KR20090119056A - 차량용 조명 진단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 조명에 관한 것으로 특히 전조등, 안개등, 후진등, 실내등, 계기등과 같이 차량에서 사용되는 여러 조명이 적정하게 동작하는지를 자동으로 판단하고 이상 발생시에는 운전자에게 알람을 이용하여 알려주는 차량용 조명 진단 장치에 관한 것이다. 본 발명은 차량용 조명 끝단에 출력되는 광신호를 직접 수광소자부를 이용하여 수신하고 다시 광전변환하여 컨트롤 유닛에 제공하면 컨트롤 유닛에서 조명의 출력상태를 모니터링하여 정확하게 진단하고 조명의 열화도도 판단하며 이상 발생시에는 알람(alarm)을 동작시키거나 운전석 계기판으로 알려주는 차량용 조명 진단 장치이다.

수광소자부, 광 다이오드(Photo diode), 애벌란시 포토 다이오드

Description

차량용 조명 진단 장치 {Apparatus of lighting diagnosis in a car}

본 발명은 차량용 조명에 관한 것으로 특히 전조등, 안개등, 후진등, 실내등, 계기등과 같이 차량에서 사용되는 여러 조명이 적정하게 동작하는지를 자동으로 판단하고 이상 발생시에는 운전자에게 알람을 이용하여 알려주는 차량용 조명 진단 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서 사용하는 조명으로는 전조등, 안개등, 후진등, 실내등, 계기등과 같은 조명등, 방향지시등, 브레이크등과 같은 신호용 조명, 유압등, 충전등, 연료등. 브레이크 오일등, 안전벨트등과 같은 경고용 조명 외에도 많은 조명이 사용되고 있다. 이러한 여러 조명들은 차량의 야간 운행시에 이용자의 안전을 도모하고 편리를 제공하는 중요한 기능을 한다.

이하, 종래의 차량의 조명 장치를 설명한다.

종래의 차량의 다양한 조명장치의 고장 유무는 운전자가 있는 실내에서는 파악이 매우 어렵다. 따라서 차량에 있는 여러 조명장치에서 고장이 발생되는 경우에도 운전자는 이를 파악하지 못한 채 운행할 수 있으므로 차량의 조명장치를 통한 주행정보가 제대로 전달되지 않으므로 인한 문제점이 발생될 수 있다.

종래의 차량의 제동등 진단장치의 경우 조명으로 공급되는 전류를 감지하여 제동등의 이상을 진단하였다.

또한 자동차용 램프 고장진단장치의 경우 별도의 직렬 조명수단을 삽입하여 이를 통한 자가진단을 가능하게 하였으나, 이러한 방식은 조명의 열화시 또는 그 외 다른 요인으로 인한 조명의 변형시에는 정확한 자가진단이 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결한 것으로, 본 발명은 차량용 조명 끝단에 출력되는 광신호를 직접 수광소자부를 이용하여 수신하고 다시 광전변환하여 컨트롤 유닛에 제공하면 컨트롤 유닛에서 조명의 출력상태를 모니터링하여 정확하게 진단하고 조명의 열화도도 판단하며 이상 발생시에는 알람(alarm)을 동작시키거나 운전석 계기판으로 알려주는 차량용 조명 진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 수광소자부를 조명 끝단에 장착시에 간단한 기구로 이루어진 외부광 차단기를 장착하여 외부로부터 유입되는 광을 차단하여 정확하게 조명의 상태와 동작을 판단하는 차량용 조명 진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 차량에 장착되는 광원과, 광원이 작동시에 광을 검출하여 광신호를 제공하는 수광소자부 및 광원의 온, 오프를 제어하고 상기 수광소자부로부터 상기 광신호를 수신하여 상기 광원의 정상 작동 여부를 판별하여 제공하는 컨트롤유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 수광소자부는 상기 광원에서 광신호를 검출시에 외부에서 유입되는 광을 차단하는 외부광 차단기를 상기 광원 근처에 설치하는 것을 포함함을 특징으로 하며, 수광소자부는 광 다이오드(Photo diode), 애벌란시 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 광전지 등을 이용하여 상기 광원의 광신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 컨트롤유닛은 광원에 인가하는 입력파형과 상기 광원에서 출력되는 광신호를 상기 수광소자부에서 검출하여 제공하는 출력파형을 비교 판단하여 상기 광원의 정상 여부를 판별하는 것을 특징으로 하며, 컨트롤유닛은 상기 광원에 인가하는 입력파형과 상기 수광소자부에서 검출하여 제공하는 출력파형을 Xor하여 하이로 판명되고 기준 클럭이 상승 에지이면 상기 광원은 고장이 발생된 것으로 판정하여 경보함을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 컨트롤유닛은 상기 광원에 인가하는 입력파형과 상기 수광소자부에서 검출하여 제공하는 출력파형을 Xor하여 로우로 판명되면 상기 광원은 정상으로 판정하는 것을 특징으로 하며, 컨트롤유닛은 상기 광원에 인가하는 입력파형과 상기 수광소자부에서 검출하여 제공하는 출력파형을 And 연산한 출력과, 상기 입력파형과 상기 출력파형을 Or 연산한 출력을 Xor하여 로우로 판명되면 상기 광원은 정상이고 하이로 판명되면 상기 광원은 비정상으로 판정하는 것을 특징으로 하며, 컨트롤유닛은 저주파 PLL(Phase locked loop)를 통해 저주파 클럭을 발생시켜 입력파형과 출력파형을 Xor 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량의 다양한 조명 장치에 대하여 차량 주행시 운전자의 별도 명령에 의해 조명의 상태를 파악할 수 있으며 주행중 이상이 발생되면 자동으로 알람하여 알려주거나 계기판을 통하여 이를 파악하고 대처할 수 있으므로 차량의 안정성을 높이는 효과가 있다.

또한 본 발명의 여러 조명의 열화도가 높은 경우에는 미리 교체할 수 있으므 로 보다 효율적으로 차량의 조명을 진단한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 차량용 조명 끝단에 출력되는 광신호를 수광소자부를 장착시켜 파악하며, 수광소자부와 연결된 컨트롤 유닛에서 조명의 출력상태를 모니터링하여 조명의 열화도를 판단하고 이상시 알람(alarm)을 동작시키거나 운전석 계기판으로 알려주는 차량용 조명 진단 장치이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 조명 진단 장치를 나타낸 도면이다.

본 발명의 차량용 조명 진단 장치는 컨트롤유닛(control unit)(30), 테스트부(32), 광원 1-3(34), 수광소자부(36), 외부광차단기(38), 조명스위치부(40), 계기판(42), 경보부(44)를 포함한다.

본 발명은 차량의 초기 시동시 또는 광원의 진단을 위해 컨트롤유닛(Control unit)(30)에서 테스트부(32)를 제어하여 순차적(Sequential) 또는 일시적으로 광원1-3(34)에 전원을 인가하도록 하고, 광원1-3(34)에서 출력되는 광신호는 수광소자부(36)에서 입력 받는다.

수광소자부(36)에서 입력 받은 광신호는 광전 변환되어 점등/점멸에 대한 펄스(pulse)가 생성되어 컨트롤유닛(Control unit)(30)으로 전달되며, 컨트롤유 닛(Control unit)(30)은 입력되는 펄스(pulse)를 비교하여 광원 1-3(34)의 정상 작동 여무를 판단하고, 이상 발생시에는 경보부(44)를 통해 경보를 발생시키고 계기판(42)을 이용하여 운전자에게 정보를 제공한다.

컨트롤유닛(Control unit)(30)은 수광소자부(36)에서 송신되는 펄스를 수신하면 최초에 광원 1-3(34)에 인가한 입력파형과 비교하여 이를 연산하고, 연산결과에 따라 정상 또는 고장을 판단한다.

한편, 수광소자부(36)에는 광원 1-3(34)에서 출력되는 광신호를 정확히 수신하고, 외부에서 광이 유입되는 것을 차단시키기 위해 간단한 기구형태로 이루어진 외부광 차단기(38)가 있으며 이는 광원 1-3(34) 부근에 장착된다.

수광소자부(36)는 광검출을 하는 것으로 광 다이오드(Photo diode), 애벌란시 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 광전지 등을 이용하여 구성된다.

조명스위치부(40)는 운전자가 직접 차량에 설치된 여러 조명 광원 1-3(34)을 온, 오프 제어하고 테스트를 요청시 사용한다.

본 발명은 차량에 설치되는 여러 개의 광원 1-3(34)에 대한 정상 작동 여부의 판단을 자동적으로 실시하고 운전자가 별도로 요청시에도 이를 수행하며 이상 발생시에는 경보부(44)를 통해 경보를 발생시키고 계기판(42)을 이용하여 운전자에게 알려준다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 조명 진단 장치의 동작 순서도이다.

51 단계에서 차량의 시동시 혹은 운전자가 조명스위치부(40)를 이용하여 광 원 1-3(34)의 테스트를 요청하면 53 단계로 진행하여 컨트롤유닛(30)은 이를 파악하여 테스트부(32)를 제어하고, 55 단계에서 테스트부(32)는 광원 1-3(34)으로 순차적으로 또는 일시적으로 전원을 인가하여 작동시킨다.

57 단계에서 광 다이오드(Photo diode), 애벌란시 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 광전지 등으로 이루어진 수광소자부(36)는 다수개의 광원 1-3(34)이 발생하는 광신호를 수신한다.

59 단계에서 수광소자부(36)를 통하여 수신되는 광신호는 광전 변환되어 점등, 점멸에 의한 펄스(pulse)가 생성되어 컨트롤유닛(Control unit)(30)으로 피드백하여 제공된다.

61 단계에서 컨트롤유닛(Control unit)(30)은 수광소자부(36)로부터 입력되는 여러 개의 광원1-3(34)에 대한 펄스(pulse)를 비교하여 정상 작동 여무를 판단하는 것으로, 입력 파형과 출력파형을 Xor(exclusive OR)한다. Xor(exclusive OR) 결과 하이(High)가 아니면 63 단계에서 정상으로 판정한다.

한편 61 단계에서 Xor 결과 하이(high)인 경우에는 65 단계로 진행하여 기준 클럭(clock) 타이밍을 확인하여 상승에지(rising edge) 인지를 판별하고 상승에지(rising edge)가 아니면 67 단계에서 정상으로 판정한다.

65 단계에서 기준 클럭(clock)을 확인하여 타이밍이 상승에지(rising edge)인 것으로 판정되면 해당하는 광원 1-3(34)에서 고장이 발생된 것으로, 컨트롤유닛(30)은 경보부(44)로 경보하거나 혹은 계기판(42)으로 알려주어 운전자가 대응할 수있도록 한다.

또한 본 발명은 수광소자부(36)를 이용하여 광원 1-3(34)에서 출력되는 광신호를 측정하여 정상 작동여부를 판명하며, 광원 1-3(34)의 열화도 또한 측정 검출하여 운전자에게 알려주므로 운전자는 차량 조명이 고장나기 전에 미리 알고 교체할 수도 있다.

또한 본 발명은 수광소자부를 광원 끝단에 장착시에 외부광 차단기(38)를 장착하여 외부로부터 유입되는 광을 차단하여 정확하게 조명의 상태와 동작을 판단한다.

본 발명은 여러 개의 광원 1-3(34)에 대한 정상 작동 여부의 판단을 차량의 시동시에 자동적으로 실시하고 운전자가 별도로 요청시도 이를 수행하며 이상 발생시에는 경보부(44)를 통해 경보를 발생시키고 계기판(42)을 이용하여 운전자에게 알려준다.

도 3은 본 발명의 컨트롤유닛에서 광원의 입출력 파형을 판단하는 예를 나타낸 도면이다.

도 3은 컨트롤유닛(30)에서 여러 개의 광원 1-3(34)을 테스트하기 위해 전원 인가시의 파형과 수광소자부(36)를 통하여 수신된 점등, 점멸에 대한 펄스(pulse) 파형을 비교하여 해당 광원 1-3(34)의 정상 작동 여부를 판정한다.

도 3의 첫번째 파형도면(81)은 컨트롤유닛(30)에서 인가한 입력파형(Input), 그리고 광원 1-3(34)에서 출력한 광신호가 수광소자부(36)를 통하여 다시 수신된 출력파형(Output), 그리고 입력 파형과 출력파형을 Xor한 결과 파형을 나타내고 있다.

첫번째 파형도면(81)을 보면 Xor 한 결과가 로우(low)를 나타내어 정상으로 판정된 예이다.

두번째 파형도면(83)을 보면, Xor 한 결과 파형에서 지연시간(delay time)에 의하여 하이(High) 신호가 일부 발생된 것을 볼 수 있다.

이렇게 입력파형과 출력 파형 사이에 지연 시간(delay time)이 발생되는 경우에는 광원 1-3(34)이 정상 작동하는 데에도 비정상으로 판정되어 알람(Alarm)을 발생할 수 있으므로 지연시간이 발생되는 경우에는 입출력 파형을 바로 Xor를 하지 않고, 입출력 파형을 And와 Or 연산을 먼저 한 후에 그 결과를 Xor하여 판단하면 지연시간에 의한 판단 오류를 예방할 수 있다.

또한 다른 방식으로 연산된 파형과 저주파 PLL(Phase locked loop)를 통해 저주파 클럭을 발생시켜 이를 기준으로 Xor를 판단하는 경우에도 지연시간에 의한 문제를 해결한다.

한편, 두번째 파형도면(83)을 보면, 지연시간이 있지만 기준 클럭이 상승 에지(rising edge)인 때를 기준으로 Xor 시킨 결과는 로우(low)를 나타내고 있으므로 해당 광원은 컨트롤유닛(30)에서 정상으로 판정된다.

도 3의 세번째 파형도면(85)은 광원 1-3(34)에서 고장이 발생된 경우이다.

출력파형이 초기에는 동작을 하지 않다가 열화로 인해 기준 밝기 이하로 떨어져 있는 것을 검출하여 아날로그(Analog) 값으로 변환하였고 컨트롤유닛(30)에서 비교 판단 연산 시 일정밝기 이하는 오작동으로 간주하도록 설계하여 광원 1-3(34)에서 고장이 발생된 것으로 판단하여 경보부(44)를 통해 경보를 발생시키고 계기 판(42)을 이용하여 운전자에게 알려준다.

세번째 파형도면(85)의 기준 클럭이 상승 에지(rising edge)인 때를 기준으로 Xor 시킨 결과는 하이와 로우(low)를 반복하는 형태로 나타내고 있으므로 해당 광원은 비정상임을 보여준다.

지금까지 본 발명의 실시 예의 구성 및 동작에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형을 가할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 조명 진단 장치를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 조명 진단 장치의 동작 순서도.

도 3은 본 발명의 컨트롤유닛에서 광원의 입출력 파형을 Xor하는 예를 나타낸 도면.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

30 : 컨트롤유닛(control unit) 32 : 테스트부

34 : 광원 1-3 36 : 수광소자부

38 : 외부광차단기 40 : 조명스위치부

42 : 계기판 44 : 경보부

Claims (10)

1. 차량에 장착되는 광원과;

   상기 광원이 작동시에 광을 검출하여 광신호를 제공하는 수광소자부; 및

   상기 광원의 온, 오프를 제어하고 상기 수광소자부로부터 상기 광신호를 수신하여 상기 광원의 정상 작동 여부를 판별하여 제공하는 컨트롤유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수광소자부는 상기 광원에서 광신호를 검출시에 외부에서 유입되는 광을 차단하는 외부광 차단기를 상기 광원 근처에 설치하는 것을 포함함을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 수광소자부는 광 다이오드(Photo diode), 애벌란시 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, 광전지 등을 이용하여 상기 광원의 광신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤유닛은 차량 시동시 또는 사용자가 조명스위치부를 선택하여 광 원의 정상 여부를 판단 요청하면 상기 컨트롤유닛의 지시에 따라 상기 광원을 일시적 또는 순차적으로 전원을 공급하고 온, 오프하여 테스트하는 테스트부를 포함함을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤유닛은 상기 광원에 인가하는 입력파형과 상기 수광소자부에서 검출 제공하는 출력파형을 비교 판단하여 상기 광원의 정상 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤유닛은 상기 광원에 인가하는 입력파형과 상기 수광소자부에서 검출하여 제공하는 출력파형을 Xor하여 하이로 판명되고 기준 클럭이 상승 에지이면 상기 광원은 고장이 발생된 것으로 판정하여 경보함을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤유닛은 상기 광원에 인가하는 입력파형과 상기 수광소자부에서 검출하여 제공하는 출력파형을 Xor하여 로우로 판명되면 상기 광원은 정상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤유닛은 상기 광원이 고장시에는 경보부를 동작시켜 경보하고 또는 계기판으로 상기 광원의 상태 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 컨트롤유닛은 상기 광원에 인가하는 입력파형과 상기 수광소자부에서 검출하여 제공하는 출력파형을 And 연산한 출력과,

   상기 입력파형과 상기 출력파형을 Or 연산한 출력을 Xor하여 로우로 판명되면 상기 광원은 정상이고 하이로 판명되면 상기 광원은 비정상으로 판정하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 컨트롤유닛은 저주파 PLL(Phase locked loop)를 통해 저주파 클럭을 발생시켜 입력파형과 출력파형을 Xor 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 조명 진단 장치.

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