KR101757695B1 - 헤드램프 오토레벨링 시스템 - Google Patents

헤드램프 오토레벨링 시스템 Download PDF

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Abstract

실시 예는, 차량 주행시, 상기 차량의 속도에 대응하는 속도신호를 출력하는 속도센서, 상기 차량의 헤드램프에 대한 조사각을 조절하는 구동액추에이터, 상기 차량의 후방에 배치되어, 상기 차량의 차고 변화에 대응하는 센서신호를 출력하는 후방차고센서 및 상기 속도신호로 산출된 가속도신호 및 상기 센서신호에서 산출된 비율값을 상기 센서신호에 적용하여, 상기 센서신호에 포함된 노면 상태에 대응하는 노이즈 신호가 제거된 기준센서신호를 산출하고, 상기 기준센서신호와 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 구동액추에이터를 제어하는 오토레벨링 ECU를 포함하는 헤드램프 오토레벨링 시스템를 제공한다.

Description

헤드램프 오토레벨링 시스템{Head lamp autoleveling system}
실시 예는 헤드램프 오토레벨링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 후방에 배치된 후방차고센서의 센서신호에 포함된 노이즈 신호를 제거하여 헤드램프의 조사각 조절이 용이한 헤드램프 오토레벨링 시스템에 관한 것이다.
차량의 거동에 있어 가속시 대향 차량에게 눈부심이 발생하거나, 감속시 조사 거리가 짧아져 운전 위화감이 조성되는 것을 방지하기 위해서 200 ml 이상의 HID 차량에서는 오토레벨링(Autoleveling) 시스템을 의무적으로 장착하도록 법규화하고 있으며, 이러한 오토레벨링 시스템은 차량의 거동 상태를 인지하기 위하여 전방 및 후방 서스펜션측 각각에 차고센서를 장착하고, 전방 및 후방의 각도 센싱 정보에 대해 제어를 전담하는 오토레벨링 전자제어유닛(ECU)이 차고센서에서 출력된 차고값에 따라 차고의 높이로 변환하고 변환된 차고 높이에 따라 차량의 기울기를 계산하여, 차량의 기울기만큼 레벨링 작동 각도를 스토크(stroke) 및 스텝(step)수로 변환하여 실시간으로 헤드램프를 제어한다.
이러한 2센서 오토레벨링의 경우 차량의 기울기 자세를 감지해 내고 연산해 내는데 아무런 문제가 없다.
최근들어, 2센서 오토레벨링이 아닌 후방에 센서 1개만을 사용하는 1센서 오토레벨링에 관한 도로 노면 필터링 제어 로직에 대한 아이디어 제안서로 1센서 오토레벨링은 후방에 장착된 1개의 센서와 차량 내에서 공유 가능한 여러가지 신호, 예를 들어 차속, 종가속도 정보, 액셀페달의 눌림량, 브레이크의 작동 정보등을 조합하여 차량의 주행 조건과 차량의 거동 상태를 예측하여 레벨링을 제어하는 시스템에 대한 연구가 진행 중에 있다.
실시 예의 목적은, 차량의 후방에 배치된 후방차고센서의 센서신호에 포함된 노이즈 신호를 제거하여 헤드램프의 조사각 조절이 용이한 헤드램프 오토레벨링 시스템을 제공함에 있다.
실시 예에 따른 헤드램프 오토레벨링 시스템은, 차량 주행시, 상기 차량의 속도에 대응하는 속도신호를 출력하는 속도센서, 상기 차량의 헤드램프에 대한 조사각을 조절하는 구동액추에이터, 상기 차량의 후방에 배치되어, 상기 차량의 차고 변화에 대응하는 센서신호를 출력하는 후방차고센서 및 상기 속도신호로 산출된 가속도신호 및 상기 센서신호에서 산출된 비율값을 상기 센서신호에 적용하여, 상기 센서신호에 포함된 노면 상태에 대응하는 노이즈 신호가 제거된 기준센서신호를 산출하고, 상기 기준센서신호와 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 구동액추에이터를 제어하는 오토레벨링 ECU를 포함한다.
실시 예에 따른 상기 구동액추에이터는, 상기 헤드램프의 조사각을 상하 및 좌우 중 적어도 하나로 조절한다.
실시 예에 따른 헤드래프 오토레벨링 시스템은, 상기 차량의 종가속도 신호를 출력하는 종가속도센서 및 상기 차량의 브레이크 압력신호를 측정하는 압력센서를 더 포함한다.
실시 예에 따른 상기 오토레벨링 ECU는, 상기 속도신호, 상기 종가속도신호 및 상기 브레이크 압력신호를 기반으로, 상기 차량의 주행상태를 결정하는 상태결정부, 상기 속도신호를 미분하여 상기 가속도신호를 산출하는 가속도산출부, 상기 가속도신호 및 상기 센서신호 사이의 비율에 대응하는 상기 비율값을 산출하는 비율산출부, 상기 센서신호를 상기 비율값으로 연산하여 상기 기준센서신호를 산출하는 센서신호산출부 및 상기 기준센서신호 및 상기 주행상태에 따라 기 설정된 설정조사각으로 상기 헤드램프의 조사각이 조절되게 상기 구동액추에이터를 제어하는 제어부를 포함한다.
실시 예에 따른 상기 상태결정부는, 상기 속도신호, 상기 종가속도신호 및 상기 브레이크 압력신호가 상기 차량의 급출발, 급가속, 가속, 정속, 감속, 급감속 및 급정지 중 어느 하나의 주행상태인지 결정한다.
실시 예에 따른 상기 비율산출부는, 상기 가속도신호를 상기 센서신호로 나누기 연산하여 상기 비율값을 산출한다.
실시 예에 따른 상기 센서신호산출부는, 상기 센서신호에 상기 비율값을 나누기 연산하여 상기 기준센서신호를 산출한다.
실시 예에 따른 헤드램프 오토레벨링 시스템은, 차량 후방에 배치된 후방차고센서에서 측정된 센서신호에 포함된 노이즈 신호, 즉 노면 상태에 대응하는 신호를 제거함으로써, 헤드램프의 조사각에 대한 불필요한 조절동작을 방지할 수 있으며, 차량 운전자의 시야를 방해하는 요소를 최소화 할 수 있으며, 제품의 완성도 및 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시 예에 따른 헤드램프 오토레벨링 시스템을 나타낸 제어블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 오토레벨링 ECU의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 실시 예에 따른 헤드램프 오토레벨링 시스템을 나타낸 제어블록도 및 도 2는 도 1에 나타낸 오토레벨링 ECU의 제어구성을 나타낸 제어블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 헤드램프 오토레벨링 시스템은, 구동액추에이터(110), 속도센서(120), 종가속도센서(130), 압력센서(140), 후방차고센서(150) 및 오토레벨링 ECU(160)를 포함한다.
구동액추에이터(ISM, 110)는 차량의 전방에 설치되며, 야간 운전에 대해 차량 운전자가 차량 전방의 도로 및 주변 상태를 확인하기 용이하도록 광을 방출하는 헤드램프(미도시)의 조사각을 조절할 수 있다.
즉, 구동액추에이터(110)는 상기 헤드램프를 모터(미도시)를 이용하여, 상하 및 좌우 중 어느 하나로 이동시킴으로써 상기 헤드램프의 조사각을 조절할 수 있다.
다시 말하면, 구동액추에이터(110)는 오토레벨링 ECU(160)의 제어에 따라 동작한다.
속도센서(120)는 차량 주행시, 차량의 속도에 대응하는 속도신호(s1)를 오토레벨링 ECU(160)로 출력한다.
종가속도센서(130)는 차량 주행시, 종 방향, 즉 수직방향으로 작용하는 종가속도신호(s2)를 오토레벨링 ECU(160)로 출력한다.
또한, 압력센서(140)는 차량 주행시, 차량 운전자가 브레이크를 작동시키는 경우, 브레이크에 작용하는 브레이크 압력신호(s3)를 오토레벨링 ECU(160)로 출력한다.
후방차고센서(150)는 차량 후방에 배치되며, 차량 후방의 차고 변화에 대응하는 센서신호(s4)를 오토레벨링 ECU(160)로 출력한다.
오토레벨링 ECU(160)는 속도신호(s1), 종가속도신호(s2) 및 브레이크 압력신호(s3)를 기반으로, 상기 차량의 주행상태를 결정하는 상태결정부(161), 속도신호(s1)를 미분하여 가속도신호(s5)를 산출하는 가속도산출부(163), 가속도신호(s5) 및 센서신호(s4) 사이의 비율에 대응하는 비율값을 산출하는 비율산출부(165), 센서신호(s4)를 상기 비율값으로 연산하여 기준센서신호(s6)를 산출하는 센서신호산출부(167) 및 기준센서신호(s6)와 상기 주행상태에 따라 기 설정된 설정조사각으로 상기 헤드램프의 조사각이 조절되게 구동액추에이터(110)를 제어하는 제어부(169)를 포함한다.
즉, 상태결정부(161)는 속도신호(s1), 종가속도신호(s2) 및 브레이크 압력신호(s3) 입력시, 설정된 주행상태 기준과 비교하여, 차량의 급출발, 급가속, 가속, 정속, 감속, 급감속 및 급정지 중 어느 하나의 주행상태인지 결정한다.
그리고, 가속도산출부(163)는 속도신호(s1)를 미분하여 차량의 가속 또는 감속에 대응하는 가속도신호(s5)를 산출할 수 있다.
비율산출부(165)는 가속도신호(s5)를 센서신호(s4)로 나누기 연산하여 상기 비율값을 산출할 수 있으며, 상기 비율값은 상수일 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.
센서신호산출부(167)는 센서신호(s4)를 상기 비율값으로 나누기 연산하여, 센서신호(s4)에 포함된 노이즈 신호를 제거할 수 있다.
실시 예에서, 상기 노이즈 신호는 후방차고센서(150)가 노면의 거칠기, 예를 들어 과속방지턱 및 페인도로 등을 차량이 통과할때 측정된 차량의 차고변화를 나타낼 수 있다.
즉, 센서신호산출부(167)는 센서신호(s4)를 상기 비율값으로 나누기 연산하여 상기 노이즈 신호가 제거된 기준센서신호(s6)를 출력할 수 있다.
제어부(169)는 기준센서신호(s6) 및 상태결정부(161)에서 결정된 차량의 주행상태에 따라 기 설정된 상기 설정조사각으로 상기 헤드램프의 조사각이 조절되게 구동액추레이터(110)를 제어할 수 있다.
즉, 제어부(169)는 차량의 주행상태가 가속 또는 감속이면, 기준센서신호(s6)의 신호레벨에 따라 기 설정된 상기 설정 조사각으로 조절되게 구동액추레이터(110)를 제어할 수 있다.
실시 예에 따른 헤드램프 오토레벨링 시스템은, 후방차고센서(150) 하나로 헤드램프의 조사각을 조절하는 경우, 노면의 상태에 따라 후방차고센서(150)에서 측정된 센서신호가 차량의 가속 또는 감속에 의한 차량의 자세, 기울기 또는 거동 상태가 변경되는 것 외에 노이즈 신호를 포함하게 됨으로써, 상기 노이즈 신호를 제거하지 않는 경우 헤드램프의 조사각이 빈번히 조절됨에 따라 차량 운전자의 눈에 피로 및 집중력을 저하할 수 있으므로, 상기 노이즈 신호를 제거함으로써 차량 운전자가 용이하게 운전할 수 있도록 하는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 차량 주행시, 상기 차량의 속도에 대응하는 속도신호를 출력하는 속도센서;
    상기 차량의 헤드램프에 대한 조사각을 조절하는 구동액추에이터;
    상기 차량의 후방에 배치되어, 상기 차량의 차고 변화에 대응하는 센서신호를 출력하는 후방차고센서; 및
    상기 속도신호로 산출된 가속도신호 및 상기 센서신호에서 산출된 비율값을 상기 센서신호에 적용하여, 상기 센서신호에 포함된 노면 상태에 대응하는 노이즈 신호가 제거된 기준센서신호를 산출하고, 상기 기준센서신호와 상기 차량의 주행 상태에 따라 상기 구동액추에이터를 제어하는 오토레벨링 ECU;를 포함하되,
    상기 오토레벨링 ECU는,
    상기 속도신호를 미분하여 상기 가속도신호를 산출하는 가속도산출부;
    상기 가속도신호를 상기 센서신호로 나누기 연산하여 상기 가속도 신호 및 상기 센서신호 사이의 비율에 대응하는 상기 비율값을 산출하는 비율산출부; 및
    상기 센서신호에 상기 비율값을 나누기 연산하여 상기 기준센서신호를 산출하는 센서신호산출부를 포함하고,
    상기 노이즈 신호는 상기 노면 상태에 따른 노면의 거칠기에 대응하여, 상기 후방차고센서가 노면 통과시 측정한 차량의 차고 변화인 것인 헤드램프 오토레벨링 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동액추에이터는,
    상기 헤드램프의 조사각을 상하 및 좌우 중 적어도 하나로 조절하는 헤드램프 오토레벨링 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 종가속도 신호를 출력하는 종가속도센서; 및
    상기 차량의 브레이크 압력신호를 측정하는 압력센서;를 더 포함하는 헤드램프 오토레벨링 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오토레벨링 ECU는,
    상기 속도신호, 상기 종가속도신호 및 상기 브레이크 압력신호를 기반으로, 상기 차량의 주행상태를 결정하는 상태결정부; 및
    상기 기준센서신호 및 상기 주행상태에 따라 기 설정된 설정조사각으로 상기 헤드램프의 조사각이 조절되게 상기 구동액추에이터를 제어하는 제어부;를 포함하는 헤드램프 오토레벨링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상태결정부는,
    상기 속도신호, 상기 종가속도신호 및 상기 브레이크 압력신호가 상기 차량의 급출발, 급가속, 가속, 정속, 감속, 급감속 및 급정지 중 어느 하나의 주행상태인지 결정하는 헤드램프 오토레벨링 시스템.
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