KR20180132204A - Smart and automatic door apparatus for vehicle and vehicle equipped with the apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명 은스마트 차량 도어 자동 개폐장치와 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 도어를 자동개폐모드 또는 수동개폐모드로작동할 수 있을 뿐만 아니라 차량 도어 주변의 물체를 감지하여 안전하게 차량 도어를 개폐하기 위한 스마트 차량 도어 자동 개폐장치와 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle equipped with a smart vehicle door automatic opening / closing device and a smart vehicle door automatic opening / closing device, and more particularly, And a vehicle equipped with a smart vehicle door automatic opening / closing device for opening and closing the vehicle door safely and a smart vehicle door automatic opening and closing device.
차량 도어는 차량 주행시에 닫힘 상태를 유지하고 사용자의 승하차 또는 물건의 상하차 시에 열림 상태를 안정적으로 유지하여야 한다. 기존의 차량 도어는 트림 내부에 기계식 구조의 도어체커(door checker) 장치를 설치하여 차량 도어가 일정한 경로를 따라 차체에 대하여 상대적으로 회동하며 개폐되되, 상기 개폐 경로의 일정지점에서 멈춤 상태를 유지하도록 설계된다. 이러한 도어체커 장치는 멈춤지점에서 차량 도어가 멈춤 상태를 유지하게 할 수 있지만 멈춤지점과 이웃한 멈춤지점 사이에서는 멈춤 상태를 유지하기 어렵다. 따라서, 차량 주변에 벽이나 다른 차량 등 물체가 있는 제한된 공간에서 차량 도어를 열 때 차량 도어가 원하는 지점에서 멈추지 않고 움직이게 됨으로써 차량 도어 개폐 시에 차량 도어가 주변 물체와 충돌할 염려가 있다.The vehicle door must be kept closed when the vehicle is running, and the opening state of the vehicle door should be maintained stably when the user is getting on and off or moving the goods up and down. The conventional vehicle door is provided with a door checker device of a mechanical structure inside the trim so that the vehicle door rotates relative to the vehicle body along a predetermined path and is kept open at a certain point of the opening / Is designed. Such a door checker device can cause the vehicle door to remain in a stopped state at the stopping point, but it is difficult to maintain a stopping state between the stopping point and the neighboring stopping point. Accordingly, when the vehicle door is opened in a limited space including an object such as a wall or another vehicle around the vehicle, the vehicle door moves without stopping at a desired point, so that the vehicle door may collide with surrounding objects when the vehicle door is opened or closed.
또한 차량 안에서 차량 도어 주변의 물체나 차량 도어로 접근하는 물체를 인식하기 어려워 차량 도어를 열 때 차량 도어와 물체와의 충돌이 발생하게 되고 인명피해나 재산피해로 이어지는 사례가 빈번하게 발생한다. 택시의 경우 캐치미러를 장착하여 차량 뒤에서 접근하는 물체를 인식할 수 있지만 고속 주행시 공기의 저항을 증가시키고 차량의 외관을 망치게 되어 일반 차량에까지 이용되지 않는 실정이다.Also, it is difficult to recognize an object near the vehicle door or a vehicle door in the vehicle, so that when the vehicle door is opened, a collision between the vehicle door and the object occurs, leading to personal injury or property damage. In the case of a taxi, it is possible to recognize an object approaching from behind the vehicle by attaching a catch mirror, but it increases the resistance of the air at high speeds and ruins the appearance of the vehicle.
그리고 차량 도어를 비교적 적은 힘으로 부드럽게 개폐할 수 있는 장치의 개발 및 거동이 불편하여 혼자서 차량 도어의 개폐가 어려운 사용자가 타인의 도움이 없이 차량 도어를 스스로 개폐할 수 있도록 자동으로 차량 도어를 개폐할 수 있는 장치의 개발이 이루어지고 있다.In addition, it is difficult to open and close the vehicle door alone due to inconvenience in the development and operation of the device which can smoothly open and close the vehicle door with a relatively small force. The user can open and close the vehicle door automatically so that the vehicle door can be opened / The development of a device that can be used is being developed.
기술이 발전함에 따라 차량 도어는 안정적으로 닫힘 상태를 유지하거나 열림 상태를 유지하는 기본적인 기능을 넘어 주변 환경을 감지함으로써 안전하고 편리하게 차량 도어를 개폐할 수 있는 기능이 요구된다.As the technology develops, the vehicle door needs to be capable of opening and closing the vehicle door safely and conveniently by detecting the surrounding environment beyond the basic function of maintaining the closed state or maintaining the open state stably.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량 도어를 개폐하는 상황에서 차량 도어 회동 영역에 물체가 있는 경우 차량 도어와 물체의 충돌을 방지하기 위하여 센서를 이용해서 차량 도어 주변의 물체를 감지하고 사용자에게 위험을 알림과 동시에 차량 도어의 개폐를 제어함으로써 안전하게 차량 도어의 개폐가 이루어질 수 있도록 스마트 차량 도어 자동 개폐장치와 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량을 제공하려는 것이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for controlling a vehicle door, And to provide a vehicle equipped with a smart vehicle door automatic opening and closing device and a smart vehicle door automatic opening and closing device so that the opening and closing of the vehicle door can be safely performed by controlling the opening and closing of the vehicle door while notifying the user of the danger.
또한 거동이 불편하여 혼자서 차량 도어의 개폐가 어려운 사용자가 차량 도어를 수동으로 개폐하는 수고로움을 덜 수 있도록 차량 도어를 전자동으로 개폐할 수 있는 장치를 구성하되 차량 도어가 개폐될 때 발생하는 상황에 유연하게 대처하고, 또한 차량 도어가 전자동으로 제어되고 있는 경우에도 위급상황 발생시 강제 개폐가 가능한 장치를 구성함으로써 사용자의 편의와 안전을 도모한 스마트 차량 도어 자동 개폐장치와 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량을 제공하려는 것이다.In addition, it is possible to construct a device which can automatically open and close a vehicle door so that a user who has difficulty in opening and closing the vehicle door by himself or herself can not easily open and close the vehicle door manually, Even when the vehicle door is automatically controlled, the automatic door opening / closing device and the smart door opening / closing device of the smart vehicle door are provided for the user convenience and safety by constituting a device capable of forcibly opening and closing when an emergency occurs To provide the vehicle.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 터치를 감지하거나 차량 도어 회동 영역에 있는 물체의 위치 또는 상기 차량 도어와 상기 물체 사이의 거리를 감지할 수 있도록 상기 차량 도어 외부 손잡이에 매립되어 구비되는 센서부(10); 동력을 발생시키는 모터(33), 상기 모터(33)의 회전축과 연동되어 회전하는 웜(35), 상기 웜(35)과 치합되어 회전하는 웜기어(37), 상기 웜기어(37)와 동일한 중심축으로 회전하는 피니언기어(39), 및 상기 피니언기어(39)와 치합되어 직선이동하고 일단이 차체 측에 힌지 결합하는 랙기어(41)를 포함하고, 상기 모터(33)에서 발생한 동력을 기어를 통해 전달함에 따라 상기 차량 도어가 차체에 대하여 상대적으로 회동할 수 있도록 하는 구동부(30); 및 상기 센서부(10)에서 감지된 신호로부터 최대 개방각을 도출하여 상기 차량 도어 개폐를 제어하는 제어부(90);를 포함하고, 상기 구동부(30)는, 랙기어(41)의 변위와 속도를 측정함으로써 상기 차량 도어의 위치와 개폐속도를 감지하는 엔코더(70); 상기 웜기어(37)와 상기 피니언기어(39)를 연동시키거나 분리시키는 클러치(50); 및 상기 웜기어(37)와 상기 피니언기어(39) 사이에 위치하는 토크리미터(60);를 더 포함하며, 상기 클러치(50)는, 상기 웜기어(37)와 결합하여 회전하는 플라이휠; 상기 플라이휠에 대향하는 압력판; 및 상기 플라이휠과 상기 압력판 사이에 위치하고 중심부가 상기 피니언기어(39)의 축과 스플라인 결합되도록 구비된 디스크;를 포함하고, 상기 클러치(50)에 의한 구동방식은, 상기 웜기어(37)에서 상기 피니언기어(39)로 동력이 전달되어 상기 차량 어가 상기 모터(33)의 구동에 의하여 개폐되는 자동개폐모드; 및 상기 웜기어(37)와 상기 피니언기어(39)가 분리됨으로써 상기 차량 도어가 외력에 의하여 개폐되는 수동개폐모드;을 포함하며, 상기 토크리미터(60)는, 상기 피니언기어(39) 측에 고정되는 제1 회전체 및 상기 웜기어(37) 측에 고정되는 제2 회전체를 포함하고, 상기 제1,2 회전체 사이의 마찰 또는 슬립을 이용하여 상기 피니언기어(39)와 상기 웜기어(37) 사이의 동력전달을 단속하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sensor for detecting a touch, a sensor disposed in an outer handle of the vehicle door so as to sense a position of an object in a vehicle door rotation area or a distance between the vehicle door and the object, (10); A
여기서, 상기 센서부(10)는, 상기 외부 손잡이 매립홀 가장자리에서 매립 부분의 틈을 막아주는 수밀고무(11); 터치나 상기 물체를 감지할 수 있도록 상기 외부 손잡이에 매립되어 상기 매립홀을 통해 노출되는 초음파센서(13); 상기 초음파센서(13)를 수용하는 센서하우징(15); 및 상기 센서하우징(15) 배면에 구비되는 회로모듈(17);을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 폐장치를 제공한다.Here, the
그리고, 상기 차량 도어 트림 내부에 설치되고, 상기 차체 측에 설치된 스트라이커(88)를 걸거나 풀게 됨으로써 상기 차량 도어를 잠그거나 잠금을 해제할 수 있는 래치부(80)를 더 포함하고, 상기 래치부(80)는, 상기 차량 도어가 닫힐 때 상기 스트라이커(88)가 설치된 위치와 대응하여 상기 차량 도어 측에 설치되어 상기 스트라이커(88)가 진입할 수 있도록 구비된 진입홀(81); 상기 진입홀(81)로 상기 스트라이커(88)가 진입하게 되면 상기 스트라이커(88)를 걸거나 풀 수 있도록 회동 가능한 포크레버(83); 상기 포크레버(83)를 회동시킬 수 있도록 동력을 발생시키는 래치액츄에이터(85); 및 차량 도어의 닫힘 상태를 감지할 수 있는 래치센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치를 제공한다.And a latch portion (80) provided inside the vehicle door trim and capable of locking or unlocking the vehicle door by being engaged or disengaged with a striker (88) provided on the vehicle body side, wherein the latch portion (80) includes an entrance hole (81) provided on the vehicle door side in correspondence with a position where the striker (88) is installed when the vehicle door is closed, and the striker (88) A
또한, 상기 센서부(10)를 미리 설정된 시간(t1) 보다 짧게 터치할 경우 상기 포크레버(83)가 회동함으로써 잠금이 해제되고, 상기 센서부(10)를 미리 설정된 시간(t1) 이상 터치하고 있는 경우 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경되는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치를 제공한다.When the
그리고, 상기 제어부(90)에서 송출한 전기적 신호 받아 시각 또는 청각적 신호를 발생하는 경보부(100)를 더 포함하고, 상기 경보부(100)는, 상기 차량 도어가 잠기거나 잠금이 해제될 때 알림음 및 점멸신호를 발생시키거나; 상기 차량 도어의 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경될 때 알림음 또는 점멸신호를 발생시키거나; 상기 차량 도어가 자동개폐모드로 자동 닫힘 동작 중 상기 차량 도어와 차체 사이에 끼임이 감지되면 알람음 및 점등신호를 발생시키거나; 상기 차량 도어의 개폐 작동 중에 충돌이 감지되면 상기 차량 도어와 상기 물체 사이의 거리가 가까워짐에 따라 낮은 레벨에서부터 시작하여 점차 증가하는 알람음 및 점등신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치를 제공한다.The
한편, 스마트 차량 도어 자동 개폐장치 사용한 차량으로서, 스마트 차량 도어 자동 개폐장치; 및 차량의 전후방 범퍼에 길이방향을 따라 복수개로 매립된 범퍼센서;를 포함하고, 상기 제어부(90)는, 상기 범퍼센서에서 감지한 물체의 변위와 속도 및 상기 차량 도어의 개방 속도로부터 최대 개방각을 도출하여 상기 차량 도어 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량을 제공한다.On the other hand, as a vehicle using the smart vehicle door automatic opening / closing device, a smart vehicle door automatic opening and closing device; And a bumper sensor embedded in the front and rear bumper of the vehicle along a longitudinal direction thereof, wherein the control unit (90) is configured to detect a maximum opening angle of the vehicle from a displacement and a speed of an object sensed by the bumper sensor, And controlling the opening and closing of the vehicle door.
그리고, 스마트 차량 도어 자동 개폐장치;및 차량의 통합제어부와 신호를 송수신 할 수 있는 차량 리모트 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 제어부(90)는, 상기 리모트 컨트롤러에서 송출하는 개폐 신호를 감지하고 상기 구동부(30)를 제어함으로써 상기 차량 도어 개폐를 작동하며, 상기 리모트 컨트롤러에서 송출하는 잠금 또는 해제 신호를 감지하고 상기 래치부(80)를 제어함으로써 상기 차량 도어의 잠금 또는 해제를 작동하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량을 제공한다.The remote controller further includes a smart vehicle door automatic control device and a vehicle remote controller capable of transmitting and receiving signals to and from the integrated control part of the vehicle. The
더욱이, 스마트 차량 도어 자동 개폐장치;및 상기 차량 도어 내측에 설치된 내부 손잡이를 더 포함하고, 상기 내부 손잡이를 한번 당겼다 놓게 되면 상기 포크레버(83)가 회동함으로써 잠금이 해제되고, 잠금이 해제된 상태에서 상기 내부 손잡이를 한번 더 당겼다 놓게 되면 상기 스트라이커(88)가 상기 진입홀(81)에서 완전히 이탈됨으로써 상기 차량 도어가 열리게 되며, 상기 내부 손잡이를 미리 설정된 시간(t2) 이상 당기고 있으면 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경되는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량을 제공한다.Further, it is preferable to further include a smart vehicle door automatic opening / closing device and an internal handle provided inside the vehicle door, and when the internal handle is pulled once, the
본 발명의 스마트 차량 도어 자동 개폐장치에 의하면, 차량 도어가 개폐되는 상황에서 차량 도어 주변의 물체를 감지함으로써 차량 도어와 물체가 충돌하지 않게 차량 도어를 개폐하는 것이 가능하다.According to the smart vehicle door automatic opening and closing apparatus of the present invention, it is possible to open and close the vehicle door so that the vehicle door and the object do not collide with each other by detecting an object in the vicinity of the vehicle door in a state where the vehicle door is opened or closed.
또한 모터에서 발생하는 동력을 이용하여 자동으로 차량 도어를 개폐하는 것이 가능하다.It is also possible to open and close the vehicle door automatically using the power generated by the motor.
그리고 차량 도어가 개폐될 때 위험 상황을 감지하여 사용자에게 알리고 차량 도어의 개폐를 제어함으로써 안전하고 편리하게 차량 도어를 개폐하는 것이 가능하다.It is also possible to open and close the vehicle door safely and conveniently by informing the user of the dangerous situation when the vehicle door is opened and closed and by controlling the opening and closing of the vehicle door.
더욱이 차량 도어의 개폐가 전자동으로 제어되고 있는 경우에 위급한 상황이 발생하더라도 강제로 차량 도어의 개폐가 가능하도록 장치를 구성함으로써 인명피해를 막는 것이 가능하다.Furthermore, in the case where the opening and closing of the vehicle door is fully controlled, even if an emergency occurs, it is possible to prevent damage to the person by constructing the device so that the vehicle door can be forcibly opened and closed.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
도 1은 차량 도어와 본 발명의 구성을 나타낸 도면,
도 2a는 센서부의 조립 후 외관을 나타낸 도면,
도 2b는 센서부의 구조를 나타낸 도면,
도 3a는 피니언기어측의 구동부 구조를 나타낸 도면,
도 3b는 웜기어측의구동부 구조를 나타낸 도면 나타낸 도면,
도 4는 피니언기어와 웜기어 사이에 클러치와 토크리미터가 배치된 모습을 나타낸 도면,
도 5은 클러치의 구조와 클러치에 의하여 피니언기어와 웜기어가 연동된 상태를 나타낸 도면,
도 6는 토크리미터의 슬립으로 피니언기어와 웜기어 사이에서 회전이 차단된 상태를 나타낸 도면,
도 7a은 차량 도어 잠금 상태 이전의 래치부를 나타낸 도면,
도 7b은 차량 도어 잠금 상태의 래치부를 나타낸 도면,
도 8은 차량 도어의 위치와 개폐속도를 감지하는 엔코더를 나타낸 도면, 그리고
도 9는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량을 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing the configuration of a vehicle door and the present invention,
FIG. 2A is a view showing an appearance after assembly of the sensor unit,
FIG. 2B is a view showing the structure of the sensor unit,
3A shows a structure of a driving part on the pinion gear side,
FIG. 3B is a view showing the structure of the driving unit on the worm gear side,
4 is a view showing a clutch and a torque limiter disposed between the pinion gear and the worm gear,
5 is a view showing a structure of a clutch and a state in which a pinion gear and a worm gear are interlocked by a clutch,
6 is a view showing a state in which rotation between the pinion gear and the worm gear is blocked by the slip of the torque limiter,
7A is a view showing a latch portion before a vehicle door locking state,
7B is a view showing a latch portion in a vehicle door locked state,
8 is a view showing an encoder for detecting the position and opening / closing speed of the vehicle door, and
9 is a view showing a vehicle equipped with a smart vehicle door automatic opening / closing device.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.
도1 내지 도 9을 참고하여 본 발명에 대하여 설명함에 있어서, 도면은 본 발명에 대한 개념을 설명하기 위해 나타낸 것으로서 도면에 나타난 구성, 크기, 형태 등이 실제와 다소 상이할 수 있다.In the following description of the present invention with reference to FIGS. 1 to 9, the drawings are used for illustrating the concept of the present invention, and the configurations, sizes, shapes, and the like shown in the drawings may be slightly different from actual ones.
도 1을 참조하면 본 발명은 차량 도어에 근접하는 사용자의 터치를 감지하거나 차량 도어 주변의 물체를 감지할 수 있는 센서부(10), 차체에 대하여 차량 도어를 상대적으로 회동시킬 수 있도록 동력을 발생시키고 전달하는 구동부(30),센서부(10) 또는 차량의 통합제어부 등 차량장치로부터 수신된 신호를 연산하여 차량 도어 개폐에 관한 전반적인 제어신호를 송출함으로써 차량 도어의 개폐 및 열림과 잠금 등을 제어하는 제어부(90)를 포함한다. 또한 차량 도어의 잠금과 잠금의 해제를 작동하는 래치부(80) 및 사용자에게 차량 도어 개폐 상태 및 위험을 알리는 경보부(100)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the present invention includes a
도 2를 참조하여 센서부(10)에 대하여 설명한다. 센서부(10)는 차량 도어의 잠금장치를 해제하거나 차량 도어를 개폐하기 위한 사용자의 터치를 감지할 뿐만 아니라, 차량 도어가 열릴 때 차량 도어와 그 주변에 있는 물체가 충돌하는 것을 피하기 위하여 차량 도어 주변의 물체를 감지한다. 따라서, 도 2a와 같이 센서부(10)는 차량 도어를 열기 위해 차량 손잡이 부근으로 접근하는 사용자의 터치를 감지하거나 차량 도어를 열 때 차량 도어 회동 영역에 있는 물체를 감지할 수 있도록 차량 도어 외부 손잡이에 위치하며, 차량의 외관을 해치지 않도록 차량 도어 외부 손잡이에 매립하여 설치하는 것이 바람직하다.The
도 2b를 참조하여 센서부(10)의 외관 및 구조를 살펴본다. 차량 도어 손잡이에는 센서가 삽입될 수 있는 매립홀을 구성하고 상기 매립홀 가장자리에서 물이나 오염물질의 침투를 막기 위하여 매립 부분의 틈을 막아주는 수밀고무(11)를 구비하며, 사용자의 터치나 차량 도어 주변의 물체를 감지할 수 있는 센서는 상기 매립홀을 통해 차량 도어 외부 손잡이 면에 노출될 수 있도록 삽입하여 설치한다. 센서는 차량 도어 외부 손잡이 내부에서 센서를 수용하는 센서하우징(15)에 덮여 단단하게 고정되고, 센서하우징(15) 배면에 회로모듈(17)이 구비되어 센서를 작동시키고 신호를 송수신하게 된다.The appearance and structure of the
센서부(10)는 사용자 터치의 감지와 주변 물체의 감지로 구분되어 작동되는데,센서는 일반적으로 차량의 전후방 충돌감지에 주로 사용되는 초음파센서, 레이저센서 및 최근 고급차량에 사용되는 레이더센서를 이용할 수 있다.The
초음파센서나 레이저센서 및 레이더센서의 공통점은 물체에 반사되는 신호를 분석해 물체를 인식하고 물체와의 거리를 측정한다는 점이고, 차이점은 물체에 발사하는 물질이 다르다는 점이다. 초음파센서는 인간이 들을 수 있는 가청범위 외의 음파를 발생시키고, 레이저센서는 눈에 보이지 않는 자외선 또는 적외선을 발생시키며, 레이더센서는 일반적으로 77GHz의 전자기파를 발생시킨다.Ultrasonic sensors, laser sensors, and radar sensors have a common feature in that they detect the object by analyzing the signals reflected from the object and measure the distance to the object. The difference is that the material emitting to the object is different. Ultrasonic sensors generate sound waves outside the human audible range, and laser sensors generate invisible ultraviolet or infrared rays, and radar sensors generally generate electromagnetic waves at 77 GHz.
초음파센서는 구조가 간단하고 저렴한 비용으로 구성이 가능하다는 장점이 있으나 측정속도가 느리고 측정거리가 짧다는 단점이 있고, 레이저센서는 비교적 저렴하다는 장점이 있으나 날씨에 영향을 받는 단점이 있으며, 레이더센서는 주변환경에 영향을 받지 않고 장거리까지 탐지된다는 장점이 있으나 가격이 비싸다는 단점이 있다.Although the ultrasonic sensor has a merit that it is simple in structure and can be configured at a low cost, it has a disadvantage of a slow measurement speed and a short measurement distance, and a laser sensor is advantageous in that it is relatively inexpensive. However, Has the advantage of being detected to a long distance without being affected by the surrounding environment, but it is disadvantageous in that it is expensive.
초음파센서(13)는 크게 초음파를 발생하는 송신기와 초음파를 수신하는 수신기 및 이들을 제어하는 제어기로 구성된다. 초음파센서(13)를 포함한 센서부(10)의 작동은 일반적으로 송신기에서 일정한 간격의 40kHz의 초음파를 발생시켜 수신기에서 수신될 때까지의 시간을 재어 물체의 존재 여부와 거리를 감지하는 방식으로 이루어진다.The
일 실시예로 초음파센서(13)로 구비된 센서부(10)를 설명하면, 센서부(10)에서 초음파를 송수신함으로써 손잡이에 있는 센서부(10) 터치의 감지 또는 센서부(10) 주변 물체의 감지를 하게 된다.The
센서부(10)터치의 감지는 초음파가 초음파센서(13) 표면을 따라 이동하는 특성을 이용하여 이루어지는데, 음파 변환기와 음파 반향기를 이용해 초음파센서(13)표면에 초음파를 흘려주게 되고 초음파센서(13) 표면을 터치했을 때 손가락에 막혀 수신되지 않는 초음파를 감지함으로써 터치 여부를 판별할 수 있다. 센서부(10)에서 사용자의 터치를 감지하게 되면 터치하는 시간에 따라 여러 가지 기능이 나타나도록 할 수 있는데, 가령 센서부(10)를 미리 설정된 시간(t1) 보다 짧게 터치할 경우 아래에서 설명할 래치부(80)의 포크레버(83)가 회동함으로써 잠금이 해제되거나, 센서부(10)를 미리 설정된 시간(t1) 이상 터치하고 있는 경우 아래에서 설명할 클러치(50)에 의하여 구동방식을 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경되게 할 수 있다.The detection of the touch of the
한편 차량 도어 주변의 물체의 감지는 우선초음파센서(13)가 송신기로 초음파를 발생하고 물체에 부딪혀 돌아오는 초음파를 수신하여 그 시간 차이를 계산하여 거리를 측정함으로써 이루어진다. 센서부(10)에서 차량 도어 주변의 물체를 감지하게 되면 사용자에게 충돌을 경고하거나 최대 개방각을 조절함으로써 차량 도어와 물체의 충돌을 피하게 할 수 있다.Meanwhile, the detection of an object around the vehicle door is performed by the
차량 도어가 개폐되고 있는 상황이나 차량 도어 주변의 물체가 이동하고 있는 상황에서 차량 도어와 주변의 물체의 상대적인 위치는 지속적으로 변하게 된다. 따라서짧은 주기로 초음파를 송수신하게 되면 차량 도어 주변의 물체를 빠르게 감지할 수 있게 되고 차량 도어를 개폐할 때 물체와의 충돌과 관련하여 신속한 대응이 가능하다. 가령 약 30ms 주기로 초음파를 발생시켜 물체에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하면 약 30ms의 주기로 차량 도어 외부의 물체를 감지할 수 있다.The relative position of the vehicle door and the surrounding object continuously changes in a state where the vehicle door is opened or closed or an object in the vicinity of the vehicle door is moving. Therefore, when ultrasonic waves are transmitted and received in a short period, it is possible to quickly detect objects around the vehicle door, and it is possible to quickly respond to the collision with an object when the vehicle door is opened or closed. For example, when ultrasonic waves are generated in a period of about 30 ms, and ultrasound waves reflected from the object are received, the object outside the vehicle door can be detected at intervals of about 30 ms.
또한 차량 도어를 개폐하는 과정에서 차량 도어 주변의 물체와 차량도어의 상대적 위치가 변화하여 차량 도어 주변의 물체가 센서부(10)에서 반향파를 수신하기 곤란한 영역에 놓이거나 잡음 등에 의하여 센서부(10)에서 신호를 감지하기 어려운 상황에 놓이는 경우가 있다. 이때에는 센서부(10)의 감지 영역 이내로 진입할 당시 물체의 절대 위치를 기준으로 차량 도어의 움직임에 따른 물체의 상대 위치를 연산하여 물체의 위치를 예측할 수 있다.Further, in the process of opening and closing the vehicle door, the relative position of the object around the vehicle door and the vehicle door changes, so that an object in the vicinity of the vehicle door is placed in a region where it is difficult to receive the echo wave from the
그리고, 차량 도어의 개폐와 관련한 센서부(10)의 작동은 차량이 주행중인 상황에서는 이루어지지 않는 것이 바람직하므로, 효율성을 고려하여, 차량이 주행중인 상황에서는 센서부(10)가 차량의 사각지대에 있는 물체를 감지 역할을 할 수 있도록 작동하여 주행 중에 주변 물체와 충돌을 피할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the
이하 도 3를 참조하여 구동부(30)에 대하여 설명한다. 차량 도어는 차체에 힌지 결합되어 일정한 경로를 따라 차체에 대하여 상대적으로 회동하며 개폐되는데, 차량 도어는 내부에 설치된 구동부(30)에서 발생시킨 동력을 전달받아 자동으로 개폐될 수 있다.Hereinafter, the driving
모터(33)는 제어부(90)에서 송출한 신호를 수신하여 회전축이 회전함으로써 동력을 발생시키게 되는데, 모터(33)에서 발생시킨 동력을 기어를 통하여 차량 도어에 전달함으로써 차량 도어를 개폐한다. 구동부(30)는 차량 도어트림 내부에 설치하게 되므로 차량 도어트림 내부 공간에 설치되는 구동부(30)의 크기는 제한된다. 따라서 컴팩트한 모터(33)로 차량 도어를 움직일 수 있는 큰 감속비를 얻을 수 있도록 기어를 통하여 모터에서 발생한 동력을 차량 도어에 전달하는 것이 바람직하다.The
모터(33)의 회전축과 연동되는 웜(35)과 원주면을 따라 톱니가 형성된 웜기어(37)가 상호간에 직각이되 교차하지 않는 축으로 웜기어(37)의 톱니와 웜(35)의 나사산이 치합될 수 있도록 배치한다. 그러면 웜(35)과 연동되어 웜기어(37)가 회전함으로써 컴팩트한 모터(33)에서 발생하는 동력이 큰 감속비의 회전으로 웜기어(37)에 전달될 수 있다. 따라서 웜(35)과 웜기어(37)를 이용하여 모터(33)의 동력을 큰 감속비의 회전으로 전환시키는 것이 바람직하다. 하지만 모터(33)에서 발생하는 동력을 큰 감속비의 회전으로 전환시키기 위하여 웜(35)과 웜기어(37) 외에도 베벨기어, 헬리컬기어 또는 스퍼기어 등 다양한 기어가 이용될 수 있다.A
피니언기어(39)는 웜기어(37)와 동일 회전축 상에서 회전하는데 아래에서 설명할 클러치에 의하여 웜기어(37)와 연동되어 함께 회전하거나 웜기어(37)와 분리되어 독립적으로 회전할 수 있다.The
피니언기어(39)의 회전은 랙기어(41)의 직선이동으로 전환되는데, 랙기어(41)는 길이방향을 따라 일면에 형성된 다수의 톱니가 피니언기어(39)의 원주면에 형성된톱니와 치합됨으로써 피니언기어(39)의 회전에 연동되어 직선이동 하게 된다. 랙기어(41)의 선단은 차체측에 부착되는 경첩부재와 힌지 결합하여 랙기어(41)의 직선이동에 따라 힌지 결합부위를 축으로 차량 도어는 차체에 대하여 상대적으로 회동할 수 있다.The rotation of the
도 4와 같이 본 발명은 피니언기어(39)와 웜기어(37) 사이에 위치한 클러치(50)를 더 포함할 수 있다. 클러치(50)는 제어부(90)에서 송출한 신호를 수신하여 피니언기어(39)와 웜기어(37)를 연동시키거나 분리시킴으로써 차량 도어를 자동개폐모드 또는 수동개폐모드로 작동할 수 있게 한다.4, the present invention may further include a clutch 50 disposed between the
구체적으로 살펴보면 클러치(50)에 의하여 피니언기어(39)와 웜기어(37)가 연동될 때, 모터(33)에 전달되는 전기적 신호에 따라 모터(33)가 동력을 발생시키고 모터(33)가 발생시킨 동력은 회전축과 연동되는 웜(35)을 통하여 웜(35)과 치합되는 웜기어(37)에 전달된다. 웜기어(37)에 전달된 동력은 웜기어(37)와 연동되는 피니언기어(39)를 통하여 피니언기어(39)와 치합되는 랙기어(41)에 전달됨으로써 랙기어(41)의 직선이동으로 나타난다. 이러한 과정을 통하여 모터(33)에 전달되는 전기적 신호에 의하여 모터(33)에서 발생한 동력은 기어를 통하여 차량 도어에 전달되어 차량 도어의 개폐가 자동으로 이루어질 수 있다.Specifically, when the
반면에 클러치에 의하여 피니언기어(39)와 웜기어(37)가 분리되는 경우, 모터(33)에서 발생된 동력이 피니언기어(39)에 전달되지 못하고 차단되기 때문에 모터(33)의 회전과 무관하게 랙기어(41)가 독립적으로 직선이동 할 수 있으므로 외력에 의해 차량 도어의 개폐가 수동으로 작동될 수 있다.On the other hand, when the
도 5와 같이 클러치(50)는 웜기어(37)와 결합하여 회전하는 플라이휠, 플라이휠에 대향하는 압력판 및 플라이휠과 압력판 사이에 위치하는 디스크를 포함하고 디스크는 중심부가 피니언기어(39)의 축과 스플라인 결합되도록 구비된다.5, the clutch 50 includes a flywheel that rotates in combination with the
플라이휠과 압력판이 외력에 의하여 가까워지게 되면 디스크는 플라이휠과 압력판 사이에서 압착되어 마찰력에 의하여 플라이휠, 압력판 및 디스크는 일체가 되어 움직인다. 이때 웜기어(37)와 피니언기어(39)가 연동되어 모터(33)의 동력이 웜기어(37)와 피니언기어(39)를 통하여 차량 도어로 전달됨으로써 차량 도어는 자동개폐모드로 작동된다.When the flywheel and the pressure plate become close to each other by the external force, the disk is squeezed between the flywheel and the pressure plate, and the flywheel, the pressure plate and the disk integrally move due to frictional force. At this time, the
플라이휠과 압력판이 멀어지게 되면 디스크는 플라이휠 및 압력판과 이격되기 때문에 웜기어(37)와 피니언기어(39)는 독립적으로 움직인다. 이때 모터(33)의 동력이 웜기어(37)와 피니언기어(39) 사이에서 차단되므로 차량 도어는 수동개폐모드로 작동된다.When the flywheel and the pressure plate are separated from each other, the disc is separated from the flywheel and the pressure plate, so that the
플라이휠과 압력판 사이에 작용하는 외력은 다이어프램 스프링을 이용하거나 혹은 전자석을 이용하여 발생시킬 수 있다. 다이어프램 스프링을 이용하는 경우, 다이어프램 스프링의 외주면이 압력판을 눌러 디스크가 플라이휠과 압력판 사이에서 압착되어 웜기어(37)에서 피니언기어(39)로 동력이 전달된다. 이 상태에서 다이어프램 스프링의 내주면을 웜기어(37) 방향으로 밀게 되면 다이어프램 스프링을 지지하고 있는 피벗링 사이에 지지된 다이어프램 스프링이 지렛대 작용에 의해 먼저 압력판이 디스크로부터 분리되고 디스크가 플라이휠 및 압력판과 이격되어 웜기어(37)와 피니언기어(39) 사이의 동력이 차단된다.The external force acting between the flywheel and the pressure plate can be generated by using a diaphragm spring or by using an electromagnet. When the diaphragm spring is used, the outer peripheral surface of the diaphragm spring presses the pressure plate, the disk is pressed between the flywheel and the pressure plate, and power is transmitted from the
전자석을 이용하는 경우, 플라이휠과 압력판을 전자석으로 구성하고 플라이휠과 압력판에 전기 신호를 보내어 플라이휠과 압력판이 자력에 의하여 서로 가까워 지거나 멀어지게 함으로써 디스크가 플라이휠과 압력판 사이에서 압착되거나 디스크가 플라이휠 및 압력판과 이격되는 방식으로 웜기어(37)의 동력을 피니언기어(39)로 전달하거나 차단할 수 있다.When the electromagnet is used, the flywheel and the pressure plate are made of electromagnets, and electric signals are sent to the flywheel and the pressure plate so that the flywheel and the pressure plate are brought close to each other or away from each other by the magnetic force, so that the disc is squeezed between the flywheel and the pressure plate, So that the power of the
한편 수동개폐모드에 의하여 차량 도어가 외력에 의하여 개폐되는 경우, 상황에 맞게 클러치를 구동하여 정교하고 부드럽게 차량 도어의 개폐를 작동시킬 수 있다.가령 차량 도어가 수동개폐모드로 작동하여 외력에 의하여 열리게 될 때, 차량 도어의 최대개방각에서 외력이 지속적으로 작용하게 되면 차량 도어와 차체 사이의 결합부위가 파손될 수 있다. 차량 도어의 최대 개방 범위에서 클러치의 구동으로 피니언기어(39)와 웜기어(37)를 연동시켜 차량 도어가 열리는 방향의 역방향으로 모터(33)를 구동시켜 차량 도어 열림 속도를 감속시키거나 차량 도어의 최대 개방각에서 더 이상 차량 도어가 열리지 않도록 하게 되면 차량 도어와 차체 사이의 결합부위에 가해지는 힘을 줄일 수 있어 차량 도어와 차체 사이 결합부위의 파손을 막을 수 있다.On the other hand, when the vehicle door is opened and closed by an external force by the manual opening / closing mode, the clutch can be driven in a sophisticated and smooth manner to operate the vehicle door in accordance with the situation. When the external force is continuously applied at the maximum opening angle of the vehicle door, the joint portion between the vehicle door and the vehicle body may be broken. The
그리고 차량 도어가 최대 개방 위치에 도달하거나 차량 도어가 멈춘 후 소정의 시간이 경과하면 클러치의 작동으로 피니언기어(39)와 웜기어(37)를 연동시켜 차량 도어를 고정시킴으로써 승하차시 차량 도어가 움직이는 것을 방지할 수 있다.When a predetermined time has elapsed after the vehicle door reaches the maximum opening position or the vehicle door is stopped, the vehicle door is moved when the vehicle is getting on and off by fixing the vehicle door by interlocking the
또한 차량이 경사진 장소에 주정차 되어있는 경우, 차량 도어의 자중에 의하여 차량 도어 개폐의 어려움이 발생하게 되는데, 클러치의 작동으로 피니언기어(39)와 웜기어(37)를 연동시켜 차량 도어의 이동속도를 제어함으로써 차량 도어 개폐를 용이하게 할 수 있다.In addition, when the vehicle is parked at a sloping place, it is difficult to open and close the vehicle door due to the self weight of the vehicle door. By operating the clutch, the
위에서 본 바와 같이 차량 도어가 모터(33)에 의하여 자동개폐모드로 작동될 때 클러치에 의하여 웜기어(37)와 피니언기어(39)는 연동되므로 차량 도어의 개폐는모터(33)에 의하여 제어된다. 그런데, 긴급상황에서 차량 도어를 강제로 개폐해야 하는 상황이 발생하는 경우에도 모터(33)가 구동되지 않아 차량 도어가 부동상태에 놓일 수 있다. 이러한 경우 외력에 의하여 차량 도어를 강제로 개폐할 수 없게 되면 인명피해로 이어질 수 있기 때문에 차량 도어가 자동개폐모드로 구동될 때에도 외력에 의하여 강제적으로 차량 도어를 개폐할 수 있는 장치를 구비하는 것이 바람직하다.As described above, when the vehicle door is operated in the automatic opening and closing mode by the
따라서 도 3과 같이 피니언기어(39)와 웜기어(37) 사이에 토크리미터(60)를 설치하면 차량 도어가 자동개폐모드로 구동되는 상황에서도 소정의 크기 이상의 외력을 차량 도어에 가할 때 차량 도어를 움직일 수 있게 할 수 있다.3, when the
도 6을 참조하면 토크리미터(60)는 접촉면에서 소정의 마찰력을 유지할 수 있도록 접촉하며 동축으로 회전하는 제1 회전체 및 제2 회전체를 포함한다. 클러치에 의하여 피니언기어(39)와 웜기어(37)가 연동되어 회전하는 경우, 제1 회전체는 피니언기어(39) 측에 고정되고 제2 회전체는 웜기어(37) 측에 고정되어 토크리미터(60)가 피니언기어(39)와 웜기어(37) 사이에서 함께 회전하게 된다. 피니언기어(39)와 웜기어(37)에 작용하는 회전력 또는 회전방향이 상이하여 피니언기어(39)와 웜기어(37) 사이에서 오버토크가 발생되면 제1,2 회전체 사이에서 슬립이 발생하여 피니언기어(39)와 웜기어(37) 사이의 동력전달이 차단된다. 피니언기어(39)와 웜기어(37) 사이의 동력전달이 차단되면 차량 도어가 수동개폐모드로 작동하는 상황뿐만 아니라 자동개폐모드로 작동하는 상황에서도 외력에 의하여 차량 도어를 개폐할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
도 7을 참조하면 본 발명은 차량 도어 트림내부에 설치되고 차량 도어를 자동으로 잠그거나 해제할 수 있는 래치부(80)를 더 포함한다. 래치부(80)는 차체 측과 맞닿는 차량도어 부분에서 차체 측에 설치된 스트라이커(88)가 진입할 수 있도록 구비된 진입홀(81), 회동하며 스트라이크를 걸거나 풀 수 있는 포크레버(83),구동부(30)의 모터(33)와 독립적으로 포크레버(83)를 회동시킬 수 있는 동력을 발생시키는 래치액츄에이터(85) 및차량 도어의 닫힘 상태를 감지할 수 있는 래치센서를 포함한다.Referring to FIG. 7, the present invention further includes a
차량 도어가 잠금 상태에 있는 경우, 차체 측에 설치된 스트라이커(88)는 차체 측과 맞닿는 차량 도어 부분에 구비된 진입홀(81)에 삽입되어 있고, 진입홀(81)에 삽입된 스트라이커(88)를 포크레버(83)가 걸어 차체와 차량 도어를 고정시키게 되므로 차량 도어는 열리지 않게 된다. 사용자가 차량 도어 내외부 손잡이 또는 차량 리모컨 등을 이용하여 차량 도어의 잠금 상태를 해제시킬 때 래치액츄에이터(85)에서 발생된 동력에 의하여 스트라이커(88)를 걸고 있는 포크레버(83)가 회동하면서 걸림을 풀게 되고 차량 도어의 잠금 상태는 해제된다.When the vehicle door is in the locked state, the
한편 수동개폐모드로 차량 도어를 닫을 때, 차량 도어의 자중 및 차체 측 결합부위의 마찰력에 대향하는 충분한 힘을 가하지 못하여 차량 도어가 차체 측에 완전히 닫히지 않는 경우가 발생한다. 뿐만 아니라 자동개폐모드로 차량 도어를 닫을 때에도 차량 도어를 차체 측으로 완전히 닫기 위해서는 구동부(30)에서 차량 도어를 단순히 회동시키기 위해 필요한 동력보다 더 큰 동력을 발생시켜야 하기 때문에 모터(33)에 무리가 갈 수 있다.On the other hand, when the vehicle door is closed in the manual opening / closing mode, sufficient force opposing the self weight of the vehicle door and the frictional force of the coupling portion on the vehicle body side can not be applied, and the vehicle door may not be completely closed on the vehicle body side. Further, in order to completely close the vehicle door to the vehicle body side even when the vehicle door is closed in the automatic opening and closing mode, a larger power than the power required for simply turning the vehicle door at the driving
차량 도어가 닫히면서 차체 측에 설치된 스트라이커(88)가 진입홀(81)로 진입하게 되면 래치센서가 스트라이커(88)의 진입을 감지하고, 래치액츄에이터(85)는 동력을 발생시킨다. 래치액츄에이터(85)에서 발생된 동력에 의하여 포크레버(83)가 스트라이커(88)를 걸면서 회동함으로써 차량 도어를 차체 측으로 당기게 되고 차량 도어를 완전히 닫을 수 있다.When the vehicle door is closed and the
도 8을 참조하면 본 발명은 차량 개폐 방향이나 속도를 감지할 수 있는 엔코더(70)를 더 포함한다. 차량 도어가 자동개폐모드로 작동되는 경우에는 차량 도어의 회동과 구동부(30)의 모터(33)가 연동되므로 모터(33)의 회전 방향이나 속도를 연산하여 차량 도어의 개폐 여부나 속도를 감지할 수 있다. 하지만 차량 도어가 자동개폐모드로 작동되더라도 토크리미터(60)에 의하여 동력이 차단되는 경우 또는 차량 도어가 수동개폐모드로 작동되는 경우에는 차량 도어의 개폐 여부나 속도를 감지할 수 있는 별도의 장치가 요구된다.Referring to FIG. 8, the present invention further includes an
엔코더(70)는 랙기어(41)의 직선이동과 연동되어 회전하는 엔코더기어를 포함하는데 차량 도어의 개폐 여부나 속도에 따라 랙기어(41)의 직선이동 방향이나 속도가 변하게 되고 이에 따라 엔코더기어의 회전방향이나 속도 또한 변하게 된다. 그러므로 엔코더기어의 회전방향이나 속도를 측정하게 되면 차량 도어의 개폐 여부나 속도를 감지할 수 있다. The
본 발명은 제어부(90)에서 송출한 전기적 신호 받아 시각 또는 청각적 신호를 발생하는 경보부(100)를 더 포함한다. 경보부(100)는 차량 도어 개폐와 관련하여 발생하는 전반적인 상황을 사용자에게 알리거나 경고하는 기능을 한다.The present invention further includes an alarm unit (100) for generating a visual or auditory signal in response to an electrical signal transmitted from the control unit (90). The
가령, 차량 도어가 잠기거나 잠금이 해제될 때 알림음 및 점멸신호를 발생시켜 사용자에게 잠금 상태 여부를 알리거나, 차량 도어의 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경될 때 알림음 또는 점멸신호를 발생시켜 사용자에게 구동방식의 변경을 알릴 수 있다. 또한 차량 도어가 자동개폐모드로 자동 닫힘 동작 중 상기 차량 도어와 차체 사이에 끼임이 감지되면 알람음 및 점등신호를 발생시키거나 상기 차량 도어의 개폐 작동 중에 충돌이 감지되면 상기 차량 도어와 상기 물체 사이의 거리가 가까워짐에 따라 낮은 레벨에서부터 시작하여 점차 증가하는 알람음 및 점등신호를 발생시켜 사용자에게 위험 상황을 경고할 수 있다.For example, when the vehicle door is locked or unlocked, a buzzer or a flashing signal is generated to notify the user whether the vehicle is locked or a buzzer or flashing when the driving mode of the vehicle door is changed between the automatic opening / Signal to inform the user of the change of the driving method. When the vehicle door is in the automatic opening and closing mode, an alarm sound and a lighting signal are generated when the vehicle door is detected to be sandwiched between the vehicle door and the vehicle body during the automatic closing operation, or when a collision is detected during the opening and closing operation of the vehicle door, The user can warn the user of a dangerous situation by generating an alarm sound and a lighting signal gradually increasing from a low level.
도 9를 참조하여 이하 본 발명에 따른 스마트 차량 도어 자동 개폐 장치가 구비된 차량에 대하여 설명한다. 최근 생산되는 차량은 전후방 주행과 관련하여 차량 주변의 물체와의 충돌을 피할 수 있도록 차량 주변의 물체를 감지할 수 있는 범퍼센서를 전후방 범퍼에 길이방향을 따라 매립한다. 물체의 감지에 사용되는 범퍼센서는 위에서 설명한 바와 같이 초음파센서, 레이저센서 및 레이더센서가 이용될 수 있다.Referring to FIG. 9, a vehicle equipped with a smart vehicle door automatic opening / closing device according to the present invention will be described below. BACKGROUND ART Recently, a bumper sensor capable of sensing an object around a vehicle is embedded in front and rear bumper along the longitudinal direction so as to avoid collision with an object in the vicinity of the vehicle in relation to front and rear running. As described above, the ultrasonic sensor, the laser sensor, and the radar sensor may be used as the bumper sensor used for sensing an object.
센서는 지향각과 감지 거리가 한정되게 때문에 차량 도어 외부 손잡이에 매립된 센서만으로 차량 도어 주변으로 접근하는 동적인 물체를 감지하여 차량 도어 개폐 시 물체와의 충돌 여부를 판단하는 것은 한계가 있다. 따라서 차량 도어 개폐 시 전후방 범퍼에 매립된 범퍼센서를 연동함으로써 주변 물체와의 충돌을 피할 수 있다.Since the sensor has a limited directional angle and sensing distance, it is difficult to determine whether the vehicle is collided with an object when the door is opened or closed by detecting a dynamic object approaching the periphery of the vehicle door only by the sensor embedded in the outer handle of the vehicle door. Accordingly, when the vehicle door is opened and closed, the bumper sensor embedded in the front and rear bumper is interlocked to avoid collision with surrounding objects.
가령 차량 도어 내외부 손잡이나 센서부에서 사용자의 차량 도어 개폐의 동작이 감지되면 전후방 범퍼에 매립된 범퍼센서를 작동시켜 차량 주변에 위치하되 차량 도어 외부 손잡이에 매립된 센서부(10)의 지향각에서 벗어난 물체 또한 감지할 수 있다. 차량 도어 외부 손잡이에 매립된 센서부(10)에서 감지한 물체뿐만 아니라 전후방 범퍼에 매립된 범퍼센서에서 감지한 물체의 변위와 속도 및 상기 차량 도어의 개방 속도로부터 최대 개방각을 도출하여 상기 차량 도어 개폐를 제어하게 되면 다양한 방향에서 접근하는 물체와의 충돌을 피할 수 있다.The bumper sensor embedded in the front and rear bumper is operated to detect the opening angle of the
또한 최근 생산되는 차량은 차량 도어의 잠금 및 해제와 시동의 온오프를 작동시킬 수 있는 리모트 컨트롤러를 제공한다. 제어부(90)에서 차량에 제공되는 리모트 컨트롤러의 신호로부터 차량 도어 개폐와 잠금 및 해제를 제어할 수 있다. 가령 제어부(90)에서 리모트 컨트롤러에서 송출하는 개폐 신호를 감지하고 구동부(30)를 제어함으로써 상기 차량 도어 개폐를 작동하며, 상기 리모트 컨트롤러에서 송출하는 잠금 또는 해제 신호를 감지하고 상기 래치부(80)를 제어함으로써 상기 차량 도어의 잠금 및 해제를 작동시킬 수 있다.In addition, recently produced vehicles provide a remote controller that can lock and unlock the vehicle doors and turn on and off the start-up. The
그리고 차량 도어 내부 손잡이와 연동하여 차량 도어 개폐와 잠금 및 해제를 제어할 수 있다. 가령 내부 손잡이를 한번 당겼다 놓게 되면 상기 포크레버(83)가 회동함으로써 잠금이 해제되고, 잠금이 해제된 상태에서 상기 내부 손잡이를 한번 더 당겼다 놓게 되면 상기 스트라이커(88)가 상기 진입홀(81)에서 완전히 이탈됨으로써 상기 차량 도어가 열리게 되며, 상기 내부 손잡이를 미리 설정된 시간(t2) 이상 당기고 있으면 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경될 수 있다.In addition, it is possible to control the opening and closing of the vehicle door and the locking and unlocking in conjunction with the inside handle of the vehicle door. When the inner handle is pulled and pulled once, the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is obvious that a transformation can be made. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the effects of the present invention are not explicitly described and described, but it is needless to say that the effects that can be predicted by the configurations should also be recognized.
10: 센서부
11: 수밀고무
13: 초음파센서
15: 센서하우징
17: 회로모듈
30: 구동부
33: 모터
35: 웜
37: 웜기어
39: 피니언기어
41: 랙기어
50: 클러치
52: 플라이휠
54: 압력판
56: 디스크
57: 다이어프램 스프링
58: 피벗링
60: 토크리미터
62: 제1 회전체
64: 제2 회전체
70: 엔코더
80: 래치부
81: 진입홀
83: 포크레버
85: 래치액츄에이터
88: 스트라이커
90: 제어부
100: 경보부
110: 전후방 범퍼센서
120: 차량 리모트 컨트롤러10: Sensor unit
11: Water-tight rubber
13: Ultrasonic sensor
15: Sensor housing
17: Circuit module
30:
33: Motor
35: Worm
37: Worm Gear
39: Pinion gear
41: Racks
50: clutch
52: Flywheel
54: Pressure plate
56: Disc
57: diaphragm spring
58: Pivot ring
60: Torque limiter
62: 1st whole
64: 2nd whole
70: Encoder
80:
81: Entry hole
83: Fork lever
85: Latch actuator
88: Striker
90:
100:
110: Front and rear bumper sensor
120: Vehicle remote controller
Claims (8)
동력을 발생시키는 모터(33), 상기 모터(33)의 회전축과 연동되어 회전하는 웜(35), 상기 웜(35)과 치합되어 회전하는 웜기어(37), 상기 웜기어(37)와 동일한 중심축으로 회전하는 피니언기어(39), 및 상기 피니언기어(39)와 치합되어 직선이동하고 일단이 차체측에 힌지 결합하는 랙기어(41)를 포함하고, 상기 모터(33)에서 발생한 동력을 기어를 통해 전달함에 따라 상기 차량 도어가 차체에 대하여 상대적으로 회동할 수 있도록하는 구동부(30); 및
상기 센서부(10)에서 감지된 신호로부터 최대 개방각을 도출하여 상기 차량 도어 개폐를 제어하는 제어부(90);를 포함하고,
상기 구동부(30)는,
랙기어(41)의 변위와 속도를 측정함으로써 상기 차량 도어의 위치와 개폐속도를 감지하는 엔코더(70); 상기 웜기어(37)와 상기 피니언기어(39)를 연동시키거나 분리시키는 클러치(50); 및 상기 웜기어(37)와 상기 피니언기어(39) 사이에 위치하는 토크리미터(60);를 더 포함하며,
상기 클러치(50)는,
상기 웜기어(37)와 결합하여 회전하는 플라이휠; 상기 플라이휠에 대향하는 압력판; 및 상기 플라이휠과 상기 압력판 사이에 위치하고 중심부가 상기 피니언기어(39)의 축과 스플라인 결합되도록 구비된 디스크;를 포함하고,
상기 클러치(50)에 의한 구동방식은,
상기 웜기어(37)에서 상기 피니언기어(39)로 동력이 전달되어 상기 차량 도어가 상기 모터(33)의 구동에 의하여 개폐되는 자동개폐모드; 및
상기 웜기어(37)와 상기 피니언기어(39)가 분리됨으로써 상기 차량 도어가 외력에 의하여 개폐되는 수동개폐모드;을 포함하며,
상기 토크리미터(60)는,
상기 피니언기어(39) 측에 고정되는 제1 회전체 및 상기 웜기어(37) 측에 고정되는 제2 회전체를 포함하고, 상기 제1,2 회전체 사이의 마찰 또는 슬립을 이용하여 상기 피니언기어(39)와 상기 웜기어(37) 사이의 동력전달을 단속하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치.
A sensor unit 10 embedded in an outer handle of the vehicle door so as to sense a touch or sense a position of an object in a vehicle door rotation area or a distance between the vehicle door and the object;
A worm 35 that rotates in conjunction with the rotation shaft of the motor 33 and a worm gear 37 which rotates in conjunction with the worm 35; And a rack gear (41) linearly meshed with the pinion gear (39) and hinged at one end to the vehicle body side, and the power generated by the motor (33) is transmitted to the gear A drive unit (30) that allows the vehicle door to pivot relative to the vehicle body as it passes through the vehicle body; And
And a control unit (90) for deriving a maximum opening angle from the signal sensed by the sensor unit (10) to control opening and closing of the vehicle door,
The driving unit (30)
An encoder 70 for sensing the position and opening / closing speed of the vehicle door by measuring the displacement and the speed of the rack gear 41; A clutch (50) for interlocking or separating the worm gear (37) and the pinion gear (39); And a torque limiter (60) positioned between the worm gear (37) and the pinion gear (39)
The clutch (50)
A flywheel which rotates in combination with the worm gear 37; A pressure plate opposed to the flywheel; And a disk positioned between the flywheel and the pressure plate and splined to a shaft of the pinion gear (39) at a central portion thereof,
In the drive system by the clutch 50,
An automatic opening and closing mode in which power is transmitted from the worm gear 37 to the pinion gear 39 to open and close the vehicle door by driving the motor 33; And
And a manual opening / closing mode in which the worm gear 37 and the pinion gear 39 are separated to open / close the vehicle door by an external force,
The torque limiter (60)
A first rotating body fixed to a side of the pinion gear 39 and a second rotating body fixed to a side of the worm gear 37, (39) and the worm gear (37) is interrupted.
상기 센서부(10)는,
상기 외부 손잡이 매립홀 가장자리에서 매립 부분의 틈을 막아주는 수밀고무(11);
터치나 상기 물체를 감지할 수 있도록 상기 외부 손잡이에 매립되어 상기 매립홀을 통해 노출되는 초음파센서(13);
상기 초음파센서(13)를 수용하는 센서하우징(15); 및
상기 센서하우징(15) 배면에 구비되는 회로모듈(17);을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
The sensor unit (10)
A water-tight rubber (11) for blocking the gap of the buried portion at the edge of the external handle buried hole;
An ultrasonic sensor (13) embedded in the external handle so as to be able to touch or sense the object and exposed through the embedding hole;
A sensor housing (15) for receiving the ultrasonic sensor (13); And
And a circuit module (17) provided on a back surface of the sensor housing (15).
상기 차량 도어트림 내부에 설치되고, 상기 차체 측에 설치된 스트라이커(88)를 걸거나 풀게 됨으로써 상기 차량 도어를 잠그거나 잠금을 해제할 수 있는 래치부(80)를 더 포함하고,
상기 래치부(80)는,
상기 차량 도어가 닫힐 때 상기 스트라이커(88)가 설치된 위치와 대응하여 상기 차량 도어 측에 설치되어 상기 스트라이커(88)가 진입할 수 있도록 구비된 진입홀(81); 상기 진입홀(81)로 상기 스트라이커(88)가 진입하게 되면 상기 스트라이커(88)를 걸거나 풀 수 있도록 회동 가능한 포크레버(83); 상기 포크레버(83)를 회동시킬 수 있도록 동력을 발생시키는 래치액츄에이터(85); 및 차량 도어의 닫힘 상태를 감지할 수 있는 래치센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a latch portion (80) provided inside the vehicle door trim and capable of locking or unlocking the vehicle door by being engaged or disengaged with a striker (88) provided on the vehicle body side,
The latch portion (80)
An inlet hole 81 provided on the vehicle door side in correspondence with a position where the striker 88 is installed when the vehicle door is closed, and the striker 88 can be entered; A fork lever 83 rotatable to engage or release the striker 88 when the striker 88 enters the entry hole 81; A latch actuator 85 for generating power to rotate the fork lever 83; And a latch sensor capable of detecting a closed state of the vehicle door.
상기 센서부(10)를 미리 설정된 시간(t1) 보다 짧게 터치할 경우 상기 포크레버(83)가 회동함으로써 잠금이 해제되고, 상기 센서부(10)를 미리 설정된 시간(t1) 이상 터치하고 있는 경우 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경되는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
When the sensor unit 10 is touched for a shorter time than the preset time t1, the fork lever 83 rotates to release the lock. When the sensor unit 10 is touched for a predetermined time t1 or more Wherein the drive system is changed between the automatic open / close mode and the manual open / close mode.
상기 제어부(90)에서 송출한 전기적 신호 받아 시각 또는 청각적 신호를 발생하는 경보부(100)를 더 포함하고,
상기 경보부(100)는,
상기 차량 도어가 잠기거나 잠금이 해제될 때 알림음 및 점멸신호를 발생시키거나; 상기 차량 도어의 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경될 때 알림음 또는 점멸신호를 발생시키거나; 상기 차량 도어가 자동개폐모드로자동 닫힘 동작 중 상기 차량 도어와 차체 사이에 끼임이 감지되면 알람음 및 점등신호를 발생시키거나; 상기 차량 도어의 개폐 작동 중에 충돌이 감지되면 상기 차량 도어와 상기 물체 사이의 거리가 가까워짐에 따라 낮은 레벨에서부터 시작하여 점차 증가하는 알람음 및 점등신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an alarm unit (100) for generating a visual or auditory signal in response to an electrical signal transmitted from the control unit (90)
The alarm unit (100)
Generating a buzzer and flashing signal when the vehicle door is locked or unlocked; Generating a buzzer or flashing signal when the driving method of the vehicle door is changed between the automatic opening / closing mode or the manual opening / closing mode; Generating an alarm sound and a lighting signal when the vehicle door is detected to be inserted between the vehicle door and the vehicle body during an automatic closing operation in an automatic opening and closing mode; Wherein when a collision is detected during the opening and closing operation of the vehicle door, an alarm sound and a lighting signal gradually increase starting from a low level as the distance between the vehicle door and the object becomes closer to each other, .
차량의 전후방 범퍼에 길이방향을 따라 복수개로 매립된 범퍼센서;를포함하고,
상기 제어부(90)는,
상기 범퍼센서에서 감지한 물체의 변위와 속도 및 상기 차량 도어의 개방 속도로부터 최대 개방각을 도출하여 상기 차량 도어 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량.
A smart vehicle door automatic opening / closing apparatus according to any one of claims 1 to 5; And
A plurality of bumper sensors embedded in the front and rear bumper of the vehicle along the longitudinal direction,
The control unit (90)
Wherein the control unit controls the opening and closing of the vehicle door by deriving the maximum opening angle from the displacement and speed of the object sensed by the bumper sensor and the opening speed of the vehicle door.
차량의 통합제어부와 신호를 송수신 할 수 있는 차량 리모트 컨트롤러를 더 포함하고,
상기 제어부(90)는,
상기 리모트 컨트롤러에서 송출하는 개폐 신호를 감지하고 상기 구동부(30)를 제어함으로써 상기 차량 도어 개폐를 작동하며, 상기 리모트 컨트롤러에서 송출하는 잠금 또는 해제 신호를 감지하고 상기 래치부(80)를 제어함으로써 상기 차량 도어의 잠금 및 해제를 작동하는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량.
A smart vehicle door automatic opening / closing apparatus according to any one of claims 1 to 5; And
Further comprising a vehicle remote controller capable of transmitting and receiving signals to and from an integrated control unit of the vehicle,
The control unit (90)
The control unit senses an open / close signal transmitted from the remote controller and controls the driving unit 30 to operate the vehicle door opening / closing, detects a lock or release signal transmitted from the remote controller, and controls the latch unit 80, Wherein the vehicle door is locked and unlocked.
상기 차량 도어 내측에 설치된 내부 손잡이를 더 포함하고,
상기 내부 손잡이를 한번 당겼다 놓게 되면 상기 포크레버(83)가 회동함으로써 잠금이 해제되고, 잠금이 해제된 상태에서 상기 내부 손잡이를 한번 더 당겼다 놓게 되면 상기 스트라이커(88)가 상기 진입홀(81)에서 완전히 이탈됨으로써 상기 차량 도어가 열리게 되며, 상기 내부 손잡이를 미리 설정된 시간(t2) 이상 당기고 있으면 구동방식이 자동개폐모드 또는 수동개폐모드 상호간 변경되는 것을 특징으로 하는 스마트 차량 도어 자동 개폐장치가 구비된 차량.
A smart vehicle door automatic opening / closing apparatus according to any one of claims 1 to 5; And
Further comprising an inner handle disposed inside the vehicle door,
When the inner handle is pulled once, the fork lever 83 is pivoted to release the lock. When the inner handle is once again pulled in a state where the lock is released, the striker 88 is moved in the entry hole 81 And the driving system is changed between the automatic opening / closing mode or the manual opening / closing mode when the inner handle is pulled over the predetermined time (t2) .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |