KR102156975B1 - 전방용 오토라이트센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 통합센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방 오토라이트 센서, 상방 오토라이트 센서, 레인센서, 포토센서, 디포그센서를 통합하여 하나의 모듈로 설치한 통합센서에 있어서, 레인센서에 사용되는 렌즈를 상하면 모두 비구면으로 형성된 비구면렌즈를 사용하여, 조고 균일도를 향상시킨 레인센서에 대한 것이다. 본 발명은 비구면렌즈를 활용하여, 렌즈 전체에 걸쳐 균일한 조도를 유지하여 레인센서의 감지 성능을 향상시키는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 상대적으로 작은 렌즈를 통해, 향상된 감지 성능을 갖도록 하므로, 제품을 소형화할 수 있는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 다양한 위치에서의 우적을 감지하여, 보다 신뢰있는 우적 감지가 가능하도록 하는 효과를 갖는다.

Description

전방용 오토라이트센서 {Autolight Sensor Module with Aspherical Lens}
본 발명은 차량용 통합센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방 오토라이트센서, 상방 오토라이트센서, 레인센서, 포토센서, 디포그센서를 통합하여 하나의 모듈로 설치한 통합센서에 있어서, 전방용 오토라이트센서를 통해, 운전자의 시선이 머무르는 30도 정도의 공간을 감광하고, 이를 통해 헤드업디스플레이 등의 조도를 조절할 수 있도록 하는 오토라이트센서에 대한 것이다.
차량의 전방유리에는 차량의 헤드램프를 자동으로 제어하기 위한 오토라이트 센서, 비의 양을 감지하여 윈도우와이퍼를 제어하기 위한 레인센서, 실내 온도 및 공조 제어를 위한 포토센서, 김서림을 방지하기 위한 디포그센서가 구비된다.
최근에는 이러한 센서들을 하나의 패키지 안에 모두 포함시킨 통합센서가 출시되고 있는데, 여기에 포함된 오토라이트센서는 외부의 빛의 밝기(이하 명도라 통칭함)를 감지하여, 빛이 어두운 경우 차량의 헤드램프나 내부램프를 켜고, 빛이 밝은 경우에는 이를 끄거나, 혹은 필요에 따라 램프의 조도를 더욱 높이도록 하기 위한 정보를 제공하는 것이다.
기존의 오토라이트센서는 수직 내지는 상방 경사진 위치의 명도를 감지하기 위한 것이었다. 그런데 최근에 헤드업디스플레이(HUD)가 널리 사용되기 시작하며, 전방 위치의 명도를 감지하며 광조도를 조절해야할 필요성이 생겼다.
즉, 헤드업디스플레이의 정보가 운전자 정면의 앞유리에 발광에 의한 상이 맺히도록 하는 것이므로, 앞유리에 상이 맺힌 뒷 배경 부분, 즉 운전자 시선 기준으로 전방 상하 30도 공간의 명도가 밝은 경우에는, 헤드업디스플레이의 발광 조도도 상대적으로 높혀야 운전자가 정보를 인식을 할 수 있겠고, 또한 그 공간의 명도가 낮아지게 되는 경우에는, 헤드업디스플레이의 발광 조도도 상대적으로 낮춰서 운전자의 시선을 방해하지 않도록 하는 제어가 하고자 하는데, 이를 위해 오토라이트센서가 운전자의 정면을 감지해야 할 필요성이 있게 되었다.
공개특허 제10-2015-0109212호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 운전자의 정면, 즉 수평한 위치를 감지할 수 있는 차량용 오토라이트센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 비구면렌즈를 통하여, 렌즈를 더욱 소형화하면서도 균일한 명도 감지 성능을 나타낼 수 있는 차량용 오토라이트센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 하우징(3)과 커버(2)의 사이에 수용되는 기판(4)을 포함하는 차량용 오토라이트센서(7) 모듈에 있어서, 차량 정면 주변광의 명도를 검출하기 위한 감광소자(71); 상기 감광소자(71)에서 검출된 명도에 따라 차량의 조명장치를 제어하기 위한 제어부; 상기 감광소자(71)가 차량의 정면을 감지할 수 있도록 정면으로부터의 빛을 수광할 수 있도록 굴절시키는 정면렌즈(70)를 포함하고, 상기 정면렌즈(70)는: 차량의 외측을 향하는 정면부(702); 및 내측의 상기 감광소자(71)를 향하는 내볼록부(701)를 포함하고, 상기 내볼록부(701)는 비구면 형상이고, 상기 정면렌즈(70)는, 상기 정면부(702)와 상기 내볼록부(701) 사이의 상측과 하측에 구비되는 상면부(704)와 하면부(705)를 더 포함하되, 상기 상면부(704)와 상기 하면부(705)는 상기 감광소자(71)로부터 멀어질수록 상호 벌어지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전방용 오토라이트센서를 제공한다.
상기 정면렌즈(70)는, 측방으로 위치확인돌기(703)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 운전자의 정면의 명도를 감지함으로써, 운전자의 시선에 적합한 헤드업디스플레이의 조도를 조절할 수 있게 되는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 비구면렌즈를 통하여, 렌즈를 더욱 소형화하면서도 균일한 명도 감지 성능을 나타낼 수 있게 되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 통합센서의 정면을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 통합센서를 분해하여 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 커버 내측을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 오토라이트센서 모듈을 측방에서 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 정면렌즈를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 정면렌즈를 측방 단면으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 정면렌즈를 상방 단면으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 시야범위의 균일성을 시뮬레이션하여 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면에 도시된 본 발명 구성의 실시예들을 참조하여, 본 발명의 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 통합센서의 정면을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 통합센서(1)는 커버(2)가 차량의 앞유리에 밀착되도록 하는데, 앞유리를 향해 연성기판(5), 레인센서모듈(6), 정면 오토라이트센서(7), 상면 오토라이트센서(8), 포토센서(9)가 배치된다. 연성기판(5)이 노출되는 부분에는 서미스터와 같은 온도센서유닛이 배치되는데, 바람직하게는 연성기판(5) 기준으로 유리창의 반대측에 위치되도록 한다. 이러한 통합센서(1)는 하나의 패키지 내에 오토라이트센서, 포토센서, 레인센서모듈(6), 디포그센서를 모두 갖추고 있다.
도 2는 본 발명의 통합센서를 분해하여 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 커버 내측을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 통합센서(1)는 하우징(3)과 커버(2)의 사이에 기판(4)을 수용하고, 하우징(3)의 하부에는 커버(2)를 향해 돌출되는 밀착지지부(31)가 돌출 형성된다.
기판(4)의 하부에는 밀착지지부(31)가 관통할 수 있도록 관통홀(41)이 형성되어 있으며, 관통홀(41)에는 연성기판(5)도 U형태로 삽입되어 밀착지지부(31)가 내입되면 그 단부를 감싸도록 배치된다.
밀착지지부(31)의 단부는 커버(2)의 하부에 형성된 노출공(21)을 향하므로, 밀착지지부(31)를 감싸는 연성기판(5)의 일 부분은 노출공(21)을 통해 외측으로 노출되며, 이 노출된 부분이 차량의 앞유리에 밀착된다.
레인센서(6)모듈, 정면 오토라이트센서(7), 상면 오토라이트센서(8), 포토센서(9)는 기판(4)과 커버(2)에 복합적으로 연계 배치된다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 오토라이트센서 모듈을 측방에서 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 정면 오토라이트센서(7)는 기판(4)에 구비되는 감광소자(71)와 그 전방의 차량 앞유리(w)에 근접 배치되는 정면렌즈(70)를 구비한다. 정면렌즈(70)의 형상에 의해 감광소자(71)는 전방 상하 30도 영역의 명도를 감지할 수 있게 된다. 전방 상하 30도 영역은 운전자의 정면 시선이 머무르는 위치이며, 그 부분이 밝게 감지되는 경우, 이에 대응되도록 헤드업디스플레이의 발광 조도를 높이게 된다. 반대로 그 부분이 어둡게 감지되는 경우, 헤드업디스플레이가 상대적으로 더 잘보이게 되는데, 운전자의 시선을 방해하는 수준으로 판단되는 경우에는 헤드업디스플레이의 발광 조도를 낮추게 된다.
도 6은 본 발명의 정면렌즈를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 정면렌즈(70)는 일면은 내볼록부(701)가 형성되고, 타면은 정면부(702)가 형성된다. 정면부(702)는 차량의 앞유리(w)를 대면하며, 앞유리(w) 면과 마찬가지로 경사진 평면을 유지한다.
내볼록부(701)는 내측의 감광소자(71)를 대면하며 그 방향으로 볼록한 형상으로 구성되어, 빛을 굴절시킨다. 이 때 내볼록부(701)는 비구면렌즈(非球面, aspherical lens)의 형태로 구성한다. 비구면렌즈는 기존에 사용되던 일반 볼록렌즈에 비해 구면수차를 줄여주고, 상의 왜곡을 줄여주며, 적은 면수로 수차 보정 사태를 달성할 수 있게 된다. 본 발명에서는, 비구면렌즈를 사용함에 따라 균일성을 갖는 시야범위(active area)가 증대되는 효과가 있다.
한편, 정면렌즈(70)의 측방으로는 위치확인돌기(703)가 돌출되어, 케이스(2)에 대응되도록 형성된 홈(내지는 홀)에 인입되도록 한다. 위치확인돌기(703)와 케이스(2)의 홈(내지는 홀)의 결합으로 인해, 정면렌즈(70)의 결합 방향이나 각도가 틀리지 않도록 할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 정면렌즈를 측방 및 상방 단면으로 나타내는 도면이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 정면렌즈(70)는 차량의 앞유리(w)의 경사면에 대응되도록 정면부(702)도 경사지게 형성한다. 경사진 정면부(702)에서 상측의 상면부(704)가 후방으로 연장되도록 형성되어, 상면부(704)의 후방 단부 경계부터 배치형성된 내볼록부(701)가 후측 하방을 바라보도록 한다. 또한 하측의 하면부(705)도 일정 간격으로 후방 연장되는데, 상면부(704)보다 더 큰 간격으로 연장되도록 하여, 내볼록부(701)가 앞유리(w)의 전방 대향 경사각보다 더 완만하게 후방을 향하도록 한다.
이러한 정면렌즈(70)의 형상에 따라 도 5와 같이 차량 전방 30도 정도의 명도가 굴절되어 감광소자(71)에서 감지될 수 있도록 한다. 특히 상면부(704)와 하면부(705)가 감광소자(71)로부터 멀어지며 벌어지는 형상에 의해, 감광소자(71)가 정면 30도 범위를 감지할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 시야범위의 균일성을 시뮬레이션하여 나타내는 도면인데, 비구면렌즈를 정면센서에 활용하는 경우, 렌즈 전반에 걸쳐 균일한 시야범위를 유지하고 있음을 알 수 있다. 시야범위(active area)를 측정한 시뮬레이션 결과를 보면, 일반 구면렌즈인 (a)의 시야범위에 비해, 일측 비구면렌즈인 (b)가 시야범위가 더 넓음을 알 수 있으므로, 이에 따라 비구면렌즈는 동일 크기에서 가장 큰 시야범위를 갖게 되므로, 동일한 시야범위 필요시 보다 작은 크기의 비구면렌즈를 사용해도 되는 효과가 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 통합센서 2: 커버
3: 하우징 4: 기판
5: 연성기판 6: 레인센서모듈
7: 정면 오토라이트센서 70: 정면렌즈
71: 감광소자 701: 내볼록부
702: 정면부 703: 위치확인돌기
704: 상면부 705: 하면부
8: 상면 오토라이트센서 9: 포토센서

Claims (5)

  1. 하우징(3)과 커버(2)의 사이에 수용되는 기판(4)을 포함하는 차량용 오토라이트센서(7) 모듈에 있어서,
    차량 정면 주변광의 명도를 검출하기 위한 감광소자(71);
    상기 감광소자(71)에서 검출된 명도에 따라 차량의 조명장치를 제어하기 위한 제어부;
    상기 감광소자(71)가 차량의 정면을 감지할 수 있도록 정면으로부터의 빛을 수광할 수 있도록 굴절시키는 정면렌즈(70)를 포함하고,
    상기 정면렌즈(70)는:
    차량의 외측을 향하는 정면부(702); 및
    내측의 상기 감광소자(71)를 향하는 내볼록부(701)를 포함하고,
    상기 내볼록부(701)는 비구면 형상이고,
    상기 정면렌즈(70)는, 상기 정면부(702)와 상기 내볼록부(701) 사이의 상측과 하측에 구비되는 상면부(704)와 하면부(705)를 더 포함하되, 상기 상면부(704)와 상기 하면부(705)는 상기 감광소자(71)로부터 멀어질수록 상호 벌어지는 형상으로 형성되고,
    상기 상면부(704)와 상기 하면부(705)가 상기 감광소자(71)로부터 멀어지며 벌어지는 형상에 의해, 상기 감광소자(71)가 정면 30도 범위를 감지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전방용 오토라이트센서.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 정면렌즈(70)는, 측방으로 위치확인돌기(703)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 전방용 오토라이트센서.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120300485A1 (en) * 2011-05-25 2012-11-29 Hyundai Mobis Co., Ltd. Headlamp apparatus for vehicle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19704415A1 (de) * 1997-02-06 1998-08-13 Hella Kg Hueck & Co Sensoreinrichtung für eine automatische Fahrlichtschaltung
KR101023386B1 (ko) * 2008-08-07 2011-03-18 한국오므론전장주식회사 가시광 투과형 차량용 센서
KR102263186B1 (ko) 2014-03-19 2021-06-10 현대모비스 주식회사 차량용 헤드업 디스플레이 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120300485A1 (en) * 2011-05-25 2012-11-29 Hyundai Mobis Co., Ltd. Headlamp apparatus for vehicle

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