KR20040082325A - 차량 헤드램프용 광축 조정 장치 - Google Patents

차량 헤드램프용 광축 조정 장치 Download PDF

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미츠비시 후소 트럭 앤드 버스 코포레이션
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Abstract

차량 헤드램프용 광축 조정 장치는 차량 폭 방향에서 노면을 향해 전송된 적어도 두개의 초음파 신호를 수신하는 경사 센서를 포함하고, 각 초음파 신호 사이의 수신 시간차에 의거하여 노면에 대한 차량의 경사 상태를 계측한다. 경사 센서의 계측 결과를 근거로 차량의 경사각(Δα)이 계측되고; 경사각(Δα)을 근거로 액츄에이터가 기동되어 헤드램프의 경사각을 보정하며; 초음파 신호의 수신 상태를 근거로 경사 센서의 이상이 탐지되도록 프로세스가 수행된다. 따라서, 차량의 경사 상태는 매우 정확히 계측되며, 헤드램프의 광축을 적절히 조절할 수 있다.

Description

차량 헤드램프용 광축 조정 장치{LIGHT AXIS ADJUSTING APPARATUS FOR VEHICLE HEADLAMP}
발명의 배경
발명의 분야
본 발명은 차량이 경사도에 따라 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 프레임상에 마련된 화물칸 및 운전실(cab)를 갖는 트럭에 적용되는 것이 바람직하다.
종래의 기술
최근, 고광도 램프가 안전도의 관점에서 채용되고 있다. 고광도 램프는 매우 안전하지만, 다른 차량 운전자의 눈을 부시게 할 수 있다. 따라서, 접근하는 차량 운전자의 눈을 부시게 하지 않기 위해 차량의 경사도에 따라 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 기술이 연구되고 있다.
일본 특개평 제1998-166933호(이하 특허문헌1)는 차량의 경사도에 따라 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정 장치를 제안하고 있다.
특허문헌1에 기재된 차량용 헤드램프 광축 방향 자동 조정 장치는 차량의 전후방 바퀴에 배치된 높이 센서로부터의 신호를 근거로 차량의 세로 방향에서의 피치각을 계산하고; 접근하는 차량 운전자의 눈을 부시게 하지 않기 위해 헤드램프의 광축 방향의 조정에 응하여 변하는 가속도 및 차속에 의거하여 설정된 주행 상태 제어 모드에서 피치각의 필터링을 행한다.
특허문헌1의 상기 장치에서, 전방 및 후방 차량 높이의 변화량을 산출하기위한 한쌍의 높이 센서(전방 및 후방)가 차량의 경사도를 측정하기 위해 사용된다. 상기 종래 장치가 프레임상에 마련된 화물칸 및 캡을 갖는 트럭등에 적용될 때, 전방 또는 후방축 및 프레임 사이의 변위량이 측정되고, 전방 및 후방 변위차에 의해 캡의 경사도가 결정된다. 상기 변위에 의거하여, 헤드램프의 광축이 조정된다.
그러나, 프레임상에 마련된 화물칸을 구비하는 트럭에서, 프레임은 화물의 적재로 인해 편향되어 있으므로, 경사도를 정확히 측정하는 것이 어려워진다. 즉, 화물의 위치에 의해, 프레임이 편향되고 프레임의 전단 위치(캡측)가 위쪽으로 기울어져 있더라도, 전후방축과 프레임 사이의 수직 스트로크(stroke)가 거의 동일하게 될 수 있다. 이러한 경우, 헤드램프의 광축이 아래로 향하도록 조정되어야 한다. 그러나, 기울어지지 않은 상태로 판정될 수도 있고, 헤드램프의 광축을 조정하는 것이 불가능할 수도 있다.
높이 센서 대신 차량의 전후방에 초음파 센서가 장착되고 전후방 초음파 센서 사이의 출력차에 의해 차량의 경사도가 결정되는 다양한 광축 조정 장치도 제안되고 있다. 그러나, 초음파 센서가 외부로 노출되도록 장착 차량의 저부에 장착된다. 따라서, 먼지 또는 진흙과 같은 얼룩이 초음파 센서의 신호 전송부 또는 신호 수신부에 부착되기 쉽다. 이러한 얼룩은 차량의 높이를 정확히 측정하는 것을 어렵게 한다.
본 발명은 상기와 같은 환경에서 수행되며, 본 발명의 목적은 차량의 경사도를 항상 정확히 측정하고 헤드램프의 광축을 적절히 조정할 수 있는 헤드램프용 광축 조정 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 제 1의 양상에 따른 차량 헤드램프용 광축 조정 장치는, 차량 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정기; 차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측기; 적어도 하나의 초음파 송신기 및 송신기로부터 초음파 신호를 수신하기 위해 적어도 두개의 수신기를 포함하고, 각 수신기 사이의 수신 시간차에 의거하여 노면 상태에 대한 차량의 경사도를 계측하는 경사 상태 계측기; 초음파 신호의 수신 상태를 근거로 경사도 탐자기의 이상을 탐지하는 이상 탐지기; 및 이상 탐지기 및 경사 상태 계측기의 계측 결과를 근거로 광축 조정기를 제어하기 위한 제어 장치를 포함한다.
상기 양상에 따르면, 차량의 경사도는 적어도 두개의 수신된 초음파 신호 사이의 수신 시간차에 의해 계측되고, 초음파 신호의 수신 상태에 의해 경사 상태 계측기의 이상이 탐지된다. 제어 장치는 경사 상태 계측기의 이상을 탐지하고 처리할 수 있고, 매우 정확하게 차량의 경사도를 계측하고, 헤드램프의 광축을 조정할 수도 있다.
본 발명의 제 2의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 수신된 초음파 신호의 강도가 미리 설정된 소정의 신호보다 높지 않을 때 이상 탐지기는 경사 상태 계측기의 이상을 판정할 수 있다.
상기 양상에 따르면, 초음파 신호가 어떤 이유에 의해 정상적으로 수신되지 못한다면, 초음파 신호의 강도가 저하되게 된다. 이상 탐지의 요인으로 상기 저하를 사용함으로써, 경사 상태 계측기의 이상이 신뢰성있게 발견될 수 있다.
본 발명의 제 3의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 경사 상태 계측기는 송신기와 수신기로 이루어진 두개의 초음파 센서로 구성되고, 초음파 센서중 하나의 초음파 신호의 송수신 시간차와 다른 초음파 센서의 초음파 신호의 송수신 시간차 사이의 편차가 미리 설정된 소정값보다 작지 않을 때 이상 탐지기는 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 수 있다.
상기 양상에 따르면, 초음파 신호가 어떠한 이유에 의해 정상적으로 수신될 수 없다면, 각 초음파 신호의 송수신 시간차 사이의 편차가 비교적 커지게 된다. 상기 현상을 이상 탐지의 요인으로 사용함으로써, 경사 상태 계측기의 이상이 신뢰적으로 발견될 수 있다.
본 발명의 제 4의 양상인 차량 헤드램프용 광축 계측 장치에 따르면, 차량의 경사도의 변화율 또는 변화량이 미리 설정된 소정값보다 작지 않을 때, 이상 탐지기는 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 수 있다.
상기 양상에 따르면, 초음파 신호중 하나가 어떠한 이유로 정상적으로 수신되지 못하면, 수신 시간차이로부터 발견된 경사도의 변화율 또는 변화량이 비교적 커지게 된다. 상기 현상을 이상 탐지의 요인으로 사용함으로써, 경사 상태 계측기의 이상이 신뢰적으로 탐지될 수 있다.
본 발명의 제 5의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 경사 상태 계측기의 이상을 표시하는 표시 장치가 차량의 차실 안에 구비될 수 있고, 이상 탐지기가 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 때, 제어 장치가 표시 장치를 작동시킬 수 있다.
상기 양상에 따르면, 경사 상태 계측기에서 이상이 발생한다면, 경사 상태 계측기의 이상 점유를 알리기 위해 표시 장치가 기동되어, 초기 단계에서 이상에 대한 조치를 취할 수 있게 된다.
본 발명의 제 6의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 세정 장치가
경사 상태 계측기의 신호 수신부를 세정하기 위해 마련되고, 이상 탐지기가 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 때 제어 장치가 세정 장치를 작동시킬 수 있다.
경사 상태 계측기에서 이상이 발생할 때, 신호 수신부가 종종 더러워져 있다. 신호 수신부의 얼룩을 제거하기 위해 세정 장치를 기동함으로써, 이상이 신뢰적으로 해소될 수 있다.
본 발명의 제 6의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 차량은 캡과 캡이 배치된 곳의 프레임을 구비하는 트럭일 수 있다. 경사 상태 계측기는 프레임의 차량 전방부 또는 캡에 배치될 수 있다.
본 발명의 제 8의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치는, 차량의 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정기; 차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측기; 두개의 초음파 송신기와 송신기로부터 초음파 신호를 수신하기 위한 두개의 수신기를 포함하고, 각 수신기 사이의 수신 시간차를 근거로 노면에 대한 차량의 경사도를 계측하는 경사 상태 계측기; 경사 상태 계측기와 이상 탐지기의 탐지 결과를 근거로 광축 조정기를 제어하기 위한 제어기; 초음파 신호의 수신 상태를 근거로 경사 상태 계측기의 이상을 탐지하기 위한 이상 탐지기; 경사 상태 계측기의 이상을 나타내기 위해 차량의 차실 내에 배치된 표시 장치; 및 이상 탐지기의 탐지 결과와 경사 상태 계측기의 계측 결과를 근거로 광축 조정기를 제어하고, 이상 탐지기가 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 때 표시 장치를 작동시키기 위한 제어 장치를 포함한다.
본 발명의 제 9의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 수신된 초음파 신호의 강도가 미리 설정된 소정값보다 높지 않으면 이상 탐지기는 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 수 있다.
본 발명의 제 10의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 하나의 수신기와 송신기 조합에서 초음파 신호의 송수신 시간차와 다른 수신기와 송신기 조합에서 초음파 신호의 손수신 시간차 사이의 편차가 미리 설정된 소정값보다 작지 않으면, 이상 탐지기는 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 수 있다.
본 발명의 제 11의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 차량의 경사도의 변화량 또는 변화율이 미리 설정된 소정값보다 작지 않으면, 이상 탐지기는 경사 상태 계측기의 이상을 탐지할 수 있다.
본 발명의 제 12의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면, 차량은 캡과 캡이 배치된 곳의 프레임을 구비하는 트럭일 수 있다. 경사 상태 계측기는 프레임의 차량 전방부 또는 캡에 배치될 수 있다.
본 발명의 제 13의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치는, 차량의 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정 수단; 차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측 수단; 적어도 하나의 초음파 송신기와 송신기로부터 초음파 신호를수신하기 위한 적어도 두개의 수신기를 포함하고, 각 수신기 사이의 수신 시간차를 근거로 노면에 대한 차량의 경사도를 계측하는 경사도 계측 수단; 초음파 신호의 수신 상태를 근거로 경사도 계측 수단의 이상을 탐지하기 위한 이상 탐지 수단; 및 경사도 계측 수단의 계측 결과와 이상 탐지 수단의 탐지 결과를 근거로 광축 조정 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다.
본 발명의 제 14의 양상인 차량 헤드램프용 광축 조정 장치는, 차량 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정 수단; 차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측 수단; 두개의 초음파 송신기와 송신기로부터 초음파 신호를 수신하기 위한 두개의 수신기를 포함하고, 각 수신기 사이의 수신 시간차를 근거로 노면에 대한 차량의 경사도를 계측하는 경사도 계측 수단; 경사도 계측 수단과 이상 탐지 수단의 탐지 결과를 근거로 광축 조정 수단을 제어하기 위한 제어 수단; 및 초음파 신호의 수신 상태를 근거로 경사도 계측 수단의 이상을 탐지하기 위한 이상 탐지 수단; 경사도 계측 수단의 이상을 표시하기 위해 차실 내에 배치된 표시 수단; 및 경사도 계측 수단 및 이상 탐지 수단의 탐지 결과를 근거로 광축 조정 수단을 제어하고, 이상 탐지 수단이 경사도 계측 수단의 이상을 탐지할 때 표시 수단을 작동시키기 위한 제어 수단을 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 헤드램프용 광축 조정 장치가 장치된 트럭의 개략도.
도 2는 트럭의 프레임을 도시하는 평면도.
도 3은 초음파 센서의 장착 상태를 도시하는 프레임의 전방부 개략도.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선에 의해 취해지는 단면도.
도 5는 도 4의 V-V선에 의해 취해지는 단면도.
도 6은 초음파 센서의 장착 상태를 도시하는 개략도.
도 7의 A 및 B는 차량의 경사도를 측정하기 위한 방법을 나타내는 설명도.
도 8은 초음파 센서의 송수신 파형을 도시하는 그래프.
도 9는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치내에 장착된 헤드램프부의 수평 단면도.
도 10은 도 9의 X-X선에 의해 취해진 단면도.
도 11은 본 발명의 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 대한 제어 블록 차트.
도 12는 본 발명의 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 의한 초기화를 위한 흐름도.
도 13은 본 발명의 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 의한 조정 및 제어를 위한 흐름도.
도 14는 본 발명의 이상 탐지를 위한 초음파 센서의 수신 파형을 도시하는 그래프.
도 15는 경사 센서의 이상을 탐지하기 위해 설계된, 각 초음파 센서 사이의 송수신 시간차 사이의 편차를 도시하는 그래프.
도 16은 경사 센서의 이상을 탐지하기 위해 설계된, 각 초음파 센서 사이의 수신 시간차의 변화량을 도시하는 그래프.
도 17은 차량의 주행 및 정지중에 경사각 데이터의 변화를 도시하는 그래프.
도 18은 경사각 데이터의 평균값 및 센서 값의 변화를 도시하는 그래프.
♠도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명♠
1 : 측면 프레임
2 : 교차 부재
6 : 경사 센서
9 및 10 : 초음파 센서
9a 및 10a : 송신기
9b 및 10b : 수신기
11 : 케이스
12 : U자형 브래킷
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 이하에 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에서, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 복수의 교차 부재(2)가 한 쌍(예를 들어 좌우 한 쌍)의 측면 프레임(1)에 수직으로조립되고, 캡(3) 및 화물칸(4)이 측면 프레임(1) 및 교차 부재(2)로 구성된 프레임 상에 적재된다. 좌우 헤드램프(5)는 차량의 전단부에서 교차 부 재(2)의 양측에 장착되고, 경사 상태 계측기로서 경사 센서(6)가 교차 부재(2)의 중앙 부근에 배치된다. 경사 센서(6)로부터의 계측 신호는 제어 장치인 ECU(7)로 입력되고, ECU(7)는 경사 센서(6)로부터의 계측 정보를 근거로 노면 상태에 대해 차량의 전방부의 경사도를 계측한다.
좌우측 헤드램프(5)는 캡(3)에 구비된다. 경사 센서(6)는 전방축(8)의 상부측 레일에 마련될 수 있고, 또는, 전방축(8) 앞으로 구비된다면, 교차 부재(2) 이외(예를 들어 캡(3))의 차량의 단부에 구비될 수 있다.
이하에 경사 센서를 더욱 상세히 기술한다. 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이, 경사 센서(6)는 차량 폭 방향으로 송수신 신호를 위한 두개의 초음파 센서(9 및 10)를 포함하고, 신호 송신부로서 두개의 송신기(9a 및 10a)와 신호 수신부로서 두개의 수신기(9b 및 10b)를 포함한다. 송신기(9a 및 10a)는 차량의 우측에 배치되고, 수신기(9b 및 10b)는 차량의 좌측에 배치된다. 각 초음파 센서(9 및 10)의 송수신파의 방향은 차량의 세로 방향에 거의 수직이다. 송신기(9a 및 10a)와 수신기(9b 및 10b)의 장착 위치는 측면으로 대향되게 배치될 수 있다.
초음파 센서(9 및 10)는 그 저부에서 송수신면이 노출되도록 박스형 케이스(11)에 하우징된다. 케이스(11)는 U-형상 브래킷(12)을 거쳐 교차 부재(2)의 중간부에 장착되며, 경사 센서(6)는 노면(R)과 대향 위치로 차량의 전방부에 장착된다. 이러한 배치로 인해, 경사 센서(6)에 대한 장착 공간이 차량의 세로 방향에서 감축될 수 있다. 초음파 센서(9 및 10)을 케이스(11)에 하우징함으로써, 더욱, 경사 센서(6)가 소형화될 수 있고, 교차 부재(2)상에 쉽게 장착될 수 있다.
송신기(9a 및 10a) 및 수신기(9b 및 10b)가 분리 부재가 되도록 두개의 초음파 센서(9 및 10)가 전후방에 배치된다. 그러나, 이러한 특징이 제한적인 것이 아니며, 세 개의 초음파 센서가 마련될 수도 있다. 또한, 송수신기가 일체로 조립될 수도 있고, 두개의 송신기-수신기 조합이 전후방에 마련될 수도 있다. 또는, 차량의 폭 또는 세로 방향에서 지그재그가 되도록 두개의 수신기가 하나의 송신기에 대해 마련될 수도 있다. 장착용 공간이 넓다면, 송신기와 수신기는 차량의 길이 방향을 따라 일열로 배치될 수도 있다. 또한, 초음파 센서 대신 레이저 센서가 경사 센서(6)로서 적용될 수도 있다.
경사 센서(6)는 두개의 초음파 센서(9 및 10) 사이의 수신 시간차를 근거로 노면(R)에 대해 차량의 경사도를 측정한다. 송신기(9a 및 10a)로부터의 초음파는 노면(R)에 의해 반사되고 수신기(9b 및 10b)에 의해 수신된다. 수신기(9b 및 10b)의 수신 시간차에 의해, 노면(R)에 대한 차량의 경사도가 측정된다. 즉, 송신기(9a 및 10a)로부터의 신호와 수신기(9b 및 10b)의 신호가 ECU(7)로 입력되고, 수신기(9b 및 10b)가 초음파를 수신할 때의 시간차를 근거로 노면에 대한 전방 교차 부재(2)의 경사도(차량 전방부의 경사도)가 ECU(7)에 의해 측정된다. 경사 센서(6)는 수신 시간차를 근거로 노면(R)에 대해 차량의 경사도를 측정하도록 설계된다. 그러나, 노면(R)에 대한 차량의 경사도는 수신된 위상차에 의해서도 계측/측정될 수 있다.
경사 센서(6)에 의한 차량의 경사도 계측/측정 방법이 도 6 내지 8을 참조하여 상세히 설명된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 초음파 센서(9 및 10)에서 전후방 송신기(9a 및 10a)는 물결형상 초음파 파형을 수신하고, 전후방 수신기(9b 및 10b)는 송신기(9a 및 10a)에 의해 송신된 물결 형상 초음파 파형을 소정의 지연후에 수신한다. 따라서, 송수신 시간차(ΔTf 및 ΔTr)가 발생하고, 송수신 시간차(ΔTf 및 ΔTr)를 근거로 하여 수신 시간차(ΔT)가 산출된다. 산출 결과로부터, 차량의 경사각(Δα)이 구해진다.
즉, 도 6 및 도 7의 A에 도시된 바와 같이, 차량의 전방부(전방 교차 부재(2))가 노면에 대해 기울어지지 않으면, 전후방의 계측된 높이(Hf 및 Hr)는 동일하다. 따라서, 전방 송신기(9a)로부터 전방 수신기(9b)로 전송된 초음파의 경로(La)는 후방 송신기(10a)로부터 후방 수신기(10b)로 송신된 초음파의 경로(Lb)와 동일하다(즉, ΔTf=ΔTr). 그 결과, 전후방 수신기(9b 및 10b) 사이의 수신 시간차(ΔT=(ΔTf-ΔTr)/2)는 제로이다.
한편, 도 6 및 도 7의 B에 도시된 바와 같이, 화물이 화물칸(4)에 적재된다면, 차량의 후방부가 내려앉고 차량의 전방부가 노면(R)에 대해 후방으로 기울어지게 된다. 이러한 경우에, 계측된 전후방의 높이(Hf 및 Hr)가 상이하다. 따라서, 전방 송신기(9a)로부터 전방 수신기(9b)로 전송된 초음파의 경로(La)가 후방 송신기(10a)로부터 후방 수신기(10b)로 전송된 초음파의 경로(Lb)보다 길게 된다(즉, ΔTf>ΔTr). 그 결과, 전후방 수신기(9b 및 10b) 사이에 수신시간차(ΔT)가 발생한다.
상기와 같이, 차량의 전방부가 후방으로 기울어지면, 거리(L)만큼 떨어진 송신기(9a 및 10a) 사이의 높이 방향으로 거리차(ΔS)가 발생한다. 수신시간차(ΔT), 주위 온도 및 음속(sound velocity)을 고려하여 상기 거리차(ΔS)를 아래의 식(1)으로 구할 수 있다. 상기 식에서, K는 주위 온도 및 음속을 나타낸다. 수신기(9b 및 10b) 사이의 세로 거리(L) 및 거리차(ΔS)를 고려하여 경사각(Δα)을 아래의 식(2)으로 구할 수 있다.
ΔS = (Hf-Hr) = ΔT×K ....(1)
Δα = tan-1(ΔS/L) ....(2)
따라서, ECU(7)는 수신기(9b 및 10b) 사이의 수신 시간차(ΔT)를 근거로 거리차(ΔS)를 구하고, 상기 식(2)으로부터 경사각(Δα)를 산출함으로써 차량의 경사도를 측정할 수 있다.
도 7의 B에 도시된 것과 반대로, 화물칸(4)에 화물이 적재되면, 차량의 전방부가 내려앉고, 차량의 전방부가 노면(R)에 대해 앞으로(아래로) 기울어지게 된다. 이러한 경우에, 경로(Lb)가 경로(La)보다 길다. 그 결과, 전후방 수신기(9b 및 10b) 사이에서 수신시간차(ΔT)가 발생한다. 상기와 동일한 방법으로, 상기 식(2)으로부터 경사각(Δα)이 산출되고, 차량의 경사도가 측정될 수 있다.
헤드램프(5) 및 광축 조정 장치를 도 9 및 10을 참조하여 이하에 설명한다.
도 9 및 10에 도시된 바와 같이, 헤드램프(5)는 하이빔 램프(15)와 로우빔 램프(16)로 구성되고, 로우빔 램프(16)는 예를 들어, 고광도 램프(예를 들어, 방전헤드램프)이다. 로우빔 램프(16)는 반사 홀더(17)에 장착된 고광도 벌브(18)를 포함하고, 콘덴서 렌즈(19)를 갖는다. 하이빔 램프(15)는 예를 들어, 할로겐 벌브(20)를 갖는다. 고광도 벌브(18)는 반사 홀더(17)와 함께 광축 조정 기구인 엑츄에이터(21)에 의해 기울어지고, 수직으로 조정된 광축을 갖는다. 액츄에이터(21)는 경사 센서(6)로부터의 정보를 근거로 하여 ECU(7)에 의해 발행된 명령에 의해 구동된다. 그 결과, 고광도 벌브(18)의 광축이 조정된다.
로우빔 램프(16)는 수동으로 반사 홀드(17)를 조정하는 수동 나사(22)를 구비하여, 고광도 벌브(18)의 광축을 조정한다. 수동 나사(22)는 경사 센서(6)의 초기값에 대해 고광도 벌브(18)의 광축의 위치를 설정하기 위해 사용된다.
로우빔 램프(16)와 동일한 방법으로 액츄에이터(21)에 의해 수직으로 하이빔 램프(15)를 조정할 수 있다. 상기 헤드램프는 서로 일체화된 벌브와 반사 홀더로 이루어진 구조에도 적용가능하다. 반사 홀더 및 벌브가 일체화되면, 벌브의 광축은 액츄에이터에 의해 반사 홀더를 기울어지게 함으로써 조정될 수 있다.
상기와 같은 본 실시예에 따른 차량 헤드램프용 광축 조정 장치를 사용하면, 도 11에 도시된 바와 같이, ECU(7)는 차속 센서(23)로부터 정보를 수신하고, 경사 센서(6)(송신기(9a 및 10a), 수신기(9b 및 10b))로부터 계측 신호를 수신한다. ECU(7)는 차속 센서(23)에 의해 계측된 차속에 근거하여 차량의 정지 또는 주행 상태를 결정하고, 송신기(9a 및 10a) 및 수신기(9b 및 10b)로부터의 계측 결과에 근거하여 경사각(Δα)을 산출한다. 반사 홀더(17)를 기울이기 위해 구동 명령이 액츄에이터(좌우 헤드램프(5)용 액츄에이터)로 발행되고, 고발광 벌브(18)의 광축이차량의 경사도 및 상태를 근거로 소정의 상태로 조정된다.
ECU(7)는 경사각(Δα)의 결과를 사용하는 기능을 구비하고, 차량이 비어있고 평지 상태일 때를 초기값으로 나타내고, 분리가능한 고장 진단 도구(24)를 통해 초기값을 저장하기 위한 명령을 발행한다. 차량이 비어있고 평지 상태일 때의 경사각(Δα)의 결과가 초기값으로서 취해지고, 이러한 조건에서, 고광도 벌브(18)의 광축은 수동 나사(22)에 의해 소정 상태로 조정된다. 저장된 초기값을 근거로, 경사 센서(6)에 의해 공급된 정보로부터 산출된 경사각(Δα)에 따라 액츄에이터(21)가 구동되어 경사 상태에 따라 고광도 벌브(18)의 광축을 조정한다.
상기 특징에 따르면, 경사 센서(6)의 계측 상태에 변동이 있더라도, 매우 정확하게 경사 상태를 항상 측정할 수 있고 고발광 벌브(18)의 광축을 조정할 수 있다. 또한, 고장 진단 도구(24)에 의해 초기값을 저장하도록 명령이 발행된다. 따라서, 현 장치를 사용하여 초기화가 손쉽게 수행될 수 있다.
즉, 공장에서 차량 출하시, 도 12에 도시된 바와 같이, 스텝(S1)에서 초기값의 설정이 완료되었는지 여부를 판정한다. 초기값 설정이 완료되지 않았다고 판정되면, 스텝(S2)에서 노면이 편평한지 여부를 판정한다. 스텝(S2)에서 노면이 편평하다고 판정되면, 스텝(S3)에서 송신기(9a 및 10a)와 수신기(9b 및 10b)로부터의 계측 정보를 근거하여 경사각(Δα)이 산출된다. 스텝(S5)에서, 고장 진단 도구에서 초기값으로서 산출된 경사각(Δα)을 저장하기 위한 명령이 발행된다. 그 결과, 초기값이 ECU(7)에 저장된다. 스텝(S2)에서 노면이 편평하지 않다고 판정되면, 스텝(S4)에서 편평한 노면상에 차량을 세팅하고, 스텝(S3)으로 진행한다. 스텝(S1)에서 초기값 설정이 완료되면, 모든 단계가 종료된다.
초기값은 고장 진단 도구(24)에 의해서만이 아니라 차량 몸체에 마련된 초기값 스위치 또는 하니스 커넥터(harness connector)의 삽출에 의해 저장될 수도 있다.
편평한 노면상의 송신기(9a 및 10a)와 수신기(9b 및 10b)로부터의 검출 정보로부터 산출된 경사각(Δα)이 초기값으로서 설정된 후, 고발광 벌브(18)가 수동 나사(22)에 의해 반사 홀더(17)와 함께 기울어져 고광도 벌브(18)의 광축을 편평한 노면 상의 광축의 상태로 조정한다. 이렇게 함으로써, 평지에서 산출된 경사각(Δα)을 근거로 경사 센서(6)로부터의 계측 정보에 따라 제어하는 것이 가능하게 된다(오토레벨링).
차량이 공장에서 출하된 후, 오토레벨링이 시작된다. 이 때, 정지한 차량의 경사도와 주행중 차량의 상태(예를 들어 40㎞/h 이상)가 계측된다. ECU(7)가 경사 센서(6)로부터의 정보를 근거로 액츄에이터(21)를 구동하여, 고광도 벌브(18)의 광축을 조정한다.
본 실시예에 따르면, 노면이 불규칙할 때 또는 차량이 장애물이나 돌출부위를 지나갈 때, 경사 상태에서의 데이터는 이러한 상황에 반응하게 되고, 정확한 계측가 불가능하게 된다. 따라서, 경사도 데이터의 고주파 성분(예를 들어, 0.1㎐ 이상 주파수 성분)이 필터링에 의해 제거된다. 경사 상태에서 많은 데이터가 수집되고 각 주파수 성분이 편차에 대해 조사되면, 고주파 성분인 데이터(예를 들어, 0.1㎐ 이상의 주파수 성분인 데이터)는 매우 급격히 증가되는 편차를 갖는다는 것이입증된다. 따라서, 고주파 성분인 데이터가 제거된다. 이러한 방법은 경사 상태가 비교적 작은 편차를 갖는 데이터, 즉, 노면이 불규칙하거나 차량이 장애물 위를 지나갈 때의 상황을 배제한 데이터에 의해 결정되도록 한다.
차량이 정지 상태에 있으면, 노면의 상태에 따라 경사 상태에서의 데이터를 갱신하기 위한 방법이 선택될 수 있다. 차량이 정지할 때, 계측된 데이터의 표준 편차에 의거하여 노면 상태가 파악된다. 노면 상태가 좋다면, 데이터의 평균값이 경사 상태에서의 갱신 데이터로서 사용된다. 노면 상태가 나쁘다면, 화물이 적재되었는지 여부가 판단된다. 화물이 적재되거나 적재되지 않았을 때, 화물이 적재 또는 적재되지 않음으로 인한 데이터의 변화량이 산출되고, 이 변화량이 경사 상태에서의 현 데이터에서 감산되거나 가산되어 데이터를 갱신한다.
즉, 차량이 정지한 동안, 경사 센서(6)에 의해 노면에 돌출부나 장애물 같은 것이 계측된다면, 경사 상태에서의 적절한 데이터가 얻어질 수 없다. 따라서, 경사 상태에서의 소정수의 데이터가 수집되고 표준 편차가 산출된다. 표준 편차가 정지 상태의 소정값보다 크지 않다면, 노면 상태가 좋다고 판단한다. 이러한 판단에 의해, 경사 상태에서의 데이터는, 표준 편차가 정지 상태의 소정값보다 크지 않은 데이터의 평균값을 사용하여 갱신된다. 표준 편차가 정지 상태의 소정값보다 크다면, 노면 상태가 나쁘다고 판단한다. 이러한 판단에 의해, 경사 상태에서의 데이터가 수집되고, 이동 편균법에 의해 처리된다. 이러한 프로세싱에 의해 구해진 평균값이 소정범위내로 수렴되면, 수렴 평균값(convergent average)이 메모리에 저장된다. 수렴 평균값의 최대값과 최소값의 차이가 경사 상태에서의 데이터의 변화량으로서설정된다. 이러한 변화량이 미리 설정된 변화량보다 작지 않으면, 이 변화량이 현 경사각 데이터로 가산 또는 감산되어 데이터를 갱신한다. 차량이 정지한 동안, 수집된 데이터는 탑승자의 출입 또는 엔진 진동으로 인해 좁은 범위내에서 변하는 것이 확인된다. 한편, 화물이 적재되거나 적재되지 않았을 때, 수집된 데이터는 매우 넓은 범위 내에서 변하는 것이 확인된다.
경사 센서(6)는 교차 부재(2) 아래에 외부로 노출되어 배치된다. 따라서, 먼지나 진흙같은 얼룩이 초음파 센서(9 및 10)에서 송신기(9a 및 10a)로 구성된 신호 송신부와 수신기(9b 및 10b)로 구성된 신호 수신부에 묻게되어, 경사 상태를 정확하게 계측하는 것이 불가능하게 된다. 따라서, 본 발명에서는, 경사각 센서(6)(이상 탐지기)에 의해 수신된 초음파 신호의 수신 상태에 의해 경사 센서(6)의 이상이 탐지된다. 일단 경사각 센서(6)의 이상이 탐지되면, 이러한 정보가 탑승자에게 전달되고 얼룩이 세정된다.
이러한 경우, 경사각 센서(6)의 이상이 3단계에서 탐지된다. 즉, 초음파 센서(9 및 10)에 의해 수신된 초음파 신호의 강도가 미리 설정된 소정 범위 내라면, 이상이 판정된다. 또한, 전방 초음파 센서(9)의 초음파 신호의 송수신 시간차(ΔTf)와 후방 초음파 센서(10)의 초음파 신호의 송수신 시간차(ΔTr) 사이의 편차가 미리 설정된 소정값보다 작지 않으면, 이상이 판정된다. 또한, 초음파 센서(9 및 10)의 초음파 신호 사이의 수신 시간차(ΔT)를 근거로 산출된 차량의 경사 상태의 변화량(경사각(Δα))(또는 변화율)이 미리 설정된 소정값보다 작지 않으면, 이상이 판정된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 차실 내의 instrument panel은 표시장치로서 경고 램프(25)를 구비하고, 경사 센서(6)는 송신기(9a 및 10a)를 구성하는 신호 송신부와 수신기(9b 및 10b)를 구성하는 신호 수신부를 세정하기 위한 세정 장치로서 워셔(26)와 에어 제트(27)를 구비한다. ECU가 경사각 센서(6)의 수신 신로호부터 이상을 판정하면, ECU(7)는 경고 램프(25)를 점등시켜 탑승자에게 알리고, 얼룩을 제거하기 위해 워셔(26)를 기동하며, 건조를 위해 에어 제트(27)를 기동한다.
본 실시예에 따른 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 의한 차량 경사각 데이트를 갱신하기 위한 방법 및 이상 탐지법이 도 13 내지 18을 참조하여 상세히 설명된다.
도 13에 도시된 바와 같이, 오토 레벨링이 시작되면, 시동기 SW의 온오프 여부를 스텝(S11)에서 판정한다. 시동기 SW가 온이라고 판정되면, 스텝(S12)에서 경사각 센서(6)가 기동되어 경사각(Δα)을 산출한다. 스텝(S12)에서 경사각(Δα)의 산출 후, 경사각(Δα)에서의 데이터로부터 고주파 성분(예를 들어, 0.1㎐ 이상의 주파수 성분)을 제거하기 위해 스텝(S13)에서 필터링이 실행된다. 이런 필터링은 경사각(Δα)에서의 데이터로부터 노면이 불규칙하거나 차량이 장애물 위를 지나갈 때 얻어지는 데이터를 제거한다.
스텝(S14)에서, 경사각 센서(6)의 수신기(9b 및 10b)의 수신 신호가 측정된다. 그리고, 스텝(S15)에서, 경사각 센서(6)가 초음파 센서(9 및 10)에 의해 수신된 초음파 신호의 강도를 근거로 정상인지 여부가 판정된다. 구체적으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 초음파 센서(9 및 10)가 소정 강도 즉, 소정 진폭의 초음파를전송하고, 노면에서 반사된 초음파를 수신한다. 수신기(9b 및 10b)가 정상적으로 작동하면, 수신된 초음파 신호는 전송된 초음파와 거의 동일한 진폭을 갖는 초음파이다. 따라서, 스텝(S15)에서, 경사 센서(6)에 의해 수신된 초음파의 계측 신호의 파형의 진폭(강도)이 미리 설정된 소정값 이내이면, 이상이 판정된다. 이러한 경우에, 프로그램은 스텝(S16)으로 진행되어 경고 램프(25)를 점등시킨다.
한편, 스텝(S15)에서, 경사각 센서(6)에 의해 수신된 초음파의 계측 신호의 파형의 진폭(강조)이 소정값 이내가 아니면, 프로그램은 스텝(S17)로 진행된다. 스텝(S17)에서, 전후방 초음파 센서(9 및 10)에서 초음파의 송수신된 위상 시프트 파형이 측정된다. 스텝(S18)에서, 이들 파형 사이의 편차를 근거로 경사각 센서(6)가 정상인지 여부가 판정된다. 구체적으로, 도 15에 도시된 바와 같이, 전방 초음파 센서(9)의 초음파 신호의 송수신 시간차(ΔTf)와 후방 초음파 센서(10)의 초음파 신호의 송수신 시간차(ΔTr)가 구해진다. 수신기(9b 및 10b)가 정상적으로 기능하면, 파형간의 변화 즉, 편차가 작게된다. 따라서, 전방 초음파 센서(9)의 초음파 신호의 송수신 시간차(ΔTf)와 후방 초음파 센서(10)의 초음파 신호의 송수신 시간차(ΔTr) 사이의 편차(파형 변화)가 미리 설정된 소정값보다 작지 않으면, 스텝(S18)에서 이상이 판정된다. 이러한 경우, 상기와 동일한 방법으로, 프로그램은 스텝(S16)으로 진행되어 경고 램프(25)를 점등시킨다.
또한, 전후방 초음파 센서(9 및 10)의 초음파 신호의 송수신 시간차(ΔTf 및 ΔTr) 간의 편차가 스텝(S18)에서 소정값보다 작으면, 프로그램은 스텝(S19)으로 진행된다. 스텝(S19)에서, 경사 센서(6)의 수신 시간차(ΔT)로부터 계산된 차량의경사 상태, 예를 들어, 경사각(Δα)의 변화량이 산출된다. 스텝(S20)에서, 경사각 센서(6)가 정상인지 아닌지 여부가 경사각(Δα)의 변화량을 근거로 판정된다. 구체적으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 수신기(9b 및 10b)가 정상적으로 작동하면, 주행시 차체 진동, 또는, 정지시 탑승자의 출입 또는 엔진 진동으로 인해 차량의 경사각(Δα)이 약간 변한다. 따라서, 스텝(S20)에서, 차량의 경사각(Δα)의 변화량이 미리 설정된 소정값보다 작지 않으면, 이상이 판정된다. 이러한 경우, 상기와 동일한 방식으로, 프로그램이 스텝(S16)으로 진행되어 경고 램프(25)를 점등시킨다.
스텝(S15, S18 또는 S20)에서 경사 센서(6)의 이상이 판정되고, 스텝(S16)에서 경고 램프(25)가 점등되면, 스텝(S21)에서 워셔(26)가 동작하여 초음파 센서(9 및 10)의 수신기(9b 및 10b)로 구성된 신호 수신부와 송신기(9a 및 10a)로 구성된 신호 송신부에서 세정용액이 분사되고, 먼지 또는 진흙과 같은 얼룩이 제거된다. 그리고, 스텝(S22)에서 에어 제트(27)가 기동되어 공기를 분출하고, 초음파 센서(9 및 10)에 부착된 세정 용액을 제거하고, 센서를 건조시킨다. 그리고, 프로그램이 스텝(S23)으로 진행된다. 스텝(S20)에서 경사 센서(6)의 이상이 판정되지 않으면, 경사각 센서(6)에 대한 세정 작업이 완료되고, 프로그램은 스텝(S23)으로 진행된다.
스텝(S23)에서, 차속이 0㎞/h인지 여부가 판정된다. 차속이 0㎞/h이면, 차속이 0㎞/h인 동안의 소정 시간(예를 들어, 5초)의 경과가 판정된다. 스텝(S24)에서 소정 시간이 경과했다고 판정되면, 차량이 정지됐다고 판정한다. 이러한 경우, 차량이 정지한 동안의 경사각(Δα)의 데이터가 스텝(S25)에서 계측된다. 스텝(S24)에서 소정 시간이 경과하지 않았다고 판정되면, 차량이 잠시 정지했다고 판정한다. 이러한 경우, 프로그램은 스텝(S23)으로 진행되고 차량의 속도에 대한 판정이 반복된다.
스텝(S25)에서 경사각(Δα)의 데이터가 계측된 후, 스텝(S26)에서 소정수(예를 들어, 100개)의 경사각(Δα) 데이터가 수집되었는지 여부를 판정한다. 소정수의 데이터가 수집되었다고 판정되면, 수집된 데이터를 근거로 스텝(S27)에서 표준 편차가 산출된다. 스텝(S26)에서 소정수의 데이터가 수집되지 못했다고 판정되면, 프로그램은 스텝(S23)으로 진행된다.
스텝(s27)에서 표준 편차가 산출된 후, 표준 편차가 정지 소정값(분산각, 예를 들어, 0.3deg)이하인지 여부가 판정된다. 표준 편차가 정지 소정값 이하인지 여부가 판정되면, 노면 상태가 좋다는 이유로 프로그램은 스텝(S29)으로 진행한다. 스텝(S29)에서, 표준 편차가 정지 소정값보다 크지 않다고 판정하기 위한 데이터에 대한 평균값이 산출된다. 스텝(S30)에서, 평균값이 정상범위 내인지 여부가 판정된다. 평균값 데이터가 정상 범위 내라고 판정되면, 경사각(Δα)의 데이터가 스텝(S31)에서 갱신(고정)된다.
스텝(S28)에서 표준 편차가 정지 소정값보다 크다고 판정되면, 노면의 상태가 나쁘다고 판단하고, 프로그램을 스텝(S34)으로 진행시킨다. 스텝(S34)에서 경사각(Δα)의 데이터를 계측한 후, 이동 평균법에 의해 스텝(S35)에서 프로세싱이 수행되어 필요할때마다 평균값을 산출한다. 스텝(S36)에서, 산출된 평균값이 소정 범위 내로 수렴되는지를 판정한다. 평균값이 소정 범위 내로 수렴되면, 수렴된 평균값이 수렴 평균값으로서 메모리에 저장된다. 스텝(S37)에서, 수렴 평균값의 최대값과 최소값 사이의 변화량이 산출된다. 스텝(S36)에서 평균값이 소정범위 내로 수렴되지 않았다고 판정되면, 프로그램은 스텝(S34)으로 이동하여 프로세싱을 반복한다. 스텝(S37)에서 구해진 수렴 평균값이 단 하나이면, 스텝(S37)에서 산출된 변화량은 제로이다.
스텝(S37)에서의 변화량 산출후, 변화량이 미리 설정된 소정값(설정 변화량보다 큰지 동일한지가 스텝(S38)에서 판정된다. 변화량이 소정값보다 같거나 크다고 판정되면, 화물이 적재되거나 적재되지 않았다고 판정된다. 따라서, 프로그램이 스텝(S39)으로 진행된다. 여기에서, 스텝(S37)에서 산출된 변화량이 데이터를 갱신하기위한 변화량으로 성립된다. 스텝(S30)에서, 성립된 변화량이 정상 범위 내인지 여부가 판정된다. 변화량에서의 데이터가 정상 범위 내이면, 스텝(S31)에서 현 경사각(Δα) 데이터에 변화량이 가산(또는 감산)되어 경사각(Δα)의 데이터를 갱신(고정)한다.
상기 절차에서, 차량이 정지됐다고 판정된다. 그리고, 표준 편차가 소정수의 수집된 데이터로부터 산출된다. 표준 편차가 정지 소정값 이하이면, 노면 상태가 좋다고 판정된다. 이러한 경우, 경사각(Δα) 데이터의 평균값이 경사각(Δα)에 대한 갱신 데이터로서 사용된다. 따라서, 거의 변동이 없는 경사각(Δα) 데이터만이 사용될 수 있다. 소정수의 수집된 데이터로부터 산출된 표준 편차가 정지 소정값보다 크다면, 노면 상태가 나쁘다고 판정된다. 이러한 경우, 경사각(Δα) 데이터의 이동 평균 처리에 의해 얻어진 평균값으로부터 수렴된 평균값의 편차가 변화량으로서 사용된다. 변화량이 소정값 이하이면, 화물이 적재되었다 또는 화물이 내려졌다고 판정된다. 이에 기초로, 상기 변화량이 데이터를 갱신하기 위한 변화량으로서 취해진다. 따라서, 노면의 상태에 관계없이 경사각(Δα)의 데이터가 신속히 갱신된다.
차량이 정지한 노면 상태가 좋다면, 갱신을 위해 측정된 경사각(Δα)의 데이터의 평균값을 사용함으로써 프로세스가 빠르고 용이하게 수행된다. 한편, 노면 상태가 나쁘다면, 평균값의 변화량에 의해 화물의 적재(load) 또는 짐내림(unload)이 판정되고, 경사각(Δα)의 데이터가 신뢰성있게 갱신될 수 있다.
스텝(S23)에서 차속이 0㎞/h가 아니면, 프로그램은 스텝(S40)으로 진행되어 차속이 소정값 이상인지 여부를 판정한다. 소정값은 경사상태에서 데이터 변화가 많은 차속, 예를 들어, 40㎞/h 보다 낮은 값으로 설정된다. 스텝(S40)에서 차속이 소정값보다 낮지 않다고 판정하면, 스텝(S41)은 차량의 가속 및 감속이 소정값 이하인지 여부를 판정한다. 이때 소정값은 가속 또는 감속 상태로 간주되지 않는 값; 예를 들어, 2m/s2로 설정된다.
스텝(S40)에서 차속이 소정값 이하가 아니고 스텝(S41)에서 가속 또는 감속이 소정값 이상이 아니라고 판정되면, 차량의 주행 상태에서의 경사각(Δα) 데이터가 스텝(S42)에서 얻어진다. 스텝(S40)에서 차속이 소정값을 초과하지 않고 스텝(S41)에서 차량의 가속 또는 감속이 소정값을 초과하면, 프로그램은 스텝(S23)으로 진행된다.
스텝(S42)에서 경사각(Δα) 데이터가 계측된 후, 스텝(S43)에서 소정수의 경사각(Δα) 데이터가 수집되었는지 여부가 판정된다. 소정수의 데이터가 수집되었다면, 수집된 데이터에 의거하여 표준 편차가 스텝(S44)에서 산출된다. 스텝(S43)에서 소정수의 데이터가 수집되지 않았다면, 프로그램은 스텝(S23)으로 진행된다.
스텝(S44)에서 표준 편차가 산출된 후, 스텝(S45)에서 표준 편차가 주행 소정값(분산각: 예를 들어 0.3deg) 이하인지 여부가 판정된다. 표준 편차가 주행 소정값 이상이 아니라고 판정되면, 프로그램은 스텝(S46)으로 진행된다. 스텝(S46)에서, 표준 편차가 주행 소정값보다 크지 않다고 판정하기 위한 데이터에 대한 평균값이 산출된다. 스텝(S30)에서, 평균값 데이터가 정상 범위내인지 여부가 판정된다. 평균값 데이터가 정상 범위 내이면, 경사각(Δα) 데이터가 스텝(S31)에서 갱신(고정)된다.
상기 절차에서, 차량이 주행 상태인지 판정되고, 차량이 주행 상태일 때만, 경사각(Δα) 데이터가 갱신된다. 따라서, 저속 또는 갑작스런 가속 또는 감속상태의 차량에서의 데이터가 배제되고, 변동이 거의 없는 주행 상태에서의 경사각(Δα) 데이터가 채택될 수 있다.
차량이 정지 또는 주행 상태에서 경사각(Δα) 데이터가 스텝(S31)에서 갱신되면, 프로그램은 스텝(S32)으로 진행된다. 램프 SW가 스텝(S32)에서 온이라고 판정되면, 액츄에이터(21)가 스텝(S33)에서 기동되어 고발광 벌브(18)의 광축을 경사각(Δα)으로 조정한다.
상술한 차량 정지 상태에서 경사각(Δα) 데이터 프로세싱법을 이하게 구체적으로 설명한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 차량이 주행 상태에서 정지 상태로 변하면, 경사 센서(6)에 의해 계측 대상이 된 노면의 상태에 관계없이, 경사 센서(6)는 소정 범위 내에서 상하로 변하는 센서값을 출력한다. 상기는, 차량이 정지했을 때, 노면의 상태에 따른 차체의 변위는 없지만, 탑승자의 출입 및 엔진 진동 등으로 인해 차체의 변위가 발생하기 때문이다. 이러한 경우, ECU(7)가 경사각(Δα)의 데이터를 취하고, 이동 평균법에 의해 데이터를 처리하고, 수렴 평균값으로서 소정 범위 내에 수렴된 평균값을 저장한다. 즉, 도 18에 도시된 바와 같이, 경사 센서(6)에 의해 출력된 센서값의 상하 피크값이 연속적으로 취해지고 이동 평균 처리를 받게 된다. 산출된 평균값이 일정 레벨로 수렴되면, 이때의 평균값이 수렴 평균값으로서 취해지고, 이렇게 얻어진 수렴 평균값이 기입된다.
상기 절차가 반복적으로 수행되어 다수의 수렴 평균값이 기입된다. 이러한 수렴 평균값에 의거하여, 최대 최소값 사이의 편차, 즉, 변화량이 산출된다. 차량이 정지되었을 때도, 적재 조건(또는 짐내림 조건)이 지속된다면, 상기 이유로 인해 센서값의 상하 병동 범위가 작아지게 된다. 짐내림(또는 적재)가 수행되면, 센서값의 변동 범위가 넓어지고, 수렴 평균값도 다양하게 된다. 따라서, 수렴 평균값으로부터의 최대/최소값 사이의 변화량이 현재의 소정값보다 작지 않으면, 짐내림(또는 적재)되었다고 판정한다. 확정값으로서 상기 변화량을 사용하여, 경사각(Δα)의 현 데이터가 갱신된다. 따라서, 짐내림가 수행되어 차량이 비어있는 상태가되면, 경사각(Δα)의 최신 데이터에 의거하여 고광도 벌브(18)의 광축이 적절히 신속하게 조절된다.
본 실시예에 따른 차량 헤드램프용 광축 조절 장치를 사용하면, 상술한 바와 같이, 노면을 향해 차량폭 방향으로 전송된 적어도 두개의 초음파 신호를 수신하는 경사각 센서(6)가 제공된다. 경사 센서(6)의 계측 결과를 근거로 차량의 경사각(Δα)이 계측되고; 경사각(Δα)에 의거하여 액츄에이터(21)가 구동되고 헤드램프(5)의 경사각을 보정하며; 초음파 신호의 수신 상태를 근거로 경사각 센서(6)의 이상이 탐지되도록 프로세싱이 수행된다.
따라서, 경사각 센서(6)의 이상이 초기에 신뢰적으로 탐지될 수 있고, 경사각 센서(6)에 의해 계측된 경사각(Δα)을 사용하여 헤드램프(5)의 광축을 매우 정확히 조정할 수 있다.
경사각 센서(6)의 이상이 탐지되면, 경고 램프(25)가 점등되어 이를 알린다. 또한, 워셔(26)가 초음파 센서(9 및 10)의 송수신부에 묻은 먼지나 진흙과 같은 얼룩을 제거한다. 또한, 에어 제트(27)가 기동되어 남아있는 세정 용액을 제거하고 건조시킨다.
따라서, 경사각 센서(6)의 이상이 발생하는 가장 큰 요인인 송수신부의 얼룩이 초기 단계에서 제거되므로, 경사각 센서(6)의 계측 정확성이 매우 높아질 수 있다.
본 발명이 상기와 같이 기술되었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 방법으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 상기 실시예에 따르면, 경사 센서(6)의 이상이 3단계, 즉, 수신된 초음파 신호의 강도, 전후방 초음파 신호의 송수신 시간차의 편차, 및 차량의 경사 상태(경사각(Δα))의 변화량(또는 변화율)을 비교하는 단계에서 판정된다. 따라서, 탑승자는 경사 센서(6)의 이상을 판정하고 얼룩을 세정한다. 그러나, 경사 센서(6)의 이상은 한번 또는 4번 이상 탐지될 수 있다. 경사 센서(6)의 이상 판정 후 사용되는 표시 장치는 경고 램프(25)로 한정되는 것이 아니라, 버저를 울리는 알람일수도 있다. 또한 세정 장치가 워셔(26)와 에어 제트(27)로 한정되는 것이 아니라, 와이퍼일 수도 있다. 이러한 변화는 본 발명의 본질 또는 범위 내에서 벗어나는 것이 아니며, 당업자에 의해 명확히 파악될 수 있는 이러한 모든 변형은 첨부된 청구항의 범위 내에서 포함된다.
본 발명의 헤드램프용 광축 조정 장치에 따르면 차량의 경사도를 정확히 측정하여 헤드램프의 광축을 적절히 조정할 수 있게 된다.
본 발명이 상기와 같이 기술되었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 방법으로 변형될 수 있다. 이러한 변화는 본 발명의 본질 또는 범위 내에서 벗어나는 것이 아니며, 당업자에 의해 명확히 파악될 수 있는 이러한 모든 변형은 첨부된 청구항의 범위 내에 포함된다.

Claims (14)

  1. 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 있어서,
    차량의 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정기;
    차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측기;
    각 수신기 사이의 수신 시간차를 근거로 노면에 대한 차량의 경사상태를 계측하기 위해 사용되고, 적어도 하나의 초음파 송신기와 상기 송신기로부터 초음파 신호를 수신하기 위한 적어도 두개의 수신기를 포함하는 경사 상태 계측기;
    상기 초음파 신호의 수신 상태에 의거하여 상기 경사 상태 계측기의 이상을 탐지하기 위한 이상 탐지기; 및
    상기 경사 상태 계측기의 계측 결과 및 상기 이상 탐지기의 탐지 결과에 의거하여 상기 광축 조정기를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이상 탐지기는, 상기 수신된 초음파 신호의 강도가 미리 설정된 소정값보다 높지않을 때, 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경사 상태 계측기는 송신기와 수신기로 이루어진 두개의 초음파 센서로 구성되고,
    상기 이상 탐지기는, 상기 하나의 초음파 센서에서 초음파 신호의 송수신 시간차와 다른 하나의 초음파 센서에서의 초음파 신호의 송수신 시간차 사이의 편차가 미리 설정된 소정값보다 작지 않을 때, 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이상 탐지기는, 차량의 경사 상태의 변화량 또는 변화율이 미리 설정된 소정값보다 작지 않을 때, 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 경사 상태 계측기의 이상을 표시하기 위한 표시 장치가 차량의 차실내에 구비되고,
    상기 제어 장치는, 상기 이상 탐지기가 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정할 때, 상기 표시 장치를 기동시키는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 경사 상태 계측기의 신호 수신부를 세정하기 위한 세정 장치가 구비되고,
    상기 제어 장치는, 상기 이상 탐지기가 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정할 때, 상기 세정 장치를 기동시키는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 차량은 캡과 상기 캡이 배치된 프레임을 구비하고,
    상기 경사 상태 계측기는 상기 프레임의 상기 캡 또는 차량 전방부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  8. 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 있어서,
    차량의 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정기;
    차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측기;
    상기 경사 상태 계측기는 각 수신기 사이의 수신 시간차를 근거로 노면에 대한 차량의 경사상태를 계측하기 위해 사용되고, 적어도 하나의 초음파 송신기와 상기 송신기로부터 초음파 신호를 수신하기 위한 적어도 두개의 수신기를 포함하는 경사 상태 계측기;
    상기 경사 상태 계측기와 상기 이상 탐지기의 탐지 결과에 의거하여 상기 광축 조정기를 제어하기 위한 제어 장치;
    상기 초음파 신호의 수신 상태에 의거하여 상기 경사 상태 계측기의 이상을 탐지하기 위한 이상 탐지기;
    상기 경사 상태 계측기의 이상을 탐지하기 위해 차량의 차실 내에 배치된 표시 장치; 및
    상기 경사 상태 계측기의 계측 결과와 상기 이상 탐지기의 탐지 결과에 의거하여 상기 광축 조정기를 조정하고, 상기 이상 탐지기가 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정할 때 상기 표시 장치를 기동하기 위한 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 이상 탐지기는, 수신된 상기 초음파 신호의 강도가 미리 설정된 소정값보다 높지 않을때, 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 이상 탐지기는, 하나의 상기 송신기와 상기 수신기 조합에서의 초음파 신호의 송수신 시간차와 다른 하나의 상기 송신기와 상기 수신기 조합에서의 초음파 신호의 송수신 시간차 사이의 편차가 미리 설정된 소정값보다 작지 않을 때, 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 이상 탐지기는, 차량의 경사 상태의 변화량 또는 변화율이 미리 설정된 소정값보다 작지 않을 때, 상기 경사 상태 계측기의 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 차량은 캡과 상기 캡이 배치된 프레임을 구비하고,
    상기 경사 상태 계측기는 상기 프레임의 상기 캡 또는 차량 전방부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  13. 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 있어서,
    차량의 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정 수단;
    차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측 수단;
    각 수신기 사이의 수신 시간차를 근거로 노면에 대한 차량의 경사상태를 계측하기 위해 사용되고, 적어도 하나의 초음파 송신기와 상기 송신기로부터 초음파 신호를 수신하기 위한 적어도 두개의 수신기를 포함하는 경사 상태 계측 수단;
    상기 초음파 신호의 수신 상태에 의거하여 상기 경사 상태 계측기의 이상을 탐지하기 위한 이상 탐지 수단; 및
    상기 경사 상태 계측 수단의 계측 결과 및 상기 이상 탐지 수단의 탐지 결과에 의거하여 상기 광축 조정 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
  14. 차량 헤드램프용 광축 조정 장치에 있어서,
    차량의 헤드램프의 광축을 조정하기 위한 광축 조정 수단;
    차량의 동작 상태를 계측하기 위한 동작 상태 계측 수단;
    상기 경사 상태 계측 수단은 각 수신기 사이의 수신 시간차를 근거로 노면에 대한 차량의 경사상태를 계측하기 위해 사용되고, 적어도 하나의 초음파 송신기와 상기 송신기로부터 초음파 신호를 수신하기 위한 적어도 두개의 수신기를 포함하는 경사 상태 계측 수단;
    상기 경사 상태 계측 수단과 상기 이상 탐지 수단의 탐지 결과에 의거하여 상기 광축 조정기를 제어하기 위한 제어 수단;
    상기 초음파 신호의 수신 상태에 의거하여 상기 경사 상태 계측 수단의 이상을 탐지하기 위한 이상 탐지 수단;
    상기 경사 상태 계측 수단의 이상을 탐지하기 위해 차량의 차실 내에 배치된 표시 수단; 및
    상기 경사 상태 계측 수단의 계측 결과 및 상기 이상 탐지 수단의 탐지 결과에 의거하여 상기 광축 조정 수단을 조정하고, 상기 이상 탐지 수단이 상기 경사 상태 계측 수단의 이상을 판정할 때 상기 표시 수단을 기동하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 차량 헤드램프용 광축 조정 장치.
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