KR100611525B1 - 광섬유의 빛 전도율 변경을 기초로 한 자동차 윈도우를 위한 개선된 끼임 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 자동차의 윈도우를 위한 끼임 방지 장치는 윈도우 프레임의 전체 길이를 따라 배치된 광센서(light sensor)에 의해 장애물을 직접 감지할 수 있다. 광센서의 작동은 상기 프레임의 전체 주변 둘레에 광섬유 전도체를 배열하는 것을 기초로 한다.

적절한 수단에 의해 도어의 프레임에서 상승하는 윈도우가 장애물과 마주쳤을 때, 피복제와 센서에 압력이 가해져서 센서가 투과되는 빛의 양을 감소시키게 된다. 이와 같은 감소는 일반적인 적합한 전자 시스템에 의해 분석된다. 이러한 비교를 통해 상기 변화는 상기 윈도우가 올라가는 동안 만난 장애물에 의해 일어난 것으로 해석되고 이어서 상기 윈도우를 올리는 작용을 하는 모터가 정지 명령을 받고, 그 후 상기 모터가 역회전되어 윈도우가 하강하게 된다.

광섬유 전도체는 센서로서 작용하며 특별한 피복제(covering) 또는 프레임의 피복제와 직접 결합될 수도 있으며, 몇 몇 경우에는 절연 수단에 속하는 것을 센서 수단에 속하는 것에 통합시킴으로써 상기 피복제의 조립 비용을 줄일 수도 있다.

광섬유 전도체

Description

광섬유의 빛 전도율 변경을 기초로 한 자동차 윈도우를 위한 개선된 끼임 방지 장치{AN IMPROVED ANTI-PINCHING SYSTEM BASED ON MODIFICATION OF THE LIGHT CONDUCTIVITY OF AN OPTICAL FIBRE FOR AUTOMATIC CAR WINDOWS}

도 1은 윈도우를 승강시키는 종래의 구성요소들이 배열되어 있는 자동차 도어(10)의 내부에서 바라본 정면 개략도.

도 2는 본 발명에 의해 제안된 장치가 설치된 도어(10)의 프레임(12)의 부분 정단면도.

도 3은 프로필(26)과 광섬유 전도체(31)로 형성되어 일련의 루프(34)를 이루는 센서(25)의 정면도.

도 4는 본 발명에 따라 배열된 프로필(26)의 평면도.

[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ]

10 : 도어, 11 : 내측면, 12 : 프레임,

13 : 프레임 피복제(frame covering), 14 : 센서, 15 : 센서 피복제,

16 : 전기 모터, 17 : 전원, 18 : 광섬유 전도체,

19 : 계전기(relay), 20 : 계량기(meter), 21 : 윈도우,

22 : 케이블(cable), 23 : 가이드웨이(guideway),

24 : 서포트(support), 25 : 센서, 26 : 프로필(profile),

27 : 절개부, 28 : 입구, 29 : 통로, 30 : 공동부, 31 : 광섬유, 32 : 단부, 33 : 단부, 34 : 루프(loops)

본 발명은 차 윈도우의 주변(perimeter)과 차 도어의 프레임 및 상기 윈도우의 프레임 사이의 장애물을 탐지하기 위하여 빛 전도 수단을 사용하는 새로운 끼임 방지 장치에 관한 것이다.

다수의 장치가 시중에 존재하며, 따라서 그것들은 선행 기술로 간주될 수도 있는 것으로 사용자가 윈도우 조절 버튼에 가하는 압력에 반응하여 윈도우가 프레임에서 승강할 때 장애물을 감지할 수 있다.

선행 기술로 간주할 수 있는 상기 장치들은 크게 직접 장치와 간접 장치의 그룹으로 나뉘어질 수 있다. 직접 장치는 센서로 구성되어 있는데 이 센서가 감도에 의해 장애물을 직접적으로 탐지하여 윈도우를 승강시키는 것과 관련된 여러 구성 요소들을 작동시키는 전기 모터에 적합한 신호를 보내서 모터를 정지시키고 그 작동을 역행시키며 결과적으로 윈도우가 하강하게 된다.

간접 장치는 통상 모터에 작용하여 그것의 작동을 분석하는데, 윈도우가 장애물을 만났을 때 모터를 통해 순환하는 전류에 변환이 일어나거나 또는 모터의 회전 속도에 있어서 변화가 일어나도록 되어있는 모터의 작동을 분석하며, 이러한 변 화는 전기 모터에 결합된 적합한 센서에 의해 감지된다. 즉, 간접 장치는 이러한 전류 또는 속도의 변화를 통해 윈도우와 그 프레임 사이의 장애물의 존재를 감지하여 모터를 중단시키고 그것의 회전 방향을 되돌리게 한다.

전술한 장치들이 상기 끼임 방지 및 장애물 탐지 시스템을 갖추지 못했던 초기 장치들에 대하여 상당한 발전을 보여주지만 여전히 심각한 한계를 드러낸다. 왜냐하면 상기 장치들은 자주 고장이 나고 어떤 경우에는 윈도우가 이동하는 환경의 변화를 장애물로 판단하기 때문이다. 예를 들어 많은 경우 도어 프레임에 위치한 가이드웨이 또는 고무 씰(rubber seals)의 경화가 윈도우가 프레임에서 올라갈 때 부딪치는 저항력을 증가시키게 되는데 센서가 이를 예기치 못한 장애물의 존재로 판단하고 모터를 중단시키고 그 회전 방향을 역행시키므로 사용자는 상기 단점을 방지하도록 다양한 장치를 다시 프로그래밍함으로써 이 문제를 해결하기 위해 판매인을 다시 찾아가게 된다.

또 다른 기술적 측면에서 상기 장치들은 많은 경우 측면에서의 끼임, 즉, 윈도우의 상부 또는 가장자리와 프레임 사이에서 일어나는 끼임 뿐만 아니라 윈도우의 측면 가장자리와 윈도우의 측면 프레임 사이에서 일어나는 끼임도 감지할 수 없는데, 이는 많은 차 모델의 배면 윈도우에 일어날 수 있는 것이며 사람에게 심각한 상해를 입힐 수 있지만 전술한 장치들은 그 한계 때문에 이를 탐지할 수 없다. 이러한 상황은 본 산업과 관련된 출판물과 정기 간행물에 충분히 설명되어 있다.

위와 같은 상황의 중대성으로 인해 유럽 연합 당국 조차 자동차 윈도우를 올리는 힘이 임계치(critical value)를 초과하지 않도록 하는 적합한 기준을 공포하 게 되었다. 왜냐하면 이러한 경우가 아니면 윈도우가 상부 또는 측면 가장자리와 도어 프레임 또는 도어 프레임을 덮고 있는 구조의 상부 또는 측면 가장자리 사이에 쉽게 끼일 수 있는 손가락, 팔, 목 또는 전체의 다른 부위들에 심각한 상해를 유발할 수도 있기 때문이다.

본 발명에 의한 자동차의 윈도우를 위한 끼임 방지 장치는 윈도우 프레임의 전체길이를 따라 배치된 광센서(light sensor)에 의해 장애물을 직접 감지할 수 있다는 점에서 상기 단점을 극복할 수 있도록 한 것이다. 광센서의 작동은 상기 프레임의 전체 주변 둘레에 광섬유 전도체를 배열하는 것을 기초로 한다.

상기 광섬유 전도체는 센서로서 작용하며 특별한 피복제(covering) 또는 프레임의 피복제와 직접 결합될 수도 있으며, 몇 몇 경우에는 절연 수단에 속하는 것을 센서 수단에 속하는 것에 통합시킴으로써 상기 피복제의 조립 비용을 줄일 수도 있다.

이 새로운 끼임 방지 장치를 사용하여 실시된 테스트에 의하면, 적절한 수단에 의해 도어의 프레임에서 상승하는 윈도우가 장애물과 마주쳤을 때, 압력이 피복제와 제안된 센서에 가해져서 센서가 투과되는 빛의 양을 감소시키게 된다. 이와 같은 감소는 일반적인 적합한 전자 시스템에 의해 분석된다. 이러한 비교를 통해 상기 변화는 상기 윈도우가 올라가는 동안 만난 장애물에 의해 일어난 것으로 이어서 상기 윈도우를 올리는 작용을 하는 모터가 정지 명령을 받고, 그 후 상기 모터가 역회전되어 윈도우가 하강하게 된다.

제안된 장치는 새로 고안할 필요가 없는 상업적으로 입수 가능한 요소들을 사용함으로써 매우 간편하고 비용이 저렴하고 제조가 용이하다. 왜냐하면 상기 장치는 특별한 피복제에 결합되거나 또는 필요하다면 도어 프레임의 피복제 표면 또는 도어 프레임 구조에 결합될 수 있기 때문이다.

스페인 특허 제 9800393호와 관련된 장치의 실행과 상기 장치로 실시된 연구소 실험들은 광섬유 전도체에 대해 더 높은 감도 수치로 획득할 수 있음을 보여주었다. 즉, 광섬유 전도체를 루프 형태로 배열함으로써 장애물에 대한 장치가 크게 개선되었음을 나타내었다. 이를 위해서 상기 광섬유를 고리 형태로 배열할 수 있게 하는 고무 프로필(profile)과 기준값이 장치가 작동하기 전에 저장될 필요가 없게 하는 새로운 센서 장치를 포함하도록 장치를 재설계해야 한다.

윈도우 프레임 내부에 위치하고 윈도우 프레임에 위치한 씰 내부에 설치되어 제안된 고무 프로필은, 광섬유를 물결 형태로 배열할 수 있게 하는 일련의 절개부를 포함하고, 상기 배열에서 상기 광섬유가 돌출되도록 설계된다. 이렇게 하여 변형의 경우 굴절각의 크기가 증가하고 광섬유가 장애물을 감지했을 때 장치의 감도를 증가시켜 윈도우 상부 가장자리가 상기 루프를 변형시키게 된다.

광섬유 전도체의 통로를 위해 프로필에 형성된 형성된 절개부와 루프 형태로 된 광섬유 전도체의 배열은, 일단 적합한 수단에 의해 내부에 설치되면 접착제로 피복되거나 용접되어 밀봉 프로필에 의해 보호되는 부분이 계속 덮여있도록 할 수 있다. 이러한 모든 것들이 전면적으로 자동화된 생산을 가능하게 한다.

위에서 설명한 프로필은 도어의 상부에 위치하여 윈도우 프레임 전체를 덮고 있는 씰(seal) 내부에 포함된다.

전술한 광섬유의 특이한 설계 외에, 본 발명의 또 다른 목적은 장애물 탐지 장치가 윈도우를 올리기 전, 즉 사용자가 열린 윈도우를 닫기 위해 버튼을 누르는 순간에 기준 수치, 즉 장애물이 없을 때의 30 밀리세컨드의 수치를 변경시키도록 장애물 탐지 장치를 개조하는 것이다. 이 때 개선된 장치는 어떤 유형의 장애물이 없어도 그리고 윈도우가 위로 올라가기 전에 광섬유 전도 수치를 검사하기 위한 신호를 발송한다.

윈도우가 상승하면서 장애물을 만나게 되면, 장애물은 본 특허에 제안된 장치에서 빛 전도 수치를 변화시키는 프레임 씰과 프로필에 대하여 위쪽으로 향하는 힘에 의해 압력을 받는다. 그리고 센서가 전도시의 상기 변형 및 감소로부터 장애물이 존재함을 감지하여 모터를 정지시키고 그 회전 방향을 역행시킨다. 따라서 윈도우가 하강하고 윈도우 및 윈도우 프레임의 상부 가장자리로부터 장애물이 빠져나오게 된다.

사전에 저장되지 않은 순간의 수치를 제공함으로써 기준 수치 탐지 장치를 변형하는 것은 본 발명의 개선된 끼임 방지 장치가 차에서 일어날 수 있는 전압의 변화에 영향받지 않고 그와 무관하게 해준다. 즉, 전기 회로가 절단되었거나 또는 배터리가 닳았거나 또는 어떤 다른 이유로 차에 동력이 떨어지게 되면 선행 기술을 구성하는 끼임 방지 장치에서처럼 장치를 작동시키기 위해 기준 수치를 재저장하고 끼임 방지 장치를 다시 프로그래밍할 필요가 없다.

결과적으로, 선행 기술을 이루는 장치에서 상기 기준 수치가 차 모델에 따 라 다르다면 이는 차 모델에 따라 모터, 윈도우의 길이, 무게, 씰의 길이 및 마찰량에 대하여 차이를 보이기 때문이다. 상기 개선된 끼임 방지 장치는 차 및 도어의 구조, 형태 길이가 어떠하든지 간에 그리고 차 모델을 바꿈으로써 수반되는 어떠한 다른 변화에 관계없이 모든 유형의 차와 도어에 사용될 수 있다.

광섬유 전도체를 통과시키기 위해 프로필에 형성된 절개부와 루프 형태로 된 그 배열로 인해, 일단 상기 전도체가 적합한 수단에 의해 내부에 위치되면, 절개부는 프로필에 의해 보호되는 영역이 계속 덮여있도록 접착제로 피복되거나 용접된다. 이 모든 것들이 전면적으로 자동화된 제조를 허용한다.

본 발명에 의한 개선된 상기 장치는 선루프(sunroof)에서 뿐만 아니라 도어, 엔진 덮개(bonnet) 그리고, 짐 넣는 곳(boot)에서의 끼임을 방지하기 위해 사용될 것이다.

본 발명에 대한 다른 세부 사항과 특징은 명세서에 첨부된 도면을 참조하고 아래의 상세한 설명에 의해 명확해질 것이다. 이러한 세부 설명은 하나의 가능한 실시예로서 주어진 것으로 아래 기술되는 설명에 의해 한정되지 않는다. 따라서, 본 상세한 설명은 본 발명을 한정하지 않는 실시예로 간주되어야 한다.

도1에서 도시된 바와 같이 선행 기술로 간주될 수 있는 하나의 실시예에서, 도어(10)는 만들어진 얇은 판 형태를 취하며 그 상부에는 적합한 프레임(12)이 제공된다. 프레임(12)은, 도 2에서 볼 수 있는 것과 같이, 종래의 윈도우가 올라갈 때 종래 윈도우에 부착될 수 있는 피복제(13)로 그 내측면이 덮히게 된다. 그리하 여 상기 피복제의 상부에 압력이 가해질 때 차의 외부와 내부 사이에 완벽한 밀폐(seal)가 이루어진다.

또한 도 1은 종래에 상기 윈도우(21)를 올리기 위해 사용되는 여러가지 구성 요소들 예를 들어 케이블(22)을 통해 전원(17) (도시되지 않음)에 의해 전력이 공급되는 전기 모터 그리고 윈도우(21)의 하부에 위치한 서포트(24)의 수직 이동을 가능하게 해주는 가이드웨이(23)를 도시하고 있다. 전술한 구성 요소들은 계전기(19) 및 계량기(20)와 같이 전기적 성격을 갖는 다른 요소들과 함께 도어(10)의 프레임(12) 내 상기 윈도우(21)의 동작을 감지하고 역동시키기 위한 장치를 이룬다.

본 발명에 의한 장치의 바람직한 일 실시예에서, 프레임(12)의 피복제(13)는 그 내부에 센서(14)가 결합되어 있는 또다른 피복제(15)와 결합된다.

센서(14)는 프레임(12)이 길이 전체에 걸쳐 또는 그 부분에 뻗어 있는 광섬유 전도체(18) (도면에 도시되지 않음)의 형태를 갖는다.

본 발명에 의한 장치의 작동은 다음과 같다. : 윈도우가 아무런 문제없이 전술한 요소들에 의해 승강할 때 본 장치의 특성과 광섬유 전도체의 특수한 특성에 따라 결정된 다량의 빛이 전도체(18) 내부를 통과하게 되고 전자 장치(도면에 제시되지 않음)에 의해 계속 탐지된다.

윈도우가 그 상부 또는 측면 가장자리에서 어떤 유형의 장애물을 만나 상기 장애물이 프레임(12)의 피복제(13)에 대하여 윈도우(21)의 수직 상승 작용에 의해 압력을 받게되면 센서(14)의 피복제(15)가 상기 전도체(19)에 전달되는 압력을 받 아 계전기와 같은 적합한 수단에 의해 측정 감지되는 빛의 전도 및 양을 제한하고 감소시키게 된다. 이러한 것들이 프로그램되어 빛 전도에 있어서 어떠한 변화도 장애물의 존재로 해석하는 정기적인 검사를 수행하게 된다.

유사하게, 이러한 적합한 프로그래밍 수단에 의해 전도체(18)에서의 약간의 빛 전도 변화도 환경 조건의 변화 즉, 차 도어(10)의 수리가 잘 이루어지지 않았거나 또는 외부 장치로 인해서 커버링(13) 또는 (15)에 어떤 손상이 가해졌다고 인식할 수 있다.

광섬유 전도체(18)가 프레임(12)의 전체 길이에 걸쳐있지 않고 프레임의 일부에만 있도록 한 실시예도 동일한 것으로 간주될 수 있으며 상기 프레임과 차 도어(10)의 특성과 형태에 더 적합하다.

스페인 특허 제 9800393호의 도 2에는 제안된 장치의 실시예가 도시되어 있는데, 여기서 도어 프레임의 피복제가 또 다른 피복제와 결합하여 센서가 그 안에 배열되고 이 때 센서는 전부 세로로 배열되어 있는 광섬유 전도체의 형태를 취하며 상기 전도체의 길이가 윈도우 프레임의 길이 전체 또 그 부분을 덮고 있다.

스페인 특허 제 9800393호의 상기 배열은 상기 피복제가 일정하게 이격된 절개부(27)를 나타내는, 실질적으로 프리즘 형체를 한 프로필(26)을 포함하도록 상기 피복제를 변형하는 본 출원의 주제에 의해 개선되었다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 절개부는 광섬유 전도체(31)가 공동(30)에 위치할 때까지 통로(29)를 통해 미끄러져 들어가도록 어떤 알려진 수단에 의해 광섬유 전도체가 눌려 들어가도록 하는 입구(28)를 포함한다. 그리하여 도 3에 나타 난 바와 같이 루프(34)가 형성되고 완전한 회로를 이루어 전도체(31)의 단부들(32)(33)이 적합한 수단에 의해 빛 전도율 측정 장치(본 발명에 의한 장치에 포함되어 있음)에 연결될 수 있다.

일단 광섬유 전도체(31)가 통로(29)의 입구(28)를 통해 공동부(30) 내에 위치하면, 어떠한 알려진 장치가 접착제를 위치시키거나 용접을 실시한다. 그리하여 상기 광섬유 전도체(31)는 도 3에 도시된 형태를 이동할 수 없게 된다.

본 발명의 또 다른 목표는 끼임 방지 장치가 장치의 작동에 앞서 영구적으로 저장된 기준 수치를 필요없게 하는 것이다. 즉, 끼임방지 장치가 윈도우를 올리기 전에 측정되는 기준 수치와 윈도우의 상부 가장자리와 윈도우 프레임 사이에 물체가 끼어서 상기 기준 수치가 변경될 때 얻어진 변경된 수치 사이에서 작동하도록 하는 것이다.

도 3을 보면, 광섬유 전도체(31)가 프로필(26) 내부에 루프(34)로 배열되어 있어서 스페인 특허 제 9800393호의 광섬유 전도체가 프레임을 따라 배열될 때보다 도어 프레임 상부 가장자리와 윈도우 상부 가장자리 사이에 물체가 걸려 생길 수 있는 압력을 더 쉽게 감지할 수 있다.

일단 광섬유 전도체(31)가 프로필(26) 내부에 위치하게 되면, 프로필과 절개부(37)는 접착제로 피복되거나 용접되고 이어서 적합한 수단에 의해 프레임의 내부 피복제 내로 삽입된다.

본 발명에는 첨부된 도면과 관련하여 충분히 설명되었으며, 다음의 청구항 에서 요약된 특허의 본질을 변경시키지 않는 한 이로운 것으로 간주되는 세부적 변형이 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 전원에 연결된 전기 모터(16)의 회전을 역행시키기 위한 직접적인 작용을 하는 유형으로서, 윈도우(21) 하부에 있는 가이드웨이(23)를 보조하는 케이블(22)에 의해 윈도우(21)를 승강시키는데 필요한 힘을 생성시키는 요소의 역할을 하는 "광섬유의 빛 전도율 변경을 기초로 한 자동차 윈도우를 위한 개선된 끼임 방지 장치" 에 있어서, 상기 장치는 도어(10)의 프레임(12) 전체 주변에 걸쳐 설치된 피복제(15) 내부에 배열된, 광섬유 전도체(18)로 되어있는 센서(14)의 형태를 취함을 특징으로 하는 광섬유의 빛 전도율 변경을 기초로 한 자동차 윈도우를 위한 개선된 끼임 방지 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 광섬유 전도체(18)는 프레임(12)의 피복제(13)와 독립적으로 피복제(15)에 통합되거나 피복제(13)에 직접 통합될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 광섬유 전도체(18)는 프레임(12) 주변의 전체 길이에 걸쳐 또는 그 부분에 걸쳐 연속적으로 배열될 수 있음을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 광섬유 전도체(31)는, 프로필(26)의 측면 영역에 일정한 간격으로 형성된 일련의 절개부(27)에 상기 전도체(31)가 들어오고 나가는 지점에서 루프(34)를 형성하는, 실질적으로 프리즘 형체를 한 프로필 내부에 배열됨을 특징으로 하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 프로필의 절개부(27)는 공동(30) 안에서 끝나는 통로(29)를 통해 전도체(31)를 삽입시키기 위한 입구(28)를 포함하며 공동 안에서 전도체(31)는 적합한 접착제를 사용하거나 종래의 용접 작업을 통해 유지됨을 특징으로 하는 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 윈도우 프레임 내의 윈도우를 올리기 전 프로필(26)에 배열된 광섬유(31)의 빛 전도 수치(약 20 내지 30 밀리세컨드)를 탐지함을 특징으로 하는 장치.

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