KR102063267B1 - 차량환경에 따른 오토 트렁크 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

차량환경에 따른 오토 트렁크 제어 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 열림 제어 방법을 개시한다. 오토 트렁크 열림 제어 방법은 차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 열림 제어 방법은, (A) 트렁크 리드 열림 제어신호를 수신하면, 스트라이커 모터를 구동하여 스트라이커의 위치를 상향조정 하는 단계; (B) 위치가 상향 조정된 스트라이커와 래치의 결합을 해제하는 단계; (C) 폴 모터를 구동하여 트렁크 리드의 열림을 제어하는 단계; 및 (D) 폴 모터에 의해 생성된 홀 카운트가 일정 수준 이상인 경우, 상기 스트라이커의 위치를 다시 하향 조정하는 단계; 를 포함한다.

Description

차량환경에 따른 오토 트렁크 제어 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING AUTO TRUNK ACCORDING TO VEHICLE ENVIRONMENT}
오토 트렁크 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로 구체적으로 트렁크 무게, 경사도 등 차량 환경에 의해 변화되는 폴 모터 구동 정보를 홀 센서(hall sensor)를 이용해 감지하여 오토 트렁크의 열림을 제어하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로 자동차의 후면부를 이루는 트렁크에는 일반 소화물 및 비상용 작업공구, 스페어 타이어 등이 보관되고, 또한 사고 발생시를 대비하여 구급상자 등이 보관되어 있고, 이러한 트렁크 룸을 덮고 있는 것을 트렁크 리드라고 부른다. 트렁크 리드는 트렁크 락장치(예컨대, 래치, 스트라이커 등)에 의하여 단속되는데, 이러한 락장치를 해제하기만 하면 적은 힘으로도 쉽게 트렁크 리드가 올라가도록 한다. 최근에는 운전석에 트렁크 락킹 스위치가 구비되고, 운전자가 이 스위치를 조작하면, 트렁크용 락장치가 트렁크 리드를 잠금 해제하여 트렁크 리드의 개방한다.
하지만, 종래 트렁크 자동 개폐 시 트렁크 리드의 움직임 속도는 록킹 스위치 제어 후 트렁크 무게 및 경사 등 차량 환경에 영향을 받는다. 종래 기술의 일례로, 홀 센서로부터 트렁크의 각도와 이동속도를 전달받아 가속구간, 감속구간, 등속구간으로 구간을 분류하여 각 구간에 따라 듀티 비를 일정비율로 증가, 감소, 유지시키면서 파워 트렁크의 속도를 제어하는 기술이 있다. 이 종래 기술은 PWM의 듀티 비를 일정한 비율로 증감시킴으로써, 모터의 출력을 제어하여 트렁크의 속도를 구간별로 제어할 수 있다.
그러나, 종래 기술은 일정한 비율로 듀티 비를 증감시키는 기술로서, 차량의 외부환경(온도, 경사도 등)에 따라 트렁크의 개폐 속도를 유지시킬 수 없다는 문제점이 있다. 즉, 종래 기술에서는 외부환경에 관계없이 파워 트렁크의 속도를 제어하기 때문에, 구동 중 외부 환경이 변하는 경우, 파워 트렁크의 속도 제어에 문제가 발생한다.
1. 한국 등록특허 10-1739188 (2017.05.17) 2. 한국 공개특허 10-2011-0096883 (2011.08.31)
차량환경에 따른 오토 트렁크 제어 방법 및 시스템은 홀 센서로 폴 모터의 홀 카운트를 감지하여, 차량의 환경적인 변화인 트렁크 무게의 변화, 차량의 경사 변화 차량 배터리 전압 변화 및 외부 온도의 변화에 따라 차량의 파워 트렁크를 열고 닫을 때 폴 모터를 제어하는 펄스폭 변조 듀티 (PWM DUTY) 출력신호를 구간별 모터 속도보상 제어 방식으로 제어 한다. 이로써, 외부 환경 변화에 의한 폴 모터의 속도 변화를 극복하여 어떤 상황에서도 트렁크를 부드럽게 열고 닫을 수 있도록 한다.
특히, 실시예에 따른 오토 트렁크 열림 제어 시스템에서는 단위시간 마다 발생되는 홀 카운트를 미리 설정한 시간 별 홀 카운트와 비교하여 제어조건을 판단하고, 제어조건이 누적 횟수에 따라 폴 모터의 펄스 폭 변조 듀티를 제어함으로써, 홀 센서에 의해 감지되는 폴 모터 속도의 변동(fluctuation)이 미리 설정된 레퍼런스 속도에 근접하도록 정밀하게 조정할 수 있다. 따라서, 트렁크의 무게, 경사 등 차량 환경 변화 영향을 받지 않도록 트렁크의 열림 속도를 제어 할 수 있다.
차량환경에 따른 오토 트렁크 제어 방법 및 시스템은 홀 센서로 폴 모터의 홀 카운트를 감지하여, 차량의 환경적인 변화인 트렁크 무게의 변화, 차량의 경사 변화 차량 배터리 전압 변화 및 외부 온도의 변화에 따라 차량의 파워 트렁크를 열고 닫을 때 폴 모터를 제어하는 펄스폭 변조 듀티 (PWM DUTY) 출력신호를 구간별 모터 속도보상 제어 방식으로 제어 한다. 이로써, 외부 환경 변화에 의한 폴 모터의 속도 변화를 극복하여 어떤 상황에서도 트렁크를 부드럽게 열고 닫을 수 있도록 한다.
특히, 실시예에 따른 오토 트렁크 열림 제어 시스템에서는 단위시간 마다 발생되는 홀 카운트를 미리 설정한 시간 별 홀 카운트와 비교하여 제어조건을 판단하고, 제어조건이 누적 횟수에 따라 폴 모터의 펄스 폭 변조 듀티를 제어함으로써, 홀 센서에 의해 감지되는 폴 모터 속도의 변동(fluctuation)이 미리 설정된 레퍼런스 속도에 근접하도록 정밀하게 조정할 수 있다. 따라서, 트렁크의 무게, 경사 등 차량 환경 변화 영향을 받지 않도록 트렁크의 열림 속도를 제어 할 수 있다.
차량의 외부 환경 변화에 관계없이 트렁크를 부드럽고 안전하게 열 수 있도록 한다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 실시예에 따른 오토 트렁크 제어 모식도
도 2는 실시예에 따른 오토 트렁크 제어 시스템의 블록도
도 3은 실시예에 따른 구간별 속도보상 제어모듈(100)의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면
도 4는 실시예에 따른 폴모터 및 스트라이커 모터의 속도 레퍼런스 그래프를 나타낸 도면
도 5a는 폴 모터 회전 감지부에서 센싱된 폴 모터 회전 속도를 레퍼런스 그래프와 비교하여, 실시예에 따른 오토 트렁크 열림 제어 과정을 설명하기 위한 도면
도 5b는 실시예에 따른 홀 센서를 이용한 스트라이커 모터 제어과정을 설명하기 위한 도면
도 6은 실시예에 따른 차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 열림 제어 방법의 데이터 처리 흐름도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 실시예에 따른 오토 트렁크 제어 모식도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 오토 트렁크 제어 시스템은 홀 센서로 폴 모터(10)의 홀 카운트를 감지한다. 실시예에서 홀 센서는 모터 회전에 의한 전자기력으로 발생하는 홀(hole)을 카운팅 함으로써, 폴 모터의 회전 속도를 파악할 수 있다. 특히 실시예에서는 트렁크 무게의 변화, 차량의 경사 변화, 차량 배터리 전압 변화 및 외부 온도 변화를 포함하는 차량 환경에 따라 달라지는 홀 카운트를 단위 시간 별로 누적 산출한다. 이후, 상기 누적 산출된 홀 카운트에 따라 차량의 파워 트렁크를 열고 닫을 때 폴 모터를 제어하는 펄스폭 변조 듀티 (PWM, Pulse-width modulation DUTY) 출력신호와 래치 및 스트라이커 동작을 구간별 모터 속도보상 제어 방식으로 제어한다. 이로써, 외부 환경 변화를 극복하여 어떤 상황에서도 트렁크를 부드럽고 안전하게 열수 있도록 한다.
도 2는 실시예에 따른 오토 트렁크 제어 시스템의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 오토 트렁크 제어 시스템은 폴 모터(10), 폴 모터 회전 감지부(13), 폴 모터 펄스폭 변조 듀티 제어부(15), 스트라이커 모터(30), 스트라이커 모터 회전 감지부(33), 스트라이커 포터 펄스폭 듀티 제어부(35), 차량 래치(50), 래치 모터 구동부(51), 래치 열림 감지부(53), 래치 잠김 감지부(55) 및 구간별 속도보상 제어모듈(100)을 포함하여 구성될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 '모듈' 이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.
폴 모터(10)는 트렁크 리드의 주축인 폴(pole)의 위치를 조정하여 트렁크 의 열림을 제어한다. 폴 모터 회전 감지부(13)는 트렁크의 열림을 제어하는 폴 모터의 회전속도 및 홀 카운트 등 모터 동작을 감지한다. 실시예에 있어서, 폴 모터 회전 감지부(13)는 홀 센서(hole sensor)등 캠 축의 위치를 측정하는 장치로 구성될 수 있다. 홀 센서는 전류가 흐르는 도체에 자기장을 걸어 주면 전류와 자기장에 수직 방향으로 전압이 발생하는 홀 효과를 이용하여 자기장의 방향과 크기를 알아내기 위한 장치이다. 실시예에서 모터 회전 감지부(13)에 구비되는 홀 센서는 모터 회전에 의해 발생되는 홀의 수를 카운팅 함으로써, 모터 회전 속도를 감지할 수 있다. 폴 모터 회전 감지부(13)는 감지된 홀 카운트 결과 및 모터 회전 속도를 구간별 속도 보상 제어 모듈(100)로 전달한다.
폴 모터 펄스폭 듀티 제어부(15)는 구간별 속도 보상 제어모듈(100)으로부터 폴 모터(10) 제어신호를 전달받아, 폴 모터의 펄스폭 듀티를 제어하고, 폴 모터 제어 신호 및 제어된 펄스폭 듀티를 폴 모터(10)으로 전달한다.
스트라이커 모터(30)는 트렁크 플로어와 연결된 백 패널(back panel)에 장착된 트렁크 리드 스트라이커를 동작시킨다. 트렁크 리드 스트라이커는 폴 암의 래치를 걸어 트렁크가 락킹(locking) 되도록 한다.
스트라이커 모터 회전 감지부(33)는 스트라이커 모터(30)의 회전을 감지하고 모터 회전을 감지한다. 예컨대, 스트라이커 모터 회전 감지부(33)는 홀 센서로 구비되어 모터 회전에 의해 발생하는 홀을 카운트 함으로써 스트라이커 모터의 회전 속도 등을 감지 할 수 있다. 스트라이커 모터 회전 감지부(33)는 감지된 회전 속도를 구간별 속도 보상 제어모듈(100)으로 전달한다.
스트라이커 모터 펄스폭 변조 듀티 제어부(35)는 구간별 속도 보상 제어모듈(100)으로부터 스트라이커 모터 제어신호를 전달받아, 스트라이커 모터의 펄스폭 변조 듀티를 제어하고, 제어된 펄스폭 변조 듀티 및 스트라이커 모터 제어 신호를 스트라이커 모터(30)로 전달한다.
차량 래치(50)는 트렁크 리드 폴 암(pole arm)의 중심에 구비되어 스트라이커에 걸려 트렁크 열림 동작을 수행하는 장치이다. 래치 모터 구동부(51)는 구간별 속도 보상 제어모듈(100)의 래치 제어 신호에 따라 차량 래치(50)의 모터를 구동시킨다.
래치 열림 감지부(53)은 트렁크 락킹을 해제하기 위해 래치와 스트라이커의 결합을 해제하는 래치 열림 신호를 감지하고, 래치 잠김 감지부(55)는 래치와 스트라이커의 걸림에 의해 발생되는 래치 잠금 신호를 감지한다. 래치 열림 신호 또는 래치 잠금 신호가 감지되면 구간별 속도 보상 제어모듈(100)로 전달된다.
구간별 속도보상 제어모듈(100)은 단위시간 마다 폴 모터의 회전에 의해 발생되는 홀 카운트를 (Hall Count)를 미리 설정한 홀 카운트와 비교하여 비교결과에 따라 폴 모터의 제어조건을 판단한다. 실시예에서 폴 모터의 제어조건에는 폴모터 가속, 감속, 정지 조건 등이 포함될 수 있다. 실시예에 따른 폴모터 가속조건은 폴모터의 회전속도를 증가시키기 위한 제어 조건이고, 감속 조건은 폴 모터의 회전속도를 감소시키기 위한 제어조건이고 정지조건은 폴 모터회전을 정지시키기 위한 제어 조건이 될 수 있다.
실시예에서 구간별 속도 보상 제어모듈(100)은 단위 시간(예컨대, 0.1sec) 별 제어조건 판단 누적횟수를 파악하고, 파악된 제어조건 판단 누적횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 누적된 제어조건 횟수에 따라 폴 모터를 제어할 수 있다.
도 3은 실시예에 따른 구간별 속도보상 제어모듈(100)의 데이터 처리 블록을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시예에 따른 구간별 속도 제어모듈(100)은 설정부(110), 판단부(130) 및 제어부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
설정부(110)는 홀을 카운팅 하는 단위시간, 프레임 시간 및 단위시간에 따른 모터 속도에 대한 레퍼런스 라인(레퍼런스 그래프)을 설정한다. 실시예에서 프레임시간은 적어도 두개의 단위시간을 포함하고, 프레임 시간 구간에 따라 단위시간이 중첩되는 중첩구간을 포함한다.
예컨대, 단위시간은 0sec 에서 0.1sec까지인 T0, 0.1sec 에서 0.2sec까지인 T1, 0.2sec 에서 0.3 sec까지인 T3, 0.3sec 에서 0.4sec까지인 T4 와 같이 일정한 시간 간격에 따라 설정될 수 있다. 이 경우 프레임 시간(frame time)은 단위시간 T1에서 T3을 포함하는 시간 구간을 Tf1, T2에서 T4를 포함하는 시간 구간을 Tf2로 로 설정할 수 있다. 서로 인접하는 프레임시간은 일정한 중첩구간을 포함하게 된다. 예컨대, 프레임시간인 Tf1과 Tf2는 단위시간 T2에서 T3까지의 중첩 구간이 발생한다. 실시예에서는 인접한 프레임 시간에 존재하는 '중첩구간'에서 폴 모터 제어 조건을 판단하고, 상기 판단된 제어 조건을 누적 카운팅에 이용함으로써, 폴 모터 속도를 레퍼런스 라인에 근접하도록 보다 정밀하게 제어할 수 있도록 한다.
실시예에서 레퍼런스 라인은 단위시간에 따른 이상적인 홀 모터 속도를 나타낸 것이다. 레퍼런스 라인은 여러 실험 데이터로 추출가능하고, 가속, 감속 및 정지 조건을 판단하는 기준 데이터로 이용할 수 있다.
판단부(130)는 설정된 프레임 시간에서 발생하는 제어조건을 판단한다. 예컨대, 판단부(130)는 미리 설정된 레퍼런스 라인의 단위시간 별 홀 카운트 수와 폴 모터 회전 감지부(13)에서 센싱된 단위시간 별 홀 카운트 수를 비교하여 비교 결과에 따라 폴 모터의 제어 조건을 판단할 수 있다. 구체적으로, 판단부(130)는
단위시간에서 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트보다 일정 횟수 미만인 가속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 가속으로 판단하고, 단위시간에서 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트와 일정수준에서 유사한 등속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 등속으로 판단하고, 단위시간에서 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트 보다 일정 횟수 초과인 감속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 감속으로 판단할 수 있다.
제어부(150)는 프레임 시간에 포함된 단위시간 각각에서 판단된 제어조건을 카운팅 한다. 특히, 카운팅부(110)는 설정된 프레임시간에서 판단된 제어 조건 별 누적횟수를 산출한다.
제어부(150)는 산출된 제어 조건의 누적 횟수에 따라 폴 모터, 스트라이커 모터 및 래치를 누적된 제어조건으로 제어한다. 예컨대, 가속 조건이 3번 이상 누적 카운팅 된 경우, 제어부는 폴 모터(150)를 가속제어 할 수 있다.
제어부(150)는 폴 모터 제어 시 단위시간마다 발생되는 홀 카운트를 미리 설정한 속도 카운트와 비교하여 판단된 가속, 감속, 정지 조건이 일정 횟수 이상 연속 발생시, 펄스폭 변조 듀티 출력신호를 보상하여 설정된 속도로 폴 모터를 구동할 수 있다. 예컨대, 제어부(150)는 단위시간에서 정지 조건이 누적 3회 연속 발생시 펄스폭 변조 듀티 출력신호를 멈추어 폴 모터 회전을 정지 시킬 수 있다.
또한, 제어부(150)는 트렁크 래치가 열릴 때 발생하는 소음을 감소 시키기 위하여, 래치가 열리기 전에 스트라이커 고리를 먼저 올리고 전동 폴을 구동시킨다.
도 4는 실시예에 따른 폴모터 및 스트라이커 모터의 속도 레퍼런스 그래프를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 트렁크 리드 열림 동작이 시작되면, 스트라이커 모터에서 감지된 홀 카운트가 일정 횟수(HL)에 도달하고 스트라이커 모터 동작에 의해 스트라이커 포지션을 상향 조정된다. 홀 카운트가 일정 횟수에 도달 했을 때, 래치와 스트라이커의 결합이 해제된다. 이후, 폴 모터 속도는 시간에 따라 가속구간, 등속구간 및 감속구간으로 속도를 변화시켜 트렁크 리드의 열림을 제어한다. 실시예에서 각각의 속도 구간은 홀 카운트 수에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 폴 암 모터는 홀 카운트가 일정 수준(Hc)에 도달할 때까지 가속되고 이후 등속을 유지하다가, 홀 카운트가 일정 수준(Hd)에 다다른 시점부터는 감속되기 시작한다. 실시예에서 폴 모터의 속도상태가 변화하는 시점은 폴 모터의 홀 카운팅 수(Hc, Hd)에 따라 설정될 수 있다. 또한 스트라이커는 폴 모터가 일정 시간 구동하여 폴 암의 위치가 일정수준이상 올라간 경우, 래치와 결합하는 스트라이커 포지션이 하향 조정된다. 스트라이커 포지션이 하향 조정되는 시점은 폴 암의 위치나 폴 모터 홀 카운트 수에 따라 비교적 넓은 범위에서 정해질 수 있다. 또한, 스트라이커가 상향 조정 후 래치와 스트라이커의 언 락(unlock)확인 이후, 폴 모터가 구동 될 수 있다.
도 5a는 폴 모터 회전 감지부에서 센싱된 폴 모터 회전 속도를 레퍼런스 그래프와 비교하여, 실시예에 따른 오토 트렁크 열림 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 실시예에서 구간 별 속도 보상 제어모듈(100)은 각각의 단위시간에서 홀 센서를 이용하여 폴 모터 속도를 측정하고, 레퍼런스 그래프에서의 속도와 비교한다. 예컨대, Ls(sensing line) 그래프에 기록된 바와 같이, 단위시간 T1 에서 측정된 폴 모터의 속도는 a이고, 속도 a는 레퍼런스 그래프(Lr )의 측정값을 초과하는 수치이다. 따라서, T1에서 구간 별 속도 보상 제어모듈은 감속조건으로 판단한다.
단위시간 T2에서 측정된 폴 모터의 속도는 b이고 속도 b는 레퍼런스 그래프의 측정값을 초과하는 수치이기 때문에, T2에서도 감속조건으로 판단된다.
마찬가지로, T3에서 측정된 폴 모터의 속도는 c이고 속도 c 또한 레퍼런스 그래프의 측정값을 초과하는 수치이기 때문에, T3에서도 감속조건으로 판단된다. 실시예에서는 감속조건이 일정 수치(예컨대 3회)이상 판단된 경우, 구간 별 속도 보상 제어모듈(100)은 누적 카운팅 된 조건 대로 폴 모터 회전 속도를 감속하도록 제어하고 그 결과 단위시간 T4에서는 폴 모터의 속도가 감속되어 단위시간 T4에서 제어된 폴모터의 속도(d)가 레퍼런스 그래프(Lr)의 폴 모터 속도 수치에 근접하도록 한다. 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 프레임 시간에 3개의 단위시간이 포함되도록 설정된 경우, T3에서 제어조건이 누적되면 모터 속도를 제어하고, 두 번째 프레임 시간에서의 속도 제어를 위해, 두 번째 프레임시간에 포함된 각각의 단위시간에서 제어조건을 판단한다. 예컨대, T2 에서는 감속조건, T3에서는 감속 조건으로 이미 판단되었고, T4에서는 d가 레퍼런스 그래프의 속도보다 낮으므로 가속 조건으로 판단한다. 이후, 단위시간 T5와 T6 에서는 각각 가속조건으로 판단이 된다. 네 번째 프레임시간(Tf4)에서는 네 번째 프레임 시간에 포함된 T4, T5, T6 에서 모두 가속 조건이 연속으로 3회 판단되었으므로, 구간별 속도 보정 제어모듈(100)에서 누적 카운팅 된 제어조건에 따라 폴 모터를 가속시키도록 제어한다.
실시예에 따른 오토 트렁크 열림 제어 시스템에서는 단위시간 마다 발생되는 홀 카운트를 미리 설정한 시간 별 홀 카운트와 비교하여 제어조건을 판단하고, 제어조건이 누적 횟수에 따라 폴 모터의 펄스 폭 변조 듀티를 제어함으로써, 홀 센서에 의해 감지되는 폴 모터 속도의 변동(fluctuation)이 미리 설정된 레퍼런스 속도에 근접하도록 정밀하게 조정할 수 있다. 따라서, 트렁크의 무게, 경사 등 차량 환경 변화 영향을 받지 않도록 트렁크의 열림 속도를 제어 할 수 있다.
도 5b는 실시예에 따른 홀 센서를 이용한 스트라이커 모터 제어과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 스트라이커는 트렁크 플로어와 연결된 백 패널(back panel)에 장착되어 트렁크 리드의 래치와 결합하는 구성이다. 따라서, 트렁크 열림 제어가 시작되면 래치와 결합된 스트라이커의 포지션이 상향 조정되고, 일정시간 후 래치와의 결합이 해제된다. 이러한 스트라이커 동작을 제어하기 위해, 스트라이커 모터 속도는 임펄스 신호와 유사한 구동신호를 나타내게 된다. 스트라이커위치를 상향 또는 하향 조정하기 위해 스트라이커 모터 속도를 제어 해야 하는 경우에도 미리 설정된 스트라이커 모터의 홀 카운트와 홀 센서에 의해 감지된 스트라이커 모터의 홀 카운트를 비교하여 스트라이커 모터의 제어 조건을 판단할 수 있다. 구체적으로, 폴 모터의 제어 조건을 판단한 것과 마찬가지로, 단위시간(T1~T5)과 프레임시간에서 판단된 스트라이커 모터의 제어조건을 카운팅하고 각 제어조건이 누적 카운팅 된 횟수를 파악한다. 이후, 누적 카운팅 된 제어조건에 따라 스트라이커 모터의 구동을 제어함으로써, 실제 스트라이커 모터 제어 시 감지되는 속도 변동 (fluctuation) 또한 이상적인 임펄스 파형(SL)에 근접하도록 제어 할 수 있다.
이하에서는 오토 트렁크 열림 제어를 위한 데이터 처리과정에 대해서 차례로 설명한다. 실시예에 따른 오토 트렁크 열림 제어 방법의 작용(기능)은 오토 트렁크 제어 시스템상의 기능과 본질적으로 같은 것이므로 도 1 내지 도 5와 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 6은 실시예에 따른 차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 열림 제어 방법의 데이터 처리 흐름도이다.
S610 단계에서는 구간 별 속도 보상 제어모듈(100)의 설정부(110)에서 폴 모터 속도 제어조건 변경 홀 카운트 및 제어 조건 변경 시간을 설정한다. 예컨대, 설정부(110)는 오토 트렁크의 열림 동작이 시작되었을 때, 이상적인 가속, 등속 및 감속 구간을 홀 카운트와 단위시간에 따라 설정한다. 구체적으로, 폴 모터가 가속에서 등속으로 변화되는 시점을 홀 카운트가 특정 개수 이상 카운팅 되는 시점으로 설정하거나, 등속에서 감속으로 변화되는 시점 또한 홀 카운트 개수와 함께 설정 할 수 있다.
S620 단계에서는 설정부(110)에서 설정된 속도 변화 시점과 홀 카운트 수를 기반으로, 속도 구간 별 폴 모터 속도에 대한 레퍼런스 라인을 설정한다.
S630 단계에서는 폴 모터 회전 감지부(13)에 구비된 홀 센서에서 폴 모터의 회전속도 및 홀 카운트를 측정하는 단위시간과 프레임 시간을 설정한다.
S640 단계에서는 판단부(130)에서 단위시간에서 측정된 홀 카운트 수와 레퍼런스 라인의 홀 카운트 수르르 비교하여 폴 모터 제어 조건을 판단하고, S650 단계에서는 제어부(150)에서 제어조건의 누적횟수를 카운팅 한다.
S660 단계에서는 카운팅 된 누적횟수에 따라 제어부(150)에서 폴 모터 회전 및 펄스 폭 변조 듀티를 제어한다. 예컨대, S660 단계에서는 프레임 시간에 포함된 각각의 단위시간에서 판단된 제어 조건을 누적 카운팅 하여, 폴 모터 속도를 제어한다.
실시예에 따른 차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 제어 방법 및 시스템은 홀 센서로 폴 모터의 홀 카운트를 감지하여, 이를 기반으로 차량의 파워 트렁크를 열고 닫을 때 폴 모터를 제어하는 PWM DUTY 출력신호를 구간별 모터 속도보상 제어 방식으로 제어한다. 이로써, 트렁크 무게의 변화, 차량의 경사 변화 차량 배터리 전압 변화 및 외부 온도 변화 등 외부 환경 변화를 극복하여 어떤 상황에서도 트렁크를 부드럽게 열 수 있도록 한다.
특히, 실시예에 따른 오토 트렁크 열림 제어 시스템에서는 단위시간 마다 발생되는 홀 카운트를 미리 설정한 시간 별 홀 카운트와 비교하여 가속, 감속 정지 등의 폴 모터 제어조건을 판단하고, 판단된 제어조건이 누적 횟수에 따라 폴 모터의 펄스 폭 변조 듀티를 제어 한다. 이로써, 홀 센서에 의해 감지되는 폴 모터 속도의 변동(fluctuation)이 미리 설정된 레퍼런스 속도에 근접하도록 정밀하게 조정할 수 있다. 따라서, 트렁크의 무게, 경사 등 차량 환경 변화 영향을 받지 않도록 트렁크의 열림 속도를 제어 할 수 있다.
개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.
100: 구간 별 속도 보상 제어모듈
110: 설정부
130: 판단부
150: 제어부

Claims (16)

  1. 차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 열림 제어 시스템에 있어서,
    폴 모터의 회전속도 및 폴 모터의 회전에 의해 발생되는 홀 카운트를 (Hall Count)를 감지하는 홀 센서;
    단위시간 마다 상기 감지된 홀 카운트를 (Hall Count) 미리 설정한 홀 카운트와 비교하여 비교결과에 따라 폴 모터의 가속, 감속, 정지를 포함하는 제어조건을 판단하는 구간별 속도 보상 제어모듈; 을 포함하고,
    상기 구간별 속도 보상 제어모듈; 은
    단위 시간 별로 폴 모터의 가속, 감속, 정지조건 중 동일한 제어조건이 연속 발생된 횟수인 제어조건 누적횟수를 파악하고, 상기 파악된 제어조건 누적횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 상기 누적된 제어조건에 따라 상기 폴 모터를 제어하고
    상기 구간별 속도 보상 제어모듈; 은
    단위시간과 적어도 두 개의 단위시간을 포함하는 프레임시간을 설정하고, 설정된 프레임 시간의 중첩구간을 설정하는 설정부;
    상기 설정된 프레임 시간에 포함된 각각의 단위시간에서 제어조건을 판단부; 및
    상기 프레임 시간에서 단위시간마다 판단된 제어조건 각각을 누적 카운팅하고, 상기 카운팅 된 제어 조건의 누적 횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 상기 누적된 제어 조건에 따라 폴 모터, 스트라이커 모터 및 래치를 제어하는 제어부; 를 포함하고
    상기 판단부는
    트렁크 리드 열림 동작 제어가 시작된 일정시간 이후, 스트라이커와 래치 연결을 해제하고(unlock) 상기 스트라이커와 래치가 해제 된 시점부터, 폴 암 모터의 제어조건을 단위시간에 따라 판단하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 판단부는
    단위시간에서 상기 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트보다 일정 횟수 미만인 가속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 가속으로 판단하고,
    단위시간에서 상기 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트와 일정수준에서 유사한 등속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 등속으로 판단하고,
    단위시간에서 상기 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트 보다 일정 횟수 초과인 감속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 감속으로 판단하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 설정부는
    적어도 두개의 단위시간과 적어도 하나의 단위시간을 중첩구간으로 포함하는 프레임시간을 설정하고, 상기 설정된 프레임시간에서 모터의 가속, 감속, 정지조건 중 동일한 제어조건이 연속 발생된 횟수인 제어조건 누적횟수를 파악하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부; 는
    트렁크 래치가 열릴 때 발생하는 소음을 감소 시키기 위하여, 래치가 열리기 전에 스트라이커 포지션을 상향조정하고 전동 폴을 구동하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 스트라이커 포지션을 상향조정하기 위해, 상기 프레임 시간에서 단위시간마다 미리 설정된 스트라이커 모터 홀 카운트와 비교하여 판단된 제어조건 각각을 누적 카운팅하고, 상기 카운팅 된 제어 조건의 누적 횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 상기 누적된 제어 조건에 따라 스트라이커 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 시스템.
  8. 차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 열림 제어 방법에 있어서,
    (A) 폴 모터(pole motor) 회전 감지부에서 폴 모터의 회전속도 및 단위시간 마다 폴 모터의 회전에 의해 발생되는 홀 카운트(hole count)를 감지하는 단계;
    (B) 구간별 속도 보상 제어모듈에서 미리 설정된 홀 카운트와 감지된 홀 카운트를 단위시간 마다 비교하여, 상기 비교결과에 따라 폴 모터의 가속, 감속, 정지를 포함하는 제어조건을 판단하는 단계;
    (C) 구간별 속도보상 제어모듈에서 상기 단위 시간 마다 폴 모터의 가속, 감속, 정지조건 중 동일한 제어조건이 연속 발생된 횟수인 제어조건 누적횟수를 산출하는 단계; 및
    (D) 상기 산출된 제어조건 누적횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 상기 누적된 제어조건에 따라 상기 폴 모터를 제어하는 단계; 를 포함하고
    상기 (C) 구간별 속도보상 제어모듈에서 상기 단위 시간 마다 폴 모터의 가속, 감속, 정지조건 중 동일한 제어조건이 연속 발생된 횟수인 제어조건 누적횟수를 산출하는 단계; 는
    상기 설정된 프레임시간에서 제어 조건 별 판단 누적횟수를 산출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 (B) 제어조건을 판단하는 단계; 는
    단위시간에서 상기 감지된 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트보다 일정 횟수 미만인 가속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 가속으로 판단하고,
    단위시간에서 상기 감지된 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트와 일정수준에서 유사한 등속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 등속으로 판단하고,
    단위시간에서 상기 감지된 홀 카운트가 기 설정된 홀 카운트 보다 일정 횟수 초과인 감속구간에 존재하는 경우, 폴 모터 제어조건을 감속으로 판단하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서, 상기 (D) 누적된 제어조건 횟수에 따라 상기 폴 모터를 제어하는 단계; 는
    적어도 두개의 단위시간과 적어도 하나의 단위시간을 중첩구간으로 포함하는 프레임시간에서의 단위시간 별 제어 조건 판단 결과에 따라, 누적된 제어 조건을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 누적 제어 조건이 기 설정된 횟수 이상인 경우, 누적 제어 조건에 따라 상기 폴 모터를 제어하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 (D) 누적된 제어조건 횟수에 따라 상기 폴 모터를 제어하는 단계; 는
    트렁크 래치가 열릴 때 발생하는 소음을 감소 시키기 위하여, 트렁크 래치가 열리기 전에 스트라이커 고리를 먼저 올리고 전동 폴을 구동하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
  13. 차량환경 변화에 따른 오토 트렁크 열림 제어 방법은
    (A) 트렁크 리드 열림 제어신호를 수신하면, 스트라이커 모터를 구동하여 스트라이커의 위치를 상향조정 하는 단계;
    (B) 위치가 상향 조정된 스트라이커와 래치의 결합을 해제하는 단계;
    (C) 폴 모터를 구동하여 트렁크 리드의 열림을 제어하는 단계;
    (D) 폴 모터에 의해 생성된 홀 카운트가 일정 수준 이상인 경우, 상기 스트라이커의 위치를 다시 하향 조정하는 단계; 를 포함하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 (A) 스트라이커 모터를 구동하여 스트라이커의 위치를 상향 조정하는 단계; 는
    (a) 스트라이커 모터 회전 감지부에서 스트라이커 모터의 회전속도 및 단위시간 마다 스트라이커 모터의 회전에 의해 발생되는 홀 카운트(hole count)를 감지하는 단계;
    (b) 구간별 속도 보상 제어모듈에서 미리 설정된 홀 카운트와 감지된 홀 카운트를 단위시간 마다 비교하여, 상기 비교결과에 따라 스트라이커 모터의 가속, 감속, 정지를 포함하는 제어조건을 판단하는 단계;
    (C) 구간별 속도보상 제어모듈에서 상기 단위 시간 마다 스트라이커 모터의 가속, 감속, 정지조건 중 동일한 제어조건이 연속 발생된 횟수인 제어조건 누적횟수를 산출하는 단계; 및
    (D) 상기 산출된 제어조건 누적횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 상기 누적된 제어조건에 따라 상기 스트라이커 모터를 제어하는 단계; 를 포함하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 (C) 폴 모터를 구동하여 트렁크 리드의 열림을 제어하는 단계;는
    (a) 폴 모터(pole motor) 회전 감지부에서 폴 모터의 회전속도 및 단위시간 마다 폴 모터의 회전에 의해 발생되는 홀 카운트(hole count)를 감지하는 단계;
    (b) 구간별 속도 보상 제어모듈에서 미리 설정된 홀 카운트와 감지된 홀 카운트를 단위시간 마다 비교하여, 상기 비교결과에 따라 폴 모터의 가속, 감속, 정지를 포함하는 제어조건을 판단하는 단계;
    (c) 구간별 속도보상 제어모듈에서 상기 단위 시간 마다 폴 모터의 가속, 감속, 정지조건 중 동일한 제어조건이 연속 발생된 횟수인 제어조건 누적횟수를 산출하는 단계; 및
    (d) 상기 산출된 제어조건 누적횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 상기 누적된 제어조건에 따라 상기 폴 모터를 제어하는 단계; 를 포함하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, (D) 폴 모터에 의해 생성된 홀 카운트가 일정 수준 이상인 경우, 상기 스트라이커의 위치를 다시 하향 조정하는 단계;
    (a) 스트라이커 모터 회전 감지부에서 스트라이커 모터의 회전속도 및 단위시간 마다 폴 모터의 회전에 의해 발생되는 홀 카운트(hole count)를 감지하는 단계;
    (b) 구간별 속도 보상 제어모듈에서 미리 설정된 홀 카운트와 감지된 홀 카운트를 단위시간 마다 비교하여, 상기 비교결과에 따라 스트라이커 모터의 가속, 감속, 정지를 포함하는 제어조건을 판단하는 단계;
    (c) 구간별 속도보상 제어모듈에서 상기 단위 시간 마다 스트라이커 모터의 가속, 감속, 정지조건 중 동일한 제어조건이 연속 발생된 횟수인 제어조건 누적횟수를 산출하는 단계; 및
    (d) 상기 산출된 제어조건 누적횟수가 기 설정된 횟수 이상인 경우, 상기 누적된 제어조건에 따라 상기 스트라이커 모터를 제어하는 단계; 를 포함하는 오토 트렁크 열림 제어 방법.
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