KR20040071088A

KR20040071088A - 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치

Info

Publication number: KR20040071088A
Application number: KR1020040048968A
Authority: KR
Inventors: 박용한
Original assignee: 박용한
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2004-08-11

Abstract

본 발명은 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치에 관한 것으로, 속도에 적응되게 미리 저장된 하향등 및 상향등의 조사각 데이터를 이용하여 차량의 속도가 검출되면 그 속도에 대응되어 헤드램프의 조사각이 자동으로 조절되게 함으로써 운전자가 차량의 속도에 따라 수동으로 상/하향등을 선택하지 않아도 되는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 디머 스위치에 포함되는 보조등 조작부, 미등 조작부, 전조등 조작부, 상향/하향등 조작부가 포함되어져 있으며, 그 조작에 따라 구동되는 미등, 전조등, 보조등, 상향등이 구성되고, 각각을 구동시키는 미등구동부, 전조등 조작부, 보조등 조작부, 상향등 조작부가 구비된 차량의 등화장치에 있어서, 각도가 자동으로 조절되도록 사용자가 자동 조절모드를 선택하기 위해 대쉬 보드에 설치되어 운전자의 자동 조명조작신호가 발생되는 자동 조명 조작부와; 차륜과 차량의 하부에 각각 구비되어져 차륜의 속도를 검출하는 속도검출부와; 상기 헤드램프의 설치각도를 변경시키는 스텝모터와; 상기 스텝모터를 구동시키는 스텝모터 구동부와; 차량의 속도 및 상/하향등 선택에 대응되어 미리 최적의 조사각도 데이터가 저장된 데이터 저장부와; 상기 디머 스위치로부터 조명등 조작신호를 인가받아 해당 등화장치를 구동시키고, 상기 자동 조명조작부의 조작신호를 인가받아, 상기 속도검출부로부터 검출된 속도데이터를 실시간으로 인가받아 해당 속도에 대응되는 각도변환 데이터를 상기 데이터저장부로부터 추출하여 상기 스텝모터를 구동 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명을 적용하면, 차량의 주행시 그 주행속도에 대응되어 헤드램프의 설치각도가 자동으로 변경되게 되므로 야간주행시 주행속도에 따라 최적의 조사각을 자동으로 유지할 수 있게 되므로 사용자 중심의 편의성이 매우 높다는 효과가 있다.

Description

차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치{AUTOMATIC APPARATUS CHANGING ANGLE OF A HEAD LAMP FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 속도에 적응되게 미리 저장된 하향등 및 상향등의 조사각 데이터를 이용하여 차량의 속도가 검출되면 그 속도에 대응되어 헤드램프의 조사각이 자동으로 조절되게 함으로써 운전자가 차량의 속도에 따라 수동으로 상/하향등을 선택하지 않아도 되는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 일반적으로 자동차의 등화장치는 그 기능면에서 크게 2가지로 구분할 수 있다. 첫 번째는 대상물을 잘 보는 것을 목적으로 하는 조명기능과, 나머지는 다른 차나 기타 도로 이용자에게 자신의 차의 주행상태를 알리는 것을 목적으로 하는 신호기능이다.

전조등이나 안개등은 조명을 목적으로 한 것이고, 방향 지시등, 후미등, 제동등 따위는 신호를 목적으로 한 것이며, 상기 신호기능을 가진 램프들은 구조상 일체로 형성된 것이 많으며 이것을 조합등 이라고 한다.

상기 조명을 목적으로 하는 전조등은 야간에 자동차가 안전하게 주행하기 위해 전방을 조명하게 되는데, 두 개의 필라멘트가 있어서 하나는 원거리를 비추는 상향등(High Beam)의 역할을 하고, 다른 하나는 교행할 때 대향차나 사람이 현혹되지 않도록 광도를 약하게 하고 동시에 빔을 낮추는 하향등(Low Beam)의 역할을 한다.

통상적으로 전조등의 역할로는 전방을 주시하기 위한 기능이 대부분이며, 야간에 상대방이 그 전조등을 통해 자신의 차를 인지할 수 있게 하는 기능도 물론 부가적으로 포함되어져 있다.

도 1, 2를 참조하여 종래의 차량 등화장치에 대해 기술한다.

이를 참조하면, 종래의 차량(2)은 차체(4)의 전방과 후미에 그 등화장치가 구성되어져 있고, 운전석의 핸들 하부에 설치된 스위치박스(미도시)에는 디머 스위치(Dimmer Switch: 16)가 장착되어져 있다.

차량의 등화장치는 차체 전방에 설치된 에어컨 그릴(14)을 기준으로 좌우 양측에 각각 대칭되게 설치되어지는 바, 좌우 양측의 가장자리에는 상기 디머 스위치(16)의 1회 조작시 점등되어 차량의 위치를 나타내기 위한 미등(8)이 설치되어져 있으며, 그 측방에 좌우 대칭되게 설치되고 차량의 전방을 조사하여 운전자가 야간에 전방 물체를 식별할 수 있게 하는 헤드램프(10)가 설치되어져 있다. 헤드램프(10)의 내부에는 복수개의 필라멘트로 이루어져 있으며 상기 디머 스위치(16)의 조작에 의해 상향등과 하향등을 점등시킬 수 있다. 그 하부에 저속주행시나 안개 발생시 차량의 근거리 전방을 더 주시하기 위한 보조등(12)이 설치되어져 있다.

종래의 등화장치는 모두 상기 디머스위치(16)를 조작함에 따라 각 등을 점등시킬 수 있게 되어져 있으며, 제어부(28)는 단지 배터리(미도시)로부터의 전원 투입경로를 스위칭하는 수준에 불과하였다.

일반적으로 차량의 주행은 크게 주차를 위한 초저속 주행과, 20㎞/h 이하의 속도로 골목길 등을 주행하는 저속주행과, 국도 주행을 위해 60∼80㎞/h의 속도로 주행하는 정속주행, 80㎞/h 이상의 속도로 주행하는 고속 주행으로 나누어진다. 일반적으로 고속도로 등에서는 100㎞/h 이하의 제한속도로 주행을 하게 된다. 이와 같이, 도로의 상태나 차량의 상태, 운전자의 상태를 모두 고려하여 주행속도가 정해지게 되는 바, 야간 운행시에 현재 기술로는 상기한 바와 같이 하향등과 상향등으로 이루어진 단 2개의 등화장치를 선택할 수밖에 없는 등화장치를 갖는다.

그러나, 실제로 주행시 주차시에는 원거리에 대한 광조사가 전혀 필요치 않으며, 저속 주행시에도 원거리에 대한 광조사가 필요하지 않게 된다. 특히, 대부분의 차량에는 안개등과 같은 보조등이 장착되어져 있으므로 구태여 고속주행시 근거리에 대한 광조사는 필요하지 않는다. 하지만, 주행속도에 따라 광조사의 범위를 선택할 수 있는 등화장치가 현재 전무한 상태이므로 야간운전시 편리하지 못하다는 문제점이 있었다. 또한, 고속주행시 운전자가 직접 운전석에 설치된 디머 스위치(DIMMER SWITCH)를 조작하여 상향등 선택을 위한 조작을 행해야 하므로 운전에만 집중할 수 없다는 문제도 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 속도에 적응되게 미리 저장된 하향등 및 상향등의 조사각 데이터를 이용하여 차량의 속도가 검출되면 그 속도에 대응되어 헤드램프의 조사각이 자동으로 조절되게 함으로써 운전자가 차량의 속도에 따라 수동으로 상/하향등을 선택하지 않아도 되는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 실시예에 따른 차량의 조명등 장착상태를 도시한 사시도,

도 2는 종래의 실시예에 따른 차량의 조명등 회로를 도시한 블록구성도,

도 3a, 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치를 도시한 단면도와, 조사각 예시도,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치의 회로구성을 도시한 블록구성도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치의 속도적응형 조사각 데이터를 도시한 테이블도,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치의 신호흐름을 도시한 플로우챠트이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10:헤드램프, 30:헤드램프자동조절부,

32:헤드램프하우징, 34:브라켓,

36:랙기어, 38:피니언기어.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 디머 스위치에 포함되는 보조등 조작부, 미등 조작부, 전조등 조작부, 상향/하향등 조작부가 포함되어져 있으며, 그 조작에 따라 구동되는 미등, 전조등, 보조등, 상향등이 구성되고, 각각을 구동시키는 미등구동부, 전조등 조작부, 보조등 조작부, 상향등 조작부가 구비된 차량의 등화장치에 있어서, 각도가 자동으로 조절되도록 사용자가 자동 조절모드를 선택하기 위해 대쉬 보드에 설치되어 운전자의 자동 조명조작신호가 발생되는 자동 조명 조작부와; 차륜과 차량의 하부에 각각 구비되어져 차륜의 속도를 검출하는 속도검출부와; 상기 헤드램프의 설치각도를 자동으로 조절하는 헤드램프 자동 조절부와; 차량의 속도 및 상/하향등 선택에 대응되어 미리 최적의 조사각도 데이터가 저장된 데이터 저장부와; 상기 디머 스위치로부터 조명등 조작신호를 인가받아 해당 등화장치를 구동시키고, 상기 자동 조명조작부의 조작신호를 인가받아, 상기 속도검출부로부터 검출된 속도데이터를 실시간으로 인가받아 해당 속도에 대응되는 각도변환 데이터를 상기 데이터저장부로부터 추출하여 상기 헤드램프 자동조절부를 구동 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 속도검출부는 수광 및 발광 다이오드로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 데이터 저장부는 그 내부에 상향등과 하향등 선택 및 속도에 따른 헤드램프의 조사각 데이터가 저장된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 헤드램프 자동 조절부는 헤드램프 하우징의 후면에 그 헤드램프 하우징과 결합된 브라켓과; 그 브라켓의 후방면에 원호 형상으로 절곡되어져 있으며, 그 절곡부에 상하 길이방향으로 형성된 다수의 랙기어와; 상기 랙기어와 치합되는 피니언 기어와; 상기 피니언 기어의 축과 축결합되어 구동력을 발생시키는 스텝모터로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 조사각은 지면에 대해 일정 높이의 헤드램프와 조사위치와의 각도를 나타내는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치가 제공된다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3a, 3b는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치를 도시한 단면도와, 조사각 예시도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치는 속도에 적응되게 미리 저장된 하향등 및 상향등의 조사각 데이터를 이용하여 차량의 속도가 검출되면 그 속도에 대응되어 헤드램프의 조사각이 자동으로 조절되게 함으로써 운전자가 차량의 속도에 따라 수동으로 상/하향등을 선택하지 않아도 된다.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치에는 헤드램프를 자동으로 조절하는 헤드램프 자동 조절부(30)가 구비되는 바, 그 헤드램프 자동 조절부(30)는 헤드램프 하우징(32)의 설치각도를 조절하는 바, 먼저 헤드램프 하우징(32)의 후면에 그 헤드램프 하우징(32)과 결합된 브라켓(34)이 설치되며, 그 브라켓(34)의 후방면은 원호 형상으로 절곡되어져 있으며, 그 절곡부에 상하 길이방향으로 다수의 랙기어(36)가 형성되어져 있다.

또한, 상기 랙기어(36)와 치합되는 피니언 기어(38)가 구비되고, 그 피니언 기어(38)의 축과 모터(40)는 축결합되어져 있다. 이때, 상기 모터(40)는 스텝모터임과 동시에 정역 회전이 가능한 모터이므로 외부로부터 인가되는 펄스파에 연동하여 인가된 펄스수만큼만 동작하게 된다.

여기서, 상기한 조사각은 일정 높이의 헤드램프(10)로부터 조사하는 위치와의 각도를 나타내는 바, 도 3b에 도시된 것과 같이 헤드램프 높이(H)로부터 일정거리 이격된 위치를 그 헤드램프(10)가 조사한다고 가정할 때 θ만큼의 각도가 조사각이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치의 회로구성을 도시한 블록구성도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치의 속도적응형 조사각 데이터를 도시한 테이블도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치는 종래의 디머 스위치(16)에 포함되는 보조등 조작부(162), 미등 조작부(164), 전조등 조작부(166), 상향/하향등 조작부(168)가 포함되어져 있으며, 그 조작에 따라 구동되는 미등(8), 전조등(10a), 보조등(12), 상향등(10b)이 구성되고, 각각을 구동시키는 미등구동부(20), 전조등 조작부(22), 보조등 조작부(24), 상향등 조작부(26)가 기본적으로 종래의 등화장치와 동일하게 구성되어져 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치에는헤드램프(10)의 각도가 자동으로 조절되도록 사용자가 자동 조절모드를 선택하기 위해 대쉬 보드에 운전자가 조작 가능하게 장착된 자동 조명 조작부(44)가 구비되고, 차륜과 차량의 하부에 각각 구비되어져 차륜의 속도를 검출하는 속도검출부(46)가 구비되어져 있다.

차륜의 속도를 검출하기 위한 속도검출부(46)는 다양한 방식이 존재하는 바, 예컨대, 발광다이오드와, 수광다이오드가 각각 차체 하부와 차륜에 설치되고 그 적외선광의 입사상태를 카운팅하여 차륜의 속도를 검출하는 방식이 일반적이며 주지 관용한 공지기술이다.

또한, 도 3a에 도시된 바와 같이, 헤드램프 하우징(32)의 각도를 차량의 속도에 따라 조절하기 위해 구동력을 발생하는 스텝모터(40)와, 그 스텝모터(40)를 구동시키는 스텝모터 구동부(42)가 구비되어져 있고, 차량의 속도 및 상/하향등 선택에 대응되어 미리 최적의 조사각도 데이터가 저장된 데이터 저장부(48)가 구비된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치에는 상기 디머 스위치(16)로부터 조명등 조작신호를 인가받아 해당 등화장치를 구동시키고, 상기 자동 조명조작부(44)의 조작신호를 인가받아, 상기 속도검출부(46)로부터 검출된 속도데이터를 실시간으로 인가받아 해당 속도에 대응되는 각도변환 데이터를 상기 데이터저장부(48)로부터 추출하여 상기 스텝모터(40)를 구동 제어하는 제어부(28')가 구비되어진다.

이때, 상기 데이터저장부(48)에는 도 5에 도시된 바와 같은 속도적응형 조사각 데이터가 테이블로 구성되어져 있는 바, 본 발명에서는 헤드램프(10)가 상향등인지 하향등인지에 따라, 주행속도에 따라 헤드램프(10)의 조사각도가 각각 상이하게 설정된 DB 테이블(50)이 구성되어져 있다. 상향등의 경우에는 하향등보다 조사광의 밝기가 밝고 기본 설정각도가 하향등과는 차이가 나기 때문이다.

예컨대, 현재 주행차량의 헤드램프(10)가 하향등으로 설치되어져 있으며, 그 주행속도가 20㎞/h인 경우에는 32도의 각도로 헤드램프(10)가 조절되게 하고, 40㎞/h인 경우에는 20㎞/h의 주행속도에 비해 헤드램프(10)의 각도가 더 원거리를 조사할 수 있게 설정되어야 하므로 29도의 각도로 헤드램프(10)가 조절되게 한다.

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 차량의 주행전이나 주행중에 상기 디머 스위치(16)에 의해 차량 등화장치가 구동된 상태에서, 상기 제어부(28')가 상기 자동 조명조작부(44)로부터 자동 조명조작신호를 인가받으면, 상기 제어부(28')는 해당 차량에 설치된 차륜 검출부(46)로부터 차량의 주행속도 데이터를 인가받는다.

그리고, 상기 제어부(28')는 현재 차량의 헤드램프(10)가 상향등으로 설정되었는지, 하향등으로 설정되었는 지를 판단한다. 하향등으로 설정된 경우라면 상기 제어부(28')는 상기 데이터저장부(48)로부터 하향등, 검출 속도에 따른 조사각도 데이터를 추출하여 상기 스텝모터(40)를 구동시킨다.

그러면, 상기 스텝모터(40)는 해당 주행속도에 따라 최적의 각도로 상기 헤드램프(10)가 조절될 수 있게 헤드램프(10)의 조사각을 변경시키게 된다.

또한, 헤드램프(10)가 상향등으로 설정된 경우라면 상기 제어부(28')는 상기 데이터저장부(48)로부터 상향등, 검출 속도에 따른 조사각도 데이터를 추출하여 상기 스텝모터(40)를 구동시킨다. 그러면, 상기 스텝모터(40)는 해당 주행속도에 따라 최적의 각도로 상기 헤드램프(10)가 조절될 수 있게 헤드램프(10)의 조사각을 변경시키게 된다.

그리고, 상기 제어부(28')는 디머 스위치(16)로부터 전조등 오프신호가 인가되는 지를 판단한다. 만약, 전조등 오프신호가 상기 디머 스위치(16)로부터 인가되면 상기 제어부(28')는 자동 조명 조작모드를 종료하고, 전조등 오프신호가 인가되지 않고 주행이 지속적으로 이루어지는 경우에는 상기 제어부(28')는 속도검출부(46)로부터 지속적으로 주행속도 데이터를 제공받아 헤드램프(10)의 조사각을 속도에 적응되게 가변되도록 상기 제 2 단계(ST-2)로의 피드백을 실행한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치는 차량의 주행시 그 주행속도에 대응되어 헤드램프의 설치각도가 자동으로 변경되게 되므로 야간주행시 주행속도에 따라 최적의 조사각을 자동으로 유지할 수 있게 되므로 사용자 중심의 편의성이 매우 높다는 효과가 있다.

Claims

디머 스위치에 포함되는 보조등 조작부, 미등 조작부, 전조등 조작부, 상향/하향등 조작부가 포함되어져 있으며, 그 조작에 따라 구동되는 미등, 전조등, 보조등, 상향등이 구성되고, 각각을 구동시키는 미등구동부, 전조등 조작부, 보조등 조작부, 상향등 조작부가 구비된 차량의 등화장치에 있어서,

각도가 자동으로 조절되도록 사용자가 자동 조절모드를 선택하기 위해 대쉬 보드에 설치되어 운전자의 자동 조명조작신호가 발생되는 자동 조명 조작부와;

차륜과 차량의 하부에 각각 구비되어져 차륜의 속도를 검출하는 속도검출부와;

상기 헤드램프의 설치각도를 자동으로 조절하는 헤드램프 자동 조절부와;

차량의 속도 및 상/하향등 선택에 대응되어 미리 최적의 조사각도 데이터가 저장된 데이터 저장부와;

상기 디머 스위치로부터 조명등 조작신호를 인가받아 해당 등화장치를 구동시키고, 상기 자동 조명조작부의 조작신호를 인가받아, 상기 속도검출부로부터 검출된 속도데이터를 실시간으로 인가받아 해당 속도에 대응되는 각도변환 데이터를 상기 데이터저장부로부터 추출하여 상기 헤드램프 자동조절부를 구동 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치.
제 1 항에 있어서, 상기 속도검출부는 수광 및 발광 다이오드로 구성된 것을특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치.
제 1 항에 있어서, 상기 데이터 저장부는 그 내부에 상향등과 하향등 선택 및 속도에 따른 헤드램프의 조사각 데이터가 저장된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치.
제 1 항에 있어서, 상기 헤드램프 자동 조절부는 헤드램프 하우징의 후면에 그 헤드램프 하우징과 결합된 브라켓과; 그 브라켓의 후방면에 원호 형상으로 절곡되어져 있으며, 그 절곡부에 상하 길이방향으로 형성된 다수의 랙기어와; 상기 랙기어와 치합되는 피니언 기어와; 상기 피니언 기어의 축과 축결합되어 구동력을 발생시키는 스텝모터로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치.
제 1 항에 있어서, 상기 조사각은 지면에 대해 일정 높이의 헤드램프와 조사위치와의 각도를 나타내는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프 조사각 자동조절장치.