KR20060050653A - 차량용 로터리 광 스위치 - Google Patents

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테에르베 오토모티브 일렉트로닉스 운트 콤포넌츠 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

기계적 영향을 받지 않는 감각을 보장하는 차량용 로터리 광 스위치가 제공된다. 상기 로터리 광 스위치는 소정의 축선 둘레에서 회전될 수 있고, 축방향으로 이동될 수 있으며, 회전 위치 지시기에 회전 불가능하게 결합되고 축방향 위치 지시기에 축방향으로 결합될 수 있는 액츄에이터를 구비한다. 또한, 로터리 광 스위치는 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기로부터의 신호가 전송되는 전자 평가 회로를 구비하고, 영구적으로 저장되는 결정 매트릭스에 따라서, 상기 전자 평가 회로는 상기 신호를 사용하여 스위칭 신호로 전환되는 이산 스위칭 상태를 유도하는데, 상기 스위칭 신호는 차량의 조명 시스템을 구동하는 역할을 한다. 회전 위치 지시기는 회전 위치 지시기에 의해 기계적 영향이 야기되지 않도록 회전 운동에 무시할 수 있는 저항을 발생시키는 전위차계를 구비할 수 있다. 축방향 위치 지시기는 마찬가지로 기계적 반작용을 야기하지 않는 차광막 시스템 형태로 구현된다. 따라서, 로터리 광 스위치의 감각이 매우 균일하게 유지된다.

Description

차량용 로터리 광 스위치{ROTARY LIGHT SWITCH FOR MOTOR VEHICLES}
도 1은 로터리 광 스위치의 인쇄 회로 기판과 구동 메카니즘을 갖춘 베이스플레이트의 사시도.
도 1a는 노브를 갖춘 로터리 광 스위치의 주요 기능부들의 분해 조립도.
도 1b는 가이드 부싱의 사시도.
도 2는 차광막 시스템이 상부에 장착된 인쇄 회로 기판의 부분도.
도 3은 차광막 시스템의 차광막 인터럽터의 측면도.
도 3a는 차광막 시스템의 다른 구조의 측면도.
도 4는 회전 위치와 축방향 위치의 함수로서 다양한 스위치 상태를 보여주는 도표.
도 5는 스위치 상태의 결정 매트릭스.
도 6은 차광막 시스템의 상태의 함수로서 보여주는 스위치 위치의 표.
도 7 내지 도 10은 다양한 축방향 위치에서 도 1a에 도시된 기능부들의 사시도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10: 베이스플레이트
12: 커넥터
14: 인쇄 회로 기판
16: 접촉핀
18: 로터리 전위차계
20: 구동 아암
22: 구동 핑거
24: 구동 샤프트
26: 액츄에이터
28: 정지링
30, 40: 경사 요소
32: 노브
36: 래칭 만곡부
38: 지지부
42: 차광막 인터럽터
본 발명은 소정의 축선을 따라 회전되는 동시에 그 축선을 따라 축방향으로 이동될 수 있는 구동 샤프트를 갖춘 차량용 로터리 광 스위치에 관한 것이다.
로터리 광 스위치는 차량에 널리 보급되어 있다. 일반적으로, 구동 샤프트는 다양한 회전 위치에 걸리고 또한 당겼을 때 특정 회전 위치에서 축방향으로 이 동될 수 있는 노브에 결합된다. 로터링 광 스위치의 다양한 스위칭 위치(회전 각도와 축방향 위치의 조합)는 궁극적으로 차량의 조명 시스템(주차 라이트, 사이드 라이트, 헤드라이트, 안개 헤드라이트 및 후방 안개 라이트)의 구동을 결정하는 전기 스위치의 스위칭 상태에 대응한다.
차량 운전자에 의해 수동으로 구동되는 로터리 광 스위치가 될 때, 일관된 감각을 갖는 것이 중요하다. 그러나, 이것은 액츄에이터에 의해 직접 수동으로 구동되는 기계적 스위치와 스위치 접점과 관계가 있는 기계적 요인에 의해 결정된다. 온도 영향 및 시효로 인한 이들 기계적 요인의 변화 및 이에 따른 감각의 변화를 피할 수 없다.
본 발명은 기계적 영향을 받지 않는 감각을 보장하는 차량용 로터리 광 스위치를 제공한다. 본 발명에 따른 로터리 광 스위치는 소정의 축선 둘레에서 회전될 수 있고, 축방향으로 이동될 수 있으며, 회전 위치 지시기에 회전 불가능하게 결합되고 축방향 위치 지시기에 축방향으로 결합될 수 있는 액츄에이터를 구비한다. 또한, 로터리 광 스위치는 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기로부터의 신호가 전송되는 전자 평가 회로를 구비하고, 영구적으로 저장되는 결정 매트릭스에 따라서, 상기 전자 평가 회로는 상기 신호를 사용하여 스위칭 신호로 전환되는 이산 스위칭 상태를 유도하는데, 상기 스위칭 신호는 차량의 조명 시스템을 구동하는 역할을 한다.
회전 위치 지시기는 회전 위치 지시기에 의해 기계적 영향이 야기되지 않도록 회전 운동에 무시할 수 있는 저항을 발생시키는 전위차계를 구비할 수 있다. 축방향 위치 지시기는 마찬가지로 기계적 반작용을 야기하지 않는 차광막 시스템 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 로터리 광 스위치의 감각이 매우 균일하게 유지된다.
본 발명에 따라 제공되는 결정 매트릭스는 이론적으로 가능한 오작동의 경우에 신뢰성 있는 디폴트 스위칭 기능을 확실하게 하고 안전하지 않은 스위칭 기능을 배제하는 리던던시(redundancy)를 도입한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기로부터 신호들의 특정 조합은 결정 매트릭스에 에러로서 마킹된다. 또한, 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기의 신호들의 특정 조합은 결정 매트릭스에 디폴트 스위치 상태로서 마킹된다. 더욱이, 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기의 신호들의 특정 조합은 결정 매트릭스에 변하지 않는 스위치 상태로서 마킹된다. 마지막으로, 회전 및/또는 축방향 위치 지시기의 지시 신호들의 특정 범위는 결정 매트릭스에 불확정 천이 영역으로서 마킹된다. 이들 조치의 결과는 차량의 조명 시스템의 잘못된 상태가 신뢰성 있게 방지된다는 것이다.
본 발명의 추가 이점 및 특징은 첨부 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 알 수 있다.
도 1에 있어서, 참조 번호 10은 외측에 플러그인 커넥터(12)를 갖고 내측에 인쇄 회로 기판(14)을 갖는 베이스플레이트를 지시한다. 인쇄 회로 기판(14)은 상 기 베이스플레이트(10)에 기계적으로 연결되고 접촉핀(16)을 갖는다. 인쇄 회로 기판(14)의 중간에는 로터리 전위차계(18)가 있다. 로터리 전위차계(18)는 자유 단부에 홈 형상의 액츄에이터(26)가 있는 구동 아암(20)을 갖는다. 구동 샤프트(24)는 로터리 광 스위치의 회전축(A) 둘레에서 회전될 수 있는 동시에, 이 회전축(A)을 따라 축방향으로 이동될 수 있다. 구동 샤프트(24)에는 축방향으로 연장되는 구동 핑거(22)가 있는데, 이 구동 핑거에 홈 형상의 액츄에이터(26)가 결합되어 축방향으로는 이동 가능하지만 회전은 불가능하게 되어 있다. 또한, 구동 샤프트(24)에는 베이스플레이트(10)를 향해 배향된 경사 요소(30)를 갖춘 반경 방향 정지링(28)이 있다. 도 1에 도시된 기능 요소들은 항아리형 하우징(도시 생략) 내에 수용되어 있다.
구동 샤프트(24)는 도 1a에 도시된 노브(32)에 회전 불가능하게 축방향으로 견고하게 결합되어 있고, 반경 방향으로 돌출되는 스프링 하중식 래칭핀(24a)을 구비한다. 하우징(도시 생략)에 연결된 안내 부싱(34)은 구동 샤프트(24)를 래칭핀(24a)의 높이에서 둘러싸고, 래칭핀(24a)이 이동하는 내부 래칭 만곡부(36)를 구비하고 있다. 상기 래칭 만곡부(36)는 노브(32)와 구동 샤프트(24)의 다양한 회전 위치 및 축방향 위치를 규정한다.
마찬가지로, 도 1a는 경사 요소(30)와 상보적인 경사 요소(40)를 갖는 링형 지지부(38)(단순함을 위해 도 1에서는 생략함)를 도시하고 있다. 축방향 및 베이스플레이트(10) 방향으로 연장되는 차광막 인터럽터(42; interrupter)는 반경 방향 평면에 위치되는 지지부(38)의 링 요소에 부착된다. 지지부(38)는 경사 요소(40) 및 차광막 인터럽터(42)와 함께 축방향으로 자유롭게 이동될 수 있도록 배치되며, 상기 지지부(38)는 정지링(28)의 축방향 위치를 추종하도록 베이스플레이트(10) 상에 놓인 압축 스프링(44, 46)에 의해 정지링(28)에 대해 가압된다. 따라서, 차광막 인터럽터(42)도 또한 구동 샤프트(24)의 축방향 위치를 추종한다.
차광막 시스템은 인쇄 회로 기판(14) 상에 셋업된다. 차광막 시스템은 광 전달 장치(50), 2개의 광 수신 장치(52, 54) 및 차광막 인터럽터(42)로 이루어진다. 광 전달 장치(50)와 광 수신 장치(52, 54)는 삼각형의 코너에 배치된다. 차광막 인터럽터(42)는 인쇄 회로 기판(14)의 개구(56)를 통과하여 연장되는데, 대체로 메인 날개부(42a)는 한편으로는 광 전달 장치(50)와 다른 한편으로는 광 수신 장치(52, 54) 사이에 있고, 또한 보호 날개부(42b)가 광 수신 장치(52, 54) 사이에 있다. 메인 날개부(42a)는 보호 날개부의 양면에 배치된 차단 날개부와 통로 윈도우 형태의 인코딩을 갖는다. 신호값 "1"(광이 광 수신 장치로 지나가게 됨)은 하나의 통로 윈도우와 관련되고, 신호값 "0"(광 수신 장치에 대한 광로가 차단됨)은 하나의 차단 날개부와 관련되어 있다. 도 3에 도시된 실시예에 있어서, 차광막 인터럽터(42)는 서로 축방향으로 소정 거리에 있는 신호값의 쌍들 "0/0", "1/1", "1/0" 및 "0/1"을 구현한다. 이들 4개의 신호값 쌍은 각각 지지부(38)와 차광막 인터럽터(42)의 가능한 4개의 축방향 위치에 대응한다. 차단 날개부와 통로 윈도우의 다른 배열이 도 3a에 도시되어 있다.
구동 샤프트(24)의 회전 운동은 구동 핑거(22), 액츄에이터(26) 및 구동 아암(20)을 통해 로터리 전위차계(18)의 와이퍼에 전달된다. 따라서, 로터리 전위차 계(18)의 와이퍼에서 태핑된 전압이 구동 샤프트의 회전 각도의 치수 역할을 한다. 이에 따라, 로터리 전위차계는 로터리 광 스위치의 회전 위치 지시기를 구성한다.
차광막 인터럽터(42)를 갖춘 지지부(38)는 구동 샤프트(24)의 축방향 이동을 추종한다. 가장 깊은 축방향 위치 외에, 구동 샤프트(24)는 또한 제1 및 제2 "당김"위치를 갖는다. 차광막 인터럽터(42)를 갖춘 지지부(38)는 이 지지부(38)가 정지링(28)에 대해 압축 스프링(44, 46)에 의해 가압되도록, 경사 요소(30, 40)의 경사면들이 서로 슬라이드하는 또 다른 축방향 위치를 추정할 수 있다. 차광막 시스템은 차광막 인터럽터(42)의 4개의 가능한 축방향 위치 각각에 신호값의 쌍들 "0/0", "1/1", "1/0" 및 "0/1"을 제공한다. 따라서, 차광막 시스템은 로터리 광 스위치의 축방향 위치 지시기를 구성한다.
도 4에 도시된 실시예에 있어서, 로터리 전위차계(18) 또는 구동 샤프트(24)의 회전 각도 영역은 불확정 각도 영역에 의해 각각 분리되는 6개의 이산 회전 위치로 분할된다. 0˚내지 96˚에서, 연속적으로 서로를 추종하는 회전 위치들, PL(좌측 주차 라이트), PR(우측 주차 라이트), O(OFF), A(자동), SL(사이드 라이트) 및 FL(하이빔)은 불확정 각도 영역(V, W, X, Y 및 Z) 중 하나에 의해 각각 분리된다. 마찬가지로 일례로서, 도 4는 또한 차광막 인터럽터(42)의 4개의 가능한 축방향 위치와, 구동 샤프트(24)의 회전 위치에 대해 2개의 차광막(LS1, LS2)으로 이루어지는 차광막 시스템의 대응 상태를 보여주고 있다. 회전 위치(PL, PR 및 O)에서, 구동 샤프트(24)는 가장 깊은 축방향 위치(R)에 있다고 가정한다. 차광막(LS1, LS2)은 신호값의 쌍 "0/0"을 제공한다. 회전 위치(O)로부터 회전 위치(A)로 의 천이 중에, 경사 요소(30, 40)의 경사면은 수렴되고, 그 결과로서 차광막 인터럽터(42)가 축방향 위치(S)로 이동된다. 차광막(LS1, LS2)은 신호값의 쌍 "1/1"을 제공한다. 회전 위치(A)를 지나서, 래칭 만곡부(36)는 구동 샤프트(24)가 노브(32)에 의해 2개의 축방향"당김"위치[T(안개 레드라이트) 및 U(후방 안개 라이트)]로 당겨질 수 있게 한다. 차광막(LS1, LS2)은 축방향 위치(T)에서 신호값의 쌍 "1/0"을, 축방향 위치(U)에서 신호값의 쌍 "1/1"을 제공한다. 도 4에서, 차광막 인터럽터(42)의 이산 축방향 위치(R, S, T 및 U)에 대응하는 차광막 시스템의 확정된 4개의 상태들은 L0 내지 L3으로 지시되고, 상기 상태(L0 내지 L3) 중 각 2개 사이의 천이 영역은 불확정되고 "B"로서 지시된다.
도 5는 천이 영역(V 내지 Z)(회전 각도) 뿐만 아니라 B(회전 각도)를 고려하여 상태(L0 내지 L3)에 대한 회전 위치(PL 내지 FL)를 결정 매트릭스로서 보여주고 있다. 이 결정 매트릭스에서, 회전 위치와 축방향 위치의 각 조합은 다음 항목 중 하나에 할당된다.
- 현 상태로 유지
- 에러
- 헤드라이트 상의 스위치
- 유효한 스위치 위치
결정 프로세스는 마이크로컨트롤러의 적절한 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다.
도 6은 차광막(LS1, LS2)의 상태에 대한 로터리 광 스위치의 회전/축방향 위 치를 표 형태로 편집한 것이다.
도 7은 스위치 위치(PR, PL 및 0)가 도달되는 가장 깊은 축방향 위치에서 구동 샤프트(24)와 차광막 인터럽터(42)를 도시하고 있다. 이 상태에서, 경사 요소(30, 40)는 축방향으로 일치한다. 차광막 시스템은 신호값의 쌍 "0/0"을 제공한다.
도 8에서, 경사 요소(30, 40)는 그 경사면들이 서로 슬라이드된 후에 동일한 축방향 높이에 있고, 지지부(38)는 정지링(28)에 대항하여 압축 스프링(44, 46)에 의해 차광막 인터럽터(42)와 함께 축방향으로 이동되었다. 차광막 시스템은 신호값의 쌍 "1/1"을 제공한다. 이 상태에서, 스위치 위치(A, SL 및 FL)가 도달된다.
도 9는 "제1 당김 위치"를 도시하고 있다. 구동 샤프트(24)는 수 밀리미터 만큼 그 가장 깊은 축방향 위치에서 당겨진다. 차광막 인터럽터(42)를 갖춘 지지부(38)는 이 축방향 이동을 추종한다. 차광막 시스템은 신호값의 쌍 "0/1"을 제공한다. 이 상태에서, 스위치 위치(NL과 함께 SL 또는 NL과 함께 FL)가 도달된다.
도 10은 "제2 당김 위치"를 도시하고 있다. 구동 샤프트(24)는 수 밀리미터 만큼 그 제1 당김 위치에서 당겨진다. 차광막 인터럽터(42)를 갖춘 지지부(38)는 이 축방향 이동을 다시 한번 추종한다. 차광막 시스템은 신호값의 쌍 "1/0"을 제공한다. 이 상태에서, 스위치 위치(NSL과 함께 SL 또는 NSL과 함께 FL)가 도달된다.
물론, 전술한 원리를 이용하여 광 스위치의 다른 실시예를 구현할 수 있다. 본 발명의 주요 양태는 명료하게 확정된 스위치 상태를 보장하고 허용할 수 없는 차량 조명 시스템 상태를 야기하는 잘못된 스위치 상태를 방지하기 위하여, 한편으로는 회전 위치 지시기에 의해 그리고 다른 한편으로는 축방향 위치 지시기에 의해 제공되는 정보의 리던던시이다.
본 발명에 따르면, 기계적 영향을 받지 않는 감각을 보장하는 차량용 로터리 광 스위치를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 조명 시스템을 갖춘 차량용 로터리 광 스위치로서,
    소정의 축선을 중심으로 한 회전과 축방향 운동을 위해 장착된 구동 샤프트가 있는 액츄에이터와, 상기 구동 샤프트에 결합되어 회전 위치 지시 신호를 제공하는 회전 위치 지시기와, 상기 구동 샤프트에 또한 결합되어 축방향 위치 지시 신호를 제공하는 축방향 위치 지시기와, 상기 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기로부터의 지시 신호들이 전송되는 전자 평가 회로를 구비하며, 상기 전자 평가 회로에는 영구적으로 저장된 결정 매트릭스가 통합되며, 전자 평가 회로는 상기 지시 신호들을 이용하여 로터리 광 스위치의 이산 스위칭 상태를 검출하고, 그 이산 스위칭 상태를 차량의 조명 시스템을 구동하는 데에 사용되는 스위칭 제어 신호들로 전환하는 것인 로터리 광 스위치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기의 지시 신호들의 예정된 조합은 결정 매트릭스에 에러로서 마킹되는 것인 로터리 광 스위치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기의 지시 신호들의 예정된 조합은 결정 매트릭스에 디폴트 스위칭 상태로서 마킹되는 것인 로터리 광 스위치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회전 위치 지시기와 축방향 위치 지시기의 지시 신호들의 예정된 조합은 결정 매트릭스에 변하지 않는 스위치 상태로서 마킹되는 것인 로터리 광 스위치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 회전 위치 지시기의 지시 신호의 예정된 범위는 결정 매트릭스에 불확정 천이 영역으로서 마킹되는 것인 로터리 광 스위치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 축방향 위치 지시기의 지시 신호의 예정된 범위는 결정 매트릭스에 불확정 천이 영역으로서 마킹되는 것인 로터리 광 스위치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 회전 위치 지시기는 액츄에이터에 결합되는 전위차계를 구비하는 것인 로터리 광 스위치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 축방향 위치 지시기는 액츄에이터에 결합되는 차광막 시스템을 구비하는 것인 로터리 광 스위치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 차광막 시스템은 2개의 차광막과, 인코딩된 차광막 인터럽터(interrupter)를 구비하는 것인 로터리 광 스위치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 차광막 인터럽터는 축방향으로 이동 가능하고 회전 불 가능하게 유지되는 지지부에 고정되며, 상기 지지부는 예인장된 스프링에 의해 액츄에이터의 축방향 운동을 추종하게 되는 것인 로터리 광 스위치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 구동 샤프트에는 축방향으로 올라가는 경사부가 있고, 이 경사부는 구동 샤프트의 2개의 회전 위치들 사이에서 원주 방향으로 연장되며, 상기 지지부에는 대응하는 반대 경사부가 있는 것인 로터리 광 스위치.
  12. 제11항에 있어서, 각 경사부와 반대 경사부는, 서로 원주 방향으로 간격을 두고 있고 서로에 대해 축방향으로 옵셋되어 있으며 상이한 반경 방향 평면에 배치된 2개의 정지면을 연결시키는 것인 로터리 광 스위치.
KR1020050078292A 2004-08-26 2005-08-25 차량용 로터리 광 스위치 KR100717571B1 (ko)

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