KR100573922B1 - 카 오디오 시스템의 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카 오디오 시스템의 조명 장치에 관한 것으로서, 카 오디오 시스템의 디스플레이부를 조명하는 조명램프와, 차량 전원부로부터의 전압을 상기 조명 램프의 구동에 필요한 일정한 전압 레벨로 변환하여 출력하는 레귤레이터와, 상기 레귤레이터로부터 출력되는 전압을 온/오프 스위칭하여 상기 조명 램프에 인가하는 조도조절부와, 조도를 감지하는 감지센서와, 운전자가 설정한 조명 프로파일에 기초하여, 상기 감지 센서로부터 감지된 조도에 대응하는 상기 조명램프의 조도를 판정하며, 상기 판정된 조도에 대응하는 펄스폭 변조 신호(PWM)에 의하여 상기 조도조절부의 스위칭을 제어하는 마이컴을 포함하되, 상기 조도 조절부는 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭에 따라 상기 조명 램프의 조도를 조절한다.

카 오디오, 조명, 일루미네이션, 조도, 램프, LCD, 레귤레이터, PWM

Description

카 오디오 시스템의 조명 장치{ILLUMINATION DEVICE FOR CAR AUDIO SYSTEM}

도 1은 종래 기술에 따른 카 오디오 조명 장치의 회로도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카오디오 조명 장치의 회로도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조명 프로파일의 예시도.

본 발명은 카 오디오 시스템의 조명 장치에 관한 것으로서, 특히 주변 밝기 및 사용자 취향에 따라 자동으로 설정되는 카 오디오의 조명 장치에 관한 것이다.

일반적으로 카오디오 시스템은 자동차 생활이 일반화된 현대인들의 요구에 부응하고자 차안에서도 양질의 음악청취가 가능하도록 자동차에 부착되며, 라디오 튜너, 카세트 데크, CDP 데크 등을 구비하여 운전 중에 다양한 음악을 청취할 수 있도록 한다.

한편, 운전자의 전방에 위치한 대시보드에는 전술한 카 오디오의 동작 상태 (예컨대, 라디오 방송을 청취하는 경우에는 선국된 라디오 방송 채널, 카세트 테이프나 CD를 재생하는 경우에는 재생 상태 및 곡 번호등)를 표시하는 디스플레이부가 구비되어 있다. 이러한 카 오디오 시스템의 전면 패널에 구비되는 LCD 디스플레이부 및 각종 버튼(또는 조작 키) 등을 보다 명확하게 인지할 수 있도록 전술한 LCD 패널의 주변 및 각종 버튼 등을 조명하는 조명램프가 마련된다.

도 1은 이러한 종래 카 오디오의 조명 장치의 회로를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 카 오디오의 조명 장치는 자동차의 시동키가 온되는 경우 배터리(도면 미도시)로부터 구동전원을 인가받아 다수개 마련된 조명 램프(L1~LN)에 구동전원을 인가하는 레귤레이터(10)로 이루어진다. 이때 레귤레이터(10)는 배터리로부터 공급되는 충전전원(예컨대, 12V의 배터리 전원)을 램프 구동에 필요한 소정 크기의 정전압 전원(예컨대, 5V의 전압)으로 변환하여 각 조명 램프(L1~LN)에 인가하게 된다. 이러한 레귤레이터(10)는 전원입력단자(IN)에 입력되는 전원을 미리 설정된 정격에 따라 전원출력단자(OUT)와 그라운드단자(GND)간의 전압을 5V(또는 8V)로 유지시켜 램프 구동 전원으로 출력한다.

그러나, 이러한 종래의 카오디오 조명 장치에 의해 구동되는 조명램프는 항상 동일한 조도로 구동되기 때문에, 주간에는 주변이 밝아 외부 조도가 높은 이유로 LCD에 표시되는 카오디오 정보를 인식하기가 어려운 문제점이 있으며, 야간의 경우에는 주변이 어두워 외부 조도가 낮기 때문에 주간과 비교할 때 상대적으로 낮은 조명으로도 LCD의 표시정보를 용이하게 식별할 수 있으므로, 불필요한 전력을 낭비하게 됨과 동시에 상대적으로 주간보다 밝게 느껴지기 때문에 운전자의 운전에 방해가 되는 단점이 있었다.

전술한 문제점을 해결하고자 본 출원인은, 카오디오의 엘씨디를 조명하는 조명램프의 조도를 주간의 경우에는 조금 높이고, 야간의 경우에는 주간과 비교할 때 상대적으로 조금 낮춤으로써 주간 및 야간의 경우 모두에 있어서 운전자가 카오디오 엘씨디에 표시되는 정보를 눈의 피로를 느끼지 않으면서 용이하게 식별할 수 있도록 한 카오디오 조명램프의 조도조절장치를 고안하여 실용신안등록 출원을 한 바 있다(실용신안 등록출원 제1997-44711호).

그러나, 상기 실용신안 등록출원 제1997-44711호는 조명 램프의 조도를 전조등 구동 여부에 따라 레귤레이터로부터 조명 램프에 인가되는 전원을 가변 조절하여 조명 램프의 조도를 조절하기 때문에, 운전자의 전조등 작동 여부에 의존하여 카 오디오의 조명이 작동되며, 차량 실내의 조도에 따라 조명 램프를 미세하게 조정할 수 없는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 차량 실내 및/또는 외부의 조도를 감지하여 카 오디오의 조명을 자동적으로 조절함과 아울러, 조명 프로파일(profile)을 내장하여 운전자의 취향에 따라 차량 실내 조도와 카 오디오의 조명의 상관 관계를 선택하고 변경할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하고자, 본 발명의 일 측면에 따르면 카 오디오 시스템의 조명 장치가 제공되며, 카 오디오 시스템의 디스플레이부를 조명하는 조명램프와, 차량 전원부로부터의 전압을 상기 조명 램프의 구동에 필요한 일정한 전압 레벨로 변환하여 출력하는 레귤레이터와, 상기 레귤레이터로부터 출력되는 전압을 온/오프 스위칭하여 상기 조명 램프에 인가하는 조도조절부와, 조도를 감지하는 감지센서와, 운전자가 설정한 조명 프로파일에 기초하여, 상기 감지 센서로부터 감지된 조도에 대응하는 상기 조명램프의 조도를 판정하며, 상기 판정된 조도에 대응하는 펄스폭 변조 신호(PWM)에 의하여 상기 조도조절부의 스위칭을 제어하는 마이컴을 포함하되, 상기 조도 조절부는 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭에 따라 상기 조명 램프의 조도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 마이컴은 상기 펄스폭 변조 신호(PWM)를 카 오디오 시스템의 디스플레이부에 구비된 조명 제어 단자에 인가할 수 있다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 전술한 조명 장치를 포함하는 카 오디오 시스템이 제공된다.

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

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카오디오 조명 장치의 회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카오디오 조명 장치는 카 오디오의 동작 상태 정보를 표시하는 LCD의 주변 등을 조명하도록 병렬 연결된 다수개의 조명 램프(L1~LN)와, 차량의 전원(ACC, POWER ON)을 상기 조명 램프(L1~LN)의 구동에 필요한 전압 레벨로 변환하여 인가하는 레귤레이터(20)와, 상기 레귤레이터(20)로부터 상기 각 조명 램프(L1~LN)로 공급되는 구동 전압의 크기를 제어하여 조명 램프(L1~LN)의 조도를 가변조절하는 조도조절부(30)와, 차량 실내 및/또는 차량 외부의 조도를 감지하는 감지센서(40)와, 상기 감지 센서로부터 감지된 조도에 따라 상기 각 조명 램프(L1~LN)의 구동 전압에 대응하는 디지털 값을 판정하여 PWM 출력을 조도조절부(30) 및 디스플레이부(60)에 인가하는 마이컴(50)으로 구성되어 있다.

전술한 구성에 있어서, 상기 레귤레이터(20)는 전원(ACC 또는 POWER ON 전원)으로부터 출력되는 전압을 전원 입력 단자(IN)를 통해 입력받아 그라운드 단자(GND)와 전원 출력 단자(OUT)간의 전압을 일정하게 유지한다.

레귤레이터(20)에 인가되는 전원(ACC 또는 POWER ON)은 운전자가 시동 키를 키 박스에 삽입하여 조잘할 때 비로소 전압이 출력되므로, 운전자가 탑승한 경우에만 카 오디오의 조명이 자동적으로 조절되도록 할 수 있다.

조도조절부(30)는 레귤레이터(20)의 출력 단자(OUT)에 접속되는 NPN형의 제1 트랜지스터(TR1)와, 저항(R3)를 통해 마이컴(50)의 PWM 신호를 베이스로 입력받고 이미터가 그라운드에 연결된 PNP형의 제2 트랜지스터(TR2)와, 레귤레이터(20)의 출력(OUT)과 제2 트랜지스터(TR2)의 컬렉터를 연결하는 저항(R1, R2)로 구성되어 있다. 저항(R1, R2)의 접속점은 제1 트랜지스터(TR1)의 베이스에 연결되어 있다.

조도조절부(30)는 전술한 구성에 의하여, 레귤레이터(20)의 출력 전압을 마이컴(50)으로부터 입력되는 PWM 신호에 따라 스위칭하며, 이를 각 기능키(Function Key)에 구비된 조명 램프(L1~LN)의 전원으로서 인가한다.

감지센서(40)는 차량 내부 및/또는 차량 외부에 하나 이상 장착하며, 차량 내,외부의 조도를 감지하여 아날로그(A) 또는 디지털(D) 형태의 신호를 출력한다.

마이컴(50)은 감지센서(40)의 출력이 디지털 값인 경우에는 이를 직접 입력받으며, 감지센서(40)로부터 아날로그 값이 입력되면 그 내부의 AD 포트를 통해 그 값을 디지털로 변환한다. 만약 마이컴(50)이 AD 포트를 구비하지 않는 경우에는 별도의 아날로그-디지털 변환기(ADC)(도시되지 않음)로 감지센서(40)의 아날로그 출력값을 디지털로 변환하여 마이컴(50)에 입력한다.

마이컴(50)은 감지센서(40)로부터 입력되는 데이터 값을 펄스폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 형태의 값으로 변환하여 출력한다. 이 때, 마이컴(50)의 내부 또는 별도의 메모리(도시되지 않음)에 저장된 조명 프로파일로부터 조명 램프(L1~LN)의 조도(발광량)를 결정하고, 이에 따라 PWM 출력을 제어한다. 조명 프로파일에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하도록 한다.

마이컴(50)의 PWM 출력은 후술하는 조명 프로파일에 의하여 결정된 조명 램프의 조도(발광값)에 따라 일정한 주기(T) 동안에 출력되는 고전위(HIGH)/저전위(LOW)의 폭이 결정된다. 마이컴(50)의 PWM 출력은 디스플레이부(60)의 조면 제어 단자(ILL CONTROL) 및 조도조절부(30)에 인가된다.

한편, 마이컴(50)은 카 오디오 장치에 구비된 마이컴인 것이 바람직하다.

디스플레이부(60)는 마이컴(50)의 PWM 출력을 조명 제어 단자(ILL CONTROL)에서 수신한다. 조명 램프(L1 내지 LN)는 전술한 조도조절부(30)에 의해 스위칭되는 레귤레이터(20)의 출력 전압을 입력받는다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조명 프로파일의 예를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 도 2의 감지센서(40)로부터 감지된 차량 내부 및/또는 외부 조도에 대응하여 조명 램프(L1~LN)의 조도를 결정하기 위한 조명 프로파일(C1, C2, C3)이 도시되어 있다. 상기 조명 프로파일(C1, C2, C3)은 각각 테이블 형태로 저장되거나 함수의 형태로 저장될 수 있으며, 예컨대, 운전자의 취향, 기호, 눈 높이, 시각적 각도 등에 따라, 도 2의 마이컴(50) 또는 메모리(도시되지 않음)에 저장된 조명 프로파일 중 하나를 선택할 수 있으며, 프로파일의 저장 내용을 변경할 수도 있다. 이 경우에는, 카 오디오의 전면 패널에 부착된 버튼 또는 키를 조작하여 조명 프로파일을 수정 및/또는 추가하도록 설정될 수 있다.

예컨대, 운전자가 카 오디오의 조명 프로파일(C1)을 선택하면, 감지센서(40)로부터 X1의 조도가 감지될 때 조명 램프(L1~LN)가 Y1의 조도로 발광된다. 마찬가지로, 운전자가 카 오디오의 조명 프로파일(C2) 또는 프로파일(C3)을 선택하면, 감지센서(40)로부터 X1의 조도가 출력될 때 조명 램프(L1~LN)가 Y2 또는 Y3의 조도로 각각 발광된다. 따라서, 운전자가 선택한 조명 프로파일에 따라 감지센서(40)로부터 감지된 조도에 대응하는 조명 램프(L1~LN)의 조도가 변경된다.

한편, 도 3에서는 조명 램프(L1~LN)의 조도(발광량)가 감지센서(40)로부터 감지된 조도에 비례하는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 도 3의 그래프의 Y축은 조명 램프(L1~LN)의 조도로 도시하였으나, 마이컴(50)이 상기 조명 프로파일을 액세스하여 출력하는 값은 조명 램프(L1~LN)의 조도가 아니라, 이에 대응하여 일정 주기 동안에 고전위(HIGH)/저전위(LOW)의 폭 비율이 결정되는 PWM 신호이다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카 오디오 조명 장치의 동작을 상세하게 설명한다.

먼저, 감지센서(40)에 의해 감지된 외부 조도에 따라 마이컴(50)은 전술한 조명 프로파일에 따라 조명램프(L1 내지 LN)의 조도를 결정하며, 상기 결정된 조도에 따라 PWM 출력 신호의 고전위 폭(HIGH WIDTH)를 제어한다.

마이컴의 PWM 출력이 고전위(HIGH)인 동안에는, 저항(R3)을 통해 NPN형인 트랜지스터(TR2)의 베이스에 고전위가 인가되어 트랜지스터(TR2)가 도통(ON)된다. 저항(R1, R2)은 레귤레이터(20)의 출력(OUT)과 트랜지스터(TR2)의 이미터 사이의 전압을 분배하여 PNP형의 트랜지스터(TR1)에 입력한다. 이때, 트랜지스터(TR2)가 도통될 때 트랜지스터(TR1)의 베이스 단자에 인가되는 전압에 의해 트랜지스터(TR1)가 도통되도록 저항(R1, R2)의 값을 결정한다. 이에 따라, 마이컴의 PWM 출력이 고전위(HIGH)인 동안에는 레귤레이터(20)의 출력이 트랜지스터(TR1)을 통해 각 기능키의 조명 램프(L1~LN)에 인가된다.

이와 반대로, 마이컴의 PWM 출력이 저전위(LOW)인 동안에는, 트랜지스터(TR2)가 차단(OFF)되고, 트랜지스터(TR1)의 베이스 전압이 상승하여 트랜지스터(TR1)가 차단되도록 한다.

따라서, 마이컴(50)으로부터 출력되는 PWM 신호의 고전위 폭(HIGH WIDTH)에 따라 디스플레이(60) 및 조명 램프(L1 내지 LN)의 밝기(조도)가 제어된다. 또한, 전술한 PWM 출력의 주기(T)를 1/60 초 이하(즉, 60 Hz 이상)로 하면, 운전자는 깜빡임을 느끼지 않으면서 밝기(조도)를 제어할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등물로의 치환이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 이하의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 차량 실내 및/또는 외부의 조도를 감지하여 카 오디오의 조명을 자동적으로 조절할 수 있으며, 조명 프로파일(profile)을 내장하여 운전자의 취향에 따라 차량 실내 조도와 카 오디오의 조명의 상관 관계를 선택하고 변경할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 카 오디오 시스템의 조명 장치에 있어서,

   카 오디오 시스템의 디스플레이부를 조명하는 조명램프와,

   차량 전원부로부터의 전압을 상기 조명 램프의 구동에 필요한 일정한 전압 레벨로 변환하여 출력하는 레귤레이터와,

   상기 레귤레이터로부터 출력되는 전압을 온/오프 스위칭하여 상기 조명 램프에 인가하는 조도조절부와,

   조도를 감지하는 감지센서와,

   운전자가 설정한 조명 프로파일에 기초하여, 상기 감지 센서로부터 감지된 조도에 대응하는 상기 조명램프의 조도를 판정하며, 상기 판정된 조도에 대응하는 펄스폭 변조 신호(PWM)에 의하여 상기 조도조절부의 스위칭을 제어하는 마이컴

   을 포함하되, 상기 조도 조절부는 상기 펄스폭 변조 신호의 펄스폭에 따라 상기 조명 램프의 조도를 조절하는 것을 특징으로 하는 카 오디오 시스템의 조명 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 펄스폭 변조 신호(PWM)를 카 오디오 시스템의 디스플레이부에 구비된 조명 제어 단자에 인가하는 것을 특징으로 하는 카 오디오 시스템의 조명 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 차량 전원부로부터의 전압은 ACC 단자 및 POWR ON 단자 중 하나로부터 제공되는 것을 특징으로 하는 카 오디오 시스템의 조명 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 조명 장치를 포함하는 카 오디오 시스템.

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