KR20040009272A

KR20040009272A - 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20040009272A
Application number: KR1020020043175A
Authority: KR
Inventors: 이재관
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-01-31
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: KR100504656B1

Abstract

본 발명은 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서 차량의 핸들이 조작됨에 따라 그 조향각을 측정하는 조향각센서와, 상기 차량의 하부에 장착되어 상기 차량의 회전각을 측정하는 자이로센서와, 상기 조향각센서 및 자이로센서에서 파악한 조향각과 회전각에 따라 차량의 진행방향을 검출하는 진행방향 검출부와, 상기 진행방향에서 검출된 진행방향에 따라 상하 또는 좌우로 조절되는 전조등으로 구성되어, 차량이 교차로나 커브길에서 회전 시 그에 따라 전조등이 적절히 조절되어 운전자의 시야를 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치 및 그 제어방법{Headlight Apparatus which the Radiation Direction is Auto Controllable by the Moving Direction and Controlling Method for the same}

본 발명은 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 차량의 진행방향을 측정하고 그에 따라 전조등의 조향방향을 상하 또는 좌우로 이동시킴으로써 차량 회전 시에 운전자의 시야확보가 용이하도록 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전조등은 야간에 자동차가 주행하는 경우 전방의 장애물을 확인하기 위한 조명등화기기로 자동차의 전방 양측에 대칭으로 부착되어 있다. 상기 전조등은 사용자의 조작에 따라 수동으로 온/오프되는 것이 일반적으로 만일 충돌이나 기타 경우 상기 전조등의 조향방향이 적절하지 못한 경우 수동으로 조절 가능하다.

최근에는 운전자가 직진운행 중 커브 길이나 교차로에서 회전을 꾀하는 경우 자동적으로 사용자의 회전 방향을 향하여 좌우 이동되는 전조등 장치가 사용된다. 상기와 같은 종래 전조등 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 핸들에 부착되어 핸들의 회전정도, 즉 조향각을 감지하는 조향각센서(1)와, 상기 조향각센서(1)를 통해 감지된 조향각만큼 전조등(4)을 구동시키는 스테핑모터(3)를 제어하는 스테핑모터 제어부(2)로 구성된다.

그러나, 상기한 바와 같이 조향각센서를 이용한 전조등장치의 경우 실제 사용자가 회전한 핸들의 조향각과 차량의 진행방향은 도로의 마찰 등으로 인해 차이가 발생하므로 실제 차량의 진행방향과 전조등의 조향방향이 일치하지 못한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 차량의 회전각을 통해 차량의 진행방향을 검출하고 그에 따라 차량의 전조등을 구동시킴으로써 차량의 진행방향과 전조등의 조향방향을 일치시킬 수 있어 사용자에게 보다 넓은 시야를 제공할 수 있는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 배광 가변형 전조등 장치의 구성이 도시된 도,

도 2는 본 발명에 따른 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 구성이 도시된 도,

도 3은 본 발명에 따른 배광 가변형 전조등 장치가 장착된 차량의 동작상태가 도시된 도,

도 4는 본 발명에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 제어방법의 흐름이 도시된 도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

11 : 조향각센서12 : 자이로센서

15 : 실제조향각 검출부20 : 진행방향 검출부

30 : 전조등31 : 스테핑모터

32 : 스테핑모터 구동부

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 특징에 따르면, 차량 핸들에 장착되어 상기 핸들의 조향각을 측정하는 조향각센서와, 상기 차량의 중앙에 장착되어 상기 차량의 회전각을 측정하는 자이로센서와, 상기 조향각센서를 통해 측정된 조향각과 상기 자이로센서를 통해 측정된 회전각에 따라 차량 진행방향을 산출하는 진행방향 검출부와, 상기 진행방향 검출부에서 산출된 차량의 진행방항에 따라 조향방향이 조절되는 전조등과, 상기 전조등을 구동시키는 스테핑모터와; 상기 조향각과 회전각에 따라 상기 스테핑모터를 제어함으로써 상기 전조등의 조향방향이 조절되도록 하는 스테핑모터 구동부로구성된다.

또한, 본 발명에 의한 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 제어방법의 특징에 따르면, 차량 핸들의 조향각과 차량의 회전각이 측정되는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 측정된 조향각과 회전각에 따라 차량 진행방향이 검출되는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 검출된 차량 진행방향에 따라 차량의 전조등이 상하 또는 좌우로 조절되는 제3 단계로 이루어진다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 핸들에 장착되어 핸들 회전에 따라 그 조향각을 측정하는 조향각센서(11)와, 상기 차량의 중앙에 장착되어 상기 차량이 회전하는 경우 그 회전각을 측정하는 자이로센서(12)와, 상기 조향각센서(11) 및 자이로센서(12)를 통해 측정된 조향각과 회전각에 따라 차량의 진행방향을 검출하는 진행방향 검출부(20)와, 상기 진행방향 검출부(20)에서 검출된 진행방향에 따라 좌우 또는 상하로 이동하는 전조등(30)으로 구성된다. 여기서, 상기 조향각센서(11)는 차량 핸들의 회전정도인 조향각을 측정하는데 상기 핸들의 조향각은 결국 차량 전륜의 조향각이다.

특히, 상기 전조등(30)은 스테핑모터(31)와 연결되며, 상기 스테핑모터(31)는 설정된 바에 따라 상기 전조등(30)의 리플렉터 등을 구동시키는데, 상기 스테핑모터(31)는 상기 진행방향 검출부(20)와 연결된 스테핑모터 구동부(32)를 통해 제어된다.

따라서, 상기 스테핑모터 구동부(32)는 상기 진행방향 검출부(20)를 통해 검출된 진행방향에 따라 상기 스테핑모터(31)의 영점 조절 등을 통해 상기 전조등(30)의 조향방향이 상기 차량의 진행방향과 동일한 방향을 향하도록 한다.

그 외에도, 본 발명에 따른 전조등 장치는 상기 조향각센서(11)와 진행방향 검출부(20) 사이에 연결되어 상기 조향각센서(11)를 통해 측정된 조향각과 조향 기어 비를 연산함으로써 실제조향각을 산출하는 실제조향각 검출부(15)를 더 포함하여 구성 가능하다. 즉, 실제조향각은 상기 조향각센서(11)를 통해 측정된 상기 차량 전륜의 조향각에 조향 기어 비를 곱한 값이다.

상기 감출된 실제조향각과 차량의 회전각에 따라 상기 진행방향 검출부(20)는 차량의 진행방향을 검출하여 이를 관한 정보를 상기 스테핑모터 구동부(32)로 전송한다. 이 때, 상기 진행방향 검출부는 진행방향의 추정치인 가진행방향을 계산하고 이를 조향 기어 비와 곱함으로써 진행방향을 검출하게 된다.

그 외에도, 필요에 따라 상기 스테핑모터 구동부(32)는 상기 차량에 장착된 차속센서나 좌우방향 지시기 또는 후진기어 지시기(13)에 따라 스테핑모터(32)를 제어함으로써 차량의 속도에 따라 혹은 회전 등에 따라 전조등의 위치가 자동적으로 제어 가능하도록 한다.

상기 진행방향 검출을 도 3을 참고로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 차량의 동특성을 파악하기 위한 도로써 각 변수는 다음과 같다.

m : 차량의 질량

I : 차량중심에 작용하는 관성 모멘트

l : 휠 베이스 (l = l_f+ l_r)

l_f,l_r: 전, 후 차축으로부터 중심까지의 수평거리

K_f,K_r: 전, 후륜 타이어의 코너링 파워

: 전륜의 조향각

: 차량 중심의 사이드 슬립 앵글

r : Yaw 비율(rate)

V : 차속

n : 조향기어 비

: 실제조향각

여기서, 상기 실제조향각()은 전륜의 조향각()에 조향기어 비(n)를 곱한 값이다. 상기, 실제조향각 검출부(15)는 상기 실제조향각()을 조향각센서를 통해 측정된 조향각()과 조향기어 비(n)를 통해 검출한다.

또한, 상기와은 상기 차량의 전륜과 후륜에 작용하는 마찰력이며, 상기 차량은 그 실제조향각()에서 상기만큼 감해져방향으로 차속 V로 진행하게 된다. 상기 진행방향 검출부는 다음 제1,2 수식에 의한 차량운동 방정식에 기초하여의 추정치인 가진행방향을 구한 후 가진행방향에 조향기어 비(n)를 곱함으로써 진행방향을 검출하고 이를 상기 스테핑모터 구동부(32)로 입력한다.

도 4는 본 발명에 따른 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 제어방법이 도시된 도이다.

먼저, 제1 단계에서 핸들에 장착된 조향각센서를 통해 조향각이 측정되고, 차량에 장착된 자이로센서를 통해 상기 차량의 회전각이 측정된다. (S1)

제2 단계에서 상기 실제조향각 검출부를 통해 차량의 실제조향각이 검출된다. (S2)

제3 단계에서 상기 진행방향 검출부는 상기 실제조향각을 통해 차량의 가진행방향이 검출된다. (S3)

제4 단계에서 상기 진행방향 검출부는 상기 가진행방향으로부터 차량 진행방향을 검출한다. (S4)

제5 단계에서 상기 스테핑모터의 구동부는 상기 제4 단계에서 검출된 차량 진행방향에 따라 스테핑모터를 제어한다. (S5)

상기 제5 단계에서 영점 등이 조절된 스테핑모터는 제6 단계에서 전조등을 상하 또는 좌우로 조절한다. (S6)

상기와 같이 구성되는 본 발명의 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치 및 그 제어방법은 차량의 핸들이 조작됨에 따라 그 조향각을 측정하는 조향각센서와, 상기 차량의 하부에 장착되어 상기 차량의 회전각을 측정하는 자이로센서와, 상기 조향각센서 및 자이로센서에서 파악한 조향각과 회전각에 따라 차량의 진행방향을 검출하는 진행방향 검출부와, 상기 진행방향에서 검출된 진행방향에 따라 상하 또는 좌우로 조절되는 전조등으로 구성되어, 차량이 교차로나 커브길에서 회전 시 그에 따라 전조등이 적절히 조절되어 운전자의 시야를 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

차량 핸들에 장착되어 상기 핸들의 조향각을 측정하는 조향각센서와; 상기 차량의 중앙에 장착되어 상기 차량의 회전각을 측정하는 자이로센서와; 상기 조향각센서를 통해 측정된 조향각과 상기 자이로센서를 통해 측정된 회전각에 따라 차량 진행방향을 산출하는 진행방향 검출부와; 상기 진행방향 검출부에서 산출된 차량의 진행방항에 따라 조향방향이 조절되는 전조등과; 상기 전조등을 구동시키는 스테핑모터와; 상기 조향각과 회전각에 따라 상기 스테핑모터를 제어함으로써 상기 전조등의 조향방향이 조절되도록 하는 스테핑모터 구동부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치는 상기 조향각센서와 상기 진행방향 검출부 사이에 연결되어 상기 조향각센서를 통해 측정된 조향각과 조향 기어의 비(比)에 따라 상기 차량의 실제 조향각을 산출하고 상기 실제 조향각을 상기 진행방향 검출부로 출력하는 실제조향각 검출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치는 차속을 측정하는 차속센서를 더 포함하여 구성되며,

상기 스테핑모터 구동부는 상기 차속센서를 통해 측정된 차속에 따라 스테핑모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치.
차량 핸들의 조향각과 차량의 회전각이 측정되는 제1 단계와;

상기 제1 단계에서 측정된 조향각과 회전각에 따라 차량 진행방향이 검출되는 제2 단계와;

상기 제2 단계에서 검출된 차량 진행방향에 따라 차량의 전조등이 상하 또는 좌우로 조절되는 제3 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제2 단계는 상기 차량 핸들의 조향각과 조향 기어의 비에 따라 상기 차량의 실제조향각을 구하는 과정과; 상기 실제조향각과 상기 회전각에 따라 차량의 가진행방향을 구하는 과정과, 상기 가진행방향과 상기 조향 기어의 비에 따라 차량의 진행방향을 구하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 제어방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제3 단계는 상기 제2 단계에서 검출된 차량의 진행방향에 따라 상기 전조등을 구동시키는 스테핑모터의 구동부가 상기 스테핑모터를 제어하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 제어방법.
제 6 항에 있어서,

상기 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치는 차량의 속도를 감지하는 과정을 더 포함하여 구성되며,

상기 스테핑모터 구동부는 상기 감지된 차량 속도에 따라 상기 스테핑모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 진행방향에 따른 배광 가변형 전조등 장치의 제어방법.