KR20210014920A - 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법 - Google Patents

보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법에 관한 것으로, 헤드램프의 후면에서 엔진룸 쪽으로 연장된 지지바와, 지지바의 단부와 접촉하고, 지지바를 구속하는 고정플레이트와, 헤드램프에 충격이 가해지면 고정플레이트에 의한 지지바의 구속을 해제시키는 능동작동부를 포함하며, 헤드램프에 충격이 가해지면 고정플레이트에 의한 지지바의 구속이 해제되고, 헤드램프 및 지지바가 엔진룸 쪽으로 이동하게 되는 바, 보행자와 헤드램프의 접촉시간이 증대되고, 보행자에 가해지는 충격력은 감소되는, 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법을 제공한다.

Description

보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법{headlamp mounting structure to reducing shock force for walker protection and method of reducing impact force between headlamp and walker for walker protection}
본 발명은 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 헤드램프에 충격이 가해질 경우, 헤드램프가 엔진룸 쪽으로 이동됨으로써 충격력이 완화되는, 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법에 관한 것이다.
승용차 전면에 사람이 충돌할 경우, 사람은 프론트 범퍼와 1차 충돌한 뒤, 본넷을 향해 쓰러지면서 본넷과 2차 충돌한다. 프론트 범퍼 내부, 본넷과 엔진룸 사이에는 충격이 완충될 만한 공간이 존재한다. 그리고, 프론트 범퍼와 본넷은 충격에 의해 외형이 변형될 수 있도록 설계된다. 그러므로, 1차 및 2차 충격은 프론트 범퍼와 본넷의 설계적 특징에 의해 완충된다.
반면에, 승용차 보다 지상고가 높은 차량 전면에 사람이 충돌할 경우에는, 사람은 프론트 범퍼와 1차 충돌한 뒤, 프론트 그릴 또는 헤드램프와 2차 충돌하게 된다. 앞서 설명한 바와 같이, 프론트 범퍼는 그 내부에 공간이 형성되고, 충격에 의해 외형이 변형될 수 있도록 설계되고 있다. 프론트 그릴의 경우, 그 내측에 위치된 라지에이터와 이격 거리를 형성해 완충공간을 마련할 수 있고, 충격 받을 경우 변형 가능한 소재로 제작될 수 있다.
그러나, 헤드램프는 차량 전방에 광을 조사해야하는 특수적인 목적을 달성해야 하는 바, 그 전면에 랜즈 등의 투명한 재질의 집광장치가 위치되어야만 하고, 집광장치 내부에 광을 발생하는 램프 등의 광발생장치가 장착되어야만 한다. 따라서, 헤드램프의 소재와 형태는 변경되기 어렵고, 충격을 받을 경우 완충을 위해 변형되도록 헤드램프의 설계를 변경하기도 어렵다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0045777호(2014.04.17.)
이에 상기와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 보행자가 헤드램프에 충돌할 경우, 헤드램프가 엔진룸 쪽으로 이동됨으로써 보행자에게 가해지는 충격력이 감소되는, 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조는, 헤드램프에 보행자가 충돌하면 헤드램프가 엔진룸 쪽으로 이동하게 됨으로써, 보행자와 헤드램프의 접촉시간이 증가하게 되고 보행자에 가해지는 충격력은 감소된다.
또한, 헤드램프의 후면에서 엔진룸 쪽으로 연장된 지지바와, 지지바의 단부와 접촉하고, 지지바를 구속하는 고정플레이트와, 헤드램프에 충격이 가해지면 고정플레이트에 의한 지지바의 구속을 해제시키는 능동작동부를 포함할 수 있다.
또한, 능동작동부는, 고정플레이트의 측면에 고정된 제1기어와, 제1기어와 치합된 제2기어와, 제2기어를 회전시키는 구동부와, 충격을 감지하는 충격센서와, 충격센서로부터 신호를 수신하고, 구동부를 작동시키는 컨트롤유닛을 포함할 수 있다.
또한, 구동부는, 제2기어와 치합된 멈춤바와, 멈춤바의 이동을 제한하는 버팀바와, 컨트롤유닛으로부터 신호를 수신하고, 버팀바를 회전시켜 멈춤바의 이동 제한을 해제하는 모터와, 버팀바가 회전되면 멈춤바를 이동시키도록 압축된 스프링을 포함할 수 있다.
또한, 구동부 작동에 의해 제1기어가 회전됨에 따라, 지지바의 단부를 수직하게 지지하던 고정플레이트가 지지바와 평행해지도록 회전될 수 있다.
또한, 고정플레이트의 길이는 지지바의 지름과 동일하고, 고정플레이트의 중심은 제1기어의 중심에 돌출되도록 형성된 고정돌기에 고정되고, 고정플레이트의 표면 중 중심을 제외한 부분에 지지바의 단부가 접촉될 수 있다.
또한, 고정플레이트는, 서로 다른 방향을 향하도록 길이방향 양 단부가 만곡되고, 고정플레이트의 만곡된 양 단부와 각각 접촉하도록 제1기어 일측에 마주보도록 홈구조물이 위치될 수 있다.
또한, 지지바가 충격에 의해 고정플레이트를 지나 엔진룸 쪽으로 이동할 때, 지지바와 홈구조물이 마찰될 수 있다.
또한, 충격강도가 50Kgf를 초과한 경우에만 능동작동부가 고정플레이트에 의한 지지바의 구속을 해제시킬 수 있다.
또한, 충격강도가 50Kgf를 초과한 경우, 헤드램프를 차체에 고정하는 볼트가 파단될 수 있다.
또한, 충격에 의한 헤드램프의 이동을 가이드하는 유도부가 차체에 형성될 수 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법은, 보행자가 차량 전면 중 헤드램프에 충돌하고, 차량에 장착된 충격센서가 충격을 감지하는 단계와, 차량에 구비된 컨트롤유닛이 충격센서로부터 수신된 신호를 충격강도로 환산하고, 충격강도가 특정치를 초과하였는지 판단하는 단계와, 충격강도가 특정치를 초과하였으면, 컨트롤유닛이 헤드램프의 후면에서 엔진룸 쪽으로 연장된 지지바의 구속을 해제하는 단계를 포함한다.
또한, 지지바의 구속을 해제하는 단계는, 컨트롤유닛이 작동신호를 모터에 송신하는 단계와, 모터가 작동신호를 수신하고, 버팀바를 회전시키는 단계와, 버팀바에 의해 이동이 제한되었던 멈춤바가 압축된 스프링의 탄성력에 의해 이동하며, 제2기어를 회전시키는 단계와, 제2기어와 치합된 제1기어가 회전함에 따라, 제1기어 측면에 고정되고, 지지바의 단부를 수직하게 지지하던 고정플레이트가 지지바와 평행해지도록 회전되는 단계와, 지지바가 엔진룸 쪽으로 이동하는 단계를 포함할 수 있다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법에 따르면, 헤드램프에 충격이 가해지면 고정플레이트에 의한 지지바의 구속이 해제되고, 헤드램프 및 지지바가 엔진룸 쪽으로 이동하게 되는 바, 보행자와 헤드램프의 접촉시간이 증대되고, 보행자에 가해지는 충격력은 감소된다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조의 사시도이다.
도 3 내지 도 4는 도 1의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조에 장착된 고정플레이트의 작동을 설명하는 사시도이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법의 절차도이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법을 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프(H) 장착 구조는, 헤드램프(H)에 보행자가 충돌하면 헤드램프(H)가 엔진룸 쪽으로 이동하게 됨으로써, 보행자와 헤드램프(H)의 접촉시간이 증가하게 되고 보행자에 가해지는 충격력은 감소된다. 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프(H) 장착 구조는, 헤드램프(H)의 후면에서 엔진룸 쪽으로 연장된 지지바(100)와, 지지바(100)의 단부와 접촉하고, 지지바(100)를 구속하는 고정플레이트(200)와, 헤드램프(H)에 충격이 가해지면 고정플레이트(200)에 의한 지지바(100)의 구속을 해제시키는 능동작동부(300)를 포함한다.
헤드램프(H)는 차체(C)를 이루는 프론트 패널에 장착된다. 헤드램프(H)는 프론트 패널에 1개 이상의 볼트(500)로 고정된다. 볼트(500)는 헤드램프(H)에 가해진 충격에 따라 파단되도록 제작된다. 일예에 따르면, 헤드램프(H)에 가해진 충격강도가 50Kgf를 초과한 경우에만 볼트(500)가 파단된다. 또한, 헤드램프(H)에 가해진 충격강도가 50Kgf를 초과한 경우에만 능동작동부(300)가 고정플레이트(200)에 의한 지지바(100)의 구속을 해제시킨다. 그리고, 충격에 의한 헤드램프(H)의 이동을 가이드하는 유도부(600)가 프론트 패널에 형성된다. 유도부(600)는 헤드램프(H)에 가해진 외력의 방향에 따라 헤드램프(H)가 미리 정해진 이동궤적에서 벗어나 이동하게 되는 것을 방지한다.
능동작동부(300)는, 고정플레이트(200)의 측면에 고정된 제1기어(310)와, 제1기어(310)와 치합된 제2기어(320)와, 제2기어(320)를 회전시키는 구동부(330)와, 충격을 감지하는 충격센서(340)와, 충격센서(340)로부터 신호를 수신하고, 구동부(330)를 작동시키는 컨트롤유닛(350)을 포함한다.
제1기어(310), 제2기어(320), 구동부(330)는 헤드램프(H) 후면에 위치된 브라켓에 의해 위치가 고정된다. 충격센서(340)는 헤드램프(H) 전면에 위치된다. 충격센서(340)는 헤드램프(H)에 가해지는 충격에 따라 크거나 작은 신호를 생성한다. 충격센서(340)는 CAN 통신(controller area network)을 통해서 신호를 컨트롤유닛(350)에 송신한다. 컨트롤유닛(350)에는 수신된 신호에 따라 구동부(330)를 제어하는 프로그램, 수학식, 테이블 또는 맵이 저장된다. 일예에 따르면, 컨트롤유닛(350)에는 테이블이 저장되고, 수신된 신호를 저장된 테이블에 대입해 충격강도가 50Kgf를 초과하였는지 판단한다. 충격강도가 50Kgf를 초과하였으면, 컨트롤유닛(350)은 구동부(330)를 작동 시킨다. 컨트롤유닛(350)과 구동부(330)는 LIN 통신(local interconnect network)을 통해 연결된다.
구동부(330)는, 제2기어(320)와 치합된 멈춤바(331)와, 멈춤바(331)의 이동을 제한하는 버팀바(332)와, 컨트롤유닛(350)으로부터 신호를 수신하고, 버팀바(332)를 회전시켜 멈춤바(331)의 이동 제한을 해제하는 모터(333)와, 버팀바(332)가 회전되면 멈춤바(331)를 이동시키도록 압축된 스프링(334)을 포함한다.
컨트롤유닛(350)은, 충격강도가 50Kgf를 초과한 것으로 판단되면 작동신호를 모터(333)에 송신한다. 작동신호를 수신해 모터(333)가 작동하면 모터(333)에서 발생된 회전력에 의해 버팀바(332)가 회전하게 되고, 제2기어(320) 또는 멈춤바(331)와의 마찰이 해제된다. 이에 따라, 멈춤바(331)의 이동이 자유로워진다. 그리고, 압축된 스프링(334)이 인장되며 멈춤바(331)를 이동시키게 된다. 멈춤바(331) 이동에 따라 제2기어(320)가 회전하게 되고, 제2기어(320)와 치합된 제1기어(310)도 회전하게 된다.
제1기어(310) 회전에 의해 고정플레이트(200)가 지지바(100)의 구속을 해제하게 된다. 일예에 따르면, 고정플레이트(200)의 표면과 지지바(100)의 단부가 접촉함으로써, 지지바(100)가 고정플레이트(200)에 구속된다. 지지바(100)가 고정플레이트(200)에 구속된 상태에서는, 지지바(100)와 고정플레이트(200)가 서로 수직한 상태를 유지한다. 제1기어(310) 회전에 따라 고정플레이트(200)가 지지바(100)와 평행해지도록 회전하게 됨으로써 고정플레이트(200)와 지지바(100)의 마찰이 해제되고, 지지바(100)의 이동이 자유로워진다.
고정플레이트(200)의 길이는 지지바(100)의 지름과 동일하다. 고정플레이트(200)의 너비는 지지바(100)의 지름에 비해 크다. 고정플레이트(200)의 길이방향 중심이 제1기어(310)의 중심에 돌출되도록 형성된 고정돌기(311)에 고정된다. 고정플레이트(200)의 표면 중 중심을 제외한 부분에 지지바(100)의 단부가 접촉된다. 이에 따라, 고정플레이트(200)가 회전하게 되면, 지지바(100)의 단부가 고정플레이트(200) 중심의 상부 또는 하부에 위치된다.
고정플레이트(200)는, 서로 다른 방향을 향하도록 길이방향 양 단부가 만곡 된다. 고정플레이트(200)의 만곡된 양 단부와 각각 접촉하도록 제1기어(310) 일측에 마주보도록 홈구조물(400)이 위치된다. 홈구조물(400)은 차체(C)에 고정된다. 홈구조물(400)의 홈에 고정플레이트(200)의 양단부에 형성된 만곡 부위가 접촉하게 됨에 따라, 차량에서 발생되는 진동에 의해 고정플레이트(200)가 지지바(100)의 단부로부터 이탈되는 것이 방지된다.
헤드램프(H)에 가해진 외력에 의해 고정플레이트(200)가 회전하게 되고, 고정플레이트(200)에 의한 지지바(100)의 구속이 해제되면, 충격에 의해 헤드램프(H)와 지지바(100)는 엔진룸 쪽으로 이동하게 된다. 이때, 지지바(100)의 표면은 홈구조물(400)과 마찰된다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조는, 보행자 충돌 시에 도 5 내지 도 6에 도시된 절차도와 같이 작동한다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 헤드램프(H)와의 충격을 완화하는 방법은, 보행자가 차량 전면 중 헤드램프(H)에 충돌하고, 차량에 장착된 충격센서(340)가 충격을 감지하는 단계와, 차량에 구비된 컨트롤유닛(350)이 충격센서(340)로부터 수신된 신호를 충격강도로 환산하고, 충격강도가 특정치를 초과하였는지 판단하는 단계와, 충격강도가 특정치를 초과하였으면, 컨트롤유닛(350)이 헤드램프(H)의 후면에서 엔진룸 쪽으로 연장된 지지바(100)의 구속을 해제하는 단계를 포함한다.
지지바(100)의 구속을 해제하는 단계는, 컨트롤유닛(350)이 작동신호를 모터(333)에 송신하는 단계와, 모터(333)가 작동신호를 수신하고, 버팀바(332)를 회전시키는 단계와, 버팀바(332)에 의해 이동이 제한되었던 멈춤바(331)가 압축된 스프링(334)의 탄성력에 의해 이동하며, 제2기어(320)를 회전시키는 단계와, 제2기어(320)와 치합된 제1기어(310)가 회전함에 따라, 제1기어(310) 측면에 고정되고, 지지바(100)의 단부를 수직하게 지지하던 고정플레이트(200)가 지지바(100)와 평행해지도록 회전되는 단계와, 지지바(100)가 엔진룸 쪽으로 이동하는 단계를 포함한다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조 및 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법에 따르면, 헤드램프(H)에 충격이 가해지면 고정플레이트(200)에 의한 지지바(100)의 구속이 해제되고, 헤드램프(H) 및 지지바(100)가 엔진룸 쪽으로 이동하게 되는 바, 보행자와 헤드램프(H)의 접촉시간이 증대되고, 보행자에 가해지는 충격력은 감소된다.
100: 지지바 200: 고정플레이트
300: 능동작동부 310: 제1기어
311: 고정돌기 320: 제2기어
330: 구동부 331: 멈춤바
332: 버팀바 333: 모터
334: 스프링 340: 충격센서
350: 컨트롤유닛 400: 홈구조물
500: 볼트 600: 유도부
H: 헤드램프 C: 차체

Claims (13)

  1. 헤드램프에 보행자가 충돌하면 상기 헤드램프가 엔진룸 쪽으로 이동하게 됨으로써, 상기 보행자와 상기 헤드램프의 접촉시간이 증가하게 되고 상기 보행자에 가해지는 충격력은 감소되는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤드램프의 후면에서 상기 엔진룸 쪽으로 연장된 지지바;
    상기 지지바의 단부와 접촉하고, 상기 지지바를 구속하는 고정플레이트;
    상기 헤드램프에 충격이 가해지면 상기 고정플레이트에 의한 상기 지지바의 구속을 해제시키는 능동작동부를 포함하는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 능동작동부는,
    상기 고정플레이트의 측면에 고정된 제1기어;
    상기 제1기어와 치합된 제2기어;
    상기 제2기어를 회전시키는 구동부;
    상기 충격을 감지하는 충격센서;
    상기 충격센서로부터 신호를 수신하고, 상기 구동부를 작동시키는 컨트롤유닛을 포함하는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제2기어와 치합된 멈춤바;
    상기 멈춤바의 이동을 제한하는 버팀바;
    상기 컨트롤유닛으로부터 신호를 수신하고, 상기 버팀바를 회전시켜 상기 멈춤바의 이동 제한을 해제하는 모터;
    상기 버팀바가 회전되면 상기 멈춤바를 이동시키도록 압축된 스프링을 포함하는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동부 작동에 의해 상기 제1기어가 회전됨에 따라, 상기 지지바의 단부를 수직하게 지지하던 상기 고정플레이트가 상기 지지바와 평행해지도록 회전되는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 고정플레이트의 길이는 상기 지지바의 지름과 동일하고,
    상기 고정플레이트의 중심은 상기 제1기어의 중심에 돌출되도록 형성된 고정돌기에 고정되고,
    상기 고정플레이트의 표면 중 중심을 제외한 부분에 상기 지지바의 단부가 접촉되는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 고정플레이트는, 서로 다른 방향을 향하도록 길이방향 양 단부가 만곡되고,
    상기 고정플레이트의 만곡된 상기 양 단부와 각각 접촉하도록 상기 제1기어 일측에 마주보도록 홈구조물이 위치된 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지바가 상기 충격에 의해 상기 고정플레이트를 지나 상기 엔진룸 쪽으로 이동할 때, 상기 지지바와 상기 홈구조물이 마찰되는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  9. 제2항에 있어서,
    충격강도가 특정치를 초과한 경우에만 상기 능동작동부가 상기 고정플레이트에 의한 상기 지지바의 구속을 해제시키는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  10. 제2항에 있어서,
    충격강도가 특정치를 초과한 경우, 상기 헤드램프를 차체에 고정하는 볼트가 파단되는 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 충격에 의한 상기 헤드램프의 이동을 가이드하는 유도부가 차체에 형성된 보행자 보호를 위해 충격이 완화되는 헤드램프 장착 구조.
  12. 보행자가 차량 전면 중 헤드램프에 충돌하고, 상기 차량에 장착된 충격센서가 충격을 감지하는 단계;
    상기 차량에 구비된 컨트롤유닛이 상기 충격센서로부터 수신된 신호를 충격강도로 환산하고, 상기 충격강도가 특정치를 초과하였는지 판단하는 단계;
    상기 충격강도가 특정치를 초과하였으면, 상기 컨트롤유닛이 상기 헤드램프의 후면에서 상기 엔진룸 쪽으로 연장된 지지바의 구속을 해제하는 단계를 포함하는 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지지바의 구속을 해제하는 단계는,
    상기 컨트롤유닛이 작동신호를 모터에 송신하는 단계;
    상기 모터가 상기 작동신호를 수신하고, 버팀바를 회전시키는 단계;
    상기 버팀바에 의해 이동이 제한되었던 멈춤바가 압축된 스프링의 탄성력에 의해 이동하며, 제2기어를 회전시키는 단계;
    상기 제2기어와 치합된 제1기어가 회전함에 따라, 상기 제1기어 측면에 고정되고, 지지바의 단부를 수직하게 지지하던 고정플레이트가 상기 지지바와 평행해지도록 회전되는 단계;
    상기 지지바가 엔진룸 쪽으로 이동하는 단계를 포함하는 보행자 보호를 위해 헤드램프와의 충격을 완화하는 방법.
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