KR20160077653A - 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 - Google Patents

차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2차적인 핀치 검출을 통해 신뢰도 높은 안티-핀치 시스템을 제공하는 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명은 차량용 선루프의 핀치를 검출하는 방법을 제공하며, 본 방법은 선루프를 구동시키는 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하는지 여부를 검출하는 단계, 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승한다고 검출되는 경우, 선루프 모터의 회전 속도의 하강 여부를 검출하는 단계, 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계치보다 작으면, 핀치가 발생하지 않는다고 결정하는 단계 및 선루프 모터의 회전 속도가 임계값 이하이면, 핀치가 발생하였다고 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치{METHODS FOR DETECTING OF PINCH IN ANTI PINCH SYSTEM OF SUNROOF FOR VEHICLE AND APPRATUSES USING THE SAME}
본 발명은 차량용 선루프이 안티-핀치 시스템을 제어하는 방법 및 이러한 방법을 사용하는 장치에 관한 것으로서, 특히, 선루프의 틸딩 다운 동작시 발생하는 외부 자기장에 의한 오동작을 방지하기 위한 기술에 관한 것이다.
자동차에 대한 기술이 발전함에 따라, 운전 중에 쾌적함과 같은 운전환경을 중요시하는 사용자들의 선호도에 따라 선루프가 자동차에 장착되는 비율이 증가하는 추세이다.
도 1은 종래의 선루프 제어 시스템이 장착된 차량을 나타내는 도면이다.
종래의 선루프는 프론트클래스(10)가 고정되고, 후방에 리어글래스(14)가 고정되며, 그 사이에 센터 글래스(12)가 슬라이딩 및 틸딩되면서 개폐가능하도록 되어있다. 종래의 선루프는 상기 센터글래스(120)가 열린 상태로부터 닫히게 될때, 틸딩 다운되면서 승객의 신체 일부가 끼거나, 사용자의 부주의, 기기의 오작동 등으로 인한 안전 사고가 빈발하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 차량 제작시 선루프 작동시 장애물 끼임 방지를 위한 안티-핀치 시스템에 관한 다양한 안전 규정을 제정하여 운용하고 있다.
안티 핀치 시스템(Anti Pinch System)은 파워 윈도우나 선루프와 같이 개폐동작을 수행하는 차량의 부분에서 자동 모드시 차체와 개폐구 사이에 인체 부위나 이물질의 끼임을 방지하는 안전 시스템이다.
이 시스템은 장애물의 창문 끼임을 감지하는 센서부와 창문의 상승 동작을 정지시켜 역전 구동시키는 엑츄에이터부로 크게 구성되어 있다
현재 개발되어 있는 안티 핀치 시스템 중에서 전류센서를 이용한 경우가 사용되고 있으며, 전류 센서로 모터의 전류를 감지하고, 미리 결정된 전류의 양을 벗어나는 전류가 감지되는 경우 이물질을 검출했다고 판단하는 것이다. 구체적으로 모터의 회전마다 전류 평균값을 측정하여 평균값들의 차이를 이용하여 물체 끼임을 감지하는 것이었다.
그러나, 이러한 전류센서를 이용한 안티 핀치 시스템의 경우 외부에서 자기장이 발생하는 경우 전류 센서의 값에 변동이 일어나게 되고, 특히 이러한 외부 자기장이 물체의 끼임으로 인한 것이 아닌 경우 안티 피치 시스템의 오작동이 발생하게 되는 문제점이 발생하였다.
대한민국 공개특허 공보 제2008-0044378호 (2008.05.21 공개)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전류센서에 의한 1차 핀치 검출을 시행한 후, 홀 센서를 통한 모터의 회전 속도를 통해 2차 핀치 검출을 시행하여 차량의 선루프 장치에 승객의 신체 등 장애물이 끼었을 때 신뢰성있는 안티 핀치 기능을 구현할 수 있도록 하였다. 이로 인하여 차량의 안정성 및 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 차량용 안티-핀치 시스템의 핀치 검출방법 및 그 검출방법을 사용하는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명은 차량용 선루프의 핀치를 검출하는 방법을 제공하며, 본 방법은 선루프를 구동시키는 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하는지 여부를 검출하는 단계, 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승한다고 검출되는 경우, 선루프 모터의 회전 속도의 하강 여부를 검출하는 단계, 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값보다 작으면, 핀치가 발생하지 않는다고 결정하는 단계 및 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값 이상이면, 핀치가 발생하였다고 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 회전 속도의 하강 여부를 검출하는 단계는 선루프 모터에 연결된 홀 센서를 통해 검출되는 회전 속도를 사용할 수 있다.
여기서, 핀치가 발생하지 않았다고 판단되는 경우, 선루프의 동작을 계속하여 진행하는 단계 및 핀치가 발생하였다고 판단되는 경우, 선루프가 개방되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 선루프를 구동시키는 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하는지 여부를 검출하는 단계는, 선루프를 구동시키는 선루프 모터의 회전에 따라 측정되는 전류 변화량과 선루프의 핀치 인식 경계값을 비교하는 단계, 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰 경우, 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하였다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량의 운행에 따른 진동이 발생하는 동안의 선루프 모터의 회전 속도 변화량의 최대값을 측정하는 단계, 선루프에 핀치가 발생하는 동안의 선루프 모터의 회전속도 변화량을 측정하는 단계 및 회전 속도 변화량의 최대값과 선루프 모터의 회전속도 변화량 사이에서 임계값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 선루프 모터의 회전 속도를 검출하는 단계는 홀 센서에서 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(falling edge)가 발생하는 경우, 위치값을 1씩 카운트 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 홀 센서와 서로 다른 위상 값을 가지는 복 수개의 홀 센서를 통해 선루프의 위치를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템을 제어하는 장치에 있어서, 선루프를 개폐시키는 선루프 모터부, 선루프 모터부에 흐르는 전류가 상승하는지 판단하는 전류 상승 판단부, 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승한다고 검출되는 경우, 선루프 모터의 회전 속도 하강 여부를 검출하는 속도 검출부, 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값보다 작으면, 핀치가 발생하지 않는다고 결정하고, 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값 이상이면, 핀치가 발생하였다고 결정하였음을 판단하는 핀치 검출부를 포함할 수 있다.
또한, 핀치가 검출되지 않았다고 판단되는 경우 선루프의 동작을 계속하여 진행하고, 핀치가 검출되었다고 판단되는 경우, 선루프가 개방되도록 선루프 모터부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 전류 상승 판단부는 선루프 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서 및 선루프 모터의 회전에 따라 측정되는 전류 변화량과 선루프의 핀치 인식 경계값을 비교하고, 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰 경우, 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하였다고 판단하는 전류 상승 판단 모듈을 포함할 수 있다.
제어부는 차량의 운행에 따른 진동이 발생하는 동안의 선루프 모터의 회전 속도 변화량의 최대값 및 선루프에 핀치가 발생하는 동안의 선루프 모터의 회전 속도를 측정하는 회전 속도 측정 모듈을 더 포함할 수 있으며, 회전 속도 측정 모듈로부터 측정된 회전 속도 변화량의 최대값과 선루프 모터의 회전 속도 변화량 사이에서 임계값을 설정할 수 있다.
제어부는 홀 센서에서 라이징 에지 또는 폴링 에지가 발생하는 경우 위치값을 1씩 카운트할 수 있다.
본 발명에 의하면 전류 센서 외에 홀 센서의 출력 속도, 즉, 홀 센서의 센서값에 의해 산출된 모터의 구동 속도를 고려하여 핀치-안티 핀치 시스템을 가동할 수 있다.
보다 구체적으로, 외부 자기장 및 모터의 속도를 고려하여 선루프의 동작상태를 제어함으로써, 선루프 제어기의 오작동을 방지할 수 있는 효과를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 실시예에 따른 선루프가 장착된 자동차를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선루프 제어장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전류 상승 판단부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홀 센서(hall sensor)를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 홀 센서 정상 상태 동작 신호를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의해 전류의 상승 여부를 판단하는 단계에 대한 흐름도를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에서 설명하는 안티핀치 기능이란 선루프를 원터치로 닫을?, 자동으로 닫히는 동안 선루프 글래스와 루프 사이에 물체가 끼임을 인지하면 선루프 글래스가 자동으로 반전하여 열림방향으로 이동하는 기능을 의미할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 선루프 제어장치를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치는, 선루프 모터부(100), 전류 상승 판단부(200), 속도 검출부(300), 핀치 검출부(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.
선루프 모터부(100)는 선루프를 구동시켜 선루프가 개폐되도록 할 수 있다. 특히, 펄스 폭 변조 신호(Pulse width modulation signal, PWM신호)가 사용되어 선루프 모터부(100)가 구동될 수 있다.
선루프 모터부(100)는, 브러시 직류 전동기(Brushed DC Motor)일 수 있으며, 상기 브러시 직류 전동기는 4극 자석을 부착하여 구성될 수 있다.
전류 상승 판단부(200)는 선루프 모터부(100)에 흐르는 전류가 상승하는지 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전류 상승 판단부(200)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전류 상승 판단부(200)는 전류 센서(210) 및 전류 상승 판단 모듈(220)을 포함할 수 있다.
전류 센서(210)는 선루프 모터에 흐르는 전류를 검출할 수 있다. 전류센서는 엔코더(encorder) 또는 리졸버(resolver)등의 공지된 구성의 센서가 사용될 수 있다.
전류 상승 판단부(200)는 선루프 모터의 회전에 따라 측정되는 전류 변화량과 선루프의 핀치 인식 경계값을 비교하고, 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰 경우 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하였다고 판단할 수 있다.
핀치 인식 경계값은 기본 부하 전류 변화량을 기초로 산출될 수 있다. 예를 들어, 선루프에 핀치가 발생한지 여부를 판단하기 위해 선루프에 흐르는 전류 변화량의 누적값에 따라 핀치가 발생 여부를 판단할 수 있고 이러한 누적값이 특정값 이상이 된 경우, 핀치가 발생한 것으로 인식될 수 있다. 이러한 핀치 발생을 인식하기 위한 경계값을 핀치 인식 경계값이라고 하며 핀치 인식 경계값은 실험적인 값으로 미리 소정의 값이 설정될 수 있다.
핀치 인식 경계값은 선루프의 위치에 따라 핀치가 발생시 변화하는 전류 변화량이 달라질 수 있으므로 선루프의 위치에 따라 다르게 설정될 수 있다.
핀치 발생 판단 모듈은 선루프 모터부(100)에서 검출되는 누적 전류량이 핀치 인식 경계값보다 커지는 경우, 1차적으로 선루프에 물체가 끼어있거나, 외부 자기장이 발생하였다고 판단할 수 있다. 이러한 1차적인 감지에 의하여 안티 핀치 시스템이 작동될 수 있지만, 본 발명에서는 이하에서 서술되는 구성을 통해 2차적인 추가 감지를 통하여 정확하고 신뢰성있는 핀치의 검출 여부를 추가적으로 제공할 수 있다.
속도 검출부(300)는 루프 모터의 회전 속도 하강 여부를 검출할 수 있다. 속도 검출부(300)는 홀 센서(310)를 포함할 수 있으며, 홀 센서(310)는 선루프 모터부(100)에 연결되어 선루프 모터부(100)의 회전 수를 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홀 센서(hall sensor)를 도시한 도면이다.
홀 센서(310)는, 전류의 방향에 수직으로 자장기이 인가되면 출력이 변화되는 전류자기효과를 가지는 홀 소자를 이용한 센서이다. 즉 홀 센서(310)를 통하여 축의 회전방향이나 회전각도, 회전 수를 확인할 수 있다.
즉, 도 4(a)를 참조하면, 홀 센서(310)는 센서 내부의 회로판(311)에 도체(312)가 접근하면 신호가 발생하는 반도체인 홀 소자와 증폭기가 기본적으로 설치되고 회로구성이나 사용전압에 따라 아날로그(analog) 신호를 디지털 신호로 바꾸는 A/D 컨버터와 전압조절기가 추가될 수 있다.
따라서, 실시 예에 따라, 도체의 돌기가 멀리 있는 경우(313), 반응이 없어 전압이 발생하지 않지만 도체의 돌기(314)가 가까이 접근되면 홀 소자에 전압이 발생하게 되므로, 한 개의 돌기가 설치된 축을 회전시키면 돌기부분이 홀 센서(310)에 가까이 접근하면서 출력(전압)이 발생되는 것으로 축이 1회전 했다는 것을 알 수 있고, 축에 설치된 돌기는 고정된 위치를 가지고 있으므로, 축의 위치도 알 수 있게 된다.
따라서, 홀 센서(310)를 이용하여 출력을 측정하는 경우, 도 2(b)와 같은 그래프가 생성될 수 있다. 즉, 도체의 돌기가 아닌 부분이 접근하는 경우(312), 전압이 발생하지 않고(315), 도체의 돌기가 접근하는 경우(314), 전압이 발생한다(316). 따라서, 상기 도 4(b)에 도시된 바와 같은 구형파(square wave)형태의 그래프를 얻을 수 있다.
홀 센서(Hall sensor)는 홀 효과를 이용한 것으로 캠축의 위치를 측정하는 곳에 많이 사용된다. 홀 센서(310)는 전류가 흐르는 도체에 자기장을 걸어 주면 전류와 자기장에 수직 방향으로 전압이 발생하는 홀 효과를 이용하여 자기장의 방향과 크기를 알아낸다. 이때 발생된 전압은 전류차가 발생하는 효과를 이용하는 센서이다. 이때 발생된 전압은 전류와 자장의 세기에 비례하며, 전류가 일정할 경우 자기장의 세기에 비례하는 출력을 발생하지만 전압이 약하기 때문에 증폭하여 사용한다.
홀센서의 원리는 전하가 한 쪽으로 치우침으로 인해 전하가 몰려있는 곳과 그렇지 않은 곳 사이에 전위차가 발생하는 현상인 홀 효과(hall effect)를 이용한 것이다. 도체, 전류, 자기장이 있을 때, 전자는 도체의 아래쪽으로 힘을 받아 위쪽-아래쪽에 전압이 형성되고, 이 홀 전압을 이용하여 자기장의 세기 또는 방향을 측정하거나, 반도체의 주캐리어의 종류를 판별하는데 이용할 수 있다. 본 발명에서는 홀 센서(310)를 이용하여 모터의 회전수를 검출할 수 있다. 또한, 홀 센서(310)를 통하여 축의 회전방향이나, 회전 각도, 회전 수를 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 홀 센서(310) 정상 상태 동작 신호를 도시한 도면이다.
또한, 본 발명은 복수 개의 홀 센서(310)를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 2개의 홀 센서(310)가 구비되는 경우, 홀 센서(310)는 위치센서로 사용될 수 있으며, 각각의 홀 센서(310)는 90도의 위상각을 가지도록 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 개폐모터가 4극 자석이 부착된 전동기이고, 상기 개폐모터에 2개의 홀 센서(310)(hall sensor)가 구비된 경우, 상기 개폐모터가 1 회전할 때마다 제1 홀 센서(310-1)에서는 0,1 신호가 2쌍씩 출력되고, 제2 홀 센서(310-2)에서는 90도의 위상차를 가지고 동일한 신호가 출력될 수 있다.
즉, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 제1 홀 센서(310-1)를 통하여 제1 구형파(317)가 생성될 수 있고, 제2 홀 센서(310-2)를 통하여, 상기 제1 구형파와 90도의 위상차를 가지는 제2 구형파(318)가 생성될 수 있다.
또한, 출력신호들은, 선루프 장치의 제어부(500)로 입력되고, 상기 제어부(500)는 2개의 홀 센서(310) 신호에서 각각 에지(edge)가 발생할 때마다 출력신호가 발생하는 것으로 판단하고, 위치값을 증가 또는 감소시켜 갱신할 수 있다.
에지(edge)는 출력신호가 0에서 1, 또는 1에서 0으로 변화하는 시점을 의미하며, 0에서 1로 변화하는 시점은 라이징 에지(rising edge), 1에서 0으로 변화하는 시점은 폴링 에지(falling edge)라고 할 수 있다. 또한, 위치값은 측정단위로 틱(tick)값을 포함할 수 있다.
핀치 검출부(400)는 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값보다 작으면, 핀치가 발생하지 않는다고 결정하고, 선루프 모터의 회전 속도가 임계값 이하이면 핀치가 발생하였다고 결정하였음을 판단할 수 있다.
임계값란 선루프 모터의 회전 속도가 핀치가 발생하였다고 판단할 수 있을 정도의 하강한 경우의 임계값를 의미하는 것이다. 선루프 제어기의 경우, 안티-핀치 시스템이 작동하는 것은 물체가 끼었을 경우이지만, 외부 자기장으로 인하여 전류가 변동되는 경우에도 물체 또는 사람이 낀 것으로 인식하여 자동으로 안티-핀치 시스템이 작동할 수 있다. 그러나, 외부 자기장으로 인한 전류 변동 발생시, 선루프 모터의 회전 속도는 장애물이 낀 경우보다 회전 속도가 낮아지지 않는다.
즉, 임계값는 외부 자기장에 의한 모터의 회전 속도 하강의 최대치보다 낮게 설정되며, 장애물이 낀 경우 하강되는 모터의 회전 속도의 데이터들을 기초로 설정될 수 있다.
이러한 핀치 검출부(400)의 2차적인 핀치 발생여부 판단으로 인하여 정확한 핀치의 발생여부를 알 수 있다.
제어부(500)는 핀치가 검출되지 않았다고 판단되는 경우 선루프의 동작을 계속하여 진행하고, 핀치가 검출되었다고 판단되는 경우, 선루프가 개방되도록 선루프 모터부(100)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(500)는 차량의 운행에 따른 진동이 발생하는 동안의 상기 선루프 모터의 회전 속도 변화량의 최대값 및 상기 선루프에 핀치가 발생하는 동안의 상기 선루프 모터의 회전 속도을 기초로 하여, 상기 회전 속도 측정 모듈로부터 측정된 회전 속도 변화량의 최대값과 상기 선루프 모터의 회전 속도 변화량 사이에서 임계값을 설정할 수 있다.
제어부(500)는 홀 센서(310)에서 라이징 에지 또는 폴링 에지가 발생하는 경우 위치값을 1씩 카운트할 수 있다. 이는 앞서 홀 센서(310)를 설명한 바와 같이, 선루프 모터부(100)가 정방향으로 회전하는 경우, 위치값을 1씩 증가시키고, 역방향으로 회정하는 경우에는 위치값을 1씩 감소시키며 위치값을 계산할 수 있다. 따라서, 상기 위치값을 이용하여 선루프 모터부(100)를 통하여 이동되는 선루프의 위치를 예측할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법을 나타내는 도면이다.
본 방법은 선루프를 구동시키는 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하는지 여부를 검출하는 단계(S10), 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승한다고 검출되는 경우, 선루프 모터의 회전 속도의 하강 여부를 검출하는 단계(S20), 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값와 비교하는 단계(S30), 및 선루프 모터의 회전 속도가 임계값 이하이면, 핀치가 발생하였다고 결정하는 단계(S40)를 포함할 수 있다.
선루프를 구동시키는 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하는지 여부를 검출하는 단계(S10)는 선루프를 구동시키는 선루프 모터의 회전에 따라 측정되는 전류 변화량과 선루프의 핀치 인식 경계값을 비교하는 단계, 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰 경우, 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하였다고 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의해 전류의 상승 여부를 판단하는 단계에 대한 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 전류의 상승 여부를 판단하는 단계는, 선루프 모터부(100)의 위치에 따른 전류변화량을 측정하는 단계(S12), 핀치 인식 경계값을 설정하는 단계(S14), 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰지를 판단하는 단계(S16) 및 전류의 상승 여부를 판단하는 단계(S18)를 포함할 수 있다.
선루프 모터부(100)의 위치에 따른 전류변화량을 측정하는 단계(S12)는 선루프의 위치에 따라 달라지는 선루프 모터부(100)의 부하에 따른 전류변화량을 측정할 수 있다. 이로 인하여, 선루프의 위치에 따라 핀치를 검출하는 경우 오검출을 방지할 수 있다.
핀치 인식 경계값을 설정하는 단계(S14)는 기본 전류 변화량을 기초로 핀치 인식 경계값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 선루프에 핀치가 발생한지 여부를 판단하기 위해 선루프에 흐르는 전류 변화량의 누적값에 따라 핀치가 발생 여부를 판단할 수 있고 이러한 누적값이 특정값 이상이 된 경우, 핀치가 발생한 것으로 인식될 수 있다. 이러한 핀치 발생을 인식하기 위한 경계값을 핀치 인식 경계값이라고 하며 핀치 인식 경계값은 실험적인 값으로 미리 소정의 값이 설정될 수 있다.
전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰지를 판단하는 단계(S16)는 전류 변화량과 핀치 인식 경계값을 비교하여 미리 설정된 기준을 벗어나는 전류의 상승이 있었는지를 판단할 수 있다.
전류의 상승 여부를 판단하는 단계(S18)는 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 크다고 판단되면, 전류의 상승이 있음을 판단하는 것이다. 즉, 1차적으로 핀치가 발생하였음을 검출하는 효과를 제공할 수 있다.
선루프 모터에 흐르는 전류가 상승한다고 검출되는 경우, 선루프 모터의 회전 속도의 하강 여부를 검출하는 단계(S20)는 전류의 상승이 검출, 즉 1차적인 핀치의 발생이 감지되는 경우 이러한 전류의 상승이 핀치에 의한 것인지, 기타 외부자기장의 영향으로 인한 것인지 검출하기 위하여 선루프 모터의 회전 속도를 검출하는 과정을 포함할 수 있다.
여기서, 모터의 회전 속도는 홀 센서(310)를 통한 선루프 모터에 연결된 홀 센서(310)를 통해 검출되는 회전 속도를 사용할 수 있다.
선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값와 비교하는 단계(S30)는 미리 결정된 임계값와 선루프 모터의 회전 속도를 비교할 수 있다. 이러한 비교를 통해. 선루프 모터의 회전 속도가 하강한 이유를 확인할 수 있다.
일반적으로 선루프 모터의 회전 속도는 핀치가 발생한 경우 하강하는 성질을 이용한 것이다. 그러나, 핀치가 발생한 것이 아닌 기타 외부 자기장에 의한 영향으로 인하여 선루프 모터의 회전 속도가 하강할 수 있다. 이러한 경우, 핀치가 발생하였을때 받는 영향보다 작은 영향을 받게 되어, 결과적으로 회전속도가 하강되더라고 핀치가 발생한 경우보다 작은 폭으로 하강하게 된다.
선루프 모터의 하강되는 회전 속도가 임계값 이하이면, 핀치가 발생하였다고 결정하는 단계(S40)는 선루프 모터의 회전 속도가 임계값 이하이면 핀치가 발생하였다고 결정할 수 있다. 즉, 1차적인 핀치 발생을 검출하고, 선루프 모터의 회전속도를 고려하여 2차적인 핀치 발생을 검출함으로써 정확하고 신뢰도 높은 핀치의 발생을 검출할 수 있다.
여기서 임계값는, 외부 자기장에 의한 영향과 장애물의 끼임 현상으로 인한 핀치의 발생을 구분하기 위한 것으로서, 사용자에 의해 설정될 수 있으며, 또는 기존의 데이터를 바탕으로 자동으로 설정될 수 있다.
즉, 본 발명은 차량의 운행에 따른 진동이 발생하는 동안의 선루프 모터의 회전 속도 변화량의 최대값을 측정하는 단계, 선루프에 핀치가 발생하는 동안의 선루프 모터의 회전속도 변화량을 측정하는 단계 및 회전 속도 변화량의 최대값과 선루프 모터의 회전속도 변화량 사이에서 임계값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상황에 따른 임계값의 설정을 통해 오작동되는 선루프 모터의 작동을 방지할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 기재된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 선루프 모터부 200 : 전류 상승 판단부
210 : 전류 센서 220 : 전류 상승 판단 모듈
300 : 속도 검출부 310 : 홀 센서
400 : 핀치 검출부 500 : 제어부

Claims (13)

  1. 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법에 있어서,
    상기 선루프를 구동시키는 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하는지 여부를 검출하는 단계;
    상기 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승한다고 검출되는 경우, 상기 선루프 모터의 회전 속도의 하강 여부를 검출하는 단계;
    상기 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값보다 작으면, 핀치가 발생하지 않는다고 결정하는 단계;및
    상기 선루프 모터의 회전 속도가 임계값 이하이면, 핀치가 발생하였다고 결정하는 단계;
    를 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회전 속도의 하강 여부를 검출하는 단계는,
    상기 선루프 모터에 연결된 홀 센서를 통해 검출되는 회전 속도를 사용하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 핀치가 발생하지 않았다고 판단되는 경우, 상기 선루프의 동작을 계속하여 진행하는 단계;및
    상기 핀치가 발생하였다고 판단되는 경우, 상기 선루프가 개방되도록 제어하는 단계;
    를 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 선루프를 구동시키는 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하는지 여부를 검출하는 단계는,
    상기 선루프를 구동시키는 선루프 모터의 회전에 따라 측정되는 전류 변화량과 상기 선루프의 핀치 인식 경계값을 비교하는 단계;및
    상기 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰 경우, 상기 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하였다고 판단하는 단계;
    를 더 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    차량의 운행에 따른 진동이 발생하는 동안의 상기 선루프 모터의 회전 속도 변화량의 최대값을 측정하는 단계;
    상기 선루프에 핀치가 발생하는 동안의 상기 선루프 모터의 회전속도 변화량을 측정하는 단계;및
    상기 회전 속도 변화량의 최대값과 상기 선루프 모터의 회전속도 변화량 사이에서 상기 임계값을 설정하는 단계;
    를 더 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템 제어 방법.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 선루프 모터의 회전 속도를 검출하는 단계는,
    상기 홀 센서에서 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(falling edge)가 발생하는 경우, 위치값을 1씩 카운트 하는 단계;
    를 더 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 홀 센서와 서로 다른 위상 값을 가지는 복 수개의 홀 센서를 통해 상기 선루프의 위치를 검출하는 단계;
    를 더 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 방법.
  8. 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치에 있어서,
    상기 선루프를 개폐시키는 선루프 모터부;
    상기 선루프 모터부에 흐르는 전류가 상승하는지 판단하는 전류 상승 판단부;
    상기 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승한다고 검출되는 경우, 상기 선루프 모터의 회전 속도 하강 여부를 검출하는 속도 검출부;
    상기 선루프 모터의 회전 속도의 하강이 임계값보다 작으면, 핀치가 발생하지 않는다고 결정하고, 상기 선루프 모터의 회전 속도가 임계값 이하이면, 핀치가 발생하였다고 결정하였음을 판단하는 핀치 검출부;
    를 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 속도 검출부는,
    상기 선루프 모터의 회전 속도를 측정하는 홀 센서;
    를 포한하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 핀치가 검출되지 않았다고 판단되는 경우 상기 선루프의 동작을 계속하여 진행하고,
    상기 핀치가 검출되었다고 판단되는 경우, 상기 선루프가 개방되도록 상기 선루프 모터부를 제어하는 제어부;
    를 더 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치
  11. 제 8항에 있어서, 상기 전류 상승 판단부는,
    상기 선루프 모터에 흐르는 전류를 검출하는 전류센서;및
    상기 선루프 모터의 회전에 따라 측정되는 전류 변화량과 상기 선루프의 핀치 인식 경계값을 비교하고, 상기 전류 변화량이 핀치 인식 경계값보다 큰 경우, 상기 선루프 모터에 흐르는 전류가 상승하였다고 판단하는 전류 상승 판단 모듈;
    을 포함하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치
  12. 제 10항에 있어서, 상기 제어부는,
    차량의 운행에 따른 진동이 발생하는 동안의 상기 선루프 모터의 회전 속도 변화량의 최대값 및 상기 선루프에 핀치가 발생하는 동안의 상기 선루프 모터의 회전 속도을 기초로하여, 상기 회전 속도 측정 모듈로부터 측정된 회전 속도 변화량의 최대값과 상기 선루프 모터의 회전 속도 변화량 사이에서 임계값을 설정하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치
  13. 제 10항에 있어서, 상기 제어부는,
    홀 센서에서 라이징 에지 또는 폴링 에지가 발생하는 경우 위치값을 1씩 카운트하는, 차량용 선루프의 안티-핀치 시스템의 핀치 검출 장치
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