KR20140083281A - 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프에 관한 것으로서, 램프와; 상기 램프로부터 조사되는 광을 차단하여 빔 패턴을 형성하는 회전형 쉴드부와; 상기 램프로부터 조사되는 광의 광로(光路) 상에 배치되어 대향차(對向車)를 향하여 조사되는 광의 일 영역을 차단함으로써, 상기 대향차에 대응되는 다크 존(Dark Zone)을 형성케 하는 선형 운동형 쉴드부를 포함하며, 상기 선형 운동형 쉴드부는 상기 회전형 쉴드부의 길이 방향을 따라 선형 운동하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 대향차에 대해서만 다크 존을 형성되게 함으로써, 근거리 조도의 안정성을 개선할 수 있다.

Description

듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프{Head Lamp using Duel Shield}

본 발명은 헤드 램프에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 회전형 쉴드(Shield)와 함께 선형으로 이동하는 쉴드를 추가적으로 설치하여 빔 패턴을 조절함으로써, 근거리 조도의 안정성을 개선한 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 야간 주행 시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다. 전조등이라고도 하는 헤드 램프(head lamp)는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 하는 조명등으로서, 우측 통행(좌측 운전)인가 좌측 통행(우측 운전)인가에 따라서 헤드 램프 빔의 조사 방향이 다르게 설정된다.

좌측 운전(LHD: Left Hand Drive) 차량의 빔은 도로의 중앙선을 중심으로 하여 차량 진행 방향의 우측으로 더 멀리 조사되도록 헤드램프가 조정되어 있으며, 우측 운전(RHD: Right Hand Drive) 차량은 차량의 빔이 진행 방향의 좌측으로 더 멀리 조사되도록 조정되어 있다. 즉, 헤드 램프의 빔은 중앙선에 인접한 쪽에 보다 약하게 조사되도록 조정되는 것이다. 이렇게 헤드 램프의 빔 조사 방향을 조정함으로써 대향 방향으로 주행하는 운전자에게 조사되는 빔의 양을 줄임으로써 운전자의 눈부심을 방지하도록 법규화되어 있다.

그에 따라, 헤드 램프의 적응형 전조등 시스템(AFLS; Adaptive front lighting system)은 운전자와 상대 운전자의 전방 인식을 개선하고자 하는 시도에 의해 도입되었다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 적응형 전조등 시스템(AFLS)은 자동차의 운전 조건, 도로 조건, 환경 조건 등 주행 조건에 따라 헤드 램프의 조명 각도, 밝기, 폭 및 길이 등을 변경하는 시스템이다. 예를 들어, 선회도로를 저속으로 코너링할 때에는 별도의 조명을 비추는 일이 적응형 전조등 시스템에서는 가능할 수 있다.

특히, 적응형 전조등 시스템은 반대 차선에서 접근하는 자동차(이하, '대향차(對向車)'라 한다)의 운전자가 눈이 부시지 않도록 헤드 램프의 밝기를 조절할 수 있으며, 또한 대향차(3)의 위치에 따라 하기에서 설명되는 헤드 램프의 스위블링(Swiveling)을 이용하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 다크 존(Dark Zone)을 구현할 수 있다.

종래의 헤드 램프의 램프 모듈은 스위블링(Swiveling) 구동 및 레벨링(Leveling) 구동하도록 설계된다. 스위블링 구동이란, 램프 모듈이 좌우 방향으로 회전하는 움직임을 의미하며, 레벨링 구동이란, 램프 모듈이 상하 방향으로 회전하는 움직임을 의미한다. 또한, 적응형 전조등 시스템(AFLS)이 적용되는 헤드 램프는, 주행조건에 맞추어 빔 패턴을 변경하기 위하여 쉴드(Shield)를 구동하도록 설계될 수 있다.

이렇게 램프 모듈과 쉴드를 구동시키기 위해서는 액츄에이터와 이를 제어하기 위한 제어 모듈들이 설치되어야 한다. 특히, 스위블링 구동 및 레벨링 구동에 각각 필요한 2개의 액추에이터, 그리고 쉴드 구동에 필요한 액추에이터를 포함하여 모두 3개의 액추에이터가 필요할 수 있다.

이때, 램프 모듈의 스위블링 구동 및 레벨링 구동에 대응하여 빔 패턴을 변경하기 때문에 쉴드가 구동되어야 한다. 그러나, 램프 모듈의 스위블링 구동 및 레벨링 구동에 대응한 쉴드 구동에는 필연적인 지연 현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 스위블링 구동을 위한 액추에이터 등은 램프 모듈의 최외각에 설치되기 때문에 램프 모듈의 사이즈를 증가시키는 문제가 있다.

또한, 종래의 스위블링 구동을 통하여 대향차(3)에 대한 상기 다크 존을 구현하는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 대향차의 세로 영역의 배향 광을 컷 오프(Cut off)시키기 때문에 근거리 조도가 어두워지는 문제가 있으며, 대향차(3)가 대향 3차선을 따라 주행하는 경우 대향 1, 2차선에 시인성의 손실이 발생한다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전형 쉴드(Shield)와 함께 선형으로 이동하는 쉴드를 추가적으로 설치하여 빔 패턴을 조절함으로써, 근거리 조도의 안정성을 개선한 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 선형으로 이동하는 쉴드를 설치하여 램프 모듈의 스위블링 구동을 구현하기 위한 구성요소를 대체함으로써, 헤드 램프의 구조를 최적화하는 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 램프와; 상기 램프로부터 조사되는 광을 차단하여 빔 패턴을 형성하는 회전형 쉴드부와; 상기 램프로부터 조사되는 광의 광로(光路) 상에 배치되어 대향차(對向車)를 향하여 조사되는 광의 일 영역을 차단함으로써, 상기 대향차에 대응되는 다크 존(Dark Zone)을 형성케 하는 선형 운동형 쉴드부를 포함하며, 상기 선형 운동형 쉴드부는 상기 회전형 쉴드부의 길이 방향을 따라 선형 운동하는 것을 특징으로 하는 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 회전형 쉴드부는 회전 쉴드와; SSA(Smart Shield Actuator)와; 상기 SSA에 의한 동력을 상기 회전 쉴드로 전달하여 회동가능하게 하는 동력 전달부를 포함하며, 상기 선형 운동형 쉴드부는 상기 회전 쉴드의 회동에 연동되어 회동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선형 운동형 쉴드부는 액추에이터와; 상기 회전 쉴드의 회동에 연동되어 회동되는 가이드부와; 상기 액추에이터의 구동에 따라 상기 가이드부에 의해 안내되어 이동하며, 상기 대향차를 향하여 조사되는 광의 일 영역을 차단하는 차단 쉴드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액추에이터는 회전 운동을 직진 운동으로 변환케 하는 리니어 스텝 모터(Linear Step Motor)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차단 쉴드를 상기 다크 존이 형성되게 하는 차단 위치에서 상기 액추에이터의 구동 전의 대기 위치로 복귀시키는 탄성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프는 회전형 쉴드(Shield)와 함께 선형으로 이동하는 선형 운동형 쉴드를 추가적으로 설치하여 빔 패턴을 조절 즉, 대향차에 대해서만 다크 존을 형성되게 함으로써, 근거리 조도의 안정성을 개선할 수 있다.

또한, 상기 스위블링 구동을 위한 구성요소들을 상기 선형 운동 쉴드부로 대체 가능하기 때문에, 상기 헤드 램프 사이즈의 최소화가 가능하며, 부품수 감소로 인한 공정의 단순화가 가능하다. 그에 따라, 생산 공정에 부가되는 원가를 절감시킬 수 있다.

도 1은 종래의 헤드 램프를 이용하여 다크 존을 구현하는 것을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프의 동작을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 기술적 과제에 관한 해결 방안을 명확화하기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련 공지기술에 관한 설명이 오히려 본 발명의 요지를 불명료하게 하는 경우 그에 관한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 설계자, 제조자 등의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면번호(참조번호)로 표시된 부분은 동일한 요소들을 나타낸다.

이하, 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프(1)에 대하여 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프(1)의 적응형 전조등 시스템(AFLS; Adaptive front lighting system)은 차량(2)의 속도, 차량 운전대의 조타각 등 주행 상황 등에 따라 다양한 광 조사가 가능하다.

그리고, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프(1)는 램프(10)와 회전형 쉴드부(30) 및 선형 운동형 쉴드부(50)를 포함할 수 있다.

램프(10)는 차량의 주행 방향으로 광(Beam,光)을 조사한다. 그리고, 램프(10)를 통하여 조사되는 광은 리플렉터(미도시)에 의하여 반사되어 램프(10)의 전방향 일 영역 즉, 회전형 쉴드부(30)에 집중되며, 회전형 쉴드부(30)의 일측 형상에 의하여 다양한 빔 패턴(Beam Pattern)으로 변환되어 조사된다.

그리고, 회전형 쉴드부(30)에 의하여 형성된 다양한 빔 패턴은 전방에 구비된 렌즈(20)에서 굴절되어 실질적으로 전방향으로 조사되게 된다. 여기서, 렌즈(20)는 램프(10)에서 발생 된 빛의 집약도를 높여주는 역할을 한다.

한편, 회전형 쉴드부(30)는 회전 쉴드(Rotating-type Shield)(31), SSA(Smart Shield Actuator)(32) 및 동력 전달부(33)를 포함할 수 있다.

여기서, 회전 쉴드(31)는 소정의 각도로 회전하여 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프(1)의 빔 패턴(클래스 C, 클래스 V, 클래스 E 및 클래스 W 등)을 형성할 수 있으며, SSA(32)는 도로 종류에 따라 빔 패턴을 변화시키기 위해 회전 쉴드(31)를 구동시키는 액추에이터이다.

그리고, 동력 전달부(33)는 복수 개의 기어 유닛에 의하여 구성될 수 있으며, SSA(32)를 통하여 형성된 동력은 동력 전달부(33)에 의하여 회전 쉴드(31)에 전달된다.

또한, 동력 전달부(33)를 통하여 전달된 동력은 회전 쉴드(31)의 회동에 연동되어 선형 운동형 쉴드부(50)를 회동되게 한다.

즉, 선형 운동형 쉴드부(50)는 동력 전달부(33)에 의하여 전달되는 동력에 의하여 회전 쉴드(31)와 연동되어 회동되게 설치될 수 있다. 따라서, 회전 쉴드(31)의 회동에 따라 선형 운동형 쉴드부(50) 또한 회동되기 때문에, 회전 쉴드(31)와 선형 운동형 쉴드부(50) 각각의 개별적 구동에 의하여 발생할 수 있는 틈새에 의한 빛샘 현상을 방지할 수 있다.

한편, 선형 운동형 쉴드부(50)는 램프(10)로부터 조사되는 광의 광로(光路) 상에 배치되어 대향차(3)를 향하여 조사되는 광의 일 영역을 차단함으로써 다크 존(Dark Zone)을 형성케 한다.

즉, 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프(1)는 선형 운동형 쉴드부(50)를 이용하여 대향차(3)를 향하여 조사되는 광 중 대향차(3)에만 상응하는 광의 일 영역만을 차단하는 다크 존을 형성한다. 따라서, 근거리 조도의 밝기 변화율을 고정할 수 있다. 따라서, 차량(2)의 운행시 근거리 조도 유지가 가능하며 기존 대비 시인성 손실이 최소화되기 때문에 안정감이 상승된다.

여기서, 선형 운동형 쉴드부(50)는 액추에이터(51), 가이드부(52) 및 차단 쉴드(53)를 포함할 수 있다.

액추에이터(51)는 회전 운동을 직선 운동으로 변환가능하게 하는 액추에이터이며, 도 3에 도시된 바와 같이, 차단 쉴드(53)를 회전 쉴드(31)의 길이 방향을 따라 직선 운동되게 한다. 여기서, 액추에이터(51)로는 리니어 스텝 모터(Linear Step Motor)가 이용될 수 있다.

도 3을 참조하여 살펴보면, 가이드부(52)는 회전 쉴드(31)의 회동에 연동되어 회동되게 설치된다. 즉, 가이드부(52)는 회전 쉴드(31)의 일측에 설치되어 회전 쉴드(31)의 회동에 동조하여 회동될 수 있으며, 또한 가이드부(52)는 동력전달부(32)로부터 동력을 전달받을 수 있도록 설치되어 회전 쉴드(31)의 회동에 연동되어 회동할 수도 있다. 따라서, 선형 운동형 쉴드부(50)는 회전 쉴드(31)의 회동에 따라 회동되게 된다.

또한, 차단 쉴드(53)는 액추에이터(51) 구동에 따라 가이드부(52)에 의해 안내되어 이동한다. 그리고, 대향차(3)를 향하여 조사되는 광의 일 영역을 차단하여 다크 존을 형성되게 한다. 즉, 차단 쉴드(53)는 회전 쉴드(31)에 의하여 형성된 빔 패턴 중 대향차(3)에 상응하는 광만을 차단하여 다크 존(Dark Zone)을 형성하여 대향차(3)를 운전하는 운전자의 눈부심을 방지하게 된다.

또한, 차단 쉴드(53)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드부(52)를 따라 직선 운동하는 것을 그 예로 하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 대향차(3)에 대응되는 다크 존을 형성하기 위하여 다양한 곡선 형태의 선형 운동을 할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프(1)는 탄성부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 탄성부는 가이드부(52) 내에 설치될 수 있으며, 차단 쉴드(53)를 다크 존이 형성되게 하는 차단 위치에서 액추에이터(51)의 구동 전의 대기 위치로 복귀시킨다. 그리고 탄성부로는 탄성체인 스프링이 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 다양한 실시 예들은, 당해 기술 분야는 물론 관련 기술 분야에서 본 명세서에 언급된 내용 이외의 다른 여러 기술적 과제들을 해결할 수 있음은 물론이다.

지금까지 본 발명에 대해 실시 예들을 참고하여 설명하였다. 그러나 당업자라면 본 발명의 본질적인 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위에서 본 발명이 변형된 형태로 구현될 수 있음을 자명하게 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 즉, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 균등범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 본 발명에 따른 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프
10 : 램프 20 : 렌즈
30 : 회전형 쉴드부 31 : 회전 쉴드
32 : SSA 33 : 동력 전달부
50 : 선형 운동형 쉴드부 51 : 액추에이터
52 : 가이드부 53 : 차단 쉴드

Claims (5)

1. 램프와;
   상기 램프로부터 조사되는 광을 차단하여 빔 패턴을 형성하는 회전형 쉴드부와;
   상기 램프로부터 조사되는 광의 광로(光路) 상에 배치되어 대향차(對向車)를 향하여 조사되는 광의 일 영역을 차단함으로써, 상기 대향차에 대응되는 다크 존(Dark Zone)을 형성케 하는 선형 운동형 쉴드부를 포함하며,
   상기 선형 운동형 쉴드부는 상기 회전형 쉴드부의 길이 방향을 따라 선형 운동하는 것을 특징으로 하는 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전형 쉴드부는
   회전 쉴드와;
   SSA(Smart Shield Actuator)와;
   상기 SSA에 의한 동력을 상기 회전 쉴드로 전달하여 회동가능하게 하는 동력 전달부를 포함하며,
   상기 선형 운동형 쉴드부는 상기 회전 쉴드의 회동에 연동되어 회동되는 것을 특징으로 하는 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프.
3. 제2항에 있어서,
   상기 선형 운동형 쉴드부는
   액추에이터와;
   상기 회전 쉴드의 회동에 연동되어 회동되는 가이드부와;
   상기 액추에이터의 구동에 따라 상기 가이드부에 의해 안내되어 이동하며, 상기 대향차를 향하여 조사되는 광의 일 영역을 차단하는 차단 쉴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프.
4. 제3항에 있어서,
   상기 액추에이터는 회전 운동을 직진 운동으로 변환케 하는 리니어 스텝 모터(Linear Step Motor)인 것을 특징으로 하는 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 차단 쉴드를 상기 다크 존이 형성되게 하는 차단 위치에서 상기 액추에이터의 구동 전의 대기 위치로 복귀시키는 탄성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 쉴드를 이용한 헤드 램프.

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