KR101394005B1 - 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 램프의 회전 중에 이물질 등에 걸렸을 때의 스톨에러 판정을 홀 IC의 극성 판정 기반으로 수행하는 기술에 관한 것이다.
본 발명의 스톨에러(stall error) 판정기능을 갖는 가변형 전조등은 하우징의 내부에서 원점을 기준으로 좌측 및 우측방향으로 회전하는 램프; 상기 램프를 좌측 및 우측방향으로 회전시키는 구동수단; 극성변화점을 기준으로 좌측 및 우측에 따라 서로 상이한 극성을 발생하여 상기 램프의 극성을 판정하는 극성감지수단; 및 상기 램프의 회전개시위치의 극성과 상기 램프가 상기 회전개시위치에서 상기 회전개시위치의 극성과 상이한 극성방향으로 회전 시 설정 각도를 통과할 때 판정된 극성이 서로 일치하면 이를 스톨에러로 판정하는 제어부를 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.
극성, 램프, 가변형, 전조증, 히스테리시스

Description

스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등{Adaptive front lighting system having stall error detecting function}
본 발명은 운전대의 방향과 회전속도를 인식해 램프를 좌우로 회전하며 차량 진행방향으로 빛을 비추는 가변형 전조등에 관한 것이다.
일반적으로 가변형 전조등(AFLS·Adaptive Front Lighting System)은 운전대의 방향과 회전속도를 인식해 램프를 좌우로 회전하며 차량 진행방향으로 빛을 비춘다. 상기 가변형 전조등은 차량의 시동이 꺼지고 다시 시동되면 상기 램프를 원점으로 초기화한다.
상기 가변형 전조등은 상기 램프의 좌측 및 우측의 15° 지점에 기계적인 스토퍼(stopper)를 설치한다. 상기 램프가 스토퍼에 접촉되면 상기 스토퍼에서 발생한 역기전력을 근거로 진행방향으로의 회전을 중지하고 반대방향으로 상기 램프를 회전시킨다. 이에 따라 상기 램프는 좌측 및 우측방향으로 15°의 최대 회전 각도만큼만 회전할 수 있다.
이러한 상기 가변형 전조등에서 램프가 좌우로 회전할 때 이물질 등에 의한 기계적인 걸림이 발생하면 스톨에러 판정(stall error detection)을 하게 된다. 이 러한 상기 스톨에러 판정도 상기와 같이 이물질과 램프 간의 접촉에 따라 발생하는 역기전력을 이용한다.
따라서 상기 스토퍼에 의한 역기전력과 상기 이물질에 의한 역기전력의 레벨 차이를 구분하여 상기 램프가 스토퍼에 접촉하였는지 아니면 이물질에 걸렸는지를 판단해야 한다.
그러나 상기 스토퍼에 의한 역기전력은 항상 일정하지만 상기 이물질에 의한 역기전력은 이물질의 종류나 이물질에 상기 램프가 걸린 정도에 따라 변화가 심하다.
결국 상기 역기전력의 레벨 차이만으로는 효과적으로 이물질에 의한 스톨에러 판정을 구분하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 램프가 이물질 등에 걸렸을 때의 스톨에러 판정을 램프의 극성 판정을 기반으로 수행하는 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등을 제공하고자 한다.
본 발명의 스톨에러(stall error) 판정기능을 갖는 가변형 전조등은 하우징의 내부에서 원점을 기준으로 좌측 및 우측방향으로 회전하는 램프; 상기 램프를 좌측 및 우측방향으로 회전시키는 구동수단; 극성변화점을 기준으로 좌측 및 우측에 따라 서로 상이한 극성을 발생하여 상기 램프의 극성을 판정하는 극성감지수단; 및 상기 램프의 회전개시위치의 극성과 상기 램프가 상기 회전개시위치에서 상기 회전개시위치의 극성과 상이한 극성방향으로 회전 시 설정 각도를 통과할 때 판정된 극성이 서로 일치하면 이를 스톨에러로 판정하는 제어부를 포함하는 것을 특징적 구성으로 한다.
여기서 본 발명의 상기 제어부는 상기 램프의 회전개시위치의 극성과 상기 램프가 상기 회전개시위치에서 상기 회전개시위치의 극성과 동일한 극성방향으로 회전 시 설정 각도를 통과할 때 판정된 극성이 서로 일치하면 이를 스톨에러로 판정하지 않는다.
한편 본 발명의 상기 제어부는 상기 램프를 좌측 또는 우측으로 회전시킬 때 최대회전각도만큼 회전시킨다.
한편 본 발명의 상기 설정 각도는 상기 극성감지수단의 원점과 램프의 광학적인 원점과의 차이 각도와 상기 극성감지수단 자체의 히스테리각도와 상기 램프의 기구적인 오차각도의 합산 각도로 이루어진다.
한편 본 발명은 상기 스톨에러가 판정되면 경보음을 발생시키는 경보수단을 더 포함한다.
본 발명은 램프의 회전개시위치의 극성과 상기 램프가 상기 회전개시위치에서 상기 회전개시위치의 극성과 상이한 극성방향으로 회전 시 설정 각도를 통과할 때 판정된 극성이 서로 일치하면 이를 스톨에러로 판정한다. 이에 따라 이물질과 램프 간의 걸림에 따라 발생하는 스톨에러를 정확히 판정할 수 있는 효과를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다.
도 1은 본 발명의 스톨에러(stall) 판정기능을 갖는 가변형 전조등의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등은 하우징(미도시), 램프(10), 구동수단(20), 극성감지수단(30), 제어부(40), 경보수단(50), 메모리부(미도시) 등을 포함한다.
하우징(미도시)은 상기 램프(10), 구동수단(20), 극성감지수단(30), 경보수단(50) 등을 수용하며, 상기 램프(10)가 구동수단(20)에 의해 좌측 또는 우측으로 회전하는 공간을 제공하며, 상기 램프(10)에서 조사되는 광을 차량의 전측으로 조사한다.
여기서 상기 하우징(미도시)에는 램프(10)가 원점을 기준으로 좌측 및 우측방향으로 최대회전각도 예컨대 좌측 및 우측 각각 15°로 회전되는 부분에 각각 스토퍼(미도시)가 설치되어 있다. 상기 스토퍼에 의해 상기 램프(10)는 원점을 기준으로 좌측 및 우측방향으로 각각 15° 이상의 회전이 규제된다.
한편 램프(10)는 하우징의 내부에서 원점을 기준으로 좌측 및 우측방향으로 회전한다.
한편 구동수단(20)은 공지된 운전대의 방향 감지장치 및 차량의 방향 감지장치 등의 제어에 따라 램프(10)를 좌측 및 우측방향으로 회전시킨다. 상기 구동수단(20)은 상기 램프(10)를 회전시킬 때 회전 각도만큼의 펄스를 발생시켜 후술하는 제어부(40)로 전달한다.
한편 도 2는 본 발명의 극성감지수단(30)이 램프의 극성을 감지하는 원리를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 극성감지수단(30)이 램프의 극성을 감지하는 모습을 나타내는 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 극성감지수단(30)(hall sensor)은 공지된 홀(hall) IC 등으로 마련되어, 상기 램프(10)의 위치를 감지하고, 상기 램프(10)가 극성변화점(zero point)을 기준으로 좌측(sencing point) 또는 우측(sencing point)방향에 위치할 때 서로 상이한 극성을 발생시킨다. 즉 상기 램프(10)가 극성변화점을 기준으로 좌측에 위치하면 예컨대 N극에 따른 감지신호를 발생시키고, 상기 램프(10)가 원점을 기준으로 우측에 위치하면 예컨대 S극에 따른 감지신호를 발생시킨다. 여기서 상기 극성감지수단(30)의 극성변화점은 보통 램프(10)의 원점과 비교하면 S극 방향으로 0.5° 정도 어긋나 있다.
여기서 상기 극성감지수단(30)의 램프(10)의 극성 판정 시기는 상기 램프(10)가 원점 부근에서 좌측 또는 우측으로 스토퍼까지 회전할 때에는 램프(10)가 설정 각도만큼 통화한 순간이다. 예를 들어 상기 설정 각도가 3.2°라면 N극 방향 0.8°에 위치한 램프(10)가 N극 방향 3.2°에 위치하는 순간 극성을 체크한다.
상기 설정 각도는 극성변화점을 기준으로 좌측 및 우측에 각각 설정되는데, 광학적인 원점 사이간의 각도인 예컨대 1.6Degree와 상기 홀 IC의 히스테리시스 각도인 예컨대 0.4Degree와 상기 램프(10)의 온도의 변화 및 사용기간(life time) 등에 의해 발생하는 기구적인 공차인 예컨대 0.5Degree의 합산 각도인 2.5Degree로 산출된다. 여기서 상기 2.5Degree는 ECU에서는 0.1*2N으로 표현되므로 3.2Degree 즉 3.2도가 된다. 여기서 상기 설정 각도의 의미는 상기 설정 각도 미만으로 회전한 램프의 극성은 측정하지 않음으로써 오차를 방지하는 것이다.
여기서 상기 제어부(40)는 상기 램프(10)가 설정 각도만큼 회전한 것을 구동수단(20)으로부터 전달받은 램프(10)의 펄스신호를 토대로 판단한다.
한편 경보수단(50)은 상기 램프(10)의 원점이 하우징의 원점과 어긋나면 경보음을 발생시킨다.
즉 본 발명은 스토퍼와 램프 간의 접촉은 공지된 역기전력 등을 이용하여 감지하고 이물질과 램프 간의 접촉을 극성 판정을 통해 수행하는 것이다.
한편 상기 램프의 생산과정(램프의 제품 조립 시 조립공차, 액추에이터 오차, 프로텍션 유닛에 의한 오차)에서 상기 램프의 기구적인 원점과 광학점인 원점과의 차이각도가 발생하여 램프의 초기화 시 상기 램프가 광학적으로는 원점에 있지만 기구적으로는 원점에 위치하지 않은 경우가 발생한다.
따라서 메모리부에는 상기 램프의 생산과정에서 상기 램프의 기구적인 원점과 광학점인 원점과의 차이각도(OTP 입력 값)가 제품생산과정에서 OTP(One Time Programmable)공정을 통해 프로그래밍되어 저장된다.
결국 상기 램프의 제조과정에서 광학점인 원점이 램프의 기구적인 원점보다 차이각도 예컨대 +2°만큼 더 크면 상기 제어부가 상기 램프를 초기화할 때 상기 메모리부에 저장된 상기 차이각도 즉 +2°를 읽어 와서 상기 램프를 2°만큼 반대방향으로 보정하게 된다. 이에 상기 램프가 별도의 램프 초기화 수단(미도시)에 의해 초기화될 때 광학점인 원점 및 기구적인 원점의 차이에 의한 오차 값이 보정된다.
이하 본 발명의 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등의 동작을 설명한다.
도 3을 참조하면, 램프(10)의 원점은 극성변화점을 기준으로 N극 0.5° 방향 에 위치한다. 그리고 설정 각도는 S극 및 N극 방향에 각각 3.2°로 설정된다. 한편 이물질은 램프(10)의 원점을 기준으로 S극 5° 부근에 존재하는 것으로 가정한다. 이하의 설명에서는 상기 원점이 N극 0.5° 방향에 있지만 상기 0.5°는 상기 원점이 N극 방향에 있다는 것을 표현하기 위한 것이므로 계산에서 생략한다.
한편 본 발명의 상기 램프(10)는 현재위치(회전개시위치)에서 상기 현재위치의 극성과 극성이 상이한 방향으로 회전하면 극성이 당연히 변화해야 하고, 상기 극성이 다른 방향으로 회전하고 다시 돌아올 때는 극성이 변화하지 않아야 하는 것이 정상적인 경우이며 이때는 스톨에러 판정이 되지 않는다. 물론 상기 극성감지수단(30)은 상기 현재위치(회전개시위치)의 극성을 판단할 때에는 현재 상기 램프의 위치에 따른 극성으로 판단한다.
한편 상기 램프(10)는 극성이 같은 방향으로 회전하면 극성이 변화하지 않아야하고, 상기 극성이 같은 방향으로 회전하고 다시 돌아올 때는 극성이 변화하지 않아야 하는 것이 정상적인 경우이며 이때는 스톨에러 판정이 되지 않는다.
우선 제어부(40)는 운전대의 방향 감지장치 및 차량의 방향 감지장치의 제어에 의해 상기 램프(10)를 원점 즉 회전개시위치부터 N극 방향으로 최대회전각도 즉 15°만큼 회전시킨다. 이에 상기 램프는 N극 방향으로 15°만큼 회전된 상태가 된다.
이어서 극성감지수단(30)은 상기 램프(10)의 극성을 상기 회전개시위치부터 3.2°를 통과하는 순간(N극 3.2° 지점)의 극성을 N극으로 체크한다(N극→N극).
상기 제어부(40)는 원점의 극성과 같은 N극 방향으로 이동한 램프(10)의 극 성이 N극→N극으로 변하지 않았으므로 이를 정상적이라고 판단하고 스톨에러 판정을 내리지 않는다.
이어서 상기 제어부(40)는 N극 방향으로 15°만큼 회전된 상태 즉 회전개시위치의 램프(10)를 다시 원점 방향으로 15°만큼 회전시킨다. 이에 상기 램프는 다시 원점(N극)에 위치한다.
이어서 극성감지수단(30)은 상기 램프(10)의 극성을 회전개시위치에서 N극 방향으로 3.2°를 통과하는 순간(N극 11.8° 지점)의 극성을 N극으로 체크한다(N극→N극).
상기 제어부(40)는 상기 회전개시위치부터 원점 방향으로 이동한 램프(10)의 극성이 N극→N극으로 변하지 않았으므로 이를 정상적이라고 판단하고 스톨에러 판정을 내리지 않는다.
한편 상기 제어부(40)는 운전대의 방향 감지장치 및 차량의 방향 감지장치의 제어에 의해 상기 램프(10)를 원점(N극) 즉 회전개시위치부터 상기 원점의 극성과 상이한 S극 방향으로 최대회전각도 즉 15°만큼 회전시킨다. 여기서 상기 램프(10)는 S극 방향으로 회전하는 중에 5° 지점에서 이물질을 만나게 되어 더 이상의 회전이 중지된다.
이어서 극성감지수단(30)은 상기 램프(10)의 극성을 회전개시위치부터 S극 방향으로 3.2°를 통과하는 순간(S극 3.2° 지점)의 극성을 S극으로 체크한다(N극→S극).
이어서 상기 제어부(40)는 원점의 극성과 상이한 S극 방향으로 이동한 램 프(10)의 극성이 N극→S극으로 변하였으므로 이를 정상적이라고 판단하고 스톨에러 판정을 내리지 않는다.
이어서 상기 제어부(40)는 S극 방향으로 5°만큼 회전된 상태(회전개시위치)의 램프(10)를 다시 원점 방향으로 15°만큼 회전시킨다. 여기서 회전이 끝나면 상기 램프(10)는 N극 10° 지점에 위치한다.
이어서 극성감지수단(30)은 상기 램프(10)의 극성을 원점에서 N극 방향으로 3.2°를 통과하는 순간(S극 1.8° 지점)의 극성을 S극으로 체크한다(S극→S극).
이어서 상기 제어부(40)는 상기 회전개시위치부터 원점 방향으로 이동할 때의 램프(10)의 극성은 S극→S극으로 변하지 않은 것을 정상으로 판단하여 스톨에러 판정을 내리지 않는다.
한편 상기 극성감지수단(30)은 상기 N극 10° 지점에 위치한 램프의 극성을 N극으로 판단한다.
이어서 상기 제어부(40)는 운전대의 방향 감지장치 및 차량의 방향 감지장치의 제어에 의해 상기 램프(10)를 회전개시위치 즉 N극 10° 즉 상기 회전개시위치와 극성이 상이한 S극 방향으로 최대회전각도 즉 15°만큼 회전시킨다. 이에 상기 램프는 N극 5° 지점에 위치한다.
이어서 극성감지수단(30)은 상기 램프(10)의 극성을 원점에서 N극 방향으로 3.2°를 통과하는 순간(N극 6.8° 지점)의 극성을 N극으로 체크한다(N극→N극).
이어서 상기 제어부(40)는 상기 회전개시위치의 극성과 상이한 S극 방향으로 이동한 램프(10)의 극성이 N극→N극으로 변하지 않았으므로 이를 비정상적이라고 판단하고 스톨에러 판정을 내리게 된다.
이어서 제어부(40)는 경보수단(50)을 이용하여 경보음을 발생시키고 작업자는 상기 경보음을 듣고 상기 램프(10)를 별도의 원점조정장치 등을 이용하여 원점으로 조정한다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 초기화 오차가 개선된 가변형 전조등의 블록도.
도 2는 본 발명의 극성감지수단이 램프의 극성을 감지하는 원리를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 극성감지수단이 램프의 스톨에러를 판정하는 모습을 나타내는 구성도.

Claims (5)

  1. 스톨에러(stall error) 판정기능을 갖는 가변형 전조등으로서,
    하우징의 내부에서 원점을 기준으로 좌측 및 우측방향으로 회전하는 램프;
    상기 램프를 좌측 및 우측방향으로 회전시키는 구동수단;
    극성변화점을 기준으로 좌측 및 우측에 따라 서로 상이한 극성을 발생하여 상기 램프의 극성을 판정하는 극성감지수단; 및
    상기 램프의 회전개시위치에서의 제 1 극성과, 상기 램프가 상기 제 1 극성과 상이한 극성방향으로 회전하여 설정 각도를 통과하는 순간에 판정된 제 2 극성이, 서로 일치하면 이를 스톨에러로 판정하는 제어부
    를 포함하는 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 램프의 회전개시위치에서의 제 1 극성과, 상기 램프가 상기 제 1 극성과 동일한 극성방향으로 회전하여 설정 각도를 통과하는 순간에 판정된 제 2 극성이, 서로 일치하면 이를 스톨에러로 판정하지 않는 것을 특징으로 하는 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 램프를 좌측 또는 우측으로 회전시킬 때 최대회전각도만큼 회전시키는 것을 특징으로 하는 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 설정 각도는
    상기 극성감지수단의 원점과 램프의 광학적인 원점과의 차이 각도와, 상기 극성감지수단 자체의 히스테리각도와 상기 램프의 기구적인 오차각도의 합산 각도로 이루어진 것을 특징으로 하는 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스톨이 판정되면 경보음을 발생시키는 경보수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등.
KR1020080086850A 2008-09-03 2008-09-03 스톨에러 판정기능을 갖는 가변형 전조등 KR101394005B1 (ko)

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