KR102634426B1 - 선루프 위치 교정 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

선루프 위치 교정 방법 및 그 장치가 개시된다. 선루프제어장치는 선루프가 이동할 때 상기 선루프를 구동하는 구동모터의 부하값을 포함하는 실시간부하패턴을 측정하고, 구동모터에 대해 기 정의된 기준부하패턴과 실시간부하패턴을 비교하여 상관계수를 파악한 후 그 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하면, 선루프를 구동모터가 정지할 때까지 이동시키는 하드스탑(hardstop) 제어한 후 선루프의 현 위치를 기준위치로 갱신한다.

Description

선루프 위치 교정 방법 및 그 장치{Method for correcting sunroof position and apparatus therefor}
본 발명의 실시 예는 선루프의 위치 틀어짐을 교정하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
선루프의 구속시 필연적으로 발생하는 부하를 줄이기 위하여 일반적으로 자동차의 선루프는 소프트스탑(softstop) 제어 방법으로 구동된다. 소프트스탑 제어 방법은 선루프의 닫힘과 열림 사이의 간격을 미리 소프트웨어로 정의한 후 기 정의된 기준위치에서 해당 간격만큼 선루트를 이동시켜 열고 닫는 제어방법이다. 예를 들어, 선루프제어장치는 선루프가 닫힌 상태에서 열림 명령이 입력되면, 홀 센서(hall sensor)를 이용하여 기 정의된 간격만큼 선루프를 이동시키고, 다시 닫힘 명령이 입력되면 홀 센서를 이용하여 기 정의된 간격만큼 선루프를 이동시켜 닫는다.
본 발명의 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 소프트스탑(softstop) 제어로 구동되는 선루프의 기준위치의 오류를 실시간 바로잡을 수 있는 선루프 위치 교정 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 선루프 위치 교정 방법의 일 예는, 선루프제어장치가 수행하는 선루프 위치 교정 방법에 있어서, 선루프가 이동할 때 상기 선루프를 구동하는 구동모터의 부하값을 포함하는 실시간부하패턴을 측정하는 단계; 상기 구동모터에 대해 기 정의된 기준부하패턴과 상기 실시간부하패턴을 비교하여 상관계수를 파악하는 단계; 상기 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하면, 상기 선루프를 상기 구동모터가 정지할 때까지 이동시키는 하드스탑(hardstop) 제어하는 단계; 및 상기 하드스탑 제어 후 상기 선루프의 현 위치를 상기 선루프의 기준위치로 갱신하는 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 선루프제어장치의 일 예는, 선루프가 이동할 때 상기 선루프를 구동하는 구동모터의 부하값을 포함하는 실시간부하패턴을 측정하는 부하측정부; 상기 구동모터에 대해 기 정의된 기준부하패턴과 상기 실시간부하패턴을 비교하여 상관계수를 파악하는 상관관계파악부; 상기 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하면, 상기 선루프를 상기 구동모터가 정지할 때까지 이동시키는 하드스탑(hardstop) 제어하는 제어부; 및 상기 하드스탑 제어 후 상기 선루프의 위치를 상기 선루프의 기준위치로 갱신하는 교정부;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 선루프의 부하를 이용하여 선루프의 기준위치 틀어짐 바로잡을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선루프 제어를 위한 전반적인 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선루프의 소프트스탑 제어 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 선루프의 기준위치가 틀어진 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 선루프의 위치 교정 방법의 일 예를 도시한 흐름도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기준부하패턴의 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기준부하패턴과 실시간부하패턴의 비교방법의 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 선루프제어장치의 일 예의 구성을 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 선루프 위치 교정 방법 및 그 장치에 대해 상세히 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선루프 제어를 위한 전반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 선루프제어장치(100)는 구동모터(110)를 구동하여 자동차의 선루프(120)의 열림과 닫힘을 제어한다. 선루프제어장치(100)는 초기에 정해진 기준위치에서 기 정의된 간격만큼 선루프(120)를 이동시키는 소프트스탑 제어를 수행한다. 예를 들어, 열림 명령이 입력되면 선루프제어장치(100)는 구동모터(110)를 구동하여 현 위치(즉, 기준위치)에서 기 정의된 간격만큼 선루프를 이동시켜 열고, 닫힘 명령이 입력되면 선루프제어장치(110)는 구동모터를 구동하여 기 정의된 간격만큼 선루프를 이동시켜 닫는다. 소프트스탑 제어 방법에 대해서는 도 2에서 다시 살펴본다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선루프의 소프트스탑 제어 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 선루프제어장치(100)는 소프트스탑 제어를 위해 선루프의 이동 간격(200)을 정의하여 저장한다. 본 실시 예에서 기준위치(200)는 선루프가 닫혀 있을 때의 위치(즉, 닫힘위치)로 정의하고 있으나, 다른 실시 예로, 기준위치는 선루프가 열려 있을 때의 위치(즉, 열림위치(210))로 정의될 수 있다.
실시 예에 따라, 선루프제어장치(100)는 선루프가 이동하는 간격(220)을 비반전구간(240)과 반전구간(230,250)으로 구분하여 정의할 수 있다. 선루프제어장치(100)는 선루프가 반전구간(240)을 이동하는 동안 사람이나 물건이 선루프에 끼는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 닫힘 명령에 따라 선루프제어장치(100)가 구동모터(110)를 구동하여 선루프를 닫는 동안 반전구간(240)에서 선루프가 사람이나 물건 등의 끼임이 감지되면 선루프제어장치(110)는 선루프를 다시 열도록 제어할 수 있다. 선루프가 이동하는 동안에 선루프에 사람이나 물건 등이 부딪히는지 여부는 구동모터의 속도나 부하(rpm, 전력 소모량 등), 또는 각종 센서 등을 통해 파악할 수 있다. 비반전구간(230,250)에서는 선루프의 반전 이동이 이루어지지 않으므로, 비반전구간(230,250)은 선루프의 이동 간격(220)의 양단에 매우 좁은 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 선루프의 기준위치가 틀어진 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 선루프제어장치(100)는 초기상태(300)에서 선루프의 닫힘 위치를 기준위치로 정의하고, 그 기준위치를 영점으로 하여 선루프를 기 정의된 간격만큼 열고 닫는 소프트스탑 제어를 수행한다. 그러나 이러한 소프트스탑 제어의 경우 열고 닫는 제어가 여러 번 반복되면(310), 이동 간격을 파악하는 센서(예를 들어, 홀 센서 등)의 오차 누적이나 선루프에 가해지는 외부 압력 등 여러 가지 원인으로 인해 초기의 기준위치(즉, 닫힘위치)가 달라지는 문제점이 존재한다(320).
예를 들어, 선루프의 기준위치(즉, 닫힘위치)가 본 실시 예와 같이 오른쪽 방향으로 틀어지면, 선루프가 완전히 닫히지 못하는 문제점이 발생한다. 반대로 기준위치가 초기상태의 기준위치에서 왼쪽으로 틀어지면, 선루프가 기준위치에 도달하지 못하고 반전하여 선루프가 닫히지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 선루프의 위치 교정 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 선루프제어장치(100)는 선루프가 기 정의된 간격(도 2의 220)을 이동할 때 선루프를 구동하는 구동모터의 부하값을 포함하는 실시간부하패턴을 측정한다(S400). 구동모터의 부하값은 구동모터에 가해지는 부하를 나타내는 값으로 구동모터의 rpm 변화량, 구동모터에 가해지는 전력 변화량 등 다양한 값일 수 있다.
일 실시 예로, 선루프제어장치(100)는 선루프가 열림 위치에서 닫힘 위치 사이를 이동하는 전체 구간에서 구동모터의 부하값을 모두 파악하여 선루프의 위치별 부하값을 나타내는 실시간부하패턴을 파악할 수 있다. 다른 실시 예로, 선루프제어장치(100)는 기 정의된 일정 구간에서 선루프가 이동하는 동안의 구동모터 부하값을 포함하는 실시간부하패턴을 파악할 수 있다.
선루프제어장치(100)는 평상시에 소프트스탑 제어 방법으로 선루프를 구동하므로, 선루프의 구동을 위한 기준위치가 달라질 수 있다. 기준위치가 틀어지면 선루프제어장치(100)가 선루프의 위치별 부하값의 변화량도 서로 달라진다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 초기상태(300)의 기준위치에서 l만큼 이동한 위치(A)(302)와 N번 동작후 기준위치의 오차가 발생한 경우에 l만큼 이동한 위치(A')(312)는 실제 물리적인 위치가 서로 상이하다. 즉, 선루프제어장치(100)의 관점에서는 초기상태와 기준위치가 틀어진 상태에서 모두 l만큼 선루프를 이동시키는 제어를 한 것이지만, 실제 자동차에서 선루프의 물리적인 위치는 기준위치의 오차만큼 차이가 발생하고, 따라서 물리적인 위치의 차이에 따라 해당 위치에서 발생하는 구동모터의 부하값도 달라진다.
이러한 차이점을 고려하여 기준위치가 틀어짐을 파악할 수 있도록, 선루프제어장치(100)는 구동모터에 대해 기 정의된 기준부하패턴과 실시간부하패턴을 비교하여 상관계수를 파악한다(S410). 선루프제어장치(100)는 기준부하패턴과 실시간부하패턴의 상관계수로 다음 수학식과 같은 상호상관(cross correlation) 계수를 이용할 수 있다. 이 외에도 두 패턴 사이의 유사성을 파악하는 종래의 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있으며 어느 하나의 방법으로 한정되는 것은 아니다.
여기서, f는 기준부하패턴, g는 실시간부하패턴을 의미한다.
선루프제어장치는 기준부하패턴과 실시간부하패턴 사이의 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하면(S420), 선루프를 구동모터가 정지할 때까지 이동시키는 하드스탑(hardstop) 제어한다(S430). 하드스탑 제어는 구동모터가 기 정의된 일정 시간 동안 움직임이 없을 때까지 구동모터를 제어하여 선루프를 이동시키는 제어방법이다. 다른 실시 예로, 선루프의 이동 간격이 도 2와 같이 반전구간과 비반전구간으로 정의되어 있다면, 선루프제어장치는 선루프가 비반전구간에 존재하는 경우에 하드스탑 제어를 수행할 수 있다.
선루프제어장치는 하드스탑 제어 후 선루프의 현 위치를 선루프의 기준위치로 갱신한다(S440). 예를 들어, 도 3과 같이 기준위치가 틀어진 경우, 실시간부하패턴과 초기상태의 기준부하패턴의 상관계수는 임계값을 초과한다. 이 경우에, 선루프제어장치(100)는 선루프를 기 정의된 소프트스탑 제어방법으로 구동하는 것이 아니라 하드스탑 제어방법으로 구동하므로, 선루프는 오차가 발생한 기준위치가 아닌 초기의 기준위치까지 이동하여 멈추게 되며, 멈춘 현 위치로 기준위치가 갱신된다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기준부하패턴의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 선루프제어장치(100)는 선루프가 닫히는 동안 구동모터의 rpm 변화량을 선루프의 위치와 함께 파악한 기준부하패턴(500)을 포함한다. 여기서 선루프의 위치는 선루프의 물리적인 위치(즉, 자동차를 기준으로 파악되는 위치)가 아니라 소프트스탑 제어를 위하여 선루프가 이동하는 간격을 나타내는 상대적인 위치이다. 즉, 기준부하패턴(500)은 선루프의 현 위치를 영점으로 하여 파악되는 선루프의 위치별 구동모터의 부하값의 변화량이다.
다른 실시 예로, 기준부하패턴은 선루프가 열리는 동안 파악한 구동모터의 부하값의 변화량의 패턴이거나, 또는 선루프가 열고 닫히는 구간 전체에 대한 구동모터의 부하값의 변화량의 패턴일 수 있다. 선루프제어장치(100)는 선루프 초기상태에서 선루프가 이동하는 동안 구동모터의 부하값을 실시간 파악하여 기준부하패턴을 생성하고 저장하거나, 사용자로부터 기준부하패턴을 입력받아 저장할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기준부하패턴과 실시간부하패턴의 비교방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 선루프제어장치(100)는 선루프가 이동한 전체 간격이 아닌 기 정의된 구간의 기준부하패턴(600)과 실시간부하패턴(620)을 비교할 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예와 같이 기 정의된 구간이 선루프의 위치 56~119 사이로 정의되면, 선루프제어장치(110)는 기준부하패턴(500)에서 선루프 위치 56~119 구간에서의 부하패턴(600)과 실시간부하패턴(610)에서 선루프 위치 56~119 구간에서의 부하패턴(620)을 서로 비교한다. 기준부하패턴과 실시간부하패턴의 선루프 위치는 절대적인 물리적 위치를 나타내는 것이 아니라 선루프의 현 위치를 영점으로 하는 상대적인 위치이므로, 기준위치가 틀어지면 기준부하패턴(500)과 실시간부하패턴(600)에서 동일한 선루프 위치라고 하여도 실제 물리적인 위치는 서로 달라진다. 부하 패턴 비교를 위한 일정 구간의 위치와 간격의 크기는 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
다른 실시 예로, 일정 구간이 아닌 전체 이동 간격에 대한 부하패턴을 비교하여 상관계수를 구할 수 있다. 예를 들어, 실시간부하패턴(610)이 선루프가 닫힐 때 또는 열릴 때의 전체 이동 간격에 대한 부하패턴이면, 선루프제어장치(100)는 선루프가 닫힐 때 또는 열릴 때에 대해 기 정의된 기준부하패턴(500)과 실시간부하패턴(600)의 전체를 서로 비교하여 상관계수를 파악할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 선루프제어장치의 일 예의 구성을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 선루프제어장치(100)는 부하측정부(700), 상관관계파악부(710), 제어부(720) 및 교정부(730)를 포함한다. 선루프제어장치(100)는 메모리, 프로세서(예를 들어, MCU 등) 및 입출력부를 포함하는 장치로 구현되고, 각 구성은 소프트웨어로 작성되어 메모리에 탑재된 후 프로세서에 의해 수행될 수 있다.
부하측정부(700)는 선루프를 구동하는 구동모터의 부하값을 실시간 파악한다. 예를 들어, 부하측정부(700)는 도 6과 같이 선루프의 위치별 구동모터의 부하값 변화량을 포함하는 실시간부하패턴을 파악할 수 있다.
상관관계파악부(710)는 기 정의된 기준부하패턴(740)과 실시간부하패턴을 비교하여 상관계수를 파악한다. 기 정의된 기준부하패턴의 일 예가 도 5에 도시되어 있고, 기준부하패턴과 실시간부하패턴을 비교하는 방법의 일 예가 도 6에 도시되어 있다.
제어부(720)는 상관관계파악부에 의해 파악된 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하면, 선루프를 하드스탑 제어한다.
교정부(730)는 하드스탑 제어 후 선루프의 현 위치를 기준위치로 갱신한다. 즉, 선루프제어장치(100)는 현 위치를 기준으로 다시 소프트스탑 제어를 통해 선루프의 열고 닫힘을 제어한다. 선루프가 닫힐 때 및/또는 열릴 때마다 기준부하패턴과 실시간부하패턴 사이의 상관계수를 기초로 기준위치가 틀어짐을 발견하면 바로 하드스탑 제어를 통해 그 틀어짐을 교정할 수 있다.
본 발명의 각 실시 예는 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, SSD, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 선루프제어장치가 수행하는 선루프 위치 교정 방법에 있어서,
    선루프가 이동할 때 상기 선루프를 구동하는 구동모터의 부하값을 포함하는 실시간부하패턴을 측정하는 단계;
    상기 구동모터에 대해 기 정의된 기준부하패턴과 상기 실시간부하패턴을 비교하여 상관계수를 파악하는 단계;
    상기 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하면, 상기 선루프를 상기 구동모터가 정지할 때까지 이동시키는 하드스탑(hardstop) 제어하는 단계; 및
    상기 하드스탑 제어 후 상기 선루프의 현 위치를 상기 선루프의 기준위치로 갱신하는 단계;를 포함하고,
    상기 기준부하패턴 및 상기 실시간부하패턴은 상기 구동모터의 rpm 변화량의 패턴이고,
    상기 실시간부하패턴은, 기 정의된 구간을 상기 선루프가 통과하는 동안에 측정한 상기 구동모터의 부하값의 패턴을 포함하고,
    상기 상관계수를 파악하는 단계는, 상기 기준부하패턴에서 상기 기 정의된 구간에 해당하는 부하패턴과 상기 실시간부하패턴 사이의 상관관계를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선루프 위치교정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 하드스탑 제어하는 단계는,
    상기 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하고 상기 선루프의 위치가 기 정의된 비반전구간에 해당하면 하드스탑 제어를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선루프 위치교정 방법.
  5. 선루프가 이동할 때 상기 선루프를 구동하는 구동모터의 부하값을 포함하는 실시간부하패턴을 측정하는 부하측정부;
    상기 구동모터에 대해 기 정의된 기준부하패턴과 상기 실시간부하패턴을 비교하여 상관계수를 파악하는 상관관계파악부;
    상기 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하면, 상기 선루프를 상기 구동모터가 정지할 때까지 이동시키는 하드스탑(hardstop) 제어하는 제어부; 및
    상기 하드스탑 제어 후 상기 선루프의 위치를 상기 선루프의 기준위치로 갱신하는 교정부;를 포함하고,
    상기 기준부하패턴 및 상기 실시간부하패턴은 상기 구동모터의 rpm 변화량의 패턴이고,
    상기 실시간부하패턴은, 기 정의된 구간을 상기 선루프가 통과하는 동안에 측정한 상기 구동모터의 부하값의 패턴을 포함하고,
    상기 상관관계파악부는, 상기 기준부하패턴에서 상기 기 정의된 구간에 해당하는 부하패턴과 상기 실시간부하패턴 사이의 상관관계를 산출하는 것을 특징으로 하는 선루프제어장치.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상관계수가 기 정의된 임계값을 초과하고 상기 선루프의 위치가 기 정의된 비반전구간에 존재하면 하드스탑 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 선루프제어장치.
  8. 제 1항에 기재된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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