KR101904714B1 - 적응형 헤드램프의 초기화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프를 초기화함에 있어서 홀센서에 구비되는 자석의 설치 상태를 확인하고 이에 따라 적응형 헤드램프를 초기화하는 방법에 대한 것이다.
본 발명은 (a) 제어부가 모터를 구동하여 리플렉터를 제 1 방향으로 회전시키면서 상기 초기화를 위한 초기 극성값인 상기 자석의 제 1 극성을 상기 센싱부로 감지하는 단계; (b) 상기 자석의 상기 제 1 극성이 감지된 경우 상기 제어부가 상기 리플렉터를 제 2 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 제 2 극성을 상기 센싱부로 감지하는 단계; (c) 상기 제어부가 상기 자석의 상기 제 1 극성의 위치와 상기 제 2 극성의 위치로부터 상기 자석의 중앙 위치를 산출하는 단계; 및 (d) 상기 (a) 단계에서 상기 제 1 극성이 감지되지 않는 경우, 상기 리플렉터를 상기 제 2 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 상기 제 1 극성을 검출하고, 상기 제 1 극성이 검출된 경우 상기 리플렉터를 상기 제 1 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 상기 제 2 극성을 검출하여 상기 자석의 상기 중앙 위치를 산출하는 단계를 포함하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법을 제공한다.

Description

적응형 헤드램프의 초기화 방법 {Method for Initiating Adaptive Front Light System}
본 발명은 적응형 헤드램프의 초기화 방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프를 초기화함에 있어서 홀센서에 구비되는 자석의 설치 상태를 확인하고 이에 따라 적응형 헤드램프를 초기화하는 방법에 대한 것이다.
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.
등화장치 중에서 헤드램프는 차량의 전방으로 광을 조사하여 운전을 지원하는 기능을 수행한다.
최근에는 적응형 헤드램프 시스템(Adaptive Front Light System : AFLS)이 채용되어, 차량의 운전 조건, 도로 조건, 환경 조건 등에 따라 헤드램프에서 조사되는 광의 폭과 길이를 변경하는 시스템이다. AFLS에 있어서는, 기본적으로 헤드램프의 좌우 조사각 및/또는 상하 조사각을 주변 상황에 따라 변화시킨다.
도 1은 종래 적응형 헤드램프 시스템의 일 구성을 도시한 블록도이다.
적응형 헤드램프 시스템은, 차량정보 입력부(1), 제어부(3), 모터(5), 리플렉터(7), 및 회전각 센서(9)를 포함한다.
차량정보 입력부(1)는 차량의 조향각 및 차속에 대한 정보 등을 입력받는다. 리플렉터(7)는 헤드램프의 배광이 차량의 전방을 향하도록 설치되며 좌우 회전이 가능하도록 구비된다. 모터(5)는 리플렉터(7)의 좌우 회전을 위한 구동력을 발생시킨다. 제어부(3)는 차량정보 입력부(1)를 통해 입력되는 조향각 및 차속에 따라 리플렉터(7)의 제어각도를 산출하고 모터(5)를 제어한다. 회전각 센서(9)는 리플렉터(7)의 실질적인 회전 각도를 검출하기 위한 것으로서, 회전각 센서(9)의 일례로서 자석의 자력을 이용한 홀센서(Hall Sensor)가 사용된다.
홀센서는 반도체에 흐르는 전류에 대해 수직으로 자기장을 걸면 전압이 발생하는 홀 효과(Hall effect)를 이용한 센서이다. 홀센서는 자석과 자석의 자력 변화를 감지하는 센싱부를 포함한다. 적응형 전조등 시스템에 있어서는 자석과 센싱부 중 어느 하나를 리플렉터 또는 리플렉터의 회전축에 설치하고 다른 하나를 프레임에 설치하게 된다. 센싱부는 자석의 자력 변화를 감지하여 전압, 펄스, 데이터 통신 등의 방식으로 출력한다.
홀센서를 구비한 헤드램프에 있어서는 자석의 설치 극성이 정해져 있고 정해진 극성에 따라 자석을 설치하여야 한다. 또한, 시스템에서는 자석이 정해진 극성에 따라 설치된 것으로 전제하고 초기화를 진행한다. 그런데, 홀센서를 구비한 헤드램프를 차량에 장착하고 이를 초기화하는 과정에서, 자석의 극성을 잘못 설치한 경우에는 정상적인 초기화 동작을 수행할 수 없는 문제점이 존재한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 자석의 조립 극성과 무관하게 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화를 수행하는 것이 가능한 적응형 헤드램프의 초기화 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 자석과 센싱부를 포함하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법에 있어서, (a) 제어부가 모터를 구동하여 리플렉터를 제 1 방향으로 회전시키면서 상기 초기화를 위한 초기 극성값인 상기 자석의 제 1 극성을 상기 센싱부로 감지하는 단계; (b) 상기 자석의 상기 제 1 극성이 감지된 경우 상기 제어부가 상기 리플렉터를 제 2 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 제 2 극성을 상기 센싱부로 감지하는 단계; (c) 상기 제어부가 상기 자석의 상기 제 1 극성의 위치와 상기 제 2 극성의 위치로부터 상기 자석의 중앙 위치를 산출하는 단계; 및 (d) 상기 (a) 단계에서 상기 제 1 극성이 감지되지 않는 경우, 상기 리플렉터를 상기 제 2 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 상기 제 1 극성을 검출하고, 상기 제 1 극성이 검출된 경우 상기 리플렉터를 상기 제 1 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 상기 제 2 극성을 검출하여 상기 자석의 상기 중앙 위치를 산출하는 단계를 포함하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법은 상기 (d) 단계 후, 상기 제 2 극성을 상기 초기 극성값으로 설정한다.
또한, 상기 (b) 단계에서 상기 제 2 극성이 감지되지 않거나, 상기 (d) 단계에서 상기 제 1 극성 또는 상기 제 2 극성이 감지되지 않는 경우 상기 모터를 정지하고 고장진단코드를 출력할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 모터의 스톨을 감지한 후 상기 리플렉터를 상기 제 2 방향으로 회전시킬 수 있다.
본 발명은, 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프를 초기화하는 과정에 있어서 홀센서에 구비되는 자석의 극성을 구분하지 않고 조립한 경우에도 적응형 헤드램프의 초기화를 가능하게 하는 효과가 있다.
이에 따라 조립 공정에서 자석의 극성을 확인하고 설치하여야 하는 불편이 해소된다. 이에 따라 공정 단순화로 작업 시간의 단축이 가능하며, 종래 자석 극성 오류에 따른 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 오류의 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 종래 적응형 헤드램프 시스템의 일 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응형 헤드램프의 초기화 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 따른 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프 시스템(10)은, 제어부(20)와, 모터(30)와, 리플렉터(40), 및 홀센서(50)를 포함하며, 홀센서(50)는 자석(52)과 센싱부(54)를 포함한다. 또한, 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프 시스템(10)은 도 1에서와 같이 차량 정보 수집부를 추가로 구비할 수 있다. 상기 자석은 리플렉터(40) 또는 리플렉터가 장착되어 회전하는 회전부(미도시)에 구비되며, 상시 센싱부(54)는 상기 헤드램프의 프레임과 같은 고정부(미도시)에 구비된다. 센싱부(54)는 자석(52)의 자력 변화를 감지하여 상기 리플렉터(40) 또는 상기 회전부의 회전각을 검출한다.
차량의 조립 생산시에, 홀센서를 구비한 헤드램프가 차량에 장착된 후 상기 제어부(20)의 제어에 따라 헤드램프에 대한 초기화 작업이 수행된다. 이 초기화 작업은 자석(52)의 극성을 확인하고 자석의 N극과 S극의 중앙 위치를 확인하는 것을 주요 내용으로 한다. 초기화 과정의 목적 중 하나는 홀센서의 위치를 확인하여 그 중앙 위치를 정하는 것이다. 즉, 리플렉터(40)의 중앙 위치를 결정함으로써 이후 리플렉터(40)의 좌우 회전의 정도를 설정하는 것이 초기화 과정의 목적이다. 또한 이러한 헤드램프에 대한 초기화 작업은 차량의 시동이 있는 때마다 반복적으로 수행된다.
본 발명은 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프 시스템에 있어서, 이를 효과적으로 초기화하는 방법을 제공하며, 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응형 헤드램프의 초기화 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적응형 헤드램프의 초기화 방법을 설명하기 위하여 홀센서의 초기 위치를 도시한 도면이다.
도 4에 있어서, (a)는 자석(52)의 N극이 우측에 위치하고 S극이 좌측에 위치한 상태를 나타내며, (b)는 자석(52)의 S극이 우측에 위치하고 N극이 좌측에 위치한 상태를 나타낸다.
차량 내의 각종 전자 장비의 초기화를 진행하는 과정에서 제어부(20)는 헤드램프에 대한 초기화를 개시한다.
제어부(20)는 모터(30)를 구동하여 리플렉터(40)를 제 1 방향으로 회전시킨다(S100). 여기서 제 1 방향은 시계방향 또는 반시계방향 중 어느 하나일 수 있다. 설명의 편의상 제 1 방향은 시계방향으로 한다.
제어부(20)는 센싱부(54)가 최초 설정된 자석(52)의 제 1 극성을 감지하는지 여부를 판단한다(S102). 여기서, 제 1 극성은 제어부(20)에서 헤드램프의 초기화를 수행하는데 있어 먼저 감지하여야 할 자석의 초기 극성값이다. 또한, 제 1 극성은 N극 또는 S극 어느 것이든 무방하다. 일단, 설명의 편의상 제 1 극성은 "N극"으로 한다. 센싱부(54)가 자석을 감지함에 있어서, N극을 감지하는 경우에는 (-)펄스를 출력하고, S극을 감지하는 경우에는 (+)펄스를 출력한다. 때로는 센싱부(54)가 N극을 감지하면 '0'의 디지털 신호를 출력하고, S극을 감지하면 '1'의 디지털 신호를 출력하는 것으로 설정될 수도 있다. 한편, 센싱부(54)가 자석(52)의 극성을 감지하는 것은, 센싱부(54)에 일정량 이상의 자력의 인가되었을 때 이루어지며, 일정량 이상의 자력이 센싱부(54)에 인가되면 센싱부(54)가 해당 신호를 출력하게 된다. S102단계에서 도 4의 (a)의 경우라면, 센싱부(54)는 (-)펄스를 출력하고, 이것은 최초 설정된 것과 일치하는 상태가 된다. 한편, 도 4의 (b)의 경우에는 센싱부(54)는 (+)신호를 출력하게 되어 최초 설정된 것과 일치하지 않다.
S102 단계에서, 센싱부(54)에서 제 1 극성을 감지한 것으로 판단되면, 제어부(20)는 모터(30)를 정지시키고 정지된 위치(즉, 제 1 극성의 위치)를 저장한다(S104). 정지된 위치는 리플렉터(40)가 시계 방향으로 회전된 각도를 의미하며, 모터(30)로서 스텝 모터를 사용하는 경우라면 모터(30)의 회전 스텝(step)으로 그 위치를 저장할 수 있다.
S104 단계 이후에, 제어부(20)는 모터(30)를 구동하여 리플렉터(40)를 제 2 방향으로 회전시킨다(S106). 여기서 제 2 방향은 제 1 방향과 반대 방향으로서, 본 설명에 있어서는 반시계 방향이다.
제어부(20)는 센싱부(54)가 자석(52)의 제 2 극성을 감지하는지 여부를 판단한다(S108). 본 설명에 있어서 제 2 극성은 S극이다. 따라서, 정상적인 경우라면 리플렉터(40)가 회전하여 자석(52)의 S극이 센싱부(54)에 근접하여 소정치 이상의 자력을 센싱부(54)에 제공하면 센싱부(54)는 (+)펄스를 출력하고 제어부(20)는 이를 확인한다.
S108 단계에서 센싱부(54)가 자석(52)의 제 2 극성을 감지하면, 제어부(20)는 모터(30)의 구동을 정지시키고, 정지된 위치(즉, 제 2 극성의 위치)를 저장한다(S110). 만약, 소정 회전각도 이상으로 또는 소정 시간 이상으로 모터(30)를 구동하였음에도 센싱부(54)가 자석(52)의 제 2 극성을 감지하지 못한 경우에는 자석(52)의 설치에 문제가 있거나 다른 구성요소에 문제가 발생한 경우이므로 제어부(20)는 모터(30) 구동을 정지하고, 고장진단코드(Diagnostic Trouble Code : DTC)를 출력한다(S140).
S110 단계가 정상적으로 수행된 경우, 제어부(20)는 제 1 극성과 제 2 극성의 위치로부터 제 1 극성과 제 2 극성 간 거리를 계산(즉, 자석(52)의 중앙 위치를 계산)하고(S112), 모터(30)를 구동하여 자석(52)의 중앙 위치가 센싱부(54)의 중앙과 일치하도록 리플렉터(40)를 회전시킨다(S114).
S102 단계에서 초기 설정된 제 1 극성을 감지하고, S108 단계에서 제 2 극성을 감지한 경우에는 모터(30)의 1회 왕복 구동으로 자석(52)의 중앙 위치를 결정할 수 있다. 그러나, S102 단계에서 초기 설정된 제 1 극성을 감지하지 못한 경우에는 추가적인 조치가 필요하다.
S102 단계에서 초기 설정된 제 1 극성을 감지하지 못한 경우는, 실질적으로는 도 4의 (b)와 같이 자석(52)이 설치된 경우이다. 이 경우에는, 리플렉터(40)를 제 1 방향으로 최대한 회전시킨 후(즉, 모터(30)의 스톨(stall)을 감지한 후), 리플렉터(40)를 제 2 방향으로 회전시킨다(S116).
S116 단계를 수행하면서, 제어부(20)는 센싱부(54)가 자석(52)의 제 1 극성을 감지하는지 여부를 판단한다(S118). 센싱부(54)가 자석의 제 1 극성을 감지한 경우 제어부(20)는 모터(30)를 정지시키고 정지된 위치(즉, 제 1 극성의 위치)를 저장한다(S120). 만약, 소정 회전각도 이상으로 또는 소정 시간 이상으로 모터(30)를 구동하였음에도 센싱부(54)가 자석(52)의 제 1 극성을 감지하지 못한 경우에는 자석(52)의 설치에 문제가 있거나 다른 구성요소에 문제가 발생한 경우이므로 제어부(20)는 모터(30) 구동을 정지하고, 고장진단코드(Diagnostic Trouble Code : DTC)를 출력한다(S140).
다음으로 제어부(20)는 모터(30)를 구동하여 리플렉터(40)를 제 1 방향으로 회전시키고(S122), 센싱부(54)가 자석(52)의 제 2 극성을 감지하면(S124), 제어부(20)는 모터(30)의 구동을 정지시키고, 정지된 위치(즉, 제 2 극성의 위치)를 저장한다(S126). 만약, 센싱부(54)가 자석(52)의 제 2 극성을 감지하지 못하는 경우에는 제어부(20)는 모터(30) 구동을 정지하고 고장진단코드를 출력한다(S140).
제어부(20)는 제 1 극성과 제 2 극성의 위치로부터 제 1 극성과 제 2 극성 간 거리를 계산(즉, 자석(52)의 중앙 위치를 계산)하고(S128), 모터(30)를 구동하여 자석(52)의 중앙 위치가 센싱부(54)의 중앙과 일치하도록 리플렉터(40)를 회전시키는 한편, 자석(52)의 초기 극성값을 제 2 극성으로 설정한다(S130).
즉, 본 설명을 기준으로 하면, 자석(52)의 초기 극성(제 1 극성)이 S극으로 설정되므로, 이후의 헤드램프 초기화 과정에서는 제 1 극성을 S극으로 하여 S100 내지 S114 단계가 순차적으로 수행될 것이다.
이상의 설명에 따른 적응형 헤드램프의 초기화 과정을 정리하면, 자석의 초기 설치된 상태에서의 제 1 극성을 N극이라 하고 제 2 극성을 S극이라 한 상태에서 자석의 N극과 S극이 극성을 맞추어 정확하게 설치된 경우에는 S100 내지 S114 단계에 따라 리플렉터(40)의 1회 왕복 구동만으로 초기화 과정이 완료된다. 그러나, 자석의 N극과 S극이 극성을 반대로 하여 설치된 경우에는 S116 이하의 단계에 따라 리플렉터(40)가 2회 왕복 구동되어 초기화 과정이 완료된다. S116 이하의 단계에 따라 초기화 과정이 완료되면, 자석의 제 1 극성은 S극으로 변경되므로 이후의 초기화 과정에서는 제 1 극성은 S극, 제 2 극성은 N극으로 하여 S100 내지 S114 단계에 따라 초기화 과정이 수행된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 실질적으로는 헤드램프에 자석을 설치함에 있어서 자석의 극성을 고려하지 않고 설치하여도 차량에서의 적응형 헤드램프 초기화 과정이 수행될 수 있는 장점이 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
20 : 제어부
30 : 모터
40 : 리플렉터
50 : 홀센서
52 : 자석
54 : 센싱부

Claims (4)

  1. 자석과 센싱부를 포함하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법에 있어서,
    (a) 제어부가 모터를 구동하여 리플렉터를 제 1 방향으로 회전시키면서 상기 초기화를 위한 초기 극성값인 상기 자석의 제 1 극성을 상기 센싱부로 감지하는 단계;
    (b) 상기 자석의 상기 제 1 극성이 감지된 경우 상기 제어부가 상기 리플렉터를 제 2 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 제 2 극성을 상기 센싱부로 감지하는 단계;
    (c) 상기 제어부가 상기 자석의 상기 제 1 극성의 위치와 상기 제 2 극성의 위치로부터 상기 자석의 중앙 위치를 산출하는 단계; 및
    (d) 상기 (a) 단계에서 상기 제 1 극성이 감지되지 않는 경우, 상기 리플렉터를 상기 제 2 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 상기 제 1 극성을 검출하고, 상기 제 1 극성이 검출된 경우 상기 리플렉터를 상기 제 1 방향으로 회전시키면서 상기 자석의 상기 제 2 극성을 검출하여 상기 자석의 상기 중앙 위치를 산출하는 단계
    를 포함하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계 후, 상기 제 2 극성을 상기 초기 극성값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 제 2 극성이 감지되지 않거나, 상기 (d) 단계에서 상기 제 1 극성 또는 상기 제 2 극성이 감지되지 않는 경우 상기 모터를 정지하고 고장진단코드를 출력하는 것을 특징으로 하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서, 상기 모터의 스톨을 감지한 후 상기 리플렉터를 상기 제 2 방향으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 홀센서를 구비한 적응형 헤드램프의 초기화 방법.
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