모터가 구비되는 경우 상술한 바와 같은 문제가 발생하지 않는 이점이 있다.

모터 제어기(112)는, 구동 모터(111)를 제어하는 구성으로서, 구동 모터(111)의 회전을 제어하는 구동 신호를 생성하는 컨트롤러(1121) 및 컨트롤러(1121)로부터 구동 신호를 전달받아 구동 모터(111)를 동작시키는 인버터(1122)를 포함할 수 있다. 모터 제어기(112)가 모터 모듈(110)에 포함됨으로써 종래 모터의 외부에서 별도의 하우징에 내장되어 각 모터를 제어하던 구동회로의 역할은 모터 모듈(110)에 통합될 수 있다.

모터 제어기(112)에는 커넥터(113)가 결합될 수 있다. 이때, 커넥터(113)는 파워시트의 구동 명령을 입력 받는 통합제어기(300)와 모터 모듈(110)에 내장된 모터 제어기(112)를 연결시키기 위한 구성이다.

한편, 모터 제어기(112)는 후술할 컨트롤러(1121), 인버터(1122) 등을 구성하는 회로소자를 실장하는 PCB 기판으로 이루어질 수 있으며, 커넥터(113)는 이러한 PCB 기판에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

컨트롤러(1121)는 구동 모터(111)에 대한 구동 신호를 게이트 드라이버(1124)에 전송할 수 있다. 컨트롤러(1121)는 후술할 모터 모듈 통신부(1125)를 통해 통합 제어기(300)와 통신하고 통합 제어기(300)로부터 파워시트(100)의 이동과 관련된 정보를 전달받을 수 있다. 컨트롤러(1121)는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)으로 구성될 수 있다.

모터 제어기(112)는 차량의 배터리(20)와 직접 연결되는 전원부(1123)를 더 포함할 수 있다. 전원부(1123)는, 배터리(20)로부터 전원을 공급받아 컨트롤러(1121)에 제공할 수 있다. 전원부(1123)는 커넥터(113)를 통해 배터리(20)와 연결될 수 있다. 전원부(1123)는 배터리(20)로부터 전달되는 전력을 레귤레이터를 이용하여 적절히 분배한 후 컨트롤러(1121), 게이트 드라이버(1124) 및 후술할 홀 센서(114) 등 구동 전원을 필요로 하는 구성에 동작 전원으로 인가할 수 있다. 또한, 전원부(1123)는 배터리(20)로부터 전달되는 전력을 인버터(1122)를 통해 구동 모터(111)에 공급할 수 있다.

한편, 종래에 상위제어기(11)가 DC 모터(12)에 일체화되지 않고 별도의 구성으로 DC 모터(12) 외부에 구비되는 경우에는 홀 센서에 전원을 인가하기 위한 연결선이 상위제어기(11)와 DC 모터(12) 사이의 하네스에 포함되었다.(도 3 참조) 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 모듈(110)은 모터 모듈(110)에 일체화된 모터 제어기(112)에 전원부(1123)가 구비되고 전원부(1123)가 배터리(20)로부터 수신한 전원을 홀 센서(114)에 인가하도록 구성되므로 홀 센서(114)에 전원을 인가하기 위한 연결선이 통합 제어기(300)와 모터 모듈(110) 사이에 존재할 필요가 없게 된다. 즉, 통합 제어기(300)와 모터 모듈(110) 사이의 하네스의 부피를 줄일 수 있는 이점이 있다.

인버터(1122)는 게이트 드라이버(1124) 및 구동 모터(111)와 연결되며, 게이트 드라이버로(1124)로부터 구동 신호를 입력 받아 구동 모터(111)를 동작시킬 수 있다. 인버터(1122)는 차량 배터리(20)의 DC 전원을 교류(AC)로 변환하여 모터(111)의 각 상에 순차적으로 전류를 인가하기 위해 온오프되는 다수의 반도체 스위칭 소자를 포함할 수 있으며, 게이트 드라이버(1124)로부터의 구동 신호는 상기 다수의 반도체 스위칭 소자 중 적어도 하나의 반도체 스위칭 소자를 온 또는 오프로 제어하는 스위칭 신호를 의미할 수 있다.

모터 제어기(112)는 통합 제어기(300)로부터 입력되는 명령을 수신하기 위한 모터 모듈 통신부(1125)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 명령은 구동 모터(111)의 제어와 관련된(예를 들어, 회전 방향, 회전 속도 등) 구동 정보이며 착좌 정보와 대응되는 정보를 의미한다.

통합 제어기(300)와 모터 모듈(110) 내부의 모터 제어기(112)는 통신선(200)만으로 연결될 수 있다. 모터 모듈 통신부(1125)는 통합 제어기(300)로부터의 명령을 수신할 수 있도록 하나 이상의 통신 모듈로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 모듈은 구성에 따라 LIN(Local Interconnect Network)통신을 수행할 수 있다. 또는, 예를 들어, 상기 통신 모듈은 구성에 따라 CAN(Controller Area Network)통신을 수행할 수 있다. 모터 모듈 통신부(1125)는 컨트롤러(1121)에 내장될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터 모듈(110)은 홀 센서(114)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 홀 센서(114)는 회전자의 회전 위치를 감지하기 위해 구비되는 구성이다. 홀 센서(114)는 전류와 자기장에 의해 모든 전도체 물질에 나타나는 홀 효과(Hall effect)를 이용한 센서로서 전류가 흐르는 전기 전도체에 수직하게 자기장이 걸릴 때, 전류와 자기장의 방향에 수직하게 걸리는 전압을 디지털 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 홀 센서(114)는 홀 소자 및 디지털 신호 처리를 수행하기 위한 집적 회로로 구성될 수 있고 홀 센서(114)에 전류가 흐를 수 있도록 모터 제어기(112)의 전원부(1123)로부터 전원을 인가 받을 수 있다. 홀센서(114)가 출력하는 회전자의 위치와 관련된 신호는 컨트롤러(1121)에 입력될 수 있고 컨트롤러(1121)가 상기 신호를 바탕으로 게이트 드라이버(1124)에 제어 신호를 전송하면 게이트 드라이버(1124)가 인버터(1122)에 구동 모터(111)를 구동하는 구동 신호를 전송할 수 있다.

통합 제어기(300)는 차량에 배치된 모든 파워시트(10)를 통합하여 제어하는 구성으로서, 종래에 각 파워시트(10)별로 구비되던 상위제어기(11)는, 본 발명에서 구동회로를 포함한 모터 제어기(112)가 모터 모듈(110)과 일체화됨에 따라 더 이상 존재할 필요가 없게 되었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 제어기(300)는 모터 모듈(110)에 내장된 제어기(112)들을 통합하여 제어하는 제어 신호만을 전달하는 역할을 수행하게 된다.

이때, 통합 제어기(300)는 제1 통신부(310)와 제2 통신부(320)를 포함할 수 있다.(도 6 참조) 제1 통신부(310)는 차량의 CAN(Controller Area Network) 통신 버스와 연결된다. 여기서의 CAN 통신 버스는 상술한 메인 CAN 통신 버스를 의미한다. CAN 통신 버스는 꼬인 2선(CAN H, CAN L)을 이용하여 전기적으로 차별되는 통신을 하는 특징이 있다. 제1 통신부(310)는 CAN 통신을 수행하기 위한 하나 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있다.

제2 통신부(320)는 모터 제어기(112)와 통신하기 위해 구비되는 송수신기(Transceiver)를 의미한다. 제2 통신부(320)는 착좌 정보를 토대로 모터 제어기(112)에 구동 모터(111)를 동작시키기 위한 구동 정보를 전송하되, 상기 메인 CAN 통신 버스와는 독립적인 통신 버스를 통해 전송한다. 상기 통신 버스는 LIN 통신 버스 또는 CAN 통신 버스일 수 있다. 도 6의 실시예에서는 상기 통신 버스의 예시로 LIN 통신 버스(400)가 도시되어 있다. LIN 통신 버스(400)는 단일선을 이용하여 통신을 하는 특징이 있으며 LIN 통신 버스(400)에 연결되는 노드는 하나의 마스터와 다수의 슬레이브로 구성될 수 있다.

이와 같이, 통합 제어기(300)와 파워시트(100) 간을 연결하는 통신 버스가 차량의 메인 통신 버스인 CAN 버스와 독립적으로 구성되면, 차량의 메인 통신 버스에 이상이 발생한 경우에도 파워시트 간의 연동 동작은 별도로 마련된 통신 버스를 통해 정상적으로 수행될 수 있다는 이점이 있다.

한편, 제2 통신부(320)와 각각의 파워시트(100) 간에는 1개의 통신 버스가 구비될 수 있다. 도 6의 실시예를 참조하면, 제2 통신부(320)와 각각의 파워시트(100) 간에는 1개의 LIN 통신 버스(410,420)가 구성될 수 있는데, 예를 들어, 제2 통신부(321)와 제1 시트(운전석, 100-1)는 제1 LIN 버스(410)로 연결되고 제2 통신부(322)와 제2 시트(조수석, 100-2)는 제2 LIN 버스(420)로 연결되며 제N 시트(N번째 시트)는 제N LIN 버스로 연결되는 것이다. 다시 말해, 통합 제어기(300)에 구비되는 제2 통신부(320)는 차량에 존재하는 파워시트(100)의 개수 즉, 제어되어야 하는 파워시트(100)의 개수에 대응하도록 구비될 수 있다.

이와 같이, 파워시트(100)마다 독립적으로 통신 버스가 구성되면, 어느 파워시트(운전석, 100-1)의 통신 버스에 이상이 발생한 경우에도 다른 파워시트(100-2)의 각 부분간 연동 동작(예를 들어, 조수석의 레그레스트 장치와 레그 익스텐션 장치의 연동 동작)은 정상적으로 수행될 수 있는 이점이 있다.

통합 제어기(300)는 차량에 배치된 모든 파워시트(100)를 통합하여 제어하는 바, 본 발명의 일 실시예에서 모터 제어기(112)는 슬레이브(slave) 제어기의 의미로, 통합 제어기(300)는 다수의 슬레이브 제어기들을 제어하는 마스터(master) 제어기의 의미로 이해될 수 있다.

통합 제어기(300)에는 구동 모터(111)를 구동하는 구동회로가 포함될 필요가 없으므로, 파워시트(100)를 구동하는 구동 모터(111)의 개수가 증가하더라도 통합 제어기(300)의 부피는 크게 증가하지 않는다. 통합 제어기(300)는 파워시트(100)를 이동 조작하고자 하는 승객의 의지를 시트 버튼 등의 사용자 인터페이스를 통해 수신할 수 있고, 동작해야 할 모터 모듈(110)에 제어 신호인 디지털 신호를 통신선(200)을 통해 전송할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 모터 모듈(110)에 내장된 모터 제어기(112)는 커넥터(113)를 통해 통합 제어기(300)와 통신선(200)만으로 연결되고,(도 5 참조) 모터 제어기(112)는 배터리(20)와 직접 연결된다. 즉, 커넥터(113)에는 배터리(20)와 연결되는 회로선 및 통합 제어기(300)와 연결되는 통신선(200)이 결합된다. 이러한 구조에 의하면, 전원 공급을 위한 상기 회로선과 제어 신호 전달을 위한 상기 통신선(200)이 하나의 하네스에 통합될 필요가 없으므로 어느 한 부분에 고장이 발생한 경우 고장 부위의 파악이 쉽고 교체가 용이하게 되는 이점도 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 방법에 있어서, 도 6의 통합 제어기의 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트 통합 제어 방법은 복수의 파워시트(100)에 연결된 하나의 통합 제어기(300)가 수행하는 파워시트 통합 제어 방법으로서, 차량의 인터페이스를 통해 사용자가 입력하는 파워시트 동작 신호를 전달받는 신호 입력 단계(S120), 파워시트(100)의 특정 영역을 이동시키도록 파워시트(100)에 내장된 모터 모듈(110)을 동작 시키기 위한 동작 조건을 판단하는 판단 단계(S130) 및 동작 신호의 종류에 따라 모터 모듈(110)을 제어하기 위한 구동 정보를 전송하는 정보 전송 단계(S140)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예의 방법은 도 6에 도시된 통합 제어기(300)의 MCU에서 수행될 수 있다.

한편 파워시트(100)에 설치되는 복수의 모터 모듈(110)에는 앞서서 설명했던 바와 같이 구동 모터(111)와 구동 모터(111)를 제어하는 모터 제어기(112)가 각각 포함되어 있으며, 통합 제어기(300)와 각각의 파워시트(100) 간에는 1개의 LIN 통신 버스가 구성되어 있을 수 있다. 즉, 정보 전송 단계에서, 통합 제어기(300)는 모터 제어기(112)에 LIN 통신 버스를 통해서 구동 정보를 전송하는 것을 특징으로 하게 된다.

통합 제어기(300)와 각각의 파워시트(100) 간에 1개의 LIN 통신 버스가 구성되고 이를 통해 정보가 전달될 때의 유리한 효과에 대해서는 앞서 자세히 설명한 바 있어 그 내용이 중복되므로 여기서는 생략한다.

이하에서는, 각 단계의 세부 흐름에 대해 더욱 자세히 설명한다.

먼저, 신호 입력 단계(S120)에 있어서, 차량의 인터페이스는 파워시트(100)의 스위치 및/또는 AVN 등 파워시트를 구동시키고자 하는 일련의 입력을 모두 의미할 수 있다. 통합 제어기(300)는 상기 인터페이스와 전기적으로 연결되어 있으며, 통합 제어기(300)의 MCU는 상기 인터페이스로부터 파워시트(100)를 구동시키는 동작 신호를 입력받게 된다. 동작 신호의 종류는 턴 오프(off) 신호, 수동 동작 신호, 자동 동작 신호 및 캘리브레이션(calibration) 동작 신호 중 적어도 하나일 수 있다.

이때, 수동 동작(또는 매뉴얼 동작이라 할 수도 있음)이란 파워시트(100)를 사용자가 직접 원하는 위치까지 이동시키는 동작으로서, 파워시트(100)의 정해진 목표 위치가 없고 인터페이스로부터 입력이 유지되는 동안 입력되는 신호에 대응하는 방향으로 파워시트(100)가 지속적으로 이동하는 동작을 의미한다. 예를 들어, 통합 제어기(300)는 전방 버튼, 후방 버튼 등의 방향 버튼으로부터의 입력이 수신되는 경우 수동 동작 신호가 입력된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 자동 동작이란 기 저장된 위치 또는 특정 모드(릴렉션 또는 리턴 등)로 움직이기 위한 인터페이스 입력이 수신되었을 때 기 저장된 위치와 대응하는 목표 위치 또는 특정 모드와 대응하는 목표 위치에 도달할 때까지 파워시트(100)가 이동하는 동작을 의미한다. 예를 들어, 통합 제어기(300)는 파워시트(100)가 이동할 특정 목표 위치가 기 저장되어 있는 메모리 버튼으로부터의 입력이 수신되는 경우 자동 동작 신호가 입력된 것으로 판단할 수 있다.

한편, 캘리브레이션 동작이란, 파워시트(100)가 다른 부품의 간섭없이 기구적으로 이동할 수 있는 구간(행정 거리)을 파악하기 위해서 구동 모터(111)의 작동 가능 구간을 학습하는 동작으로서 파워시트(100)를 처음 동작시키기 전의 초기화 단계에서 수행될 수 있다.

다음으로, 판단 단계(S130)는, 파워시트(100)의 동작과 관련된 외부 조건을 판단하는 단계(S131), 동작 신호를 기초로 제어 대상 구동 모터(111)를 판단하는 단계(S132) 및 모터 제어기(112)로부터 제어 대상 구동 모터(111)의 에러 상태 신호를 전송받아 제어 대상 구동 모터(111)가 구동이 가능한 상태인지 판단하는 단계(S133)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 외부 조건을 판단하는 단계(S131)는, 파워시트(100) 외부의 조건들이 파워시트(100)를 동작시켜도 무방한 상태인지 판단하는 단계로서, 동작 전원 조건, 시동 조건 및 주행 조건을 모두 만족하는지 판단하는 단계이다.

동작 전원 조건 판단은, 통합 제어기(300)가 파워시트(100)를 동작시키기 위한 최소 전압을 만족하는지 여부에 의해 판단된다. 통합 제어기(300)의 MCU는 차량의 인터페이스로부터 동작 신호가 입력되면 배터리로부터 인가되는 전원을 모니터링하여 전압이 기 설정된 정상 범위(예를 들어, 8.5V 내지 16.5V)면 동작 전원 조건을 만족한 것으로 판단하고, 전압이 상기 정상 범위를 벗어난 저전압(예를 들어, 8.5V 이하) 또는 고전압(예를 들어, 16.5V이상) 범위이면 동작 전원 조건을 불만족한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 상기 불만족으로 판단된 경우에는 상기 정상 범위가 아닌, 복귀 전압(예를 들어, 저전압 판단 시 10V이상, 고전압 판단 시 15V 이하)만큼 전압이 인가될 때까지 불만족 판단 상태를 유지할 수도 있다.

시동 조건 판단은, 통합 제어기(300)의 MCU가 차량의 IGN1 신호와 IGN2 신호를 모니터링하여 상기 IGN1 신호와 상기 IGN2 신호가 모두 온 상태 또는 모두 오프 상태이거나 상기 IGN1 신호가 오프이고 상기 IGN2 신호가 온인 상태인 경우 시동 조건을 만족한 것으로 판단할 수 있다. 이외의 상태에서는 시동 조건을 불만족한 것으로 판단할 수 있다. 상기 이외의 상태란, 상기 IGN1 신호는 온(on)이고 상기 IGN2 신호는 오프인 경우로서 시동이 걸리는 순간의 상태이므로 안전 문제상 시동 조건을 불만족한 것으로 판단하여 파워시트(100)의 이동을 허용하지 않는 것이다.

주행 조건은, 통합 제어기(300)의 MCU가 IGN1 전원과 차량의 속도를 모니터링하여 IGN1이 온인 상태에서 차량의 속도가 기 설정된 속도 이상인 경우 주행 조건을 불만족한 것으로 판단한다. 즉, 차량이 빠른 속도로 주행하는 중에는 안전 문제상 파워시트(100)의 조정이 금지되는 것이며, 다시 말해, 차량이 상기 기 설정된 속도 미만으로 주행중이라면 주행 조건을 만족한 것으로 판단할 수 있다.

한편, 파워시트(100)를 구동시키기 위한 외부 조건이 모두 만족된 경우에만 다음 단계인 제어 대상 구동 모터(111)를 판단하는 단계가 수행된다.(S132) 통합 제어기(300)는 인터페이스를 통해 수신한 동작 신호를 이용하여 다수의 구동 모터(111) 중에서 제어 대상 구동 모터(111)를 판단할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스가 버튼인 경우 어느 버튼으로부터 동작 신호가 입력되었는지를 기초로 상기 버튼과 대응되는 제어 대상 구동 모터(111)를 판단할 수 있다.

제어 대상 구동 모터(111)가 판단된 후에는 제어 대상 구동 모터(111)가 현재 구동이 가능한 상태인지 판단하는 단계가 진행된다.(S133) 이 단계는, 구동 모터(111)가 정상적으로 동작할 수 있는 상태인지를 판단하는 단계로서, 통합 제어기(300)는 제어 대상 구동 모터(111)의 모터 제어기(112)로부터 입력된 에러 상태 신호를 기초로 제어 대상 구동 모터(111)가 현재 구동이 가능한 상태인지 판단할 수 있다.

에러 상태 신호의 종류는 홀센서 에러 신호, 간섭 에러 신호, 과전류 에러 신호 및 정상 상태 신호를 포함할 수 있다.

홀센서 에러 신호는 구동 모터(111)의 회전자 위치 판단을 위한 홀센서의 입력이 모터 제어기(112)에 정상적으로 입력되지 않는 경우에 모터 제어기(112)가 생성하는 에러 신호이고, 간섭 에러 신호는 제어 대상 구동 모터(111)가 동작 중 외부의 물체와 간섭이 발생하여 더 이상 구동 모터(111)가 동작이 불가능한 상태인 경우 모터 제어기(112)가 생성하는 에러 신호이며, 과전류 에러 신호는 제어 대상 구동 모터(111)에 과전류가 흐르는 상태인 경우에 모터 제어기(112)가 생성하는 에러 신호이다.

통합 제어기(300)의 MCU는 상술한 홀센서 에러 신호, 간섭 에러 신호 및 과전류 에러 신호 중 적어도 어느 하나 이상을 수신한 경우 제어 대상 구동 모터(111)를 구동이 불가능한 상태로 판단할 수 있다. 모터 제어기(112)는 상술한 에러가 발생하지 않은 경우 정상 상태 신호를 생성하여 통합 제어기(300)에 전송하며 통합 제어기(300)는 정상 상태 신호를 수신하면 제어 대상 구동 모터(111)가 구동이 가능한 상태로 판단 후 다음 단계를 수행할 수 있다.

더불어, 통합 제어기(300)의 MCU는 시트 간섭 조건을 더 판단하여 제어 대상 구동 모터(111)가 구동이 가능한 상태인지 판단할 수 있다.

시트 간섭 조건 판단은, 제어 대상인 파워시트의 구동 모터(111)를 구동시키기 전에 제어 대상이 아닌 다른 파워시트와의 물리적 간섭 발생 가능성을 판단하는 것이다. 예를 들어, 제어 대상인 파워시트가 2열 파워시트이고 제어 대상인 상기 2열 파워시트에 설치된 구동 모터가 레그레스트 모터인 경우에 1열 파워시트의 슬라이드 모터와 리클라인 모터가 후방(2열 파워시트의 방향)으로 일정 지점을 넘어 위치하고 있을 시에는 제어 대상인 레그레스트 모터를 구동 시켰을 때 2열 파워시트와 1열 파워시트가 간섭이 발생할 것으로 예상할 수 있다. 이때, 통합 제어기(300)의 MCU는 시트 간섭 조건을 불만족한 것으로 판단할 수 있고 제어 대상인 구동 모터(111)가 구동이 불가능한 상태라고 판단할 수 있다. 즉, 통합 제어기(300)의 MCU는 모든 구동 모터들의 각 모터 제어기(제어 대상인 구동 모터의 모터 제어기 및 제어 대상이 아닌 구동 모터의 모터 제어기)로부터 홀센서 신호를 수신할 수 있고 이를 이용하여 모든 구동 모터의 현재 위치를 판단할 수 있으며 제어 대상인 파워시트의 구동 모터(111)를 구동 시켰을 때 다른 파워시트와 간섭이 발생할지 여부를 예상하여 판단할 수 있다. 이를 위해 통합제어기(300)에는 간섭이 발생하지 않기 위한 각 구동 모터의 위치 사이의 조건 관계에 대한 정보가 기 저장되어 있을 수 있다.

제어 대상 구동 모터(111)가 구동이 가능한 상태인 경우, 정보 전송 단계가 수행된다.(S140)

정보 전송 단계는 먼저, 통합 제어기(300)의 MCU가 동작 신호의 종류에 대해 판단하고(S141) 판단된 동작 신호를 기초로 모터 제어기(112)에 구동 모터(111)의 구동 정보를 전송하는 단계이다.

동작 신호가 수동 동작 신호인 경우, 통합 제어기(300)의 MCU는 인터페이스를 통해 입력되는 파워시트(100)의 구동 방향을 확인하여(S144) 구동 방향 및 통합 제어기(300)에 기 설정된 수동 동작 구동 속도에 대응하는 구동 정보를 제어 대상 구동 모터(111)의 모터 제어기(112)에 전송한다. 예를 들어, 구동 모터(111)의 구동 방향은 전방 또는 후방이 될 수 있다. 상기 수동 동작 구동 속도는 통합 제어기(300)의 메모리(미도시)에 저장되어 있을 수 있다.

동작 신호가 자동 동작 신호인 경우, 기 저장된 목표 위치에 대응하는 홀카운트 값 및 통합 제어기(300)에 기 설정된 자동 동작 구동 속도에 대응하는 구동 정보를 확인하여(S143) 상기 제어 대상 구동 모터(111)의 모터 제어기(112)에 전송한다. 상기 목표 위치에 대응하는 홀카운트 값 및 상기 자동 동작 구동 속도는 각각의 구동 모터(111)에 대응한 정보로서 통합 제어기(300)의 메모리에 저장되어 있을 수 있다.

한편, 동작 신호가 자동 동작 신호인 경우 상기 목표 위치에 대응하는 홀카운트 값을 확인하기 전에 구동 모터(111)의 캘리브레이션이 완료되었는지 여부를 먼저 판단할 필요가 있다.(S142) 캘리브레이션은 상술한 바와 같이 구동 모터(111)가 이동 가능한 구간을 학습하고 이동 가능 구간을 설정하는 과정으로써, 캘리브레이션이 완료된 구동 모터(111)의 모터 제어기(112)는 캘리브레이션 완료(Limit Set)신호를 송신하며 미완료된 구동 모터(111)의 모터 제어기(112)는 캘리브레이션 미완료(Limit Not set) 신호를 통합 제어기(300)로 송신한다. 보다 구체적으로, 캘리브레이션은 캘리브레이션 동작 신호에 의해 모터 제어기(112)가 수행하며 모터 제어기(112)는 구동 모터(111)를 최전방 및 최후방을 향해 동작 시켜 전체 행정거리를 측정하고 이동 가능한 구간을 설정한다. 모터 제어기(112)가 구동 모터(111)를 최전방을 향해 계속 이동 시키면 파워시트(100)가 이동 가능한 전방 단부까지 도달하여 홀센서 에러가 발생하게 된다. 이때, 모터 제어기(112)는 구동 모터(111)의 구동 방향을 전환시켜 최후방을 향해 계속 이동 시키고 파워시트(100)는 이동 가능한 후방 단부까지 도달하여 홀센서 에러가 발생하게 된다. 즉, 전방 단부에서 후방 단부까지 구동 모터(111)를 동작시키면서 측정된 홀센서 카운트를 기준으로 구동 모터(111)(또는 파워시트(100))의 행정거리가 설정될 수 있다.

정리하자면, 정보 전송 단계에서 LIN 통신을 통해 전송되는 구동 정보에는 동작 신호의 종류에 대한 정보와 함께 동작 신호가 수동 동작인 경우 구동 방향 및 수동 동작 구동 속도에 대한 정보가, 동작 신호가 자동 동작인 경우 구동 속도 및 목표 위치에 대한 홀카운트 값에 대한 정보가 포함될 수 있다.

한편, 통합 제어기(300)는 모터 제어기(112)로부터 구동 모터(111)의 동작 상태 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.(S110) 이때, 상기 동작 상태 정보는, 구동 모터(111)가 구동 가능한 상태인지 여부를 나타내는 에러 상태 신호, 구동 모터(111)의 현재 위치 정보를 나타내는 홀센서 신호 및, 구동 모터(111)의 직전 동작 방향에 대한 정보를 포함하는 동작 방향 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 동작 상태 정보는 모터 제어기(112)가 통합 제어기(300)로부터 구동 정보를 전송받아 제어 대상 구동 모터(111)를 동작시킨 후에 통합 제어기(300)의 요청에 의해 모터 제어기(112)로부터 송신될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 파워시트(100) 통합 제어 방법에 있어서, 도 5의 모터 제어기(112)의 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.

모터 제어기(112)는 통합 제어기(300)로부터 수신한 구동 정보를 토대로 구동 모터(111)를 동작시키는 제어를 수행할 수 있다.

먼저, 모터 제어기(112)는 통합 제어기(300)로부터 동작 신호의 종류를 수신하고 수신한 동작 신호가 턴 오프 신호인지 판단한다.(S210) 동작 신호가 턴 오프 신호라면 구동 모터(111)를 제어할 필요가 없고 구동 모터(111)를 정지시킨 후 대기 상태로 돌아간다.(S270) 이 때를 제외한 나머지 동작 신호(수동 동작 신호, 자동 동작 신호, 캘리브레이션 동작 신호)를 수신한 경우에는 동작 신호와 대응하도록 구동 모터(111)를 동작시켜야 하므로 다음 단계를 수행한다. 한편, 대기 상태는 통합 제어기(300)로부터 동작 신호가 입력되기를 기다리는 상태를 의미할 수 있다.

동작 신호가 턴 오프 신호가 아니라면 동작 신호가 자동 동작 신호인지 판단한다.(S220) 동작 신호가 자동 동작 신호인 경우 통합 제어기(300)가 전송한 구동 정보 중 목표 위치에 대한 홀카운트 값을 이용하여 구동 모터(111)의 현재 위치와 목표 위치를 비교한다. 현재 위치와 목표 위치의 비교는 구동 모터(111)의 회전자의 회전에 의해 변화하는 홀카운터 값을 목표 위치에 대한 홀카운터 값과 비교하는 방법으로 수행될 수 있다.

현재 위치와 목표 위치가 동일한 경우에는 구동 모터(111)를 제어할 필요가 없으므로 대기 상태로 돌아간다.(S230,S270) 현재 위치가 목표 위치보다 큰 경우 모터 제어기(112)는 구동 모터(111)를 전방으로 구동 제어한다.(S241,S251) 현재 위치가 목표 위치보다 작은 경우 모터 제어기(112)는 구동 모터(111)를 후방으로 구동 제어한다.(S241,S252) 한편, 구동 모터(111)의 제어는 모터 제어기(112)의 컨트롤러(1121)에서 수행될 수 있고, 전방 구동 제어는 구동 모터(111)의 정방향 회전을, 후방 구동 제어는 역방향 회전을 의미할 수 있다.

동작 신호가 자동 동작 신호가 아닌 경우에는 즉, 동작 신호가 수동 동작 신호이거나 캘리브레이션 동작 신호인 경우에는 통합 제어기(300)로부터 수신한 구동 방향 및 속도에 따라 구동 모터(111)가 제어된다. 즉, 통합 제어기(300)로부터 수신한 구동 방향이 전방인 경우 구동 모터(111)를 전방으로 구동 제어하고,(S242,251) 통합 제어기(300)로부터 수신한 구동 방향이 후방인 경우 구동 모터(111)를 후방으로 구동 제어한다.(S242,252)

구동 모터(111)를 전방 또는 후방으로 구동 제어한 후에는 구동 모터(111)에 에러가 발생했는지 판단한다.(S260) 상술한 바와 같이 구동 모터(111)의 에러에는 홀센서 에러, 간섭 에러 및 과전류 에러가 있으며 모터 제어기(112)는 구동 모터(111)로부터 상술한 에러에 대한 정보를 수신한 경우 대응하는 에러 상태 신호를 생성한다. 또한, 에러 상태 신호가 생성되면 모터 제어기(112)는 구동 모터(111)를 정지시키고 대기 상태로 돌아간다.(S270) 구동 모터(111)로부터 상술한 에러에 대한 정보를 수신하지 않은 경우에는 모터 제어기(112)는 에러 상태 신호로서 정상 상태 신호(Not Fail)를 생성한다.

모터 제어기(112)는 에러 상태 신호, 구동 모터(111)의 현재 위치 정보를 나타내는 홀센서 신호 및 구동 모터(111)의 직전 동작 방향에 대한 정보를 포함하는 동작 방향 신호 중 적어도 하나를 포함하는 신호를 통합 제어기(300)에 송신한다.(S280) 여기에는, 구동 모터(111)의 상술한 캘리브레이션 완료 신호가 포함될 수 있고, 이때, 캘리브레이션 완료 신호는 상술한 최전방 및 최후방으로 홀센서 에러가 발생할 때까지 구동 모터(111)를 동작시킨 후 생성되는 신호를 의미할 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따르면, 모터 제어기가 아닌 통합 제어기에 구동 모터의 구동 정보가 저장되어 있고 통합 제어기가 모터 제어기에 구동 정보를 제공하게 된다. 모터 제어기는 전달받은 구동 정보를 기초로 구동 모터를 제어하는 역할 및 구동 모터의 현재 위치 등 상태에 대한 정보를 전송하는 역할만을 수행하게 된다. 따라서, 파워시트의 구동과 관련된 소프트웨어 사양의 변경이 필요한 경우에 파워시트의 프레임과 결합되어 있어 교체와 업데이트가 쉽지 않은 모터 모듈은 그대로 두고 통합 제어기만을 업데이트하면 되는 바, 사양의 변경이 용이하면서도 적은 비용으로 수행될 수 있는 이점이 있다.

예를 들어, 파워시트의 동작과 관련된 외부 조건의 설정값(IGN 신호의 온오프 조건, 차량의 속도 조건, 인가되는 배터리 전압 조건 등)에 수정이 필요한 경우 모터 모듈과는 관련없이 통합 제어기만의 설정을 변경하는 것으로 그 목적을 달성할 수 있다.

또는 예를 들어, 파워시트의 이동 속도 등 제어 대상 구동 모터의 파라미터 설정값에 수정이 필요한 경우에도 모터 모듈과는 관련없이 통합 제어기만의 설정을 변경하는 것으로 목적을 그 달성할 수 있다.

본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 종래의 파워시트
11: 종래의 상위제어기
12: 종래의 DC 모터
20: 배터리
30: 차량의 메인 CAN 통신 버스
100: 파워시트
110: 모터 모듈
111: 구동 모터
112: 모터 제어기
1121: 컨트롤러
1122: 인버터
1123: 전원부
1124: 게이트 드라이버
1125: 모터 모듈 통신부
113: 커넥터
114: 홀센서
200: 통신선
300: 통합 제어기
310: 제1 통신부
320: 제2 통신부
400: LIN 통신 버스

Claims

복수의 파워시트에 연결된 하나의 통합 제어기가 수행하는 파워시트 통합 제어 방법으로서,
차량의 인터페이스를 통해 사용자가 입력하는 파워시트 동작 신호를 전달받는 신호 입력 단계;
상기 파워시트의 특정 영역을 이동시키도록 상기 파워시트에 내장된 모터 모듈을 동작 시키기 위한 동작 조건을 판단하는 판단 단계; 및
상기 동작 신호의 종류에 따라 상기 모터 모듈을 제어하기 위한 구동 정보를 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며,
상기 모터 모듈에는, 구동 모터와 상기 구동 모터를 제어하는 모터 제어기가 포함되어 있고, 상기 통합 제어기와 각각의 파워시트 간에는 1개의 LIN 통신 버스가 구성되어 있으며,
상기 정보 전송 단계에서, 상기 통합 제어기는 상기 모터 제어기에 상기 LIN 통신 버스를 통해 상기 구동 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 파워시트 통합 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 판단 단계는,
상기 파워시트의 동작과 관련된 외부 조건을 판단하는 단계;
상기 동작 신호를 기초로 제어 대상 구동 모터를 판단하는 단계; 및
상기 모터 제어기로부터 상기 제어 대상 구동 모터의 에러 상태 신호를 전송받아 상기 제어 대상 구동 모터가 구동이 가능한 상태인지 판단하는 단계;를 포함하는 파워시트 통합 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 외부 조건을 판단하는 단계는,
동작 전원 조건, 시동 조건 및 주행 조건을 모두 만족하는지 판단하며,
상기 통합 제어기가 상기 파워시트를 동작시키기 위한 최소 전압을 만족하면 상기 동작 전원 조건을 만족한 것으로 판단하고,
상기 차량의 IGN1 신호와 IGN2 신호가 모두 온(on) 상태 또는 모두 오프(off)상태이거나 상기 IGN1 신호가 오프이고 상기 IGN2 신호가 온인 상태인 경우 상기 시동 조건을 만족한 것으로 판단하며,
상기 차량이 기 설정된 속도 미만으로 주행중인 경우 상기 주행 조건을 만족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 파워시트 통합 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 제어 대상 구동 모터가 구동이 가능한 상태인지 판단하는 단계는,
상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기로부터 입력된 상기 에러 상태 신호가, 상기 모터 제어기로 홀센서 신호가 입력되지 않는 상태를 나타내는 홀센서 에러 신호, 상기 제어 대상 구동 모터가 동작 중 외부의 물체와 간섭이 발생하여 더 이상 동작이 불가능한 상태를 나타내는 간섭 에러 신호 및, 상기 제어 대상 구동 모터에 과전류가 흐르는 상태를 나타내는 과전류 에러 신호 중 적어도 어느 하나 이상인 경우 상기 제어 대상 구동 모터를 구동이 불가능한 상태로 판단하고,
상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기 및 제어 대상이 아닌 구동 모터의 모터 제어기로부터 입력된 홀센서 신호들을 기초로 제어 대상이 아닌 파워시트와 제어 대상인 파워시트와의 물리적 간섭 발생 가능성을 더 판단하여 상기 제어 대상 구동 모터의 구동이 가능한 상태인지 판단하는 것을 특징으로 하는 파워시트 통합 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 정보 전송 단계는,
상기 동작 신호가 상기 파워시트를 사용자가 직접 원하는 위치까지 이동시키는 수동 동작 신호인 경우, 상기 인터페이스를 통해 입력되는 상기 파워시트의 구동 방향을 확인하여 상기 구동 방향 및 상기 통합 제어기에 기 설정된 수동 동작 구동 속도에 대응하는 구동 정보를 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기에 전송하고,
상기 동작 신호가 상기 파워시트를 기 저장된 목표 위치로 이동시키는 자동 동작 신호인 경우, 상기 기 저장된 목표 위치에 대응하는 홀카운트 값 및 상기 통합 제어기에 기 설정된 자동 동작 구동 속도에 대응하는 구동 정보를 상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 파워시트 통합 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 동작 신호가 상기 파워시트를 기 저장된 목표 위치로 이동시키는 자동 동작 신호인 경우,
상기 제어 대상 구동 모터의 모터 제어기로부터 상기 파워시트의 전후방 최대 이동 가능 거리를 학습하는 모터 캘리브레이션이 완료되었는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 파워시트 통합 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 신호 입력 단계의 이전에,
상기 모터 제어기로부터 상기 구동 모터의 동작 상태 정보를 수신하는 단계;를 더 포함하고,
상기 동작 상태 정보는, 상기 구동 모터가 구동 가능한 상태인지 여부를 나타내는 에러 상태 신호, 상기 구동 모터의 현재 위치 정보를 나타내는 홀센서 신호 및, 상기 구동 모터의 직전 동작 방향에 대한 정보를 포함하는 동작 방향 신호 중 적어도 하나를 포함하는 파워시트 통합 제어 방법.