KR100457972B1 - 차량용 광센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광센서에 관한 것으로, 특히 차량용 광센서에 관한 것이다.
본 발명은 태양광이 입사되는 각도에 대응하여 우/좌방향 감지 광다이오드상에서 빛이 포커싱되는 지점이 가변되도록 하여, 태양광의 입사방향을 정확하게 검출할 수 있는 차량용 광센서를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명은 차량용 광센서에 있어서, 프레임; 상기 프레임의 상단에 결합되며, 투과성의 재질이고 중앙에는 오목 렌즈부가 형성된 캡; 상기 프레임에 마련되며, 상기 캡의 하부에 위치하는 기판; 상기 기판상에 설치되되 상기 오목 렌즈부의 집광 영역에 설치되며, 상면에 슬릿이 형성되고 상기 슬릿을 통과한 빛을 수광하는 2개의 인접한 광다이오드가 형성되는 우/좌방향 감지 센서부; 상기 프레임에 마련되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되며 외부 장치와의 신호를 송/수신하는 외부 연결 단자부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 볼록 렌즈부에 의해 포커싱되는 태양광이 쉴드의 상면에 형성된 해당 지름의 구멍을 통하여 우/좌방향 감지 광다이오드에 입사되며, 태양광이 입사되는 각도에 대응하여 우/좌방향 감지 광다이오드상에서 빛이 포커싱되는 지점이 가변되므로, 태양광의 입사방향을 정확히 검출할 수 있는 잇점이 있다.

Description

차량용 광센서{OPTIC SENSOR FOR AUTOMOBILE}
본 발명은 광센서에 관한 것으로, 특히 차량용 광센서에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 실내온도 조절장치를 위한 일사량 감지 광센서와 차량의 램프류를 제어하기 위한 조도 감지 광센서가 설치된다.
그런데, 종래에는 일사량 감지 광센서와 조도 감지 광센서가 별도로 설치되었으며, 센서로부터 분압회로 또는 OP-앰프(센서로부터의 전류신호를 차량의 프로세서로 전달해주기 위한 회로)까지의 거리가 멀기 때문에, 신호가 약해지고 노이즈가 포함되는등 여러 가지 문제점이 지적되어 왔다.
이에 본원 출원인은, 일사량 센서와 조도 센서의 기능들을 하나의 패키지 속에 내장하여 차량에 조립이 용이하고 사용이 편리하게 하는 "차량용 다중 광센서"라는 명칭으로 등록실용신안공보 제20-0244317호(2001년 08월 14일)를 선출원하였다.
상기 등록실용신안공보 제20-0244317호의 구성을 살펴보면 하기와 같다(선출원의 도 4 참조.). 즉, 다중 광센서의 하우징(112)은 반투과성 재질로 되어 있으며, 기판(111)과 기계적으로 결합된다. 렌즈(113)는 오목렌즈로서 하우징(112)의 위쪽 구멍에 정교하게 기계적으로 결합된다. 하우징(112)과 렌즈(113)는 가시광선 영역과 적외선 영역은 투과시키고 그 외의 빛은 현저하게 약화시키는 재질로 되어 있는데, 바람직하게는 대략 700nm 이상의 파장대를 가진 빛은 투과시키고 그 외의 파장대의 빛은 거의 투과시키지 않는 재질로 만든다.
제 1 광감지 유니트(115)는 렌즈(113)의 직하방향의 기판(111) 위에 설치된다. 제 2 광감지 유니트(116)는 제 1 광감지 유니트(115)의 옆쪽으로 기판(111) 위의 가장자리에 설치된다. 제 1 광감지 유니트(115)로는 빛의 일사량을 감지하고,제 2 광감지 유니트(116)로는 빛의 조도를 감지한다. 제 1 광감지 유니트(115)는 일반적으로 700nm 이상의 파장대역의 빛에 반응하여 동작하는 2 개의 광다이오드로 구성되고, 제 2 광감지 유니트(116)는 일반적으로 700nm 이상의 파장대역의 빛에 반응하여 동작하는 1 개의 광다이오드로 구성된다. 여기서, 각 광다이오드로부터 출력되는 전류신호의 세기에 따라서 빛의 입사방향(우/좌 방향)이 검출되므로, 이하 상기 제 1 광감지 유니트(115)에 구비되는 2 개의 광다이오드를 "우/좌방향 감지 광다이오드"라 한다.
상기한 구성에 의하면, 렌즈(113)가 오목렌즈이므로 입사된 빛의 초점거리를 길게 늘리게 되는데, 초점거리는 대략 제 1 광감지 유니트(115)에 위에 놓이도록 설정한다. 이로인해, 빛의 입사방향에 대응하여, 초점이 좌방향 감지 광다이오드(115a)에 맺히기도 하고 우방향 감지 광다이오드(115b)에 맺히기도 한다. 따라서, 빛의 입사방향에 따라 좌/우방향 감지 광다이오드(115a, 115b)의 출력값이 서로 다르게 되므로, 결국 빛의 입사방향을 감지할 수가 있게 된다(선출원의 도 6 참조).
그러나, 상기 등록실용신안공보 제20-0244317호에 기재되어 있는 바와 같이, 선출원의 집광개념을 살펴보면, 입사되는 빛에 대하여는 산란광까지 고려하는 것이 아니라 태양으로부터 오는 가장 강한 주된 빛만을 고려한다. 따라서, 오목렌즈(113)가 입사되는 빛에 대하여 좌/우방향 감지 광다이오드(115a, 115b)에 포커싱을 한다고 하더라도 빛의 산란효과, 정확한 포커싱 조절 문제등으로 인해, 각 광다이오드(115a, 115b)의 출력 전류값이 빛의 입사방향을 정확히 반영하는 것이 실질적으로 어렵다.
본 발명은 이러한 상황에서 도출된 것으로, 태양광이 입사되는 각도에 대응하여 우/좌방향 감지 광다이오드상에서 빛이 포커싱되는 지점이 가변되도록 하여, 태양광의 입사방향을 정확하게 검출할 수 있는 차량용 광센서를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
나아가 본 발명은, 차량용 광센서의 프레임에, 광다이오드들이 설치되는 센서 기판과 상기 광다이오드들로부터 발생되는 신호를 처리하기 위한 회로부가 설치되는 회로 기판을 마련하여, 제작/설치하기가 용이하며 소형화가 가능하게 되며 차량 설계가 용이해지며 정비가 편리한 차량용 광센서를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
더 나아가 본 발명은, 상기 태양광의 입사방향을 감지하는 구성과, 태양광의 조도세기 감지 구성이 하나의 프레임에 내장되는 차량용 광센서를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
도 1은 차량용 광센서의 부분 단면도.
도 2a 및 도 2b는 광입사방향을 검출하는 개념을 도시한 도면.
도 3은 차량용 광센서와 차량측 온도 제어장치 간의 연결 회로 구성의 일 예.
도 4는 차량용 광센서에 구비되는 회로 구성의 일 예.
도 5는 차량용 광센서에 구비되는 회로 구성의 다른 일 예.
도 6은 차량용 광센서에 구비되는 회로 구성의 다른 일 예.
도 7은 차량용 광센서의 단면도.
도 8은 차량용 광센서를 위에서 내려다 본 도면.
도 9는 차량용 광센서의 정면도.
도 10은 차량용 광센서를 아래서 올려다 본 도면.
도 11은 태양광의 입사방향에 대응하여 차량 에어콘의 세기를 조절하는 예.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 의하면, 본 발명은 차량용 광센서에 있어서, 프레임; 상기 프레임의 상단에 결합되며, 투과성의 재질이고 중앙에는 오목 렌즈부가 형성된 캡; 상기 프레임에 마련되며, 상기 캡의 하부에 위치하는 기판; 상기 기판상에 설치되되 상기 오목 렌즈부의 집광 영역에 설치되며, 상면에 슬릿이 형성되고 상기 슬릿을 통과한 빛을 수광하는 우/좌방향 감지 광다이오드가 형성되는 우/좌방향 감지 센서부; 상기 프레임에 마련되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되며 외부 장치와의 신호를 송/수신하는 외부 연결 단자부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 오목 렌즈부에 의해 포커싱되는 태양광이 우/좌방향 감지 센서부의 상면에 형성된 슬릿을 통하여 우/좌방향 감지 광다이오드에 입사되며, 태양광이 입사되는 각도에 대응하여 우/좌방향 감지 광다이오드상에서 빛이 포커싱되는 지점이 가변되므로, 태양광의 입사방향을 정확히 검출할 수가 있게 된다.
본 발명의 보조적인 양상에 의하면, 상기 기판은, 상기 우/좌 방향 감지 센서부가 설치되며 상기 프레임의 상면에 마련되는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과 전기적으로 연결되고 상기 프레임에 형성된 가이드홈을 통해 삽입되어 상기 제 1 기판에 수직으로 고정되며 상기 외부 연결 단자부와 전기적으로 연결되는 제 2 기판을 포함하며, 상기 제 2 기판상에는, 상기 제 1 기판으로부터 입력되는 신호를 처리하기 위한 회로부가 설치되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 상기 우/좌 방향 감지 센서부에서 발생하는 신호를 처리하는 회로부가 차량용 광센서 프레임에 마련되는 상기 제 2 기판상에 설치되게 되어, 차량용 광센서의 소형화가 가능하게 되며, 차량용 광센서를 제작 및 설치하기가 용이하며, 차량 설계가 용이해지며 정비가 편리하게 된다.
본 발명의 보조적인 양상에 따르면, 본 발명은, 상기 제 1 기판상에서, 상기 오목 렌즈부의 가장자리에 대응하는 위치에 조도 감지용 광다이오드가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 상기 태양광의 입사방향 및 일사량을 감지하는 구성과, 태양광의 조도를 감지하는 구성이 한 개의 차량 광센서 프레임에 함께 내장하게 되어, 광센서 설치 및 차량 설계가 용이하고 정비가 편리하게 된다.
본 발명의 이와 같은, 또 다른 추가적인 양상은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 차량용 광센서의 부분 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따라 광입사방향을 검출하는 개념을 도시한 도면이다.
차량용 광센서에서 태양광이 입사되는 캡(Cap)(101)은 프레임(상기 도 1에 도시하지 않음.)의 상단에 결합된다. 캡(101)은 입사되는 태양광으로부터 가시광선 영역과 적외선 영역은 투과시키고 그 외의 파장 영역은 현저하게 약화시키는 재질로 형성된다. 캡(101)(오목 렌즈부(103) 포함.)는 대략 700nm 이상의 파장대를 가진 빛은 투과시키고 그 외의 파장대의 빛은 거의 투과시키지 않는 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 캡(101)은 폴리카보네이트 재질로 이루어질 수가 있다.
캡(101)의 중앙은 오목 렌즈부(103)로 형성된다. 오목 렌즈부(103)는 입사되는 태양광을 포커싱하는 오목 렌즈의 기능을 수행한다. 오목 렌즈부(103)는 실제로 오목 렌즈를 캡(101)의 중앙 구멍에 정교하게 기계적으로 결합시킬 수가 있다. 태양광이 오목 렌즈부(103)로 투과되는 투과량과 우/좌방향 감지 광다이오드(111)로부터의 출력 전류량등이 결정되는 경우에는, 오목 렌즈부(103)는 캡(101)의 일부분을 가공하여, 캡(101)과 일체형으로 형성시킬 수가 있다. 상기한 바와 같은, 일체형의 오목 렌즈부(103) 구성은 광센서의 제조단가를 낮출수가 있다.
우/좌방향 감지 센서부는, 기판(105)상에 설치되는 우/좌방향 감지 광다이오드(111)와, 비투과성의 재질이고 기판(105)상에 설치되며 상면에 슬릿(109)이 형성되고 우/좌방향 감지 광다이오드(111)의 외부 케이싱을 겸하는 광차단부(107)와, 상기 우/좌 방향 감지 광다이오드(111a, 111b)의 각 출력단과 연결되고 기판(105)상의 해당 회로에 납땜등으로 인해 전기적으로 연결되는 단자부(도시되지 않음.)를 포함한다.
즉, 센서 기판(105)은 차량용 센서 프레임(상기 도 1에 도시하지 않음.)의 상단에 마련된다. 센서 기판(105)상에는 우/좌방향 감지 광다이오드(111)가 설치되는데, 상기 우/좌방향 감지 광다이오드(111)가 설치되는 위치는 오목 렌즈부(103)의 집광영역(예컨대, 직하방향)이 된다. 우/좌방향 감지 광다이오드(111)는 700nm 이상의 파장 대역의 빛에 반응하여 동작하는 2개의 인접한 광다이오드로 구성될 수가 있다.
광차단부(107)는 금속과 같은 비투과성의 재질로 이루어지며, 오목 렌즈부(103)에 의해 포커싱되는 태양광이 좌/우방향 감지 광다이오드(111)에 직접 입사되지 않도록 한다. 즉, 광차단부(107)의 내부 공간에 우/좌방향 감지 광다이오드(111)가 안치되도록, 쉴드(107)가 센서 기판(105)상에 설치된다.
광차단부(107)의 상면에는 슬릿(Slit)(109)이 형성되어 있어, 쉴드(107)의 내부 공간에 안치되는 우/좌방향 감지 광다이오드(111)는 오목 렌즈부(103)에 의해포커싱되어 입사되는 태양광을 상기 광차단부(107)에 형성된 슬릿(109)을 통하여 수광하게 된다.
상기 광차단부(107) 상단의 슬릿(109)의 크기와, 상기 슬릿(109)에서 우/좌방향 감지 광다이오드(111)까지의 거리는, 상기 태양광이 입사되는 각도에 대응하여 우/좌방향 감지 광다이오드(111)상에서 빛이 포커싱되는 지점(상기 도 2의 201, 203 참조)이 가변될 수 있도록 조절된다.
광차단부(107)를 제작하는데 있어서, 일체형으로 제작하는 것이 바람직하다.
한편, 우방향 감지 광다이오드(111a)와 좌방향 감지 광다이오드(111b)는 각각 태양광이 수광되는 양에 비례하는 전류를 발생한다. 도 2a의 실시예에서는, 태양광이 차량의 정면에서 광센서를 비추는 경우를 나타낸다. 이런 경우, 우방향 감지 광다이오드(111a)와 좌방향 감지 광다이오드(111b)는 서로 동일한 면적의 포커싱 면을 가지게 되므로, 발생시키는 전류량이 동일하다.
도 2b의 실시예에서는, 태양광이 차량의 우측에서 광센서를 비추는 경우를 나타낸다. 이런 경우, 우방향 감지 광다이오드(111a)의 수광 면적이 좌방향 감지 광다이오드(111b)의 포커싱 면적보다 넓다. 따라서, 우방향 감지 광다이오드(111a)가 좌방향 감지 광다이오드(111b)보다 더 큰 전류를 발생하게 된다.
상기 광차단부(107) 상단의 슬릿(109)에는 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 유리가 끼워질 수가 있다.
우/좌방향 감지 광다이오드(111a, 111b)에서 발생되는 전류신호는 필요한 처리 회로를 거친 후, 차량측의 온도 제어장치(도 3의 340 참조.)에게 제공된다. 차량측의 온도 제어장치(Automobile Temprature Controller)는 태양광의 입사방향을 인식한 후, 에어콘이나 히터등과 같은 차량 공조 장치를 제어한다. 예를 들어, 차량온도 제어장치는 태양광의 입사방향이 좌측인 경우에, 운전석에 마련되는 에어콘(히터)의 세기를 더 크게(작게) 조절한다. 반대로, 태양광의 입사방향이 우측인 경우에, 차량온도 제어장치는 조수석에 마련되는 에어콘(히터)의 세기를 더 크게(작게) 조절한다(도 10참조).
상기 우/좌방향 감지 광다이오드(111a, 111b)에서 발생되는 전류신호를 처리하는 회로는 광센서 내부에 위치할 수가 있다. 물론, 경우에 따라서는 상기 회로가 광센서 외부에 위치할 수도 있다. 상기 전류신호를 처리하는 회로에 대한 구체적 실시예는 후술하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라서, 차량용 광센서에는 상술한 일사량 감지 기능 뿐만 아니라 조도 감지 기능이 부가될 수가 있다.
상기 도 1에서 미설명된 참조부호 113은 조도 감지용 광다이오드를 나타낸다. 조도 감지용 광다이오드(113)는 센서 기판(105)상에서, 캡(101)의 가장자리에 대응하는 위치에 설치되며, 캡(101)(오목 렌즈부(103) 포함.)를 통해 입사되고 하우징 내부에서 산란되어 약해진 태양광을 감지함으로써 조도를 측정한다. 조도 감지용 광다이오드(113)는 입사되는 태양광의 양에 대응하여 전류신호를 발생한다.
조도 감지용 광다이오드(113)에서 발생되는 전류신호는 필요한 처리 회로를 거친 후, 차량측의 램프류 제어장치에게 제공된다. 조도 감지용 광다이오드(113)에서 발생되는 전류신호를 처리하는 회로는 차량용 광센서의 프레임 내부에 위치한다. 상기 전류신호를 처리하는 회로에 대한 설명은 후술하기로 한다.
도 3은 차량용 광센서와 차량측 온도 제어장치 간의 연결 구성의 일 예이다.
상기 도 3의 실시예는 차량용 광센서의 하우징 내부에 태양광의 일사량과 입사방향을 감지하기 위한 회로(우/좌방향 감지 광다이오드(111a, 111b) 구성 회로)만으로 구성되는 경우에 해당된다.
참조부호 310은 차량용 광센서의 프레임에 마련되는 회로구성을 나타낸다. 상기 도 3의 실시예의 경우에는, 차량용 광센서는 외부와의 신호 송/수신을 위한 세 개의 외부 연결 단자를 가지게 된다. 참조부호 301은 우방향 감지 광다이오드(111a)의 우방향 출력 단자를 의미하며, 참조부호 303은 좌방향 감지 광다이오드(111b)의 좌방향 출력 단자를 의미한다. 참조부호 305는 차량온도 제어장치(340)가 기준전위를 결정하기 위한 공통단자를 의미한다.
전류-전압 변환회로(320)는 우방향 출력 단자(301)에 연결되어, 우방향 전류 신호를 전압신호로 변환하고 이를 차량온도 제어장치(340)의 우측 제어 입력 단자에 전달한다.
마찬가지로, 전류-전압 변환회로(330)는 좌방향 출력 단자(303)에 연결되어, 좌방향 전류 신호를 전압신호로 변환하고 이를 차량온도 제어장치(340)의 좌측 제어 입력 단자에 전달한다.
전류-전압 변환회로(320, 330)는 통상적인 OP 앰프회로를 사용하여 구현할 수가 있다. 또한, 전류-전압 변환회로(320, 330)는 차량용 광센서 내부에 구비될 수가 있다. 이런 경우, 전류-전압 변환회로(320, 330)의 출력단자가 차량용 광센서의 외부 연결 단자가 될 것이다.
도 4는 차량용 광센서 내부에 구비되는 회로 구성의 일 예이다.
상기 도 4의 구성은, 차량용 광센서 내부에 구비되며, 광다이오드(예:우/좌방향 감지 광다이오드, 조도 감지 광다이오드)에서 발생하는 전류를 처리하는 회로의 일 예를 나타낸다.
좌방향 출력 전류를 예로 하여 설명하기로 한다.
전류-전압 변환회로(401)는 좌방향 감지 광다이오드(111b, 상기 도 1 참조.)로부터 발생하는 좌측전류신호를 전압신호로 변환한다. 이 전압신호는 아날로그 신호이다. 아날로그-디지털 변환회로(403)는 상기 아날로그 전압신호를 디지털 신호로 변환한다. 스위치(405)는 외부 제어에 의해, 상기 아날로그 전압신호와 디지털 전압신호 중에서 어느 한 신호를 선택하여 차량용 광센서의 해당 외부 연결 단자(예:좌방향 출력단자)를 통하여 외부로 출력한다.
상기 도 4의 회로는 광다이오드로부터 발생되는 전류에 대하여, 전압신호와 디지털 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력하도록 한 것이다. 이러한 회로가 차량용 광센서 내부에 구비되어 있으면, 광센서로부터의 출력신호를 처리하기 위한 회로를 따로 제작할 필요가 없어서 사용 및 설계에 있어 매우 편리하다.
도 5는 차량용 광센서 내부에 구비되는 회로 구성의 다른 일 예이다.
상기 도 5는 태양광의 조도 감지를 위한 회로 구성(505)과, 태양광의 일사량 및 입사방향을 감지하기 위한 회로 구성(501, 503)이 차량용 광센서(510)내부에 구비되는 예를 나타낸다. 또한, 상기 도 5에서는 이와 같은 경우에 있어서 차량용 광센서(510)에서 제공하는 외부 연결 단자들(507 내지 517)을 도시한다.
조도 감지용 광다이오드(501)는 캡(101)(볼록 렌즈부(103) 포함.)을 통해 입사되고 하우징 내부에서 산란되어 약해진 태양광에 대응하여, 해당되는 전류신호를 발생한다(상기 도 1 설명 참조.). 전류-전압 변환회로(503)는 상기 조도 감지용 광다이오드(501)에서 발생하는 전류신호를 전압신호로 변환하고, 조도 전압 단자(509)를 통하여 외부로 출력한다. 상기 조도 전압 단자(509)는 차량의 램프류를 제어하는 장치(도시하지 않음.)와 연결된다.
우/좌방향 감지 광다이오드(505)는 각각 태양광이 포커싱되는 면적에 비례하는 전류를 발생하여(상기 도 2 설명 참조.), 좌측 전류 단자(515) 및 우측 전류 단자(517)를 통하여 외부로 출력한다.
미설명된 참조부호 507 및 511은 각각 전류-전압 변환회로(503)를 위한 전원단자 및 그라운드 단자를 의미한다. 그리고 참조부호 513은 기준 전위를 위한 공통 단자를 의미한다.
도 6은 차량용 광센서 내부에 구비되는 회로 구성의 다른 일 예이다.
상기 도 6은 태양광의 조도를 감지하고 차량 램프류를 제어하기 위한 회로 구성(601, 603, 605, 607)과, 태양광의 일사량 및 입사방향을 감지하기 위한 회로 구성(609)이 차량용 광센서(610)내부에 구비되는 예를 나타낸다. 또한, 상기 도 6에는 이와 같은 경우에 있어서 차량용 광센서(610)에서 제공하는 외부 연결 단자들(611 내지 625)을 도시한다.
조도 감지용 광다이오드(601)는 캡(101)(볼록 렌즈부(103) 포함.)을 통해 입사되고 하우징 내부에서 산란되어 약해진 태양광에 대응하여, 해당되는 전류신호를 발생한다(상기 도 1 설명 참조.). 전류-전압 변환회로(603)는 상기 조도 감지용 광다이오드(601)에서 발생하는 전류신호를 전압신호로 변환하여 마이콤(Micro Controller)(605)에게 전달한다.
마이콤(605)은 상기 전압신호를 입력받아 차량의 헤드 램프(Head Lamp)(도시하지 않음.) 및 테일 램프(Tail Lamp)(도시하지 않음.)의 밝기와 온/오프 시점을 판단한다. 그리고, 마이콤(605)은 상기 헤드 램프와 테일 램프의 밝기와 온/오프를 제어하기 위한 제어신호를 발생한다.
출력 제어회로(607)는 상기 제어신호에 대응하여, 헤드 램프와 테일 램프의 릴레이 스위치를 구동하기 위한 신호를 T/L 단자(613) 및 H/L 단자(615)를 통하여 외부로 출력한다. 출력 제어회로(607)는 트랜지스터 회로로 구현될 수가 있다.
우/좌방향 감지 광다이오드(609)는 각각 태양광이 포커싱되는 면적에 비례하는 전류를 발생하여(상기 도 2 설명 참조.), 좌측 전류 단자(623) 및 우측 전류 단자(625)를 통하여 외부로 출력한다.
미설명된 참조부호 611 및 619는 각각 전류-전압 변환회로(603), 마이콤(605)를 위한 전원단자 및 그라운드 단자를 의미한다. 참조부호 617은 헤드 램프와 테일 램프를 조도의 세기에 따라 자동으로 제어할 것인지 또는 수동으로 제어할 것인지를 결정하는 신호를 입력받기 위한 단자를 의미한다. 그리고, 참조부호 621은 기준 전위를 위한 공통 단자를 의미한다.
도 7은 차량용 광센서의 단면도이고, 도 8은 차량용 광센서를 위에서 내려다본 도면이며, 도 9는 차량용 광센서의 정면도이고, 도 10은 차량용 광센서를 아래서 올려다 본 도면이다.
상기 도 7은 일 실시예에 따른 차량용 광센서의 전체 단면을 도시한다.
차량용 광센서의 프레임(705) 상단에 결합되는 캡(101)은 착탈이 가능하다.
참조부호 703은 우/좌방향 감지 광다이오드(111) 및 조도 감지용 광다이오드(113)로부터 발생되는 출력전류를 처리하기 위한 회로부(상기 도 7에 도시하지 않음, 상기 도 3 내지 도 6 참조.)가 설치되는 회로 기판을 의미한다.
회로 기판(703)과 센서 기판(105)은 컨넥터(701)에 의해 전기적으로 연결되는데, 회로 기판(703)은, 도시된 바와 같이, 센서 기판(105)과 90도 각도를 이루며 프레임(705)의 길이방향으로 설치될 수가 있다. 이때, 회로 기판(703)은 프레임(705)에 형성된 가이드홈을 통해 삽입되어 센서 기판(105)에 수직으로 고정된다. 물론, 회로 기판(703)은 외부 연결 단자(709)와 전기적으로 연결된다. 회로 기판(703)을 상술한 바와 같이 배치하면, 차량용 광센서가 소형으로 제작이 가능하며 제작이 용이하다.
외부 연결 단자(709)는 외부 장치(예:차량 온도 제어장치, 차량 램프류 제어 장치등)와의 신호 송/수신을 위한 것이다. 외부 연결 단자(709)는 회로 기판(703)상의 회로부와 상기 외부 장치간의 신호 송/수신을 연결한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 오목 렌즈부에 의해 포커싱되는 태양광이 우/좌방향 감지 센서부의 상면에 형성된 슬릿을 통하여 우/좌방향 감지 광다이오드에입사되며, 태양광이 입사되는 각도에 대응하여 우/좌방향 감지 광다이오드상에서 빛이 포커싱되는 지점이 가변되므로, 태양광의 입사방향을 정확히 검출할 수 있는 잇점이 있다.
또한 본 발명은, 차량용 광센서의 프레임에, 광다이오드들이 설치되는 센서 기판과 상기 광다이오드들로부터 발생되는 신호를 처리하기 위한 회로부가 설치되는 회로 기판이 마련되며 상기 회로 기판이 상기 센서 기판에 전기적으로 연결되는데 프레임의 길이방향으로 배치되어, 차량용 광센서의 제작/설치하기가 용이하며 소형화가 가능하게 되며 차량 설계가 용이해지며 정비가 편리하게 되는 잇점이 있다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 차량용 광센서에 있어서,
    프레임;
    상기 프레임의 상단에 결합되며, 투과성의 재질이고 중앙에는 캡과 일체로 성형되는 오목 렌즈부가 형성된 상기 캡;
    상기 프레임에 마련되며, 상기 캡의 하부에 위치하는 기판;
    상기 기판상에 설치되되 상기 오목 렌즈부의 집광 영역에 설치되며, 상면에 슬릿이 형성되고 상기 슬릿을 통과한 빛을 수광하는 2개의 인접한 광다이오드가 형성되는 우/좌방향 감지 센서부;
    상기 프레임에 마련되며, 상기 기판과 전기적으로 연결되며 외부 장치와의 신호를 송/수신하는 외부 연결 단자부;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 캡은,
    폴리카보네이트 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 우/좌방향 감지 센서부가,
    상기 기판상에 설치되는 2 개의 인접한 광다이오드;
    비투과성의 재질이고 상기 기판상에 설치되며 상면에 상기 슬릿이 형성되고 상기 우/좌방향 감지 광다이오드의 외부 케이싱을 겸하는 광차단부; 및
    상기 2개의 인접한 광다이오드의 각 출력단과 연결되고 상기 기판과 전기적으로 연결되는 단자부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판이,
    상기 우/좌 방향 감지 센서부가 설치되며, 상기 프레임의 상면에 마련되는 제 1 기판; 및
    상기 제 1 기판과 전기적으로 연결되고 상기 프레임에 형성된 가이드홈을 통해 삽입되어 상기 제 1 기판에 수직으로 고정되며 상기 외부 연결 단자부와 전기적으로 연결되는 제 2 기판;
    을 포함하며,
    상기 제 2 기판상에는, 상기 제 1 기판으로부터 입력되는 신호를 처리하기위한 회로부가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 인접한 2 개의 광다이오드로부터 각각 발생되는 전류신호를 전압신호로로 변환하는 제 1 전류-전압 변환회로와 제 2 전류-전압 변환회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 인접한 2 개의 광다이오드 중 어느 하나에서 발생되는 전류신호를 전압신호로로 변환하는 제 3 전류-전압 변환회로;
    상기 변환된 전압신호를 디지털 신호로 변환하는 제 1 아날로그-디지털 변환회로;
    상기 전압신호와 상기 디지털 신호 중에서, 어느 한 신호를 선택하는 제 1 스위치 회로;
    상기 인접한 2 개의 광다이오드 중 나머지 하나에서 발생되는 전류신호를 전압신호로로 변환하는 제 4 전류-전압 변환회로;
    상기 변환된 전압신호를 디지털 신호로 변환하는 제 2 아날로그-디지털 변환회로; 및
    상기 전압신호와 상기 디지털 신호 중에서, 어느 한 신호를 선택하는 제 2 스위치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 기판상에,
    상기 오목 렌즈부의 가장자리에 대응하는 위치에 조도 감지용 광다이오드가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 조도 감지용 광다이오드에서 발생되는 전류신호를 전압신호로 변환하는 제 5 전류-전압 변환회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 회로부는,
    상기 제 5 전류-전압 변환회로에서 변환된 전압신호에 대응하여 차량 램프의 온/오프 시점을 판단하는 제어신호를 발생하는 마이콤; 및
    상기 마이콤의 온/오프 시점 제어신호에 대응하여, 상기 차량 램프의 릴레이 스위치를 구동하기 위한 신호를 발생하는 출력 제어회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 광센서.
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