KR102361145B1 - 차량용 램프 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 램프 구동 장치에 관한 것으로, 단일 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 구동하기 위하여 입력되는 램프 스위칭 신호(Low Signal, Position Signal)에 따라 기 설정된 상기 램프(로우빔, 포지션램프)별 밝기에 대응하여 프로그램 된 펄스 형태의 디밍 제어신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 출력하는 디밍 제어부; 및 상기 디밍 제어신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)에 따라 전원의 디밍(Dimming)을 실시하여 상기 광원에 출력하는 디밍부;를 포함한다.

Description

차량용 램프 구동 장치{APPARATUS FOR CONTROLLING LAMP OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 램프 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 램프 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 사용할 수 있도록 하는 차량용 램프 구동 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 야간 주행 시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다.

이러한 등화장치(또는 전조등, 헤드램프(head lamp))는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 하는 조명등으로서, 야간에 전방 100m의 거리에 있는 도로상의 장애물을 확인할 수 있는 밝기를 필요로 하고 있다. 헤드램프의 규격은 국가마다 기준이 다르게 설정되어 있으며, 특히 우측통행(좌측 운전)인가 좌측통행(우측 운전)인가에 따라서 헤드램프 빔의 조사 방향이 다르게 설정된다.

이러한 차량용 램프(또는 헤드램프)는 일반적으로 대상물을 보기 위한 목적으로 하는 조명기능을 하는 하이빔(High Beam)과 로우빔(Low Beam)의 기능을 수행하는 램프와, 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리는 것을 목적으로 하는 포지션 기능을 수행하는 램프(예 : 포지션램프) 등을 포함한다.이러한 차량용 램프(또는 헤드램프)의 광원으로는 벌브(Bulb)가 사용하고 있으나, 벌브는 사용 수명이 짧고 내충격성이 떨어지므로 근래에 들어 고휘도의 엘이디(LED: Light Emitting Diode)의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

여기서 상기 포지션램프는 차량의 안전운전에 도움을 주는 램프로서 보통 로우빔 주변에 설치된다.

이러한 차량용 램프는 법규적인 배광범위가 상이하여 별도의 램프구조로 이루어지며, 밝기 및 빔 방향 등이 제한된다.

따라서 기존에는 헤드램프 구동 모듈과 포지션램프 구동 모듈을 별도로 구비해야 했으나, 최근에는 경제성 향상과 무게 절감 등을 위해서 이 램프들을 통합하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 기존의 방식은 단지 외형적으로만 하나의 램프 모듈일 뿐, 내부적으로는 별도의 램프(예 : 로우빔 램프, 포지션 램프)를 포함하는 것이어서, 실질적으로는 별도의 램프 구동 모듈을 구비해야 하는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2013-0039576호(2013.04.22.공개, 차량용 램프 장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 하나의 램프 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 사용할 수 있도록 하는 차량용 램프 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 램프 구동 장치는, 단일 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 구동하기 위하여 입력되는 램프 스위칭 신호(Low Signal, Position Signal)에 따라 기 설정된 상기 램프(로우빔, 포지션램프)별 밝기에 대응하여 프로그램 된 펄스 형태의 디밍 제어신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 출력하는 디밍 제어부; 및 상기 디밍 제어신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)에 따라 전원의 디밍(Dimming)을 실시하여 상기 광원에 출력하는 디밍부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 디밍 제어부는, 상기 프로그램 된 펄스 형태의 디밍 제어신호로서, 상기 두 신호(Low Beam Signal와 Position Beam Signal) 중 적어도 하나의 신호만 선택적으로 출력하거나, 상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 모두 동시에 출력할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 디밍 제어부는, 상기 프로그램 된 펄스 형태의 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 모두 동시에 출력할 경우, 상기 두 신호의 온오프 구간이 서로 겹치지 않도록 하기 위하여, 상기'Position Beam Signal'의 오프 구간에서 상기'Low Beam Signal'의 온 구간이 되도록 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 디밍 제어부는, 상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)의 각 온오프 구간의 사이에 기 지정된 갭(GAP) 구간을 포함하여, 상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)가 연속해서 출력되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 디밍부는, 상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)에 의해 각기 스위칭 되어 상기 광원에 인가되는 전류 인가 시간에 따라 각기 온오프 되는 로우빔 스위치(FET1) 및 포지션 램프 스위치(FET2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 디밍부는, 상기 광원을 LED 램프(LAMP)를 로우빔 램프로서 구동할 때 상기 LED 램프(LAMP)를 포지션 램프로서 구동할 때보다 더 큰 전류로 구동하기 위하여 상기 로우빔 스위치(FET1)의 게이트에 인가되는 전압을 제어하기 위한 트랜지스터 스위치(TR1)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 로우빔 스위치(FET1)의 게이트에 인가되는 전압은, 상기 트랜지스터 스위치(TR1)의 컬렉터 측에 직렬 연결된 두 저항(R1, R2)의 분압 전압인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 광원은, LED(Light Emitting Diode) 램프인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 하나의 램프 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 사용할 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 별도의 램프 및 램프 구동 모듈을 구비하지 않아도 되므로 경제성 향상 및 무게 절감 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프 구동 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 디밍부의 회로 구성을 개략적으로 보인 예시도.
도 3은 상기 도 2에서 디밍된 전원이 LED 램프(LAMP)에 최종적으로 인가되는 전류 레벨의 파형을 보인 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 램프 구동 장치의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프 구동 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도로서, 본 실시예에 따른 차량용 램프 구동 장치는, 하나의 램프 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 구동할 수 있도록 하는 장치이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 램프 구동 장치는, 입력 노이즈필터(110), DC-DC 컨버터(120), 스위칭부(130), 디밍 제어부(140), 디밍부(150), 및 출력 노이즈필터(160)를 포함한다.

상기 입력 노이즈필터(110)는 입력 커넥터(CON1)를 통해 배터리(미도시)에서 전달되는 전원에서 노이즈를 제거하여 출력한다.

상기 DC-DC 컨버터(120)는 상기 입력 노이즈필터(110)를 통해 노이즈가 제거된 전원의 전압 레벨을 사양별 LED 램프(즉, 차량용 램프 광원)(LAMP) 구동에 적합한 전압 레벨로 변환하여 출력한다.

상기 디밍부(150)는 상기 DC-DC 변환된 전원(즉, LED 램프 구동 전원)을 상기 디밍 제어부(140)에서 전달되는 제어 신호(예 : Low Signal, Position Signal)에 의해 디밍(Dimming)을 실시한다. 상기 디밍부(150)에 대한 구체적인 동작은 도 2의 회로도를 참조하여 설명한다.

상기 출력 노이즈필터(160)는 상기 디밍부(150)를 통해 디밍된 전원(즉, LED 램프 구동 전원)에서 노이즈를 제거하고, 상기 노이즈가 제거되어 최종 출력되는 전원(즉, LED 램프 구동 전원)을 출력 커넥터(CON2)를 통해 LED 램프에 인가한다.

상기 스위칭부(130)는 상기 입력 노이즈필터(110)를 통해 입력되는 전원의 전압 레벨을 센싱하고, 또한 상기 출력 노이즈필터(160)를 통해 출력되는 전원의 전압과 전류, 및 상기 LED 램프(LAMP)의 LED Bin과 온도(Temperature) 정보를 검출하고, 이 정보들(예 : 입력 전압레벨, 출력 전압 및 전류 레벨, LED Bin, 온도 등)을 바탕으로 상기 DC-DC 컨버터(120)의 전압을 PWM(Pulse Width Modulateion) 방식으로 제어한다.

참고로 상기 LED 램프(LAMP)의 양단에 인가되는 Forward(Vf)와 색도, 휘도 등은 대표적인 편차를 가지는 인자로서, 그 특성 범위에 따라 그룹핑 해 놓은 것을 Bin이라 한다. 특히, 휘도 Bin은 광량을 결정짓는 매우 중요한 특성이다.

또한 상기 스위칭부(130)는 상기 검출된 정보들(예 : 입력 전압레벨, 출력 전압 및 전류 레벨, LED Bin, 온도 등)을 바탕으로 LED 램프(LAMP)에 이상이 있을 경우 텔테일(telltale) 신호(즉, 경고등 신호)를 상기 입력 커넥터(CON1)를 통해 외부에 연결된 계기판(미도시)이나 제어부(미도시)에 출력하여 상기 검출된 이상과 관련된 경고등을 점등시킬 수 있도록 한다.

상기 디밍 제어부(140)는 상기 입력 커넥터(CON1)를 통해 입력되는 램프 스위칭 신호(예 : Low Signal, Position Signal)에 따라 기 설정된 램프(예 : 로우빔, 포지션램프)별 밝기에 대응하여 프로그램 된 펄스 형태의 디밍 제어신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 상기 디밍부(150)에 출력한다.

이에 따라 상기 디밍부(150)는 상기 디밍 제어신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)에 따라 상기 DC-DC 변환된 전원(즉, LED 램프 구동 전원)의 디밍(Dimming)을 실시한다.

상기 디밍 제어부(140)는 프로그램 된 펄스 형태의 디밍 제어신호로서, Low Beam Signal와 Position Beam Signal 중 적어도 하나의 신호만 선택적으로 출력할 수도 있고, 두 신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 모두 동시에 출력할 수도 있다.

다만 상기 프로그램 된 펄스 형태의 두 신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 모두 동시에 출력할 경우, 상기 디밍 제어부(140)는 상기 두 신호의 온오프 구간이 서로 겹치지 않도록 하기 위하여, 상기'Position Beam Signal'의 오프 구간에서 상기'Low Beam Signal'의 온 구간이 되도록 타이밍을 제어한다.

또한 상기 두 신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)의 각 온오프 구간의 사이에는 기 지정된 갭(GAP) 구간(즉, 시간적 틈)을 포함하여, 상기 두 신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)가 연속되어 출력되지 않도록 한다(도 3 참조).

도 2는 상기 도 1에 있어서, 디밍부의 회로 구성을 개략적으로 보인 예시도이고, 도 3은 상기 도 2에서 디밍된 전원이 LED 램프(LAMP)에 최종적으로 인가되는 전류 레벨의 파형을 보인 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 디밍부(150)는 상기 두 신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)에 의해 각기 스위칭 되어 상기 LED 램프(LAMP)에 인가되는 전류 인가 시간에 따라 각기 온오프 되는 로우빔 스위치(FET1) 및 포지션 램프 스위치(FET2)를 포함한다.

또한 상기 LED 램프(LAMP)를 로우빔 램프로서 구동할 때 상기 LED 램프(LAMP)를 포지션 램프로서 구동할 때보다 더 큰 전류로 구동하기 위하여 상기 로우빔 스위치(FET1)의 게이트에 인가되는 전압을 제어하기 위한 트랜지스터 스위치(TR1)를 포함한다.

실질적으로 상기 로우빔 출력은 PWM 방식으로 LED 램프(LAMP)를 제어하는 것이며, 상기 로우빔 출력의 오프 구간에서 기 지정된 약간의 시간적 갭(GAP)을 두고 상기 LED 램프(LAMP)를 구동하여 포지션 램프 기능을 구현하는 것이다.

이때 상기 로우빔 스위치(FET1)의 게이트에 인가되는 전압은 상기 트랜지스터 스위치(TR1)의 컬렉터 측에 직렬 연결된 두 저항(R1, R2)의 분압 전압이다.

도 2에서 상기 두 신호(예 : Low Beam Signal, Position Beam Signal)가 동시에 인가될 때, 실질적으로는 상기'Position Beam Signal'의 오프 구간에서 상기'Low Beam Signal'의 온 구간이 되도록 상기 로우빔 스위치(FET1) 및 포지션 램프 스위치(FET2)의 온오프 타이밍이 제어된다.

상기와 같이 로우빔 스위치(FET1) 및 포지션 램프 스위치(FET2)의 온오프 타이밍이 제어됨으로써, 최종 출력되는 전류는 도 3에 도시된 파형과 같이 출력된다.

도 3을 참조하면, 상기 로우빔 출력(Low Beam Output)의 오프 구간에서 기 지정된 약간의 시간적 갭(GAP)을 두고 상기 포지션 출력(Position Output)을 통해 상기 LED 램프(LAMP)를 구동하여 포지션 램프 기능을 구현하고, 다시 기 지정된 약간의 시간적 갭(GAP)을 두고 상기 로우빔 출력(Low Beam Output)을 구현하는 것이다. 상기와 같이 각 빔 출력(Low Beam Output, Position Output) 사이에 기 지정된 약간의 시간적 갭(GAP)을 통해 단일 광원(LED 램프)을 이용하여 2가지 기능(예 : 로우빔 기능, 포지션램프 기능)을 구현할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 실시예는 하나의 램프 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 사용할 수 있도록 함으로써, 별도의 램프(LAM) 및 램프 구동 모듈(LDM)을 구비하지 않아도 되므로 경제성 향상 및 무게 절감 등의 효과를 얻을 수 있다.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

CON1 : 입력 커넥터
CON2 : 출력 커넥터
110 : 입력 노이즈필터
120 : DC-DC 컨버터
130 : 스위칭부
140 : 디밍 제어부
150 : 디밍부
160 : 출력 노이즈필터

Claims (8)

1. 단일 광원을 차량용 로우빔과 포지션램프로 동시에 구동하기 위하여 입력되는 램프 스위칭 신호(Low Signal, Position Signal)에 따라 기 설정된 상기 램프(로우빔, 포지션램프)별 밝기에 대응하여 프로그램 된 펄스 형태의 디밍 제어신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 출력하는 디밍 제어부; 및
   상기 디밍 제어신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)에 따라 전원의 디밍(Dimming)을 실시하여 상기 광원에 출력하는 디밍부;를 포함하되,
   상기 디밍 제어부는,
   상기 프로그램 된 펄스 형태의 디밍 제어신호로서, 상기 두 신호(Low Beam Signal와 Position Beam Signal) 중 적어도 하나의 신호만 선택적으로 출력하거나, 상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 모두 동시에 출력할 수 있도록 구현된 것을 특징으로 하는 차량용 램프 구동 장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 디밍 제어부는,
   상기 프로그램 된 펄스 형태의 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)를 모두 동시에 출력할 경우,
   상기 두 신호의 온오프 구간이 서로 겹치지 않도록 하기 위하여, 상기'Position Beam Signal'의 오프 구간에서 상기'Low Beam Signal'의 온 구간이 되도록 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 구동 장치.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 디밍 제어부는,
   상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)의 각 온오프 구간의 사이에 기 지정된 갭(GAP) 구간을 포함하여, 상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)가 연속해서 출력되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 구동 장치.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 디밍부는,
   상기 두 신호(Low Beam Signal, Position Beam Signal)에 의해 각기 스위칭 되어 상기 광원에 인가되는 전류 인가 시간에 따라 각기 온오프 되는 로우빔 스위치(FET1) 및 포지션 램프 스위치(FET2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 구동 장치.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 디밍부는,
   상기 광원을 LED 램프(LAMP)를 로우빔 램프로서 구동할 때 상기 LED 램프(LAMP)를 포지션 램프로서 구동할 때보다 더 큰 전류로 구동하기 위하여 상기 로우빔 스위치(FET1)의 게이트에 인가되는 전압을 제어하기 위한 트랜지스터 스위치(TR1)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프 구동 장치.
   
7. 제 6항에 있어서,
   상기 로우빔 스위치(FET1)의 게이트에 인가되는 전압은,
   상기 트랜지스터 스위치(TR1)의 컬렉터 측에 직렬 연결된 두 저항(R1, R2)의 분압 전압인 것을 특징으로 하는 차량용 램프 구동 장치.
   
8. 제 1항에 있어서, 상기 광원은,
   LED(Light Emitting Diode) 램프인 것을 특징으로 하는 차량용 램프 구동 장치.

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