KR19980074972A

KR19980074972A - Automatic adjustment of headlight beam angle of car using vehicle speed and distance

Info

Publication number: KR19980074972A
Application number: KR1019970011002A
Authority: KR
Inventors: 김현진
Original assignee: 김영귀; 기아자동차 주식회사
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-11-05

Abstract

본 발명은 차속 및 차간거리를 이용한 자동차의 헤드라이트 빔 자동 조절장치에 관한 것으로 특히, 자동차의 주행속도를 검출하는 차속센서(1)와; 앞차와의 거리를 검출하는 차간거리 감지센서(2)와; 상기 차속센서(1)와 차간거리 감지센서(2)의 출력신호를 통해 자차의 차속과 앞차와의 거리를 산출한 후 그 결과를 토대로 최적의 헤드라이트 조향각도를 결정하여 서보모터(4)의 구동신호로 발생시키는 제어부(3)와; 회동축상에 피니언 기어(41)가 설치된 구성을 갖고 상기 제어부(3)의 출력신호에 부응하여 소정횟수 만큼 정방향 또는 역방향으로 구동되는 서보모터(4)와; 헤드라이트(5)의 몸체(51)상에 축지된 반사판(52)의 후방부에 설치된 체 상기 피니언 기어(41)와 맞물리어 서보모터(4)의 회전운동을 반사판(52)의 상하운동으로 변환시켜 주는 레크기어(55)로 구성하므로써, 앞차와 충분한 거리를 유지하는 상태로 주행할 때 뿐만 아니라, 서행시 또는 정지시에도 운전자가 직접 헤드라이트의 조향각도를 하이 및 로우 또는 오프시키지 않더라도 자동적으로 압 차량의 운전자에게 피해를 주지 않는 각도록 조절되므로 전방 운전자의 눈이 피로해지는 것을 방지할 수 있고, 또 자차의 운전자도 전방의 가시거리를 충분히 확보시킬 수 있어 안전운전을 수행시킬 수 있음은 물론 상품성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.The present invention relates to a device for automatically adjusting the headlight beam of a vehicle using a vehicle speed and a distance between the vehicle, and in particular, a vehicle speed sensor (1) for detecting a traveling speed of the vehicle; Inter-vehicle distance detecting sensor (2) for detecting the distance to the vehicle ahead; After calculating the distance between the vehicle speed and the front vehicle of the host vehicle through the output signals of the vehicle speed sensor 1 and the vehicle distance sensor 2, the optimum headlight steering angle is determined based on the result of the servomotor 4. A controller 3 for generating a drive signal; A servo motor (4) having a configuration in which a pinion gear (41) is provided on the rotational shaft and driven in a forward or reverse direction a predetermined number of times in response to an output signal of the control section (3); The rotational movement of the servomotor 4 in engagement with the pinion gear 41 provided in the rear portion of the reflecting plate 52 axially mounted on the body 51 of the headlight 5 is a vertical movement of the reflecting plate 52. It is composed of a revolving gear 55 that converts automatically, even if the driver does not drive high or low or off the headlight steering angle, even when driving or stopping while maintaining a sufficient distance from the vehicle ahead. As it is adjusted to an angle that does not harm the driver of the pressure vehicle, it is possible to prevent the eyes of the driver in front of the vehicle from getting tired, and also the driver of the vehicle can secure a sufficient line of sight in front so that it can be performed safely. Of course, it is possible to greatly improve the merchandise.

Description

Automatic adjustment of headlight beam angle of car using vehicle speed and distance

본 발명은 차속 및 차간거리를 이용한 자동차의 헤드라이트 빔 각도 자동 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 전자제어 유니트에서 자신의 차속과 앞차와의 거리를 산출하여 서보모터를 통해 헤드라이트의 램프에 대한 조향각도가 임의의 각도(즉, 앞차의 운전자에게 방해를 주지 않으면서 자차의 운전자에 대해서는 최대한의 가시거리를 확보할 수 있는 각도)로 자동 조절되도록 하여 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있음은 물론 정확한 가시거리 확보를 통해 안전운행을 유도시킬 수 있도록 발명된 것이다.The present invention relates to a device for automatically adjusting the headlight beam angle of a vehicle using a vehicle speed and an inter-vehicle distance. More particularly, the electronic control unit calculates the distance between the vehicle speed and the vehicle in front of the headlight through a servo motor. Steering angle can be adjusted automatically to an arbitrary angle (i.e., the angle that ensures maximum visibility for the driver of the vehicle without disturbing the driver in front of the vehicle), reducing driver fatigue It is invented to induce safe driving through securing a visible distance.

일반적으로 자동차의 설치된 헤드라이트는 하이 상태와 노말(즉, 로우) 상태로 구별하여 사용되고 있다.In general, the installed headlights of automobiles are used to distinguish between a high state and a normal state (ie, a low state).

이때, 하이 빔 상태는 통행량이 많지 않고 도로의 여건상 어두움 정도가 심한 도로를 운행할 때 사용하게 되는데, 하이 빔을 사용하게 되면 반대방향에서 주행중인 상대방 운전자에게 시야를 방해시키게 되므로 상태측에서 자동차가 다가오면 하이 빔 상태를 해제시켜 주는 것이 통상적이다.At this time, the high beam state is used when driving on a road where there is not much traffic and the road is dark due to the condition of the road, but when the high beam is used, it obstructs the driver of the other side driving in the opposite direction. It is common to release the high beam state as it approaches.

그런데, 종래의 자동차에서는 상기 헤드라이트를 하이 빔 상태 및 로우 빔 상태로 자동 절환시켜 주는 장치가 구비되어 있지 않았다.By the way, in the conventional vehicle, there is no device for automatically switching the headlight to a high beam state and a low beam state.

이러한 구조를 갖는 자동차를 한적한 도로에서 야간에 고속으로 주행시킬시 운전자는 전방 가시거리를 확보하기 위하여 헤드라이트를 하이 빔 상태로 조정한 상태로 주행하게 되는데, 이럴 경우 앞차의 브레이크 미러에 헤드라이트의 빛이 반사되어 운전자의 눈에 피로를 주게 되므로 안전운전을 헤치게 된다.When driving a car having such a structure at high speed at night on a secluded road, the driver is driving with the headlight adjusted to a high beam state to secure a forward visibility distance. The light is reflected, which causes fatigue to the driver's eyes, thus making the driver safer.

또한, 로우 빔 상태로 주행할시에는 차간거리가 ㄱ울 때, 또는 신호 대기시에 앞 차량의 운전자를 고려하여 헤드라이트를 오프시켜야 하는 경우도 종종 발생된다.In addition, when driving in a low beam state, it is often necessary to turn off the headlight in consideration of the driver of the front vehicle when the distance between vehicles is low or when waiting for a signal.

즉, 종래의 자동차에서는 운전자가 전방상황에 따라 하이 빔과 로우 빔으로 헤드라이트를 직접 조작시켜야만 되는데, 특히 어두운 도로 운행 도중 맞은편 자동차의 통행량이 다소 많을 경우에는(약 300-500M 간격으로 1대 정도) 하이 빔을 작동시켰다가 로우 빔으로 전환시키는 과정을 반복해야하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 하이 빔과 로우 빔으로의 반복 조작할시 자동차를 운전하는데 집중하지 못하고 부주의를 낳게 되어 안전사고를 유발시킬 우려가 항상 뒤따랐다.That is, in a conventional car, the driver has to operate the headlights directly with the high beam and the low beam according to the front situation, especially when there is a large amount of traffic on the opposite side of the road while driving on a dark road (about 1 at 300-500M intervals). It is not only inconvenient to repeat the process of switching the high beam to the low beam, but also the repetitive operation of the high beam and the low beam may cause inadvertent attention in driving the car and cause safety accidents. Concerns have always followed.

도 1은 본 발명 장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of an apparatus of the present invention.

도 2는 본 발명 장치에서 조향각을 결정하는 방법을 도시한 자동차의 측면도.Figure 2 is a side view of a motor vehicle showing a method of determining the steering angle in the device of the present invention.

도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts in the drawings

1 : 차속센서2 : 차간거리 감지센서1: vehicle speed sensor 2: inter-vehicle distance sensor

3 : 제어부4 : 서보모터3: control unit 4: servo motor

5 : 헤드라이트41 : 피니언 기어5: headlight 41: pinion gear

51 : 몸체52 : 반사판51 body 52 reflector plate

53 : 램프55 : 레크기어53: lamp 55: recreation gear

상기한 본 발명의 목적은, 자동차의 주행속도를 전기적인 신호로 검출하는 차속센서와; 앞차와의 거리를 전기적인 신호로 검출하는 차간거리 감지센서와; 상기 차속센서와 차간거리 감지센서의 출력신호를 통해 자차의 차속과 앞차와의 거리를 산출한 후 그 결과를 토대로 헤드라이트의 조향각도를 결정하여 서보모터의 구동신호로 발생시키는 제어부와; 회동축상에 피니언 기어가 설치된 구성을 갖고 상기 제어부의 출력신호에 부응하여 소정횟수 만큼 정방향 또는 역방향으로 구동되는 서보모터와; 헤드라이트의 몸체상에 축지된 반사판의 후방부에 설치된체 상기 피니언 기어와 맞물리어 서보모터의 회전운동을 반사판의 상하운동으로 변환시켜 주는 레크기어로 구성하므로써 달성할 수 있다.An object of the present invention as described above, the vehicle speed sensor for detecting the driving speed of the vehicle as an electrical signal; Inter-vehicle distance sensor for detecting the distance to the vehicle in front of the electric signal; A controller configured to calculate a distance between the vehicle speed and the front vehicle of the host vehicle based on the output signal of the vehicle speed sensor and the distance sensor, and determine a steering angle of the headlight based on the result to generate the driving signal of the servo motor; A servo motor having a configuration in which a pinion gear is installed on the rotation shaft and driven in a forward or reverse direction a predetermined number of times in response to an output signal of the controller; It is possible to achieve this by constructing a gear gear which is installed on the rear part of the reflector plate axially mounted on the body of the headlight and engaged with the pinion gear to convert the rotational motion of the servo motor into the vertical motion of the reflector plate.

따라서, 운전자는 비교적 어두운 도로를 헤드라이트를 켜고 운행할시 빔을 하이 또는 로우로 직접 조절하지 않더라도 차속 및 차간거리에 부응하여 임의의 각도로 자동 조절되므로 운전에만 전념할 수 있어 안전운전을 수행할 수 있음은 물론 상품성을 그 만큼 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, even when the driver turns on the headlights on a relatively dark road, even if the beam is not directly adjusted to high or low, the driver is automatically adjusted at an arbitrary angle in response to the speed of the vehicle and the distance between the vehicles, so that only the driver can concentrate on driving. Of course, it is possible to improve the marketability.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 장치에 대한 블럭 구성도를 나타낸 것으로써, 이에 따르면 자동차의 주행속도를 전기적인 신호로 검출하는 차속센서(1)와; 앞차와의 거리를 전기적인 신호로 검출하는 차간거리 감지센서(2)와; 상기 차속센서(1)와 차간거리 감지센서(2)의 출력신호를 통해 자차의 차속과 앞차와의 거리를 산출한 후 그 결과를 토대로 최적의 헤드라이트 조향각도를 결정하여 서보모터(4)의 구동신호로 발생시키는 제어부(3)와; 회동축상에 피니언 기어(41)가 설치된 구성을 갖고 상기 제어부(3)의 출력신호에 부응하여 소정횟수 만큼 정방향 또는 역방향으로 구동되는 서보모터(4)와; 헤드라이트(5)의 몸체(51)상에 축지된 반사판(52)의 후방부에 설치된 체 상기 피니언 기어(41)와 맞물리어 서보모터(4)의 회전운동을 반사판(52)의 상하운동으로 변환시켜 주는 레크기어(55)로 구성된 것을 특징으로 한다.Figure 1 shows a block diagram of the device of the present invention, according to the vehicle speed sensor (1) for detecting the driving speed of the vehicle as an electrical signal; Inter-vehicle distance detection sensor (2) for detecting the distance to the vehicle in front of the electric signal; After calculating the distance between the vehicle speed and the front vehicle of the host vehicle through the output signals of the vehicle speed sensor 1 and the vehicle distance sensor 2, the optimum headlight steering angle is determined based on the result of the servomotor 4. A controller 3 for generating a drive signal; A servo motor (4) having a configuration in which a pinion gear (41) is provided on the rotational shaft and driven in a forward or reverse direction a predetermined number of times in response to an output signal of the control section (3); The rotational movement of the servomotor 4 in engagement with the pinion gear 41 provided in the rear portion of the reflecting plate 52 axially mounted on the body 51 of the headlight 5 is a vertical movement of the reflecting plate 52. It is characterized by consisting of a gear (55) for converting.

또, 도 2는 본 발명 장치에서 조향각을 결정하는 방법을 도시한 자동차의 측면도를 나타낸 것이다.2 shows a side view of a motor vehicle showing a method of determining a steering angle in the apparatus of the present invention.

여기서, A는 차간거리 감지센서(2)를 통해 검출되는 앞치와의 거리이고, B와 H는 각 메이크 별 차종들에 대한 룸미러와 브레이크 미러 사이의 거리를 평균치로 산출한 값이며, C는 차간거리에 상기 평균치를 더한 거리이고, D°는 기본각도로써 상기 제어부(3)에 기억되어지게 되는데, 통상 상기 기본각도(D°)를 벋어나지 않는 상태로 헤드라이트(5)의 빔 각도를 조절할 수 있도록 했다.Here, A is the distance between the front anterior detected through the distance sensor 2, B and H is a value calculated as an average value of the distance between the room mirror and the brake mirror for the models for each make, C is The average distance is added to the inter-vehicle distance, and D ° is stored in the controller 3 as the base angle. Usually, the beam angle of the headlight 5 is adjusted without leaving the base angle D °. I could control it.

한편, 상기 제어부(3)에서 헤드라이트(5)의 조향각도를 메칭시킬시에는 두 경우가 있는데, 그 한가지는 앞차와의 차간거리가 충분히 유지될 때로써 이 경우는 운전자의 가시거리에 우성을 두고 헤드라이트(5)의 빔 각도를 결정하고, 다른 한가지는 차간거리가 가까울 때로써 앞차의 운전자에게 방해를 주지 않토록 함과 동시에 자기 차량의 가시거리 확보에 촛점을 맞추어 헤드라이트(5)의 최대 상방향 각도를 앞차의 브레이크 미러 보다 낮도록 한다.On the other hand, when the control unit 3 matches the steering angle of the headlight 5, there are two cases, one of which is when the distance between the vehicle and the front vehicle is sufficiently maintained. And the beam angle of the headlight 5 is determined, and the other is when the distance between the cars is close, so as not to disturb the driver of the vehicle in front and focusing on securing the visibility of the vehicle. Make the maximum upward angle lower than the brake mirror of the vehicle ahead.

물론, 이와같은 조향각도는 메이크 별, 차종 별 브레이크 미러를 샘플링하여 그 평균값을 토대로 결정한다.Of course, such a steering angle is determined based on the average value of the brake mirrors for each make and vehicle model.

뿐만 아니라, 하이 빔의 경우는 과대한 상향 조정을 방지하기 위해 범규의 허가범위내로 제한하였다.In addition, high beams were limited within the scope of the permit to prevent excessive upward adjustment.

이와같은 구성을 갖는 본 발명 장치는 먼저, 제어부(3)에서는 자동차의 주행속도를 전기적인 신호로 검출하는 차속센서(1)와, 앞차와의 거리를 전기적인 신호로 검출하는 차간거리 감지센서(2)로 부터 소정의 출력신호들을 계속 입력받아 현재 자차의 주행상태와 앞차와의 거리를 입수하여 헤드라이트(5)의 조향각도에 대한 최적의 상태를 결정한 후, 이 값을 서보모터(4)의 구동신호로 변환시켜 주게 되므로, 회동축상에 피니언 기어(41)가 설치된 상기 서보모터(4)가 제어부(3)의 출력신호에 부응하여 소정횟수 만큼 정방향 또는 역방향으로 구동된다.The apparatus of the present invention having such a configuration, first, the control unit 3, the vehicle speed sensor 1 for detecting the traveling speed of the vehicle as an electrical signal, and the inter-vehicle distance detection sensor for detecting the distance between the vehicle and the front vehicle ( 2) After receiving predetermined output signals from 2), the optimum state of the steering angle of the headlight 5 is determined by obtaining the driving state of the current vehicle and the distance between the vehicle in front of the vehicle. Since the pinion gear 41 is provided on the rotational shaft, the servo motor 4 is driven in the forward or reverse direction by a predetermined number of times in response to the output signal of the controller 3.

즉, 차속과 앞차와의 차간거리를 이용하여 헤드라이트(5)의 최적상태를 검출한 결과 현재 헤드라이트(5)의 빔 각도가 너무 상방향에 있는 것으로 판단될시에는 상기 서보모터(4)를 역방향으로 원하는 회전수 만큼 구동시키므로써 그의 축상에 설치된 피니언 기어(41)가 반시계방향으로 회동되어 레크기어(55)가 상방향으로 이동되므로 반사판(52) 및 램프(53)가 힌지(54)를 중심으로 하방으로 회동되어 헤드라이트(5)의 빔이 하향으로 원하는 각도 만큼 조절되는 것이다.That is, when the optimum angle of the headlight 5 is detected using the distance between the vehicle speed and the front vehicle, when the beam angle of the current headlight 5 is determined to be too upward, the servomotor 4 Is rotated counterclockwise so that the pinion gear 41 mounted on its shaft rotates counterclockwise so that the gear gear 55 moves upward, so that the reflecting plate 52 and the lamp 53 are hinged. Rotating downward with respect to the center, the beam of the headlight 5 is adjusted downward by a desired angle.

이와 반대로 차속과 앞차와의 차간거리를 이용하여 헤드라이트(5)의 최적상태를 검출한 결과 현재 헤드라이트(5)의 빔 각도가 너무 하방향에 있는 것으로 판단될시에는 상기 서보모터(4)를 정방향으로 원하는 회전수 만큼 구동시키므로써 그의 축상에 설치된 피니언 기어(41)가 시계방향으로 회동되어 레크기어(55)가 하방향으로 이동되므로 반사판(52) 및 램프(53)는 힌지(54)를 중심으로 상방으로 회동되어 헤드라이트(5)의 빔이 상향으로 원하는 각도 만큼 조절된다.On the contrary, when the optimum state of the headlight 5 is detected using the distance between the vehicle speed and the front vehicle, when the beam angle of the current headlight 5 is determined to be too downward, the servomotor 4 By rotating the pinion gear 41 installed on its shaft clockwise to move the gear gear 55 downward, thereby driving the reflector plate 52 and the lamp 53 to the hinge 54. Is rotated upward with respect to the beam of the headlight 5 is adjusted upward by the desired angle.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 앞차와 충분한 거리를 유지하는 상태로 주행할 때 뿐만 아니라, 서행시 또는 정지시에도 운전자가 직접 헤드라이트의 조향각도를 하이 및 로우 또는 오프시키지 않더라도 자동적으로 앞 차량의 운전자에게 피해를 주지 않는 각도록 조절되므로 전방 운전자의 눈이 피로해지는 것을 방지할 수 있고, 또 자차의 운전자도 전방의 가시거리를 충분히 확보시킬 수 있어 안전운전을 수행시킬 수 있음은 물론 상품성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.As described above, according to the present invention, not only when driving in a state of maintaining a sufficient distance from the vehicle in front of the vehicle, but also when driving slowly or stopping, the driver does not automatically raise or lower the steering angle of the headlights automatically. The angle is adjusted so as not to damage the driver of the vehicle, so that the eyes of the driver in front of the vehicle can be prevented from being tired, and the driver of the vehicle can secure a sufficient distance in front of the vehicle to perform safe driving as well as commercial performance. This can greatly improve.

본 발명은 자동차의 주행속도와 전방 차량과의 차간거리를 감안하여 자동차의 헤드라이트 빔 각도가 임의의 각도로 자동 조절되도록 하여 운전자의 피로감을 감소시킬 수 있음은 물론 정확한 가시거리 확보로 안전운행을 유도시킬 수 있는 차속 및 차간거리를 이용한 자동차의 헤드라이트 빔 각도 자동 조절장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.According to the present invention, the headlight beam angle of the vehicle can be automatically adjusted to an arbitrary angle in consideration of the driving speed of the vehicle and the distance between the vehicle in front of the vehicle to reduce the fatigue of the driver, as well as to ensure safe driving by securing accurate visibility. It is an object of the present invention to provide an automatic adjustment device for the headlight beam angle of a vehicle using inducible vehicle speed and inter-vehicle distance.

Claims

A vehicle speed sensor 1 for detecting a driving speed of the vehicle with an electrical signal; Inter-vehicle distance detection sensor (2) for detecting the distance to the vehicle in front of the electric signal; After calculating the distance between the vehicle speed and the front vehicle of the host vehicle through the output signals of the vehicle speed sensor 1 and the vehicle distance sensor 2, the optimum headlight steering angle is determined based on the result of the servomotor 4. A controller 3 for generating a drive signal; A servo motor (4) having a configuration in which a pinion gear (41) is provided on the rotational shaft and driven in a forward or reverse direction a predetermined number of times in response to an output signal of the control section (3); The rotational movement of the servomotor 4 in engagement with the pinion gear 41 provided in the rear portion of the reflecting plate 52 axially mounted on the body 51 of the headlight 5 is a vertical movement of the reflecting plate 52. Automatic adjustment of the headlight beam of the vehicle using the vehicle speed and the inter-vehicle distance, characterized in that consisting of a gear (55) for converting.