KR101732271B1 - 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법 - Google Patents

차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선루프의 동작에 있어서 공장 출고 당시에 측정된 배터리 전압 대비 낮은 전압이 측정되어, 물체 끼임이 없는 조건 하에서도 안티핀치(Anti-pinch) 기능이 동작하게 되는 오작동을 방지하기 위해 공장 출고 당시의 전압으로 보상할 수 있도록 하는, 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법은, (a) 모터의 구동에 따라 상기 선루프의 닫힘 동작이 실행되는 단계; (b) 상기 선루프의 닫힘 동작에 따른 상기 배터리의 전압을 검출하는 단계; (c) 상기 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압이 아닌 경우에 상기 모터의 동작 속도를 검출하는 단계; (d) 테이블에 근거해 상기 검출된 배터리의 전압과 상기 검출된 모터의 동작 속도에 따라 물체 끼임이 없는 상태인지를 확인하는 단계; 및 (e) 상기 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 물체 끼임이 없는 조건 하에서 낮은 전압이 측정되어도 자동으로 전압을 보상하게 됨으로써 물체 끼임 방지(Anti-pinch) 기능의 오작동을 방지할 수 있다.

Description

차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법{Method and system for compensating a voltage of operation in sunroof}
본 발명은 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 차량에 설치된 선루프(Sunroof)의 동작에 있어서, 공장 출고 시의 배터리 전압에 따른 모터속도 테이블 값을 기준으로, 공장 출고 당시에 측정된 배터리 전압 대비 낮은 전압이 측정되어, 물체 끼임이 없는 조건 하에서도 안티핀치(Anti-pinch) 기능이 동작하게 되는 오작동을 방지하기 위해 공장 출고 당시의 전압으로 보상하여 동작할 수 있도록 하는, 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선루프는 자동차의 루프(roof) 상단에 장착되어, 모터의 구동에 따라 열거나 닫히는 동작을 통해 선택적으로 외부의 빛을 차의 실내로 유입시키거나, 외부의 공기를 유입시켜 실내 공기를 환기시키게 된다.
이를 위해 선루프는 선루프 제어기에 의해 전자동으로 동작하게 되는데, 선루프 제어기는 선루프가 닫히는 중 물체가 끼이면 모터를 역으로 회전시켜 선루프가 열리도록 하는 끼임 방지 기능(Anti-pinch function)을 실행한다. 이러한 끼임 방지 기능을 통해 사용자의 신체 보호 및 선루프의 내구성을 확보할 수 있다.
종래 선루프 장치에 있어서 안티핀치(Anti-Pinch) 기능의 정상적인 동작은 공장 출고 당시의 배터리 전압을 기준으로 선루프가 닫히는 중에 물체가 끼이게 되면, 끼인 물체에 의해 닫히는 동작이 멈추게 되고 그에 따라 모터의 동작이 중지되므로, 모터의 속도와 동작 전압이 급격히 저하되며, 급격히 저하된 전압이 검출되면 안티핀치 기능을 실행하여 모터를 역으로 동작시켜 선루프가 열리도록 하는 것이다.
그런데, 종래의 선루프 장치는 전압을 검출하여 동작하므로, 물체 끼임이 없지만 배터리의 전압이 급격히 낮아지는 비정상적 조건의 환경 상태에서도 물체가 끼인 것으로 인식하여 안티핀치 기능을 실행하게 되는 문제점이 있다. 즉, 모터에 전원을 공급하는 배터리의 전원이 방전되거나, 주변 전기장치를 많이 사용하게 되는 경우에, 공장 출고 당시의 배터리 전압을 기준으로 배터리의 전압이 급격히 낮아지므로, 모터의 동작 전압도 기준보다 낮은 전압으로 검출되어 물체 끼임 상태로 감지함으로써 안티핀치 동작을 실행하게 되는 오작동의 문제점이 있다.
또한, 끼임 방지 기능의 오작동을 발견한 운전자는 카센터나 정비소 등을 방문하여 선루프 조립체를 다시 해체하여 수리하도록 함으로써 시간 및 비용이 추가적으로 소요되는 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 제10-2013-0044767(공개일 : 2013년05월03일)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량에 설치된 선루프(Sunroof)의 동작에 있어서, 공장 출고 시의 배터리 전압에 따른 모터속도 테이블 값을 기준으로, 공장 출고 당시에 측정된 배터리 전압 대비 낮은 전압이 측정되어, 물체 끼임이 없는 조건 하에서도 안티핀치(Anti-pinch) 기능이 동작하게 되는 오작동을 방지하기 위해 공장 출고 당시의 전압으로 보상하여 동작할 수 있도록 하는, 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템은, 모터를 구동하는 모터 구동부; 상기 모터의 구동력으로 개폐 동작하는 선루프; 상기 모터의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리의 전압 및 상기 모터의 동작 전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 모터의 동작 속도를 검출하는 속도 검출부; 상기 선루프의 공장 출고 시 동작 기준 전압을 비롯해 배터리의 각 전압에 따른 모터의 동작 속도를 테이블로 저장하고 있는 메모리부; 및 상기 선루프의 닫힘 동작 중에 상기 전압 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압이 아닌 경우에, 상기 검출된 배터리의 전압과 상기 속도 검출부를 통해 검출된 상기 모터의 동작 속도에 근거해 물체 끼임이 없는 조건인지를 확인하고, 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 상기 검출된 모터의 동작 속도를 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 상기 모터가 동작하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메모리부는, 상기 테이블에 상기 선루프의 공장 출고 시 배터리의 각 전압에 대해, 시간 흐름에 따른 상기 모터의 속도 값을 패턴 데이터로 저장하고 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전압 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압보다 일정 이상으로 높거나 낮은 경우에, 상기 패턴 데이터 중 상기 검출된 배터리의 전압에 해당하는 패턴 데이터에 근거해 상기 검출된 배터리의 전압에 대응된 모터의 동작 속도를 판단해 일정 이상 급격한 속도 값의 변화가 없어 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 상기 패턴 데이터에 따라 상기 검출된 모터의 동작 속도를 동일 시점의 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 동작하도록 제어하게 된다.
또한, 상기 제어부는, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상한 이후, 상기 검출된 모터의 속도값이 일정 수준 이상으로 급격히 감소하는 경우에 상기 모터 구동부를 통해 상기 모터의 정회전에 따른 구동을 정지하고, 상기 모터의 역회전에 따른 구동으로 전환하여 안티핀치 동작이 실행되도록 제어한다.
또한, 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도값(RPM)은, 상기 속도 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압에 대응된 모터 속도값(RPM')에 전압 보상에 따른 상수(Cv)를 더한 값으로 산출하게 된다.
그리고, 상기 선루프의 개폐에 관한 명령을 입력하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법은, 선루프의 공장 출고 시 동작 기준 전압을 비롯해 배터리의 각 전압에 따른 모터의 동작 속도를 테이블로 저장하고 있는 시스템의 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법으로서, (a) 모터의 구동에 따라 상기 선루프의 닫힘 동작이 실행되는 단계; (b) 상기 선루프의 닫힘 동작에 따른 상기 배터리의 전압을 검출하는 단계; (c) 상기 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압이 아닌 경우에 상기 모터의 동작 속도를 검출하는 단계; (d) 상기 테이블에 근거해 상기 검출된 배터리의 전압과 상기 검출된 모터의 동작 속도에 따라 물체 끼임이 없는 상태인지를 확인하는 단계; 및 (e) 상기 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (a) 단계는, 입력부를 통해 선루프 닫힘 명령이 입력됨에 따라 상기 모터를 구동하여 상기 선루프의 닫힘 동작이 실행된다.
또한, 상기 (e) 단계는, 상기 검출된 모터의 동작 속도를 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 상기 모터가 동작하도록 제어하게 된다.
또한, 상기 테이블은, 상기 선루프의 공장 출고 시 배터리의 각 전압에 대해 시간 흐름에 따른 상기 모터의 속도 값을 패턴 데이터로 저장하고 있으며, 상기 (b) 단계에서 상기 검출된 배터리의 전압이 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압보다 일정 이상으로 높거나 낮은 경우에, 상기 (d) 단계는 상기 패턴 데이터 중 상기 검출된 배터리의 전압에 해당하는 패턴 데이터에 근거해 상기 검출된 배터리의 전압에 대응된 모터의 동작 속도를 판단해 일정 이상 급격한 속도 값의 변화가 없는 경우에 물체 끼임이 없는 상태로 확인하게 된다.
또한, 상기 (e) 단계는, 상기 물체 끼임이 없는 상태로 확인된 경우에, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 상기 패턴 데이터에 따라 상기 검출된 모터의 동작 속도를 동일 시점의 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 동작하도록 제어하게 된다.
또한, 상기 (e) 단계는, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상한 이후, 상기 검출된 모터의 속도값이 일정 수준 이상으로 급격히 감소하는 경우에 상기 모터의 정회전에 따른 구동을 정지하고, 상기 모터의 역회전에 따른 구동으로 전환하여 안티핀치 동작이 실행되도록 제어하게 된다.
그리고, 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도값(RPM)은, 상기 속도 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압에 대응된 모터 속도값(RPM')에 전압 보상에 따른 상수(Cv)를 더한 값으로 산출하게 된다.
본 발명에 의하면, 차량에 설치된 선루프의 동작 시에 배터리의 전압이 방전되거나, 주변 전기장치를 많이 사용하게 됨에 따라 배터리의 전압이 낮아지는 경우에 선루프의 물체 끼임으로 오감지하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 선루프의 동작 중에 배터리의 전압이 낮아지더라도 전압을 보상함과 더불어 모터의 속도값을 보상하게 됨으로써 선루프의 열림이나 닫힘 동작을 계속 유지할 수 있다.
그리고, 다양한 차량용 배터리에 대해 전압 보상을 자동으로 실행하게 됨으로써 반전 동작 제어를 계속 진행할 수 있고, 오동작으로 발생하는 위험을 미리 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 전압 변동에 따른 모터 속도 패턴을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템(100)은, 입력부(110)와 모터(120), 모터 구동부(130), 선루프(140), 제어부(150), 배터리(160), 전압 검출부(170), 속도 검출부(180) 및 메모리부(190)를 포함한다.
입력부(110)는 사용자로부터 선루프의 개폐에 관한 명령을 입력받는다.
모터(120)는 전원을 공급받아 회전력을 제공한다.
모터 구동부(130)는 제어 신호에 따라 모터를 정회전 또는 역회전으로 구동한다.
선루프(140)는 차량의 상단부에 설치되고, 모터(120)의 구동력으로 개폐 동작한다.
제어부(150)는 선루프의 닫힘 동작 중에 전압 검출부(170)를 통해 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압이 아닌 경우에, 검출된 배터리의 전압과 속도 검출부(180)를 통해 검출된 모터의 동작 속도에 근거해 물체 끼임이 없는 상태인지를 확인하고, 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면, 검출된 배터리의 전압을 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 검출된 모터의 동작 속도를 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 모터가 동작하도록 모터 구동부(130)를 제어한다.
배터리(160)는 모터(120)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 즉, 배터리(160)는 차량의 시동 시에 14.3V의 전압으로 전원을 공급하고, 차량의 실내에서 사용자가 라디오 등 전자 장치를 이용하는 경우에 12.7V의 전압으로 전원을 공급한다. 배터리(160)는 정상적인 선루프(140)의 동작 시에 평균 13.5V의 전압으로 전원을 공급한다.
전압 검출부(170)는 배터리의 전압을 검출한다.
속도 검출부(180)는 모터의 회전 속도를 검출한다.
메모리부(190)는 선루프의 공장 출고 시 동작 기준 전압을 비롯해 배터리의 각 전압에 따른 모터의 동작 속도를 테이블로 저장하고 있다. 또한, 메모리부(190)는 테이블에 선루프의 공장 출고 시 배터리의 각 전압에 대해, 시간 흐름에 따른 모터의 속도 값을 패턴 데이터로 저장하고 있다.
또한, 제어부(150)는, 전압 검출부(170)를 통해 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압보다 일정 이상으로 높거나 낮은 경우에, 패턴 데이터 중 검출된 배터리의 전압에 해당하는 패턴 데이터에 근거해, 검출된 배터리의 전압에 대응된 모터의 동작 속도를 판단해 일정 이상 급격한 속도 값의 변화가 없어 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면, 검출된 배터리의 전압을 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 검출된 모터의 동작 속도를 패턴 데이터에 따라 동일 시점의 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 동작하도록 제어하게 된다.
또한, 제어부(150)는, 검출된 배터리의 전압을 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상한 이후, 검출된 모터의 속도값이 일정 수준 이상으로 급격히 감소하는 경우에 모터 구동부(130)를 통해 모터의 정회전에 따른 구동을 정지하고, 모터의 역회전에 따른 구동으로 전환하여 안티핀치 동작이 실행되도록 제어한다.
그리고, 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도값(RPM)은, 속도 검출부(180)를 통해 검출된 배터리의 전압에 대응된 모터 속도값(RPM')에 전압 보상에 따른 상수(Cv)를 더한 값으로 산출하게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템(100)은, 먼저 모터의 구동에 따라 선루프의 닫힘 동작이 실행된다(S210).
즉, 차량에 승차한 사용자 또는 운전자로부터 입력부(110)를 통해 선루프 닫힘 명령이 입력됨에 따라, 제어부(150)는 모터 구동부(130)를 통해 모터(120)를 구동하여 선루프(140)의 닫힘 동작이 실행되도록 제어한다.
이어, 전압 검출부(170)는 선루프의 닫힘 동작에 따른 배터리의 전압을 검출한다(S220).
즉, 제어부(150)는 모터(120)에 의해 선루프의 닫힘 동작이 실행됨에 소요되는 전원을 공급하는 배터리(160)의 현재 출력 전압을 전압 검출부(170)를 통해 검출하는 것이다.
이때, 모터(120)에 의해 선루프(140)가 정상적으로 닫힘 동작이 실행되는 경우에 도 3에 도시된 바와 같이 모터(120)의 회전 속도는 3200 ~ 4200 RPM의 범위 내에서 결정되는 녹색 그래프 패턴을 갖게 된다. 여기서, 녹색 그래프 패턴에 해당하는 시간 흐름에 따른 모터 속도는 패턴 데이터로 메모리부(190)에 저장되어 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 전압 변동에 따른 모터 속도 패턴을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 메모리부(190)는 테이블에 선루프의 공장 출고 시 배터리의 각 전압에 대한 모터의 속도 값을 시간 흐름에 따른 패턴 데이터로 저장하고 있다.
도 3에서, 녹색 그래프 패턴은 배터리의 전압이 약 13V인 경우의 모터 속도 패턴을 나타낸 것이고, 적색 그래프 패턴은 배터리 전압이 약 11V인 경우의 모터 속도 패턴을 나타낸다. 또한, 적색 그래프 패턴의 아래에 위치해 있는 파란색 그래프 패턴은 배터리의 전압이 약 9V인 경우의 모터 속도 패턴을 나타내고, 최상측에 위치해 있는 남색 그래프 패턴은 배터리의 전압이 약 15V인 경우의 모터 속도 패턴을 나타낸다. 본 발명의 실시예에서 선루프의 동작에 따른 공장 출고 시 동작 기준 전압은 13V인 것으로 하여 설명한다. 따라서, 도 3에서 공장 출고 시 동작 기준 전압에 따른 모터 속도 패턴은 녹색 그래프 패턴이다.
이어, 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압이 아닌 경우에(S230-예), 제어부(150)는 테이블의 패턴 데이터에 근거해, 검출된 배터리의 전압과 검출된 모터의 동작 속도에 따라 물체 끼임이 없는 상태인지를 확인한다(S240).
즉, 제어부(150)는 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압(13V)보다 일정 이상으로 높거나 낮은 경우에(15V 또는 11V), 패턴 데이터 중 검출된 배터리의 전압(15V 또는 11V)에 해당하는 패턴 데이터(남색 또는 적색 그래프 패턴)에 근거해, 검출된 배터리의 전압에 대응된 모터의 동작 속도를 판단해 일정 이상 급격한 속도 값의 변화가 없는 경우에 물체 끼임이 없는 상태로 확인하는 것이다.
이어, 제어부(150)는 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면(S250-예), 검출된 배터리의 전압(15V 또는 11V)을 공장 출고 시 동작 기준 전압(13V)으로 보상한다(S260).
또한, 제어부(150)는 검출된 모터의 동작 속도를 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 모터가 동작하도록 모터 구동부(130)를 제어한다.
여기서, 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도값(RPM)은, 다음 수학식1에 따라 전압 검출부를 통해 검출된 배터리의 전압에 따른 모터 속도값(RPM')에 전압 보상에 따른 상수(Cv)를 더한 값으로 산출할 수 있다.
Figure 112015096377169-pat00001
수학식1에서, RPM은 선루프의 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도값을 나타내고, RPM'는 선루프의 현재 동작에 따라 현재 검출된 배터리의 전압에 따른 모터의 속도값을 나타내며, Cv는 전압 보상에 따른 상수값을 나타낸다.
예를 들면, 도 3의 패턴 데이터에서, 선루프의 공장 출고 시 동작 기준 전압이 13V인 경우에, t2 시간에 모터의 속도는 3500 RPM이며, 전압 검출부(170)를 통해 현재 검출된 배터리의 전압이 11V인 경우에, t2 시간에 모터의 속도는 약 2800 RPM이지만 제어부(150)는 패턴 데이터에 따라 13V로 전압을 보상하여, 현재 검출된 모터의 속도 2800 RPM에 전압 보상에 따른 상수값(Cv) 700 RPM을 더하여 t2 시간에 모터의 속도가 3500 RPM이 되도록 모터 구동부(130)를 제어하는 것이다. 여기서, 전압 보상에 따른 상수값(Cv)은 배터리의 각 전압값에 따라 모터의 속도값을 실험을 통해 미리 측정된 값으로 메모리부(190)에 저장되어 있다.
한편, 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압(13V)이거나(S230-아니오), 검출된 배터리의 전압을 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상(S260)한 이후, 검출된 모터의 속도값이 일정 수준 이상으로 급격히 감소하는 경우에 제어부(150)는 모터 구동부(130)를 통해 모터(120)의 정회전에 따른 구동을 정지하고, 모터(120)의 역회전에 따른 구동으로 전환하여 안티 핀치(Anti-Pinch) 동작이 실행되도록 제어하게 된다(S270).
또한, 선루프(140)가 닫힘 동작 중에 물체가 끼인 상태가 되면(S250-아니오), 배터리의 전압이 일정 수준 이상으로 급격히 낮아지게 되는데, 전압 검출부(170)를 통해 검출된 전압이 물체 끼임 시의 전압에 해당하면, 제어부(150)는 모터 구동부(130)를 통해 모터의 정회전에 따른 선루프의 닫힘 동작에서 모터의 역회전에 따른 선루프의 열림 동작으로 전환시켜, 안티 핀치(Anti-Pinch) 동작이 실행되도록 제어하게 되는 것이다(S270).
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량에 설치된 선루프(Sunroof)의 동작에 있어서, 공장 출고 시의 배터리 전압에 따른 모터속도 테이블 값을 기준으로, 공장 출고 당시에 측정된 배터리 전압 대비 낮은 전압이 측정되어, 물체 끼임이 없는 조건 하에서도 안티핀치(Anti-pinch) 기능이 동작하게 되는 오작동을 방지하기 위해 공장 출고 당시의 전압으로 보상하여 동작할 수 있도록 하는, 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템 및 방법을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템
110 : 입력부
120 : 모터
130 : 모터 구동부
140 : 선루프
150 : 제어부
160 : 배터리
170 : 전압 검출부
180 : 속도 검출부
190 : 메모리부

Claims (13)

  1. 모터를 구동하는 모터 구동부;
    상기 모터의 구동력으로 개폐 동작하는 선루프;
    상기 모터의 동작에 필요한 전원을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 전압 및 상기 모터의 동작 전압을 검출하는 전압 검출부;
    상기 모터의 동작 속도를 검출하는 속도 검출부;
    상기 선루프의 공장 출고 시 동작 기준 전압을 비롯해 배터리의 각 전압에 따른 모터의 동작 속도를 테이블로 저장하고 있는 메모리부; 및
    상기 선루프의 닫힘 동작 중에 상기 전압 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압이 아닌 경우에, 상기 검출된 배터리의 전압과 상기 속도 검출부를 통해 검출된 상기 모터의 동작 속도에 근거해 물체 끼임이 없는 조건인지를 확인하고, 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 상기 검출된 모터의 동작 속도를 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 상기 모터가 동작하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메모리부는, 상기 테이블에 상기 선루프의 공장 출고 시 배터리의 각 전압에 대해, 시간 흐름에 따른 상기 모터의 속도 값을 패턴 데이터로 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전압 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압보다 일정 이상으로 높거나 낮은 경우에, 상기 패턴 데이터 중 상기 검출된 배터리의 전압에 해당하는 패턴 데이터에 근거해 상기 검출된 배터리의 전압에 대응된 모터의 동작 속도를 판단해 일정 이상 급격한 속도 값의 변화가 없어 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 상기 패턴 데이터에 따라 상기 검출된 모터의 동작 속도를 동일 시점의 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상한 이후, 상기 검출된 모터의 속도값이 일정 수준 이상으로 급격히 감소하는 경우에 상기 모터 구동부를 통해 상기 모터의 정회전에 따른 구동을 정지하고, 상기 모터의 역회전에 따른 구동으로 전환하여 안티핀치 동작이 실행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템.
  5. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도값(RPM)은, 상기 속도 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압에 대응된 모터 속도값(RPM')에 전압 보상에 따른 상수(Cv)를 더한 값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 선루프의 개폐에 관한 명령을 입력하기 위한 입력부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 시스템.
  7. 선루프의 공장 출고 시 동작 기준 전압을 비롯해 배터리의 각 전압에 따른 모터의 동작 속도를 테이블로 저장하고 있는 시스템의 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법으로서,
    (a) 모터의 구동에 따라 상기 선루프의 닫힘 동작이 실행되는 단계;
    (b) 상기 선루프의 닫힘 동작에 따른 상기 배터리의 전압을 검출하는 단계; 및
    (c) 상기 검출된 배터리의 전압이 공장 출고 시 동작 기준 전압이 아닌 경우에 상기 모터의 동작 속도를 검출하는 단계;
    (d) 상기 테이블에 근거해 상기 검출된 배터리의 전압과 상기 검출된 모터의 동작 속도에 따라 물체 끼임이 없는 상태인지를 확인하는 단계; 및
    (e) 상기 물체 끼임이 없는 상태로 확인되면 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하는 단계;
    를 포함하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 (e) 단계는, 상기 검출된 모터의 동작 속도를 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 상기 모터가 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 테이블은, 상기 선루프의 공장 출고 시 배터리의 각 전압에 대해 시간 흐름에 따른 상기 모터의 속도 값을 패턴 데이터로 저장하고 있으며,
    상기 (b) 단계에서 상기 검출된 배터리의 전압이 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압보다 일정 이상으로 높거나 낮은 경우에, 상기 (d) 단계는 상기 패턴 데이터 중 상기 검출된 배터리의 전압에 해당하는 패턴 데이터에 근거해 상기 검출된 배터리의 전압에 대응된 모터의 동작 속도를 판단해 일정 이상 급격한 속도 값의 변화가 없는 경우에 물체 끼임이 없는 상태로 확인하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 (e) 단계는, 상기 물체 끼임이 없는 상태로 확인된 경우에, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상하고, 상기 패턴 데이터에 따라 상기 검출된 모터의 동작 속도를 동일 시점의 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도 값으로 보상하여 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 (e) 단계는, 상기 검출된 배터리의 전압을 상기 공장 출고 시 동작 기준 전압으로 보상한 이후, 상기 검출된 모터의 속도값이 일정 수준 이상으로 급격히 감소하는 경우에 상기 모터의 정회전에 따른 구동을 정지하고, 상기 모터의 역회전에 따른 구동으로 전환하여 안티핀치 동작이 실행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법.
  12. 청구항 8 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 공장 출고 시 동작 기준 전압에 대응된 모터의 속도값(RPM)은, 속도 검출부를 통해 검출된 상기 배터리의 전압에 대응된 모터 속도값(RPM')에 전압 보상에 따른 상수(Cv)를 더한 값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 (a) 단계는, 입력부를 통해 선루프 닫힘 명령이 입력됨에 따라 상기 모터를 구동하여 상기 선루프의 닫힘 동작이 실행되는 것을 특징으로 하는 차량용 선루프 동작 전압 보상 방법.
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