KR100697540B1 - 전기모터식구동장치 - Google Patents

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KR100697540B1 KR1019980017466A KR19980017466A KR100697540B1 KR 100697540 B1 KR100697540 B1 KR 100697540B1 KR 1019980017466 A KR1019980017466 A KR 1019980017466A KR 19980017466 A KR19980017466 A KR 19980017466A KR 100697540 B1 KR100697540 B1 KR 100697540B1
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

적어도 두 말단위치(15, 16, 115, 116) 사이에서 이동될 수 있는, 차량작동 부재(13, 113)용 전기모터식 구동장치(10)가 제안되어 있다. 영역(35, 35', 135)이 작동 부재(13, 113)의 하나 이상의 선택된 위치(38, 38', 138) 주위에 설정되어 있다. 차량 작동 부재(13, 113)가 설정된 영역(35, 35', 135)에 도달했을 때, 구동장치(10)는 작동 부재(13, 113)를 선택된 위치(38, 38', 138)를 가질 때까지, 작동 부재(13, 113)를 자동으로 구동시킨다.

Description

전기모터식 구동장치
본 발명은 독립 청구범위의 전제부에 따른 차량의 작동 부재의 작동을 위한 전기모터식 구동장치에 관한 것이다.
종래기술의 전기 모터식 구동장치는 차량의 작동 부재들을 예를 들어 조작자에 의해 선택된 말단 위치들 간에서 이동시킨다. 이러한 전기 모터식 구동장치가 상기 작동 부재들을 움직이게 하기 위해서, 조작자는 조작 장치를 통해 전달되는 제어 명령들을 사용한다. 특히 전기식 슬라이딩 선루프(sliding sunroof)와 전기식 슬라이딩 윈도우들은 토글 스위치에 의해 스위치의 위치에 따라 완전개방 또는 완전폐쇄 위치 방향 중의 어느 하나로 이동된다. 또한, 차량의 좌석(seat) 또는 그의 일부를 말단위치들 간에서 이동시킬 수 있는 전기모터식 좌석 조정 메커니즘이 공지되어 있다. 조작하는 사람이 작동 부재(이동부재)를 특정한 원하는 위치로 이동시키려고 하지만 그 위치에 정확히 도달되지는 않는 일이 생길 수 있다. 상기 원하는 위치는 예를 들어 차량의 슬라이딩 선루프 또는 슬라이딩 윈도우의 폐쇄위치일 수도 있고, 차량좌석의 특정 좌석 위치일 수도 있다. 그래서, 조작자는 작동 부재가 원하는 위치를 취할 때까지 여러 번의 조정과정을 실시하거나, 또는 원하는 위치로 위치조정할 때 작동 부재를 정확히 관찰해야 한다.
본 발명의 과제는 특정한 사전 설정된 선택된 위치들이 조작자의 위치 모니터링 없이도 작동부재들에 의해 선택된 위치들이 되는 것을 보장하는 것이다.
독립 청구범위의 특징을 갖는 본 발명은 작동 부재가 설정된 영역(이하에서는 포착영역(capture range)이라 함)내에 있게 되면, 차량의 작동 부재가 선택된 위치를 정확하게 취한다는 이점을 갖는다. 운전자는 작동 부재를 정확히 위치조정하려 하느라 도로교통상황을 관찰하는 것으로부터 주의가 벗어나게 되는 일이 일어나지 않는다. 원리상으로는 하나의 작동 부재에 대해 다수의 선택된 위치가 규정될 수 있다. 본 발명은 각각 개별적으로 적용될 수 있다.
차량 작동 부재가 선택된 위치를 가질 때까지, 구동 장치가 차량 작동 부재를 자동으로 구동시키는 지의 여부는 바람직하게는 설정된 영역에 도달하기 전의 차량 작동 부재의 이동방향에 의존한다. 이로 인해 조작자가 이동방향을 선택하여, 나중에 작동 부재가 선택된 위치로 자동으로 복귀(이하 포착 메커니즘으로 지칭됨)되지 않고 작동 부재를 포착위치에서 벗어나게도, 또는 포착위치 내에 위치하게도 할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 조작자에 의한 작동 부재에 대한 제어 명령이 없을 때에는, 구동장치가 설정영역 내의 작동 부재를 자동적으로 선택된 위치로 이동시킨다. 예를 들어 조작자에 의해 발생되는 제어명령으로 인한 작동 부재의 이동중에, 포착 메카니즘이 작동하지 않을 수 있다. 그러므로, 작동 부재는 포착 메커니즘이 반응하지 않고 포착영역을 통해 이동될 수 있다; 그러나, 작동 부재가 포착영역 내에 머물게 되면, 구동장치는 작동 부재를 선택된 위치로 이동시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 선택된 위치는 차량 작동 부재의 말단위치이다. 이는 유익하게는, 차량 작동 부재가 말단위치 가까이에만 가도, 말단위치가 정확히 취해짐을 보장한다. 그래서 작동 부재는 말단위치에서는 규정된 위치를 취한다.
말단위치가, 개구를 개방 또는 폐쇄하는 차량 작동 부재의 폐쇄위치일 때, 본 발명은 특히 유리하게 작용한다. 예를 들면, 슬라이딩 루프의 구동장치를 작동시키는 토글 스위치가 너무 일찍 열려서(released), 작동 부재로서의 슬라이딩 루프가 정확히 폐쇄위치를 취하지 못할 위험이 있다. 슬라이딩 루프 개구의 가장자리에 있는 방풍재(wind guard) 또는 밀폐 립(sealing lip) 때문에, 조작자는 슬라이딩 루프가 아직 폐쇄위치에 있지 못하여 완전 폐쇄 및 완전밀폐 효과가 얻어지지 않았음을 종종 인식하지 못할 수 있다. 따라서, 이러한 상황에서 자동차 내부 공간에 일어날 수 있는 손상이 본 발명에 의한 장치에 의해 회피된다.
차량 작동 부재는 말단위치에 대해 이동되기 때문에, 구동장치가 작동 부재를 자동으로 선택된 위치로 이동시킬 때는, 신체 일부가 끼일(pinching) 위험이 있다. 따라서, 상기 위치 주위의 포착영역은, 바람직하게는 신체 일부가 끼이지 않도록 선택된다. 예를 들어, 선택된 위치는, 차량 작동 부재가 상기 위치에서 스토퍼(stopper)에 부딪치도록 설정되면, 포착 영역은 어린이의 신체일부가 끼일 수 없도록, 수 밀리미터를 초과해서는 안될 것이다.
유리한 실시예에서는, 신체 일부 또는 물체가 끼이는 경우, 포착 영역 외부에서는 구동장치를 정지시키거나 또는 역행시키고, 포착영역 내에서는 조정을 허용하는 장치가 배치된다. 그리하여 끼이는 것이 배제되고, 동시에 포착 메커니즘의 작용, 즉 포착영역에 도달했을 때 작동 부재를 정해진 위치로 이동시키는 것이 보장된다.
본 발명의 특히 간단한 실시예는, 구동장치가 하나 이상의 회전수센서를 가질 때에 얻어진다. 작동 부재의 위치는 모터의 회전수와 관련이 있기 때문에, 선택된 위치와 포착영역은 센서의 펄스 수에 따라 설정될 수 있다. 물론 작동 부재자체에 예컨대 루프 포텐셔미터(loop potentiometer) 형태의 위치센서가 배치되게 하는 것도 고려해볼 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 선택된 위치 및/또는 선택된 영역이 조절가능하다. 이에 의해 조작자는 작동 부재 특성을 개별적 수요에 따라 조정할 수 있다. 예를 들어 조작자는 상이한 포착영역을 조절하거나 취소하거나 또는 그 크기를 변경할 수 있다.
예컨대 조정작동중에 마모 또는 기타 영향에 의해 변하는 작동 부재의 폐쇄위치가 재조절될 수 있도록, 선택된 위치 및/또는 선택된 영역이 학습될 수 있게 하는 것도 가능하다.
본 발명은 바람직하게는 선택된 위치가 폐쇄위치일 수 있는, 슬라이딩-리프팅 루프에 사용된다. 슬라이딩 및 리프팅 작동을 실현하기 위해, 이러한 루프는 종종, 선형 조정운동을 기구를 통해 루프의 슬라이딩 또는 리프팅 운동으로 변환시키는 링크 안내부를 구비하고 있다. 선택된 위치는 그것이 슬라이딩-리프팅 루프의 폐쇄위치에 상응하도록 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 다른 유리한 실시예는 종속항 청구범위와 이하의 기술에 나타난다.
도면에는 본 발명에 의한 장치의 실시예가 도시되어 있으며 이하의 기재로 상세히 설명될 것이다.
도 1에는 본 발명에 의한 전기모터식 구동장치의 제 1 실시예가 도시되어 있다. 전기모터식 구동장치(10)는 차량 작동 부재(13)를 두 말단위치(15)와 (16) 사이에서 이동시킨다. 작동 부재란 차량의 슬라이딩 루프을 말한다. 구동장치(10)는, 모터 드라이버 회로(20)를 통해 구동장치(10)를 조절 또는 제어하는 신호처리장치(18)를 갖고 있다. 중립의 중심 위치를 중심으로 두 방향으로 스위칭가능한 토글 스위치(24)의 형태인 조작 장치(22)는 차량운전자의 조정명령을 신호처리장치(18)에 전달한다. 토글 스위치의 한 스위칭 방향은 작동 부재(13)의 운동을 말단위치(15)의 방향으로 기동시키고, 다른 전환방향은 운동을 말단위치(16)의 방향으로 기동시킨다. 구동장치(10)의 전기모터에는 두 개의 홀센서(17)가 배치되어 있고, 그 센서는 회전수 센서로서 모터 아마추어 축 상에 있는 자기 휠과 상호작용한다. 홀 센서의 센서신호는 신호처리 장치(18)에 의해 인터페이스(26)를 통해 전기모터의 회전수, 회전방향 및 기타 이동량을 구하기 위해 평가된다. 이들 데이터로부터 신호처리장치(18)는 작동 부재(13)의 현재위치(순시 위치)를 결정한다.
본 발명에 의한 전기모터식 구동장치는 다음과 같이 작동한다: 조작자는 토글 스위치(24)의 조작을 통해서 작동 부재(13)의 조정을 선택한다. 신호처리장치(18)는 모터 드라이버 회로(20)를 통해 구동장치(10)를 말단위치(15) 또는 (16)의 방향으로 이동시킨다. 이때 방향은 토글 스위치(24)의 위치에 의해 사전설정된다. 작동 부재(13)가 이동하는 동안, 신호처리장치(18)는 인터페이스(16)를 통해, 구동장치(10)에서 발생된 홀센서 신호를 판독(read-in)하여, 증분식 홀센서신호로부터 작동 부재(13)의 현재위치를 구한다. 작동 부재(13)에 대해서는, 이 작동 부재(13)에 대한 소정된 설정위치를 나타내는 두 개의 선택된 위치(38,38')가, 신호처리장치(18)의 한 기억장치(34)내에 있는 표(테이블)에 기록된다. 선택된 위치(38, 38') 주위에는 포착영역(35, 35')이 하부경계(36, 36')와 상부경계(37, 37')의 형태로 설정되어 있고, 이것도 역시 신호처리장치(18)의 기억장치(34)내에 기억되어 있다. 그 영역에 추가하여 방향 설정(39, 39')이 코드의 형태로 기억장치(34)에 설정되어 있다. 그 코드는 말단위치(15)의 방향으로 또는 말단위치(16)의 방향으로 또는 양방향으로의 작동 부재의 이동을 나타낸다. 위치표시는 이 경우 작동 부재(13)에서의 기준점(25)에 기초를 두게 되는데, 이 기준점은 이 실시예에서는 슬라이딩 루프의 선단에 위치하고 있다. 기준점(25)이 포착영역들(35 또는 35')중 하나의 하부경계(36, 36')의 상부에 있고 각 해당 상부경계(37, 37')의 하부에 있으면, 슬라이딩 루프는 포착영역 내에 있는 것이다. 조작자가 토글 스위치(24)를 그의 중앙위치로 복귀시키면, 신호처리 장치(18)는 작동 부재(13)의 현재 위치를 포착영역(35, 35')과 비교한다.
작동 부재가 토글 스위치(24)의 조작 종료시에 포착영역(35, 35')중의 하나에 도달했고, 그 이동방향이 작동종료 전 도달된 영역(35 또는 35')에 할당된 방향 설정(39나 39')과 일치하면, 신호처리장치(18)는 모터 드라이버 회로(20)를 통해, 작동 부재(13)가 영역(35나 35')에 설정된 위치(38이나 38')에 도달할 때까지 구동장치(10)를 자동으로 제어한다. 그때에야 비로소 구동장치, 따라서 조종부재는 정지한다. 이 동작은 조작자에 의해 중지될 수 없다. 그리하여 어떤 경우에도 선택된 위치를 취하는 것이 보장된다. 그러나 이동이 예컨대 별도의 작동스위치에 의해 또는 연장된 작동에 의해 중단되게 할 수 있다.
작동 부재(13)에 대해 기억된 한 선택된 위치, 즉 위치(38)는 작동 부재(13)의 폐쇄위치로서, 이 위치에서 작동 부재(13)의 선단(28)은 스토퍼(30)에 충돌한다. 선택된 위치(38) 주위에 설정되어 있는 영역(35)의 상부경계(37)는 스토퍼(30)의 위치와 일치한다. 상부경계(37)로부터 하부경계(36)까지의 거리는, 구동장치(10)가, 그 기어의 피동부재가 반회전할 때, 영역(35)을 통해 작동 부재(13)를 이동시킬 수 있도록 선택된다. 영역(35)은 주어진 기계적 관계를 고려하면서, 신호처리장치(18)에 의해 작동 부재(13)가 자동적으로 이동할 때 사람의 신체 일부가 작동 부재(13)의 선단(28)과 스토퍼(30)사이에 끼이는 것이 확실히 배제될 수 있도록, 작아야 한다. 한편 슬라이딩 루프가 스토퍼(30)의 방향으로 이동 후 폐쇄위치 부근에서 정지될 때, 선택된 위치(38)의 설정에 의해 슬라이딩 루프가 폐쇄위치를 취하는 것이 보장된다. 그래서 예컨대 물의 침투에 의한 차량내부의 손상이 방지된다. 신체의 일부나 또는 물건이 작동 부재(13)와 스토퍼(30) 사이에 끼이는 경우에는 신호처리장치(18)가 설정영역(35)의 외부에서 조정 구동장치(10)를 정지 또는 역행시킨다. 끼이는 경우를 검출하기 위해 신호처리장치(18)는 구동장치(10)에 있는 홀센서(17)의 신호를 평가한다. 그러나 구동장치(10)의 전기모터가 소비하는 전류를 평가하는 방법도 고려해 볼 수 있다.
제 2 선택된 위치(38')는 작동 부재(13)의 환기지점 부근, 즉 슬라이딩 루프가 거의 완전히 개방되는 영역에 있다. 선택된 위치(38')에 할당된 영역(35')의 하부경계(36')와 상부경계(37')는 선택된 위치(38')로부터 동일한 거리지만 상이한 방향으로 위치해있다. 조작자에 의한 토글 스위치(24)의 조작이 종료한 후 작동 부재(13)가 영역(35')에 있으면, 신호처리장치는 작동 부재(13)를 자동으로 선택된 위치(38')로 이동시킨다. 이 경우 선택된 위치(38')로의 이동은 작동 부재(13)의 그 전의 조정이동이 어느 방향으로 이루어졌는 지에 관계없이 행해진다. 선택된 위치(38')는 예를 들어, 슬라이딩 루프를 이 위치로 조정하는 것이 공기 역학적으로 특히 유리하도록 또는 주행시 발생하는 바람소음이 특별히 감쇠되도록, 설정될 수 있다. 그러나 선택된 위치(38') 및/또는 선택된 위치 주위의 영역(35')이 운전자에 의해 미리 주어질 수 있게 하는 것도 생각해볼 수 있다.
추가의 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 전기모터식 구동장치가 차량 리프팅 루프(113)을 폐쇄위치(115)와 환기위치(116) 사이에서 이동시킨다. 구동장치, 신호처리장치 및 차량 리프팅 루프에 대한 조작 장치는 도 1에서처럼 구성되어 있기 때문에 더 이상 상세히 설명되지 않을 것이다. 말단위치(115)는 선택된 위치(138)로서 신호처리장치의 기억장치 내에 기억된다. 선택된 위치(138)의 주위에는 영역(135)이 배치되어 있고, 그 영역의 하부경계(136)는 선택된 위치(138)와 일치하고 그 상부경계(137)는 선택된 위치(138)로부터 리프팅 루프(113)의 거리에 상응한다. 작동 부재(113)가 조정운동의 종료후 영역(135) 내에 있으면, 구동장치는 작동 부재를 자동적으로 선택된 위치(138)로 이동시킨다. 이 자동이동은 그 전의 조정이동의 방향과는 관계없이 행해진다. 여기서도 영역(135)의 크기는, 사람의 신체 일부가 차량에 끼이는 것이 배제되도록 선택된다.
차량 조정위치가 단지 말단위치 가까이에 놓여지더라도, 말단위치로 보장적으로 올바르게 취해지며 작동 부재는 말단위치에서 명확한 위치를 갖는다.
도 1은 차량의 슬라이딩 루프(sliding roof)를 조정하기 위한 본 발명에 의한 장치를 도시한 도면.
도 2는 차량의 리프팅 루프을 조정하기 위한 본 발명에 의한 장치를 도시한 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10 : 구동장치 13 : 작동 부재
15, 16 : 말단위치 17 : 홀센서
18 : 신호처리장치
20 : 모터구동회로
22 : 조작 장치 24 : 토글 스위치

Claims (13)

  1. 둘 이상의 말단위치(15, 16, 115, 116) 사이에서 이동될 수 있는, 차량 작동 부재용 전기 모터식 구동 장치에 있어서,
    하나의 포착 영역(35, 35',135)이 상기 작동 부재(13, 113)의 하나 이상의 선택된 위치(38, 38', 138) 주위에 정해져 있으며,
    상기 작동 부재(13, 113)용 작동 명령이 주어지지 않는 경우에도 차량 작동 부재(13, 113)가 정해진 포착 영역(35, 35',135)내에 있을 때에는, 상기 작동 부재(13, 113)가 상기 선택된 위치(38, 38', 138)를 정확하게 취할 때까지 신호처리 장치(18)가 작동 부재(13, 113)의 구동장치(10)를 모터 드라이버 회로(20)를 통해 자동으로 구동하는 것을 특징으로 하는 전기 모터식 구동 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 차량 작동 부재(13, 113)가 상기 선택된 위치(38, 38', 138) 내로 자동이동하는 것은 상기 영역(35, 35', 135)의 도달 전 상기 차량 작동 부재(13, 113)의 이동방향에 의존하는 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 작동 부재(13, 113)에 대한 조정명령이 없을 때에, 상기 구동장치(10)는 상기 설정영역(35, 35', 135)에 있는 상기 작동 부재(13, 113)를 자동적으로 상기 선택된 위치(38, 38', 138)로 이동시키는 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 선택된 위치(38, 138)는 상기 작동 부재(13, 113)의 말단위치(15, 16, 115)인 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 작동 부재(13, 113)는 차량의 하나 이상의 개구를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하고, 상기 말단위치(15, 115)는 상기 작동 부재(13, 113)의 폐쇄위치인 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 선택된 위치(38')가 상기 작동 부재의 환기위치인 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 선택된 위치(38, 38', 138) 주위의 상기 설정영역(35, 35', 135)은, 상기 구동장치(10)에 의한 자동이동시 신체 일부가 끼이는 것이 배제되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  8. 제 7항에 있어서, 신체일부 또는 물체가 끼이는 경우, 상기 선택된 위치(38, 138) 주위의 상기 영역(35, 135) 외부에서 상기 구동장치(10)를 정지시키거나 또는 역행시키고 상기 영역(35, 135) 내에서 조정을 허용하는 장치(18)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  9. 제 1항에 있어서, 입력장치(24)가 조정명령을 신호처리 장치(18)에 전송하고, 센서수단(17)이 상기 작동 부재(13, 113)의 위치를 구하기 위해 배치되어 있고, 상기 신호처리 장치(18)는 상기 센서수단(17)의 신호에 따라 상기 구동장치(10)를 제어 및/또는 조절하는 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 구동장치(10)의 전기모터는 하나 이상의 회전수센서(17)를 갖는 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 회전수 센서는 홀 센서(17)인 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 선택된 위치(38') 및/또는 상기 설정영역(35')이 조절가능한 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 차량 작동 부재는 슬라이딩-리프팅 루프(13, 113) 또는 윈도우(13)인 것을 특징으로 하는 전기모터식 구동장치.
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