KR102042488B1 - 차량용 램프 모듈 - Google Patents

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KR102042488B1
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김동환
윤태영
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

차량용 램프 모듈이 개시된다. 본 램프 모듈은 광원, 광원을 지지하며, 일 면에 광원의 빛을 반사하는 코팅층이 형성된 하우징, 램프 모듈 내의 습도를 감지하는 센서, 코팅층이 형성된 하우징의 타 면에 배치되는 열전 소자, 및 센서에서 감지된 값에 기초하여 열전 소자를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

차량용 램프 모듈{LAMP MODULE FOR VEHICLE}
본 개시는 차량용 램프 모듈에 관한 것으로, 램프를 고정하는 하우징에 직접 장착된 열전 소자를 이용하여 램프 모듈 내의 습기를 제거할 수 있는 차량용 램프 모듈에 관한 것이다.
차량에는 차량 전방을 비추기 위한 램프 모듈이 배치된다. 램프 모듈에는 램프가 배치되어 차량의 전방 방향으로 빛을 조사한다. 이러한 램프 모듈은 전조등, 헤드라이트 등으로 지칭되고 있다.
램프 모듈은 내·외부의 온도차에 의하여 결로가 발생될 수 있는데, 이러한 결로는 램프의 광효율을 떨어트리고, 램프의 수명을 감소시키는 문제점이 있었다. 따라서, 램프 모듈 내의 습기를 제거할 수 있는 방법이 요구되었다.
따라서, 본 개시는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 램프를 고정하는 하우징에 직접 장착된 열전 소자를 이용하여 램프 모듈 내의 습기를 제거할 수 있는 차량용 램프 모듈을 제공하는 데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 차량용 램프 모듈은, 광원, 상기 광원을 지지하며, 일 면에 상기 광원의 빛을 반사하는 코팅층이 형성된 하우징, 상기 램프 모듈 내의 습도를 감지하는 센서, 상기 코팅층이 형성된 하우징의 타 면에 배치되는 열전 소자, 및 상기 센서에서 감지된 값에 기초하여 상기 열전 소자를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.
이 경우, 상기 하우징은 상기 일 면 중 상기 광원의 하부 영역에 배치되는 열 전도층을 더 포함하고, 상기 열전 소자는 상기 열 전도층이 배치되는 영역의 타 면에 배치될 수 있다.
이 경우, 상기 열 전도층은 알루미늄 및 구리 중 적어도 하나의 금속으로 구성될 수 있다.
한편, 본 램프 모듈은 상기 열 전도층의 하부에 액체를 배출하는 배관부를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 하우징은 절연물질로 구성되고, 상기 코팅층은, 상호 이격된 복수의 코팅 영역으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 컨트롤러는 상기 센서에 감지된 습도 값이 기설정된 값 이상이면 차량의 제어 없이 자동으로 상기 열전 소자를 제어할 수 있다.
한편, 상기 컨트롤러는 상기 센서에서 감지된 습도 값에 대응되는 전원 공급 듀티로 상기 열전 소자에 전원을 공급할 수 있다.
한편, 상기 센서는 상기 램프 모듈 내의 온도도 감지하고, 상기 프로세서는 상기 감지된 습도 및 온도에 기초하여 상기 열전 소자를 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 프로세서는 상기 감지된 온도에 기초하여 상기 열전 소자에 공급되는 전원의 전류 방향을 결정할 수 있다.
한편, 본 램프 모듈은 상기 열전 소자의 타 면에 장착되어 상기 열전 소자에서 발생되는 열을 방출하는 방열판을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 램프 모듈은 차량의 전원 공급부로부터 전원을 공급받는 전원 케이블을 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 전원 케이블을 통하여 공급되는 전원을 선택적으로 상기 열전 소자에 제공할 수 있다.
본 개시에 따른 차량용 램프 모듈은 열전 소자를 이용하여 램프 모듈 내의 습기를 액화시켜 배출할 수 있는바 효율적으로 램프 모듈 내의 습기를 제거할 수 있다.
도 1은 본 개시의 램프 모듈의 배치 형태를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 개시의 차량의 전장 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 개시의 램프 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 4는 본 개시의 램프 모듈의 형태를 설명하기 위한 모식도,
도 5는 본 개시의 램프 모듈의 전면도,
도 6은 본 개시의 램프 모듈의 측면도,
도 7은 열전 소자의 배치 형태를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 개시의 램프 모듈과 전장 구성의 연결 형태를 설명하기 위한 도며,
도 9는 본 개시의 램프 모듈의 열전 소자 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "구성되다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시의 실시 예에서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 램프 모듈의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(100)은 램프 모듈(200)을 포함한다. 이와 같은 차량은 승용차, 화물차 등과 같은 4륜차일 수 있으며, 오토바이와 같은 이륜차 등일 수 있으며, 램프가 구비되는 장치라면 상술한 예에 한정되지 않는다.
차량(100)은 전원을 램프 모듈(200)에 제공한다. 구체적으로, 차량(100)은 엔진의 힘을 이용하여 전기 에너지를 생성하고, 생성된 전원 에너지를 이차 전지에 충전할 수 있다. 그리고 차량(100)은 이차 전지에 충전된 전원을 램프 모듈(200)에 제공할 수 있다. 한편, 차량(100)이 전기 동력만으로 구동한다면, 이자 천지는 가정용 어댑터 또는 전기 충전소에서 제공한 전원으로 충전될 수 있다.
그리고 차량(100)은 사용자의 조작 또는 기설정된 조건이 발생하면 램프 모듈(200)이 빛을 조사하도록 램프 모듈(200)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량 외부의 조도가 기설정된 조도 이하인 경우, 차량(100)은 사용자의 조작 없이도 램프 모듈(200)이 빛을 조사하도록 램프 모듈(200)을 제어할 수 있다.
차량(100)의 구체적인 전장 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
램프 모듈(200)은 차량의 전면으로 빛을 조사한다. 구체적으로, 램프 모듈(200)은 빛을 조사하기 위한 광원을 구비하며, 차량(100)의 제어에 따라 광을 조사할 수 있다.
그리고 램프 모듈(200)은 램프 모듈(200) 내의 습도가 기설정된 상태가 되면 내부에 구비된 열전 소자를 이용하여 내부의 습도를 저감시킬 수 있다. 이와 같은 습도 조절 기능은 차량(100)의 제어 없이 자체적으로 수행될 수 있다.
램프 모듈(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 3 내지 도 8을 참조하여 후술한다.
이상과 같이 본 개시의 차량(100)은 자체적으로 내부 습도 조절이 가능한 램프 모듈을 이용하는바, 배광 성능을 향상되며, 램프 모듈의 수명을 향상할 수 있다.
한편, 도 1을 도시하고 설명함에 있어서, 램프 모듈(200)이 차량의 전방에만 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 본 개시에 따른 램프 모듈(200)은 차량(100)의 후방에도 배치될 수도 있다. 또한, 본 개시에 따른 램프 모듈(200)이 전조등 또는 상향등의 기능만을 수행하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 램프 모듈(200)은 안개등, 방향 지시등 등 다양한 등화 장치로 이용될 수도 있다.
도 2는 본 개시의 차량의 전장 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 차량(100)은 프로세서(110), 전원 공급부(120) 및 램프 모듈(200)로 구성된다.
프로세서(110)는 차량(100) 내의 각 구성을 제어한다. 이러한 프로세서(110)는 사용자의 조작 및 각종 센서에서 감지된 값에 따라 램프 모듈(200)의 동작을 제어한다.
그리고 프로세서(110)는 차량의 동작 상태에 따라, 선택적으로 램프 모듈(200)에 전원이 공급될 수 있도록 전원 공급부(120)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(110)는 차량의 전원이 오프되어 있는 상태이었으면 램프 모듈(200)에 전원이 공급되지 않도록 전원 공급부(120)를 제어할 수 있다.
그리고 프로세서(110)는 시동이 걸린 상태이었으면 램프 모듈(200)에 전원이 공급되도록 전원 공급부(120)를 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(110)는 시동이 걸린 상태에서도 램프 모듈(200)의 동작이 필요한 시점에만 전원이 공급되도록 전원 공급부(120)를 제어할 수도 있다.
전원 공급부(120)는 이차 전지(또는 배터리)를 이용하여 차량(100) 내의 각 구성에 전원을 공급할 수 있다. 구체적으로, 전원 공급부(120)는 케이블(130)을 통하여 램프 모듈(200)에 전원을 공급할 수 있다. 이때, 케이블(130)은 램프 모듈(200)에 전원 공급뿐만 아니라, 램프 모듈(200)의 램프 상태를 제어하기 위한 제어 신호도 전달할 수도 있다. 이러한 케이블에 대해서는 도 8을 참조하여 후술한다.
램프 모듈(200)은 빛을 조사한다. 구체적으로, 램프 모듈(200)은 프로세서(110)에서 제공한 제어 신호 및 전원 공급부(120)에서 제공되는 전원에 따라 선택적으로 빛을 조사할 수 있다. 이러한 램프 모듈(200)은 헤드라이트 모듈, 헤드라이트 장치, 헤드 램프, 차량용 램프 등으로 지칭될 수 있다.
램프 모듈(200)은 내부의 습도를 감지하고, 감지된 습도에 따라 내부의 습도를 조절하는 동작을 프로세서(110)의 제어 없이 자체적으로 수행한다. 이러한 램프 모듈(200)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 이하에서 설명한다.
한편, 이상에서는 차량을 구성하는 간단한 전장 구성에 대해서만 도시하고 설명하였지만, 구현시에 차량에는 다양한 구성이 추가로 구비될 수 있다. 예를 들어, 외부 조도를 감지하는 센서, 외부 온도를 감지하는 센서, 램프의 동작 여부를 선택받기 위한 조작부 등이 더 포함될 수 있다.
도 3은 본 개시의 램프 모듈의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 램프 모듈(200)은 광원(210), 센서(220), 열전 소자(240), 전원부(250) 및 컨트롤러(260)로 구성될 수 있다.
광원(210)은 빛을 조사한다. 구체적으로, 광원(210)은 램프 모듈을 구성하는 하우징(201)의 일 면에 배치되어 사용자의 조작 또는 프로세서(110)의 제어에 따라 빛을 조사할 수 있다. 램프 모듈(200)에는 하나의 광원만 배치될 수 있고, 복수의 광원이 배치될 수도 있다. 이러한 광원은 LED 램프이거나, 할로겐 램프, HID 램프, 백열 램프 등 다양한 발광 부품이 이용될 수 있다.
여기서 하우징(201)은 램프 모듈(200) 내의 각 구성을 지지하는 구성으로, 하우징(201)의 구체적인 형태 및 기능에 대해서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 후술한다.
센서(220)는 램프 모듈(200) 내의 습도를 감지한다. 구체적으로, 센서(220)는 습도를 센싱할 수 있는 습도 센서를 포함할 수 있으며, 램프 모듈(200) 내의 습도를 감지하기 위하여, 습도 센서의 센싱 영역은 하우징(201)의 일 면에 배치될 수 있다.
또한, 센서(220)는 램프 모듈(200) 내의 온도를 감지하기 위한 온도 센서를 포함할 수도 있다. 한편, 구현시에 센서(220)는 온도 및 습도를 동시에 감지할 수 있는 온습도 센서를 이용할 수도 있다. 이러한 센서는 디지털 방식으로 동작하거나 아날로그 방식으로 동작할 수도 있다.
열전 소자(240)는 하우징(201)의 일 면에 온도를 가변시킨다. 구체적으로, 열전 소자(240)는 하우징(201)의 타 면에 배치되어, 하우징(201)의 일 면의 온도를 가변시킬 수 있다. 열전 소자(240)에 의하여 제공되는 온도 전도를 효율적으로 전도시키기 위하여, 하우징(201)의 일 면에는 열전도층이 배치될 수 있다.
이러한 열전 소자(240)는 전류의 흐름에 따라 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에 효과를 이용한 소자로, 펠티에 소자로 지칭될 수 있다. 열전 소자(240)의 구체적인 배치 형태에 대해서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 후술한다.
전원부(250)는 차량(100)의 전원 공급부(120)에서 제공하는 전원을 램프 모듈(200) 내의 각 구성에 제공한다. 구체적으로, 전원부(250)는 전원 공급부(120)의 전원을 공급하는 케이블(130)에 접속되어, 전원 공급부(120)의 전원을 공급받을 수 있다.
이러한 전원부(250)는 케이블(130)과 접속 가능한 수용부(251)를 포함할 수 있다. 여기서 수용부(251)는 본원의 기술이 적용되지 않는 일반적인 램프 모듈의 수용부와 동일한 형태를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 개시가 적용되지 않은 일반 차량에 본 개시에 따른 램프 모듈을 기존의 램프 모듈과 교체하는 것만으로 습도 조절할 수 있게 할 수 있다. 수용부(251)의 구체적인 형태에 대해서는 도 8을 참조하여 후술한다.
컨트롤러(260)는 전원부(250)의 전원을 광원(210)에 제공한다. 이때, 컨트롤러(260)는 프로세서(110)에서 제공하는 제어 신호에 기초하여 광원(210)에 전원을 선택적으로 제공할 수 있다.
컨트롤러(260)는 열전 소자를 제어한다. 구체적으로, 컨트롤러(260)는 센서(220)에서 감지된 값에 기초하여 열전 소자(240)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(260)는 센서(220)에서 감지된 습도 값이 기설정된 값 이상(예를 들어, 50%) 넘으면 열전 소자(240)가 동작하도록 전원부(250)의 전원을 열전 소자(240)에 제공할 수 있다.
이때, 컨트롤러(260)는 감지된 습도 값에 대응되는 전원 공급 듀티로 열전 소자에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 50~60% 습도 값에서는 30% 듀티의 전원을 열전 소자(240)에 제공하고, 60~70% 습도 값에서는 50% 듀티의 전원을 열전 소자(240)에 제공하고, 70% 이상에서는 100% 듀티(즉, 전원을 계속 공급)의 전원을 열전 소자(240)에 제공할 수 있다. 상술한 수치 값은 일 예에 불과하고, 열전 소자의 용량, 램프 모듈(200)의 내부 공간 크기 등에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
그리고 컨트롤러(260)는 온도 및 습도 값에 기초하여 열전 소자를 제어할 수 있다. 구체적으로, 컨트롤러(260)는 현재 감지된 온도 및 습도에 따라 이슬점을 확인하고, 확인된 이슬점에 대응되는 환경을 갖도록 열전 소자를 제어할 수 있다.
또한, 컨트롤러(260)는 열전 소자(240)에 공급될 전원의 전류 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 여름철에는 냉각 방식으로 습기를 제거하는 것이 효율적인바, 컨트롤러(260)는 하우징(201)과 접속한 면이 차가운 면으로 동작하도록 열전 소자(240)의 전류 방향을 결정할 수 있다.
한편, 겨울에는 냉각 방식으로 습기를 제거하는 게 어려울 수 있다. 이러한 경우, 컨트롤러(260)는 열전 소자(240)의 하우징(201)과 접속한 면이 뜨거운 면으로 동작하도록 열전 소자(240)의 전류 방향을 결정할 수 있다. 이와 같은 동작을 이용하면 램프 모듈(200) 내의 상대 습도가 높아져, 램프 모듈(200)의 렌즈(202)에 이슬이 맺히는 것을 방지할 수 있게 된다.
이러한 컨트롤러(260)는 집적회로, MPU, ASIC, 프로세서 등의 구성과 열전 소자(240)의 전원 공급을 위한 스위칭 소자로 구현될 수 있다. 한편, 이상에서는 컨트롤러(260)가 열전 소자(240)의 제어 기능 및 열전 소자(240)에 대한 전원 공급 기능 모두를 수행하는 것으로 설명하였지만, 상술한 두 기능은 복수의 소자가 구분하여 수행할 수 있다. 즉, 상술한 제어 기능은 별도의 집적회로가 수행하고, 전원 공급기능은 복수의 스위칭 소자가 수행할 수 있다. 이때, 복수의 스위칭 소자는 H 브리지 회로를 구성할 수 있다.
이상과 같이 본 개시에 따른 램프 모듈(200)은 자체적으로 램프 모듈(200) 내의 습도를 조절할 수 있는바, 차량(100)의 시스템의 리소스를 절감할 수 있다. 또한, 전도 방식으로 램프 모듈(200) 내의 습기가 열 전도층 상에 맺히도록 하는바, 렌즈(202)에 결로가 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 일반적인 램프 모듈과 호환되게 형성되는바, 램프 모듈의 교체가 용이하다.
한편, 도 3을 도시하고 설명함에 있어서, 컨트롤러(260)가 광원(210)을 제어하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현시에 광원(210)은 프로세서(110)에 의하여 직접 제어되고, 컨트롤러(260)는 광원에 대한 제어를 수행하지 않을 수 있다. 즉, 컨트롤러(260)는 프로세서(110)의 제어 없이 램프 모듈(200) 내의 습도만 제어할 수 있다.
한편, 도 3을 도시하고 설명함에 있어서, 컨트롤러(260)가 감지된 습도에 따라서만 열전 소자의 동작을 제어하는 것으로 설명하였지만, 구현시에 컨트롤러(260)는 광원의 동작 유무도 고려하여 열전 소자의 동작을 제어할 수도 있다.
도 4는 본 개시의 램프 모듈의 형태를 설명하기 위한 모식도이고, 도 5는 본 개시의 램프 모듈의 전면도이고, 도 6은 본 개시의 램프 모듈의 측면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 램프 모듈(200)은 하우징(201), 렌즈(202), 광원(210), 센서(220), 열전 소자(240), 컨트롤러(260), 방열판(270), 배관부(280)로 구성될 수 있다.
하우징(201)은 램프 모듈(200) 내의 각 구성을 지지한다. 구체적으로, 하우징(201)의 일 면에는 렌즈(202), 광원(210), 센서(220), 배관부(280)가 배치되고, 하우징(201)의 타 면에는 열전 소자(240), 컨트롤러(260)가 배치될 수 있다.
이러한 하우징(201)의 일 면에는 광원의 빛을 반사하는 코팅층이 형성될 수 있다. 구체적으로, 하우징(201)은 내부 절연을 위하여 절연 물질로 구성되고, 절연 물질의 상부면(즉, 광원이 배치되는 일 면)에는 코팅층이 형성될 수 있다.
코팅층은 광원(210)에서 조사된 빛 중 전면 방향으로 방출되지 않는 빛을 전면 방향으로 반사하는 기능을 수행하며, 알루미늄과 같은 물질층일 수 있다. 한편, 구현시에는 반사 기능을 갖는다면 알루미늄 이외에 다른 물질이 이용될 수도 있다.
이러한 코팅층은 서로 이격된 복수의 영역으로 구획될 수 있다. 구체적으로, 코팅층 전체가 하나의 영역으로 구성되는 경우, 내부의 이슬에 의하여 램프 모듈(200) 내의 구성 간에 합선이 문제될 수 있다. 따라서, 구현시에 하우징(201)의 일 면에 코팅층을 증착한 이후에 스크레치하여 복수의 영역으로 구획할 수 있다. 이와 같이 코팅층을 복수의 영역으로 구획시킴으로써 코팅층에 이슬이 맺히는 경우에도 램프 모듈 내의 절연성을 향상시킬 수 있다.
하우징(201)의 일 면 중 광원(210)의 하부에는 열 전도층(203)이 배치될 수 있다. 이러한 열 전도층(203)은 열전 소자(240)에서 제공되는 온도를 전도하는 기능을 수행하며, 금속층으로, 알루미늄 및 구리 중 적어도 하나를 포함하는 금속층일 수 있다.
이와 같은 열 전도층(203)에 의하여 열전 소자(240)에서 제공되는 열 또는 냉기는 하우징(201)의 일 면에 효율적으로 전도될 수 있다. 한편, 도시된 예에서는 코팅층 상부에 열 전도층이 배치되는 것으로 설명하였지만, 구현시에는 하우징(201)의 일 면에 열 전도층(203)이 장착되기 위한 홈이 마련되고, 마련된 홈에 열 전도층(203)이 장착되는 형태가 될 수도 있다.
이와 같은 열 전도층(203)은 광원(210)의 하부에 배치되는바, 열 전도층(203)에 이슬이 맺히게 되더라도 광원(210)을 효율적으로 절연할 수 있게 된다.
그리고 하우징(201)의 일 면은 렌즈(202)와 결합하기 위한 개구를 갖는다.
렌즈(202)는 광원(210)에서 발사된 광이 투과되도록 투명한 재질을 가지며, 하우징(201)의 전면의 개구를 덮는다. 한편, 구현시에 렌즈(202)는 램프 모듈(200)의 종류에 따라 특정 색을 가질 수도 있다.
광원(210)은 빛을 렌즈(202) 방향으로 조사한다. 도시된 예에서는 두 개의 광원(211, 212)을 갖는 것으로 도시하였지만, 구현시에는 하나의 광원만 배치될 수 있으며, 세개 이상의 광원이 배치될 수도 잇다.
센서(220)는 하우징(201)의 일 면에 배치되어, 램프 모듈(200) 내의 습도를 측정할 수 있다. 한편, 도시된 예에서 센서(220)가 하우징(201)의 상부 영역에 배치되는 것으로 도시하였지만, 구현시에는 다양한 영역에 배치될 수 있다. 다만, 열전 소자의 열 또는 냉기의 직접적인 영향을 받지 않는 영역에 배치되는 것이 바람직하다.
열전 소자(240)는 열 전도층(203)이 배치되는 영역의 후면에 배치되어, 하우징(201)을 전도 방식으로 냉각 또는 가열시킨다. 만약, 열전 소자(240)의 하우징(201)의 타면에 접속한 영역이 냉기를 제공하게 되면, 열 전도층(203)은 냉기를 전도하게 된다.
이에 따라, 열 전도층(203)이 램프 모듈(200) 내의 온도보다 낮아지게 되면, 열 전도층(203)에는 습기가 액화되어 열 전도층(203)에 맺히게 된다.
이때, 액화된 물은 중력에 의하여 열 전도층(203)의 하부로 흘러내리게 되고, 배관부(280)를 통해 램프 모듈(200)의 외부로 배출되게 된다. 이와 같이 램프 모듈(200) 내의 습기는 열 전도층(203)에서만 액화되고, 이에 따라 램프 모듈(200) 내의 절대 습도는 낮아지게 되는바, 렌즈(202)에 이슬이 맺히는 것을 방지하게 된다. 즉, 램프 모듈(200)의 렌즈(202)에서의 내·외부 온도차이보다, 램프 모듈(200) 내의 온도와 열 전도층(203) 사이에 온도 차이가 크게 되어, 렌즈(202)에 이슬이 맺히는 것을 방지할 수 있다.
한편, 열전 소자(240)의 하우징(201)의 타 면에 접속한 영역이 열을 제공하게 되면, 열 전도층(203)은 열을 전도하게 된다.
이에 따라, 열 전도층(203)의 열은 램프 모듈(200) 내의 공기를 데우게 되고, 그에 따라, 램프 모듈(200) 내의 습도는 낮춰지게 된다.
열전 소자(240)가 냉기를 열 전도층(203)에 제공하게 되면, 열 전도층(203)은 램프 모듈(200) 내의 온도보다 낮은 온도를 갖게 된다.
열전 소자(240)의 후면(즉, 하우징(201)과 접촉하지 않는 면)에는 방열판(270)이 배치될 수 있다.
컨트롤러(260)는 하우징(201)의 후면에 배치되어, 센서(220)에 감지된 센싱 값에 기초하여 열전 소자(240)의 동작을 제어한다. 컨트롤러(260)의 구체적인 동작은 도 3과 관련하여 설명하였는바 중복 설명은 생략한다.
배관부(280)는 열 전도층(203)의 하부에 배치되며, 열 전도층(203) 상에서 형성된 이슬을 램프 모듈(200) 외부로 배출할 수 있다. 구체적으로, 배관부(280)는 열 전도층(203)에서 흘러내린 물이 자연스럽게 외부로 흐를 수 있도록 경사지게 형성되고, 배관부(280)의 가장 아랫부분에 램프 모듈(200)의 외부로 연결되는 배출공이 배치될 수 있다. 한편, 배관부(280)의 형태 및 배출공의 위치는 램프 모듈의 형태에 따라 다양하게 구현될 수 있다.
한편, 도 4, 5, 6을 설명함에 있어서, 하우징의 일 면에 반사층이 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현시에 반사층은 하우징과 구분된 별도의 구성일 수 있다. 즉, 상술한 반사층의 기능은 리플렉터가 수행할 수 있으며, 리플렉터로 빛을 반사하는 경우, 상술한 열전도층은 리플렉터 상에 배치될 수 있다. 여기서 리플렉터는 과원의 후방에서 전면방향으로 도출되어 광원의 주변을 둘러싸는 형태의 반사 부재이다.
한편, 도 4, 5, 6을 설명함에 있어서, 램프 모듈(200)을 구성하는 간단한 구성만을 도시하고 설명하였지만, 구현시에 램프 모듈(200)에는 다양한 다른 구성이 더 포함될 수 있다. 예를 들어, 광원의 조사 방향이 변경 가능한 램프 모듈은, 조사 방향을 변경하기 위한 구동부재가 더 포함될 수 있고, 광원에서 산란된 빛을 반사층으로 유도하는 실드 등의 구성이 더 포함될 수 있다.
또한, 램프 모듈(200)에는 외부 공기를 램프 모듈(200) 내부로 주입하기 위한 공급 흡입로를 포함할 수도 있다.
또한, 도 4, 5, 6을 설명함에 있어서, 램프 모듈(200)의 열 전도층을 통하여 열전 소자(240)의 열 또는 냉기를 전달하는 것으로 설명하였지만, 상술한 바와 같이 코팅층 역시 열전도도가 높은 알루미늄으로 구성된다는 점에서, 열 전도층 이용 없이 열전 소자(240)의 열 또는 냉기를 전달하는 형태로도 구현할 수 있다.
도 7은 열전 소자의 배치 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 열전 소자(240)는 하우징(201)의 후면에 배치될 수 있다.
한편, 도시된 예에서는 하우징(201)의 후면에 단순 배치되는 것으로 도시하였지만, 열 전도층에 냉기를 더욱 빠르게 전달하기 위하여, 열전 소자(240)가 배치되는 하우징(201)의 후면은 열전 소자(240)가 장착될 수 있는 홈을 포함할 수 있다.
또한, 구현시에는 열 전도층과 열전 소자(240)가 직접 맞닿을 수 있도록 상술한 홈의 깊이는 하우징의 두께와 같을 수 있다.
또한, 열전 소자(240)와 하우징(201)의 후면 사이에는 서멀구리스(thermal grease)가 배치될 수 있다. 서멀구리스는 열을 전달하는 물질로, 하우징(201)이 후면과 열전 소자(240) 사이에 존재할 수있는 미세한 틈을 메꿀 수 있다.
한편, 도 4 내지 도 7을 도시하고 설명함에 있어서, 램프 모듈(200)에 하나의 열전 소자가 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 구현시에는 복수의 열전 소자를 이용할 수도 있다. 이 경우, 컨트롤러(260)는 감지된 습도에 따라 선택적으로 동작할 열전 소자 선택하여 이용하는 것도 가능하다.
도 8은 본 개시의 램프 모듈과 전장 구성의 연결 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 케이블(130)은 수용부(251)와 물리적으로 전기적으로 연결된다.
케이블(130)은 복수의 라인으로 구성되며, 복수의 라인은 + 전원 라인(V+), - 전원 라인(V-), 제1 제어 라인(Con 1), 제2 제어 라인(Con 2)을 포함할 수 있다.
수용부(251)는 케이블(130)의 복수의 라인에 대응되는 라인을 구비하며, 복수의 라인은 광원의 제어를 위해 연결된다. 그리고 복수의 라인 중 두 개의 전원 라인은 컨트롤러(260)에 연결될 수 있다.
도 9는 본 개시의 램프 모듈의 열전 소자 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 차량으로부터 전원이 공급되면(S910). 램프 모듈(200)은 습도 센서를 이용하여 램프 모듈 내의 습도를 확인할 수 있다(S920).
습도가 확인되면, 습도 범위가 기설정된 범위 내인지를 확인한다(S930).
만약, 습도 범위가 기설정된 범위 내인 경우(S930-Y), 즉, 습도 조절이 필요한 경우, 열전 소자에 전원을 공급하여 하우징(201)의 일 면에 배치된 열 전도층(203)을 냉각할 수 있다. 이와 같이 열 전도층(203)이 냉각됨에 따라 램프 모듈(200) 내의 습기는 열 전도층(203)에 이슬로 맺혀지게 되고, 맺혀진 이슬은 램프 모듈(200) 외부로 배출되게 된다.
따라서, 본 실시 예에 다른 열전 소자 제어 방법은 램프 모듈 내의 습도에 따라 자동적으로 동작하게 되며, 그에 따라 램프 모듈의 배광 성능을 향상할 수 있게 된다. 도 9와 같은 제어 방법은 도 3의 구성을 가지는 램프 모듈 상에서 실행될 수 있으며, 그 밖의 다른 구성을 가지는 램프 모듈상에서도 실행될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 제어 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행 가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램으로 구현될 수 있고, 상술한 프로그램은 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 차량 110: 프로세서
120: 전원공급부 200: 램프 모듈
210: 광원 220: 센서
240: 열전 소자 250: 전원부
260: 컨트롤러

Claims (11)

  1. 차량용 램프 모듈에 있어서,
    광원;
    상기 광원을 지지하며, 일 면에 상기 광원의 빛을 반사하는 코팅층이 형성된 하우징;
    상기 램프 모듈 내의 습도를 감지하는 제1 센서;
    외부 온도를 감지하는 제2 센서;
    상기 코팅층이 형성된 하우징의 타 면에 배치되는 열전 소자; 및
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서에서 감지된 값에 기초하여 상기 열전 소자를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 램프 모듈.
  2. 제1항에 있어서
    상기 하우징은,
    상기 일 면 중 상기 광원의 하부 영역에 배치되는 열 전도층을 더 포함하고,
    상기 열전 소자는,
    상기 열 전도층이 배치되는 영역의 타 면에 배치되는 램프 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열 전도층은,
    알루미늄 및 구리 중 적어도 하나의 금속으로 구성되는 램프 모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 열 전도층의 하부에 액체를 배출하는 배관부;를 더 포함하는 램프 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 절연물질로 구성되고,
    상기 코팅층은, 상호 이격된 복수의 코팅 영역으로 구성되는 램프 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 센서에 감지된 습도 값이 기설정된 값 이상이면 차량의 제어 없이 자동으로 상기 열전 소자를 제어하는 램프 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 센서에서 감지된 습도 값에 대응되는 전원 공급 듀티로 상기 열전 소자에 전원을 공급하는 램프 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는,
    상기 램프 모듈 내의 온도도 감지하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 감지된 습도 및 온도에 기초하여 상기 열전 소자를 제어하는 램프 모듈.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 열전 소자의 타 면에 장착되어 상기 열전 소자에서 발생되는 열을 방출하는 방열판;를 더 포함하는 램프 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    차량의 전원 공급부로부터 전원을 공급받는 전원 케이블;을 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 전원 케이블을 통하여 공급되는 전원을 선택적으로 상기 열전 소자에 제공하는 램프 모듈.


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