KR20000074268A - 차량의 미러 자동조절장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로형태에 따라 차량이 움직이는 방향으로 미러가 자신의 위치를 조절함으로써 운전자에게 더욱 넓은 후방 시야를 확보해 줄 수 있도록 한 차량의 미러 자동조절장치에 관한 것이다.

본 발명은 기존의 수평,수직 모터(2)외에 미러(1)를 전후방으로 이동시키기 위한 전후 모터(3)가 더 구비되고, 미러 콘트롤 시스템으로, 속도를 감지하는 속도센서(4), 속도센서(4)의 데이터를 입력받아 다기능 스위치와 외부센서등에서 입력되는 신호들을 클러스터에 디스플레이하는 ECU(5), ECU(5)와 메인 통신 라인을 통하여 연결되며, 도어 록/언록을 위한 액튜에이터 구동 및 램프의 타임 제어 그리고 차량도난방지,원격시동등과 연관된 기능을 수행하여 룸미러(6)를 조절하는 ETACS, ETACS(7)와 연결되어 좌측 아웃사이드 미러(8)를 조절하는 드라이브 도어 모듈(9) 및 우측 아웃 사이드 미러(10)를 조절하는 어시스트 도어 모듈(11)로 이루어진다.

Description

차량의 미러 자동조절장치 및 방법{Mirror automatic controller of vehicle and method thereof}

본 발명은 차량에 관한 것으로, 특히 도로형태에 따라 차량이 움직이는 방향으로 미러가 자신의 위치를 조절함으로써 운전자에게 더욱 넓은 후방 시야를 확보해 줄 수 있도록 한 차량의 미러 자동조절장치에 관한 것이다.

종래의 차량 미러 조절 장치는 자신의 위치를 운전자의 수동조절이나 기억된 위치로의 재생만 가능하여 수시로 변화하는 도로사정에 대처하기가 어려웠다.

또한, 후진시에는 이미 기억된 위치로의 변위나 운전자가 사전에 셋팅되어 있던 위치로의 재생도 차속이 3km/h이상이 되면 금지되게 되어 있어 차량이 이동중에는 위험하더라도 운전자가 미러의 위치를 조절해야만 했다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 기존 차량에 장착되어 있는 몇가지 센서를 사용하여 차량의 이동방향과 속도, 도로상태를 감지하여 미러를 제어하는 콘트롤러에 통신 방식을 이용해 데이터값을 전송함으로써 미러를 자동 조절할 수 있도록 한 차량의 미러 자동조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 차량의 아웃 사이드 미러의 측면도

도 2는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 블록도

도 3은 본 발명에 따른 아웃사이드 미러의 반사각을 설명하기 위한 도면

도 4는 본 발명의 메인 프로그램을 나타낸 도면

도 5는 본 발명에 따른 룸 미러의 서브 루틴을 나타낸 도면

도 6은 본 발명에 따른 아웃사이드 미러의 서브루틴을 나타낸 도면

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1:미러 2:수직,수평모터

3:전후모터 4:속도센서

5:ECU 6:룸미러

7:ETACS 8:좌측 아웃사이드 미러

9:드라이브 도어모듈 10:우측 아웃사이드 미러

11:어시스트 도어 모듈

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 크게 미러 구동장치, 미러를 제어하는 미러 콘트롤러, 데이터를 전송할 수 있는 통신선, 차량 운행시 얻어지는 물리적 데이터를 감지하는 센서부로 구성된다.

도 1은 본 발명의 미러 구동장치를 나타낸 것으로, 본 발명의 미러 구동장치에는 기존의 수평,수직 모터(2)외에 미러(1)를 전후방으로 이동시키기 위한 전후 모터(3)가 더 구비된다.

도 2는 본 발명의 미러 콘트롤 시스템을 나타낸 것으로, 속도를 감지하는 속도센서(4)와, 상기 속도센서(4)의 데이터를 입력받아 다기능 스위치와 외부센서등에서 입력되는 신호들을 클러스터에 디스플레이하는 ECU(5)와, 상기 ECU(5)와 메인 통신 라인을 통하여 연결되며, 도어 록/언록을 위한 액튜에이터 구동 및 램프의 타임 제어 그리고 차량도난방지,원격시동등과 연관된 기능을 수행하여 룸미러(6)를 조절하는 ETACS(Electronic Time Alarm Control System)(7)와, 상기 ETACS(7)와 연결되어 좌측 아웃사이드 미러(8)를 조절하는 드라이브 도어 모듈(9) 및 우측 아웃 사이드 미러(10)를 조절하는 어시스트 도어 모듈(11)을 포함하여 구성된 것이다.

단, 상기 드라이브/어시스트 도어 모듈(9)(11)은 운전석과 보조석 도어에서 입력되는 신호를 LAN 다중통신라인에 올리기도 하고 미러와 윈도우를 제어하는 기본 기능이 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

차량이 도로를 주행하다가 보면 여러 형태의 도로를 접하게 되는데 주로 많은 운전자 시야의 사각지대가 발생하는 곳이 커브길이며, 이러한 커브길은 고정되어 있는 미러로는 직선로보다 많은 사각지대가 발생하게 된다.

커브길에서 미러를 통해 볼 수 있는 범위는 회전하는 반대측이기 때문에 실제뒤에서 따라오는 차량이 회전하는 쪽방향부터 미러 사각지대에 가려지게 된다.

통상, 미러의 특징은 광선(물체의 상)의 입사각과 반사각이 같으므로 운전자의 시야가 고정되어 있다고 가정할 때 미러와 눈의 거리가 멀어지면 그만큼 반사각이 넓어져서 후방시야도 넓어진다.

이러한 기본원리를 이용하여 커브길의 회전량에 따라 아웃 사이드 미러(8)(10)의 전후 이동으로 후방시야가 자동으로 조절된다.

이때, 룸미러(6)경우는 차량이 회전하는 방향의 반대방향으로 회전하게되어 직선 이동시와 같이 차량의 바로 뒤 후방이 아닌 도로와 평행인 후방을 비추게 된다.

이렇게 룸, 아웃사이드 미러(6)(8)(10)가 자동으로 조절되는 것에는 차량의 회전각도와 속도가 연계되어 동작하므로 기존의 미러위치 기억 재생과 구분이 되도록 프로그래밍되어야 한다.

본 발명에서는 차량의 회전각을 산출하는데 휠 센서(12)를 이용하였으며, 핸들 회전량으로도 회전각을 산출할 수 있지만 그 입력값이 부정확해서 기존의 GPS나 ABS에서 사용되는 휠 센서(12)에 의한 차량 회전각 산출을 응용하였다.

이때의 휠 센서(12)는 차량의 회전시 좌우측 휠 센서에서 입력되는 펄스(이동량의 차이)로 방향의 변화량을 계산하는데 이용된다.

한편, 도 3을 참고로 하여 아웃사이드 미러(8)(10)의 반사각에 대하여 설명한다.

광학적으로 미러의 반사표면으로 들어오는 광선은 입사각과 반사각이 같으므로 미러가 운전자쪽으로 다가오면 같은 미러위치에서 얻어지는 반사각이 커져서 후방시야의 범위가 넓어진다.

즉, θ1 = θ2 (미러위치 1에서의 입사각과 반사각은 같다)

θ3 = θ4 (미러위치 2에서의 입사각과 반사각은 같다)

θ1〈θ3, θ2 〈θ4

미러위치 1에서의 입사각과 반사각의 중심점이 S만큼 이동한 것이 미러위치 2의 입사각과 반사각의 중심점일 때 입사각과 반사각의 크기가 커지는 것을 알 수 있다.

이런 원리를 이용하면 휠 센서(12)에서 알 수 있는 차량의 회전각이 커질수록 좀더 넓은 후방시야를 필요로 하기 때문에 미러위치 2가 운전자측으로 더 가까워져야 한다.

또한, 차량 회전시의 아웃사이드미러(8)(10)/룸 미러(6)의 자동조절기능에 대하여 설명한다.

차량이 회전각의 일정범위를 구분하여서 아웃 사이드 미러(8)(10)의 전후위치를 조절한다.

룸미러(6)같은 경우는 차량의 회전방향과 반대방향으로 회전을 해야 후방시야를 회전 이전과 같은 범위로 유지할 수 있다.

룸미러(6)와 아웃사이드 미러(8)(10)는 자동조절기능 구동조건이 만족되기전에 이미 운전자가 셋팅한 위치를 초기 위치로 한다.

여기서, 차량이 정지되어 있거나 후진일 경우 구동이 금지되어야 한다.

즉, 차량이 정지되어 있는 경우에는 미러조절이 칠요없고 후진시에는 오히려 미러가 작동되는 것이 불편하게 된다.

특히, 후진시 고급차종에는 미러 리버스 기능이 작동하게 되어 있어서 차량이 전진할 경우에만 자동조절 기능이 구동된다.

한편, 차량이 전진할 때에도 일정속도 이상이야만 되는데 이는 차량이 커브길을 천천히 움직이고 있는데 미러가 자주 움직이게 되면 운전자가 불편하게 된다.

또한, 과속시에도 미러의 갑작스러운 이동은 운전자에게 위험을 주므로 구동이 금지되어야 한다.

한편, 미러의 수동조절시에는 자동조절 기능이 멈추고 수동조절에 따르며, 미러선택스위치가 자동 위치에 있지 않을 경우 구동을 금지하는데 자동위치에 놓으면 차량 회전각에 의해 미러가 자동조절된다.

차량의 회전각은 차량의 전진방향을 중심선으로 해서 두가지 영역이 발생한다.

즉, 왼쪽방향으로 0도에서 90도, 오른쪽 영역에도 0도에서 90도까지의 회전각을 유효영역으로 설정한다.

이때의 회전각 θ는, 휠 센서(12)로 산출해 낼 수 있으며 왼쪽,오른쪽 방향성은 핸들의 회전에서 감지한다.

아래 표 1은 차량의 회전각과 미러의 동작을 나타낸 것이다

회전각 범위	룸 미러동작	아웃 사이드 미러의 동작
0≤θ<θ1	초기위치유지	초기 위치 유지
θ1≤θ<θ2	회전반대방향으로θd1회전	S1위치로 이동
θ2≤θ<θ3	회전반대방향으로 θd2회전	S2위치로 이동
θ3≤θ	회전반대방향으로 θd3회전	S3위치로 이동

미러가 자동 조절되다가 구동 금지 조건에 들어가면 구동전의 초기위치로 돌아가게 된다.

이렇게 초기위치로 돌아가다가도 금지조건이 해제되면 다시 자동조절로 구동된다.

즉, 본 발명은 차량의 회전시 구동금지조건에 들어있지 않으면 룸미러(6)는 회전방향의 반대방향으로 프로그래밍된 수치만큼 회전하며, 아웃사이드 미러(8)(10)는 회전각 크기에 따라 운전자쪽으로 이동한다.

차량이 계속이동을 하면서 여러 가지 형태의 도로를 만나게 되는데 짧은 시간의 급격한 핸들조작에 의한 차량의 회전각은 미러의 자동조절에 사용되지 않는다.

도 4는 본 발명에 따른 메인 프로그램을 나타낸 도면으로, 시동키가 꽂혀 있는가를 판단하여 시동키가 꽂혀 있지 않은 상태는 운전상태가 아니라고 가정한다(S1).

다음에 점화(IGN1)전원이 온상태인가를 판단하고(S2),미러 선택 스위치가 자동인가(S3)를 판단하는데 이는 미러의 자동조절기능이 미러의 선택스위치가 자동위치에 있을 때에만 가능하기 때문이다.

다음에 미러 수동스위치가 오프인가를 판단하며(S4), 이는 자동조절중에도 운전자가 미러위치를 조절하고자 할 때는 자동조절 실행을 멈춘다.

그리고 차량이 전진중인가를 판단하는데(S5), 이는 자동조절 기능이 후진시에 미러 리버스 기능과 중복기능이 되므로 전진시에만 실행하기 때문이다.

다음에 차량속도가 10km/h≤ 속도 ≤80km/h인가를 판단하며, 이는 차량이 저속일 때는 자동조절 기능이 불필요하며 고속일 때에는 운전에 위험이 될 수 있으므로 실행을 불가한다(S6).

다음에 T〈 (1/20ms)인가를 판단하며 이는 고속이동시의 갑작스러운 차량회전시에 미러의 자동조절을 금지하여 안전운행을 도모하기 위한 것으로, 여기서 상기 T = 차량 회전각/주행시간을 말한다(S7).

그리고 상기 S7단계에서 T〈 (1/20ms)인 경우 룸미러 자동 조절기능 실행 서브루틴을 수행함과 함께 아웃사이드 미러 자동조절기능 실행 서브 루틴을 실행한다(S8,S9).

도 5는 상기 도 4에서의 S8단계인 룸 미러 서브 루틴 과정을 나타낸 것이다.

즉, 회전각이 0≤θ <θ1 인가를 판단하여 "예"일 경우 미러의 초기 위치를 유지한다(S10,S11).

그러나 상기 S10단계에서 "아니오"일 경우에는 회전각이 θ1≤θ<θ2인가를 판단하여 "예" 일 경우 룸미러(6) 수평 모터 차량 회전의 반대방향으로 구동하고, 미러 수동키가 오프이고, θd <θd1일 경우 수평 모터 구동정지하고 리턴한다(S12-S16).

한편, 상기 S12 단계에서 "아니오"일 경우에는 회전각이 θ2≤θ<θ3인가를 판단하여 "예"이면 룸 미러 수평 모터 차량 회전의 반대방향으로 구동한다(S17,S18).

그리고 미러 수동키가 오프이고, θd < θd2 일 경우 수평모터 구동을 정지하고 리턴한다(S19-S21).

또한, 상기 S17단계에서 "아니오"일 경우 회전각이 θ3≤θ인가를 판단하여 "예"일 경우 룸 미러 수평 모터 차량 회전의 반대방향으로 구동하고(S22,S23), 미러 수동키가 오프이고, θd < θd3일 때 수평모터 구동을 정지한다(S24-S26).

도 6은 상기 도 4에서의 S9단계인 아웃사이드 미러(8)(10) 서브 루틴 과정을 나타낸 것이다.

즉, 회전각이 0≤θ <θ1 인가를 판단하여 "예"일 경우 미러의 초기 위치를 유지한다(S30,S31).

그러나 상기 S30단계에서 "아니오"일 경우에는 회전각이 θ1≤θ<θ2인가를 판단하여 "예" 일 경우 아웃사이드 미러(8)(10) 전후모터 차량 회전의 반대방향으로 구동하고, 미러 수동키가 오프이고 S<S1일 때 전후모터 구동(3)을 정지한다(S32-S36).

한편, 상기 S32 단계에서 "아니오"일 경우에는 회전각이 θ2≤θ<θ3인가를 판단하여 "예"이면 아웃사이드 미러(8)(10) 전후모터(3) 차량 회전의 반대방향으로 구동한다(S37,S38).

그리고 미러 수동키가 오프이고, S < S2일때 전후모터(3) 구동을 정지하고 리턴한다(S39-S41).

또한, 상기 S37단계에서 "아니오"일 경우 회전각이 θ3≤θ인가를 판단하여 "예"일 경우 아웃사이드 미러 전후모터(3) 차량 회전의 반대방향으로 구동하고(S42,S43), 미러 수동키가 오프이고, S < S3일 때 수평모터 구동을 정지한다(S44-S46).

이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 기존의 차량통신 방식과 미러의 기구적 변경이 거의 없이 구현이 가능하므로 경제적으로도 추가비용이 많이 들지 않는 효과가 있으며 미러 자체가 차량의 이동방향, 속도를 판단하여 자신의 위치를 조절하게되므로 실시간 데이터 처리가 가능한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 속도를 감지하기 위한 속도센서와,

   상기 속도센서의 데이터를 입력받아 다기능 스위치와 외부센서등에서 입력되는 신호들을 클러스터에 디스플레이하는 ECU와,

   상기 ECU와 메인 통신 라인을 통하여 연결되며, 도어 록/언록을 위한 액튜에이터 구동 및 램프의 타임 제어 그리고 차량도난방지,원격시동등과 연관된 기능을 수행하여 룸미러를 조절하는 ETACS와,

   상기 ETACS와 연결되어 좌측 미러를 조절하는 드라이브 도어 모듈 및 우측미러를 조절하는 어시스트 도어 모듈을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 미러 자동조절장치.
2. 시동키가 꽂혀 있는가를 판단하는 제1단계와,

   점화(IGN1)전원이 온상태인가를 판단하는 제2단계와,

   미러 선택 스위치가 자동인가를 판단하는 제3단계와,

   미러 수동스위치가 오프인가를 판단하는 제4단계와,

   차량이 전진중인가를 판단하는 재5단계와,

   차량속도가 10km/h≤ 속도 ≤80km/h인가를 판단하는 제6단계와,

   T〈 (1/20ms)일 경우 룸미러 자동 조절기능 실행 서브루틴을 수행함과 함께 아웃사이드 미러 자동조절기능 실행 서브 루틴을 실행하는 제7단계로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 미러 자동조절방법.