KR100440116B1

KR100440116B1 - 멀티 조도 감지 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR100440116B1
Application number: KR10-2001-0050935A
Authority: KR
Inventors: 성낙섭
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2004-07-12
Also published as: KR20030017864A

Abstract

본 발명은 멀티 조도 감지 장치에 관한 것으로, 주변 조도량을 감지하여 해당하는 전압을 출력하는 제1 감지 수단, 주변 조도량을 감지하여 해당하는 전압을 출력하는 제2 감지 수단, 그리고 상기 제1 감지 수단에서 출력하는 상기 전압을 판독하여, 상기 판독된 상기 전압이 설정 전압 이상일 경우 차량의 실내 온도를 제어할 수 있는 실내 온도 제어 신호를 에어컨 시스템으로 출력하고, 상기 제2 감지 수단에서 출력하는 상기 전압을 판독하여, 상기 판독된 상기 전압의 크기에 따라 전조등 및 미등의 온/오프 상태를 각각 제어하는 동작 제어 수단을 포함하고, 상기 제1 감지 수단, 제2 감지 수단 및 동작 제어 수단이 하나의 제품으로 제조되어 있다.

Description

멀티 조도 감지 장치 및 그 제어 방법 {A MUTI- LUMINOUS INTENSITY SENSING APPARATUS AND A METHOD THEREOF}

본 발명은 조도 감지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 하나의 감지 장치를 이용하여 자동차의 조명 장치와 차량 실내 온도를 제어할 수 있는 멀티 조도 감지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 현재 양산되고 있는 중대형 승용차에는 도 1a에 도시한 바와 같이, 차량의 전면 유리(wind shield class, 10) 안쪽의 클러시 패드(C/pad) 내부에 각각 오토 라이트 센서(11)와 포토 센서(12)로 장착되어 있다.

이들 센서들의 역할은 도 1b와 도 1c에 도시한 바와 같다. 즉, 오토 라이트 센서((auto light sensor)(11)는 주변의 조도(일사량)를 감지하여 제어부(111)로 출력한다. 따라서 제어부(111)는 오토 라이트 센서(11)에서 감지된 일사량에 해당하는 전압의 크기가 일사량이 일정량(예를 들면, 일몰 이후) 이하로 떨어진 설정 전압 이하의 값으로 판정되면, 제어부(111)는 점등 장치(112)로 해당하는 제어 신호를 출력한다. 따라서, 점등 장치(112)는 자동차의 전조등(head lamp)이나 미등(tail lamp) 등을 자동으로 점등시켜 자동차 주변 환경의 조도 상태에 따라 자동으로 자동차의 점등 장치를 작동시켜, 운전자의 편의를 향상시키고 안전 운전을 할 수 있도록 한다.

또한 포토 센서(photo sensor)(12)도 역시 자동차 주변의 조도를 감지하여 감지된 조도에 해당하는 전압을 제어부(121)로 출력한다. 따라서 제어부(121)는 포토 센서(12)에서 출력되는 전압을 판독하여 자동차 탑승자가 미리 정해 놓은 에어컨 시스템(122)의 적정 온도 등에 따라서 정해진 설정 전압 이상일 경우, 즉 조도가 높을 경우 에어컨 시스템(122)으로 제어 신호를 출력한다. 에어컨 시스템(122)은 제어부(121)에서 출력되는 제어 신호와 다른 감지 센서의 출력 신호와 함께 차량의 실내 온도를 자동으로 보상할 수 있도록 하여, 쾌적한 주행 상태를 유지할 수 있도록 한다.

그러나 이러한 역할을 하는 오토 라이트 센서(11)와 포토 센서(12)가 도 1a에 도시한 것처럼 클러시 패드 내부에 장착될 경우, 이 클러시 패드 내부에는 이들 센서 이외에도 많은 계기 장치나 감지 장치 또는 많은 스티어링 휠 부품 등이 장착되는 반면에, 클러시 패드 내부의 공간은 매우 비좁고 한정적이다.

따라서, 매우 좁은 공간에 많은 센서들을 장착해야 하므로, 여러 부속품을 장착하고 배선을 연결해야 하는 작업에 어려움이 발생하고, 또한 장착되는 부품의 수가 많으므로 제조 원가에 대한 부담도 증가한다.

그러므로 이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주변 조도를 감지하여 자동차의 조명 장치를 제어하고, 차량의 실내 온도를 제어하도록 하는 감지 장치들을 하나의 부품으로 제작하여, 장착되는 감지 장치의 수를 줄일 수 있도록 하는 것이다.

도 1a는 종래의 오토 라이트 센서와 포토 센서가 장착된 클러시 패드의 단면도이다.

도 1b는 종래의 오토 라이트 센서를 이용하여 점등 장치의 동작을 제어하는 구조의 블록도이다.

도 1c는 종래의 포토 센서를 이용하여 에어컨 시스템의 동작을 제어하는 구조의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치가 장착된 클러시 패드의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치의 내부 블록도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치의 내부에 장착된 컨트롤러의 동작 순서도이다.

상기 기술적인 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구성은 주변 조도량을 감지하여 해당하는 전압을 출력하는 제1 감지 수단, 주변 조도량을 감지하여 해당하는 전압을 출력하는 제2 감지 수단, 그리고 상기 제1 감지 수단에서 출력하는 상기 전압을 판독하여, 상기 판독된 상기 전압이 설정 전압 이상일 경우 차량의 실내 온도를 제어할 수 있는 실내 온도 제어 신호를 에어컨 시스템으로 출력하고, 상기 제2감지 수단에서 출력하는 상기 전압을 판독하여, 상기 판독된 상기 전압의 크기에 따라 전조등 및 미등의 온/오프 상태를 각각 제어하는 동작 제어 수단을 포함하고, 상기 제1 감지 수단, 제2 감지 수단 및 동작 제어 수단이 하나의 제품으로 제조되어 있다.

상기 동작 제어 수단은 상기 제2 감지 수단에서 출력되는 상기 전압이 제1 설정 전압보다 낮을 경우, 전조등 및 미등을 모두 점등시키고, 상기 전압이 상기 제1 설정 전압보다는 크지만 제2 설정 전압보다 낮을 경우 미등만을 점등시킨다.

또한, 상기 동작 제어 수단은 일정 시간을 경과한 후, 상기 제1 및 제2 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여 제어 동작을 실행한다.

상기 동작 제어 수단은 상기 전압이 제1 설정 전압보다 낮을 상태를 일정 시간 지속할 경우, 상기 전조등 및 미등을 모두 점등시키고, 상기 전압이 상기 제1 설정 전압보다는 크지만 제2 설정 전압보다 낮을 상태를 일정 시간 지속할 경우, 미등만을 점등시키는 것이 바람직하다.

바람직하게는 상기 동작 제어 수단이 상기 전조등을 온 시킬 경우의 조도는 7.2±3럭스(LUX)이고 미등을 온 시킬 조도는 23.8±3럭스이며, 전조등을 자동으로 오프시키는 조도는 13.5±3럭스이고 미등을 오프시키는 조도는 46.5±3럭스이다.

다음에 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치가 장착된 클러시 패드의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치의 내부 블록도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치의 내부에장착된 컨트롤러의 동작 순서도이다.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치(100)의 내부 블록도를 살펴보면, 주변 조도량(일사량)을 감지하여 해당하는 전압 신호를 출력하는 제1 감지부(101), 역시 주변 조도량을 감지하여 해당하는 전압 신호를 출력하는 제2 감지부(101), 이 제1 및 제2 감지부(101, 102)에서 출력되는 감지 신호에 따라 각각 자동차의 전조등 및 미등과 에어컨 시스템의 동작을 제어하도록 하는 마이크로 컨트롤러(103)로 이루어져 있다.

이미 기술한 바와 같이, 멀티 조도 감지 장치(100)는 FATC(full auto temperature control) 기능을 하는 대기 온도 센서, 습도 센서 등과 같은 다른 센서와 함께 차량의 실내 온도를 제어하도록 에어컨 시스템의 동작을 제어하는 제1 감지부(101)와, 주변 조도량에 따라 자동차의 전조등과 미등의 점등 동작을 자동으로 제어하는 제2 감지부(102)를 모두 포함하고 있다.

이들 제1 및 제2 감지부(101, 102)는 자동차 주변의 조도량에 따라 해당하는 크기의 전압을 출력하며, 이들 출력 값은 언제든지 변경 가능하다.

먼저, 차량의 실내 온도를 제어하기 위한 동작에 관하여 설명한다.

마이크로 컨트롤러(103)는 시분할 방식 등으로 분할된 동작 시기 중에서 자신의 여러 동작 루틴 중 실내 온도 제어 루틴의 동작 시기가 되면, 실내 온도 제어 루틴으로 넘어간다(S10).

이 실내 온도 제어 루틴(S10)이 동작을 시작하면 각 이용하는 변수의 값을 초기화한다(S11).

그런 다음, 제1 감지부(101)의 동작 시간이 설정 시간을 경과했는지를 판정한다(S12).

이 설정 시간은 제1 감지부(101)의 동작 상태가 오류없이 정상적인 동작을 행할 수 있는 시간으로 많은 시험을 통해 설정된다.

그래서 제1 감지부(101)가 동작을 시작한 이후의 시간이 설정 시간을 경과할 경우, 마이크로 컨트롤러(103)는 비로소 제1 감지부(101)의 출력 신호를 판독하여 (S13) 출력 전압을 판정한다(S14).

그러나 제1 감지부(101)의 동작 시간이 설정 시간을 경과하지 않을 경우, 마이크로 컨트롤러(103)는 계속해서 동작 시간을 체크하여, 제1 감지부(101)의 동작 상태가 정상화될 때까지 대기한다.

단계 S14에서, 마이크로 컨트롤러(103)가 제1 감지부(101)의 출력 신호를 판독하여 주변 조도량에 해당하는 전압 값을 판정하면, 마이크로 컨트롤러(103)는 판정된 출력 전압의 크기를 설정 전압과 비교한다(S15).

따라서 판정된 출력 전압의 크기가 설정 전압보다 낮을 경우, 마이크로 컨트롤러(103)는 별도의 제어 동작을 행하지 않고 단계 S13으로 넘어가, 제1 감지부 (101)의 출력 신호를 판독한다.

그러나 판정된 출력 전압의 크기가 설정 전압보다 클 경우, 마이크로 컨트롤러(103)는 현재 자동차 주변의 조도량이 높아 일사량이 많아 자동차 실내의 온도가 매우 높은 상태로 판정하여 이를 보상하기 위한 제어 동작을 행한다.

따라서, 마이크로 컨트롤러(103)는 실내 온도 제어 신호를 도시하지 않은 에어컨 시스템으로 출력한다(S16).

따라서 에어컨 시스템은 제1 감지부(101)의 감지 결과에 따라 출력되는 실내 온도 제어 신호뿐만 아니라 다른 센서들의 출력 신호를 이용하여 자동차 실내 온도를 약 1℃ 내지 2℃정도 보상하는 제어 동작을 행하여, 자동차의 실내 온도를 이용자가 설정해 놓은 상태를 유지할 수 있으므로 쾌적한 차내 환경을 유지시킨다.

이와 같이, 멀티 조도 감지 장치(100)는 내부에 장착된 제1 감지부(101)를 이용하여 자동차 실내의 온도를 주변 환경에 따라 자동으로 조절할 수 있도록 한다.

다음에, 제2 감지부(102)를 이용하여 판정된 자동차 주변의 조도량에 따라 전조등과 미등의 점등 동작을 자동으로 제어하는 동작에 관하여 설명한다.

이 동작은 시분할 방식 등으로 분할된 동작 시기 중에서 마이크로 컨트롤러(103)의 여러 동작 루틴 중 점등 장치 제어 루틴(S20)의 동작 시기가 되면, 점등 장치 제어 루틴(S20)으로 넘어간다(S20).

먼저, 이용되는 모든 변수를 초기화하고(S21), 제2 감지부(102)의 동작이 정상화될 때까지 기다린 후(S22), 설정된 시간이 경과하여 제2 감지부(102)의 동작 상태가 정상화된 상태로 판정하면, 제2 감지부(102)에서 출력하는 신호를 판독한다 (S23).

따라서, 감지된 주변 조도량에 해당하는 전압 값을 판정한다(S24). 그런 다음, 마이크로 컨트롤러(103)는 판정된 제2 감지부(102)의 출력 전압을 제1 설정 전압과 비교한다(S25).

비교 결과, 제2 감지부(102)의 출력 전압이 제1 설정 전압 이하로 낮을 경우, 마이크로 컨트롤러(103)는 내부에 장착된 타이머나 프로그래밍적으로 구현된 타이머를 이용하여 이런 상태를 지속하는 지속 시간이 일정 시간을 경과했는지를 판정한다(S26).

상태 지속 시간이 일정 시간을 지속하지 못할 경우, 즉 육교 밑이나 짧은 터널 등을 경과하여 순간적으로 주변 조도량이 낮아진 경우에는 별도의 제어 동작을 행하지 않고, 단계 S23으로 넘어가 제2 감지부(102)의 출력 신호를 판독한다.

그러나, 상태 지속 시간이 일정 시간을 경과할 경우, 마이크로 컨트롤러 (103)는 차량 주변의 조도량이 상당히 낮은 상태로 판정하여 전조등과 미등 모두를 점등하기 위하여 해당 제어 신호를 전조등과 미등 제어 장치로 출력한다(S27).

따라서, 자동차 운전자의 별도 제어 없이도 자동으로 주변 조도량에 따라서 전조등과 미등이 점등된다.

그러나 단계 S25에서 판정된 제2 감지부(102)의 출력 전압이 제1 설정 전압보다 높을 경우, 제2 설정 전압보다 낮은지를 판정한다(S28).

따라서, 판정된 출력 전압이 제1 설정 전압보다는 높지만 제2 설정 전압보다는 낮을 경우, 이 상태의 지속 시간이 일정 시간을 경과했는지를 판정한다(S29).

상태 지속 시간이 일정 시간을 유지할 경우, 마이크로 컨트롤러(103)는 전조등을 점등시킬 만큼 주변 조도가 어둡지는 않지만 미등을 점등시켜야 할 정도로 주변 조도가 낮은 상태로 판정하여, 전조등은 소등시키고, 미등만을 점등시킬 수 있는 제어 신호를 각 해당 점등 장치로 출력한다(S30).

그러나 단계 S28에서 판정된 출력 전압의 상태가 제2 설정 전압보다도 높을 경우엔, 점등 장치를 점등시킬 정도가 자동차 주변의 조도량이 낮은 상태가 아니므로, 전조등 및 미등 모두를 소등시킬 수 있는 제어 신호를 각 해당 장치로 출력한다(S31).

이처럼, 멀티 조도 감지 장치(100)에 내장된 제2 감지부(102)에서 출력하는 신호를 이용하여 전조등과 미등의 점등 및 소등 상태를 자동으로 제어하는 동작에 관하여 살펴보았다.

이 때, 제1 설정 전압과 제2 설정 전압은 자동차의 주변 상태가 각각 전조등과 미등을 점등시켜야 하는 조도량에 해당할 때 제2 감지부(102)에서 출력하는 출력 전압의 문턱값(threshold value)에 해당하는 것으로 시험을 통해 설정된 값이며, 이는 제2 감지부(102)의 출력 레벨 등에 따라 언제든지 조정 가능하다.

본 발명의 실시예에서 전조등을 온 시키는 경우의 조도는 7.2±3럭스(LUX)이고 미등을 온 시키는 경우의 조도는 23.8±3럭스이며, 전조등을 자동으로 오프시키는 조도는 13.5±3럭스이고 미등을 오프시키는 조도는 46.5±3럭스 정도이다.

본 발명의 실시예에 따른 멀티 조도 감지 장치(100)에 내장된 제1 및 제2 감지부(101, 102)는 서로 동작 원리는 동일하나, 동작 범위가 상이하여 감지할 수 있는 조도량이 서로 다를 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서 이용되는 멀티 조도 감지 장치(100)의 전기적인 사양은 다음과 같다.

―정격 전압: DC 12V

―사용 전압: DC 9V 내지 16V

―부 하: 최고 200㎽ 릴레이(relay) 부하

―작동 온도: －30 내지 ＋80℃

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 멀티 조도 감지 장치(100)만이 자동차의 클러시 패드 내부에 장착되고, 외형적인 형상은 종래 오토 라이트 센서 등과 같이 종래 센서의 크기와 형상을 갖도록 제작될 수 있다.

상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 감지 장치의 개수를 줄여 한정된 공간에 장착되는 부품의 개수를 줄일 수 있으므로, 장착 작업과 배선 작업 등을 용이하게 행할 수 있고, 부품의 비용을 감소시켜 제조 원가를 낮출 수 있다.

또한, 종래 감지 장치와 크기 및 형상을 동일하게 제작할 수 있으므로, 별도 디자인 변경을 하지 않아도 용이하게 장착 및 탈착이 가능하여 이용에 편리하다.

본 발명의 교시 내용에 비추어 당업자는 용이하게 본 발명의 기타 다른 실시예와 변형예를 생각해 낼 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 명세서 및 첨부 도면을 고려하여 상기 기타 다른 모든 실시예와 변형예를 포괄하는 첨부된 특허 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims

주변 조도량을 감지하여 해당하는 전압을 출력하는 제1 감지 수단,

주변 조도량을 감지하여 해당하는 전압을 출력하는 제2 감지 수단, 그리고

상기 제1 감지 수단에서 출력하는 상기 전압을 판독하여, 상기 판독된 상기 전압이 설정 전압 이상일 경우 차량의 실내 온도를 제어할 수 있는 실내 온도 제어 신호를 에어컨 시스템으로 출력하고, 상기 제2 감지 수단에서 출력하는 상기 전압을 판독하여, 상기 판독된 상기 전압의 크기에 따라 전조등 및 미등의 온/오프 상태를 각각 제어하는 동작 제어 수단

을 포함하고,

상기 제1 감지 수단, 제2 감지 수단 및 동작 제어 수단이 하나의 제품으로 제조되어 있는

멀티 조도 감지 장치.
제1항에 있어서,

상기 동작 제어 수단은 상기 제2 감지 수단에서 출력되는 상기 전압이 제1 설정 전압보다 낮을 경우, 전조등 및 미등을 모두 점등시키고, 상기 전압이 상기 제1 설정 전압보다는 크지만 제2 설정 전압보다 낮을 경우 미등만을 점등시키는 것을 특징으로 하는 멀티 조도 감지 장치.
제1항에 있어서,

상기 동작 제어 수단은 일정 시간을 경과한 후, 상기 제1 및 제2 감지 수단에서 출력되는 신호를 판독하여 제어 동작을 실행하는 멀티 조도 감지 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 동작 제어 수단은 상기 전압이 제1 설정 전압보다 낮을 상태를 일정 시간 지속할 경우, 상기 전조등 및 미등을 모두 점등시키는 멀티 조도 감지 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 동작 제어 수단은 상기 전압이 상기 제1 설정 전압보다는 크지만 제2 설정 전압보다 낮을 상태를 일정 시간 지속할 경우, 미등만을 점등시키는 멀티 조도 감지 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 동작 제어 수단이 상기 전조등을 온 시킬 경우의 조도는 7.2±3 럭스(LUX)이고 미등을 온 시킬 조도는 23.8±3 럭스이며, 전조등을 자동으로 오프시키는 조도는 13.5±3 럭스이고 미등을 오프시키는 조도는 46.5±3 럭스인 멀티 조도 감지 장치.
제1항에 있어서,

상기 동작 제어 수단은 상기 제1 감지 수단에서 출력되는 전압이 설정 전압보다 높을 경우, 상기 에어컨 시스템의 동작을 제어하는 제어 시스템을 출력하는 멀티 조도 감지 장치.
제1항 또는 제7항에 있어서,

상기 설정 전압은 자동차의 탑승자가 미리 정해 높은 에어컨 시스템의 적정 온도에 따라 변하는 멀티 조도 감지 장치.
주변 조도량을 감지하는 제1,제2 감지 수단과 동작 제어 수단이 하나의 제품으로 제조된 멀티 조도 감지 장치를 이용하는 멀티 조도 감지 제어 방법에 있어서,

상기 제1 감지 수단에서 출력되는 제1 전압을 판독하는 단계,

상기 제2 감지 수단에서 출력되는 제2 전압을 판독하는 단계, 그리고

상기 제1 전압이 제1 설정 전압 이상일 경우 차량의 에어컨 시스템의 동작을 제어하는 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 전압이 제2 설정 전압 이하일 경우 전조등 및 미등을 점등시키기 위한 제어 신호를 출력하는 단계

를 포함하는 멀티 조도 감지 제어 방법.