KR100803551B1 - 차량 도어의 개폐각 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 도어의 개폐각 제어 시스템에 관한 것으로서, 차량의 측면 도어 열림 공간 내에 장애물 존재유무를 감지하여 자동으로 도어 개폐각도를 조정하도록 하기 위한 것이다.

본 발명은 도어힌지에 설치되며 사용자에 의한 도어의 열림시 해당 도어의 열림각도를 검출하는 도어 개폐각 감지 수단과; 도어힌지가 설치되지 않은 도어의 타측 외부에 설치한 장애물 거리 감지 수단과; 도어체커 주변에 설치되며 제어신호에 따라 도어체커의 몸체를 붙잡아 도어의 열림 동작을 중지시키고, 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되는 록커; 및 장애물 거리 감지 수단을 통해 외부 장애물과의 거리에 따른 정보를 입력받아 해당 거리 정보에 따라 도어 개방에 따른 최대각도를 산출하고 도어 개폐각 감지 수단에서 감지되는 도어의 개방각도가 기 산출되어진 최대 개방각도에 도달하면 솔레노이드 밸브를 제어하여 도어의 개방을 중지시키는 제어수단을 포함한다.

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Description

차량 도어의 개폐각 제어 시스템{OPENING AND SHUTTING ANGLE CONTROL SYSTEM OF VEHICLE DOOR}

도 1은 본 발명에 따른 차량 도어의 개폐각 제어 시스템의 블록 구성도

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량 도어의 개폐각 제어 시스템의 동작 파형 예시도

도 4는 본 발명에 따른 도어체커의 록킹 동작 및 언록킹 동작 상태를 설명하기 위한 모식도

도 5는 종래의 자동차 도어에 적용되고 있는 도어힌지와 도어체커를 도시한 사시도

도 6은 종래의 도어체커를 나타낸 개략 구성도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도어힌지 20 : 도어체커

110 : 시동키 감지센서 120 : 리모콘신호 감지센서

130 : 마이컴 141 : 초음파센서

142 : 도어개방각 감지센서 143 : 솔레노이드 밸브

143a : 록커

본 발명은 차량 도어의 개폐각 제어 시스템에 관한 것이며, 상세하게는 차량의 측면 도어 열림 공간 내에 장애물 존재 유무를 감지하여 자동으로 도어 개폐각도를 조정하도록 하기 위한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 탑승자가 출입할 수 있도록 적어도 2개소 이상에 출입구가 마련되어 있고 그 출입구에는 도어가 설치되어 있는데, 이 도어를 개폐 및 지지하는 수단으로써, 도어힌지와 도어체커가 설치되어 사용되고 있다.

상기의 도어힌지는 도어와 자동차 바디 사이의 상ㆍ하부 2곳에 설치되어 도어의 자중을 견딤과 동시에 힌지핀을 매개로 도어의 개폐기능을 담당하고, 도어체커는 상기 상ㆍ하부에 설치된 도어힌지의 중간에 위치하며 도어가 소정의 각도만큼 열려 있도록 하는 홀드기능과 완전히 열렸을 때 멈추게 하는 스톱기능을 가지고 있다.

여기서 상기 도어체커의 또 다른 주요기능은 도어가 개폐될 때 발생할 수 있는 안전사고에 대비하여 도어가 열리고 닫힐 때, 보통 2-3 단계의 개폐과정을 거치도록 함으로써 갑자기 닫히는 도어에 의해 인체가 부상을 당하는 것을 미연에 방지하는 것이다.

도 5는 종래의 자동차 도어에 적용되고 있는 도어힌지와 도어체커를 도시한 사시도로서, 도어(1)의 자중을 지지하고 도어 개폐를 원활히 하기 위한 축 역할을 하는 도어힌지(10)가 도어(1)의 상ㆍ하부에 각각 설치되어 있다. 그 도어힌지(10) 의 중간위치에는 도어(1)의 열림량을 제어하는 도어체커(20)가 설치되는데, 이 도어체커(20)에 의해 제어되는 도어(1)의 최대 개방각도는 일반적으로 60 ~ 70도 정도로 설정하고 있다.

상기한 도어체커(20)는 도 6에 보다 상세하게 도시 한 바와 같이, 도어(1)와 바디(2) 사이에 설치되며, 다수개의 굴곡부(21)를 가지는 길다란 막대 형상으로, 체커의 일측 끝단은 핀(22)을 통하여 바디(2)에 설치되고, 타측 끝단은 스톱퍼(24)가 마련되어 도어(1)의 내측에 설치된다. 따라서 도어(1)의 개폐시에 체커의 굴곡부(21)가 도어(1)에 설치된 체커몸체(23)의 롤러(25)에 의해 순차적으로 개폐되게 된다. 또한 도어(1)가 설정된 최대 열림각 위치에서는 체커의 끝단에 마련된 스톱퍼(24)가 체커몸체(23)에 걸리게됨으로써 도어(1)는 더 이상 개방되지 않는다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 도어에서는 차량의 측면 도어 열림 공간 내에 장애물이나 다른 차량이 근접해 있을 경우에는 사용자가 도어를 열 때 단순히 시각적인 판단에 의해 도어가 근접한 장애물 또는 다른 차량과 접촉하지 않도록 항상 주의를 하여야 하는 불편함이 있었다.

또한, 사용자가 부주의로 근접한 장애물 또는 다른 차량과의 거리를 정확히 인식하지 못하고 도어를 완전히 열었을 경우에는 도어가 장애물 또는 다른 차량과 접촉하여 도어의 손상뿐만 아니라 도어의 접촉으로 인하여 근접한 다른 차량에도 손상을 주는 문제점이 있었다.

또한, 차량의 측면 도어 열림 공간 내에 사용자가 시각적으로 확인하지 못하 는 도로에 형성된 턱 등과 같은 장애물이 있을 경우 도어를 열면 도어가 장애물과 접촉하여 손상되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 차량의 측면 도어 열림 공간 내에 장애물 존재 유무를 센서를 통해 감지하여 개방각도를 산정하여, 그 산정된 개방각도에 따라 자동으로 도어 개폐각도를 조정하도록 함으로써 차량의 손상 및 사용자의 편의성을 증대하기 위한 차량 도어의 개폐각 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도어의 자중을 지지하고 도어 개폐를 원활히 하기 위한 축 역할을 하는 도어힌지가 도어의 일측에 설치되며, 상기 도어힌지가 설치된 도어의 일측에 위치하고 해당 도어의 열림량을 제어하는 도어체커가 구비되어 있는 차량에 있어서; 상기 도어힌지에 설치되며 사용자에 의한 도어의 열림시 해당 도어의 열림각도를 검출하는 도어 개폐각 감지 수단과; 상기 도어힌지가 설치되지 않은 도어의 타측 외부에 설치한 장애물 거리 감지 수단과; 상기 도어체커 주변에 설치되며 제어신호에 따라 상기 도어체커의 몸체를 붙잡아 도어의 열림 동작을 중지시키고 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되는 록커; 및 상기 장애물 거리 감지 수단을 통해 외부 장애물과의 거리에 따른 정보를 입력받아 해당 거리 정보에 따라 도어 개방에 따른 최대각도를 산출하고 상기 도어 개폐각 감지 수단에서 감지되는 도어의 개방각도가 기 산출되어진 최대 개방각도에 도달하면 상기 솔레노이드 밸브를 제어하여 도어의 개방을 중지시키는 제어수단을 포함하여 구성한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 차량 도어의 개폐각 제어 시스템의 블록 구성도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량 도어의 개폐각 제어 시스템의 동작 파형 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 도어체커의 록킹 동작 및 언록킹 동작 상태를 설명하기 위한 모식도이다.

첨부한 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 차량 도어의 개폐각 제어 시스템의 구성을 살펴보면, 통상적으로 차량은 최소 2개 이상의 도어를 갖기 때문에 첨부한 도 1의 실시예에서는 4개의 도어를 갖는 차량을 예로 든 것이며, 참조번호 FL로 지칭되는 점선으로 표시된 블록의 구성은 참조번호 FR, RL, RR로 지칭되는 점선으로 표시된 블록의 내부에 모두 동일하게 구성되어져 있으나 생략 도시한 것이다.

따라서 FL로 지칭되는 점선으로 표시된 블록의 내부구성을 기준으로 그 구성을 살펴보면, 사용자에 의한 도어의 열림시 해당 도어의 열림각도를 검출하는 도어개방각 감지센서(142)와, 소정의 제어신호에 따라 동작하여 도어의 최대 개방 범위 내에 장애물이 존재하는가를 감지하며 장애물과의 거리를 감지하는 초음파센서 (141)와, 제어신호에 따라 상기 도어의 열림 동작을 중지시키고 솔레노이드 밸브 (143)에 의하여 제어되는 록커(143a)로 구성된다.

이때 상기 솔레노이드 밸브(143)는 공압압축기 등의 공기압 발생장치로부터 일정압력의 공기를 공급받고 있으며 온동작시 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같은 도너츠형의 튜브형 록커(143a)에 입력되는 공기압을 제어한다.

또한, 상기 도어개방각 감지센서(142)는 첨부한 도 5에서 참조번호 10으로 지칭되는 도어힌지 주변에 위치하며, 상기 솔레노이드 밸브(143)는 도 5에서 참조번호 20으로 지칭되는 도어체커(20) 주변에 위치한다. 또한, 상기 초음파센서(141)는 상기 도어힌지(10)가 설치되지 않은 도어(1)의 타측 외부에 설치된다.

설명하지 않은 구성중 참조번호 110으로 지칭되는 시동키 감지센서와, 120으로 지칭되는 리모콘신호 감지센서는 사용자가 내부에서 하차를 위해 문을 열고자 하는지 아니면 외부에서 탑승하고자 하는지를 알기 위한 것이며, 이에 따라 참조번호 130으로 지칭되는 마이컴의 제어동작이 달라진다.

상기 마이컴(130)은 초음파센서(141)을 통해 외부 장애물과의 거리에 따른 정보를 입력받아 해당 거리 정보에 따른 도어 개방에 따른 최대각도를 산출하고 도어의 오픈 동작시 상기 도어개방각 감지센서(142)에서 감지되는 도어의 개방각도가 기 산출되어진 최대 개방각도에 도달하면 상기 솔레노이드 밸브(143)를 제어하여 도어의 개방을 중지시키게 된다.

이와 같은 동작을 첨부한 도 2와 도 3을 참조하여 살펴보면, 첨부한 도 2는 차안에서 도어를 개방하는 경우의 제어신호의 예시도로서, 시동키 감지센서(110)를 통해 시동키가 꽂혀 있는가를 감지하여 시동키가 꽂혀 있는 경우 초음파센서(141)가 장애물 유무를 지속적으로 판단한다.

장애물이 발견되고 근접한 경우 이에 따른 정보는 마이컴(130)에 제공되고, 마이컴(130)은 이를 기준으로 도어(1)를 개방할 때 안전하게 열릴 수 있는 최대의 개방각도를 계산한다.

이후 도어가 개방되어 도어개방각 감지센서(142)로부터 도어(1)가 개방되는 각도에 대한 정보를 입력받아 미리 산정한 최대의 개방각도보다 도어의 개방각도가 더 커지는가를 판단한다.

이에 따라 현재 개방되는 도어(1)의 개방각도가 미리 산정한 최대의 개방각도보다 커지는 경우 상기 마이컴(130)은 솔레노이드 밸브(143)를 작동시켜 록커 (143a)에 공기를 공급하여 팽창시킴으로써 도어체커(20)의 몸체(26)를 붙잡아 도어 (1)를 고정시킨다.

이때의 록킹 동작은 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와 같다.

반면에, 시동키를 오프하는 경우 초음파 센서(141)는 1분 동안 작동시켜 위에서 설명한 바와 같이 작동을 시킨다. 그 이유는 시동키를 뽑은 경우 전원 공급이 중단되어 도어를 보호하는 기능이 상실됨을 막기 위해서이다. 반대로 시동키를 오프시킨 후에도 센서 감지를 지속적으로 하다 보면 배터리 방전의 위험이 있다.

첨부한 도 3은 차밖에서 도어를 개방하는 경우의 제어신호의 예시도로서, 리모콘신호 감지센서(120)를 통해 도어락 되어 있는 경우에 언락(UNLOCK) 신호가 입력되는가를 감지한다.

언락 신호가 입력되는 순간부터 일정시간(약1분간) 장애물 감지를 하게 된다. 장애물 감지 근접시 도어를 오픈 할 경우 계산된 각도보다 커지게 되면 마이컴(130)에서 솔레노이드 밸브(143)를 작동시켜 록커(143a)로서 도어체커(20)의 몸체(26)를 붙잡아 도어(1)가 그 이상 열리는 것을 막아준다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명은 차량의 주정차시 사용자가 승하차 하기 위하여 도어를 열 때 도어의 열림 거리 내에 장애물이 있을 경우 이를 감지하여 도어의 개폐각을 제어하여 일정 거리 이상 도어가 열리지 않도록 함으로써 사용자의 편의를 도모하여 장애물 또는 다른 차량에 의한 도어의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 도어의 접촉에 의한 근접한 다른 차량의 손상도 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 도어의 자중을 지지하고 도어 개폐를 원활히 하기 위한 축 역할을 하는 도어힌지가 도어의 일측에 설치되며, 상기 도어힌지가 설치된 도어의 일측에 위치하고 해당 도어의 열림량을 제어하는 도어체커가 구비되어 있는 차량에 있어서;

   상기 도어힌지에 설치되며 사용자에 의한 도어의 열림시 해당 도어의 열림각도를 검출하는 도어 개폐각 감지 수단과;

   상기 도어힌지가 설치되지 않은 도어의 타측 외부에 설치한 장애물 거리 감지 수단과;

   상기 도어체커 주변에 설치되며 제어신호에 따라 도어체커의 몸체를 붙잡아 도어의 열림 동작을 중지시키고 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되는 록커; 및

   상기 장애물 거리 감지 수단을 통해 외부 장애물과의 거리에 따른 정보를 입력받아 해당 거리 정보에 따라 도어 개방에 따른 최대각도를 산출하고 상기 도어 개폐각 감지 수단에서 감지되는 도어의 개방각도가 현재 산출되어진 최대 개방각도에 도달하면 상기 솔레노이드 밸브를 제어하여 도어의 개방을 중지시키는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 개폐각 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 장애물 거리 감지 수단은 초음파 센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 개폐각 제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 시동키 감지센서와 리모콘신호 감지센서를 구비하고, 상기 제어수단은 상기 시동키 감지센서에서 시동키가 감지되지 않거나 상기 리모콘신호 감지센서를 통해 언락 상태로 전환되었다고 판단되면 상기 장애물 거리 감지 수단을 일정시간 구동하여 도어의 최대 개방 범위 내에 장애물이 존재하는가를 감지하며 장애물과의 거리를 감지하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량 도어의 개폐각 제어 시스템.

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