KR101321140B1 - 적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 적응형 전조등 시스템에서 모터 고장으로 인해 발생하는 리플렉터와 모터간의 문제를 실제 회전한 리플렉터의 각도를 감지하여 고장 상태를 보정함으로써 운전자에게 편안한 운전을 유도할 수 있을 뿐만 아니라 초기 설정시간을 단축시켜 보다 빠른 시간에 운전자가 원하는 지향 각도로 지향시킬 수 있다.
적응형 전조등, AFLS, 회전각, 리플렉터, 보정, 고장

Description

적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법{ADAPTIVE FRONT LIGHTING SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적응형 전조등 시스템에서 모터 고장으로 인해 발생하는 리플렉터와 모터간의 문제를 실제 회전한 리플렉터의 각도를 감지하여 고장 상태를 보정할 수 있도록 한 적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
일반적으로 차량은 야간 주행시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다.
특히 등화장치 중 조명기능을 위해서는 조명장치는 광원에서 방사되는 광을 전방으로 반사시키기 위하여 반사체를 구비한다.
최근에는 주변 환경의 변화에 따라 운전자의 전방 인식 능력을 개선시키고자 하는 노력이 계속되어 왔는데, 적응형 전조등 시스템(AFLS; Adaptive front lighting system)도 운전자와 상대 운전자의 전방 인식을 개선하고자 하는 시도에 의해 도입되었다. 적응형 전조등 시스템(AFLS)는 자동차의 운전조건, 도로조건, 환경조건 등에 따라서 전조등 불빛의 폭과 길이를 변경하는 시스템이다.
예를 들어, 교차로나 산길 등 선회도로를 코너링할 때 전조등의 불빛을 진행하는 방향으로 조절하여 시야확보를 용이하게 한다.
이러한 적응형 전조등 시스템은 전조등의 배광이 자동차의 전방을 향하도록 설치되는 리플렉터에 모터를 연결하여 차량의 회전등에 따라 리플렉터를 좌우로 회전시킴으로써 운전자가 보다 용이하게 시야를 확보할 수 있도록 한다.
위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
이러한 적응형 전조등 시스템은 리플렉터와 연결된 모터의 중앙 위치를 설정하기 위해 초기화시 외부에 설치된 홀센서의 ON/OFF신호를 이용하거나 모터의 스텝(또는 Pulse)수를 계산하여 초기 위치를 설정한다. 정상적인 제어조건(고장이 아닌 상태)에서 제어 시스템에 의해 목표각도를 계산하고 한 스텝(또는 Pulse) 모터 당 축의 이동 거리를 이용하여 모터 스텝(또는 Pulse)을 조절하면 모터 축의 길이를 조절할 수 있고 따라서 리플렉터의 회전각도를 조절 할 수 있다.
그러나, 조향휠의 회전각과 차속을 고려하여 스위블(swivel)시킴에 있어서 리플렉터와 연결된 모터가 외부의 구속에 의해 작동의 제약을 받거나 모터의 스텝(Pulse)이 정상적이지 않은 경우 오작동을 발생시킬 수 있다.
또한, 이러한 오작동이 발생할 경우 현재 리플렉터의 각도를 알 수 없기 때문에 보정을 할 수 없을 뿐만 아니라 고장을 판단할 수 없어 운전자에게 주행 중 전조등 지향 방향이 조향휠의 회전각과 상이한 곳으로 향하게 되어 야간운전에 심각한 문제를 야기 할 수 있으며 운전자의 시야확보가 어려워지고 대항차에 눈부심현상을 주는 원인이 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창작된 것으로서, 적응형 전조등 시스템에서 모터 고장으로 인해 발생하는 리플렉터와 모터간의 문제를 실제 회전한 리플렉터의 각도를 감지하여 고장 상태를 보정할 수 있도록 한 적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 적응형 전조등 시스템은 전조등의 배광이 차량의 전방을 향하도록 설치되는 리플렉터; 리플렉터를 좌우로 회전시키기 위한 모터; 리플렉터가 회전한 회전각도를 검출하기 위한 회전각센서; 차량의 조향각 및 차속을 입력받기 위한 차량정보 입력부; 및 차량정보 입력부를 통해 입력되는 조향각 및 차속에 따라 리플렉터의 제어각도를 산출하여 모터를 작동시키며 회전각센서에서 입력되는 회전각도에 따라 보정각도를 산출하여 모터의 제어각도를 보정하고 고장 을 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 회전각센서는 리플렉터의 회전과 연동되어 회전하는 고정자석 및 고정자석의 자력변화를 감지하여 출력하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 회전각센서는 전압, 펄스, 데이터 통신 중 어느 하나의 방식으로 회전각도를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법은 보정회수 및 보정각도를 초기화하는 단계; 보정회수와 고장설정값을 비교하는 단계; 비교결과 보정회수가 고장설정값보다 클 경우 고장으로 판정하고 종료하는 단계; 비교결과 보정회수와 고장설정값을 비교하여 보정회수가 고장설정값 미만인 경우 차량정보 입력부를 통해 입력된 조향각과 차속에 따라 목표각도를 산출하고 보정각도를 반영하여 제어각도를 산출하는 단계; 제어각도에 따라 모터를 구동시키는 단계; 회전각센서를 통해 모터의 구동에 따라 회전하는 리플렉터의 회전각도를 입력받는 단계; 회전각도와 목표각도를 비교하여 일치할 경우 보정회수를 초기화하고 보정회수와 고장설정값을 비교하는 단계로 리턴되어 반복하는 단계; 및 회전각도와 목표각도를 비교하여 불일치할 경우 보정각도를 산출하고 보정회수를 증가시키고 보정회수와 고장설정값을 비교하는 단계로 리턴되어 반복하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 고장으로 판정될 경우 고장표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 적응형 전조등 시스템에서 모터 고장으로 인해 발생하는 리플렉터와 모터간의 문제를 실제 회전한 리플렉터의 각도를 감지하여 고장 상태를 보정함으로써 운전자에게 편안한 운전을 유도할 수 있을 뿐만 아니라 초기 설정시간을 단축시켜 보다 빠른 시간에 운전자가 원하는 지향 각도로 지향시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 적응형 전조등 시스템 및 그 제어방법의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 적응형 전조등 시스템을 나타낸 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템은 리플렉터(40), 모터(30), 회전각센서(50), 차량정보 입력부(10) 및 제어부(20) 를 포함하여 이루어진다.
리플렉터(40)는 전조등(미도시)의 배광이 차량의 전방을 향하도록 설치되어 좌우로 회전함에 따라 전조등의 조사 방향을 회전시켜 운전자가 보다 용이하게 시야를 확보할 수 있도록 한다.
모터(30)는 리플렉터(40)를 좌우로 회전시키는 구동력을 발생시킨다.
회전각센서(50)는 리플렉터(40)의 실질적으로 회전한 회전각도를 검출하기 위해 회전축에 고정된 고정자석(미도시)이 리플렉터(40)가 회전함에 따라 고정자석의 S극과 N극이 변함에 따라 이를 감지부(미도시)에서 감지하여 전압, 펄스, 데이터 통신 등의 방식으로 자력변화를 출력한다.
차량정보 입력부(10)는 차량으로부터 발생되는 차량정보인 조향각 및 차속에 대한 정보를 CAN 통신, LIN 통신, 신호방식으로 입력받는다.
제어부(20)는 차량정보 입력부(10)를 통해 입력되는 조향각 및 차속에 따라 리플렉터(40)의 제어각도를 산출하여 모터(30)를 작동시키며 회전각센서(50)에서 입력되는 회전각도에 따라 보정각도를 산출하여 모터(30)의 제어각도를 보정한다.
그리고, 일정회수 이상 보정각도를 반영하여 모터(30)를 작동시켜도 목표각도에 도달하지 않을 경우 고장으로 판단한다.
따라서, 적응형 전조등 시스템은 차량정보 입력부(10)를 통해 입력되는 조향각 및 차속에 따라 제어부(20)에서 목표각도를 산출하고 산출된 목표각도에 회전각센서(50)로부터 입력되는 리플렉터(40)의 회전각도를 비교하여 보정각도를 산출한 후 목표각도와 보정각도를 기반으로 제어각도를 산출하여 제어각도에 따라 모 터(30)를 작동시켜 전조등의 조사방향을 조절함으로써 운전자에게 편안한 운전을 유도한다.
또한, 고장이 발생하여 리플렉터(40)가 목표각도로 회전하지 못할 경우 고장으로 판단하여 운전자에게 안전운전을 할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법은 먼저, 적응형 전조등 시스템의 제어부(20)에서 보정회수는 0으로 보정각도도 0으로 초기화한다(S10).
이후 보정회수와 일정회수 보정을 실시하여도 목표각도에 도달하지 못할 경우 고장으로 판정하기 위한 고장설정값을 비교한다(S12).
이때 보정회수와 고장설정값을 비교하여 보정회수가 고장설정값보다 클 경우에는 고장으로 판정하고, 고장이 발생한 것을 운전자가 알 수 있도록 고장표시를 한다(S28).
한편, 보정회수와 고장설정값을 비교하여 보정회수가 고장설정값 미만인 경우에는 차량정보 입력부(10)를 통해 입력된 조향각과 차속에 따라 목표각도를 산출하고 보정각도를 반영하여 제어각도를 산출한다(S14).
이때 보정각도는 실질적으로 리플렉터(40)가 회전한 회전각도에 따라 양의 값이 될 수도 있고 음의 값이 될 수도 있다.
이렇게 제어각도를 산출한 후 리플렉터(40)를 회전시키기 위한 모터(30)를 구동시켜 조향하는 방향으로 리플렉터(40)를 회전시켜 전조등이 조사될 수 있도록 한다.
이와 같이 제어각도에 따라 모터(30)를 구동시킨 후 회전각센서(50)를 통해 실질적으로 리플렉터(40)가 회전한 회전각도를 검출한다(S16)(S18).
즉, 모터(30)가 외부의 구속에 의해 작동의 제약을 받거나 모터(30)의 스텝(Pulse)이 정상적이지 않은 경우 오작동으로 인해 리플렉터(40)가 목표각도에 도달하지 못하는 것을 감지한다.
이렇게 검출된 회전각도와 리플렉터(40)를 회전시키고자 한 목표각도를 서로 비교한다(S20).
목표각도와 회전각도를 비교하여 리플렉터(40)가 목표각도에 도달한 경우에는 보정에 의한 경우 보정회수를 초기화하게 된다(S22).
반면 목표각도가 회전각도에 도달하지 못하거나 지나친 경우에는 보정각도를 산출한다(S24).
만약, 회전각도가 목표각도에 도달하지 못한 경우에는 보정각도가 양의 값을 갖게 되나, 회전각도가 목표각도를 지나친 경우에는 보정각도가 음의 값을 갖을 수도 있다.
이렇게 보정각도를 산출한 후 보정회수를 증가시켜 일정회수 이상 보정한 경우 고장으로 판정할 수 있도록 한다(S26).
이와 같이 차량정보 입력부(10)를 통해 입력되는 조향각 및 차속에 따라 제 어부(20)에서 목표각도를 산출하고 산출된 목표각도에 회전각센서(50)로부터 입력되는 리플렉터(40)의 회전각도를 비교하여 보정각도를 산출한 후 목표각도와 보정각도를 기반으로 제어각도를 산출하여 제어각도에 따라 모터(30)를 작동시켜 전조등의 조사방향을 조절함으로써 운전자에게 편안한 운전을 유도한다.
또한, 보정회수를 카운트하여 일정회수 이상 보정하여도 목표각도에 도달하지 못할 경우에는 고장으로 판정하여 운전자에게 안전운전을 할 수 있도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 측면에 따른 적응형 전조등 시스템을 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 측면에 따른 적응형 전조등 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 차량정보 입력부
20 : 제어부
30 : 모터
40 : 리플렉터
50 : 회전각센서

Claims (5)

  1. 전조등의 배광이 차량의 전방을 향하도록 설치되는 리플렉터;
    상기 리플렉터를 좌우로 회전시키기 위한 모터;
    상기 리플렉터가 회전한 회전각도를 검출하기 위한 회전각센서;
    상기 차량의 조향각 및 차속을 입력받기 위한 차량정보 입력부; 및
    상기 차량정보 입력부를 통해 입력되는 상기 조향각 및 상기 차속에 따라 상기 리플렉터의 제어각도를 산출하여 상기 모터를 작동시키며 상기 회전각센서에서 입력되는 상기 회전각도에 따라 보정각도를 산출하여 상기 모터의 제어각도를 보정하고 고장을 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회전각센서는 상기 리플렉터의 회전과 연동되어 회전하는 고정자석 및 상기 고정자석의 자력변화를 감지하여 출력하는 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 회전각센서는 전압, 펄스, 데이터 통신 중 어느 하나의 방식으로 상기 회전각도를 출력하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템.
  4. 보정회수 및 보정각도를 초기화하는 단계;
    상기 보정회수와 고장설정값을 비교하는 단계;
    상기 비교결과 상기 보정회수가 상기 고장설정값보다 클 경우 고장으로 판정하고 종료하는 단계;
    상기 비교결과 상기 보정회수와 상기 고장설정값을 비교하여 상기 보정회수가 상기 고장설정값 미만인 경우 차량정보 입력부를 통해 입력된 조향각과 차속에 따라 목표각도를 산출하고 보정각도를 반영하여 제어각도를 산출하는 단계;
    상기 제어각도에 따라 모터를 구동시키는 단계;
    회전각센서를 통해 상기 모터의 구동에 따라 회전하는 리플렉터의 회전각도를 입력받는 단계;
    상기 회전각도와 상기 목표각도를 비교하여 일치할 경우 상기 보정회수를 초기화하고 상기 보정회수와 상기 고장설정값을 비교하는 단계로 리턴되어 반복하는 단계; 및
    상기 회전각도와 상기 목표각도를 비교하여 불일치할 경우 상기 보정각도를 산출하고 상기 보정회수를 증가시키고 상기 보정회수와 상기 고장설정값을 비교하는 단계로 리턴되어 반복하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 고장으로 판정될 경우 고장표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 전조등 시스템의 제어방법.
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