KR101902288B1 - 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리가 개시된다. 차량용 콘센트 어셈블리는, 본체, 센서부, 및 제어부를 포함한다. 본체는 차량에 탑재된 AC 인버터로부터 교류 전원이 공급되는 플러그 접속 단자가 내장되고 플러그 접속 단자와 연결된 플러그 단자 삽입공을 구비하고, 센서부는 본체에 설치되고 외부 장치 플러그의 본체로의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하여 턴-온 신호를 출력하며, 제어부는 센서부로부터 출력되는 턴-온 신호에 의해 동작하고 AC 인버터를 제어하여 상기 플러그 접속 단자로 교류 전원을 인가한다.

Description

광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리{SOCKET ASSEMBLY FOR VEHICLE HAVING LIGHT SENSOR}
본 발명은 차량용 전원 공급 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량에서 교류 전력을 제공하기 위한 차량용 콘센트 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 콘센트는 전기 배선에 설치하는 접속 장치로서, 전원을 필요로 하는 외부 장치의 플러그를 연결하면 전원을 공급받을 수 있다. 대부분의 콘센트는 건물 내의 벽체에 설치되어 사용되고 있으나, 최근에는 차량에서도 콘센트가 설치되어 사용되고 있는 추세이다.
다만, 차량에 탑재된 배터리에는 직류 전원이 충전되므로, DC-AC 인버터를 이용하여 배터리의 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 콘센트로 공급하게 된다. 또한, 차량에 설치된 콘센트에는 전원을 개폐하는 용도의 온-오프 스위치가 마련되게 된다.
한편, 차량에서 사용되는 종래의 콘센트는, 차량의 운전자 또는 탑승자가 직접 온-오프 스위치를 누르거나 조작하여 전원을 공급받는 구조를 가짐에 따라, 운전자 또는 탑승자가 매번 온-오프 스위치를 조작하여야 하는 번거로움이 발생하고 사용자 편의성은 저하되는 문제점이 있다.
또한, 운전자 또는 탑승자의 착오에 의해 외부 장치의 플러그가 연결되지 않은 경우에도 온-오프 스위치가 온 상태를 유지하는 상황이 빈번하게 발생하고, 이로 인해 대기 전력의 손실이 발생하는 문제점이 있다.
KR 100636749 B1
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용자의 직접적인 스위치 작동 없이 DC-AC 인버터가 동작하도록 하여 불필요한 대기 전력과 안전사고를 방지할 수 있는 차량용 콘센트 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 콘센트 어셈블리는, 본체, 센서부, 및 제어부를 포함한다.
본체는 차량에 탑재된 AC 인버터로부터 교류 전원이 공급되는 플러그 접속 단자가 내장되고 플러그 접속 단자와 연결된 플러그 단자 삽입공을 구비하고, 센서부는 본체에 설치되고 외부 장치 플러그의 본체로의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하여 턴-온 신호를 출력하며, 제어부는 센서부로부터 출력되는 턴-온 신호에 의해 동작하고 AC 인버터를 제어하여 상기 플러그 접속 단자로 교류 전원을 인가한다.
이와 같은 구성에 의하면, 콘센트 어셈블리 본체에 설치된 센서부가 외부 장치 플러그의 본체로의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하고, 제어부가 센서부로부터의 턴-온 신호에 따라 동작하여 AC 인버터를 제어함으로써, 사용자의 직접적인 스위치 작동 없이 DC-AC 인버터가 동작하도록 하여 불필요한 대기 전력과 안전사고를 방지할 수 있는 차량용 콘센트 어셈블리를 제공할 수 있게 된다.
이때, 센서부는, 외부 장치 플러그의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하는 플러그 삽입 검출 광센서, 및 플러그 삽입 검출 광센서와 전기적으로 연결되고 플러그 삽입 검출 광센서로부터의 출력 신호에 따라 제어부로 턴-온 신호를 출력하는 반도체 스위치를 포함하여 구현될 수 있다.
또한, 플러그 삽입 검출 광센서는 외부 장치 플러그의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하여 저항값이 변화하고 저항값의 변화에 따라 출력 전압이 증가 또는 감소하며, 반도체 스위치는 플러그 삽입 검출 광센서로부터 기설정된 기준 전압 이상의 출력 전압이 인가될 때 제어부로 턴-온 신호를 출력하는 트랜지스터일 수 있다.
또한, 본체에 내장되며, 본체로 삽입된 외부 장치 플러그에 의한 가압 여부에 따라 턴-온되는 플러그 삽입 확인 스위치를 더 포함할 수 있으며, 플러그 삽입 확인 스위치는 플러그 단자 삽입공의 하부에 위치하거나, 한 쌍의 플러그 단자 삽입공 사이에 위치할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 플러그의 불완전한 삽입이나 센서부 고장 등이 발생하는 경우에는 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 콘센트 어셈블리는 본체에 설치되며 커버의 개폐에 의한 가압 여부에 따라 턴-온되는 커버 개폐 확인 스위치를 더 포함할 수 있으며, 센서부가 본체를 개폐하는 커버의 개폐 여부에 따른 밝기 변화를 감지하는 커버 개폐 검출 광센서를 더 포함할 수도 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 플러그 삽입 검출 광센서로의 광이 차단되는 경우에도 콘센트 어셈블리의 커버가 닫힌 경우에는 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본체를 개폐하는 커버가 닫힌 상태에서 플러그 삽입 검출 광센서로 외부 광을 전달하기 위한 투광창이 커버에 형성될 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 콘센트 어셈블리의 커버가 닫힌 경우에도 플러그 삽입 검출 광센서로의 광이 차단되는 것을 방지함으로써 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 방지할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 콘센트 어셈블리 본체에 설치된 센서부가 외부 장치 플러그의 본체로의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하고, 제어부가 센서부로부터의 턴-온 신호에 따라 동작하여 AC 인버터를 제어함으로써, 사용자의 직접적인 스위치 작동 없이 DC-AC 인버터가 동작하도록 하여 불필요한 대기 전력과 안전사고를 방지할 수 있는 차량용 콘센트 어셈블리를 제공할 수 있게 된다.
또한, 플러그의 불완전한 삽입이나 센서부 고장 등이 발생하는 경우에는 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 플러그 삽입 검출 광센서로의 광이 차단되는 경우에도 콘센트 어셈블리의 커버가 닫힌 경우에는 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 방지할 수 있게 된다.
또한, 콘센트 어셈블리의 커버가 닫힌 경우에도 플러그 삽입 검출 광센서로의 광이 차단되는 것을 방지함으로써 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 방지할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 콘센트 어셈블리의 개략적인 블록도.
도 2 및 도 4는 플러그 삽입 검출 광센서의 서로 다른 구현 예가 각각 도시된 도면.
도 3 및 도 5는 각각 도 2와 도 4의 구현 예를 설명하기 위한 단면도.
도 6은 도 1의 센서부의 개략적인 회로도.
도 7은 커버 개폐 검출 광센서가 설치된 예의 도면.
도 8 및 도 9는 도 1의 플러그 삽입 확인 스위치의 서로 다른 구현 예를 각각 도시한 도면.
도 10은 커버 개폐 확인 스위치가 설치된 예의 도면.
도 11은 도 1의 콘센트 어셈블리의 커버에 투광창이 적용된 예가 도시된 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 콘센트 어셈블리의 개략적인 블록도이다.
도 1에서, 차량용 콘센트 어셈블리(100)는, 본체(110), 센서부(120), 제어부(130), 플러그 삽입 확인 스위치(140), 커버 개폐 확인 스위치(150), 및 투광창(160)을 포함하며, 센서부(120)는 다시 플러그 삽입 검출 광센서(122), 반도체 스위치(124), 및 커버 개폐 검출 광센서(126)를 포함한다.
본체(110)는 차량에 탑재된 AC 인버터로부터 교류 전원이 공급되는 플러그 접속 단자가 내장(112)되고 플러그 접속 단자(112)와 연결된 플러그 단자 삽입공(114)을 구비한다.
센서부(120)는 본체(110)에 설치되고 외부 장치 플러그의 본체(110)로의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하여 턴-온 신호를 출력한다. 이때, 센서부(120)는, 외부 장치 플러그의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하는 플러그 삽입 검출 광센서(122), 및 플러그 삽입 검출 광센서(122)와 전기적으로 연결되고 플러그 삽입 검출 광센서(122)로부터의 출력 신호에 따라 제어부(130)로 턴-온 신호를 출력하는 반도체 스위치(124)를 포함하여 구현될 수 있다.
플러그 삽입 검출 광센서(122)의 설치 위치나 개수는 플러그 삽입 여부의 검출 효과를 높이기 위해 다양하게 선택될 수 있다. 도 2 및 도 4는 플러그 삽입 검출 광센서(122)의 서로 다른 구현 예가 각각 도시된 도면이고, 도 3 및 도 5는 각각 도 2와 도 4의 구현 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2에는 두 개의 플러그 삽입 검출 광센서(122)가 각각 플러그 단자 삽입공(114) 외측에 각각 배치된 예가 도시되어 있으며, 도 4에는 하나의 플러그 삽입 검출 광센서(122)가 플러그 단자 삽입공 사이에 배치된 예가 도시되어 있다.
도 2의 구현 예에서 2개의 광센서(122) 모두 차광되는 경우에만 플러그 접속 단자(112)로 전원 공급이 되고, 2개 모두 차광되지 않거나 2개 중 하나만 차광이 되는 경우에는 전원 공급이 되지 않도록 구현할 수 있으며, 이 경우 플러그의 불완전 접속이나 센서 오류로 인한 전원 공급을 방지할 수 있어 대기 전력 발생 및 안전사고 방지의 효과를 더욱 증진할 수 있게 된다.
또한, 도 4에서와 같이 플러그 삽입공 사이에 배치하는 경우, 보다 작은 수의 광센서를 이용하여 플러그가 실제로 삽입된 상태일 때만 콘센트에 전원을 공급하는 본 발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.
도 3 및 도 5에는 콘센트 본체에 플러그가 삽입되기 이전과 삽입된 이후의 단면도가 각각 도시되어 있다. 도 3 및 도 5에서, 플러그 삽입 전에는 광센서(122)에 광이 입사되지만, 플러그가 삽입되어 플러그 단자봉이 플러그 삽입공(114)을 통해 플러그 접속 단자(112)와 전기적으로 연결되는 경우에는 플러그 본체에 의해 광센서(122)로의 광의 입사가 차단되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 플러그 삽입 검출 광센서(122)는 외부 장치 플러그의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하여 저항값이 변화하고 저항값의 변화에 따라 출력 전압이 증가 또는 감소하며, 반도체 스위치(124)는 플러그 삽입 검출 광센서(122)로부터 기설정된 기준 전압 이상의 출력 전압이 인가될 때 제어부(130)로 턴-온 신호를 출력하는 트랜지스터일 수 있다. 도 6은 도 1의 센서부의 개략적인 회로도이다.
또한, 커버 개폐 검출 광센서(126)는 본체(110)를 개폐하는 커버의 개폐 여부에 따른 밝기 변화를 감지한다. 도 7은 커버 개폐 검출 광센서(126)가 설치된 예의 도면이다.
이 경우, 인버터의 동작 필수 조건은 플러그 삽입에 의한 광센서 차광 이외에 커버 개폐 검출 광센서의 수광(커버 오픈)을 더 포함하며, 차광된 광센서(122)는 큰 저항값을 갖게 되고, 수광된 광센서(126)는 작은 저항값을 갖게 된다. 이에 따라 커버가 열릴 때에는 스위치(124)가 온(ON)되고, 커버가 닫힐 때는 스위치(124)가 오프(OFF)된다.
제어부(130)는 센서부(120)로부터 출력되는 턴-온 신호에 의해 동작하고 AC 인버터를 제어하여 플러그 접속 단자(112)로 교류 전원을 인가한다.
플러그 삽입 확인 스위치(140)는 본체(110)에 내장되며, 본체(110)로 삽입된 외부 장치 플러그에 의한 가압 여부에 따라 턴-온된다. 도 8 및 도 9는 도 1의 플러그 삽입 확인 스위치(140)의 구현 예를 각각 도시한 도면이다. 도 8에는 플러그 삽입 확인 스위치(140)는 플러그 단자 삽입공(114)의 하부에 위치한 예가 도시되어 있으며, 도 9에는 한 쌍의 플러그 단자 삽입공(114) 사이에 위치하는 예가 도시되어 있다. 특히, 도 9에는 스위치(140)가 양쪽의 핀을 다 인식하는 경우 작동하도록 구현된 예에 대해, 플러그 삽입 전과 삽입 후의 사용 상태가 각각 도시되어 있다.
이 경우 인버터는 플러그 삽입에 의한 광센서의 차광과 플러그 삽입에 의한 스위치 온(ON)의 두 가지 조건이 모두 충족되는 경우에만 동작하도록 구현할 수 있어, 플러그의 불완전한 삽입이나 센서부 고장 등이 발생하는 경우에는 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.
커버 개폐 확인 스위치(150)는 본체(110)에 내장되며, 본체(110)를 개폐하는 커버의 개폐에 의한 가압 여부에 따라 턴-온된다. 도 10은 커버 개폐 확인 스위치가 설치된 예의 도면이다.
인버터 동작의 필수 조건은 플러그 삽입에 의한 조도센서 차광 이외에 커버 스위치의 온(ON)을 더 포함하며, 커버가 열릴 때에는 스위치가 온(ON)되고 커버가 닫힐 때는 스위치가 오프(OFF)된다.
이와 같은 구성에 의하면, 플러그 삽입 검출 광센서로의 광이 차단되는 경우에도 콘센트 어셈블리의 커버가 닫힌 경우에는 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 방지할 수 있게 된다.
투광창(160)은 본체를 개폐하는 커버가 닫힌 상태에서 플러그 삽입 검출 광센서(122)로 외부 광을 전달한다. 도 11은 도 1의 콘센트 어셈블리의 커버에 투광창이 적용된 예가 도시된 도면이다.
차량용 콘센트가 사용되지 않을 때 커버가 닫힌 상태일 경우 광센서(122)가 차광되어 DC-AC 인버터 동작 가능하고, 커버가 열린 상태일 경우에는 커버 스위치가 온(ON)된다.
이와 같은 구성에 의하면, 콘센트 어셈블리의 커버가 닫힌 경우에도 플러그 삽입 검출 광센서로의 광이 차단되는 것을 방지함으로써 플러그 접속 단자로의 교류 공급을 방지하여 불필요한 대기 전력의 발생이나 안전사고의 가능성을 방지할 수 있게 된다.
100: 차량용 콘센트 어셈블리
110: 본체
112: 플러그 접속 단자
114: 플러그 단자 삽입공
120: 센서부
122: 플러그 삽입 검출 광센서
124: 반도체 스위치
126: 커버 개폐 검출 광센서
130: 제어부
140: 플러그 삽입 확인 스위치
150: 커버 개폐 확인 스위치
160: 투광창

Claims (9)

  1. 차량에 탑재된 AC 인버터로부터 교류 전원이 공급되는 플러그 접속 단자가 내장되고, 상기 플러그 접속 단자와 연결된 플러그 단자 삽입공을 구비하는 본체;
    상기 본체에 설치되고, 외부 장치 플러그의 상기 본체로의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하여 턴-온 신호를 출력하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 출력되는 턴-온 신호에 의해 동작하고, 상기 AC 인버터를 제어하여 상기 플러그 접속 단자로 교류 전원을 인가하게 하는 제어부를 포함하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리로서,
    상기 센서부는,
    상기 외부 장치 플러그의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하는 플러그 삽입 검출 광센서; 및
    상기 본체를 개폐하는 커버의 개폐 여부에 따른 밝기 변화를 감지하는 커버 개폐 검출 광센서를 포함하며,
    상기 AC 인버터는 상기 플러그 삽입 검출 광센서로 외부 광이 차단되고, 상기 커버 개폐 검출 광센서로 외부 광이 전달되는 경우에만 상기 플러그 접속 단자로 교류 전원을 인가하고,
    상기 본체를 개폐하는 커버가 닫힌 상태에서 상기 플러그 삽입 검출 광센서로 외부 광을 전달하기 위한 투광창이 상기 커버에 형성된 것을 특징으로 하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 플러그 삽입 검출 광센서와 전기적으로 연결되고, 상기 플러그 삽입 검출 광센서로부터의 출력 신호에 따라 상기 제어부로 턴-온 신호를 출력하는 반도체 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 플러그 삽입 검출 광센서는 상기 외부 장치 플러그의 삽입 여부에 따른 밝기 변화를 감지하여 저항값이 변화하고, 저항값의 변화에 따라 출력 전압이 증가 또는 감소하며,
    상기 반도체 스위치는 상기 플러그 삽입 검출 광센서로부터 기설정된 기준 전압 이상의 출력 전압이 인가될 때 상기 제어부로 턴-온 신호를 출력하는 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체에 내장되며, 상기 본체로 삽입된 외부 장치 플러그에 의한 가압 여부에 따라 턴-온되는 플러그 삽입 확인 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 플러그 삽입 확인 스위치는 상기 플러그 단자 삽입공의 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 플러그 삽입 확인 스위치는 한 쌍의 상기 플러그 단자 삽입공 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체에 설치되며, 상기 본체를 개폐하는 커버의 개폐에 의한 가압 여부에 따라 턴-온되는 커버 개폐 확인 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광센서가 구비된 차량용 콘센트 어셈블리.
  9. 삭제
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