KR20190059213A - 차량 헤드램프 - Google Patents

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KR20190059213A
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headlamp
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vehicle
optical module
vehicle headlamp
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KR1020180137160A
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토마스 에들레츠베르거
마르쿠스 에벤퓌러
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제트카베 그룹 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 헤드램프 하우징(2); 광빔(15, 25)을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 광 모듈(10, 20); 그에 추가로 적어도 하나의 광 모듈(10, 20)을 지지하고 헤드램프 하우징(2) 내에 경사 가능하게 장착되는 모듈 캐리어(30); 그리고 센서 수단(41) 및 메모리(42)를 구비하며 센서 수단(41)을 이용하여 차량 헤드램프(1)의 적어도 하나의 작동 매개변수를 검출하도록 구성되는 제어 장치(40); 그리고 헤드램프 하우징(2)과 모듈 캐리어(30) 사이에 배치되어 헤드램프 하우징(2)에 상대적으로 모듈 캐리어(30)를 경사지게 하도록 구성되는 작동 장치(51)를 구비한 조명 범위 조절용 어셈블리(50);를 포함하는 차량 헤드램프(1)에 있어서, 제어 장치(40)는 메모리(42)에 기록된 적어도 하나의 기준값을 판독할 때 적어도 하나의 검출된 작동 매개변수를 이용하며, 그리고 제어 장치(40)는, 적어도 하나의 기준값을 이용하면서 작동 장치(51)를 제어하는 조명 범위 조절용 어셈블리(50)로 하나 이상의 기준값을 전달하는 것인, 상기 차량 헤드램프(1)에 관한 것이다.

Description

차량 헤드램프{VEHICLE HEADLAMP}
본 발명은, 헤드램프 하우징; 광빔을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 광 모듈; 그에 추가로 적어도 하나의 광 모듈을 지지하고 헤드램프 하우징 내에 경사 가능하게 장착되는 모듈 캐리어; 그리고 센서 수단 및 메모리를 구비하며 센서 수단을 이용하여 차량 헤드램프의 적어도 하나의 작동 매개변수를 검출하도록 구성되는 제어 장치; 그리고 헤드램프 하우징과 모듈 캐리어 사이에 배치되어 헤드램프 하우징에 상대적으로 모듈 캐리어를 경사지게 하도록 구성되는 작동 장치를 구비한 조명 범위 조절용 어셈블리;를 포함하는 차량 헤드램프에 관한 것이다.
현재의 헤드램프 시스템의 개발에서, 차도 상에 최대한 고해상도의 균일한 광 패턴을 투영할 수 있도록 하는 요구가 점점 더 매우 중요해지고 있다. 본원에서 "차도"란 용어는 간소화된 설명을 위해 이용되는데, 왜냐하면, 자명한 사실로서, 광 패턴이 실제로 차도 상에 위치되는지, 또는 그를 넘어 더 신장되는지 그 여부는 장소의 조건들에 따라서 결정되기 때문이다. 원칙상, 광 패턴은 이용되는 관점에서 자동차 조명 기술에 관련되는 해당 규정들에 상응하게 수직 표면 상에서의 투영에 상응한다.
종래 기술에 따른 차량 헤드램프들은 작동 중에 환경 및 작동을 통한 갖가지 영향에 노출된다. 이 경우, 상기 영향들은, 차량의 작동 동안 예컨대 헤드램프의 장착 위치가 조정되면서, 광의 방사를 저하시킬 수 있다. 그 결과로 인해, 헤드램프에 의해 생성되고 정지 위치에서 정렬되거나 보정되는 광 패턴은 조정될 수 있게 된다. 이런 조정은, 심지어, 광 패턴이 규정들에서 벗어나고 그 결과로 광 방출이 허용되지 않을 정도로까지 이루어질 수 있게 한다. 보통 상기와 같은 불리한 영향을 제한하는 것은 기계적으로 매우 복잡하다.
본 발명의 과제는, 종래 기술의 단점들을 극복하는 것에 있다.
상기 과제는, 최초에 언급한 유형의 차량 헤드램프를 통해, 제어 장치가 메모리에 기록된 적어도 하나의 기준값을 판독할 때 적어도 하나의 검출된 작동 매개변수를 이용하며, 그리고 제어 장치가, 기준값을 이용하면서 작동 장치를 제어하는 조명 범위 조절용 어셈블리로 적어도 하나의 기준값을 전달함으로써 해결된다. 그 결과, 광 모듈의 장착 위치의 조정이 헤드램프의 조명 범위 조절의 상응하는 제어를 통해 최소화되거나 보상되는 점이 달성된다. 조정은, 항상, 차량 헤드램프에 포함되어 모듈 캐리어를 통해 함께 파지되는 모든 광 모듈에 관련된다.
광 모듈은 예컨대 로우빔, 하이빔 또는 안개등의 조명 기능을 보유할 수 있다. 동일하게, 광 모듈은, 예컨대 눈부심 방지(anti-glare)형 하이빔; 또는 로우빔 또는 하이빔을 위한 벤딩 광(bending light);을 제공하는 가변 하이빔의 조명 기능도 보유할 수 있다.
예컨대 높은 도달범위(coverage)를 갖는 가변 광(variable light) 또는 세그먼트 광(segmented light)이 생성되는 것인 눈부심 방지형 하이빔의 경우, 헤드램프의 정렬에 대한 불리한 효과를 보상하는 것이 유리한데, 그 이유는 다양한 작동 매개변수들을 통해 야기될 수 있는 의도하지 않은 정렬 불량(misalignment)이 이미 매우 작은 크기에서도 차량 전방으로 멀리 이격된 거리에서 투영된 광빔의 원하지 않은 매우 높은 편향을 야기하기 때문이다. 그에 따라, 상응하는 보상을 통해, 차량 전방으로 멀리 이격된 거리에서 반대 차선에서 접근하는 주행 차량을 비추지 않아야 하는 눈부심 방지형 하이빔의 범위는 예컨대 입체각과 관련하여 작게 유지될 수 있으며, 그리고 차량의 운전자를 위해 반대 차선의 교통 구역에서도 비추어져야 하는 범위는 크게 유지될 수 있다. 따라서 반대 차선의 접근 차량을 눈 부시게 하지 않을 뿐 아니라 운전자는 자신의 시야의 최대한 큰 조명을 경험하게 되는 점 역시도 달성되며, 이는 교통안전에 유익하다. 부적합한 조정 효과, 예컨대 열적으로 야기된 조정 효과가 보상되지 않는다면, 그 내에서 온도에 따른 정렬 불량이 예상되는 범위는, 안전 또는 공차 범위를 통해, 신중을 기하여 고려되어야 할 수도 있으며, 그리고 조명 범위(illuminating range)는 상황에 상응하게 최적으로 이용되지 못할 뿐더러 투영되지도 않을 수 있다.
구획되거나 또는 가변적인 광 분포의 생성을 위해, 본원 출원인의 다수의 특허 출원에서 공지된 것과 같은, 특히 반도체 광원들; DLP®(디지털 광원 처리) 또는 DMD(디지털 마이크로 미러 디스플레이) 기술의 제어 가능한 마이크로 미러들; MEMS("마이크로 전기 기계식 시스템") 또는 MOMES("마이크로 광전자 기계식 시스템") 기술의 2축 가변 마이크로 미러 또는 가변 편위 유닛을 포함한 편향 유닛들; 그리고 레이저 광원; 액정 매트릭스를 포함한 변조 유닛; 그리고 LED들로 이루어진 매트릭스;의 이용이 바람직하다. 하나 또는 복수의 광 모듈에서 반도체 광원들의 이용을 통해, 각각의 광 모듈의 방열(thermal discharge)은 감소될 수 있으며, 이는, 전체적으로, 헤드램프의 열로 인한 위치 변화의 충분히 정확한 보상을 보장하기 위해, 예컨대 온도 검출이 헤드램프 내부의 한 위치에서 이루어지는 것만으로도 충분할 수 있게 한다. 이는, 일반적으로, 많은 사례에서 각각의 작동 매개변수 유형마다 단지 하나의 센서만을 제공하는 것만으로도 충분하다는 점을 의미한다. 그러나 본 발명은, 다수의 상이한 작동 매개변수가 보상을 위해 고려되는 정도로 진보될 수 있다.
바람직하게는 적어도 2개의 광 모듈은 모듈 캐리어에 의해 지지되면서 보상 메커니즘에 의해 함께 제어된다. 그 결과, 하나의 기록된 공통 기준값, 다시 말하면 하나의 공통 보정 매개변수가 전체 모듈 캐리어를 위해 결정되는 점이 달성된다. 달리 말하면, 헤드램프 또는 광 모듈의 각각의 구조 유형을 위해 별도의 기준값을 기록하여 보상해야 하는 것이 아니라, 모든 광 모듈을 위해 공통으로 1회의 보상을 실행하기만 하면 된다. 이는, 조명 범위 조절의 회전축과 같은 광 모듈의 가동 연결부(movable connection)의 정렬 불량이 서로 고정 연결되는 2개의 부품 사이의 연결부와 같은 고정 연결부의 정렬 불량보다 더 강한 정도로 발생하기 때문에 가능하다.
적어도 하나의 작동 매개변수는 적어도 하나의 센서의 센서 데이터에서 산출될 수 있다. 또한, 헤드램프의 작동 위치에 대한, 또는 헤드램프의 장착 위치에서 차도 상으로 투영되는 광 패턴들에 대한 작동 및 장착 영향들의 최소화 또는 보상이 달성되는 것을 통해, 헤드램프에 대해 작동 및 장착 영향들의 장시간 거동과 관련하여 상대적으로 더 높은 공차가 허용될 수 있고 그 결과로 헤드램프는 상대적으로 더 비용 효과적으로 제조될 수 있는 점 역시도 달성될 수 있다. 또한, 헤드램프의 작동 동안 보상은 자동으로 수행될 수 있으며, 그뿐만 아니라 투영된 광 패턴을 조정하기 위한 복잡합 헤드램프 시험대(test stand)도 필요하지 않다.
바람직하게는, 적어도 하나의 작동 매개변수는 차량 헤드램프의 온도 매개변수이며, 그리고 센서 수단은 온도 센서를 포함한다. 차량 헤드램프의 장착 위치의 조정은 보통 특히 강하게 차량 헤드램프의 작동 온도에 의해 결정된다. 온도 매개변수는 온도 센서의 센서 데이터에서 산출될 수 있다.
또 다른 작동 매개변수 역시도 센서들을 통해 검출될 수 있는데, 예컨대 공기중 습도는 공기중 습도 센서에 의해 검출되거나, 또는 헤드램프의 노화는 센서로서의 타이머로 검출된다. 이와 동일하게, 헤드램프의 작동 기간에 걸친 진동 정도(degree of vibration)는 예컨대 진동 센서를 통해 측정되는 진동 값들의 평균값 계산을 통해 산출될 수 있으며, 상기 진동 정도는 기계적 조정에 대한 지표(indicator)로서 고려되면서 조명 범위 조절을 통한 상응하는 보상을 위한 기준값의 형태인 조절 변수로서도 이용된다. 그러므로 바람직하게는 적어도 하나의 작동 매개변수는 차량 헤드램프의 진동 매개변수이며, 그리고 센서 수단은 가속도 센서를 포함한다. 진동 매개변수는 가속도 센서의 센서 데이터에서 예컨대 평균값의 계산을 통해 산출될 수 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 작동 매개변수는 차량 헤드램프의 작동시간 매개변수 또는 유효수명 매개변수이며, 그리고 센서 수단은 적어도 하나의 시계를 포함한다. 그 결과, 통계학적으로 메모리에 기준값들의 형태로 기록되어 있는 노화로 인한 손상들은 조명 범위 조절을 통한 상응하는 보상에 의해 보상될 수 있다.
특히 바람직하게는, 헤드램프의 장착 및 정렬에서의 노화 과정은 적어도 하나의 작동 매개변수를 통해 검출되어 보상될 수 있다. 달리 말하면, 적어도 하나의 작동 매개변수를 통해, 매우 오랜 작동 기간에 걸친 정렬, 예컨대 차량의 적어도 10회, 또는 적어도 100회 또는 그 이상의 시동에 걸친 정렬, 또는 차량의 적어도 100시간, 또는 적어도 1000시간, 또는 그 이상의 작동 시간에 걸친 정렬 및 이와 결부되는 헤드램프의 정렬에 대한 작용이 추론될 수 있으면서 그에 상응하게 보상될 수 있다. 노화의 검출의 경우, 예컨대 특정한 시간에 걸친 특정한 진폭의 진동들의 조합된 평가가 보상을 위한 기준일 수 있다. 시동 횟수 또는 작동 시간의 개수는 센서 수단, 예컨대 하나 또는 복수의 펄스(시동 펄스) 또는 시간 제어식 전자 카운터(electronic counter)를 통해 검출될 수 있다.
또한, 바람직하게는 상이한 작동 매개변수들에 대한 다수의 목록이 메모리에 저장되며, 그리고 제어 장치는, 목록들 및 작동 매개변수들을 이용하여 조명 범위 조절을 제어하기 위해, 복수의 상응하는 센서를 통해 검출되는 다수의 작동 매개변수를 고려한다. 그러므로 특히 바람직하게는, 센서 수단은, 바람직하게는 서로 상이한 작동 매개변수들을 검출하는 적어도 2개의 센서를 포함하며, 메모리에서 판독 시에는 해당되는 작동 매개변수들의 적어도 2개의 기준값이 이용되고 작동 매개변수들은 서로 조합된다. 이렇게, 예컨대 전체 헤드램프에 대한 온도에 따르거나 노화에 따른 정렬 불량은 보상될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 적어도 하나의 기준값이 목록에서 선택되고, 목록은 메모리에 저장되며, 목록은 작동 매개변수에 대해 각각 상이한 값들을 위한 기준값들을 포함한다. 그 결과, "검색표(lookup-table)"는 생산되는 모든 개별 헤드램프에 대해 개별적으로 결정될 필요가 없을뿐더러, 하나의 모델에 대해 "검색표"의 1회의 결정만으로도 충분할 수 있다.
특히 바람직하게는, 적어도 하나의 광 모듈은 하이빔 광 모듈이거나, 또는 로우빔 광 모듈인데, 그 이유는 이를 위해 최대 허용 광도값 또는 세기값에 대한 법적 규정들이 엄격하게 준수되어야 하고 그 결과로 비허용 범위들의 세기값들을 갖는 광 분포의 변위에 대해 본 발명에 따른 보상이 특히 유리하기 때문이다.
또한, 바람직하게는, 적어도 2개의 광 모듈이 차량 헤드램프의 모듈 캐리어에 포함된다. 그 결과, 전체 광 모듈들의 보상은 함께 헤드램프의 1회의 공통 조명 범위 조절을 통해 수행될 수 있으며, 이는 비용 장점들을 갖는 단순한 시스템을 달성한다. 이와 관련한 2개의 개별 광 모듈의 분리식 보상은 분명히 더 복잡하고 비용도 더 많이 들 수 있다.
이 경우, 그 외에도 바람직하게는, 작동 장치는 스텝 모터를 포함하는데, 그 이유는 그 결과로 본 발명의 특히 간단한 실현이 가능해지기 때문이다.
본 발명 및 그 장점들은 하기에서 첨부한 도면들에 도해로 도시되어 있는 비제한적인 실시예들에 따라서 더 상세하게 기재된다.
도 1은 본 발명에 따른 헤드램프의 블록회로도이다.
도 2는 기준값들의 표에 대한 일례이다.
도 3은 제1 실시예에 따르는 광 모듈을 조정하기 위한 가변 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 3a는 제2 실시예에 따르는 광 모듈을 조정하기 위한 가변 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3a의 작동 구동부(actuating drive)를 상세도로 도시한 상면도이다.
도 5는 도 3a에서와 같은 작동 구동부이지만, 분해된 상태로 도시한 상세도이다.
하기에서는, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예들이 더 상세하게 설명된다. 특히 본 발명을 위해 헤드램프 내에는 주요 부재들이 도시되어 있으며, 여기서 분명한 사실은, 헤드램프가 여전히 특히 승용차와 같은 자동차 또는 오토바이에서 유효한 적용을 가능하게 하는 미도시한 많은 다른 부재들도 포함하고 있다는 점이다. 그러므로 명확성을 위해 예컨대 부품들을 위한 냉각 장치들, 전자 제어 장치, 추가 광학 요소들, 기계식 조정 장치들 또는 파지부들(holder)은 상세하게 도시되어 있지 않다.
도 1에는, 헤드램프 하우징(2)과, 각각의 광빔(15 및 25)을 방출하도록 구성되는 2개의 광 모듈(10 및 20)을 포함하는 차량 헤드램프(1)가 도시되어 있다. 이와 관련하여 예컨대 로우빔 분포 또는 하이빔 분포 또는 가변 광 분포를 포함하는 방사되는 광이 광빔(15, 25)으로서 해석되어야 한다.
본 실시예에서, 광 모듈(10 및 20)들은, 광(15, 25)을 방출하며, 그리고 반사경(12, 22)을 이용하여 차량의 전방에 광 패턴의 형태로 방사하도록 구성되는 반도체 광원들의 형태인 광원(11, 12)들을 포함한다. 반사경(12, 22)의 윤곽형성(contouring)은 차량 헤드램프(1)의 광 모듈(10, 20)의 방사 특성을 결정한다. 광원(11, 12)들은 예컨대 LED들 또는 레이저 다이오드들이며, 그리고 전원을 형성하는 드라이버 트랜지스터들의 형태인 전력 전자 장치(power electronics)(13, 23)를 통해 제어된다. 기능상 제어는 각각의 광 모듈(10, 20)의 각각 하나의 모듈 전자 제어 장치(14, 24)를 통해 수행된다. 그 대안으로, 광 패턴의 형성을 위해 반사경을 이용하는 것이 아니라 예컨대 광 패턴의 형성을 위해 렌즈들, 조리개들 또는 광도파관들을 이용하는 차량 헤드램프의 광 모듈도 이용될 수 있다.
광 모듈(10, 20)은, 예컨대 자신들의 마이크로 미러가 개별적으로 제어 및 회동될 수 있고 이런 방식으로 가변 광을 생성할 수 있는 것인 디지털 마이크로 미러 어셈블리와 같은 또 다른 광학 요소들 역시도 포함할 수 있다.
또한, 차량 헤드램프(1)는, 2개의 광 모듈(10 및 20)을 지지하며, 그리고 적어도 하나의 광 모듈(10, 20)을 경사지게 하기 위해 헤드램프 하우징(2) 내에 경사 가능하게 장착되는 모듈 캐리어(30)를 포함한다.
그 외에도, 차량 헤드램프(1)는, 센서 수단(41) 및 메모리(42)를 포함하며, 그리고 센서 수단(41)을 이용하여 차량 헤드램프(1)의 적어도 하나의 작동 매개변수를 검출하도록 구성되는 제어 장치(40)를 포함한다.
본 실시예에서, 제어 장치(40)는, 헤드램프 기능들을 조작하기 위해 모듈 전자 제어 장치(14, 24)를 각각 제어한다.
본 실시예에서, 작동 매개변수는 차량 헤드램프(1)의 온도 매개변수이며, 센서 수단(41)은 온도 센서를 포함한다. 본 실시예에서, 온도 센서 수단(41)은 헤드램프 하우징(2)의 안쪽에 배치된다. 온도 센서 수단(41)은 추가로 광원(11, 12)의 적합한 작동을 감시하거나, 또는 광원(11, 12)의 결함을 검출하기 위해서도 이용될 수 있다. 온도 매개변수는 온도 센서의 센서 데이터에서 산출될 수 있다.
그 대안으로, 작동 매개변수는, 예컨대 진동, 작동 시간, 노화도(age)/유효수명, 공기중 습도와 같은 다른 물리적 변수들 역시도 나타낼 수 있으며, 센서 수단은, 속도 센서들, 가속도 센서들, 시계들, 습도계들과 같은 상응하는 센서들을 포함할 수 있다. 많은 적용에서, 다수의 측정 변수를 동시에 검출하는 것이 유용할 수 있으며, 측정 자체는 시간 변위 방식으로도 실행될 수 있다. 다수의 측정 변수에서는, 다수의 기준값을 포함하는 하나 또는 다수의 기준 목록에서 선택되어 조명 범위 조절의 보정을 위해 고려되는 하나의 공통 보정값이 산출될 수 있다. 그에 따라, 센서 수단(41)은, 바람직하게는 서로 상이한 작동 매개변수들을 검출하는 적어도 2개의 센서 역시도 포함하며, 메모리(42)에서 판독 시에는 해당하는 작동 매개변수들의 적어도 2개의 기준값이 이용된다.
추가로 차량 헤드램프(1)는, 헤드램프 하우징(2)과 모듈 캐리어(30) 사이에 배치되어 헤드램프 하우징(2)에 상대적으로 모듈 캐리어(30)를 경사지게 하도록 구성되는 작동 장치(51)를 구비한 조명 범위 조절용 어셈블리(50)도 포함한다.
메모리(42)에 기록된 기준값들은 시험대에서 실험적으로 산출될 수 있다. 이 경우, 차량 헤드램프(1)는 예컨대 인공기후실 내의 온도 주기를 통해 생성되는 작동 매개변수들에 인위적으로 노출된다. 각각의 작동 매개변수가 확정된 상태에서, 광 패턴의 열로 인한 조정의 보상을 실현하기 위해, 차량 헤드램프(1) 전방에 있는 시험 스크린 상에서 광 패턴의 위치에 대해 각각의 작용을 측정하고, 조명 범위 조절의 제어가 이루어지게 하는 보정값을 산출한다. 보정값들은 각각의 작동 매개변수들에 대한 기준값들에 상응하며, 그리고 함께 메모리(42)에 기록되는 기준값들의 목록을 형성한다.
도 2에는, 여기서는 헤드램프의 작동 온도에 따라서 작동 장치(51)로서의 스텝 모터에 대한 양 및 음의 보정값들 또는 증분값들의 형태로 메모리(42)에 저장되어 있는 "검색표", 다시 말해 조명 범위 조절의 제어를 위한 기준값들의 도표 또는 목록에 대한 일례가 도시되어 있다. 기준값으로서는 조명 범위 조절의 각 위치(angular position)에 대한 (선택에 따라 절대적이거나 상대적인) 보정값이 이용되며, 이 보정값은 스텝 모터의 각 증분(angle increment)을 통해 실현되고, 보정값은 헤드램프의 정지 상태에서의 정상 위치(normal position)에 상대적으로 측정되며, 여기서는 수평선에 대한 수직 각도가 측정된다. 바람직하게는, 온도 센서 수단(41)은 헤드램프의 작동 매개변수들의 검출을 위해 광원(11 또는 12) 가까이에 배치된다.
도 1에서의 제어 장치(40)는 메모리(42)에 기록된 기준값의 판독 시 적어도 하나의 검출된 작동 매개변수를 이용한다.
또한, 제어 장치(40)는, 기준값을 이용하면서 작동 장치(51)를 제어하는 조명 범위 조절용 어셈블리(50)로 기준값을 전달한다.
기준값은 목록에서 선택되고, 목록은 메모리(42)에 저장되며, 목록은 작동 매개변수에 대해 각각 상이한 값들을 위한 기준값들을 포함한다. 그 결과, 차량 전방의 광 패턴의 열로 인한 조정들이 보상될 수 있게 하는 보정값들을 위한 "검색표"가 형성된다.
또한, 다른 작동 매개변수들 역시도 센서들을 통해 검출될 수 있으며, 예컨대 공기중 습도는 공기중 습도 센서로, 또는 헤드램프의 노화는 센서로서의 타이머로 검출된다. 이와 동일하게, 헤드램프의 작동 기간에 걸친 진동 정도는 예컨대 MEMS 기술("마이크로 전기 기계식 시스템")에서의 가속도 측정 센서의 형태인 진동 센서를 통해 검출될 수 있으며, 상기 진동 정도는 기계적 조정에 대한 지표로서 고려되고 조명 범위 조절을 통한 상응하는 보상을 위한 기준값의 형태인 조절 변수로서 이용된다.
다수의 작동 매개변수가 검출되어 조명 범위 조절을 통한 상응하는 보상을 위해 이용된다면, 상응하는 기준값들은 상호 간에도 의존성을 가질 수 있으며, 그리고 보정값들을 위한 "검색표"는 예컨대 하나 또는 복수의 도표의 형태로 다수의 기준값을 포함할 수 있다. 예컨대 온도 의존성은 헤드램프의 시간 의존성과 조합될 수 있으며, 그리고 상기 두 매개변수의 상응하는 보정은 조명 범위 조절의 작동 장치를 통해 동시에 수행될 수 있다.
2개의 광 모듈(10 및 20)은 예컨대 차량 헤드램프(1)에 포함되어 있는 하이빔 광 모듈 및 로우빔 광 모듈이다.
작동 장치(51)는 본 실시예의 경우 스텝 모터를 포함한다.
도 3에는, 광원과; 어느 모듈 캐리어 또는 모듈 캐리어(110)의 제1 실시형태의 리세스 내에 고정되는 투영 렌즈(103)(projection lens)를; 포함하는 차량 헤드램프(100)의 추가 예가 도시되어 있다. 모듈 캐리어(110)는 제1 장착 브래킷(113)을 포함하며, 이 제1 장착 브래킷을 통해서는 모듈 캐리어(110)가 예컨대 장착 위치에서 차량 헤드램프(100)의 수평으로 배향되는 회전축(H1)을 중심으로 회전 가능하게 차량 헤드램프(110)의 하우징과 연결될 수 있다. 또한, 모듈 캐리어(110)는 회전축(H1)으로부터 반경 방향으로 이격된 간격에 수용부(112)를 포함하며, 이 수용부를 통해서는, 회전축(H1)에 대해 횡방향으로 작동 장치(120)의 선형 이동이 실행되고 그에 따라 회전축(H1)을 중심으로 하는 모듈 캐리어(110)의 회전이 야기될 수 있게 함으로써, 작동 장치(120)가 모듈 캐리어(110)를 이동시킬 수 있다.
이렇게 달성되는 회전 이동은, 차량 헤드램프(100)에 의해 투영 렌즈(103)를 통해 투영되는 광 패턴과 관련하여, 수평 축(H1)을 중심으로 하는 상기 광 패턴의 회전을 야기하며, 그리고 그 결과로 차량 헤드램프(100)에 의해 투영된 광 패턴의 조명 범위를 가변시키는 것을 가능하게 한다. 상기 조명 범위 조절을 위해서는, 단지 작은 각도, 예컨대 10°미만, 바람직하게는 5°미만의 각도 이내에서만 회전을 실행하는 것만으로도 충분하다. 그 결과로, 수용부(112)는, 구조적으로 오히려, 작동 장치(120)의 선형 이동을, 투영 렌즈(103)를 구비한 광 모듈을 파지하는 모듈 캐리어(110)의 회전 이동으로 전환 실행하기 위한 정도로 간단하게 구성되는 것만으로도 충분하다.
작동 장치(120)는, 서보 모터(121)와, 이 서보 모터와 연결된 작동 로드를 포함하며, 이 작동 로드는 수용 부재(124) 내에서 지지되는 헤드부를 포함한다. 수용 부재(124)는 모듈 캐리어(110)의 수용부(112) 내에 고정된다.
도 3a에는, 작동 장치(140)와 연결되는 모듈 캐리어(130)의 또 다른 실시형태가 도시되어 있다. 작동 장치(140)는 서보 모터(141)와, 이 서보 모터와 연결되는 작동 로드를 포함하며, 이 작동 로드는 수용 부재(144) 내에서 지지되는 헤드부를 포함한다. 수용 부재(144)는 모듈 캐리어(130)의 수용부(132) 내에 고정된다. 모듈 캐리어(130)는 제1 장착 브래킷(133)을 포함하며, 이 장착 브래킷을 통해서는, 모듈 캐리어(130)가 예컨대 차량 헤드램프의 장착 위치에서 수평으로 배향되는 회전축(H2)을 중심으로 회전 가능하게 차량 헤드램프의 하우징과 연결될 수 있다.
도 3에 따르는 모듈 캐리어(110)의 제1 실시형태와 도 3a에 따르는 모듈 캐리어(130)의 제2 실시형태는 모듈 캐리어의 유형을 통해 서로 구분되며, 이는 헤드램프의 조명 범위 조절의 기능과 관련하여서는 중요하지 않다. 따라서 이와 관련한 기재내용들이 동일하게 적용된다.
도 3a를 참조하면, 실시예에 따르는 가변 어셈블리는, 그 내에 (미도시한) 광 모듈이 파지되는 가변 모듈 캐리어(130) 자체에 추가로, 모듈 캐리어(130)가 자신의 위치와 관련하여 조정될 수 있게 하는, 예컨대 모듈 캐리어의 각 위치가 수평축을 중심으로 회동될 수 있게 하는 작동 장치(140)도 포함한다. 모듈 캐리어(130)는 예컨대 테가 둘러진 바닥부(131)(framed bottom); 및 광 모듈을 파지하기 위한 수용부(112);를 포함하며, 그리고 광 모듈과 함께 그 전체로 조정된다. 요컨대 수용부(112)는 바닥부(131) 내에 예컨대 창(window) 모양의 개구부로서 형성되고, 이 개구부 내로 광 모듈이 삽입되어 그곳에 고정될 수 있다. 모듈 캐리어(130)를 조정/회동하기 위한 작동 장치(140), 더 구체적으로는 작동 구동부의 구동 구성요소는 모듈 캐리어(130) 내의 상대 부재와 관절식으로 연결되며, 그럼으로써 작동 구동부의 편향은 곧바로 모듈 캐리어(130)의 조정 이동, 예컨대 회동으로 변환된다. 그에 따라, 광 모듈은 자신의 (예컨대 수직) 정렬과 관련하여 작동 장치(140)에 의해 조정될 수 있으며, 이런 방식으로 예컨대 헤드램프의 조명 범위 조절이 달성될 수 있다.
모듈 캐리어(130)는 헤드램프에 대한 조정 가능한 "인터페이스"를 형성한다. 이렇게, 모듈 캐리어(130)는 각각의 헤드램프에 매칭될 수 있으며, 필요한 경우, 모듈 캐리어는 결과적으로 함께 기준이 될 수 있는 또 다른 모듈들 역시도 파지할 수 있다. 일반적으로 광 모듈의 수직 정렬을 보정하고, 그에 따라 작동 구동부(140)의 위치도 보정할 필요가 있다. 이는, 특히 스텝 모터(141)를 통해 구현되는 구동부의 경우 일반적으로 필요한 것이며, 특히 스텝 모터(141)가 보통 증분 방식으로만 제어되기 때문에 필요한 것이다. 보정을 위해 기준 작동(reference operation)이 실행되며, 이 기준 작동을 통해 파지부(또는 조명 범위 조절)의 포지셔닝이 결정된다. 이런 방식으로, 제로 위치가 결정되거나 확정될 수 있으며, 그리고 후속하여 상기 위치를 기준으로, 구동부/스텝 모터의 실제 위치를 검출하기 위해, 구동부의 편향 횟수, 또는 스텝 모터(141)의 이동 단계들이 계수된다.
모듈 캐리어(130)는 장착 브래킷(133)을 통해 회전 가능하게, 또는 관절식으로 차량과 연결될 수 있다. 그에 따라, 조정 이동은 헤드램프의 조명 범위 조절을 실시할 수 있다.
도 4 및 도 5에는, 조명 범위 조절을 위한 작동 장치(140)의 개별 구성요소들이 각각 상면도 및 상응하는 분해도로 도시되어 있다. 작동 장치(140)는 서보 모터(141)를 포함하며, 이 서보 모터는, 예컨대 작동 구동부(140)의 전술한 구동 구성요소이면서 자신의 단부에는 헤드부(143)가 형성되어 있는 것인 관련된 작동 로드(142)를 구동하기 위한 선형 모터로서 실현되어 있다. 헤드부(143)는 모듈 캐리어(13)의 전술한 상대 부재를 실현하는 수용 부재(144) 내로 맞물려 고정되고 그에 따라 하나의 관절부를 형성한다. 헤드부(143)를 위한 수용 부재(144)는 그와 동시에 모듈 캐리어(130)와 고정 연결될 수 있는 부재이기도 하다. 이를 위해, 상기 수용 부재는, 이를 위해 예컨대 바닥부(131) 내의 개구부의 형태로 제공되는 고정 위치 또는 수용부(132)에서 모듈 캐리어(130) 내로 삽입되어 그곳에서 예컨대 래칭 또는 스냅 결합을 통해 고정된다. 헤드부(143)를 통해서는 관절식 연결부가 형성되며, 이 관절식 연결부를 통해서는 서보 모터(141)의 선형 이동이 모듈 캐리어(130)의 피구동 이동(예: 회동)으로 변환된다.
수용 부재(144)는, 작동 로드(142)를 통해 서보 모터(141)와 연결되는 헤드부(143)를 형태 결합 방식으로 수용하기 위해 적합하며 실질적으로는 u자 형태이면서 길게 연장된 프로파일을 통해 형성될 수 있다. u형 프로파일은 자신의 길이방향 연장부와 관련하여 차량 내의 헤드램프의 장착 위치에서 실질적으로 수직으로 정렬될 수 있다.
일 실시 변형예에서, 서보 모터는 또 다른 이동 방식 역시도 실현할 수 있다. 예컨대 상기 서보 모터는 회전 모터로서 회전 이동을 야기할 수 있으며, 이런 회전 이동은 관절식으로 연결된 중간 부재를 통해 모듈 캐리어의 조정 이동으로 변환된다. 또 다른 실시 변형예에서, 상대 부재는 모듈 캐리어(130)와 일체형인 구조로서 형성될 수 있으며, 이런 일체형 구조 내로는 헤드부(143) 또는 일반적으로는 구동 구성요소가 맞물려 고정된다.
수용 부재(144)는, 서보 모터(141)의 위치 변화 시에, 수용 부재(144)의 u형 프로파일의 내부에서 수직으로 작동 장치(140)의 헤드부(143)를 상향 또는 하향 이동시키도록 구성될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2의 헤드램프(1)의 상술내용은 도 3 내지 도 5의 헤드램프(100) 및 도면들 및 설명내용에도 적용된다.
1, 100: 헤드램프
2: 헤드램프 하우징
10, 20: 광 모듈
11, 21: 광원
12, 22: 반사경
13, 23: 전력 전자 장치
14, 24: 모듈 전자 제어 장치
15, 25: 광빔
30, 110, 130: 모듈 캐리어
40: 제어 장치
41: 센서 수단
42: 메모리
50: 조명 범위 조절용 어셈블리
51, 120, 140: 작동 장치
103: 투영 렌즈
131: 모듈 캐리어 바닥부
112, 132: 수용부
113, 133: 장착 브래킷
121, 141: 서보 모터
142: 작동 로드
143: 헤드부
124, 144: 수용 부재
H1, H2: 회전축

Claims (9)

  1. 차량 헤드램프(1, 100)로서, 헤드램프 하우징(2); 광빔(15, 25)을 방출하도록 구성되는 적어도 하나의 광 모듈(10, 20); 그에 추가로 적어도 하나의 광 모듈(10, 20)을 지지하고 헤드램프 하우징(2) 내에 경사 가능하게 장착되는 모듈 캐리어(30, 110, 130); 그리고 센서 수단(41) 및 메모리(42)를 구비하며 센서 수단(41)을 이용하여 차량 헤드램프(1, 100)의 적어도 하나의 작동 매개변수를 검출하도록 구성되는 제어 장치(40); 그리고 헤드램프 하우징(2)과 모듈 캐리어(30, 110, 130) 사이에 배치되어 헤드램프 하우징(2)에 상대적으로 모듈 캐리어(30, 110, 130)를 경사지게 하도록 구성되는 작동 장치(51, 120, 140)를 구비한 조명 범위 조절용 어셈블리(50);를 포함하는 상기 차량 헤드램프에 있어서, 상기 제어 장치(40)는 메모리(42)에 기록된 적어도 하나의 기준값을 판독할 때 적어도 하나의 검출된 작동 매개변수를 이용하며, 그리고 상기 제어 장치(40)는, 적어도 하나의 기준값을 이용하면서 상기 작동 장치(51, 120, 140)를 제어하는 상기 조명 범위 조절용 어셈블리(50)로 하나 이상의 기준값을 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 매개변수는 상기 차량 헤드램프(1, 100)의 온도 매개변수이며, 그리고 상기 센서 수단(41)은 적어도 하나의 온도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 매개변수는 상기 차량 헤드램프(1, 100)의 진동 매개변수이며, 그리고 상기 센서 수단(41)은 적어도 하나의 가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 작동 매개변수는 상기 차량 헤드램프(1, 100)의 작동시간 매개변수 또는 유효수명 매개변수이며, 그리고 바람직하게는 상기 센서 수단(41)은 적어도 하나의 시계를 포함하며, 또는 상기 작동 매개변수는 상기 센서 수단(41)에 의해 차량의 시동 횟수를 통해 산출되고, 상기 시동 횟수는 바람직하게는 10보다 크며, 특히 바람직하게는 100보다 크며, 또는 상기 작동 매개변수는 상기 센서 수단(41)에 의해 작동 시간의 개수에서 산출되고, 상기 작동 시간의 개수는 바람직하게는 100보다 크며, 특히 바람직하게는 1000보다 큰 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 수단(41)은, 바람직하게는 서로 상이한 작동 매개변수들을 검출하는 적어도 2개의 센서를 포함하며, 상기 메모리(42)에서 판독 시에는 해당하는 작동 매개변수들의 적어도 2개의 기준값이 이용되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기준값은 목록에서 선택되고, 상기 목록은 상기 메모리(42)에 저장되며, 그리고 상기 목록은 상기 작동 매개변수들에 대해 각각 상이한 값들을 위한 기준값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광 모듈(10, 20)은 하이빔 광 모듈이거나, 또는 로우빔 광 모듈이거나, 또는 가변 광 분포를 갖는 광 모듈이며, 그리고 바람직하게는 상기 적어도 하나의 광 모듈(10, 20)은 반도체 광원 및/또는 DMD 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 광 모듈(10, 20)은 상기 차량 헤드램프(1, 100)의 모듈 캐리어(30, 110, 130)에 포함되는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동 장치(51, 120, 140)는 스텝 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(1, 100).
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