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KR101693991B1 - 친환경 차량의 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

친환경 차량의 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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KR101693991B1 KR1020150068668A KR20150068668A KR101693991B1 KR 101693991 B1 KR101693991 B1 KR 101693991B1 KR 1020150068668 A KR1020150068668 A KR 1020150068668A KR 20150068668 A KR20150068668 A KR 20150068668A KR 101693991 B1 KR101693991 B1 KR 101693991B1
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Abstract

본 발명은 전기자동차와 같은 친환경 차량의 후측방 충돌 사고시 안전을 위하여 고전압배터리의 고전압 출력을 용이하게 차단할 수 있도록 한 친환경 차량의 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 친환경 차량의 후측방 충돌을 BSD(Blind Spot Detection) 센서 및 요레이트 센서 등을 이용하여 확정하고, 후측방 충돌 확정 순간에 고전압배터리의 릴레이를 오프시킴으로써, 후측방 충돌 사고시 고전압배터리에 대한 고전압 차단 기능이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 친환경 차량의 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

친환경 차량의 제어 시스템 및 방법{System and method for cutting high voltage of battery for vehicle}
본 발명은 친환경 차량의 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차와 같은 친환경 차량의 후측방 충돌 사고시 안전을 위하여 차량 배터리(예, 고전압 배터리)의 출력을 용이하게 차단할 수 있도록 한 친환경 차량의 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전기자동차를 비롯한 하이브리드 차량 등을 포함하는 친환경 차량의 고전압배터리는 차량의 주행용 모터 구동을 위하여 방전되고, 차량의 주행중 회생제동 또는 엔진에 의해 구동되는 발전기 등에 의하여 충전되는 등 차량의 주행을 위하여 필수적으로 탑재되는 구성 부품중 하나이다.
이러한 고전압배터리는 인버터 및 냉각팬 등이 하나로 모듈화되어 차량내 탑재되는 바, 바람직하게는 트렁크 룸내 바닥 또는 리어시트의 배면쪽과 트렁크 룸 간의 사이공간 등에 탑재되고 있다.
친환경 차량의 이그니션 온/준비(IG ON/Ready) 상황에서 충돌 발생시, 안전을 이유로 고전압배터리로부터 출력되는 고전압을 차단하는 고전압 차단 기능이 수행된다.
종래에는 친환경 차량의 충돌을 에어백 전개를 위한 감지센서에서 감지한 후, 에어백 컨트롤 유닛에서 에어백 전개 신호를 발생시킬 때, 고전압배터리 제어기에서 고전압배터리의 릴레이를 오프시킴으로써, 고전압배터리의 고전압 출력을 차단하는 방법이 적용되고 있다.
이때, 상기 고전압배터리는 트렁크 룸내 바닥 또는 리어시트의 배면쪽과 트렁크 룸 간의 사이공간 등과 같이 차량의 후측방 부분에 위치하므로, 정면 충돌시에 비하여 후측방 충돌시 파손의 우려가 더 크다.
그러나, 상기 에어백 감지센서는 대부분 차량의 전방 부위에 존재하므로 후측방 충돌을 감지하지 못하게 되며, 이에 친환경 차량의 후측방 충돌 사고시 고전압배터리에 대한 고전압 차단 기능이 제대로 발휘되지 못하여 감전사고의 위험이 존재하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 공개번호 10-2005-0007083(2005.01.17)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 친환경 차량의 후측방 충돌을 BSD(Blind Spot Detection) 센서 및 요레이트 센서 등을 이용하여 확정하고, 후측방 충돌 확정 순간에 고전압배터리의 고전압 릴레이 연결을 차단시킴으로써, 후측방 충돌 사고시 고전압배터리에 대한 고전압 차단 기능이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 친환경 차량의 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리를 감지하는 후측방 감지센서와; 상기 후측방 감지센서에서 감지된 충돌 예상 시간이 제1임계값 이하이면서 상기 충돌물체와의 거리가 제2임계값 이하이면, 후측방 충돌 상황으로 판단하여 차량 배터리의 릴레이 연결을 차단하는 제어기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제어 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 제어기는 차량 배터리의 릴레이 연결을 차단하기 전에 요레이트 감지센서에서 감지된 요레이트가 제3임계값 이상인 경우 상기 차량 배터리의 연결을 차단하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 후측방 감지센서는 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리를 감지하는 센서로서, BSD(Blind Spot Detection) 센서와, LCA(Lane Change Alert) 센서와, RCTA(Rear Cross Traffic Alert) 센서 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 후측방 감지센서에서 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리를 감지하는 단계; 상기 충돌 예상 시간이 제1임계값 이하인지를 판단하는 단계; 상기 거리가 제2임계값 이하인지를 판단하는 단계; 및 상기 충돌 예상 시간이 제1임계값 이하이고 상기 거리가 제2임계값 이하이면, 차량 배터리의 연결을 차단하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 차량의 요레이트가 제3 임계값 이상인지 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 요레이트가 상기 제3 임계값 이상인 경우 상기 차량 배터리의 연결을 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 친환경 차량의 후측방 충돌을 BSD(Blind Spot Detection) 센서 및 요레이트 센서 등을 이용하여 확정하고, 후측방 충돌 확정 순간에 고전압배터리의 고전압 릴레이를 오프시킴으로써, 후측방 충돌 사고시 고전압배터리에 대한 고전압 차단 기능이 원활하게 이루어질 수 있고, 그에 따라 후측방 충돌시 고전압배터리로 인한 화재 및 감전 사고 등을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 친환경 차량의 충돌시 고전압 차단 방법을 도시한 순서도,
도 2는 친환경 차량의 고전압배터리 탑재 위치를 도시한 개략도,
도 3은 친환경 차량의 후측방 충돌을 감지하는 BSD 센서의 장착 위치를 도시한 개략도,
도 4a 내지 도 4c는 차량의 후측방 감지 센서의 종류 및 감지범위를 도시한 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 친환경 차량의 후측방 충돌시 고전압배터리의 고전압 릴레이를 오프시킴으로써, 후측방 충돌 사고시 고전압배터리에 대한 고전압 차단 기능이 원활하게 이루어질 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
이를 위해, 차량의 후측방 충돌을 판단하기 위한 수단으로서, 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리를 감지하는 후측방 감지센서를 사용한다.
바람직하게는, 상기 후측방 감지센서는 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리를 감지하는 센서로서, BSD(Blind Spot Detection) 센서와, LCA(Lane Change Alert) 센서와, RCTA(Rear Cross Traffic Alert) 센서들중 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 BSD 센서는 첨부한 도 4a에서 보듯이 차량의 측후방 사각지대에 존재하는 차량 또는 물체를 감지하여 위험 경고를 제공하기 위한 센서이고, 상기 LCA 센서는 첨부한 도 4b에서 보듯이 옆 차선의 후방지역에 존재하는 차량 또는 물체를 감지하여 차선 변경을 위한 경고를 제공하기 위한 센서이며, 상기 RCTA 센서는 후진시 차량의 측후방에 존재하는 차량 또는 물체를 감지하는 센서이다.
이렇게 상기 후측방 감지센서로서, BSD센서와, LCA 센서와, RCTA 센서들을 사용할 수 있고, 그 밖에 차량의 측후방에 위치하는 차량 또는 물체를 감지하는 어떠한 센서 종류도 사용 가능하다.
상기 후측방 감지센서에서 감지된 신호를 기반으로 제어기(예를 들어, BMS(Battery Management System) 또는 그 상위제어기인 VCU(Vehicle Control Unit)에서 차량의 후측방 충돌 여부를 판정한다.
즉, 상기 제어기는 후측방 감지센서에서 감지된 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리, 그리고 상대속도 등을 기반으로 후측방 충돌 상황을 판단한다.
보다 상세하게는, 상기 제어기는 후측방 감지센서에서 감지된 충돌물체와의 충돌 예상시간이 제1임계값 이하이면서 충돌물체와의 거리가 제2임계값 이하이면, 후측방 충돌 상황으로 판정한 후, 고전압 배터리의 릴레이 연결을 차단하고자 릴레이를 오프시키는 제어를 한다.
이때, 상기 후측방 감지센서의 오동작이 발생할 경우, 또는 충돌 상황을 가까스로 피한 경우를 대비하여, 차량의 후측방 충돌을 확정하기 위하여 요레이트 감지센서의 센싱값이 제어기에 더 입력된다.
이에, 상기 제어기는 후측방 감지센서에서 감지된 충돌물체와의 충돌 예상시간이 제1임계값 이하이면서 충돌물체와의 거리가 제2임계값 이하이고, 요레이트 감지센서에서 감지된 요레이트 감지값이 제3임계값 이상이면, 후측방 충돌 상황으로 판정한 후, 고전압 배터리의 릴레이 연결을 차단하고자 릴레이를 오프시키는 제어를 한다.
여기서, 상기한 시스템 구성을 기반으로 하는 친환경 차량의 후측방 충돌시 고전압 차단 방법에 대한 일 실시예를 순서대로 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 2에서 보듯이, 상기 고전압배터리는 트렁크 룸내 바닥 또는 리어시트의 배면쪽과 트렁크 룸 간의 사이공간 등과 같이 차량의 후측방 부분에 탑재되므로, 정면 충돌시에 비하여 후측방 충돌시 파손의 우려가 더 크다.
이에, 차량의 후측방 범퍼 커버부분에 장착되는 BSD 센서(도 3의 장착 위치 참조)를 후측방 충돌 여부 판정 및 고전압배터리의 고전압 차단 기능 구현에 이용한다.
먼저, 상기 BSD 센서에 후측방에 존재하는 차량 또는 물체 등과의 거리, 상대속도, 충돌 예상 시간 등을 모니터링한다(S101).
또한, 요레이트 감지센서에서 차량의 현재 요레이트를 감지하여, 그 감지된 값을 제어기에 전송한다.
이어서, 상기 BSD 센서의 모니터링 신호를 비롯하여 요레이트 감지값이 제어기에 입력되면, 제어기에서 후측방 충돌 여부를 판정한다(S102~S104).
즉, 상기 제어기는 BSD 센서에서 감지된 충돌물체와의 충돌 예상시간이 제1임계값 이하이고(S102), 차량 또는 충돌물체와의 거리가 제2임계값 이하이며(S103), 요레이트 감지센서에서 감지된 요레이트 감지값이 제3임계값 이상되면(S104), 후측방 충돌 상황으로 판정한다.
이에, 상기 제어기는 후측방 충돌 상황으로 판정한 순간, 고전압 배터리의 릴레이 연결을 차단하고자 릴레이를 오프시키는 제어를 한다.
이와 같이, 친환경 차량의 후측방 충돌을 BSD(Blind Spot Detection) 센서 및 요레이트 센서 등을 이용하여 확정하고, 후측방 충돌 확정 순간에 고전압배터리의 릴레이 연결을 차단시킴으로써, 후측방 충돌 사고시 고전압배터리에 대한 고전압 차단 기능이 원활하게 이루어질 수 있고, 그에 따라 후측방 충돌시 고전압배터리로 인한 화재 및 감전 사고 등을 예방할 수 있다.

Claims (6)

  1. 후측방에 존재하는 차량 또는 물체와의 거리, 상대속도, 충돌 예상 시간을 모니터링하여 제어기에 전송하는 후측방 감지센서;
    차량의 현재 요레이트를 감지하여, 그 감지된 값을 제어기에 전송하는 요레이트 감지센서;
    후측방 감지센서의 모니터링 신호 및 요레이트 감지센서의 요레이트 감지값을 기반으로 후측방 충돌 여부를 판정하되, 후측방 감지센서에서 감지된 충돌물체와의 충돌 예상시간이 제1임계값 이하이고, 차량 또는 충돌물체와의 상대거리가 제2임계값 이하이며, 요레이트 감지센서에서 감지된 요레이트 감지값이 제3임계값 이상이면, 후측방 충돌 상황으로 판정한 후, 고전압 배터리의 릴레이를 오프시키는 제어를 하는 제어기;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 후측방 감지센서는 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리를 감지하는 센서로서, BSD(Blind Spot Detection) 센서와, LCA(Lane Change Alert) 센서와, RCTA(Rear Cross Traffic Alert) 센서 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제어 시스템.
  4. 후측방 감지센서에서 후측방에 존재하는 차량 또는 물체와의 거리, 상대속도, 충돌 예상 시간을 모니터링하여 제어기에 전송하는 단계;
    요레이트 감지센서에서 차량의 현재 요레이트를 감지하여, 그 감지된 값을 제어기에 전송하는 단계;
    후측방 감지센서의 모니터링 신호 및 및 요레이트 감지센서의 요레이트 감지값이 제어기에 입력되면, 제어기에서 후측방 충돌 여부를 판정하되,
    후측방 감지센서에서 감지된 충돌물체와의 충돌 예상시간이 제1임계값 이하이고, 차량 또는 충돌물체와의 상대거리가 제2임계값 이하이며, 요레이트 감지센서에서 감지된 요레이트 감지값이 제3임계값 이상이면, 후측방 충돌 상황으로 판정하는 단계;
    상기 제어기에서 후측방 충돌 상황으로 판정한 순간, 고전압 배터리의 릴레이를 오프시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 후측방 감지센서는 충돌물체와의 충돌 예상 시간 및 거리를 감지하는 센서로서, BSD(Blind Spot Detection) 센서와, LCA(Lane Change Alert) 센서와, RCTA(Rear Cross Traffic Alert) 센서 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제어 방법.
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