KR20170127129A - 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ecu 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 ECU와 CAN통신을 통하여 응답받은 정보를 저장하며 엔진, 미션, 섀시 및 바디의 전장부에서 생성되는 정보로 차량 계기판에 표시되는 정보보다 정확하고 다양한 정보를 운전자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 엔진에 장착되어 성능을 제어할 수 있는 센서들과 ECU 간 중계자 역할을 하여 엔진의 가변적인 출력제어를 할 수 있는 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 차량에 설치된 전자제어수단들 및 엔진의 작동을 제어하는 센서들과 통신라인에 의해 연결되는 것으로, 상기 전자제어수단 각각으로부터 정보를 수집하여 분석하며 상기 센서 각각으로 신호를 송수신하는 정보처리유닛; 상기 정보처리유닛으로부터 분석된 신호를 수신하여 시각적으로 식별되도록 출력하며 상기 정보처리유닛으로 신호의 입력을 가능케 하는 디스플레이 유닛; 및, 상기 디스플레이 유닛이 탑재되는 화상표시부 및, 상기 화상표시부의 일측에 마련되어 상기 화상표시부를 운전석 주변에 설치 가능케 하는 마운트부를 포함하는 케이스 유닛; 을 포함하여 이루어진다.
이를 위해 차량에 설치된 전자제어수단들 및 엔진의 작동을 제어하는 센서들과 통신라인에 의해 연결되는 것으로, 상기 전자제어수단 각각으로부터 정보를 수집하여 분석하며 상기 센서 각각으로 신호를 송수신하는 정보처리유닛; 상기 정보처리유닛으로부터 분석된 신호를 수신하여 시각적으로 식별되도록 출력하며 상기 정보처리유닛으로 신호의 입력을 가능케 하는 디스플레이 유닛; 및, 상기 디스플레이 유닛이 탑재되는 화상표시부 및, 상기 화상표시부의 일측에 마련되어 상기 화상표시부를 운전석 주변에 설치 가능케 하는 마운트부를 포함하는 케이스 유닛; 을 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자에게 필요한 정보를 표시하고 주행모드를 제어할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
통상적으로 차량에는 운행 시 각종 정보를 디스플레이하기 위해 계기판과 같은 디스플레이 시스템이 장착된다. 즉 디스플레이 시스템은 대개 운전석의 정면 위치에 설치되는 것으로서 차량에 관한 모든 정보를 인식하기 용이한 형태로 변환시켜 시각적으로 표시하여 운전자에게 차량의 모든 상황을 판단할 수 있는 정보를 제공하게 된다.
이러한 역할의 디스플레이 시스템은 차량의 각종 장치에 장착된 감지센서들, 그리고 전장품 등으로부터 감지된 신호를 시각적으로 표시하기 위한 각종 계측기 또는 표시용 램프 등으로 구성되어 있다.
즉 디스플레이 시스템에는 속도를 나타내는 속도계, 엔진의 회전수를 나타내는 RPM계, 냉각수의 온도를 나타내는 수온계, 연료의 충진상태를 나타내는 연료계, 변속단계등, 각종 계측기 및 장치의 작동상태 등을 표시/경고하는 램프등이 포함되어 있다.
일반적인 차량의 디스플레이 장치는 크게 아날로그 방식과 디지털 방식으로 나누어지는데, 아날로그 방식은 각종의 전장품이나 장치 등으로부터 직접 감지된 양을 지침이나 표시램프 등으로 표시하는 방식이고, 디지털 방식은 각종의 장치나 전장부품으로부터 감지된 정보가 제어부에서 제어된 후에 표시수단을 거쳐 숫자나 문자로 표시하는 방식이다.
그러나 현재 양산되는 차량은 원가절감의 이유로 계기판과 센터콘솔의 제한적인 공간에서 차량 정보를 디스플레이하고 있는 실정이며, 차량속도와 GPS 실측 속도와의 오차 발생 및 디스플레이되는 연비와 실제 측정 연비와의 오차가 발생되는 문제점이 있어 왔다.
이와 더불어 국산 소형 차량 및 국산 중고차량에는 자동차의 출력 제어 기준이 되는 엔진에 장착되어 성능을 제어할 수 있는 센서들과 ECU 간 중계자 역할을 하여 엔진의 출력제어를 할 수 있는 시스템이 장착되지 않아 운전 상황 및 운전자의 운전 성향에 따라서 연비주행, 일반주행 및 고출력주행 등과 같은 다양한 주행모드로 가변시킬 수 없는 문제점이 있어 왔다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, ECU와 CAN통신을 통하여 응답받은 정보를 저장하며 엔진, 미션, 섀시 및 바디의 전장부에서 생성되는 정보로 차량 계기판에 표시되는 정보보다 정확하고 다양한 정보를 운전자에게 제공할 수 있는 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
그리고 엔진에 장착되어 성능을 제어할 수 있는 센서들과 ECU 간 중계자 역할을 하여 엔진의 가변적인 출력제어를 할 수 있는 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템은, 차량에 설치된 전자제어수단들 및 엔진의 작동을 제어하는 센서들과 통신라인에 의해 연결되는 것으로, 상기 전자제어수단 각각으로부터 정보를 수집하여 분석하며 상기 센서 각각으로 신호를 송수신하는 정보처리유닛; 상기 정보처리유닛으로부터 분석된 신호를 수신하여 시각적으로 식별되도록 출력하며 상기 정보처리유닛으로 신호의 입력을 가능케 하는 디스플레이 유닛; 및, 상기 디스플레이 유닛이 탑재되는 화상표시부 및, 상기 화상표시부의 일측에 마련되어 상기 화상표시부를 운전석 주변에 설치 가능케 하는 마운트부를 포함하는 케이스 유닛; 을 포함하여 이루어진다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.
자동차를 운행함에 있어 운전자에게 필요한 차량상태 및 고장코드, 소모품 교환주기 및 연비 등을 표시하고, 나아가 ECU와 CAN 통신을 통하여 응답받은 정보를 저장하며 엔진 및 미션 부, 섀시 부, 바디 전장 부에서 생성되는 정보로 차량 계기판에 표시되는 정보보다 정확한 실측 연비 및 실측 속도와 엔진과 미션의 오일온도, 마력 및 토크 등의 다양한 정보를 운전자에게 제공할 수 있는 이점이 있다.
그리고 자동차의 출력 제어 기준이 되는 연료 압력센서 및 엑셀포지션 센서 등과 같은 엔진제어 센서와 차량 ECU 간 중계자 역할을 하여 연비 주행 모드, 일반주행 모드 및 고출력주행 모드 등으로 가변적인 엔진 출력제어를 통해 운전 상황 및 운전자의 운전 성향에 대응할 수 있게 되는 이점이 있다.
아울러 시인성이 뛰어난 디스플레이 방식으로 운전자는 표시되는 정보 및 경고메세지의 식별이 용이해지며 종래에 비해 화면 출력 반응속도를 월등히 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 케이스 유닛이 화면표시부의 방향을 조절할 수 있도록 회전 및 다관절형태로 이루어져 역상디스플레이를 통하여 헤드 업 디스플레이기 가능하게 됨으로써 운전자의 시인성에 최적화될 수 있는 이점이 있다.
또한 차량 고장코드 및 소모품교환 주기와 같은 정보를 통해 운행뿐만 아니라 차량 관리에도 효과적일 수 있는 이점이 있다.
이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템의 디스플레이 유닛에 의해 구현되는 화면을 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템의 케이스 유닛을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템의 디스플레이 유닛에 의해 구현되는 화면을 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템의 케이스 유닛을 설명하기 위한 참고도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이고, 설명 상에 방향을 지칭하는 단어는 설명의 이해를 돕기위한 것으로 시점에 따라 변경 가능함을 주지하는 바이다.
본 발명은 차량에 설치된 전장부품들을 제어하기 위한 차체제어 시스템(bodycomfort systems), 섀시/안전 시스템(chassis/safety systems), 인포테인먼트 시스템(infortainment systems), 동력전달 시스템(powertrain systems), 카메라 시스템 등의 MCU(micro contoller unit)와 ECU(electronic controller unit), 각종 밸브류를 제어하는 센서류, ECM, TCM, ECD, ACC, VDC 및 GPS 등과 같은 전자 제어수단을 CAN(controller area network)통신방식과 같은 통신라인을 통하여 응답받은 정보를 저장하며 엔진, 미션, 섀시 및 바디의 전장부품에서 생성되는 정보로 차량 계기판에 표시되는 정보보다 정확하고 다양한 정보를 운전자에게 제공할 수 있을 뿐만 아니라 자동차의 출력 제어 기준이 되는 엔진에 장착되어 성능을 제어할 수 있는 센서들과 전자 제어수단 간에 중계자 역할을 하여 엔진의 가변적인 출력제어를 할 수 있는 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 정보처리유닛, 디스플레이 유닛 및 케이스 유닛을 포함하여 이루어진다.
정보처리유닛(SMART-CCM)은 고성능 마이크로 프로세서(micro processor)를 기반으로 상기한 전자제어수단 및 엔진의 배터리전압센서, 엔진오일온도센서, 냉각수온도센서, MAF(MASS AIR FLOW)센서, MAP(MASS AIR PRESSURE)센서, 마력센서, 토크센서, RPM센서 및 스로틀포지션 센서 등의 엔진 작동을 제어하는 센서들과 상기한 통신라인에 의해 연결된다.
이를 통해 정보처리유닛은 전자 제어수단 각각으로부터 정보를 수집하여 저장 분석하여 디스플레이될 정보를 선별 판단하게 되며, 이것은 CAN Analyer 기능이 탑재되어 요청에 의해 ECU의 응답데이터를 수신하여 실제 차량에서 생성되는 프로토콜을 분석하고 데이터를 추출할 수 있게 된다.
그리고 정보처리유닛은 엔진 작동을 제어하는 센서 각각으로 신호를 송수신하여 엔진 작동을 제어하는 센서를 제어할 수 있게 됨으로써, 엔진 작동을 제어하는 센서와 ECU 간 데이터를 변경하는 맵핑(mapping) 작업을 수행하여 중계자 역할을 할 수 있게 된다. 즉 정보처리유닛은 엔진 작동을 제어하는 센서 각각에서 신호를 입력받아 설정된 주행모드에 따라 데이터를 가공하여 ECU로 전달하는 간접적인 데이터 맵핑작업으로 엔진의 출력 및 연비 조절이 가능해질 수 있다.
이에 따라서 엔진 작동을 연비주행 모드, 일반주행 모드, 고출력주행 모드 등의 가변적인 엔진 출력제어를 통해 운전 상황 및 운전자의 운전 성향에 대응할 수 있게 되는 것이다.
다음으로 디스플레이 유닛은 도 2에 도시된 바와 같이, 정보처리유닛으로부터 분석되어 선별 판단된 신호를 수신하여 시각적으로 식별되도록 출력하게 되며 정보처리유닛으로 신호의 입력을 가능케 하는. 이러한 디스플레이 유닛은 기존의 단색 및 3색 LED에서 Full Color LED로 개선하여 반응속도 향상 및 시인성을 향상시키며 다양한 디스플레이 패턴을 운전자에게 제공하기 위해 PMOLED(Passive Matrix Organic Light Emitting diode)와 RGB Full Color LED 방식으로 구현된다.
이러한 디스플레이 유닛에 의한 화면 상의 정보출력 구성은 시프트 인디케이터(Shift Indicator), 기어포지션 인디케이터(Gear Position Indicator), CAN 데이터 디스플레이 및 주행모드 디스플레이를 포함하여 이루어진다. 시프트 인디케이터에는 기어 변속 시점을 설정하여 운전자의 주행성향에 따른 주행 어시스트 기능, 패턴 조절 및 배열을 설정하여 다양한 모드가 디스플레이 된다. 그리고 기어포지션 인디케이터에는 수동미션일 경우 독자적인 연산 시스템으로 동력이 연결된 기어 단수를 연산하여 표시하고 오토미션일 경우 D(drive) 상태에서 기어단수를 디스플레이 하게 된다. 이와 함께 CAN 데이터 디스플레이에서는 엔진부의 배터리 전압, 엔진오일온도, 냉각수온도, MAF, DFP, 마력, 토크, RPM, 스로틀 포지션을 디스플레이 하고, 미션부의 미션오일온도, 변속단수, 목표변속단수, 변속모드 및 댐퍼 클러치 스립량을 디스플레이하며, 새시부의 차량속도, ABS(ANTILOCK BRAKING SYSTEM), ECS(ELECTRONIC CONTROLLED SUSPENSION) 및 EPS(ELECTRONIC POWER SUSPENSION) 정보를 디스플레이하며, 실측연비와 고장코드 및 소모품 교환주기를 디스플레이하게 된다. 아울러 주행모드 디스플레이에서는 연비중심의 엔진출력설정을 통해 출고상태의 연비보다 연비성능을 10% 이상 향상시키기 위한 연비주행 모드, 출고 상태와 동일한 출력의 일반주행 모드 및 점화 시기 및 연소 분사량을 최대출력에 맞게 설정하여 차량에 따라 최대 30% 이상의 엔진출력을 상승시키기 위한 고출력주행 모드를 디스플레이하게 된다.
이것은 정보처리유닛 및 디스플레이 유닛이 유기적인 연결관계로 이루어지는 회로에 의해 구현될 수 있다. 자세하게 디스플레이유닛은 드라이버 IC 전원(2.5V)과 LED 픽셀 전원(11.5V)이 공급되며, 이를 위해 차량의 배터리 전원(11V~14V)을 이용한 개별 레귤레이터 분배회로로 이루어지며, 더불어 RGB Full Color LED 디스플레이를 위한 모듈회로로 이루어진다. 디스플레이되는 화면은 상기한 정보출력 구성별 그룹을 형성하여 설계되며, 이러한 그룹은 사용자가 변경이 가능하며 그룹별 데이터의 최댓값은 자동으로 저장되어 운행 분석 자료로 사용할 수 있게 하는 회로로 이루어진다. 그리고 정보처리유닛은 마이크로프로세서가 탑재되며 CAN 통신의 노이즈 및 중첩방지를 위한 임피던스 매칭 회로로 이루어질 수 있으며 동작 대기시 소비전류를 10mA 이하의 저전력회로로 구현하는 것이 바람직할 것이다. 아울러 정보처리유닛은 센서신호 입력부와 출력제어부를 포함하게 되는데 엔진 작동을 제어하는 센서 각각에서 신호를 입력받아 설정된 주행모드에 따라 데이터를 가공하여 ECU로 전달하는 출력제어부로 연결되어 간접적인 데이터 맵핑작업으로 엔진의 출력 및 연비 조절이 가능해 지는데 이러한 센서신호 입력부는 회로상에 버튼 입력방식, 햅틱(haptic) 입력방식, 터치패드 입력방식 및 터치 스크린 입력방식 등으로 구현될 수 있다.
이와 같이 구현되는 회로는 PCB 기판상에서 구현되며, FR-4 재질의 2 Layer로 이루어지되 계절별로 온도변화가 급격한 차량실내 설치환경을 고려하여 무전해 니켈 금도금(ENIG) 방식의 표면처리 가공을 통해 견고성, 마모저항성, 부식저항성의 물리적 특성을 높이는 것이 바람직할 것이다.
다음으로 케이스 유닛은 차량의 대시보드 및 전면 유리 등에 설치되는 것으로 화상표시부 및 마운트부를 포함하여 이루어진다. 화상표시부는 디스플레이 유닛이 탑재되어 화면상으로 차량 정보를 출력시키기 위해 화면을 노출시킬 수 있는 개구가 형성되며 개구의 주변에는 램프 및 버튼 등이 설치될 수 있다. 그리고 마운트부는 화상표시부의 하부에 마련되어 화상표시부를 대시보드 및 전면 유리 등의 운전석 주변에 설치되되 사용자가 화상표시부의 방향을 조절할 수 있도록 회전이 가능하며 다관절 형태로 이루어진다.
아울러 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (1)
- 차량에 설치된 전자제어수단들 및 엔진의 작동을 제어하는 센서들과 통신라인에 의해 연결되는 것으로, 상기 전자제어수단 각각으로부터 정보를 수집하여 분석하며 상기 센서 각각으로 신호를 송수신하는 정보처리유닛;
상기 정보처리유닛으로부터 분석된 신호를 수신하여 시각적으로 식별되도록 출력하며 상기 정보처리유닛으로 신호의 입력을 가능케 하는 디스플레이 유닛; 및,
상기 디스플레이 유닛이 탑재되는 화상표시부 및, 상기 화상표시부의 일측에 마련되어 상기 화상표시부를 운전석 주변에 설치 가능케 하는 마운트부를 포함하는 케이스 유닛;
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ECU 제어 시스템.
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| KR1020160057319A KR20170127129A (ko) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 차량의 정보 디스플레이가 가능한 ecu 제어 시스템 |
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| KR (1) | KR20170127129A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109849824A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-06-07 | 敢触有限公司 | 一种基于物联网的交通运输安全控制***和方法 |
| CN113147598A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-07-23 | 黑龙江天有为电子有限责任公司 | 应用于车辆的座舱***及其控制方法、车辆 |
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2016
- 2016-05-11 KR KR1020160057319A patent/KR20170127129A/ko not_active Application Discontinuation
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