KR100718540B1

KR100718540B1 - 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치

Info

Publication number: KR100718540B1
Application number: KR1020060000984A
Authority: KR
Inventors: 노종상; 차종근; 이정민
Original assignee: 주식회사 동희산업
Priority date: 2006-01-04
Filing date: 2006-01-04
Publication date: 2007-05-15
Anticipated expiration: 2026-01-04
Also published as: US20070152805A1; US7639126B2

Abstract

본 발명은 차량용 브레이크 램프 점등 장치로서, 그 구성은

일측단에 브레이크 페달이 구비된 브레이크 페달암과,

상기 브레이크 페달암의 상측에 브레이크 페달암에 일체로 구비된 페달암 멈춤 브라켓과,

상기 브레이크 페달의 동작상태에 따라 상기 페달암 멈춤 브라켓과 분리 또는 접촉됨에 따라 온 또는 오프 동작하는 무접점 스위치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

무접점 스위치, 고주파, 정전용량, 브레이크, 램프

Description

무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치 {An apparatus for lighting brake lamp using non-contact switch}

도 1a는 종래 차량용 브레이크 램프 점등 장치 구성도.

도 1b는 종래 차량용 브레이크 램프 점등 장치의 스위치 구성도.

도 1c는 상기 도 1b의 A-A부 측단면도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 브레이크 램프 점등 장치 구성도.

도 3a는 본 발명에 따른 고주파 타입의 브레이크 스위치 내부 구성도.

도 3b는 본 발명에 따른 정전용량 타입의 브레이크 스위치 내부 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 차량용 브레이크 램프 장치의 신호 연결 구성도.

<도면부호의 설명>

1,11 브레이크 페달 3,13 브레이크 페달암

5,15 페달암 멈춤 브라켓 7 스위치

8 스위치 샤프트 9 스프링

17 무접점 스위치 20 배터리

30 브레이크 램프 32 전자석 코일부

34,54 발진회로부 36,56 검파회로부

38,58 적분회로부 40,60 증폭회로부

42,62 신호출력부 44,64 커넥터부

52 전하생성부

본 발명은 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 근접 스위치(proximity switch) 즉, 무접점 스위치를 이용하여 차량용 브레이크 페달의 조작에 따른 브레이크 램프 점등 제어를 이루기 위한 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치에 관한 것이다.

종래 차량용 브레이크 램프 점등 장치 구성은 도 1a에 도시된 바와 같이, 일측단에 브레이크 페달(1)이 구비된 브레이크 페달암(3)과 상기 브레이크 페달암(3)의 상측에 일체로 구비된 페달암 멈춤 브라켓(5)과 상기 페달암 멈춤 브라켓(5)의 작동상태에 따라 기계적인 접점 구조를 통해 온/오프 동작되는 스위치(7)로 구성된다.

상기에서, 기계식 접점 방식 구조를 갖는 스위치의 동작을 살펴보면, 이는 도 1b와 도 1b의 A-A부 측단면도가 도시된 도 1c에서 보는 바와 같이, 브레이크 페달의 작동 전에는 브레이크 페달 자체의 리턴 스프링에 의해 페달암에 일체형으로 장착된 페달암 멈춤 브라켓이 스위치(7)의 플라스틱 재질로 이루어진 샤프트(8)를 밀어 올리게 되고, 그에 따라 스프링(9)은 압축되어 제1 접점(A)과 제2 접점(B)이 접촉됨과 동시에 접촉하고 있던 제3 접점(C)과 제4 접점(D)이 떨어지게 된다. 반 면, 브레이크 페달의 작동을 이루면 스위치(7)의 샤프트(8)로부터 페달암 멈춤 브라켓이 떨어지면서 상기와는 반대로 제1,2 접점(A,B)은 떨어지고 이와 동시에 제3,4 접점(C,D)의 접촉으로 인해 브레이크 램프의 점등이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같은 동작이 반복됨에 따라 접점간의 잦은 접촉으로 인해 접점이 마모되어 브레이크 램프의 점등이 정확히 이루어지지 않을 수 있으며, 이는 차량의 주행시 후미 차량에게 제동의지가 정확히 전달되지 않아 안전사고가 발생할 수 있는 문제점을 갖고 있다. 또한, 상기 기계식 접점 구조 방식으로 작동되는 스위치의 경우 스위치 내부에 구비된 스프링으로 인해 브레이크 페달 작동시 발생되는 노이즈로 인해 운전자의 집중능력을 저하시키는 문제점도 갖고 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고주파 타입의 무접점 스위치를 이용하여 차량용 브레이크 페달의 조작에 따른 브레이크 램프 점등 제어를 이루도록 하기 위한 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 정전용량 타입의 무접점 스위치를 이용하여 차량용 브레이크 페달의 조작에 따른 브레이크 램프 점등 제어를 이루도록 하는데 있다.

상기 목적을 이루기 위한, 본 발명에 따른 무접점 스위치를 이용한 브레이크 램프 점등 장치 구성은,

일측단에 브레이크 페달이 구비된 브레이크 페달암과,

상기의 구성에서, 본 발명에 따른 무접점 스위치는 고주파 타입 또는 정전용량 타입의 무접점 스위치인 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.

실시예

본 실시예에 따른 차량용 브레이크 램프 점등 장치 구성을 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 브레이크 램프 점등 장치는,

일측단에 브레이크 페달(11)이 구비된 브레이크 페달암(13)과,

상기 브레이크 페달암(13)의 상측에 브레이크 페달암에 일체로 구비된 페달암 멈춤 브라켓(15)과,

상기 브레이크 페달(11)의 동작상태에 따라 상기 페달암 멈춤 브라켓(15)과 분리 또는 접촉됨에 따라 온 또는 오프 동작하는 무접점 스위치(17)로 구성된다.

상기의 구성에서, 본 실시예에 따른 페달암 멈춤 브라켓(15)은 강자성체의 금속 재질로 제작됨이 바람직할 것이다.

또한, 본 실시예에 따른 무접점 스위치는 고주파 타입 또는 정전용량 타입으로 구현 가능하다. 이는, 도 3a와 3b에 도시된 바와 같다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 고주파 타입의 무접점 스위치(17)의 구조 및 그에 따른 동작을 살펴보면, 배터리로부터 전원이 인가된 후 브레이크 페달의 동작상태에 따른 고주파의 자장이 전자석코일부(32)를 통해 형성되면, 상기 전자석코일부(32)를 통해 형성된 자장에 의해 일정 주파수대로 발진회로부(34)의 발진 동작이 이루어진다. 이러한, 발진회로부(34)의 발진에 따른 자장의 변화를 검파회로부(36)를 통해 감지한 후 감지된 자장의 변화를 적분회로부(38)를 통해 전류로 변환한다. 그리고, 상기 적분회로부(38)를 통해 변환된 전류신호는 증폭회로부(40)를 통해 증폭된 후 신호출력부(42)를 통해 출력되되, 브레이크 램프측과 차량의 ECU측과 각각 연결된 커넥터부(44)를 통해 신호 출력이 이루어지게 된다.

한편, 정전용량 타입의 무접점 스위치(17)의 구조 및 그에 따른 동작은 도 3b에 도시된 바와 같이, 배터리로부터 전원이 인가된 후 브레이크 페달의 동작상태에 따른 (+)전하가 전하생성부(일명, 극판)(52)를 통해 형성되면, 상기 전하생성부(52)를 통해 생성된 (+)전하에 의한 정전용량에 의해 일정 주파수대로 발진회로부(54)의 발진 동작이 이루어진다. 이러한, 발진회로부(54)의 발진에 따른 정전용량의 변화를 검파회로부(56)를 통해 감지한 후 감지된 정전용량의 변화를 적분회로부(58)를 통해 전류로 변환한다. 그리고, 상기 적분회로부(58)를 통해 변환된 전류신호는 증폭회로부(60)를 통해 증폭된 후 신호출력부(62)를 통해 출력되되, 상기 고주파 타입의 무접점 스위치에서와 같이, 브레이크 램프측과 차량의 ECU측에 각각 연결된 커넥터부(64)를 통해 신호 출력이 이루어지게 된다.

상기에서, 본 실시예에 따른 무접점 스위치의 신호출력부는 C-MOS의 NOT 회로와 버퍼(buffer) 회로구성으로 구현되되, 최종 출력신호는 두 개의 파워 트랜지스터를 통해 온/오프 신호를 동시에 출력하는 방식으로 이루어진다.

상기와 같은 장치구성으로 이루어진, 본 실시예에 따른 차량용 브레이크 램프 점등 장치의 동작을 도 4를 중심으로 도 3a와 3b를 참조하여 설명한다.

도 4에서 보는 바와 같이, 먼저, 무접점 스위치(17)가 고주파 타입인 경우 차량의 배터리(20)로부터 무접점 스위치(17)측으로 전원이 인가된 상태에서, 브레이크 페달(11)의 동작이 이루어지지 않은 상태 즉, 페달암 멈춤 브라켓(15)과 무접점 스위치(17)가 접촉된 상태에서는 상기 페달암 멈춤 브라켓(15)과 무접점 스위치(17)간에 발생된 와전류(eddy current)로 인해 무접점 스위치(17)의 전자석코일부에서 발생되는 자속과 반대방향의 자속이 형성되어 무접점 스위치(17)의 발진회로부의 주파수 진폭이 감쇄 또는 정지하게 되므로, 스위치 오프상태 즉, 브레이크 램프(30)측으로 오프 신호가 인가되어 램프의 점등이 이루어지지 않게 된다. 참고로, 상기 브레이크 램프측으로 오프 신호 인가시 차량의 ECU측으로는 온 신호가 인가되도록 하여 브레이크 시스템의 작동상태를 감지할 수 있도록 한다. 반면, 브레이크 페달(11)의 동작이 이루어지면, 그에 따라 페달암 멈춤 브라켓(15)과 무접점 스위치(17)가 접촉된 상태에서 떨어지게 되어 페달암 멈춤 브라켓(15)과 무접점 스위치(17)간에 발생된 와전류가 소멸되므로 무접점 스위치(17)의 발진회로부를 통해 발진되는 주파수는 인가되는 전원에 영향을 받아 스위치의 동작상태가 온 상태로 전 환된다. 즉, 무접점 스위치(17)로부터 브레이크 램프(30)측으로 온 신호가 인가되어 램프의 점등이 이루어지게 되는 것이다. 이때에도, 앞서 언급한 바와 같이, 차량의 ECU측으로 신호가 인가되는데, 인가되는 신호는 브레이크 램프측으로 인가되는 신호의 반대신호 즉, 오프 신호가 인가된다.

한편, 정전용량 타입의 무접점 스위치인 경우에는 상기 고주파 타입의 무접점 스위치와 동작 원리는 동일하나 페달암 멈춤 브라켓과 무접점 스위치간의 접촉 또는 분리시 반대로 동작할 뿐이다.

즉, 차량의 배터리(20)로부터 무접점 스위치(17)측으로 전원이 인가된 상태에서, 브레이크 페달(11)의 동작이 이루어지지 않아 페달암 멈춤 브라켓(15)과 무접점 스위치(17)가 접촉된 상태에서는 무접점 스위치(17)의 전하생성부(극판)와 마주보는 페달암 멈춤 브라켓(15) 면에는 (-)전하가 형성되어 무접점 스위치(17)의 전하생성부의 (+)전하간의 분극현상이 발생하여 정전용량이 커지게 된다. 반면, 분극현상이 발생된 상태에서 브레이크 페달(11)의 동작으로 페달암 멈춤 브라켓(15)이 무접점 스위치(17)로부터 떨어지게 되면 정전용량이 작아지는데, 이때 무접점 스위치(17)의 오프 신호는 차량의 ECU측으로 인가되고 이와 동시에 출력되는 무접점 스위치(17)의 온 신호는 브레이크 램프(30)측으로 인가되어 램프의 점등을 이루게 되는 것이다.

변형가능 실시예

본 발명의 변형가능 실시예로는, 상기 실시예에서 설명한 브레이크 페달암에 장착되는 페달암 멈춤 브라켓과 무접점 스위치 구성을 클러치 페달에 동일하게 적용함으로써, 클러치 페달의 작동신호를 무접점 스위치를 통해 검출할 수 있도록 한 것이다. 이를 위한, 구조의 동작설명은 앞서 실시예에서 설명한 브레이크 램프 점등 장치 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.

본 발명의 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치에 따르면, 기존의 기계식 접점 방식 구조의 스위치 대신 무접점 스위치를 사용하여 브레이크 램프의 점등 신호를 후미 차량에게 정확히 알릴 수 있으므로 안전사고를 예방할 수 있으며, 차량의 주행시 운전자의 집중능력을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

차량용 브레이크 램프 점등 장치에 있어서,

일측단에 브레이크 페달이 구비된 브레이크 페달암과, 상기 브레이크 페달암의 상측에 브레이크 페달암에 일체로 구비된 페달암 멈춤 브라켓과, 상기 브레이크 페달의 동작상태에 따라 상기 페달암 멈춤 브라켓과 분리 또는 접촉됨에 따라 온 또는 오프 동작하는 고주파 타입의 무접점 스위치로 구성되는 한편;

상기 고주파 타입의 무접점 스위치는, 배터리로부터 전원이 인가된 후 브레이크 페달의 동작상태에 따른 고주파의 자장을 형성하는 전자석코일부와, 상기 전자석코일부를 통해 형성된 자장에 의해 일정 주파수대로 발진하는 발진회로부와, 상기 발진회로부의 발진에 따른 자장의 변화를 감지하는 검파회로부와, 상기 검파회로부를 통해 감지된 자장의 변화를 전류로 변환하는 적분회로부와, 상기 적분회로부를 통해 변환된 전류신호를 증폭하는 증폭회로부와, 상기 증폭회로부를 통해 증폭된 신호를 출력하는 신호출력부와, 상기 신호출력부를 통해 출력되는 신호를 브레이크 램프측과 차량의 ECU측으로 보내기 위한 커넥터부로 이루어진 것을 특징으로 하는 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치.
차량용 브레이크 램프 점등 장치에 있어서,

일측단에 브레이크 페달이 구비된 브레이크 페달암과, 상기 브레이크 페달암의 상측에 브레이크 페달암에 일체로 구비된 페달암 멈춤 브라켓과, 상기 브레이크 페달의 동작상태에 따라 상기 페달암 멈춤 브라켓과 분리 또는 접촉됨에 따라 온 또는 오프 동작하는 정전용량 타입의 무접점 스위치로 구성되는 한편;

상기 정전용량 타입의 무접점 스위치는, 배터리로부터 전원이 인가된 후 브레이크 페달의 동작상태에 따른 (+)전하를 생성하는 전하생성부와, 상기 전하생성부를 통해 생성된 (+)전하에 의한 정전용량에 의해 일정 주파수대로 발진하는 발진회로부와, 상기 발진회로부의 발진에 따른 정전용량의 변화를 감지하는 검파회로부와, 상기 검파회로부를 통해 감지된 정전용량의 변화를 전류로 변환하는 적분회로부와, 상기 적분회로부를 통해 변환된 전류신호를 증폭하는 증폭회로부와, 상기 증폭회로부를 통해 증폭된 신호를 출력하는 신호출력부와, 상기 신호출력부를 통해 출력되는 신호를 브레이크 램프측과 차량의 ECU측으로 보내기 위한 커넥터부로 이루어진 것을 특징으로 하는 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치.
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청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 신호출력부는 C-MOS의 NOT 회로와 버퍼(buffer) 회로구성으로 구현되되, 최종 출력신호는 두 개의 파워 트랜지스터를 통해 온/오프 신호를 동시에 출력하는 방식인 것을 특징으로 하는 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치.
청구항 1 또는 청구항 2항에 있어서,

상기 페달암 멈춤 브라켓은 강자성체의 금속 재질인 것을 특징으로 하는 무접점 스위치를 이용한 차량용 브레이크 램프 점등 장치.