KR100654975B1 - 차량용 일사량감지센서 - Google Patents

차량용 일사량감지센서 Download PDF

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KR100654975B1
KR100654975B1 KR1020050068440A KR20050068440A KR100654975B1 KR 100654975 B1 KR100654975 B1 KR 100654975B1 KR 1020050068440 A KR1020050068440 A KR 1020050068440A KR 20050068440 A KR20050068440 A KR 20050068440A KR 100654975 B1 KR100654975 B1 KR 100654975B1
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Abstract

본 발명은 차량의 공기조화기의 출력량을 결정하기 위해 차량 내부로 입사되는 일사량을 측정토록 하는 차량용 일사량감지센서에 관한 것으로서, 특히 차량 내부로 입사되는 햇빛의 입사각이 정확하게 측정되도록 함으로써, 운전석 측과 조수석 측으로 공급되는 공기조화기의 출력량이 가변되므로 쾌적한 차량 내부의 온도환경이 유지될 수 있도록 한 차량용 일사량감지센서에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량용 일사량감지센서는, 일정공간을 이루고 상면이 개방되어 차량의 전면 유리창 또는 후면 유리창 내측에 설치된 하우징과, 상기 하우징 상면에 설치된 한 쌍의 일사센서와, 상기 일사센서와 하우징 사이에 설치되어 상기 일사센서에서 감지된 일사량과 비례한 전기적 신호를 송신토록 한 인쇄회로기판과, 상기 하우징 상면에 설치되고 투명재질로 이루어진 커버와, 한 쌍의 상기 일사센서 사이에 배치되어 태양의 위치가 센서의 중앙으로부터 일정 각도 기울어질 때에 각각의 일사센서에서 감지되는 일사량에 차등이 형성되도록 하는 차단수단이 포함된 것을 특징으로 한다.
차량, 일사량, 일사량감지센서, 일사센서, 차단수단

Description

차량용 일사량감지센서 {SUNLIGHT SENSOR FOR VEHICLES}
도 1은 일반적인 차량이 도시된 사시도,
도 2는 종래 기술에 의한 일사량감지센서가 도시된 단면도,
도 3은 종래 기술에 의한 햇빛의 입사각에 따른 공기조화기의 좌우 출력량이 도시된 그래프,
도 4는 본 발명에 의한 차량용 일사량감지센서가 도시된 단면도,
도 5는 본 발명에 의한 햇빛의 입사각에 따른 공기조화기의 좌우 출력량이 도시된 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 하우징 20 : 일사센서
20a : 제 1 센서 20b : 제 2 센서
22 : 센서홀더 24 : 후크
26 : 돌출부 30 : 인쇄회로기판
40 : 커버 50 : 차단수단
60 : 커넥터
본 발명은 차량의 공기조화기의 출력량을 결정하기 위해 차량 내부로 입사되는 일사량을 측정토록 하는 차량용 일사량감지센서에 관한 것으로서, 특히 차량 내부로 입사되는 햇빛의 입사각이 정확하게 측정되도록 함으로써, 운전석 측과 조수석 측으로 공급되는 공기조화기의 출력량이 가변되므로 쾌적한 차량 내부의 온도환경이 유지될 수 있도록 한 차량용 일사량감지센서에 관한 것이다.
일반적으로 거의 모든 차량에는 내부의 온도 및 습도를 조절하여 운전자에게 쾌적한 환경을 제공토록 하는 공기조화기가 설치되고, 이러한 공기조화기의 효과적인 제어를 위해 각종 센서가 설치되는데, 상기 센서의 예로는 실내 공기의 온도가 감지되는 온도감지센서와, 차량 내부로 입사되는 햇빛의 일사량이 감지되는 일사량감지센서가 대표적인 예이다.
도 1은 일반적인 차량이 도시된 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 차량용 일사량감지센서가 도시된 단면도이다.
종래 기술에 의한 차량용 일사량감지센서는, 일정공간을 이루는 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내부에 설치되어 입사되는 햇빛의 일사량이 측정되도록 하는 일사센서(120)와, 상기 일사센서(120)와 하우징(110) 사이에 설치되어 일사센서(120)에 의해 감지된 전기적 신호로 변환되고, 일사량과 비례하는 전기적 신호가 커넥터(160)를 통해 공기조화기의 제어부로 수신되도록 하여 공기조화기의 제어가 이루어지도록 하는 인쇄회로기판(130)과, 상기 하우징(110) 상면에 설치되어 일사센서(120)를 보호하고, 중앙에 렌즈부(142)가 형성되어 도 3에 도시된 바와 같이, 햇빛의 입사각이 0도일 때에 일사량이 최대가 되도록 하는 커버(140)와, 상기 커버(140)와 일사센서(120) 사이에 설치되어 입사되는 햇빛을 부분적으로 차단하여 운전석 측의 일사량과 조수석 측의 일사량이 개별적으로 가변되도록 하는 차단캡(122)이 포함되어 구성된다.
여기서, 상기 하우징(110)은, 햇빛이 입사될 수 있는 부위라면 차량의 내부나 외벽 등 어떠한 곳에 설치되어도 무방하지만 전면유리 내측에 배치되도록 인스트루먼트 패널의 중앙에 설치되는 것이 가장 바람직하다.
이로써, 운전석 측과 조수석 측으로 입사되는 햇빛의 일사량이 동시에 측정되므로 운전석 측으로 입사되는 햇빛의 일사량과 조수석 측으로 입사되는 햇빛의 일사량의 차이를 쉽게 감지할 수 있도록 한다.
상기 일사센서(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이 좌우 방향으로 나란히 배치되는 한 쌍의 일사센서로 이루어지고, 각각의 일사센서(120)로부터 연결된 전선이 각각 인쇄회로기판(130)에 연결되므로 좌측에 설치된 제 1 센서(120a)는 운전석 측으로 입사되는 햇빛의 일사량이 감지되고, 우측에 설치된 제 2 센서(120b)는 조수석 측으로 입사되는 햇빛의 일사량이 감지된다.
이로써, 운전석 측으로 입사되는 일사량과 조수석 측으로 입사되는 일사량이 개별적으로 측정되도록 하는 바, 상기 차단캡(122)은, 일사센서(120)를 덮는 커버 모양으로 형성되고, 중앙에 일정 크기 이하의 홀부(124)가 형성됨으로써, 도 3에 도시된 바와 같이 태양의 위치가 차량의 상측에 배치되어 햇빛의 입사각이 0도일 때에 제 1 센서(120a) 및 제 2 센서(120b)에 입사되는 일사량이 동일하게 측정되고, 태양의 위치가 왼쪽으로 기울어져 햇빛의 입사각이 -90도 측으로 변화되면 제 1 센서(120a)로 입력되는 일사량은 감소되고, 제 2 센서(120b)로 입력되는 일사량은 증가되므로 조수석과 비교하여 운전석에 상대적으로 많은 양의 일사량이 공급되는 것이 감지되어 공기조화기의 작동이 이러한 조건에 부합되도록 제어된다.
상기한 바와 반대로 태양이 오른쪽으로 기울어 햇빛의 입사각이 90도 측으로 변화되면 제 1 센서(120a)에서 감지되는 일사량이 증가되고, 제 2 센서(120b)에서 감지되는 일사량이 감소되어 공기조화기의 제어를 행할 수 있는 전기적 신호가 송출된다.
그러나, 종래 기술에 의한 차량용 일사량감지센서는, 햇빛의 입사각을 측정할 수 있도록 하는 차단캡(122)이 그 상면 중앙에 일정 크기 이하의 홀부(124)가 형성되어 상기 홀부(124)를 통해 일사센서(120)에 공급되는 햇빛의 입사각 변화에 의해 운전석 및 조수석에 공급되는 일사량이 측정되기 때문에 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 태양의 위치가 -90도 나 90도일 때는 차량의 실내에 햇빛이 공급되지만 상기 차단캡(122)에 의해 일사센서(120)는 이를 감지할 수 없으므로 차량 내부의 환경에 적절한 공기조화기의 제어를 행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 운전석 및 조수석에 공급되는 일사량이 개별적으로 측정됨으로써, 햇빛의 입사각에 따라 운전석과 조수석의 온도 조건에 맞게 개별적인 제어가 이루어질 수 있도록 한 차량용 일사량감지센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 차량 내부의 온도가 최고로 상승되는 시간대에 공기조화기의 출력이 최대가 될 수 있도록 하고, 이때에 운전석과 조수석 중에 더 높은 온도 조건을 이루는 쪽을 판단하여 알맞은 공기조화기의 제어를 행할 수 있도록 한 차량용 일사량감지센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러, 햇빛의 입사각이 -90도 또는 90도일 때도 차량 내부에 공급되는 일사량이 감지되도록 함으로써, 운전석과 조수석 중에 더 높은 온도 조건을 이루는 쪽을 판단하여 알맞은 공기조화기의 제어를 행할 수 있도록 한 차량용 일사량감지센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 일사량감지센서는, 일정공간을 이루고 상면이 개방되어 차량의 전면 유리창 또는 후면 유리창 내측에 설치된 하우징과, 상기 하우징 상면에 설치된 한 쌍의 일사센서와, 상기 일사센서와 하우징 사이에 설치되어 상기 일사센서에서 감지된 일사량과 비례한 전기적 신호를 송신토록 한 인쇄회로기판과, 상기 하우징 상면에 설치되고 투명재질로 이루어진 커버와, 한 쌍의 상기 일사센서 사이에 배치되어 태양의 위치가 센서의 중앙으로부터 일정 각도 기울어질 때에 각각의 일사센서에서 감지되는 일사량에 차등이 형성되도록 하는 차단수단이 포함되고, 상기 일사센서는, 상기 하우징의 상면에서 운전석 측에 설치된 제 1 센서와, 상기 하우징 상면에서 조수석 측에 설치된 제 2 센서와, 상기 제 1 센서 및 제 2 센서가 고정되어 하우징에 체결되는 센서홀더가 포함된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 차량용 일사량감지센서의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 차량용 일사량감지센서가 도시된 단면도이다.
본 발명에 의한 차량용 일사량감지센서는, 일정공간을 이루고 상면이 개방되어 차량의 전면 유리창 또는 후면 유리창 내측에 설치된 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 상면에 설치된 한 쌍의 일사센서(20)와, 상기 일사센서(20)와 하우징(10) 사이에 설치되어 상기 일사센서(20)에서 감지된 일사량과 비례한 전기적 신호를 송신토록 한 인쇄회로기판(30)과, 상기 하우징(10) 상면에 설치되고 투명재질로 이루어진 커버(40)와, 한 쌍의 상기 일사센서(20) 사이에 배치되어 태양의 위치가 센서의 중앙으로부터 일정 각도 기울어질 때에 각각의 일사센서(20)에서 감지되는 일사량에 차등이 형성되도록 하는 차단수단(50)이 포함되어 구성된다.
여기서, 상기 하우징(10)은, 그 상면에 인쇄회로기판(30)이 설치되고, 이 인쇄회로기판(30)의 상면에 일사센서(20)가 구비되며, 일사센서(20)에서 연장된 전선이 하우징(10)의 하측으로 연장되어 제어부와 연결되는 커넥터(60)에 연결되는 바, 상기 일사센서(20)는, 상기 하우징(10)의 상면에서 운전석 측에 설치된 제 1 센서(20a)와, 상기 하우징(10) 상면에서 조수석 측에 설치된 제 2 센서(20b)와, 상기 제 1 센서(20a) 및 제 2 센서(20b)가 고정되어 하우징(10)에 체결되는 센서홀더(22)가 포함되어 구성된다.
상기 센서홀더(22)는, 일정 크기의 몸체로 이루어져 양측 단부가 상측으로 연장되는 한 쌍의 돌출부(26)가 형성되고, 좌측에 형성된 돌출부(26) 상단에 제 1 센서(20a)가 설치되고, 우측에 형성된 돌출부(26) 상단에 제 2 센서(20b)가 설치됨으로써, 제 1 센서(20a)와 제 2 센서(20b) 사이에 일정 공간이 형성되도록 하고, 이 공간으로 상기 차단수단(50)이 연장되어 일정 각도를 이루면서 입사되는 햇빛은 제 1 센서(20a)에 직사되면 상기 차단수단(50)에 의해 굴절되어 제 2 센서(20b)에 직사되지 않고, 제 2 센서(20b)에 직사되면 제 1 센서(20a)에 직사되지 않도록 한다.
이로써, 태양이 운전석 측으로 기울어지게 배치되면 제 1 센서(20a)에 의해 감지되는 일사량이 증가되고, 제 2 센서(20b)에 의해 감지되는 일사량이 감소되므로 이러한 신호가 제어부에 송신되도록 한다.
또한, 상기 센서홀더(22)는, 하단에 상기 하우징(10)에 체결되는 후크부(24)가 형성되고, 연성이 부여되는 합성수지재로 이루어짐으로써, 인쇄회로기판(30)에 형성된 홀부에 용이하게 설치할 수 있고, 센서의 교환작업 또한 손쉽게 이룰 수 있다.
상기 커버(40)는, 상기 하우징(10)의 상면을 덮는 반구 모양으로 형성되고, 중앙부에 입사되는 햇빛을 산란시키는 굴절부(42)가 형성되는 바, 상기 굴절부(42)는, 상기 커버(40)의 내벽에서 하측 방향으로 돌출된 나사 모양의 돌기로 이루어진다.
이로써, 상기 일사센서의 중앙에 태양이 위치되어 도 5에 도시된 바와 같이 햇빛이 입사각이 0도를 이룰 때는 커버(40)를 통해 입사되는 햇빛이 굴절부(42)에 의해 산란되면서 일사센서(20)로 입사되는 일사량이 감소된다.
이는 태양이 일사센서(20)의 중앙에 위치되는 정오에는 실제로 기온이 하루 중 제일 높지도 않을뿐더러, 차량의 천장 프레임에 의해 햇빛이 차단되므로 차량 내부로 직사되는 일사량이 최대를 이루지도 않기 때문에 이때에 공기조화기가 필요 이상으로 구동되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 굴절부(42)는, 그 넓이에 의해 굴절부(42)를 지나지 않는 햇빛의 최대 입사각(a)이 결정되고, 상기 최대 입사각(a)은, 40도 ~ 80도를 이루도록 하는 것이 바람직하다.
상기 차단수단(50)은, 상기 커버(40)의 중앙에서 하측 방향으로 연장된 격벽이므로 제 1 센서(20a) 및 제 2 센서(20b) 중 어느 하나의 센서에 직사된 햇빛은 다른 하나의 센서에 직사되지 않도록 함으로써, 각각의 센서에서 측정되는 일사량에 차등이 형성되도록 하므로 공기조화기의 출력이 운전석 측과 조수석 측으로 개별 제어되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량용 일사량감지센서의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 차량 운행 중에 공기조화기가 구동되면 상기 일사센서(20)로 입사되는 일사량이 감지되는데 태양이 일사센서(20)의 중앙에 배치될 때는, 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 센서(20a) 및 제 2 센서(20b)에 직사되는 일사량이 동일하므로 공기조화기의 출력이 운전석 측과 조수석 측이 동일하도록 구동되고, 이때, 커버(40) 를 통해 일사센서(20)에 공급되는 햇빛은 굴절부(42)에 의해 산란되기 때문에 일사센서(20)에 의해 감지되는 일사량이 최대를 이루지는 못하므로 공기조화기의 출력 또한 최대를 이루지는 않는다.
그리고, 태양의 위치가 운전석 측으로 기울면 제 1 센서(20a)에서 감되는 일사량이 증가되고, 제 2 센서(20b)로 직사되는 햇빛은 차단수단(50)에 의해 제 2 센서(20b)에 직사되지 못하므로 제 2 센서(20b)에서 감지되는 일사량은 감소된다.
이러한 신호가 제어부에 전달되면 제어부의 조작에 의해 공기조화기가 제어되는데 운전석 측의 출력(A)은 상승되고, 조수석 측의 출력(B)은 저감되어 운전자 및 탑승자가 동일한 온도 조건에서 쾌적함을 느낄 수 있다.
반대로 태양이 조수석 측으로 기울어지면 상기한 바와 같은 동작이 반대로 작용되어 공기조화기의 조수석 측 출력이 증가되고, 운전석 측의 출력이 감소된다.
이로써, 태양의 위치 및 실내의 온도 변화 및 차등에 따른 적당한 공기조화작동이 이루어짐으로써, 운전자 및 탑승자가 동일한 온도 조건에서 쾌적함을 느낄 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 차량용 일사량감지센서는, 한 쌍의 일사센서가 운전석 측과 조수석 측에 설치되고, 차단수단에 의해 구획됨으로써, 운전석 측과 조수석 측의 실내 온도가 동일하게 유지되는 공조작동이 이루어져 운전자 및 탑승자가 동일한 온도 조건에서 쾌적함을 느낄 수 있도록 하는 이점이 있다.
또한, 커버의 중앙에 일정 크기의 굴절부가 형성됨으로써, 차량 내부의 온도가 최고로 상승되는 시간대에 공기조화기의 출력이 최대가 될 수 있도록 하고, 이때에 운전석과 조수석 중에 더 높은 온도 조건을 이루는 쪽을 판단하여 알맞은 공기조화기의 제어를 행할 수 있어 차량의 실내 환경을 쾌적하게 유지할 수 있는 이점이 있다.
아울러, 커버 중앙에 설치된 차단수단에 의해 다른 쪽으로 직사되는 햇빛 차단되면서 개별적인 한 쌍의 일사센서가 개별적으로 일사량을 감지할 수 있도록 함으로써, 햇빛의 입사각이 -90도 또는 90도일 때도 차량 내부에 공급되는 일사량이 감지되므로 운전석과 조수석 중에 더 높은 온도 조건을 이루는 쪽을 판단하여 알맞은 공기조화기의 제어를 행할 수 있어 차량 내부의 쾌적한 상태가 유지될 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 일정공간을 이루고 상면이 개방되어 차량의 전면 유리창 또는 후면 유리창 내측에 설치된 하우징과;
    상기 하우징 상면에 설치된 한 쌍의 일사센서와;
    상기 일사센서와 하우징 사이에 설치되어 상기 일사센서에서 감지된 일사량과 비례한 전기적 신호를 송신토록 한 인쇄회로기판과;
    상기 하우징 상면에 설치되고 투명재질로 이루어진 커버와;
    한 쌍의 상기 일사센서 사이에 배치되어 태양의 위치가 센서의 중앙으로부터 일정 각도 기울어질 때에 각각의 일사센서에서 감지되는 일사량에 차등이 형성되도록 하는 차단수단이 포함되고;
    상기 일사센서는, 상기 하우징의 상면에서 운전석 측에 설치된 제 1 센서와, 상기 하우징 상면에서 조수석 측에 설치된 제 2 센서와, 상기 제 1 센서 및 제 2 센서가 고정되어 하우징에 체결되는 센서홀더가 포함된 것을 특징으로 하는 차량용 일사량감지센서.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서;
    상기 센서홀더는, 일정 크기의 몸체로 이루어져 좌측 단부에 제 1 센서가 설치되고, 우측 단부에 제 2 센서가 설치되며, 하단에 상기 하우징에 체결되는 후크부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 일사량감지센서.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서;
    상기 센서홀더는, 양측 단부가 상측으로 연장되는 한 쌍의 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부 상단에 제 1 센서 및 제 2 센서가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 일사량감지센서.
  5. 제 1 항에 있어서;
    상기 커버는, 상기 하우징의 상면을 덮는 반구 모양으로 형성되고, 중앙부에 입사되는 햇빛을 산란시키는 굴절부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 일사량감지센서.
  6. 제 5 항에 있어서;
    상기 굴절부는, 상기 커버의 내벽에서 하측 방향으로 돌출된 나사 모양의 돌 기인 것을 특징으로 하는 차량용 일사량감지센서.
  7. 제 5 항에 있어서;
    상기 굴절부의 넓이에 의해 굴절부를 지나지 않는 햇빛의 최대 입사각이 결정되고, 상기 최대 입사각은, 40도 ~ 80도인 것을 특징으로 하는 차량의 일사량감지센서.
  8. 제 1 항에 있어서;
    상기 차단수단은, 상기 커버의 중앙에서 하측 방향으로 연장된 격벽인 것을 특징으로 하는 차량용 일사량감지센서.
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