KR102552480B1 - 헤드램프의 단선 검출 방법 - Google Patents

헤드램프의 단선 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤드램프의 단선 검출 방법에 관한 것으로, 벌브(bulb) 타입의 헤드램프와 LED(Light Emitting Diode) 타입의 헤드램프가 선택적으로 장착되는 차량에서, LED 타입의 헤드램프가 장착된 경우에 외기온도에 상응하는 서로 다른 기준치에 기초하여 단선 여부를 판단함으로써, 헤드램프의 타입에 관계없이 단선 여부를 정확히 판단할 수 있는 헤드램프의 단선 검출 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 헤드램프의 단선 검출 방법에 있어서, 차량에 장착된 헤드램프가 LED 헤드램프인지 확인하는 단계; LED 헤드램프가 아니면 제1 기준치로 설정하는 단계; LED 헤드램프이면 외기온도에 따라 서로 다른 기준치를 설정하는 단계; 및 저항에 흐르는 전류가 해당 기준치를 초과하지 않는지 주기적으로 체크하여, 그 횟수가 임계시간 동안 기준 횟수를 만족하면 해당 헤드램프에 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

Description

헤드램프의 단선 검출 방법{DISCONNECTION DETECTING METHOD FOR HEAD LAMP}
본 발명은 헤드램프의 단선 검출 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벌브(bulb) 타입의 헤드램프와 LED(Light Emitting Diode) 타입의 헤드램프가 선택적으로 장착되는 차량에서 헤드램프의 타입에 관계없이 단선 여부를 정확히 판단할 수 있는 기술에 관한 것이다.
본 발명에서 단선은 전원을 인가했음에도 불구하고 헤드램프가 동작하지 않는 상태를 의미하는 것으로서, 필라멘트의 단선은 물론 전원선로의 단선을 포함하는 개념이다.
일반적으로 차량에는 야간 혹은 주변 환경이 어두운 지역을 운행하는 상태에서 타 차량에게 운행의사 및 차량에 대한 정보를 제공하기 위한 다양한 램프 예컨대, 헤드램프(Head Lamp), 제동램프(Stop Lamp R/L), 턴 시그널 램프(Turn Signal Lamp R/L), 테일 램프(Tail Lamp R/L), 후면 표시램프(Rear Marker Lamp R/L), 후진 램프(Back Up Lamp R/L) 및 차량번호 램프(License No. Lamp) 등의 수많은 램프가 장착되어 그에 대한 각각의 독립적인 기능을 통해 자차의 운행 의사를 타 차량의 운전자 및 보행자에게 지시하여 준다.
이와 같이, 차량에 장착되는 각종 램프의 점멸을 위해서는 램프 각각을 연결하고 있는 와이어링이 다중기능 스위치(Multi-Function Switch)에 연결되고, 이들 램프의 점멸에 대한 정보를 지시하기 위해 클러스터에 연결될 수 있다.
최근 들어, 에너지의 효율적 이용과 내구성 강화 측면에서 벌브 타입의 헤드램프가 LED 타입의 헤드램프로 점차 전환되고 있지만, 아직까지 완전히 전환된 상태가 아니기 때문에 제조사는 구매자로 하여금 차량의 사양에 따라 선택할 수 있도록 하고 있다.
제조사 입장에서 차량에 벌브 타입의 헤드램프가 장착되든 LED 타입의 헤드램프가 장착되든 제어에 있어 추가적인 센서가 요구되거나 하드웨어적인 변경이 발생하는 것은 제조 단가의 상승으로 이어져 바람직하지 않다.
이에 소프트웨어적으로 헤드램프의 종류에 상관없이 정확도 높게 단선 여부를 검출할 수 있는 방안이 요구된다.
종래의 헤드램프의 단선 검출 방법은 벌브 타입의 헤드램프를 대상으로 고정된 기준치에 기초하여 단선 여부를 판단하기 때문에 특성이 상이한 LED 헤드램프의 단선 여부를 정확히 검출해 내지 못하는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 제10-1592784호
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 벌브(bulb) 타입의 헤드램프와 LED(Light Emitting Diode) 타입의 헤드램프가 선택적으로 장착되는 차량에서, LED 타입의 헤드램프가 장착된 경우에 외기온도에 상응하는 서로 다른 기준치에 기초하여 단선 여부를 판단함으로써, 헤드램프의 타입에 관계없이 단선 여부를 정확히 판단할 수 있는 헤드램프의 단선 검출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 헤드램프의 단선 검출 방법에 있어서, 차량에 장착된 헤드램프가 LED 헤드램프인지 확인하는 단계; LED 헤드램프가 아니면 제1 기준치로 설정하는 단계; LED 헤드램프이면 외기온도에 따라 서로 다른 기준치를 설정하는 단계; 및 저항에 흐르는 전류가 해당 기준치를 초과하지 않는지 주기적으로 체크하여, 그 횟수가 임계시간 동안 기준 횟수를 만족하면 해당 헤드램프에 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 벌브(bulb) 타입의 헤드램프와 LED(Light Emitting Diode) 타입의 헤드램프가 선택적으로 장착되는 차량에서, LED 타입의 헤드램프가 장착된 경우에 외기온도에 상응하는 서로 다른 기준치에 기초하여 단선 여부를 판단함으로써, 헤드램프의 타입에 관계없이 단선 여부를 정확히 판단할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 헤드램프의 제어회로에 대한 일예시도,
도 2 는 본 발명에 따른 저항에 흐르는 전류(ISense)와 헤드램프에 흐르는 전류(ILoad) 사이의 관계를 나타내는 맵에 대한 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 온도에 상응하는 서로 다른 기준치를 나타내는 일예시도,
도 4 는 본 발명에 따른 헤드램프의 단선 검출 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 헤드램프의 제어회로에 대한 일예시도이다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 헤드램프의 제어회로는, 헤드램프(10), IPS(Intelligent Power Switch) 소자(20), 및 ECU(Electronic Control Units)(30)를 포함한다.
이러한 헤드램프 제어회로는 SJB(Smart Junction Box)로 구현될 수 있다.
SJB는 헤드램프, 사이드 턴 시그널 램프(Side turn signal lamp) 및 정지등(Stop lamp)의 구동을 제어하는 모듈화된 회로이다.
이러한 SJB는 헤드램프의 온/오프 정보, 헤드램프의 상/하향 정보, 턴 시그널 램프의 점멸정보 및 턴 시그널 램프와 정지등의 진단정보 등을 클러스터(미도시)에 표시한다.
IPS 소자(20)는 헤드램프, 좌측 턴 시그널램프(Side turn signal lamp, LH)와 우측 턴 시그널램프(Side turn signal lamp, RH) 및 제동등(Stop Lamp)의 구동을 제어하는 소자로서, 근래 자동차의 램프류 구동에 통상적으로 사용되는 전력제어 반도체 소자이며, 상품명 ARISU Chip 계열의 소자들이 널리 이용된다. 이러한 IPS 소자(20)는 헤드램프(10)에 흐르는 전류를 감지할 수도 있다.
ECU(30)는 IPS 소자(20)와 연결되고, 그 사이에 병렬로 전류 감지용 저항이 연결되며, IPS 소자(20)는 헤드램프(10)와 연결된다.
ECU(30)는 저항에 흐르는 전류(ISense)와 헤드램프에 흐르는 전류(ILoad) 사이의 관계를 나타내는 맵(도2 참조)에 기초하여, 저항에 흐르는 전류(ISense)를 이용하여 헤드램프에 흐르는 전류(ILoad)를 추정할 수 있다.
도 2에서, (a)는 -40℃일 때의 헤드램프(10)에 흐르는 전류(ILoad)에 상응하는 비례상수(KILIS)를 나타내고, (b)는 25℃ 또는 150℃일 때의 헤드램프(10)에 흐르는 전류(ILoad)에 상응하는 비례상수(KILIS)를 나타낸다. 여기서, "KILIS = ILoad / ISense"를 만족한다.
일반적으로, IPS 소자(20)는 P-N 접합 특성에 의해 누설전류(일례로, 76㎂)가 저항에 흐르는데, 이를 헤드램프(10)에 흐르는 전류로 환산할 경우 약 1.1A가 된다.
동작중인 벌브 타입의 헤드램프에 흐르는 전류는 최소 1.1A 이상이므로, 76㎂ 이하의 전류가 감지되면 단선이 발생한 것으로 판단하면 되는데, 동작중인 TL LED 헤드램프(하향)로 1.1A 이하의 전류(15.5V에서 1.08A, 16V에서 1.05A)가 흐르므로, 실제 LED 헤드램프가 단선이 아닌 경우에도 낮은 부하 전류 용량으로 인해 LED 헤드램프가 단선인 것으로 오인식할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명은 외기온도에 따라 누설전류가 달라지는 특성을 이용하여 헤드램프의 단선 여부를 판단하는데 기초가 되는 기준치를 외기온도에 따라 변경한다.
즉, 벌브 타입의 헤드램프인 경우에는 온도에 상관없이 고정된 제1 기준치(76㎂)를 적용하고, LED 타입의 헤드램프인 경우에는 온도에 따라 서로 다른 기준치를 적용한다. 일례로, 도 3에 도시된 바와 같이 외기온도(Ta)가 0℃<Ta<150℃인 구간에서는 제1 기준치(76㎂)를 적용하고, -40℃<Ta<0℃인 구간에서는 제2 기준치(39㎂)를 적용한다. 이때, 39㎂는 헤드램프에 흐르는 전류 800mA에 상응한다.
특히, ECU(30)는 일례로 1초 동안 10㎳ 주기(총 100회)로 헤드램프의 단선 여부를 판단하여, 모든 경우(100회)에서 저항에 흐르는 전류(ISense)가 해당 기준치를 초과하지 않는 경우에 헤드램프에 단선이 발생한 것으로 판단한다. 즉, 100회 중에 1회라도 저항에 흐르는 전류(ISense)가 해당 기준치를 초과하면 헤드램프에 단선이 발생하지 않은 것으로 판단한다. 이때, 헤드램프의 단선 판정 주기는 1초 단위로 설정된다.
도 4 는 본 발명에 따른 헤드램프의 단선 검출 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, ECU(30)에 의해 수행된다.
먼저, 헤드램프가 온 되면(410), LED 헤드램프인지 확인한다(420). 일례로, ECU(30)의 GPIO를 헤드램프에 할당하여 하드웨어적으로 확인할 수 있다.
상기 확인 결과(420), LED 헤드램프가 아니면, 즉 벌브 타입의 헤드램프이면 기준치를 A(제1 기준치)로 설정한다(430).
상기 확인 결과(420), LED 헤드램프이면 외기온도가 0℃를 초과하는지 확인한다(440).
상기 확인 결과(440), 외기온도가 0℃를 초과하면 기준치를 A로 설정하고(430), 외기온도가 0℃를 초과하지 않으면 기준치를 B(제2 기준치)로 설정한다(450).
이후, 저항에 흐르는 전류(ISense)가 해당 기준치를 초과하지 않는지 주기적으로 체크하여 그 횟수가 임계시간 동안 기준 횟수를 만족하면 헤드램프에 단선이 발생한 것으로 판단하고(460), 임계시간 동안 한번이라도 해당 기준치를 초과하면 헤드램프에 단선이 발생하지 않은 것으로 판단한다(480). 이때, 단선이 발생한 것으로 판단하면 클러스터 등을 통해 경고신호를 출력한다(470).
즉, 저항에 흐르는 전류(ISense)를 감지하고, 상기 감지된 전류가 해당 기준치를 초과하는지 판단하는 과정을 임계시간 동안 주기적으로 수행하여, 상기 감지된 전류가 해당 기준치를 초과하지 않는 횟수가 기준 횟수를 만족하면 헤드램프에 단선이 발생한 것으로 판단하고, 임계시간 동안 한번이라도 해당 기준치를 초과하면 헤드램프에 단선이 발생하지 않은 것으로 판단한다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 헤드램프
20 : IPS 소자
30 : ECU

Claims (5)

  1. 차량에 장착된 헤드램프가 LED 헤드램프인지 확인하는 단계;
    LED 헤드램프가 아닌 경우, 전류 기준치를 제1 기준치로 설정하는 단계;
    LED 헤드램프인 경우, 외기온도에 따라 서로 다른 전류 기준치를 설정하는 단계; 및
    저항에 흐르는 전류가 해당 기준치를 초과하지 않는지 주기적으로 체크하여, 그 횟수가 임계시간 동안 기준 횟수를 만족하면 해당 헤드램프에 단선이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함하되,
    상기 외기온도에 따라 서로 다른 전류 기준치를 설정하는 단계는,
    상기 외기온도가 기준온도를 초과하면 LED 헤드램프의 전류 기준치를 제1 기준치로 설정하고, 상기 외기온도가 상기 기준온도를 초과하지 않으면 LED 헤드램프의 전류 기준치를 제2 기준치로 설정하는 것을 특징으로 하는 헤드램프의 단선 검출 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기준치는 76㎂이고, 상기 제2 기준치는 39㎂인 것을 특징으로 하는 헤드램프의 단선 검출 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    헤드램프에 단선이 발생한 것으로 판단하면 경고신호를 출력하는 단계
    를 더 포함하는 헤드램프의 단선 검출 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    1초 동안 10ms 단위로 저항에 흐르는 전류가 해당 기준치를 초과하지 않는지 체크하는 것을 특징으로 하는 헤드램프의 단선 검출 방법.
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