KR20010001049A - 파워 윈도우 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파워 윈도우 장치에 관한 것으로서, 차량의 파워 윈도우 작동시 구동모터(20)내에 홀센서(50, 55)를 설치하여 구동모터(20)의 작동상태를 모니터링함으로써 윈도우 글라스와 창틀 사이에 이물이 끼워져 있는 것을 감지하여 파워윈도우의 작동을 중지시킴과 아울러 일정량 역회전시켜 이물에 의한 파워 윈도우를 보호할 뿐만 아니라 이물이 신체의 일부일 경우 안전을 도모할 수 있다는 이점이 있다.

Description

파워 윈도우 장치 및 그 제어 방법 {Power windows system and control method of the same}

본 발명은 파워 윈도우 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 파워 윈도우 작동시 구동모터내에 홀센서를 설치하여 구동모터의 작동상태를 모니터링함으로써 윈도우 글라스와 창틀 사이에 이물이 끼워져 있는 것을 감지하여 파워윈도우의 작동을 중지시킴과 아울러 일정량 역회전시켜 이물에 의한 파워 윈도우를 보호할 뿐만 아니라 이물이 신체의 일부일 경우 안전을 도모하도록 한 파워 윈도우 장치에 관한 것이다.

현재 승용차 등의 차량에는 스위치 동작 하나로 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시킬 수 있도록 하며, 또한 운전석의 경우 오토켄슬이라고 하는 기능을 지원하는 파워윈도우를 설치하고 있다. 파워윈도우는 수동식 레귤레이터에 의해 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시키는 대신에 모터를 이용하여 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시킬 수 있도록 한 것이다.

한편, 오토켄슬기능은 운전석의 경우 스위치를 몇초가량 눌러주면 계속해서 스위치를 작동시키지 않더라도 윈도우 글라스가 상승 이나 하강 작동을 하는 기능으로 완전히 닫히거나 열렸을 때 발생되는 구속전류를 측정하여 작동을 정지시키게 된다.

또한, 위와 같이 구속전류에 의해 작동을 정지시키는 방법외에도 설정된 시간동안 작동된 후 멈추도록 하고 있기도 한다.

그런데, 위와 같이 구속전류나 설정된 시간동안 구동모터를 작동시켜 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시킬 때 다음과 같은 문제점이 발생한다.

구속전류에 의해 구동모터의 작동을 제어할 경우에 도 1의 그래프에 나타난 바와 같이 초기 구동시 발생되는 전류값(가)이 정상적으로 작동될 때의 전류값(나) 보다 큰 값을 갖게 된다. 따라서, 윈도우 글라스와 창틀 사이에 이물이 끼였을 경우 발생된 전류값(다)인지 초기 구동시 발생된 전류값(가)인지 판단해야만 한다. 따라서, 이를 판단하기 위한 복잡한 회로가 추가로 필요하다는 문제점이 있다.

또한, 설정된 시간동안 작동하도록 하는 방법의 경우 윈도우 글라스가 상승할 때 팔이나 목 등의 인체 일부가 윈도우 글라스와 창틀 사이에 끼워지면 설정된 시간동안 계속해서 협지력이 작용하기 때문에 위험하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 윈도우 글라스를 작동시키는 구동모터의 회전자에 복수개의 홀센서를 내장하여 구동모터의 회전방향, 회전속도, 윈도우 글라스의 위치등을 모니터링하여 작동중 윈도우 글라스와 창틀사이에 이물이 끼였을 경우 이를 감지하여 구동모터의 작동을 제어할 수 있도록 한 파워 윈도우 장치를 제공함에 있다.

도 1은 구동모터의 작동상태에 따른 작동전류값을 나타낸 그래프이다.

도 2는 본 발명에 의한 파워 윈도우 장치를 나타낸 그래프이다.

도 3은 본 발명에 의한 홀센서의 출력을 나타낸 그래프이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

10 : 선택키 입력부 20 : 구동모터

22 : 회전자 24 : 링형 마그네틱

30 : 제어부 40 : 구동부

50 : 제 1홀센서 55 : 제 2홀센서

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 구동모터의 작동을 제어하여 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시키는 파워 윈도우 장치에 있어서, 상기 구동모터 회전자에 링형 마그네틱을 설치하고 링형 마그네틱의 극성변화를 측정하여 제어부로 전송하는 복수개의 홀센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

구동모터의 작동상태를 모니터링하여 구동모터의 작동을 제어하는 파워 윈도우 장치의 제어 방법에 있어서, 복수개의 홀센서의 입력신호의 입력순서에 의한 회전방향과, 복수개의 홀센서를 통해 입력되는 펄스신호의 주기변화에 의한 회전속도와, 복수개의 홀센서를 통해 입력되는 펄스수를 카운트하여 윈도우 글라스의 위치등을 파악하고 저장하여 윈도우 글라스의 상승과 하강을 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

구동모터 회전자가 회전함에 따라 링형 마그네틱의 극성변화를 복수개의 홀센서에 의해 측정하여 입력되는 신호의 순서에 의한 회전방향, 시간당 입력된 신호의 개수에 의한 회전속도, 입력된 신호의 개수에 따른 윈도우 글라스의 위치등을 측정하여 정상적인 상태와 차이가 발생할 경우 이를 감지하여 윈도우 글라스의 상사점과 하사점을 판단하고 이물이 끼였을 때의 위치등을 판단하여 구동모터의 작동을 제어할 수 있도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 2는 본 발명에 의한 파워 윈도우 장치를 나타낸 블록구성도이다.

여기에 도시된 바와 같이 윈도우 글라스의 상승이나 하강을 선택하는 선택키 입력부(10)와, 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시키기 위한 구동모터(20)와, 구동모터(20) 회전자(22)에 링형 마그네틱(24)을 설치하고 이 링형 마그네틱(24) 주변에 90°각도로 설치된 제 1홀센서(50) 및 제 2홀센서(55)와, 제 1홀센서(50) 및 제 2홀센서(55)의 값을 입력받아 구동모터(20)의 작동상태를 모니터링하여 구동모터(20)의 작동상태를 제어하는 제어부(30)와, 제어부(30)의 제어신호에 의해 구동모터(20)에 작동전류를 인가시켜 구동모터(20)를 작동시키는 구동부(40)로 이루어진다.

위와 같이 이루어진 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자에 의해 선택된 스위치의 상태에 따라 선택키 입력부(10)에서 입력된 신호에 따라 제어부(30)에서 정회전을 시킬 것인지 역회전을 시킬 것인지 판단하여 제어신호를 출력하게 되면 구동부(40)에서 구동모터(20)를 작동시켜 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시키게된다.

또한, 오토켄슬기능에 의해 윈도우 글라스가 자동으로 상승하거나 하강시킬 때는 제어부(30)에서 선택키 입력부(10)에서 계속적인 신호가 입력되지 않더라도 계속해서 작동신호를 출력시켜 구동모터(20)를 작동시키게 된다.

도 3은 본 발명에 의한 홀센서의 출력을 나타낸 그래프이다.

여기에서 보는 바와 같이 구동모터(20)가 시계방향으로 정회전할 경우에는 (가)에 도시된 바와 같이 제 1홀센서(50)의 신호(A)가 먼저 입력된 후 90°후에 제 2홀센서(55)의 신호(B)가 입력된다.

반면에 반시계방향으로 역회전할 경우에는 (나)에 도시된 바와 같이 제 2홀 센서(55)의 신호(B)가 먼저 입력된 후 90°후에 제 1홀센서(50)의 신호가 입력된다.

따라서, 이 제 1홀센서(50)와 제 2홀센서(55)의 입력되는 시차를 판단하여 제어부(30)에서 구동모터(20)의 회전방향을 분석하게 된다.

또한, (다)에 도시된 그래프는 구동모터(20)가 정상적으로 작동될 때 입력되는 펄스를 나타낸 그래프이다. 따라서, 이와 같이 펄스의 주기가 동일할 경우에는 구동모터(20)가 정상적으로 작동되고 있는 것으로 판단하게 된다.

한편, (라)와 같이 펄스 주기가 변경될 경우에는 구동모터(20)가 정상적으로 작동되지 않고 느리게 회전하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 윈도우 글라스와 창틀사이에 이물이 끼인 것으로 판단하거나, 초기구동시로 판단하거나, 완전히 개폐되어 더이상 작동하지 않는 경우로 판단하게 된다.

그런데, 제어부(30)에서 제 1홀센서(50)와 제 2홀센서(55)를 통해 입력되는 펄스수를 카운트하기 때문에 초기작동시와 완전히 개폐된 상태를 판단할 수 있기 때문에 그외의 구간에서 (라)와 같이 펄스 주기가 지연될 경우에는 이물이 윈도우 글라스와 창틀 사이에 끼인 것으로 판단하게 된다.

따라서, 제어부(30)에서는 구동부(40)를 통해 구동모터(20)를 역회전시켜 윈도우 글라스를 90㎜ ∼ 100㎜ 만큼 하강시켜 윈도우 글라스와 창틀 사이에 끼인 이물을 제거할 수 있도록 한다.

그런다음, 새로운 선택키가 입력될 때 까지 작동을 정지시키게 된다.

위와 같이 이물이 끼였을 경우 곧바로 구동모터(20)의 작동을 정지시켜 안정된 작동이 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 구동모터(20)의 작동상태를 계속적으로 업데이트하여 기계적인 마찰에 의한 윈도우 글라스의 현위치 및 속도등이 변하게 될 경우에도 정확하게 작동하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시키는 구동모터의 회전자에 링형 마그네틱을 설치하고 이 주변에 복수개의 홀센서를 장착하여 복수개의 홀센서로 부터 입력되는 파형의 주기, 펄스 개수, 복수개의 홀센서로 부터 입력되는 신호의 시차에 따라 구동모터의 회전속도, 윈도우 글라스의 현재 위치, 구동모터의 회전방향등을 파악하여 윈도우 글라스와 창틀 사이에 이물이 끼인 것을 정확하게 판단하여 구동모터의 작동을 정지시키고 일정량 만큼 역회전시켜 인체의 일부가 끼였을 경우에는 안전을 도모할 수 있을 뿐만아니라 구동모터의 작동을 정확한 시점에서 제어함으로써 구동모터의 수명을 연장시킬 수 있다는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 구동모터(20)의 작동을 제어하여 윈도우 글라스를 상승시키거나 하강시키는 파워 윈도우 장치에 있어서,

   상기 구동모터(20) 회전자(22)에 설치된 링형 마그네틱(24)과,

   상기 링형 마그네틱(24)의 주변에 설치되어 극성변화를 측정하여 제어부(30)로 전송하는 복수개의 홀센서(50)(55)

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 파워 윈도우 장치.
2. 구동모터의 작동상태를 모니터링하여 구동모터의 작동을 제어하는 파워 윈도우 장치의 제어 방법에 있어서,

   복수개의 홀센서의 입력신호의 입력순서에 의한 회전방향과, 복수개의 홀센서를 통해 입력되는 펄스신호의 주기변화에 의한 회전속도와, 복수개의 홀센서를 통해 입력되는 펄스수를 카운트하여 윈도우 글라스의 위치등을 파악하고 저장하여 윈도우 글라스의 상승과 하강을 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 파워 윈도우 장치의 제어 방법.