KR101954919B1 - 차량램프장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 후면에 배치되는 램프부, 그리고 모드에 따라 상기 램프부에 서로 다른 레벨의 구동 전류를 흘리는 램프 구동부를 포함하는 차량 램프 장치를 제공한다. 따라서, 발광 다이오드에 흐르는 전류의 크기를 조절함으로써 모드에 따라 램프의 밝기를 제어할 수 있다. 따라서, 타이머 없이 발광 다이오드의 전류를 제어하여 회로 크기가 감소하고 비용이 절감될 수 있으며, 파워 손실을 줄일 수 있다.

Description

차량램프장치 및 그의 구동 방법{The lamp device for vehicle and the light driving method for the same}

본 발명은 차량램프장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

발광소자(Light Emitting Diode Device: LED)는 반도체 PN 접합소자로 전기 에너지를 빛 에너지로 바꾸는 발광 반도체로서, 발광소자는 화합물 반도체 단자에 전류를 흘려서 PN 접합부근 혹은 활성층에서 전자와 홀의 결합에 의해 빛을 방출하는 소자이다.

현재, 차량용 후면램프는 발광소자를 사용하는 추세이며, 이를 구동하기 위한 LDM(LED DRIVING MODULE)을 포함한다.

상기 후면램프는 차량의 운전 상태에 따라 모드가 가변한다.

즉, 브레이크를 밟고 있는 스탑 모드(STOP MODE)일 때에는 램프의 LED에 스탑 구동전류가 흐르고, 브레이크를 밟지 않는 테일 모드(TAIL MODE)일 때는 램프에 테일 구동전류가 흐른다.

이때, 테일 구동 전류는 스탑 구동전류의 1/5 내지 1/10 정도의 크기를 가지므로 밝기차가 발생한다.

이와 같은 구동 전류의 차이를 유발하기 위하여 종래에는 타이머 회로를 포함하여, 한 주기 내에 듀티 비를 제어하였다.

즉, 테일 모드일 때의 듀티가 스탑 모드일 때의 듀티보다 작아 한 주기 내에 흐르는 전류의 값이 작아진다.

그러나, 듀티비에 의해 전류의 값을 결정하는 경우, 듀티 제어를 위하여 타이머 회로가 추가되어야 하므로 회로 구성이 복잡해지고, 부품 수가 증가하여 비용이 상승한다.

실시예는 타이머 회로 없이 스탑과 테일 모드에서 램프 제어가 가능한 차량램프 장치를 제공한다.

실시예는 차량의 후면에 배치되는 램프부, 그리고 모드에 따라 상기 램프부에 서로 다른 레벨의 구동 전류를 흘리는 램프 구동부를 포함하는 차량 램프 장치를 제공한다.

한편, 실시예는 차량의 후면에 배치되어 브레이크와 연동되는 램프를 구동하는 방법에 있어서, 상기 브레이크가 구동되는 스탑 모드일 때 입력 신호를 수신하여 상기 램프에 제1 전류를 흘리는 단계, 그리고 상기 브레이크가 구동되지 않는 테일 모드일 때 상기 입력 신호를 수신하여 상기 램프에 상기 제1 전류보다 낮은 레벨의 상기 제2 전류를 흘리는 단계를 포함하는 차량 램프 장치의 구동 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 발광 다이오드에 흐르는 전류의 크기를 조절함으로써 모드에 따라 램프의 밝기를 제어할 수 있다. 따라서, 타이머 없이 발광 다이오드의 전류를 제어하여 회로 크기가 감소하고 비용이 절감될 수 있으며, 파워 손실을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 구성도이다.
도 2는 도 1의 차량 램프 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2의 차량 램프 장치의 상세 회로도이다.
도 4는 램프 구동 장치의 동작을 나타내는 파형도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 스탑 모드와 테일 모드로 구동되는 차량 후면 램프 장치에 있어서, 타이머 회로를 적용하지 않고, 각 모드에서 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어할 수 있는 차량램프용 램프 구동 장치를 제공한다.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 램프 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 구성도이고, 도 2는 도 1의 차량 램프 장치의 구성도이고, 도 3은 도 2의 차량 램프 장치의 상세 회로도이며, 도 4는 램프 구동 장치(110)의 동작을 나타내는 파형도이다.

도 1을 참고하면, 차량의 후면 램프 장치는 차량의 뒷면에 서로 분리되어 있는 두 개의 램프부(100) 및 상기 램프부(100)를 제어하는 램프 구동 장치(110)를 포함한다.

상기 램프부(100)는 각각 복수의 발광 다이오드를 포함하며, 복수의 발광 다이오드는 직렬로 연결될 수 있으나, 이와 달리 병렬로 연결될 수도 있다.

램프부(100)는 복수의 발광 다이오드가 그루핑되어 램프의 형태로 형성될 수 있으나, 이와 달리 도광판 또는 확산판을 포함하여 면광원으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 램프부(100)는 차량의 후면 램프로서, 복수의 적색 발광 다이오드를 포함할 수 있다.

상기 램프부(100)는 차량의 운행 모드를 나타내는 것으로, 브레이크를 밟은 상태인 스탑 모드와 브레이크를 밟지 않은 상태인 테일 모드를 표시한다.

즉, 스탑 모드일 때에는 복수의 적색 발광 다이오드가 강한 적색빛을 방출하며, 테일 모드일 때에는 복수의 적색 발광 다이오드가 약한 적색빛을 방출한다.

상기 램프 구동 장치(110)는 램프부(100)의 온오프 및 밝기를 제어하는 구동 신호를 발생한다.

상기 램프 구동 신호는 스탑 모드 또는 테일 모드에 따라 서로 다른 전류 레벨을 가지는 아날로그 신호로 정의된다.

상기 램프 구동 장치(110)는 입력부(120) 및 신호발생부(130)를 포함한다.

상기 입력부(120)는 차량의 브레이크의 상태에 따라 신호를 수신하여 신호발생부(130)로 전달하며, 제1 입력단(IN1) 및 제2 입력단(IN2)을 포함한다.

상기 제1 입력단(IN1)은 스탑 모드일 때 입력 신호를 수신하며, 상기 제1 입력단(IN1)은 제1 다이오드(D1)의 일단과 직렬로 연결되어 있다.

상기 제2 입력단(IN2)은 테일 모드일 때 입력 신호를 수신하며, 상기 제2 입력단(IN2)은 제2 다이오드(D2)의 일단과 직렬로 연결되어 있다.

상기 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)의 타단은 입력노드(n1)에서 서로 연결되어 있다.

즉, 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)가 제1 및 제2 입력단(IN1, IN2)과 정방향으로 연결되어 신호가 수신되지 않을 때에 입력노드(n1)로부터의 신호가 입력단(IN1, IN2)으로 흐르는 것을 차단한다.

신호발생부(130)는 입력부(120)와 램프부(100) 사이에 위치하며, 상기 입력부(120)로부터 신호를 수신하여, 신호 모드에 따라 램프 구동 신호를 발생한다.

이때, 상기 신호발생부(130)는 상기 테일 모드일 때 상기 램프 구동 신호의 레벨을 변환하기 위한 레벨변환부(135)를 포함한다.

즉, 도 3과 같이 신호발생부(130)는 램프부(100)와 직렬로 연결되어 있는 구동 트랜지스터(Q1), 증폭기(AMP) 및 복수의 저항(R1-R6)을 포함한다.

상기 구동 트랜지스터(Q1)는 램프부(100)의 발광 다이오드의 타단에 직렬로 연결되어 있으며, 증폭기(AMP)로부터 턴온 전압을 인가받아 상기 발광 다이오드에 전류를 흘린다.

상기 구동 트랜지스터(Q1)의 일단은 발광 다이오드의 타단과 연결되며, 타단은 출력 저항(R6)에 의해 접지되어 있다.

한편, 상기 입력노드(n1)와 접지 사이에 입력 노드의 전압을 분배하는 복수의 저항(R1-R3)이 직렬로 연결되어 있다.

상기 저항은 도 3과 같이 3개를 포함할 수 있으며, 제1 내지 제3 저항(R1-R3)이 직렬로 연결되어 입력노드(n1)의 전압을 분배한다.

상기 제2 저항(R2)과 접지 사이에는 제너 다이오드(Z1)가 형성되어 있다.

상기 제너 다이오드(Z1)는 소정의 제너 전압(Vz)이 설정되어 있으며, 상기 제너 전압(Vz)을 제2 및 제3 전압(R2,R3)이 분배한다.

상기 증폭기(AMP)는 양의 입력단, 음의 입력단 및 출력단을 포함하며, 상기 양의 입력단이 제2 및 제3 저항(R2,R3) 사이의 노드와 연결되고, 음의 입력단이 상기 구동 트랜지스터(Q1)의 타단과 연결되어 있다.

상기 증폭기(AMP)의 출력단은 제4 저항(R4)에 의해 상기 구동 트랜지스터(Q1)의 게이트와 연결되어 있다.

상기 증폭기(AMP)의 출력단과 음의 입력단 사이에 교류 성분을 제거하기 위한 커패시터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 레벨변환부(135)는 상기 증폭기(AMP)의 양의 입력단과 접지 사이에 형성되어 있으며, 상기 입력부(120)의 모드에 따라 상기 증폭기(AMP)의 양의 입력단의 전압(V1)을 가변한다.

상기 레벨변환부(135)는 상기 양의 입력단에 연결되어 있는 제5 저항(R5) 및 상기 제5 저항(R5)과 상기 제3 저항(R3)의 타단, 즉 접지 사이에 연결되어 있는 스위칭 소자(S1)를 포함한다.

상기 스위칭 소자(S1)는 상기 제2 입력단(IN2)과 연결되어 있으며, 상기 제2 입력단(IN2)으로부터 입력 신호가 수신되면 턴온되어 상기 제3 저항(R3)과 제5 저항(R5)을 병렬 연결한다.

이하에서는 도 4를 참고하여, 상기 램프 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 사용자가 브레이크를 밟아 스탑 모드가 진행되면(0-t1), 상기 제1 입력단(IN1)에 입력 신호로 하이 레벨 전압이 인가된다.

상기 하이 레벨 전압은 제너 전압(Vz)보다 높은 전압으로, 상기 복수의 발광 다이오드의 임계 전압보다 큰 전압 값을 갖는다.

상기 제1 입력단(IN1)을 통해 하이 레벨 전압이 입력 신호로 인가되면, 상기 입력 노드(n1)에 상기 제1 다이오드(D1)를 통해 하이 레벨 전압이 인가되고, 상기 제2 및 제3 저항(R2, R3)은 제너 전압(Vz)을 분배한다.

이때, 상기 제2 입력단(IN2)에 전압이 인가되지 않으므로, 상기 스위칭 소자(S1)는 턴 오프 상태를 유지하며, 상기 제5 저항(R5)은 제3 저항(R3)과 병렬 연결되지 않는다.

따라서, 상기 증폭기(AMP)의 양의 입력단은 다음의 수학식과 같은 전압이 설정된다.

따라서, 상기 증폭기(AMP)의 특성 상 음의 입력단에는 양의 입력단과 동일한 크기의 전압이 설정되며, 상기 구동 트랜지스터(Q1)는 출력단으로부터 턴온 전압을 인가받아 턴온된다.

따라서, 상기 구동 트랜지스터(Q1)를 통해 다음의 수학식과 같은 전류(IOUT)가 상기 발광 다이오드에 흘러 상기 발광 다이오드는 빛을 방출한다.

이때, 상기 발광 다이오드가 방출하는 빛은 외부에서 브레이크를 밟은 것으로 인지할 정도의 밝은 적색을 나타낸다.

다음으로, 사용자가 브레이크를 떼면(t1-t2), 상기 테일 모드가 진행된다.

상기 테일 모드에서는 상기 제1 입력단(IN1)에 입력 신호가 인가되지 않고, 상기 제2 입력단(IN2)으로 입력 신호가 인가된다.

상기 입력 신호는 스탑 모드에서와 동일한 하이 레벨 전압이 인가된다.

따라서, 상기 입력 노드(n1)에는 상기 제2 다이오드(D2)를 통하여 하이 레벨 전압이 인가되며, 상기 제2 입력단(IN2)을 통하여 인가된 하이 레벨 전압에 의해 레벨변환부(135)의 스위칭 소자(S1)가 턴온된다.

따라서, 상기 제3 저항(R3)과 제5 저항(R5)이 병렬로 연결됨으로써, 상기 증폭기(AMP)의 양의 입력단에 인가되는 전압은 다음의 수학식과 같다.

따라서, 상기 양의 입력단에 인가되는 전압은 스탑 모드일 때의 전압보다 낮아짐으로 상기 발광 다이오드에 흐르는 전류(IOUT)는 다음의 수학식과 같다.

상기 수학식과 같은 전류(IOUT)가 상기 발광 다이오드에 흘러 상기 발광 다이오드는 빛을 방출하며, 이때 방출되는 빛은 외부에서 브레이크를 밟지 않은 것으로 인지할 정도의 흐린 적색을 나타낸다.

이와 같이, 별도의 타이머를 사용하지 않아 테일 모드에서 듀티 비를 제어하지 않으면서도, 출력 전류의 레벨을 낮추어 발광 다이오드의 발광량을 줄일 수 있다.

따라서, 구동 회로의 크기를 줄임으로써 소자 크기의 소형화 및 비용이 절감될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

램프부 100
램프 구동 장치 110
입력부 120
신호 발생부 130
레벨 변환부 135

Claims (19)

1. 차량의 후면에 배치되는 램프부; 및
   스탑 모드 또는 테일 모드에 따라 상기 램프부를 구동시키는 구동 전류의 레벨을 변화시켜 서로 다른 레벨의 구동 전류를 상기 램프부에 인가하는 램프 구동부를 포함하고,
   상기 램프 구동부는 모드에 따라 입력 신호를 수신하는 입력부와, 상기 입력부로부터 상기 입력 신호를 제공받아 상기 램프부에 구동 신호를 제공하는 신호 발생부와, 상기 구동 신호의 레벨을 변환시키는 레벨 변환부를 포함하고,
   상기 입력부는 스탑 모드일 때 입력 신호를 수신하는 제1 입력단과, 상기 테일 모드일 때 입력 신호를 수신하는 제2 입력단을 포함하고, 상기 제1 입력단은 제1 다이오드의 일단과 직렬로 연결되고, 상기 제2 입력단은 제2 다이오드의 일단과 직렬 연결되고, 상기 제1 다이오드와 제2 다이오드의 타단은 입력 노드에 서로 연결되고,
   상기 램프부는 복수의 발광 다이오드를 포함하고,
   상기 신호 발생부는 상기 입력 신호에 기초하여 출력 전압을 생성하는 증폭기와, 상기 증폭기로부터 출력 전압을 받아 턴온되어 상기 발광 다이오드에 구동 전류를 흘리는 트랜지스터와, 상기 입력 노드의 전압을 분배하는 제1 저항 내지 제3저항을 포함하고,
   상기 레벨 변환부는 상기 증폭기의 입력단에 인가되는 전압을 가변하고, 상기 레벨 변환부는 상기 증폭기의 양의 입력단에 연결되는 제5 저항과, 상기 제5 저항과 상기 제3 저항의 타단 사이에 연결된 스위칭 소자를 포함하고,
   상기 스위칭 소자는 상기 입력 신호가 수신되면 턴온되어 상기 제3 저항과 상기 제5 저항을 병렬 연결하는 차량 램프 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 증폭기의 출력단과 상기 구동 트랜지스터의 게이트 사이에 배치된 제4 저항을 더 포함하는 차량 램프 장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 저항 내지 상기 제3 저항 중 일부 저항과 병렬 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 차량 램프 장치.
7. 브레이크가 구동되는 스탑 모드일 때 입력 신호를 수신하여 램프에 제1 전류를 흘리는 단계; 및
   상기 브레이크가 구동되지 않는 테일 모드일 때 상기 입력 신호를 수신하여 상기 램프에 상기 제1 전류보다 낮은 레벨의 제2 전류를 흘리는 단계를 포함하고,
   상기 제1 전류를 흘리는 단계는 상기 입력 신호에 따라 입력 전압을 증폭기에 입력하는 단계와, 상기 증폭기의 출력 전압을 받아 상기 램프에 상기 제1 전류를 흘리는 단계를 포함하고,
   상기 제2 전류를 흘리는 단계는 상기 입력 신호에 따라 상기 입력 전압의 레벨을 낮추어 상기 증폭기에 인가하는 단계를 포함하고,
   상기 입력 전압의 레벨을 낮추어 상기 증폭기에 인가하는 단계는 제1 저항 내지 제3 저항에 의해 상기 입력 전압을 분배하는 단계와, 상기 입력 신호가 수신되면 턴온되는 스위칭 소자의 동작에 의해 상기 제3 저항에 제5 저항을 병렬하여 상기 입력 전압의 레벨을 낮추는 차량 램프 장치의 구동 방법.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
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18. 삭제
19. 삭제

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