KR20160012468A - 차량용 램프의 진단장치 및 진단방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 램프의 진단장치 및 진단방법에 관한 것으로서, 광원과, 형광체와, 반사되는 광의 일부를 수광하는 수광부와, 수광된 레이저 광의 특성과 미리 설정된 레이저 광의 특성을 비교 판단하는 제어부가 각각 정상으로 작동하는지 여부를 진단하여 잘못된 제어가 이루어지지 않게 함으로써, 항상 일정한 광량의 레이저 광이 외부로 조사되도록 하여 안전사고의 우려를 불식시키도록 한 것이다.
Description
본 발명은 차량용 램프의 진단장치 및 진단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 광을 광원으로 사용하는 차량용 램프의 제어 시스템이 정상으로 작동하는지 여부를 진단하기 위한 차량용 램프의 진단장치 및 진단방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 종류의 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 주로 조명 기능을 목적으로 하는 헤드 램프 및 포그 램프와, 신호 기능을 목적으로 하는 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 사이드 마커(Side Marker) 등을 구비하고 있으며, 이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
최근에는 차량용 램프의 광원으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드(Laser Diode)를 이용하고, 이러한 광원으로부터 발생된 광을 여기 광원으로 하여 형광체에 여기 되어 발생하는 광을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히, 레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 광은 높은 휘도와 강한 지향성으로 인해 광의 손실 없이 집광이 용이한 장점이 있으며, 이에 따라 발광 다이오드에 비하여 고휘도이면서도 선명한 광을 얻을 수 있어 최근 차량용 램프의 광원으로 많이 적용되고 있는 추세에 있다.
그러나, 레이저 다이오드는 온도에 따라 성능 변화가 발생하기 때문에 동일한 크기의 전류가 인가되는 경우라 하더라도 레이저 다이오드로부터 발생하는 레이저 광의 광량이 변화되는 문제점이 있다.
이와 같이, 레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 광의 광량이 변화되는 경우, 일정한 밝기를 유지해야 할 필요가 있는 차량용 램프에서 그 밝기가 변화되어 주변 차량이나 보행자가 차량의 주행 상태를 오인할 가능성이 있으며, 이에 따른 안전사고의 위험성을 갖게 되는 문제점이 있다.
따라서, 레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 광의 광량을 일정하게 유지하면서도 차량 상태 또는 주변 상태에 따라 레이저 광의 광량을 제어할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
이에, 최근에는 레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 광의 일부를 수광하고, 수광된 레이저 광의 광량과, 미리 설정된 레이저 다이오드의 발생 광량 설정 범위를 제어부에서 비교 판단하여 전류 흐름의 제어에 의해 레이저 다이오드에서 발생되는 레이저 광의 광량을 조절함으로써, 항상 일정한 광량을 유지하도록 하는 방안이 제시되고 있다.
그러나, 상기와 같이 전류 흐름의 제어에 따라 레이저 광의 광량을 조절하는 방안은, 광원과, 형광체와, 레이저 광의 일부를 수광하는 수광부와, 수광부로부터 출력된 광량 검출 값과 미리 설정된 레이저 다이오드의 발생 광량 설정 범위를 비교 판단하는 제어부 중, 어느 하나 이상에 이상이 발생될 경우, 그 제어가 불완전하게 이루어지게 되며 이에 따라 광량이 일정하지 않게 외부로 조사되어 운전자를 비롯한 타 차량 운전자와 보행자 등에게 불편함을 초래하게 됨은 물론 그로 인한 안전사고의 발생 우려가 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 광원으로부터 발생되어 형광체에 여기 된 광의 일부를 수광하고, 수광된 광의 특성과 미리 설정된 광의 특성을 비교 판단하여 제어함으로써, 항상 일정한 광량의 레이저 광이 조사되도록 하는 제어 시스템이 정상으로 작동하는지 여부를 진단하기 위한 차량용 램프의 진단장치 및 진단방법을 제공하는 것이다.
즉, 광원과, 형광체와, 광의 일부를 수광하는 수광부와, 수광된 광의 특성과 미리 설정된 광의 특성을 비교 판단하는 제어부가 각각 정상으로 작동하는지 여부를 진단하여 잘못된 제어가 이루어지지 않도록 함으로써, 결국 항상 일정한 광량의 광이 외부로 조사되도록 하여 안전사고의 우려를 불식시키도록 하는 차량용 램프의 진단장치 및 진단방법을 제공하는데 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제가 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치는, 레이저 광을 발생시키는 광원; 상기 레이저 광에 의해 여기 되어 미리 설정된 색상의 광을 발생시키는 형광체; 상기 형광체를 통과한 광을 외부로 조사하는 렌즈; 상기 형광체를 통과한 광 중, 반사되는 일부의 광을 수광하고, 수광된 광의 출력 신호를 출력하는 수광부; 상기 수광부의 출력 신호에 따라 상기 광원, 형광체 중 적어도 어느 하나 이상의 이상 여부를 진단하는 진단부 및; 상기 진단부의 출력에 따라 상기 광원으로 인가되는 전류를 제어하는 제어부 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이 경우, 형광체는 반사형 형광체이고, 상기 반사형 형광체에 의해 반사되는 일부의 광은 상기 수광부에 수광되는 것일 수 있다.
반면에, 상기 형광체는 투과형 형광체일 수 있고, 이의 경우 상기 투과형 형광체와 상기 렌즈 사이에는 반사부재가 마련되고, 상기 반사부재에 의해 반사되는 일부의 광은 상기 수광부에 수광되는 것일 수 있다.
또한, 상기 렌즈의 둘레면 중 적어도 어느 일측 부위에는 상기 형광체를 통과한 광 중, 일부의 광이 반사되는 반사면이 형성될 수도 있다.
이 경우, 상기 렌즈의 반사면은, 반사되는 광이 정반사되도록 입사각이 임계각을 이루는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 렌즈의 반사면은, 확산처리 또는 부식처리 되거나 또는 금속재로 코팅된 코팅층이 형성되는 것이다.
또한, 상기 광원은 청색 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드가 적용될 수 있다. 이 경우 상기 형광체는 황색 형광체가 적용되는 것이 바람직하며, 상기 청색 레이저 광이 통과하면서 여기 되어 백색 광을 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 수광부는, 포토 다이오드가 적용될 수 있다.
또한, 상기 진단부의 발광신호에 의해 상기 수광부로 특정 파형의 신호를 송신하는 수광부 진단용 발광부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단방법은, (a) 상기 수광부가 수광한 광의 특정 파형에 따른 특성을 상기 진단부에 송신하는 단계; (b) 상기 진단부는 미리 설정되어 입력된 광의 특정 파형에 따른 특성과, 상기 (a) 단계에서 송신된 광의 특정 파형에 따른 특성을 비교 판단하는 초기 진단 단계를 포함하는 것일 수 있다.
이 경우, 상기 (b) 단계에서, 상기 (a) 단계에서의 광 특성과, 상기 진단부에 미리 설정되어 입력된 광의 특성이 다른 것으로 판단되는 경우, 상기 광원 또는 상기 형광체가 이상임을 판정할 수 있다.
또한, 상기 수광부로부터 상기 진단부에 수신되는 광의 특정 파형에 따른 특성이, 상기 진단부에 미리 설정된 광의 특정 파형에 따른 특성 설정 범위를 벗어나 급변 하는 경우, 상기 진단부는 상기 광원, 형광체 중, 적어도 어느 하나 이상이 고장임을 판정할 수 있다.
여기서, 상기 진단부가 상기 수광부 진단용 발광부에 발광신호를 인가하여 상기 수광부에 특정 파형의 신호가 입력되도록 하는 단계; 상기 수광부는 입력된 특정 파형의 신호를 상기 진단부로 송신하는 단계; 상기 진단부는 상기 수광부 진단용 발광부로 인가한 특정 파형의 신호와, 상기 수광부로부터 수신된 특정 파형의 신호를 비교 판단하여, 상기 수광부의 정상 여부를 판정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
이 경우, 상기 수광부의 정상 여부를 판정하는 단계는, 차량의 시동 시 이루어지거나 또는 일정 시간을 두고 주기적으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예들에 의한 차량용 램프의 진단장치 및 진단방법에 의하면, 광원과, 형광체와, 반사되는 광의 일부를 수광하는 수광부와, 수광된 광의 특성과 미리 설정된 광의 특성을 비교 판단하는 제어부가 각각 정상으로 작동하는지 여부를 진단하여 잘못된 제어가 이루어지지 않게 됨으로써, 항상 일정한 광량의 광이 외부로 조사되어 안전사고의 우려를 불식되는 효과가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 제 2실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 제 2실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도.
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 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 첨부된 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치(100)는 광원(110), 형광체(120), 렌즈(140), 수광부(150), 제어부(160) 및 진단부(200)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
광원(110)은 형광체(120)에 여기되는 여기 광원(110)으로서 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드(Laser Diode)가 적용될 수 있다. 여기서 본 발명의 제 1실시 예에서는 광원(110)이 440nm~490nm의 파장 범위에 피크 파장을 가지는 청색의 레이저 광을 발생시키는 경우를 예로 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 차량용 램프에서 요구하는 광의 색상이나 형광체(120)의 여기를 통해 발생시키고자 하는 광의 색상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
형광체(120)는 광원(110)으로부터 발생되는 레이저 광에 의해 여기 되어 소정 색상의 광을 발생시킬 수 있는데, 본 발명의 제 1실시 예에서는 차량용 램프로 사용되기 위하여 일반적으로 백색 광을 발생시키는 경우를 예로 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 차량용 램프의 용도에 맞게 요구되는 광의 색상에 따라 광원(110)의 색상 및 형광체(120)로부터 발생되는 광의 색상은 다양하게 변경될 수 있다.
이의 경우, 형광체(120)는 레이저 광의 색상에 따라 레이저 광에 의해 여기 되어 발생되는 광의 파장을 다르게 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기한 바와 같이 차량용 램프가 백색 광이 요구되고, 광원(110)으로부터 발생되는 레이저 광의 파장이 440nm~490nm의 파장 범위의 피크 파장을 가지는 청색의 레이저 광인 경우, 형광체(120)로부터 백색 광이 발생되도록 하기 위해서는 560nm~590nm의 파장 범위의 피크 파장을 가지는 황색 형광체로 구성될 수 있다.
이때, 본 발명의 제 1실시 예에서는 광원(110)이 청색의 레이저 광을 발생시키고, 형광체(120)로서 황색 형광체를 사용하는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 이에 한정되지 않고 형광체(120)는 청색, 녹색 또는 적색 등의 형광체를 사용할 수도 있고, 다양한 색상의 조합으로 이루어진 형광체를 사용할 수도 있다.
또한, 형광체(120)는 레이저 광에 의해 여기 되어 발생되는 광이 투과되어 진행하는 투과형 형광체 또는 반사되어 진행하는 반사형 형광체가 사용될 수 있다. 일 예로 투과형 형광체는 레이저 광을 흡수하고 형광체의 색상과 반응하여 백색 광이 투과되어 진행되도록 하고, 반사형 형광체는 형광체의 일측에 반사면 등을 형성함으로써 형광체로부터 발생된 광이 반사되어 진행할 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 형광체(120)가 반사형 형광체인 경우 별도의 반사부재가 적용되지 않을 수 있으나, 투과형 형광체인 경우 도 1에 도시된 바와 같이 형광체(120)와 렌즈(140) 사이에 미러(mirror) 등의 반사부재(130)가 마련될 수 있다.
반사부재(130)는 형광체(120)를 통과하는 백색 레이저 광 중, 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시킬 수 있는 것으로 제공될 수 있다. 여기서 광원(110)으로부터 형광체(120)를 투과하여 렌즈(140)에 도달하는 레이저 광의 광량은, 차량용 램프의 용도에 따른 법규를 만족하도록 반사부재(130)에 의해 반사되는 레이저 광의 광량에 비하여 상대적으로 큰 조건을 만족하는 다양한 종류의 것이 제공될 수 있다.
한편, 렌즈(140)는 형광체(120) 전방에 배치되고 형광체(120)에 여기 되어 백색의 레이저 광을 외부로 조사할 수 있으며, 광 조사 범위에 따라 다양한 렌즈(140) 특성을 가지는 비구면 렌즈(140)가 사용될 수 있으나, 그 종류는 다양하게 변경될 수 있다.
수광부(150)는 반사부재(130)에 의해 반사된 레이저 광을 수광하는 포토 다이오드(Photo Diode) 등으로 구성될 수 있으며, 수광 되는 레이저 광의 특성에 따른 출력 신호를 출력하는 것일 수 있다. 여기서 수광 되는 레이저 광의 특성은 광량을 비롯하여 특정 파형 등을 포함한다.
참고로, 본 발명의 제 1실시 예를 뒷받침하는 도면에서는 반사부재(130)에서 반사된 레이저 광이 직접 수광부(150)에 수광 되는 경우를 예로 들어 도시하고 있는데, 이는 레이저 광이 가지는 강한 지향성을 기반으로 한 것으로서, 이에 한정되지 않고 반사부재(130)에 의해 반사된 레이저 광은 별도의 광 안내 부재(미도시됨)들을 통해 안내되어 수광부(150)에서 수광 될 수 있다.
여기서, 광 안내 부재로는 라이트 가이드 또는 광학 섬유가 적용될 수 있으며, 반사부재(130)에서 반사된 레이저 광이 광 안내 부재에 의해 안내되어 수광부(150)에 수광 되도록 하는 경우, 수광부(150)가 반사부재(130)와 인접하게 위치할 필요가 없기 때문에 차량용 램프의 설계 자유도가 향상될 수 있다.
제어부(160)는 수광부(150)로부터 출력되는 출력 신호의 세기에 따라 광원(110)으로부터 발생되는 레이저 광의 강도에 따른 광량 또는 특정 파형 등의 특성을 검출할 수 있으며, 검출된 레이저 광의 광량 또는 특성에 따라 광원(110)으로 인가되는 전류의 크기를 조절하여 광원(110)으로부터 일정한 강도의 레이저 광이 발생될 수 있도록 한다.
즉, 광원(110)으로서 레이저 다이오드가 사용되는 경우, 레이저 다이오드는 온도 변화에 따라 성능이 변화되는 특성을 가지고 있기 때문에 차량용 램프 주변의 온도가 변화되는 경우 동일한 크기의 전류가 인가되더라도 광원(110)으로부터 발생되는 레이저 광의 광량이 달라질 수 있다.
따라서, 제어부(160)는 수광부(150)가 반사부재(130)에 의해 반사되는 레이저 광을 수광하고, 수광된 레이저 광에 따라 출력되는 출력 신호의 세기를 기초로 하여 레이저 광의 강도에 따른 광량 또는 특성을 검출하고, 광원(110)으로 인가되는 전류의 크기를 제어함으로써, 광원(110)으로부터 일정한 강도에 따른 광량의 레이저 광이 발생될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 제 1실시 예에서는 제어부(160)가 수광부(150)로부터 출력되는 출력 신호의 세기를 기초로 광원(110)에 인가되는 전류의 크기를 제어하는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 제어부(160)는 차량 상태 또는 차량 주변 상태에 따라 광원(110)으로 인가되는 전류의 크기를 제어할 수도 있다.
진단부(200)는 수광부(150) 및 제어부(160)와 전기적으로 연결되고, 광원(110)와 형광체(120) 및 제어부(160)의 이상 여부를 진단 할 수 있으며, 이들의 진단 방법을 설명하면 다음과 같다.
진단부(200)는 수광부(150)가 수광한 레이저 광의 특정 파형에 따른 특성을 입력 받아 미리 설정되어 있는 레이저 광의 특정 파형에 따른 특성과 비교 판단하고, 정상으로 판정되는 경우 수광된 레이저 광의 출력 신호를 제어부(160)로 송신하도록 할 수 있다.
따라서, 진단부(200)는 광원(110)과 형광체(120)의 이상 유무를 진단할 수 있으며, 이는 램프를 온(On)시키는 초기 진단에 유용하게 적용될 수 있다. 물론, 주기적으로 광원(110) 및 형광체(120)를 통과하여 수광된 레이저 광의 특성을 미리 설정되어 있는 레이저 광의 특성과 비교 판단하여 광원(110)과 형광체(120)의 이상 여부를 진단할 수도 있다.
또한, 진단부(200)는 제어부(160)가 수광부(150)로부터 송신된 레이저 광의 출력 신호에 따라 광원(110)으로 전류의 흐름을 정확히 제어하는지 여부를 진단할 수 있다.
예를 들어, 광원(110)과 형광체(120)의 초기 진단에 의해 정상으로 판정되어 수광부(150)에서 수광된 레이저 광의 출력 신호를 제어부(160)로 송신하였음에도 불구하고, 제어부(160)가 수광부(150)로부터 송신된 레이저 광의 광량 검출 값과, 미리 설정된 레이저 광의 광량 범위를 제대로 비교 판단하지 못하여 잘못 된 전류 흐름을 광원(110)으로 인가하는지 여부를 진단할 수 있다.
즉, 제어부(160)는 수광부(150)로부터 입력된 레이저 광의 출력 신호와 미리 설정된 레이저 광의 광량 범위를 비교 판단하여 광원(110)으로부터 전류 흐름을 제어함으로써, 광원(110)에서는 항상 일정한 강도에 따른 광량의 레이저 광이 발생되도록 제어하게 되는데, 주행 중과 같이 차량용 램프가 계속해서 온 되어 있는 경우에 진단부(200)로 입력되는 레이저 광의 특정 파형에 따른 특성이 변화되면 제어부(160)가 광원(110)으로의 전류 흐름 제어를 제대로 처리하지 못하는 것이므로, 이의 경우 제어부(160)의 이상 여부를 진단할 수 있게 되는 것이다.
다시 말해서, 차량용 램프가 계속해서 온 되어 있는 상태에서, 수광부(150)로부터 입력되는 레이저 광의 특정 파형에 따른 특성 변화가 발생하는 경우, 진단부(200)는 제어부(160)의 이상을 판정할 수 있고, 이의 경우 알림 신호 등을 발생시켜 운전자를 비롯하여 차량 관리자가 인지하도록 할 수 있다.
한편, 진단부(200)는 광원(110)과 형광체(120) 및 제어부(160)의 고장 여부 또한 진단할 수 있다.
예를 들어, 진단부(200)가 수광부(150)로부터 입력되는 레이저 광의 특정 파형에 따른 특성을 계속해서 진단하는 과정에서, 레이저 광의 특정 파형이 설정 범위를 벗어나 급변하는 경우 광원(110), 형광체(120) 또는 제어부(160) 중 어느 하나 이상은 고장이 발생된 경우이므로, 이의 경우에는 차량용 램프의 제어 시스템에 고장이 발생되었음을 판단할 수 있다. 물론, 이와 같이 차량용 램프의 제어 시스템에 고장이 발생되었음을 진단한 경우에도 알림 신호 등을 발생시켜 운전자를 비롯하여 차량 관리자가 인지하도록 할 수 있다.
여기서, 알림 신호는 계기판에 점등이 이루어지는 것일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고 운전자를 비롯한 차량 관리자가 육안 또는 청각으로 확인할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 무방하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 진단부(200)는 램프의 초기 온시, 광원(110)과 형광체(120)가 정상적으로 기능을 발휘하는지를 진단하는 초기 진단과, 주행 중과 같이 램프가 계속해서 온 되어 있는 상태에서 레이저 광의 특정 파형이 변화하는지에 따라 제어부(160)가 정상적으로 기능을 발휘하는지를 진단하는 제어부(160) 진단과, 레이저 광의 특정 파형이 급변하는지에 따라 광원(110), 형광체(120), 제어부(160) 중 어느 하나 이상이 고장인지를 진단하는 고장 진단을 모두 수행할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 제 1실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
참고로, 본 발명 제 1실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 제 1실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명하고, 공통되는 부분에 대한 반복 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치(100)는, 진단부(200)의 발광신호에 의해 수광부(150)로 특정 파형의 신호를 송신하는 수광부 진단용 발광부(300)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 제 1실시 예의 경우, 진단부(200)가 광원(110), 형광체(120), 제어부(160) 중, 적어도 하나 이상의 이상 여부를 진단할 수 있도록 구성되어 있으나, 수광부(150)가 반사된 레이저 광을 제대로 수광 하는지에 대해서는 진단을 할 수 없게 된다.
즉, 수광부(150)에 이상이 발생되거나 또는 파손되어 고장이 발생된 경우, 광원(110), 형광체(120), 제어부(160) 모두가 정상이더라도 진단부(200)는 이들을 정확히 진단할 수 없게 된다.
따라서, 수광부(150)가 반사되는 레이저 광을 제대로 수광하는지 여부를 진단하기 위하여 수광부 진단용 발광부(300)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 수광부 진단용 발광부(300)가 더 포함되는 경우, 램프의 온에 앞서 먼저 수광부(150)의 이상 여부를 판단하도록 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 시동을 걸 때 진단부(200)가 수광부 진단용 발광부(300)에 특정 파형의 신호를 수광부(150)로 발광하도록 하고, 수광부(150)는 입력된 특정 파형의 신호를 다시 진단부(200)로 출력 하도록 함으로써, 진단부(200)가 수광부(150)로부터 입력된 특정 파형의 신호와 수광부 진단용 발광부(300)로 인가한 특정 파형의 신호를 비교 판단한 후, 정상 여부를 진단하도록 할 수 있다.
여기서, 수광부(150)가 정상이 아닌 경우로 판정되면, 진단부(200)는 역시 알림 신호를 통해 운전자 또는 차량 관리자에게 이를 인지하도록 할 수 있음은 물론이다.
참고로, 진단부(200)는 시동을 걸 때 수광부 진단용 발광부(300)가 특정 파형의 신호를 수광부(150)로 발광하도록 한 것을 일 예로 들어 설명하였으나, 설정 시간을 두고 주기적으로 수광부(150)로 발광하도록 하여, 주기적으로 수광부(150)의 이상 여부를 판단할 수 있다.
<제 2실시 예>
도 3은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치 구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
본 발명의 제 2실시 예를 설명함에 있어서, 앞선 제 1실시 예에서와 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명하고, 공통되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치(100)는, 광원(110), 형광체(120), 렌즈(140), 수광부(150), 제어부(160) 및 진단부(200)를 포함하는 구성일 수 있다.
여기서, 렌즈(140)는 그 둘레면 중 적어도 일측 부위에 형광체(120)를 통과한 레이저 광이 투과되지 않고 전반사가 이루어지도록 입사각이 임계각을 이루는 반사면(142)이 형성될 수 있다.
렌즈(140)의 반사면(142)은 형광체(120)를 통과한 레이저 광 중, 일부의 레이저 광이 렌즈(140)를 투과하지 않고 전반사가 이루어지도록 함으로써, 형광체(120)를 통과한 레이저 광의 강도에 따른 광량을 수광부(150)가 정확히 수광할 수 있도록 확산처리(Diffusion Treatment) 또는 부식처리(Corrosion Treatment) 될 수 있으며, 그 외에도 레이저 광의 전반사가 이루어지도록 반사성이 우수한 금속재로 코팅되어 코팅층이 형성될 수도 있다.
이와 같이, 렌즈(140)의 둘레면 중 적어도 일측 부위에 반사면(142)이 형성되는 경우, 앞선 제 1실시 예에서와 같이 형광체(120)와 렌즈(140) 사이에 별도의 반사부재(130)를 마련하지 않아도 됨으로써, 차량용 램프의 전체 구성이 간소화될 수 있고 그에 따라 조립성이 향상됨은 물론 제조비용이 절감되는 이점을 가질 수 있다.
또한, 형광체(120)의 경우 반사형 형광체(120) 대신에 투과형 형광체(120)를 적용할 수 있게 된다.
본 발명의 제 2실시 예는 앞선 제 1실시 예와 비교하여 반사부재(130)를 배제하고 렌즈(140)의 둘레면 중 적어도 일측 부위에 반사면(142)을 형성한 구성에 차이만 있을 뿐, 그 외의 나머지 구성 및 그에 따른 작동관계는 모두 동일하므로, 이에 대한 반복 설명은 생략한다.
한편, 도 4는 본 발명의 제 2실시 예의 변형 실시 예에 따른 차량용 램프의 진단장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명 제 2실시 예의 변형 실시 예에서도, 앞선 제 1실시 예의 변형 실시 예에서와 마찬가지로 진단부(200)의 발광신호에 의해 수광부(150)로 특정 파형의 신호를 송신하는 수광부 진단용 발광부(300)를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이의 경우, 수광부 진단용 발광부(300)에 따른 작동관계와 작용효과는 앞선 제 1실시 예에서와 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 반복 설명은 생략한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 차량용 램프 진단장치
110 : 광원
120 : 형광체 130 : 반사부재
140 : 렌즈 142 : 반사면
150 : 수광부 160 : 제어부
200 : 진단부 300 : 수광부 진단용 발광부
120 : 형광체 130 : 반사부재
140 : 렌즈 142 : 반사면
150 : 수광부 160 : 제어부
200 : 진단부 300 : 수광부 진단용 발광부
Claims (16)
- 레이저 광을 발생시키는 광원;
상기 레이저 광에 의해 여기 되어 미리 설정된 색상의 광을 발생시키는 형광체;
상기 형광체를 통과한 레이저 광을 외부로 조사하는 렌즈;
상기 형광체를 통과한 레이저 광 중, 반사되는 일부의 레이저 광을 수광하고, 수광된 레이저 광의 출력 신호를 출력하는 수광부;
상기 수광부의 출력 신호에 따라 광원, 형광체 중, 적어도 어느 하나 이상의 이상 여부를 진단하는 진단부 및;
상기 진단부의 출력에 따라 상기 광원으로 인가되는 전류를 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 램프의 진단장치. - 제 1항에 있어서,
형광체는 반사형 형광체이고, 상기 반사형 형광체에 의해 반사되는 일부의 광은 상기 수광부에 수광되는 차량용 램프의 진단장치. - 제 1항에 있어서,
상기 형광체는 투과형 형광체인 차량용 램프의 진단장치. - 제 3항에 있어서,
상기 투과형 형광체와 상기 렌즈 사이에는 반사부재가 마련되고, 상기 반사부재에 의해 반사되는 일부의 광은 상기 수광부에 수광되는 차량용 램프의 진단장치. - 제 1항에 있어서,
상기 렌즈의 둘레면 중 적어도 어느 일측 부위에는 상기 형광체를 통과한 광 중, 일부의 레이저 광이 반사되는 반사면이 형성된 차량용 램프의 진단장치. - 제 5항에 있어서,
상기 렌즈의 반사면은, 반사되는 광이 정반사되도록 입사각이 임계각을 이루는 차량용 램프의 진단장치. - 제 5항에 있어서,
상기 렌즈의 반사면은, 확산처리 또는 부식처리 되거나 또는 금속재로 코팅된 코팅층이 형성되는 차량용 램프의 진단장치. - 제 1항에 있어서,
상기 광원은 청색 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드인 차량용 램프의 진단장치. - 제 8항에 있어서,
상기 형광체는 황색 형광체이며, 상기 청색 레이저 광이 통과하면서 여기 되어 백색 광을 발생시키는 차량용 램프의 진단장치. - 제 1항에 있어서,
상기 수광부는,
포토 다이오드인 차량용 램프의 진단장치. - 제 1항 내지 제 10항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
상기 진단부의 발광신호에 의해 상기 수광부로 특정 파형의 신호를 송신하는 수광부 진단용 발광부를 더 포함하는 차량용 램프의 진단장치. - 청구항 11에 기재된 차량용 램프의 진단장치를 이용하여 차량용 램프를 진단하는 방법에 있어서,
(a) 상기 수광부가 수광한 광의 특정 파형에 따른 특성을 상기 진단부에 송신하는 단계;
(b) 상기 진단부는 미리 설정되어 입력된 광의 특정 파형에 따른 특성과, 상기 (a) 단계에서 송신된 광의 특정 파형에 따른 특성을 비교 판단하는 초기 진단 단계를 포함하는 차량용 램프의 진단방법. - 제 12항에 있어서,
상기 (b) 단계에서,
상기 (a) 단계에서의 광 특성과, 상기 진단부에 미리 설정되어 입력된 광의 특성이 다른 것으로 판단되는 경우, 상기 광원 또는 상기 형광체가 이상임을 판정하는 차량용 램프의 진단방법. - 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
상기 수광부로부터 상기 진단부에 수신되는 광의 특정 파형에 따른 특성이, 상기 진단부에 미리 설정된 광의 특정 파형에 따른 특성 설정 범위를 벗어나 급변 하는 경우, 상기 진단부는 상기 광원, 형광체 중, 적어도 어느 하나 이상이 고장임을 판정하는 차량용 램프의 진단방법. - 제 14항에 있어서,
상기 진단부가 상기 수광부 진단용 발광부에 발광신호를 인가하여 상기 수광부에 특정 파형의 신호가 입력되도록 하는 단계;
상기 수광부는 입력된 특정 파형의 신호를 상기 진단부로 송신하는 단계;
상기 진단부는 상기 수광부 진단용 발광부로 인가한 특정 파형의 신호와, 상기 수광부로부터 수신된 특정 파형의 신호를 비교 판단하여, 상기 수광부의 정상 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 차량용 램프의 진단방법. - 제 15항에 있어서,
상기 수광부의 정상 여부를 판정하는 단계는,
차량의 시동 시 이루어지거나 또는 일정 시간을 두고 주기적으로 이루어지는 차량용 램프의 진단방법.
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|---|---|
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-
2014
- 2014-07-24 KR KR1020140093949A patent/KR20160012468A/ko not_active Application Discontinuation
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