KR20090014547A - 차량용 벤딩 라이트 시스템 - Google Patents

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KR20090014547A KR1020070078592A KR20070078592A KR20090014547A KR 20090014547 A KR20090014547 A KR 20090014547A KR 1020070078592 A KR1020070078592 A KR 1020070078592A KR 20070078592 A KR20070078592 A KR 20070078592A KR 20090014547 A KR20090014547 A KR 20090014547A
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안병석
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 곡선도로 운행시 조향각에 따라 헤드램프의 조사각이 자동으로 조절되는 벤딩 라이트 시스템에 관한 것이다. 그 시스템은, 헤드램프 하우징(101)에 고정되어 일정 조사각을 갖는 고정램프(50)와, 이 고정램프(50)의 바깥쪽에 배열되며, 좌우방향으로의 조사각은 변화될 수 있고, 상방향 조사각은 일정하되 고정램프(50) 보다 낮게 조절되는 하나 이상의 가동램프(10,20,30,40)를 구비한다. 또한, 시스템은, 조사각 조절유닛(60,70)을 더 구비하여, 이 조사각 조절유닛에 의해 차량의 조향각에 따라 가동램프들(10,20,30,40)을 좌우방향 조사각을 동시에 변화시킨다. 이러한 시스템은, 차량 좌회전시 벤딩 라이트의 조사각을 별도로 하향시키기 위한 별도의 메커니즘을 필요로 하지 않으며, 구조가 간단하다.
벤딩 라이트, AFS, 헤드램프, 배향

Description

차량용 벤딩 라이트 시스템{Bending Light System for a Motor Vehicle}
본 발명은 차량용 벤딩 라이트 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡선도로 운행시 조향각에 따라 헤드램프의 조사각을 변화시켜 운전자가 차량을 진행시키고자 하는 방향의 전방에 조명이 비추어질 수 있도록 하는 벤딩 라이트 시스템에 관한 것이다.
통상적으로 헤드램프는 램프 하우징에 고정되어 차량의 중심 라인과 일치하는 방향만을 조사한다. 따라서, 곡선도로를 진행하는 경우, 헤드램프는 차량의 현재 자세에서의 정방향만을 비추게 되므로, 운전자는 진행하고자 하는 방향의 도로 상황에 대한 정보를 얻지 못하는 문제가 있다.
따라서, 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 차량의 좌우 회전상태에 따라 조사각이 좌우 방향으로 자동 조절되는 벤딩 라이트를 헤드램프에 적용하는 비율이 높아지고 있다. 이와 관련된 기술을 적응 프론트 조명시스템(AFS: Adaptive Front-lighting System)이라고 하며, 참조될 수 있는 문헌으로는, KR 2002-0055423 A(2002.07.08), KR 2005-0023892 A(2005.03.10), KR 2005-0120364 A(2005.12.22), KR 2006-0055865 A(2006.05.24), KR 2007-0060756 A(2007.06.13), KR 2007-0045588 (2007.05.02)이 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 종래 벤딩 라이트의 문제점을 살펴본다.
도 1에는 벤딩 라이트(102)를 갖는 헤드램프(100)가 도시되어 있다. 통상적적으로, 벤딩 라이트(102)는, 헤드램프 하우징(101)에 축고정되어 액츄에이터(미도시)에 의해 좌우 방향으로 회동되거나, 반사경(미도시) 조절에 의해 좌우 방향 조사각이 변화될 수 있다. 헤드램프 하우징(101)의 바깥쪽에 설치된 미설명 부호 103은 터닝 램프이다.
도 2에는 도 1에 도시된 바와 같은 종래 벤딩 라이트에 의한 배광패턴이 도시되어 있다. (a)는 직진시, (b)는 좌회전시, (c)는 우회전시의 배광패턴이 도시된 것이다.
먼저, 도 2의 (a)를 살펴보면, 수평 방향으로 그어진 컷오프 라인(1) 아래에 벤딩 라이트의 조사영역이 형성된다. 여기서, 컷오프 라인(1)은 우측이 좌측 보다 높게 설정되어 있고, 그에 따라 배광패턴(2)의 우측 상부의 조사영역(2a)이 위로 치우쳐 있다. 이는 주행 차선인 우측 차로에 설치된 각종 도로 표지판을 운전자가 용이하게 인식할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이러한 컷오프 라인(1)은 국내와 유럽 등에서 채택되고 있다.
그러나, 위와 같은 컷오프 라인(1)은, 우회전시에는 문제가 없으나, 좌회전시 다음과 같은 문제가 나타난다. 즉, 도 2의 (b)에서 볼 수 있듯이, 벤딩 라이트의 좌향에 따라 우측 상부의 조사영역(2a)이 함께 좌측으로 이동되어, 반대편 차로의 컷오프 라인을 침범하게 되는 것이다. 이는 반대편 차로를 진행하는 차량의 운 전자에게 눈부심을 일으키게 되는 것이어서, 금지된다. 따라서 법규를 충족시키기 위하여, 현재 차량 메이커에서는 차량 좌회전시 벤딩 라이트를 좌향시킴과 아울러, 도 3에서 보듯이, 벤딩 라이트의 배광패턴 중 우측 상부의 조사영역(2a)을 컷오프 라인 아래로 하향시키기 위한 별도의 구동장치 혹은 메커니즘을 마련하고 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량 좌회전시 벤딩 라이트의 조사각을 별도로 하향시키기 위한 별도의 메커니즘을 필요로 하지 않는, 간단한 구조의 벤딩 라이트 시스템을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 벤딩 라이트 시스템은, 헤드램프 하우징에 고정되어 일정 조사각을 갖는 고정램프와, 이 고정램프의 바깥쪽에 배열되며, 좌우방향으로의 조사각은 변화될 수 있고, 상방향 조사각은 일정하되 고정램프 보다 낮게 조절되는 하나 이상의 가동램프를 구비한다. 여기서, 차량의 조향각에 따라 가동램프들을 좌우방향 조사각을 동시에 변화시키는 것은 별도의 조사각 조절유닛에 의해 이루어진다.
상기 가동램프들의 좌우방향 조사각 변화는 서로 상이하게 조절되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 가동램프들 중 가장 바깥쪽 램프가 조사각 변화가 가장 크며 안쪽으로 갈수록 점차 작아진다.
또한, 상기 가동램프들은, 각각의 회동축을 중심으로 좌우방향 회동될 수 있 도록 헤드램프 하우징에 설치되며, 조사각 조절유닛이 가동램프들을 동시에 회동시켜 좌우방향 조사각을 변화시키는 것이 바람직하다. 물론, 램프 자체를 회동시키기 않고, 반사경을 이용하여 가동램프들 조사각을 변화시킬 수도 있을 것이다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 벤딩 라이트 시스템은, 차량 좌회전시 벤딩 라이트의 조사각을 별도로 하향시키기 위한 별도의 메커니즘을 필요로 하지 않으며, 구조가 간단하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 벤딩 라이트 시스템에 대하여 살펴본다.
도 4에는 일실시예에 따른 벤딩 라이트 시스템이 적용된 헤드램프(100)가 도시되어 있다.
도 4에서 보듯이, 일실시예에 따른 벤딩 라이트 시스템은 헤드램프 하우징(101) 내에 좌우방향으로 일렬 배열된 하나 이상의 램프(10,20,30,40,50)를 포함한다. 여기서, 가장 안쪽의 램프는 고정램프(50)이며, 이 램프의 바깥쪽에 배열된 램프들은 가동램프(10,20,30,40)이다. 터닝 램프(103)가 배치되는 쪽이 바깥쪽 방향이다.
도 5 내지 도 7을 참조하여, 벤딩 라이트 시스템의 구체적인 구성을 살펴본다.
도 5는 차량이 직진 주행하는 경우의 벤딩 라이트 시스템의 상태를 도시한 도면이다. 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 벤딩라이트 시스템은, 1개의 고정램프(50)과, 4개의 가동램프(10,20,30,40), 가동램프들을 좌우방향으로 회동시키기 위한 조사각 조절유닛으로 구성된다.
고정램프(50)는, 헤드램프 하우징(101)의 가장 안쪽에 고정설치되며, 좌우방향으로 회동되지 않고 일정한 조사각을 갖는다.
가동램프들(10,20,30,40)은, 고정램프(50)의 바깥쪽에 배열되며, 각각의 회동축(12,22,32,42)을 구비하여 각각 좌우방향 회동 가능하다. 다만, 이들 가동램프들은 완전히 독립적으로 회동되는 것은 아니며, 바깥쪽 램프(10)의 회동량이 가장 크고 안쪽으로 갈수록 점차 작아지도록 조절된다. 가동램프들(10,20,30,40)의 각 회동축 후방에는 회동바(11,21,31,41)가 연장 형성되어 있고, 이 회동바에 연결된 조사각 조절유닛(60,70)에 의해 가동램프들이 회동된다.
조사각 조절유닛(60,70)은 링크(60)와 액츄에이터(70)로 구성되는 바, 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
링크(60)는, 가동램프들(10,20,30,40) 중 어느 하나가 회동되면 다른 램프들도 연동하여 회동될 수 있도록 회동바들(11,21,31,41)을 2개씩 짝지어 순차 연결하는 부재로서, 제1링크(61)는 제1램프(10)와 제2램프(20)를 연결하고, 제2링크(62)는 제2램프(20)와 제3램프(30)를 연결하고, 제3링크(63)는 제3램프(30)와 제4램프(40)를 연결한다. 도 8에서 보듯이, 가장 안쪽 램프(40)을 제외한 다른 램프들의 회동축(12,22,32)과, 이들 램프들(10,20,30)을 서로 연결하는 각 링크의 바깥쪽 연결점(61a,62a,63a)까지의 거리는 제1램프(10)로부터 제3램프(30)의 방향으로 점차 가까워지도록 설정된다. 각 링크의 안쪽 연결점(61b,62b,63b)과 각 회동축(12,22,32)까지의 거리는 동일하게 설정된다. 이러한 링크 연결구조에 따라, 가동램프들(10,20,30,40)의 좌우방향 회동각이 바깥쪽 램프가 가장 크고 안쪽으로 갈수록 점차 작아지게 된다. 각 링크의 바깥쪽 연결점(61a, 62a, 63a)과 제3링크(63)의 안쪽 연결점(63b)는 각 회동바에 힘이 작용되는 지점인 바, 작용점이라 지칭하도록 한다.
액츄에이터(70)는, 모터(71)와 이 모터 외부로 노출된 회전축(72)으로 구성된다. 회전축(72)의 선단에는 나사산(73)이 형성되고, 이 회전축(72)에 연결되는 안쪽 가동램프(40) 회동바(41)에도 대응되는 나사산(미도시)이 형성된다. 회전축(72)과 이에 연결된 회동바(41) 후단은 서로 나사결합되어 회전축(72)의 회전에 따라 회동바(41) 후단이 좌우방향으로 회동될 수 있다. 이러한 나사결합의 조합관계는 공지 기술에 따른다.
도 5 및 도 7을 참조하여, 위와 같은 벤딩 라이트 시스템의 배광패턴을 살펴본다.
도 5의 (b)는 차량이 직진 상태일 때의 배광패턴이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 가동램프들(10,20,30,40)의 조사영역(①②③④)은 서로 중첩되도록 조절되어, 고정램프(50)는 제4램프(40) 보다 상방향을 조사하도록 설정된다. 가동램프들의 좌우방향 조사영역의 폭은 L이며, 고정램프(50)의 조사영역은 ⑤로 표시된다.
도 6의 (b)는 차량이 좌회전할 때의 배광패턴이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 가동램프들(10, 20, 30, 40)의 조사영역은 직진시의 L 보다 넓은 L'로 더 확장되며, 고정램프(50)의 조사영역(⑤)은 변동되지 않는다. 직진시 고정램프(50)의 조사영역(⑤)은 제3램프(30)와 제4램프(40)의 조사영역(③④) 사이에 위치하였으나, 좌회전시 고정램프(50)의 조사영역(⑤)은 제4램프(40)의 조사영역(④) 위에 위치한다. 조향각에 따라 고정램프(50)의 좌우방향 조사각이 변동되지 않으므로, 종래와 같이 차량 좌회전시 반대편 차로의 컷오프 라인을 침범하는 문제는 발생하지 않는다. 더구나, 좌회전시 램프의 조사각을 하향시키기 위한 별도의 구동장치를 필요로 하지 않게 된다.
도 7의 (b)는 차량이 우회전할 때의 배광패턴이 도시되어 있다. 도 6에서와 마찬가지로, 가동램프들(10, 20, 30, 40)의 조사영역은 직진시의 L 보다 넓은 L'로 더 확장되며, 고정램프(50)의 조사영역(⑤)은 변동되지 않는다. 우회전시 고정램프(50)의 조사영역(⑤)은 제2램프(20)와 제3램프(30)의 조사영역(②③) 사이에 위치한다.
도 1은 종래 벤딩 라이트를 구비한 헤드램프를 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 바와 같은 종래 벤딩 라이트의 배광패턴을 도시한 도면으로, (a)는 직진시, (b)는 좌회전시, (c)는 우회전시의 배광패턴을 도시한 도면,
도 3은 도 1(b)에 도시된 좌회전시 벤딩 라이트의 조사각을 하향시킨 경우의 배광패턴을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 벤딩 라이트 시스템이 적용된 헤드램프의 개략도,
도 5의 (a)는 도 4에 도시된 A-A'선을 따라서의 절개 단면도로서, 차량 직진시의 벤딩 라이트 시스템의 상태가 도시된 도면이며, (b)는 이러한 벤딩 라이트 시스템의 배광패턴을 도시한 도면,
도 6은 도 5에 대응하는 도면으로, 도5의 (a)는 차량 좌회전시 벤딩 라이트 시스템의 상태가 도시된 도면이며, (b)는 이러한 벤딩 라이트 시스템의 배광패턴을 도시한 도면,
도 7은 도 5에 대응하는 도면으로, 도7의 (a)는 차량 우회전시 벤딩 라이트 시스템의 상태가 도시된 도면이며, (b)는 이러한 벤딩 라이트 시스템의 배광패턴을 도시한 도면,
도 8은 도 5의 (a)에서 헤드램프 하우징이 제외된 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 컷오프 라인 2,10a,20a,30a,40a,50a: 배광패턴
10,20,30,40,50: 램프 11,21,31,41,51: 회동바
12,22,32,42,52: 회동축 60,61,62,63: 링크
70: 액츄에이터 71: 모터
72: 회전축 73: 나사산
100: 헤드램프 101: 헤드램프 하우징
102: 벤딩 라이트 103: 터닝 램프

Claims (7)

  1. 헤드램프 하우징(101)에 고정되어 일정 조사각을 갖는 고정램프(50);
    상기 고정램프(50)의 바깥쪽에 배열되며, 좌우방향으로의 조사각은 변화될 수 있고, 상방향 조사각은 일정하되 고정램프(50) 보다 낮게 조절되는 하나 이상의 가동램프(10,20,30,40); 및
    차량의 조향각에 따라 상기 가동램프들(10,20,30,40)을 좌우방향 조사각을 동시에 변화시키기 위한 조사각 조절유닛;을 포함하는 차량용 벤딩 라이트 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가동램프들(10,20,30,40)은 각각의 회동축(12, 22, 32, 42)을 중심으로 좌우방향 회동될 수 있도록 헤드램프 하우징(101)에 설치되며, 조사각 조절유닛(60,70)이 가동램프들(10,20,30,40)을 동시에 회동시켜 좌우방향 조사각을 변화시키는 것을 특징으로 하는 차량용 벤딩 라이트 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 가동램프들(10,20,30,40)의 좌우방향 회동각은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 차량용 벤딩 라이트 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 가동램프들(10,20,30,40)의 좌우방향 회동각은 바깥쪽 램프가 가장 크며 안쪽으로 갈수록 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 차량용 벤딩 라이트 시스템.
  5. 청구항 2 내 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동램프들(10, 20, 30, 40)은, 각각 회동축(12,22,32,42) 후방으로 연장된 회동바(11,21,31,41)를 구비하며,
    조사각 조절유닛(60,70)은, 가동램프들(10,20,30,40) 중 어느 하나가 회동되면 다른 램프들도 연동하여 회동될 수 있도록 회동바들을 2개씩 짝지어 순차 연결하는 링크(60)와, 가동램프들 중 가장 안쪽 램프(40)의 회동바(41) 후단에 연결되어 이 회동바(41)를 좌우방향으로 회동시킬 수 있는 액츄에이터(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 벤딩 라이트 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 가동램프들 중 가장 안쪽 램프(40)를 제외한 램프들(10,20,30)은, 회동축(12,22,32)으로부터 각 링크의 작용점(61a, 62a, 63a)까지의 거리가 바깥쪽 램프가 가장 멀고 안쪽으로 갈수록 점차 가까워지도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 벤딩 라이트 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 액츄에이터(70)는, 모터(71)와 이 모터 외부로 노출된 회전축(72)으로 구성되며, 이 회전축(72)과 이에 연결된 회동바(41) 후단은 서로 나사결합되어 회전축(72)의 회전에 따라 회동바(41) 후단이 좌우방향으로 회동될 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 벤딩 라이트 시스템.
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KR101220039B1 (ko) * 2010-09-15 2013-01-08 기아자동차주식회사 차량의 전조등 제어 시스템
KR101398222B1 (ko) * 2012-07-23 2014-05-22 현대모비스 주식회사 차량용 헤드 램프 및 이를 포함하는 차량
US9810391B2 (en) 2015-06-26 2017-11-07 Hyundai Motor Company Bending light device for vehicles

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