KR100956199B1

KR100956199B1 - 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법

Info

Publication number: KR100956199B1
Application number: KR1020090088164A
Authority: KR
Inventors: 나정표
Original assignee: 나정표
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2010-05-04
Also published as: WO2011034352A9; WO2011034352A2; WO2011034352A3

Abstract

본 발명은 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 차량의 도어와 외부 장애물의 근접 정도, 차량의 속도 및 기울기 등을 감지하고, 감지된 센싱값에 따라 도어의 개폐각을 자동으로 제어함으로써, 사용자의 편의를 도모하여 외부 장애물 또는 다른 차량에 의한 도어의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 도어의 접촉에 의한 근접 차량의 손상도 방지할 수 있으며, 아울러 경사로에 주차된 차량의 도어를 적은 힘으로도 쉽게 개폐할 수 있는 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

도어체커, 개폐각, 센서부, 도어개폐각 조절부, 제어부

Description

차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법{Apparatus for controlling opening and shutting angle of door checker for automobile and method thereof}

본 발명은 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 도어와 외부 장애물의 근접 정도 및 차량의 속도 및 기울기 등을 감지하여 자동으로 도어 개폐각을 조절할 수 있는 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 도어는 도어힌지를 매개로 차체에 장착되며, 이 도어힌지축을 중심으로 회동하면서 개폐 가능하도록 되어 있다.

한편, 도어를 통해 승하차시 또는 물건을 싣고 내릴 때 도어가 그 개방 상태를 안정적으로 유지해야만 승하차나 화물 작업이 용이하게 이루어지게 되나, 상기 도어힌지는 단순히 도어의 장착상태를 유지하고, 도어의 회동개폐를 가능하게 하는 것일 뿐으로, 도어의 개폐 경로 중에 소정 각도로 열린 상태를 유지하도록 하는 역할은 하지 못한다.

따라서, 차량에는 도어의 개폐감 조절기능을 위해 도어의 인너패널 앞쪽 측면의 중앙부에 도어체커(door checker)장치를 설치하여 도어가 소정의 각도만큼 개방될 수 있도록 하는 홀드 기능과, 상기 도어가 그 개폐경로 중에 2개 지점 내지 3개 지점에서 멈춘 상태를 유지하도록 하는 스톱 기능을 구비하고 있다.

첨부한 도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 도어체커는, 박스형의 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)에 삽입되어 몸체의 상하면에 걸림홈(21)이 형성된 체커아암(20)과, 상기 체커아암(20)의 후단에 고정된 스톱퍼(30)와, 상기 케이싱(10)내 상하부에 설치되는 스프링(40)들에 각각 탄성,지지되어 체커아암(20)쪽으로 상하 양방향에서 지지되는 캐리어(50)와, 상기 캐리어(50)들의 사이에서 체커아암(20) 접촉면에 구비되는 로울러(60)와, 도어(1)의 인너패널에 장착하기 위해 형성된 커버(70)와, 상기 커버(70)를 관통한 체커아암(20)의 전단에 차체(3)에 회동가능하게 연결되는 차체 장착용 브라켓(80)을 포함하여 구성된다.

이러한 구성으로 이루어진 도어체커을 통하여 도어(1)를 개방하게 되면, 도어(1)의 측면이 차체(3)의 대응면으로부터 멀어지게 되고, 상기 차체 장착용 브라켓(90)은 차체(3)에 고정되어 있으므로 도어(1)의 개폐 시에 체커아암(20)의 걸림홈(21)이 캐리어(50)사이의 로울러(60)에 의해 순차적으로 록킹되고, 걸림홈(21)에 걸린 상태에서는 도어(1)가 저절로 닫히거나 열리지 않고 정지상태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다. 이때, 상기 스톱퍼(30)는 도어(1)가 최대로 열릴 수 있는 한계위치를 정해주는 역할을 하게 된다.

그러나, 이와 같은 도어체커는 도어의 순차적 개폐와 열림량만을 제어하는 단순 기능만을 갖고 있다. 다시 말해서, 종래 차량의 도어(1) 열림 공간 내에 외부 장애물이나 다른 차량이 근접해 있을 경우에는 운전자를 포함한 탑승자가 도어(1)를 열 때 단순히 시각적인 판단에 의해 근접한 외부 장애물이나 다른 차량에 도어(1)가 접촉하지 않도록 항상 주의를 기울여야 하는 불편함이 있다.

또한, 운전자를 포함한 탑승자가 부주의로 근접한 외부 장애물이나 다른 차량과의 거리를 정확하게 인식하지 못하고 도어(1)를 완전히 열었을 경우에는 도어(1)가 외부 장애물 또는 다른 차량과 접촉하여 도어(1)의 손상 뿐만 아니라 도어(1)의 접촉으로 인하여 근접 차량에도 손상을 주는 문제점이 있다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 공개특허 2005-45396호에 차량의 좌우구배 인식에 의한 도어개폐시스템이 개시되어 있다. 즉, 도어체커의 체커아암에 일정한 길이의 작동레일을 구비하고, 상기 작동레일에 기어를 매개로 치합되어 구동하는 구동모터를 통해 도어의 열림량을 조절하도록 되어 있다.

그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 도어(1)를 순차적으로 개폐할 경우, 도어 글래스(G)와 도어체커는 상호 접근하게 되는 경향이 있어 상술한 공개특허의 작동레일이 도어체커의 체커아암의 길이 방향으로 연결되어 있을 경우, 서로 간섭 현상이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.

한편, 차량이 후방향으로 기울어 주정차할 경우, 도어 자중으로 인하여 도어(1)를 열기가 매우 힘들어 노약자가 승차하는데 많은 불편함이 있으며, 도어(1)가 닫힐 때에는 반대로 급격히 닫히게 되어 종래의 도어체커가 제 기능을 발휘하지 못하는 폐단이 있으며, 이렇게 급격히 닫히는 도어(1)에 탑승자가 다치는 안전 사 고가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다. 더불어, 차량이 전방으로 기울어 주정차할 경우, 상기한 차량의 후방향 기움 주정차의 경우와 반대로 도어 자중으로 인하여 도어(1)를 개방 시 급격하게 열리며, 도어(1)를 닫을 때에는 어려움이 있어 종래의 도어체커가 제 기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 차량의 도어와 외부 장애물의 근접 정도 및 차량의 속도 및 기울기 등을 감지하여 자동으로 도어 개폐각을 조절할 수 있는 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치에 있어서, 차량의 시동여부를 감지하는 시동감지센서와, 다른 차량의 근접 주,정차 여부를 그 차량의 엔진 소음이나 진동을 통해 감지하는 소음진동감지센서와, 차량의 속도를 감지하는 속도감지센서와, 소정의 제어신호에 따라 동작하여 도어의 최대 개방 범위 내에 외부 장애물의 존재 여부를 감지하며 외부 장애물과의 거리를 산출하는 초음파센서와, 차량의 기울기에 대한 방향 및 각도를 감지하는 기울기센서로 이루어진 센서부; 상기 센서부에서 출력된 센싱값을 토대로 가동자 이동구간 산출부에서 산출한 제어구간 측정치를 입력받아 해당 측정치에 따라 구동하는 리니어모터와, 상기 리니어모터와 연동되는 도어체커의 스톱퍼를 포함하는 도어개폐각 조절부; 및 상기 센서부를 통해 감지된 센싱값에 따라 도어의 개방 범위를 제어 가능토록 상기 도어개폐각 조절부에 제어 신호를 부여하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 상기 도어개폐각 조절부는 리니어모터와 도어체커의 스톱퍼 사이에 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 연결부재는 상기 리니어모터의 가동자의 하단부에 형성되며, 도어의 좌우 길이방향에 대해 수직한 방향으로 가이드홈이 형성된 가이드 브라켓; 및 상부는 상기 가이드홈을 따라 가이드되는 가이드부 및 하부는 도어체커의 스톱퍼에 형성된 관통홀에 삽입되어 일정 각도로 회전하는 회전부로 이루어진 가이드핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 도어를 개방한 상태에서 닫고자 할 경우, 상기 리니어모터의 전류 방향을 바꿔 가동자의 이동방향을 전환할 수 있도록 하는 도어닫음 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 리니어모터는 그 둘레에 리니어모터가 외부로 노출되지 않도록 보호하는 보호구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 시동감지센서를 통해 시동 여부를 감지하는 제1단계; 상기 시동감지센서를 통해 시동 오프 상태로 판명되는 경우, 소음진동감지센서를 통해 근접한 다른 차량의 엔진 소음 및 진동에 대한 정보를 입력받아 소음 및 진동에 대한 설정 기준값의 초과 여부를 판단하는 제2단계; 상기 소음진동감지센서를 통해 소음 및 진동에 대한 설정 기준값을 초과할 경우, 초음파센서를 통해 외부 장애물 유무 및 외부 장애물과의 거리 변화에 따른 정보를 입력받아 가동자 이동구간 산출부에서 리니어모터의 해당 가동자의 이동구간을 산출하여 도어개폐각 조절부의 위치를 조절하는 제3단계; 및 상기 시동감지센서를 통해 시동 온 상태인 동시에, 속 도감지센서를 통해 차량이 일정속도 미만으로 판명되는 경우, 상기 초음파센서를 통해 외부 장애물 유무 및 외부 장애물과의 거리 변화에 따른 정보를 입력받아 가동자 이동구간 산출부에서 리니어모터의 해당 가동자의 이동구간을 산출하여 도어개폐각 조절부의 위치를 조절하는 제4단계를 포함하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어방법을 특징으로 한다.

상기 제4단계에서, 차량이 일정 각도 기울어질 경우, 기울기센서를 통해 차량의 기울기에 대한 방향 및 각도를 감지하고, 감지된 기울기에 대한 설정 기준값의 초과 여부를 판단하는 제5단계; 및 상기 기울기센서를 통해 기울기에 대한 방향 및 설정 기준값의 초과 여부를 판단하여 리니어모터의 배력구동 또는 역구동 제어를 수행하여 도어의 개폐 상태를 제어하는 제6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 기울기센서를 통해 기울기에 대한 설정 기준값을 초과하는 동시에 후방으로 기울어진 상태에서, 도어를 개방할 경우, 리니어모터 가동자의 이동불가 구간을 설정하여 개방상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법에 의하면, 차량이 경사로가 아닌 평지에 주정차시 사용자가 승하차 하기 위하여 도어를 열 때 도어의 개방 간격 내에 외부 장애물이 있을 경우, 이를 자동으로 감지하여 도어의 개폐각을 제어하여 일정 거리 이상 도어가 열리지 않도록 하며, 도어를 닫을때에는 도어 계폐각 조절부의 제어 여부와 상관없이 통상의 차량 도어의 개폐방식대로 도어를 닫을 수 있게 함으로써 사용자의 편의를 도모하여 외부 장애물 또는 다른 차량에 의한 도어의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 도어의 접촉에 의한 근접 차량의 손상도 방지할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 차량이 경사로에 주차된 상태에서는, 상기 장애물 제어의 효과 및 탑승자의 적은 힘으로도 도어를 쉽게 개폐할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 리니어모터 및 스톱퍼를 연결하는 연결부재를 나타내는 분해 사시도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 차량용 도어체커(5)의 개폐각 제어장치에 있어서, 다른 차량의 근접 주,정차 여부를 그 차량의 엔진 소음이나 진동을 통해 감지하는 소음진동감지센서(110)와, 차량의 속도를 감지하는 속도감지센서(120)와, 소정의 제어신호에 따라 동작하여 도어(1)의 최대 개방 범위 내에 외부 장애물의 존재 여부를 감지하며 외부 장애물과의 거리를 산출하는 초음파센서(LF(좌측전방도어센서),LR(좌측후방도어센서),RF(우측전방도어센서),RR(우측후방도어센서),130)와, 차량의 기울기에 대한 방향 및 각도를 감지하는 기울기센서(140)와, 차량의 시동여부를 감지하는 시동감지센서(150)로 이루어진 센서부(100)와; 상기 센서부(100)에서 출력된 센싱값을 토대로 가동자 이동구간 산출부(310)에서 산출한 제어값에 따라 구동하는 가동자(212)와 고정자(211)로 구성된 리니어모터(210)와, 상기 리니어모터(210)의 가동자(212)를 따라 도어체커(5)의 스톱퍼(30)가 가이드 가능토록 연결되는 연결부재(220)를 포함하는 도어개폐각 조절부(200)와; 상기 센서부(100)를 통해 감지된 센싱값에 따라 도어(1)의 개방 범위를 제어 가능토록 상기 도어개폐각 조절부(200)를 선택적으로 구동시키는 제어부(300)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 센서부(100)는 소음진동센서(110), 속도감지센서(120), 초음파센서(130), 기울기센서(140)의 센싱값을 통하여 제어부(300)가 도어(1)의 개방 범위를 제어할 수 있도록 한다. 아울러, 상기 센서부(100)는 시동감지센서(150) 및 리모콘신호 감지센서(160)를 포함하게 된다. 상기 시동감지센서(150) 및 리모콘신호 감지센서(160)의 각각의 센싱값을 통하여 제어부(300)는 차량 승,하차를 위한 도어(1)의 개폐 여부를 알림장치(미도시)로 하여금 사용자가 확인할 수 있도록 한다. 또한, 도어닫음 스위치(170)는 도어(1)를 개방한 다음 닫고자 할 경우, 후술하는 리니어모터(210)의 전류 방향을 전환시켜 리니어모터(210) 가동자(212)의 이동방향을 반대방향으로 바꿀 수 있도록 하여 도어(1)를 원활하게 닫을 수 있도록 하는 기 능을 하게 된다. 이때, 상기 리니어모터(210)가 운전자 및 탑승자의 외력에 의하여 전류의 변화가 자동으로 전환되는 구조로 이루어져 도어(1)의 닫힘 방향으로 자동 제어가 가능하게 될 경우, 도어닫음 스위치(170)는 본 발명에 의한 구성에서 삭제 가능함은 물론이다.

상기 도어개폐각 조절부(200)는 리니어모터(210)를 포함한다. 상기 리니어모터(210)는 상기 도어(1) 내측에 수평한 길이방향으로 고정되며, 내측에 영구자석이 구비된 가이드 레일 기능을 갖는 고정자(211)와, 전원이 공급되는 코일이 권선되어 몰딩되며, 상기 고정자(211)의 자장 변화에 따라 이동하는 가동자(212)로 구성된다. 상기 리니어모터(210)는 가동자(212)와 고정자(211) 사이에서 추력이 발생되는 구조로 되어 있다. 즉, 가동자(212)측과 고정자(211)측의 어느 한쪽에 고정된 자극을 놓고, 나머지 쪽에 교번하는 전력을 보내면 양자 사이에 전자력이 작용하게 된다. 한쪽 방향으로 추력을 발생시키기 위해서는 항상 자극의 극성을 검출하고, 그 극성에 대응하여 전류의 방향을 전환시키게 된다. 속도 제어는 속도에 동기시켜서 주파수를 연속적으로 변화시킴으로써 이루어진다. 고정된 자극을 이동자측에 설치한 구조도 있으며, 상기 영구자석과 코일이 각각 가동자(212)와 고정자(211)에 설치될 수도 있다. 본 발명에 따른 리니어모터(210)는 동기형 타입으로 이루어져 있으며, 비동기형 타입을 본 발명에서 사용해도 무방하다.

상기 연결부재(220)는 상기 리니어모터(210)의 가동자(212)의 하단부에 형성되며, 도어(1)의 좌우 길이방향에 대해 수직한 방향으로 가이드홈(221a)이 형성된 가이드 브라켓(221)과, 상부는 상기 가이드홈(221a)을 따라 가이드되는 가이드부(222a) 및 하부는 도어체커(5)의 스톱퍼(30)에 형성된 관통홀(222c)에 삽입되어 일정 각도로 회전하는 회전부(222b)로 이루어진 가이드핀(222)을 포함하여 형성하게 된다. 상기 연결부재(220)는 상기 리니어모터(210)의 가동자(212)가 고정자(211)를 따라 가이드될 경우 도어체커(5)와 함께 이동하면서 도어(1)의 개방 범위를 제어할 수 있도록 되어 있다. 이때, 상기 연결부재(220)는 도어(1)의 개폐 시, 도어체커(5)의 스톱퍼(30)가 도어(1) 내측에서 일정 각도 회전하므로 상기 가동자(212)에 도어체커(5)의 스톱퍼(30)를 리니어모터(210)에 고정시키지 않고 스톱퍼(30)가 원활하게 회전 가능하면서 가동자(212)는 고정자(211)를 따라 수평 이동하는 동시에, 스톱퍼(30)는 체커아암(20)을 따라 수평 이동할 수 있게 된다.

상기 제어부(300)는 상기 센서부(100)를 통해 감지된 센싱값을 가동자 이동구간 산출부(310)에 전달하여 제어값을 산출하도록 하고, 상기 제어값을 피드백 받아 리니어모터(210)의 가동자에 대한 위치를 제어하게 된다. 상기 제어부(300)는 차량의 엔진, 자동변속기, ABS 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자제어장치인 ECU인 것이 바람직하며, 여기서, 상기 제어부(300)의 구성을 한정하는 것은 아니다.
여기서, 상기 가동자 이동구간 산출부(310)는 상기 센서부(100)의 센싱값에 따라 다양한 상황별로 상기 리니어모터(210)의 가동자(212)에 대한 이동을 제한할 수 있도록 제어값을 산출하여 상기 제어부(300)로 피드백하게 된다.

한편, 미설명부호 180은 제어오프 스위치로서, 운전자가 차량 실내에서 개폐각 조절부의 작동을 강제적으로 오프시킬 수 있도록 하는 스위치이며, 230은 리니 어모터(210)가 외부로 노출되지 않도록 보호하여 오작동이 발생하지 않도록 하는 벨로즈(bellows) 형상의 보호구이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치의 제어동작을 나타내는 플로우챠트이다.

본 발명은 센서부(100)인 소음진동센서(110), 속도감지센서(120), 초음파센서(130), 기울기센서(140), 시동감지센서(150), 그리고 리모콘신호 감지센서(160)를 통하여 차량 외부의 장애물과의 진동, 소음 정보 및 거리 정보와, 차량의 속도 정보와, 차량의 기울기 정보, 그리고 차량의 진행 유무에 대한 정보, 차량의 록킹 여부에 대한 정보를 입력받아 해당 정보에 따라 도어(1)의 개방에 따른 도어개폐각 조절부(200)의 위치를 조절하여 도어(1)의 개방 범위를 제어하게 된다.

먼저, 제어부(300)는 상기 센서부(100)의 시동감지센서(150)의 입력 신호를 전달 받아 상기 시동감지센서(150)에 의해 시동이 오프 상태로 감지될 경우, 이를 주정차 상태로 판단하고, 운전자 및 탑승자의 차량 탑승 여부와 상관없이 소음진동센서(110)를 통해 외부 장애물이 주위에 존재하는지를 감지하게 된다. 즉, 다른 차량이 사용자의 차량 옆에 주차 또는 정차 시, 차량 엔진에서 발생하는 소음 및 진동을 상기 소음진동센서(110)가 감지하게 되면, 그에 따른 정보를 제어부(300)로 전송하게 되며, 상기 제어부(300)는 차량 엔진에 대한 소음 및 진동에 대한 설정 기준값의 초과 여부를 판단하고, 설정 기준값을 초과한 것으로 판단하는 경우 이를 외부 장애물로 인식하게 된다.

이와 같이 상기 소음진동센서(LS,RS, 110)를 통해 사용자의 차량 옆에 다른 차량이 주,정차한 경우라고 판단하는 경우, 다음 단계로 차량의 좌우에 장착된 초음파센서(130)를 통하여 상기 외부 장애물(다른 차량)과의 거리를 측정하게 된다. 상기 초음파센서(130)에서 측정된 외부 장애물과의 거리가 상기 제어부(300)의 기 설정된 기준값 내에 있게 될 경우, 즉, 차량의 도어(1) 주변에 위치하는 장애물과 도어(1) 사이에 간섭이 발생하는 거리 내에 있게 될 경우, 상기 제어부(300)의 가동자 이동구간 산출부(310)는 도어개폐각 조절부(200)의 리니어모터(210)의 가동자의 이동구간을 산출하여 가동자(212)가 고정자(211)를 따라 이동할 수 있는 이동 가능 구간을 설정하게 된다. 이로써, 운전자 또는 탑승자가 도어(1)를 개방하게 될 경우, 상기 리니어모터(210)의 가동자(212)와 연결되어 있는 도어체커(5)의 스톱퍼(30)는 가이드 브라켓(221) 및 가이드핀(222)을 매개로 상기 가동자(212)와 더불어 수평이동하게 되고, 일정 위치에서 이동이 불가능하게 되어 정지하게 된다. 즉, 운전자 또는 탑승자가 도어(1)를 개방할 경우, 리니어모터(210)의 가동자(212)가 소정 위치에서 더 이상 이동이 불가능하게 되는 동시에, 이와 연동하는 도어체커(5)의 스톱퍼(30)도 함께 구속되어 차량의 도어(1)가 일정 거리 이상 열리지 않게 되는 것이다.

이때, 소음에 대한 판단은 소음 및 진동에 대해 설정된 허용 기준값을 40dB을 기준으로 하여 판단하게 된다. 즉, 차량의 엔진 소음이 40dB 이상의 소음 발생시에 상기 소음진동센서(110)는 일단, 이를 외부 장애물로 판단하여 도어(1)의 개방 범위를 제어하게 되며, 여기서 상기 소음 및 진동에 대한 허용 기준값을 40dB로 설정하였으나, 이는 본 발명에 의해 한정되는 것이 아니며, 여러 값으로 달리 설정 가능함은 물론이다.

상기와 같은 소음진동센서(110)에 있어서, 차량의 시동 오프 시, 제어부(300)가 운전자 및 탑승자의 차량 내 탑승 여부에 상관없이 초음파센서(130)의 감지 기능 이전에 소음진동센서(110)를 통해 외부 장애물을 미리 판단하는 것은 차량 밖에서 운전자 및 탑승자가 도어(1)를 개방하고자 하는 경우에 있어 차량이 이를 외부 장애물로 판단하지 않도록 하기 위함이다. 즉, 운전자가 차량 밖에서 도어(1)를 개방하는 경우, 예컨대, 리모콘신호 감지센서(160)를 통해 도어락 되어 있는 상태에서, 제어부(300)에 차량 도어(1)의 언락 신호가 입력되며, 초음파센서(130)에는 외부 장애물이 감지되는 경우가 발생될 경우, 제어부(300)는 운전자를 포함한 탑승자를 차량의 외부 장애물로 감지하는 시스템 상의 모순을 해결하기 위한 것이다.

한편, 시동감지센서(150)에 의해 시동이 온 작동 상태로 판단된 경우, 속도감지센서(120)를 통해 차량의 주행속도에 대한 정보를 입력받아 설정 기준값(20km/h)에 대한 초과 여부를 판단하며, 상기 설정 기준값 이상일 경우로 판단되는 경우, 제어부(300)는 가동자 이동구간 산출부(310)를 매개로 도어개폐각 조절부(200)의 리니어모터(210)에 제어 신호를 전송하여 도어개폐각 조절부(200)의 최종 설정값이 초기화 상태가 되도록 한다.

반면, 상기 속도감지센서(120)를 통해 차량의 주행속도에 대한 정보를 입력받아 설정 기준값 미만의 경우, 즉 차량이 정지하지 않은 상태에서, 20km/h 미만의 속도로 주행하는 것으로 판단된 경우, 초음파센서(130)를 통해 외부 장애물과의 거리에 따른 정보를 입력받아 가동자 이동구간 산출부(310)에서 리니어모터(210)의 제어값을 산출하여 도어개폐각 조절부(200)를 구동시킬 준비를 하게 된다.

더욱 상세하게는, 상기 속도감지센서(120)를 통해 일정속도(20km/h) 미만의 경우, 차량의 좌우측에 설치되어 있는 초음파센서(LF,LR,RF,RR,130)를 통해 외부 장애물 유무 및 장애물과의 거리의 변화에 대한 정보를 입력 받아 도어개폐각 조절부(200)의 구동 여부를 판단하되, 외부 장애물(사람,사물)의 구분을 위해 차량 좌우측면에 각 2개의 초음파센서(130)를 설치하여 감지하도록 하며, 각각의 센서들로부터 얻어진 외부 장애물 유무 및 장애물과의 거리의 변화에 대한 정보를 순차 처리하여 사람과 사물을 구별하도록 되어 있다. 즉, 초음파센서(130)가 외부 장애물을 감지하더라도, 차량 정지 후 장애물과의 거리 변화가 발생하는 경우에는 제어부(300)는 외부 장애물을, 사물로 판단하지 않고 사람 또는 움직이는 물체로 판단하여 장애물에 대한 제어를 실시하지 않게 된다.

예컨대, 외부 탑승자가 차량에 탑승 대기중일 경우, 차량의 초음파센서(RF, RR)의 각 센서는 정해진 일정속도(20km/h) 미만시부터 차량 우측면의 외부 장애물에 대한 유무를 지속적으로 감지하게 되며, 탑승 대기중인 탑승자의 측면에 정차하는 시점에서 RF, RR의 각 센서에 의하여 탑승 대기자가 장애물로 감지될 것이며, 다음 단계로 장애물에 대한 거리 정보의 변화 여부를 감지하여 장애물과의 거리 정 보에 변화가 감지될 시, 제어부(300)는 외부 장애물을 탑승하고자 하는 사람으로 판단하여, 도어개폐각 조절부(RFD,RRD,200)의 장애물에 대한 제어를 실시하지 않도록 명령하게 된다.

반면, 초음파센서(RF, RR,130)의 각 센서에 장애물이 감지되고, 장애물에 대한 거리 정보에 변화가 없을 경우, 제어부(300)는 예컨대 주정차중인 차량이나 실내 주차장의 콘크리트벽 등 일정 크기의 사물(장애물)로 판단하여 가동자 이동구간 산출부(310)에 초음파 센서(130)별로 산출된 정보를 토대로 차량의 우측 전방 도어 및 우측 후방 도어의 도어개폐각 조절부(RFD,RRD, 200)의 리니어모터(210)를 구동시키기 위한 제어값을 설정하기 시작하여 차량의 속도가 0km/h의 정지 상태 시의 값을 최종값으로 하여 도어개폐각 조절부(200)에 대한 제어값 설정을 완료하게 되며, 운전자를 포함한 탑승자가 도어를 개방할 경우 도어개폐각 조절부(200)의 최종 제어값에 의해 도어개폐각 조절부(200)의 리니어모터(210)의 가동자(212)가 제어됨으로써, 도어 개방이 제어된다. 여기서, 상기 차량의 속도에 대한 설정 기준값을 20km/h로 설정하였으나, 이는 본 발명에 의해 한정되는 것이 아니며, 여러 값으로 달리 설정 가능함은 물론이다.

상기 기울기센서(140)는 차량의 주정차 또는 주행 시, 전후방 기울기를 감지하여 그에 따른 정보를 제어부(300)로 전송하게 되며, 상기 제어부(300)는 차량의 기울기에 대한 방향 및 설정 기준값(3도)의 초과 여부를 판단하고, 설정 기준값을 초과한 것으로 판단하는 경우 리니어모터(210)의 기울기 제어를 실시하게 된다. 즉, 차량의 전,후 방향의 기울기에 따라 도어(1)의 열림 및 닫힘 상태가 서로 다르기 때문에 차량의 도어(1)에 가해지는 배력의 방향 및 강도를 결정하게 되는 것이다. 상기 리니어모터(210)의 배력구동은 차량의 도어(1)가 열리거나 닫힐 때 사용자가 힘을 가하는 방향으로 구동모터가 작동하는 것으로 가정하고, 역구동은 도어가 열리거나 닫힐 때 도어의 작용 방향에 대하여 반대방향으로 구동모터가 작동하는 것으로 가정한다. 여기서 상기 차량의 기울기에 대한 설정 기준값을 3도로 설정하였으나, 이는 본 발명에 의해 한정되는 것이 아니며, 여러 값으로 달리 설정 가능함은 물론이다. 상기 기울기센서(140)는 통상 차량의 주정차한 상태에서 수행되는 것이 바람직하다.

차량이 전방으로 설정 기준값 이상의 각도로 기울어진 상태에서, 차량의 도어(1) 내측에 위치한 도어체커(5)는 센서부(100)에 의하여 장애물이 감지될 경우, 리니어모터(210)의 가동자(212)에 대한 이동가능 구간이 설정된다. 이로 인하여 도어(1)가 일반적인 도어 개폐각도보다 일정 각도로 한정되어 개방된다. 이때, 상기와 같이 차량이 전방으로 기울어진 상태에서, 도어(1)는 차량의 기울어진 상태로 인하여 설정된 정지 위치에서 외력이 없는 한 열림방향으로 작용하기 때문에 도어(1)가 개방되는 것으로 판단되면 도어(1)가 천천히 열리도록 리니어모터(210)에 역구동 제어신호를 출력하여 개방상태를 지속적으로 유지시킨다.

반대로 차량의 도어(1)를 닫을 경우에는 차량 도어(1) 내측(암레스트 등)에 위치한 도어닫음 스위치(170)를 작동시켜 리니어모터(210)의 전류 방향을 전환시킴으로써, 도어(1)를 쉽게 닫을 수 있도록 하는 기능을 하게 된다. 즉, 차량의 도어(1)가 닫히는 방향으로 리니어모터(210)가 배력구동 제어신호를 출력하게 된다. 이때, 상기 리니어모터(210)가 운전자 및 탑승자의 외력에 의하여 전류의 변화가 자동으로 전환되는 구조로 이루어져 도어(1)의 닫힘 방향으로 자동 제어가 가능하게 될 경우, 도어닫음 스위치(170)는 본 발명에 의한 구성에서 삭제 가능함은 물론이다.

한편, 차량이 후방으로 설정 기준값 이상의 각도로 기울어진 상태에서, 차량의 도어(1) 내측에 위치한 도어체커(5)는 센서부(100)에 의하여 장애물이 감지될 경우, 리니어모터(210)의 가동자(212)에 대한 제한적인 이동가능 구간이 설정된다. 이로 인하여 도어(1)가 일반적인 도어 개폐각도보다 일정 각도로 한정되어 개방된다. 이때, 상기와 같이 차량이 후방으로 기울어진 상태에서, 도어(1)는 차량의 기울어진 상태로 인하여 설정된 정지 위치에서 외력이 없는 한 닫힘 방향으로 작용하기 때문에 도어(1)가 개방되는 것으로 판단되면 도어(1)가 쉽게 열리도록 리니어모터(210)에 배력구동 제어신호를 출력한다.

이때, 개방된 도어(1)는 차량의 기울어진 상태로 인하여 설정된 정지 위치에서 지속적으로 도어(1)의 닫힘 방향으로 이동하려고 하므로 제어부(300)에서는 도어(1)가 닫히지 않도록, 즉 리니어모터(210)의 가동자(212)가 이동하지 않도록 가동자(212)에 대하여 이동불가 구간을 설정하여 개방상태를 유지해야 한다.

반대로 차량의 도어(1)를 닫을 경우에는 상기 도어닫음 스위치(170)를 작동시켜 리니어모터(210)의 전류 방향을 전환시키되, 이에 앞서, 제어부(300)가 리니어모터(210) 가동자(212)의 이동불가 구간을 해제한 다음, 리니어모터(210)의 전류 방향을 전환시켜 상기 가동자(212)를 이동 가능토록 하므로 도어(1)를 천천히 닫을 수 있게 된다. 즉, 차량의 도어(1)가 닫히는 방향으로 리니어모터(210)가 역구동 제어신호를 출력하게 된다. 이때도 상기 리니어모터(210)가 운전자 및 탑승자의 외력에 의하여 전류의 변화가 자동으로 전환되는 구조로 이루어지는 경우, 도어닫음 스위치(170)는 본 발명에 의한 구성에서 삭제 가능함은 물론이다.

따라서, 본 발명은 차량의 도어체커(5)에 도어(1)의 개폐각을 조절할 수 있는 도어개폐각 조절부(200)를 설치하는 동시에, 이를 주,정차 상황에 따라 선택적으로 제어하는 센서부(100) 및 제어부(300)를 설치함으로써, 외부 장애물이 사용자의 차량과 근접하게 위치될 경우, 일정 거리 이상 도어(1)가 열리지 않도록 함으로써 상기 외부 장애물 또는 다른 차량에 의한 도어(1)의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 도어(1)의 접촉에 의한 근접 차량의 손상도 방지할 수 있는 새로운 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치 및 제어방법이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 리니어모터 및 스톱퍼를 연결하는 연결부재를 나타내는 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치의 제어동작을 나타내는 플로우챠트,

도 5는 종래의 차량용 도어체커를 나타내는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 센서부 110 : 소음진동감지센서

120 : 속도감지센서 130 : 초음파센서

140 : 기울기센서 150 : 시동감지센서

160 : 리모콘신호 감지센서 170 : 도어닫음 스위치

180 : 제어오프 스위치 200 : 도어개폐각 조절부

210 : 리니어모터 220 : 연결부재

230 : 보호구 300 : 제어부

310 : 가동자 이동구간 산출부

Claims

차량용 도어체커의 개폐각 제어장치에 있어서,

차량의 시동여부를 감지하는 시동감지센서와, 다른 차량의 근접 주,정차 여부를 그 차량의 엔진 소음이나 진동을 통해 감지하는 소음진동감지센서와, 차량의 속도를 감지하는 속도감지센서와, 소정의 제어신호에 따라 동작하여 도어의 최대 개방 범위 내에 외부 장애물의 존재 여부를 감지하며 외부 장애물과의 거리를 산출하는 초음파센서와, 차량의 기울기에 대한 방향 및 각도를 감지하는 기울기센서로 이루어진 센서부;

상기 도어 내측에 수평한 길이방향으로 고정되며 내측에 영구자석이 구비된 가이드 레일 기능을 갖는 고정자와, 상기 고정자의 자장 변화에 따라 이동하는 가동자로 이루어진 리니어모터와, 상기 리니어모터를 따라 도어체커의 스톱퍼가 가이드 가능토록 연결되는 연결부재로 구성되는 도어개폐각 조절부; 및

상기 센서부를 통해 감지된 센싱값에 따라 도어의 개방 범위를 제어 가능토록 상기 도어개폐각 조절부의 가동자에 제어 신호를 부여하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 연결부재는 상기 리니어모터의 가동자의 하단부에 형성되며, 도어의 좌우 길이방향에 대해 수직한 방향으로 가이드홈이 형성된 가이드 브라켓; 및

상부는 상기 가이드홈을 따라 가이드되는 가이드부 및 하부는 도어체커의 스톱퍼에 형성된 관통홀에 삽입되어 일정 각도로 회전하는 회전부로 이루어진 가이드핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 도어를 개방한 상태에서 닫고자 할 경우, 상기 리니어모터의 전류 방향을 바꿔 가동자의 이동방향을 전환할 수 있도록 하는 도어닫음 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치.
제1항에 있어서,

상기 리니어모터는 그 둘레가 외부로 노출되지 않도록 보호하는 보호구가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어장치.
시동감지센서를 통해 시동 여부를 감지하는 제1단계;

상기 시동감지센서를 통해 시동 오프 상태로 판명되는 경우, 소음진동감지센서를 통해 근접한 다른 차량의 엔진 소음 및 진동에 대한 정보를 입력받아 소음 및 진동에 대한 설정 기준값의 초과 여부를 판단하는 제2단계;

상기 소음진동감지센서를 통해 소음 및 진동에 대한 설정 기준값을 초과할 경우, 초음파센서를 통해 외부 장애물 유무 및 외부 장애물과의 거리 변화에 따른 정보를 입력받아 도어개폐각 조절부의 위치를 조절하는 제3단계; 및

상기 시동감지센서를 통해 시동 온 상태인 동시에, 속도감지센서를 통해 차량이 일정속도 미만으로 판명되는 경우, 상기 초음파센서를 통해 외부 장애물 유무 및 외부 장애물과의 거리 변화에 따른 정보를 입력받아 도어개폐각 조절부의 위치를 조절하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어방법.
제6항에 있어서,

상기 제4단계에서, 차량이 일정 각도 기울어질 경우, 기울기센서를 통해 차량의 기울기에 대한 방향 및 각도를 감지하고, 감지된 기울기에 대한 설정 기준값의 초과 여부를 판단하는 제5단계; 및

상기 기울기센서를 통해 기울기에 대한 방향 및 설정 기준값의 초과 여부를 판단하여 도어의 개폐 상태를 제어하는 제6단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어방법.
제7항에 있어서,

상기 기울기센서를 통해 기울기에 대한 설정 기준값을 초과하는 동시에 후방으로 기울어진 상태에서 도어를 개방할 경우, 개방상태를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어체커의 개폐각 제어방법.