KR20220028618A - 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템 및 이의 부하 전압 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광원의 수명 저하를 방지할 수 있으며 교체된 광원의 종류를 용이하게 확인할 수 있는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템 및 이의 부하 전압 제어 방법에 관한 것으로, 광원 부하의 부하 전류를 검출하는 정션 박스; 및 상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류 및 미리 설정된 기준 전류를 근거로 상기 광원 부하의 종류를 판단하고, 그 판단 결과를 근거로 미리 설정된 제 1 부하 제어 신호 및 제 2 부하 제어 신호 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 제어 신호를 상기 정션 박스로 공급하는 차량 제어부를 포함하며, 상기 정션 박스는 상기 차량 제어부로부터의 부하 제어 신호를 근거로 상기 광원 부하에 공급될 전원 전압을 제어한다.

Description

건설 기계의 부하 전압 제어 시스템 및 이의 부하 전압 제어 방법{Load voltage control system for construction machinery and method for controlling load voltage thereof}

본 발명은 건설 기계에 관한 것으로, 광원의 수명 저하를 방지할 수 있으며 교체된 광원의 종류를 용이하게 확인할 수 있는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템 및 이의 부하 전압 제어 방법에 대한 것이다.

건설 기계는 캐빈 내부 및 외부에 배치된 복수의 램프들을 포함한다. 한편, 이 램프는 필요에 따라 다양한 종류의 타입, 예를 들어 할로겐 램프 또는 LED로 교체될 수 있다.

일반적인 건설 기계는, 예를 들어 한국 공개 특허 문헌 10-2017-0053909 (공개일: 2017.05.17)로부터 참조할 수 있다.

그러나, 일반적인 건설 기계의 램프에는 이의 종류에 관계없이 항상 일정한 전압이 공급되므로, 특정 램프에 적합하지 않는 전압이 공급될 때 램프의 수명이 단축되는 문제점이 발생될 수 있다.

본 발명은 광원의 수명 저하를 방지할 수 있으며 교체된 광원의 종류를 용이하게 확인할 수 있는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템 및 이의 부하 전압 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템은, 광원 부하의 부하 전류를 검출하는 정션 박스; 및 상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류 및 미리 설정된 기준 전류를 근거로 상기 광원 부하의 종류를 판단하고, 그 판단 결과를 근거로 미리 설정된 제 1 부하 제어 신호 및 제 2 부하 제어 신호 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 제어 신호를 상기 정션 박스로 공급하는 차량 제어부를 포함하며, 상기 정션 박스는 상기 차량 제어부로부터의 부하 제어 신호를 근거로 상기 광원 부하에 공급될 전원 전압을 제어한다.

상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 차량 제어부는 상기 제 1 부하 제어 신호를 상기 정션 박스로 공급하며; 그리고, 상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 차량 제어부는 상기 제 2 부하 제어 신호를 상기 정션 박스로 공급한다.

상기 차량 제어부로부터의 상기 제 1 부하 제어 신호에 응답하여, 상기 정션 박스는 배터리로부터의 전원 전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하고, 그리고 그 PWM 제어된 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급하며; 그리고, 상기 차량 제어부로부터의 상기 제 2 부하 제어 신호에 응답하여, 상기 정션 박스는 상기 배터리로부터의 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급한다.

상기 정션 박스는, 상기 외부로부터의 구동 전압을 공급받으며, 상기 광원 부하에 연결된 스위칭 소자; 및 상기 차량 제어부로부터 상기 제 1 부하 제어 신호 및 상기 제 2 부하 제어 신호에 따라 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 마이크로 제어부를 포함한다.

상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 차량 제어부는 상기 광원 부하의 종류를 할로겐 램프로 판단하며; 그리고, 상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 차량 제어부는 상기 광원 부하의 종류를 LED(Light Emitting Diode)로 판단한다.

상기 차량 제어부는 상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류인지를 더 판단한다.

상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류일 때, 상기 차량 제어부는 상기 판단된 광원 부하의 종류가 서버에 저장되도록 상기 서버로 업데이트 신호를 전송하며; 그리고, 상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류가 아닐 때, 상기 차량 제어부는 상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 서버에 저장된 광원 부하의 종류가 일치하는지를 더 판단한다.

상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 서버에 저장된 광원 부하의 종류가 일치하지 않을 때, 상기 판단된 광원 부하의 종류가 서버에 저장되도록 상기 서버로 업데이트 신호를 전송한다.

상기 서버에 저장된 광원 부하의 종류가 업데이트되었을 때, 상기 서버는 상기 업데이트된 광원 부하의 종류를 미리 지정된 단말기로 전송한다.

상기 기준 전류는 2A의 값을 갖는다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 방법은, 광원 부하의 부하 전류를 검출하는 단계; 상기 검출된 부하의 전류 및 미리 설정된 기준 전류를 근거로 상기 광원 부하의 종류를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 근거로 미리 설정된 제 1 부하 제어 신호 및 제 2 부하 제어 신호 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 부하 제어 신호를 근거로 상기 광원 부하로 공급될 전원 전압을 제어하는 단계를 포함한다.

상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 제 1 부하 제어 신호가 선택되며; 그리고, 상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 제 2 부하 제어 신호가 선택된다.

상기 광원 부하에 공급될 전원 전압을 제어하는 단계는, 상기 제 1 부하 제어 신호가 선택될 때, 배터리로부터의 전원 전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하고, 그리고 그 PWM 제어된 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급하는 단계; 그리고, 상기 제 2 부하 제어 신호가 선택될 때, 상기 배터리로부터의 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급하는 단계를 포함한다.

상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 광원 부하의 종류는 할로겐 램프로 판단되며; 그리고, 상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 광원 부하의 종류는 LED(Light Emitting Diode)로 판단된다.

상기 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류인지를 판단하는 단계를 더 포함한다.

상기 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류일 때, 상기 판단된 광원 부하의 종류를 서버에 저장하는 단계; 및 상기 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류가 아닐 때, 상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 저장된 광원 부하의 종류가 일치하는지를 판단하는 단계를 더 포함한다.

상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 저장된 광원 부하의 종류가 일치하지 않을 때, 상기 판단된 광원 부하의 종류를 저장하는 단계를 더 포함한다.

상기 저장된 광원 부하의 종류가 업데이트되었을 때, 상기 업데이트된 광원 부하의 종류를 미리 지정된 단말기로 전송하는 단계를 더 포함한다.

상기 기준 전류는 2A의 값을 갖는다.

본 발명에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템 및 이의 부하 전압 제어 방법에 따르면, 광원 부하의 종류에 따라 적절한 전원 전압을 제공함으로써, 돌입 전류에 의한 할로겐 램프의 수명 저하를 방지할 수 있다. 아울러, 광원의 종류가 변경될 때 그 변경된 사항을 업데이트하고, 그 업데이트된 정보를 사용자에게 알림으로써 그 사용자는 건설 기계에 설치된 광원의 종류를 용이하게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조로 본 발명에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템 및 그 건설 기계의 부하 전압 제어 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 측면도이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계는, 도 1에 도시된 바와 같이, 휠로더일 수 있다. 이러한 건설 기계는 서로 회전 가능하도록 연결된 전방 차체(12) 및 후방 자체(14)를 포함할 수 있다.

전방 차체(12)는 작업 장치(예를 들어, 붐(200) 및 버켓(30)) 및 전방 휠(70)을 포함할 수 있다.

후방 차체(14)는 운전실(40), 엔진 룸(50), 라디에이터 룸(80), 후방 휠(72), 운전실 램프(450) 및 후방 램프(850)를 포함할 수 있다.

작업 장치는 붐(200) 및 버켓(30)을 포함할 수 있다. 붐(200)은 전방 차체(12)에 회전 가능하도록 부착되고, 버켓(30)은 붐(200)의 일단부에 회전 가능하도록 부착될 수 있다. 이때, 작업 장치에는 작업 목적에 따라 버켓(30) 이외의 다양한 어태치먼트(attachment)들이 부착될 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 어태치먼트는 버켓(30)인 경우에 대하여만 설명하기로 한다.

붐(200)은 전방 차체(12)에 한 쌍의 붐 실린더들(220)에 의해 연결될 수 있다.

즉, 붐 실린더들(220)의 일단부는 전방 차체(12)에 회전 가능하도록 연결되고, 타단부는 붐(200)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 붐(200)은 붐 실린더들(220)의 구동에 의해 상하 방향으로 회전할 수 있다.

붐(200)의 중심부에는 틸트 암(34)이 회전 가능하도록 부착될 수 있다. 틸트 암(34)의 일단부는 전방 차체(12)와 한 쌍의 버켓 실린더들(32)을 매개로 연결되고, 타단부는 버켓(30)과 틸트 로드를 매개로 연결될 수 있다.

버켓(30)은 버켓 실린더(32)의 구동에 의해 상하 방향으로 회전(덤프 또는 크라우드)할 수 있다.

붐(200)의 일단부에 위치한 붐 조인트(60)는 전방 차체(12)에 회전 가능하도록 연결되고, 붐(200)의 타단부에 위치한 버켓 조인트(64)에는 버켓(30)이 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 붐 실린더(22)의 일단부에 위치한 붐 실린더 조인트(62)는 전방 차체(12)에 회전 가능하도록 연결되고, 붐 실린더(22)의 타단부에 위치한 붐 실린더 링크 마운트(64)는 붐(200)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.

붐 실린더(22)의 실린더 로드가 전진하면 붐(200)은 붐 조인트(60)를 중심으로 회전할 수 있고, 이에 따라 버켓(30) 및 적재물은 상승할 수 있다. 이 때, 상기 실린더 로드가 전진한다는 것은 붐 실린더(22)의 길이가 커지는 방향으로 실린더 로드가 이동하는 것을 의미한다. 붐 실린더(22)의 길이가 증가함에 따라, 붐(200), 버켓(30), 및 적재물을 포함하는 시스템은 붐 조인트(60)를 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다.

후방 차체(14)에는 휠로더를 주행시키기 위한 엔진 및 주행 장치가 탑재될 수 있다.

엔진은 엔진 룸(50) 내에 배치되고 상기 주행 장치에 파워 출력을 공급할 수 있다. 상기 주행 장치는 예를 들어, 토크 컨버터, 트랜스미션, 프로펠러 샤프트, 액슬 등을 포함할 수 있다.

전방 차체(12)와 후방 차체(14)는 센터 핀(16)에 의해 서로 회전 가능하게 연결되고, 스티어링 실린더(도시되지 않음)의 신축에 의해 전방 차체(12)가 후방 차체(14)에 대하여 좌우로 굴절될 수 있다.

라디에이터 룸(80)에는 엔진 룸(50)의 엔진을 냉각시키기 위한 팬이 설치될 수 있다.

운전실 램프(450)는 운전실(40)의 후방측에 배치된다. 운전실 램프(450)는 광을 출사한다.

후방 램프(850)는 라디에이터 룸(80)의 후방측에 배치된다. 후방 램프(850)는 광을 출사한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템을 나타낸 도면이다.

본 발명의 한 실시예에 다른 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리(1), 정션 박스 (junction box; 100), 차량 제어부(2), 부하(L) 및 텔레메틱스 시스템(TMS(Telematics System); 11)을 포함할 수 있다.

정션 박스(100)는 전원 보드(Power board;10) 상에 배치된 제어 보드(20) 및 퓨즈(26)를 포함할 수 있다.

정션 박스(100)의 제어 보드(20) 상에는 전압 조정기(21), 마이크로 제어부(22)(MCU; Micro Controller Unit; 22), 진단부(23), 스위칭 소자(24), 캔(CAN; Controller Area Network) 송수신부(25)가 배치될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 정션 박스(100)는 건설 기계의 각종 전장품에 전원을 공급하는 배터리(1; 예를 들어, 차량용 배터리(1))에 연결되어 그 배터리(1)의 전원 공급을 단속한다. 이에 따라, 정션 박스(100)는 건설 기계의 각종 부하(L)에 공급되는 전원을 제어하여 건설 기계 내의 각 전자 장치를 동작시킨다.

배터리(1)는 전원 보드(10)를 통해서 각종 부하(L)로 전원을 인가한다. 여기서, 부하(L)는, 예를 들어, 에어컨, 차량 전조등, 안개등, 팬(Fan), CDP(Compact Disk Player), 차량 네비게이션, 차량 PC 등이 될 수 있다.

전압 조정기(21)는 배터리(1)로부터 인가되는 전압을 조정하여 구동 전원을 MCU(22)로 공급한다.

마이크로 제어부(22)는 정션 박스(100) 내의 동작 기록을 수집하여 출력하며, 진단부(23)를 통해 진단된 부하(L)의 오픈(Open) 및 쇼트(Short) 정보를 캔 송수신부(25)에 전달한다.

또한, 마이크로 제어부(22)는 캔 송수신부(25)와 연결되어, 캔 송수신(25)로부터 인가되는 각종 전자 장치에 관한 동작 신호를 수신하여 스위칭 소자(24) 등의 스위칭 동작을 제어한다. 그 외에도, 마이크로 제어부(22)는 정션 박스(100) 내의 모든 동작을 제어하는 역할을 수행한다.

스위칭 소자(24)는 피드백 라인 및 제어 라인을 통해 마이크로 제어부(22)에 연결된다. 스위치 소자(24)는, 예를 들어, IPS(Intelligent Power Switch) 소자를 포함할 수 있다. 전술된 마이크로 제어부(22)는 제어 라인을 통해 스위칭 소자(24)의 스위칭 동작을 제어할 수 있으며, 피드백 라인을 통해 스위칭 소자(24)로부터 부하의 전류를 공급받을 수 있다. 즉, 마이크로 제어부(22)는 스위칭 소자(24)를 통해 부하에 흐르는 전류를 검출할 수 있다. 마이크로 제어부(22)는 그 검출된 전류를, 예를 들어, 캔 송수신부(25)를 통해 차량 제어부(2)로 송신할 수 있다.

진단부(23)는 퓨즈(26)를 이용하여 동작 되는 부하(L)의 오픈 및 쇼트 등을 진단하기 위해 배터리(1)의 전원을 퓨즈(26)의 접점 임피던스를 이용하여 진단한다. 그리고, 진단부(23)는 진단된 부하(L)의 오픈 및 쇼트 정보를 마이크로 제어부(22)로 전달한다.

퓨즈(26)는 쇼트나 역전류에 의해 건설 기계의 기기가 파손되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 즉, 퓨즈(26)는 건설 기계의 기기에 이상이 발생하였을 때 2차 불량, 예를 들어, 제품 내에 쇼트로 인한 화재나 장시간 과전류로 인한 주변 부품의 불량 등을 막기 위해 설정된 전류보다 높은 전류가 흐를 때 내부에서 발생되는 열로 퓨즈를 끊어버리는 역할을 하게 된다.

캔 송수신부(25)는 마이크로 제어부(22)로부터 인가되는 부하(L)의 진단 정보를 차량 제어부(2)로 송신하거나, 그 차량 제어부(2)로부터 인가되는 각종 정보를 수신할 수 있다. 이에 따라, 캔 송수신부(25)는 진단부(23)로부터 진단된 부하(L)의 이상 여부를 캔(CAN) 통신을 이용하여 차량 제어부(2)로 송신한다. 반면에, 그 캔 송수신부(25)는 차량 제어부(2)로부터 인가되는 정보를 수신하여 마이크로 제어부(22)로 전달하게 된다.

차량 제어부(2)는 건설 기계의 고장의 구체적인 원인, 예컨대, 부하(L)의 오픈 및 쇼트로 인한 부하의 미작동이나 과전류에 의한 특정 부하의 파손 등을 운전자 또는 정비사 등이 쉽게 알 수 있도록 이를 표시부를 통해 표시할 수 있다. 따라서, 차량 제어부(2)의 표시부를 통해 부하(L)의 에러 정보를 시각적 및 청각적으로 운전자 또는 정비사가 명확히 확인할 수 있게 된다. 이에 따라, 운전자 및 정비사는 해당 부하(L)의 동작이 제대로 이루어지지 않는 결과를 확인하게 될 경우 어떠한 부분에서 고장이 발생하였는지를 명확하게 파악할 수 있게 되며, 고장에 대한 즉각적인 대처가 가능하게 된다.

한편, 전술된 부하(L)가 차량 전조등 및 안개등과 같은 광원일 때, 이 광원으로서 할로겐 램프(halogen lamp) 또는 LED(Light Emitting Diode)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 운전실 램프(450) 및 후방 램프(850) 중 어느 하나는 할로겐 램프 또는 LED로 구성될 수 있다.

건설 기계의 광원은 할로겐 램프에서 LED로 교체될 수 있으며, 그와 반대로 LED에서 할로겐 램프로 교체될 수도 있다. 한편, LED에 비하여 할로겐 램프는 전원 인가시 발생되는 돌입 전류에 의해 수명이 단축되는 문제점을 갖는다. 따라서, 건설 기계의 광원으로서 할로겐 램프가 사용될 때 그 할로겐 램프를 구동하기 위한 전압(이하, 광원 구동 전압)을 제어할 필요성이 있다.

이에 본 발명의 차량 제어부(2)는 부하(이하, 광원 부하(L))로부터 검출된 전류(이하, 부하 전류)를 근거로 광원 부하(L)의 종류(또는 광원의 종류)를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 그 광원 부하(L)에 공급된 전원 전압을 제어할 수 있다. 이를 위해, 하나의 예로서, 정션 박스(100)는 그 정션 박스(100)에 광원 부하(L)가 연결될 때 그 광원 부하(L)에 흐르는 전류, 즉 부하 전류를 검출한다. 예를 들어, 정션 박스(100)의 마이크로 제어부(22)는 스위칭 소자(24)를 통해 광원 부하(L)에 흐르는 부하 전류를 검출할 수 있다. 마이크로 제어부(22)는 제어 라인 및 피드백 라인을 통해 스위칭 소자(24)와 연결되는 바, 스위칭 소자(24)에 의해 검출된 광원 부하(L)의 부하 전류는 피드백 라인을 통해 마이크로 제어부(22)로 공급될 수 있다. 여기서, 마이크로 제어부(22)는 제어 라인을 통해 스위칭 소자(24)의 스위칭 동작을 제어할 수 있으며, 피드백 라인을 통해 스위칭 소자(24)로부터 부하 전류를 공급받을 수 있다. 한편, 정션 박스(100)의 마이크로 제어부(22)는 그 검출된 부하 전류를, 예를 들어, 캔 송수신부(25)를 통해 차량 제어부(2)로 송신할 수 있다.

차량 제어부(2)는 미리 설정된 기준 전류 및 정션 박스(100)로부터 제공된 부하 전류를 근거로 광원 부하(L)의 종류를 판단하고, 그 판단 결과를 근거로 미리 설정된 제 1 부하 제어 신호 및 제 2 부하 제어 신호 중 어느 하나를 선택하고, 그리고 그 선택된 제어 신호를 정션 박스(100)로 공급한다. 예를 들어, 정션 박스(100)로부터 검출된 부하 전류가 기준 전류보다 크거나 같을 때, 차량 제어부(2)는 그 광원 부하(L)의 종류가 할로겐 램프인 것으로 판단하고, 이 판단 결과를 근거로 제 1 부하 제어 신호를 출력하여 정션 박스(100)로 공급할 수 있다. 반면, 그 정션 박스(100)로부터 검출된 부하 전류가 그 기준 전류보다 작을 때, 차량 제어부(2)는 그 광원 부하(L)의 종류가 LED인 것으로 판단하고, 이 판단 결과를 근거로 제 2 부하 제어 신호를 출력하여 정션 박스(100)로 공급할 수 있다. 여기서, 기준 전류는, 예를 들어, 2A의 값을 가질 수 있다.

정션 박스(100)는 차량 제어부(2)로부터의 부하 제어 신호를 근거로 광원 부하(L)에 공급될 전원 전압을 제어한다. 예를 들어, 정션 박스(100)는, 차량 제어부(2)로부터의 제 1 부하 제어 신호에 응답하여, 배터리(1)로부터의 전압(이하, 전원 전압)을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하고, 그리고 그 PWM 제어된 전원 전압을 광원 부하(L)에 공급할 수 있다. 이러한 PWM 제어의 예로서, 정션 박스(100)의 마이크로 제어부(22)는 제어 라인을 통해 스위칭 소자(24)로 PWM 제어 신호를 공급할 수 있는 바, 이 PWM 제어 신호의 듀티비(duty ratio)에 따라 스위칭 소자(24)의 스위칭 동작이 제어됨으로써 그 스위칭 소자(24)를 통해 광원 부하(L)로 인가되는 전원 전압은 PWM 방식으로 제어될 수 있다. 이러한 PWM 제어된 전원 전압은 전술된 듀티비를 갖는 전압이다. 반면, 정션 박스(100)는, 차량 제어부(2)로부터의 제 2 부하 제어 신호에 응답하여, 배터리(1)로부터의 전원 전압을 광원 부하(L)에 공급할 수 있다. 이를 위해, 하나의 예로서, 정션 박스(100)의 마이크로 제어부(22)는 제어 라인을 통해 스위칭 소자(24)로 온(on) 제어 신호를 공급할 수 있는 바, 이 온 제어 신호에 의해 스위칭 소자(24)는 온 상태로 유지된다. 배터리(1)로부터의 전원 전압은 이 온 상태의 스위칭 스위치(24)를 통해 광원 부하(L)에 공급될 수 있다.

한편, 차량 제어부(2)는 정션 박스(100)로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류인지를 더 판단할 수 있다. 정션 박스(100)는 부하 전류를 미리 설정된 주기에 따라 검출할 수 있는 바, 그 부하 전류가 검출될 때마다 차량 제어부(2)는 그 검출된 부하 전류를 공급받는다. 이때, 차량 제어부(2)는 그 검출 횟수를 카운팅할 수 있다. 이 카운팅된 횟수를 근거로, 차량 제어부(2)는 그 검출된 부하 전류가 최초로(예를 들어, 첫 번째로) 검출된 것인지의 여부를 판단할 수 있다.

정션 박스(100)로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류일 때, 차량 제어부(2)는 그 판단된 광원 부하(L)의 종류가 서버에 저장되도록 할 수 있다. 이를 위해, 하나의 예로서, 그 정션 박스(100)로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류일 때, 차량 제어부(2)는 그 서버로 업데이트 신호를 전송할 수 있다. 이 업데이트 신호는 현재 검출된 부하 전류에 따른 광원의 종류에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 검출된 부하 전류가 기준 전류보다 크고, 아울러 그 현재 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 부하 전류인 것으로 판단되면, 차량 제어부(2)는 현재 광원 부하(L)의 종류가 할로겐 램프임을 알리는 업데이트 신호를 서버로 전송할 수 있다. 그러면, 서버는 그 업데이트 신호에 포함된 정보를 내부에 저장한다. 즉, 서버에는 현재 사용 중인 건설 기계의 광원의 종류에 대한 정보로서 할로겐 램프가 저장된다. 반면, 현재 검출된 부하 전류가 기준 전류보다 작고, 아울러 그 현재 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 부하 전류인 것으로 판단되면, 차량 제어부(2)는 현재 광원 부하(L)의 종류가 LED임을 알리는 업데이트 신호를 서버로 전송할 수 있다. 그러면, 서버는 그 업데이트 신호에 포함된 정보를 내부에 저장한다. 즉, 서버에는 현재 사용 중인 건설 기계의 광원의 종류에 대한 정보로서 LED가 저장된다.

한편, 정션 박스(100)로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류가 아닐 때, 차량 제어부(2)는 그 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하(L)의 종류와 서버에 저장된 광원 부하(L)의 종류가 일치하는지를 더 판단한다. 예를 들어, 현재 검출된 부하 전류가 기준 전류보다 크고, 아울러 그 현재 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 부하 전류가 아닌 것으로 판단되면, 차량 제어부(2)는 그 현재 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원의 종류가 할로겐 램프임을 알 수 있다. 한편, 현재 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 부하 전류가 아닐 경우, 서버에는 광원 부하(L)의 종류에 대한 정보가 이미 저장된 상태이다. 그 서버에는, 예를 들어, 광원 부하(L)의 종류에 대한 정보로서 할로겐 램프 및 LED 중 어느 하나가 저장될 수 있다. 만약 서버에 저장된 정보가 LED이고, 전술된 바와 같이 현재 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하(L)의 종류가 할로겐일 경우, 차량 제어부(2)는 현재 광원 부하(L)의 종류가 할로겐 램프임을 알리는 업데이트 신호를 서버로 전송할 수 있다. 다시 말하여, 현재 검출된 부하 전류(최초 부하 전류 아님)에 따른 부하 광원의 종류(예를 들어, 할로겐 램프)와 서버에 기 저장된 부하 광원의 종류(예를 들어, LED)가 서로 다른 경우, 차량 제어부(2)는 서버에 저장된 정보를 최신 정보로 업데이트하기 위한 업데이트 신호를 전송한다. 그러면, 그 업데이트 신호에 응답하여, 서버는 기 저장된 정보, 즉 LED를 최신의 정보, 즉 할로겐 램프로 변경하는 업데이트 동작을 수행한다.

또한, 위와 같은 업데이트 동작에 의해 서버의 정보가 변경된 경우, 서버는 그러한 정보 변경 사항을 미리 지정된 사용자의 단말기로 전송함으로써 사용자로 하여금 건설 기계의 광원이 변경되었음을 인지하도록 할 수 있다. 한편, 전술된 최초의 부하 전류 검출에 의해 서버에 광원의 최초 정보가 저장될 때에도, 서버는 사용자의 단말기로 그 정보(즉, 할로겐 램프 또는 LED)를 전송할 수 있다. 여기서, 사용자란 건설 기계의 소유자, 그 건설 기계를 임대한 임대업자 또는 그 건설 기계의 운전자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템은, 광원 부하(L)의 종류에 따라 적절한 전원 전압을 제공(예를 들어, 할로겐 램프가 광원으로서 사용될 때 그 광원 구동 전압으로서 PWM 제어된 전원 전압을 제공)함으로써, 돌입 전류에 의한 할로겐 램프의 수명 저하를 방지할 수 있다. 아울러, 광원의 종류가 변경될 때 그 변경된 사항을 업데이트하고, 그 업데이트된 정보를 사용자에게 알림으로써 그 사용자는 건설 기계에 설치된 광원의 종류를 용이하게 확인할 수 있다.

한편, 전술된 차량 제어부(2)로부터의 업데이트 신호는 건설 기계의 텔레메틱스 시스템(11)을 통해 서버로 전송될 수 있다. 다시 말하여, 텔레메틱스 시스템은 차량 제어부로부터 업데이트 신호를 전달받고, 그리고 이 전달받은 업데이트 신호를 서버로 전송할 수 있다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 건설 기계의 부하 전압 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 정션 박스(100)는 그 정션 박스(100)에 광원 부하(L)가 연결될 때 그 광원 부하(L)에 흐르는 전류, 즉 부하 전류를 검출한다(S1). 그리고, 정션 박스(100)는 그 검출된 부하 전류를 차량 제어부(2)로 전송한다.

이후, 차량 제어부(2)는 미리 설정된 기준 전류와 정션 박스(100)로부터 제공된 부하 전류를 비교한다(S4).

위 비교(S4) 결과 부하 전류가 기준 전류보다 크거나 같을 때, 차량 제어부(2)는 그 광원 부하(L)의 종류가 할로겐 램프인 것으로 판단하고, 이 판단 결과를 근거로 제 1 부하 제어 신호를 출력하여 정션 박스(100)로 공급한다(S5).

제 1 부하 제어 신호에 응답하여, 정션 박스(100)는 PWM 제어된 전원 전압을 출력하여 광원 부하(L)로 공급한다(S2).

반면, 위 비교(S4) 결과 부하 전류가 기준 전류보다 작을 때, 차량 제어부(2)는 그 광원 부하(L)의 종류가 LED인 것으로 판단하고, 이 판단 결과를 근거로 제 2 부하 제어 신호를 출력하여 정션 박스(100)로 공급한다(S6).

제 2 부하 제어 신호에 응답하여, 정션 박스(100)는 전원 전압을 출력하여 광원 부하(L)로 공급한다(S3).

또한, 차량 제어부(2)는 전술된 바와 같이 그 부하 전류에 따라 제 1 부하 제어 신호 및 제 2 부하 제어 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력함과 아울러(S5 또는 S6), 그 부하 전류가 최초로 검출된 부하 전류인지를 판단한다(S7).

위 판단(S7) 결과 부하 전류가 최초로 검출된 전류일 때, 차량 제어부(2)는 업데이트 신호를 서버로 전송한다(S8). 이에 따라, 서버에는 그 판단된 부하 전류에 따른 광원 부하(L)의 종류가 저장된다(S10).

한편, 위 판단(S7) 결과 부하 전류가 최초로 검출된 전류가 아닐 때, 차량 제어부(2)는 그 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하(L)의 종류와 서버에 저장된 광원 부하(L)의 종류가 일치하는지를 더 판단한다(S9).

위 판단(S9) 결과 그 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하(L)의 종류와 서버에 저장된 광원 부하(L)의 종류가 일치하지 않을 때, 차량 제어부(2)는 서버에 저장된 정보를 최신 정보로 업데이트하기 위한 업데이트 신호를 전송한다(S8).

위와 같은 업데이트 동작이 이루어지면, 서버는 그 업데이트에 의해 이루어진 정보 변경 사항을 미리 지정된 사용자의 단말기로 전송한다(S11).

한편, 위 판단(S9) 결과 그 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하(L)의 종류와 서버에 저장된 광원 부하(L)의 종류가 일치할 때, 서버의 업데이트 없이 상황을 종료한다. 그러나, 다른 실시예로서, 전술된 최초의 부하 전류 검출에 의해 서버에 광원의 최초 정보가 저장될 때에도, 서버는 사용자의 단말기로 그 정보(즉, 할로겐 램프 또는 LED)를 전송할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100: 정션 박스 22: 마이크로 제어부
10: 전원 보드 23: 진단부
21: 전압 조정기 20: 제어 보드
1: 배터리 2: 차량 제어부
24: 스위칭 소자 26: 퓨즈
L: 부하

Claims (19)

1. 광원 부하의 부하 전류를 검출하는 정션 박스; 및
   상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류 및 미리 설정된 기준 전류를 근거로 상기 광원 부하의 종류를 판단하고, 그 판단 결과를 근거로 미리 설정된 제 1 부하 제어 신호 및 제 2 부하 제어 신호 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 제어 신호를 상기 정션 박스로 공급하는 차량 제어부를 포함하며,
   상기 정션 박스는 상기 차량 제어부로부터의 부하 제어 신호를 근거로 상기 광원 부하에 공급될 전원 전압을 제어하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 차량 제어부는 상기 제 1 부하 제어 신호를 상기 정션 박스로 공급하며; 그리고,
   상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 차량 제어부는 상기 제 2 부하 제어 신호를 상기 정션 박스로 공급하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 차량 제어부로부터의 상기 제 1 부하 제어 신호에 응답하여, 상기 정션 박스는 배터리로부터의 전원 전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하고, 그리고 그 PWM 제어된 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급하며; 그리고,
   상기 차량 제어부로부터의 상기 제 2 부하 제어 신호에 응답하여, 상기 정션 박스는 상기 배터리로부터의 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 정션 박스는,
   상기 외부로부터의 구동 전압을 공급받으며, 상기 광원 부하에 연결된 스위칭 소자; 및
   상기 차량 제어부로부터 상기 제 1 부하 제어 신호 및 상기 제 2 부하 제어 신호에 따라 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하는 마이크로 제어부를 포함하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 차량 제어부는 상기 광원 부하의 종류를 할로겐 램프로 판단하며; 그리고,
   상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 차량 제어부는 상기 광원 부하의 종류를 LED(Light Emitting Diode)로 판단하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 차량 제어부는 상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류인지를 더 판단하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류일 때, 상기 차량 제어부는 상기 판단된 광원 부하의 종류가 서버에 저장되도록 상기 서버로 업데이트 신호를 전송하며; 그리고,
   상기 정션 박스로부터 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류가 아닐 때, 상기 차량 제어부는 상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 서버에 저장된 광원 부하의 종류가 일치하는지를 더 판단하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 서버에 저장된 광원 부하의 종류가 일치하지 않을 때, 상기 판단된 광원 부하의 종류가 서버에 저장되도록 상기 서버로 업데이트 신호를 전송하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 서버에 저장된 광원 부하의 종류가 업데이트되었을 때, 상기 서버는 상기 업데이트된 광원 부하의 종류를 미리 지정된 단말기로 전송하는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전류는 2A의 값을 갖는 건설 기계의 부하 전압 제어 시스템.
11. 광원 부하의 부하 전류를 검출하는 단계;
    상기 검출된 부하의 전류 및 미리 설정된 기준 전류를 근거로 상기 광원 부하의 종류를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과를 근거로 미리 설정된 제 1 부하 제어 신호 및 제 2 부하 제어 신호 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 부하 제어 신호를 근거로 상기 광원 부하로 공급될 전원 전압을 제어하는 단계를 포함하는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 제 1 부하 제어 신호가 선택되며; 그리고,
    상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 제 2 부하 제어 신호가 선택되는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광원 부하에 공급될 전원 전압을 제어하는 단계는,
    상기 제 1 부하 제어 신호가 선택될 때, 배터리로부터의 전원 전압을 PWM(Pulse Width Modulation) 제어하고, 그리고 그 PWM 제어된 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급하는 단계; 그리고,
    상기 제 2 부하 제어 신호가 선택될 때, 상기 배터리로부터의 전원 전압을 상기 광원 부하에 공급하는 단계를 포함하는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 크거나 같을 때, 상기 광원 부하의 종류는 할로겐 램프로 판단되며; 그리고,
    상기 검출된 부하 전류가 상기 기준 전류보다 작을 때, 상기 광원 부하의 종류는 LED(Light Emitting Diode)로 판단되는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류일 때, 상기 판단된 광원 부하의 종류를 서버에 저장하는 단계; 및
    상기 검출된 부하 전류가 최초로 검출된 전류가 아닐 때, 상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 저장된 광원 부하의 종류가 일치하는지를 판단하는 단계를 더 포함하는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 검출된 부하 전류에 따라 판단된 광원 부하의 종류와 상기 저장된 광원 부하의 종류가 일치하지 않을 때, 상기 판단된 광원 부하의 종류를 저장하는 단계를 더 포함하는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 저장된 광원 부하의 종류가 업데이트되었을 때, 상기 업데이트된 광원 부하의 종류를 미리 지정된 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
19. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 전류는 2A의 값을 갖는 건설 기계의 부하 전압 제어 방법.
    

Images