KR100440010B1 - 경사로에서의 자동차문 자동 제어장치. - Google Patents

경사로에서의 자동차문 자동 제어장치. Download PDF

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Abstract

본 발명은 경사로에서의 자동차문 제어장치에 관한 것으로, 자동차의 기울기를 감지하는 각도센서와; 주행중의 속도를 감지하는 차속센서와; 이들로부터 감지된 신호를 입력받아 내부 연산작용에 의해 입력신호에 상응하는 제어신호를 송출하는 콘트롤 유니트와; 콘트롤 유니트로부터 입력된 신호값에 따라 내부로 유입되는 공기량을 조절하여 압력변화에 따른 피스톤의 직선이동에 의해 피스톤 로드와 연결된 자동차문의 개폐를 제어하는 하는 엑츄에이터로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의하면 경사로에서 자동차문 개방시 항상 일정속도와 일정각도로 열리게 되고, 주행중에도 부주의로 인해 자동차문이 개방되는 것을 차단할 수 있기 때문에 안전사고 및 차량손상을 미연에 방지할 수 있다.

Description

경사로에서의 자동차문 자동 제어장치.{Automatic Control device for controlling the door of a car on a ramp}
본 발명은 경사로에서의 자동차문 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경사로에서 자동차 주차시 자동차문이 개폐되는 속도를 일정하게 제어함으로써 평지 및 경사로에서의 개폐속도의 차이로 인한 위험요인을 방지할 수 있고, 또한 주행 중에는 실수에 의한 자동차문의 개방을 완전히 차단하여 차량손상과 안전사고를 미연에 방지할 수 잇는 자동차문 제어장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 자동차의 경사로 주차시 자동차문을 개폐할 경우 자동차문에 역학적인 힘의 분산이 작용되어 수평한 평지에서 개폐할 경우와는 달리 자동차문의 개방속도가 많이 달라지게 된다.
특히, 이와 같은 자동차문의 개페속도는 경사로의 기울기에 비례하여 달라지는데, 평지와 경사로에서의 자동차문의 개방속도 차이가 심할 경우에는 탑승자가 특별하게 주의하여 자동차문을 잡고 있지 않으면 자동차문이 자력으로 열리거나 닫히게 때문에 항상 위험발생의 요인으로 작용했었고, 특히 힘이 없는 노약자일 경우에는 더욱 안전사고의 위험에 노출될 수 있는 문제점이 있었으며, 자동차문의 손상까지 가져오는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자동차의 경사로 주차시 각도센서로부터 입력된 펄스신호에 따라 콘트롤 유니트에서는 그에 따른 적절한 제어신호로 스텝핑 모터를 회전시켜 엑츄에이터 내부의 유입 공기량을 조절함으로써 피스톤이 일정한 속도로 직선운동 되면서 이에 연결된 자동차문을 일정한 속도로 개폐시킬 수 있는 자동차문 제어장치를 제공하는것이다.
본 발명의 다른 목적은 자동차의 주행 시 컨트롤 유니트가 차속센서를 감지하여 엑튜에이터의 공기 유입구를 전기적으로 차단하여 자동차문이 열리지 않도록 하는 자동차문 제어장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 개략적 구성을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 스텝핑 모터의 회전에 따른 에어 섀도우의 공기량 조절과정을 예시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 각도센서 12 : 위치감지 추
20 : 차속센서 30 : 컨트롤 유니트
40 : 엑튜에이터 41 : 스텝핑 모터
42 : 에어 섀도우 43 : 발광소자
44 : 수광소자 45 : 체크밸브
46 : 피스톤 47 : 피스톤 로드
48 : 공기 유입구 49 : 홀(Hole)
50 : 자동차문 52 : 힌지(Hinge)
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 자동차의 기울기를 감지하는 각도센서와; 주행중의 자동차 속도를 감지하는 차속센서와; 상기 각도센서 및 차속센서의 신호를 입력받아 내부 연산작용에 의해 입력신호에 상응하는 제어신호를 송출하는 콘트롤 유니트와; 상기 콘트롤 유니트로부터 입력된 신호값에 따라 내부로 유입되는 공기량을 조절하여 압력변화에 따른 피스톤의 직선이동에 의해 피스톤 로드와 연결된 자동차문의 개폐를 제어하는 하는 엑츄에이터로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 자동차문 제어장치의 개략적인 구성을 보여주는 것으로, 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차문 자동 제어장치는 자동차의 기울기를 감지하는 각도센서(10), 자동차의 속도를 감지하는 차속센서(20), 상기 각도센서(10)와 차속센서(20)의 감지신호를 입력받아 내부 연산작용에 의해 소정의 제어신호를 출력하는 컨트롤 유니트(30), 상기 컨트롤 유니트(30)의 출력신호를 입력받아 자동차문을 개폐하는 엑츄에이터(40)로 구성된다.
각도센서(10)는 자동차의 경사각 즉, 기울기에 따라 중앙의 위치감지 추(12)가 일정각도 움직여 이동하고, 이에 따라 저항을 가변시켜 컨트롤 유니트(30)에 송출하게 된다.
또한, 컨트롤 유니트(30)는 상기 각도센서(10) 및 차속센서(20)로부터 발생된 전기적인 신호를 입력 받아 내부의 연산작용에 의해 상기 입력값에 상응하는 소정의 전기적인 제어신호를 후술하는 엑츄에이터(40)에 인가한다.
한편, 엑츄에이터(40)는 상기 컨트롤 유니트(30)로부터 출력된 신호에 따라 일정각도로 정회전 또는 역회전을 수행하는 스텝핑 모터(41)와, 스텝핑 모터(41)의 축단부에 결합된 에어 섀도우(Air Shadow:42)와, 에어 섀도우(42)를 사이에 두고 좌우측 상호 대응하도록 설치되는 발광소자(43) 및 수광소자(44)의 상호 작용에 의해 빛의 통과 또는 차단상태를 감지하여 신호를 발생하는 닫힘위치 센서(미도시) 및 열림위치 센서(미도시)와, 엑츄에이터(40)의 내부 압력에 따라 개방 또는 폐쇄되며 엑츄에이터(40)의 내부공기를 제어하는 체크밸브(45)와, 엑츄에이터(40) 내부로 유입되는 공기량에 따라 직선운동하며 자동차문(50)의 일측에 연결된 피스톤 로드(47)를 이동시키는 피스톤(46)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 스텝핑 모터(41)는 컨트롤 유니트(30)로부터 1개의 펄스신호가 발생될 때 마다 0.8도씩 회전하게 되며, (+)의 펄스 신호시 정회전, (-)의 펄스 신호시 역회전을 하게 된다.
한편, 도 2는 스텝핑 모터(41)의 회전에 따른 에어 섀도우(42)의 위치 변화를 통해 공기의 유입이 통과 또는 차단되는 모습을 예시한 것으로, 도시된 바와 같이, 스텝핑 모터(41) 축에 결합된 에어 섀도우(42)에는 발광소자(43)로부터 방사되는 빛을 통과 또는 차단하기 위한 홀(Hole:49)이 형성되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 자동차가 평지에 주차된 상태에서 자동차문을 개방시킬 경우, 도 1의 각도센서(10)의 위치감지 추(12)는 G위치에 놓이게 되고, 이에 따라 가변된 전기적인 신호를 컨트롤 유니트(30)에 송출하게 되며, 컨트롤 유니트(30)에서는 기 설정된 내부의 연산작용을 거쳐 상기 입력신호에 상응하는 제어신호를 엑츄에이터(40)의 스텝핑 모터(41)로 출력하게 된다. 한편, 스텝핑 모터(41)는 컨트롤 유니트(30)의 제어신호를 입력받아 일정각도 만큼 회전하여 에어 섀도우(42)가 도 2의 (가)와 같은 위치로 설정됨에 따라 공기 유입구(48)가 완전히 개방되어 유입된 공기의 압력에 의해 피스톤(46)을 Y에서 X방향으로 수평 이동시키게 되고, 이에 따라 피스톤 로드(47)와 연결된 자동차문(50)을 힌지(52)를 중심으로 일정각도만큼 회동시켜 정상일 때와 같이 자동차문을 개방시키게 된다. 이때 에어 섀도우(42)가 완전한 개방상태로 되었는지의 확인은 열림위치 센서에 의해 확인되어 진다.
한편, 자동차가 경사로에 주차된 상태에서 자동차문을 개방시킬 경우, 도 1의 각도센서(10)의 위치감지 추(12)는 증가된 경사량만큼 일정각도 이동하여 도면의 G지점에서 H지점으로 움직이면서 그 저항 변화에 따른 신호값을 컨트롤 유니트(30)에 송출하고, 컨트롤 유니트(30)에서는 내부의 연산작용을 거쳐 상기 입력신호에 상응하는 제어신호를 엑츄에이터(40)의 스텝핑 모터(41)로 보내어 에어섀도우(42)에 의해 공기 유입구(48)의 개도를 조절하고 엑츄에이터(40) 내부로 유입되는 공기량을 제어함으로써 공기압에 따른 피스톤(46)의 수평 이동량을 조절하여 자동차문(50)이 항상 일정하게 열릴 수 있게 되는 것이다. 이와 같은 상태가 도 2에 나타낸 (나) 내지 (마)까지의 과정으로 제어된다. 따라서, 자동차가 주차된 경사로의 기울기량에 따라 에어 섀도우(42)의 위치가 가변되어 엑츄에이터(40) 내에 유입되는 공기량을 조절함으로써 자동차문(50)이 항상 일정하게 개방될 수 있는 것이다.
반대로, 경사로에서 운전자가 자동차문을 닫을 때에는 피스톤(46)이 X에서 Y방향으로 이동되고 이에 따른 엑츄에이터(40)의 내부압력의 증가로 인해 체크밸브(45)가 개방되어 내부의 공기를 외부로 방출하게 됨으로써 정상상태의 경우와 같이 자동차문(50)이 잘 닫히게 된다.
한편, 자동차의 주행시에는 차속센서(20)로부터 감지된 신호를 컨트롤 유니트(30)에서 입력받아 내부 연산작용에 의해 그 입력값에 따른 일정 신호값을 스텝핑 모터(41)로 출력하여 스텝핑 모터(41)가 일정각도 회전되어 에어 섀도우(42)가 도 2의 (바)와 같은 위치에 놓이게 됨으로써 공기 유입구(48)를 완전히 차단하게 되어 엑츄에이터(40) 내부로 공기가 유입되지 않기 때문에 따라서 피스톤(46)의 이동이 발생하지 않아 자동차문(50)은 닫힘상태로 계속하여 유지된다. 이때 에어 섀도우(42)가 완전한 닫힘상태로 되었는지의 확인은 닫힘위치 센서에 의해 확인되어 진다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 경사로에서 자동차 주차시 자동차문이 개폐되는 속도를 일정하게 제어함으로써 평지 및 경사로에서의 개폐속도의 차이로 인한 위험요인을 방지할 수 있고, 또한 주행 중에는 실수에 의한 자동차문의 개방을 완전히 차단하여 차량손상과 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 자동차의 기울기를 감지하는 각도센서(10)와;
    주행중의 자동차 속도를 감지하는 차속센서(20)와;
    상기 각도센서(10) 및 차속센서(20)에 연결되어 그로부터 신호를 입력받아 내부 연산작용에 의해 입력신호에 상응하는 제어신호를 송출하는 콘트롤 유니트(30)와;
    상기 콘트롤 유니트(30)로부터 입력된 신호값에 따라 내부로 유입되는 공기량을 조절하여 압력변화에 따른 피스톤(46)의 직선이동에 의해 피스톤 로드(47)와 연결된 자동차문(50)의 개폐를 제어하는 하는 엑츄에이터(40)로서, 상기 컨트롤 유니트(30)로부터 출력된 신호에 따라 일정각도로 정회전 또는 역회전을 수행하는 스텝핑 모터(41)와, 스텝핑 모터(41)의 축단부에 결합된 에어 섀도우(42)와, 에어 섀도우(42)를 사이에 두고 좌우측 상호 대응하도록 설치되는 발광소자(43) 및 수광소자(44)의 상호 작용에 의해 빛의 통과 또는 차단상태를 감지하여 신호를 발생하는 닫힘위치 센서(미도시) 및 열림위치 센서(미도시)와, 엑츄에이터(40)의 내부 압력에 따라 개방 또는 폐쇄되며 자동차문을 닫을 때 엑츄에이터(40)의 내부공기를 제어하는 체크밸브(45)와, 엑츄에이터(40) 내부로 유입되는 공기량에 따라 직선운동하며 자동차문(50)의 일측에 연결된 피스톤 로드(47)를 이동시키는 피스톤(46)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 경사로에서의 자동차문 자동제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스텝핑 모터(41)는 컨트롤 유니트(30)로부터 1개의 펄스신호가 발생될 때 마다 0.8도씩 회전하게 되며, (+)의 펄스 신호시 정회전, (-)의 펄스 신호시 역회전 하는 것을 특징으로 하는 경사로에서의 자동차문 자동제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 스텝핑 모터(41) 축에 결합된 에어 섀도우(42)에는 발광소자(43)로부터 방사되는 빛을 통과 또는 차단하기 위한 홀(49)이 형성된 것을 특징으로 하는 경사로에서의 자동차문 자동제어 장치.
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