KR20010100014A - 자동 이미터 강도 제어 기능을 갖는 감습 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 재료의 표면 상의 수분을 감지하는 감습 소자에서 사용되는 자동 강도 제어 유닛에 관한 것이다. 감습 소자는 투명 재료상의 수분에 의해 영향을 받는 이미터 신호를 생성하기 위한 하나 이상의 이미터들, 및 이미터 신호들을 수신하기 위한 하나 이상의 검출기들을 포함한다. 자동 강도 제어 유닛은 상이한 투과율들을 갖는 투명 재료들을 수용하기 위해 이미터 신호들의 강도를 조정한다. 자동 강도 제어 유닛은 검출기들에 의해 수신된 이미터 신호들의 강도를 선정된 기준 신호와 비교하기 위한 비교기, 및 카운터 출력을 생성하기 위해 비교기와 통신하는 카운터를 포함한다. 또한 자동 강도 제어 유닛은 이미터 신호들의 강도를 결정하는 양의 전력을 이미터들에게 제공하기 위한 이미터 드라이버, 및 이미터 신호들의 강도를 제어하기 위해 카운터 및 이미터 드라이버와 통신하는 이미터 강도 제어 신호 생성기를 포함한다.
Description
유리 또는 플렉시글라스와 같은 투명 재료에 수분이 누적되면 재료를 통한 사람의 시야를 방해할 수 있다. 자동차류에는 오랫동안 적어도 운전자의 시야 범위 내에서, 일반적으로는 윈드실드를 통한 운전자의 시야를 더 넓게 해주도록 더 넓은 범위에 걸쳐서 윈드실드의 외부 표면으로부터 수분을 제거하기 위한 모터 구동 윈드실드 와이퍼들(motor-driven windshield wipers)이 장치되어져 왔다.
오늘날의 대부분의 자동차에 있어서, 윈드실드 와이퍼 시스템은 상황에 따라 적합한 속도를, 아주 다양하지는 않지만 광범위한 속도들을 운전자가 선택할 수 있게 해주는 다양한 위치 또는 다양한 속도의 스위치들을 포함한다. 와이퍼 제어는 수동으로 이루어지고 전형적으로 지연 기능을 포함함으로써 와이퍼들이 선택된 지연 간격에 따라 간헐적으로 동작하게 한다.
윈도의 표면에 수분이 쌓일 때 자동으로 와이퍼 모터를 구동하도록 차량 윈도들 중 하나에 장착된 감습 소자를 포함하는 와이퍼 제어 시스템이 최근 개발되었다. 시스템이 수분이 제거될 후면 윈도 또는 임의의 다른 유리 표면에 장착될 수도 있지만, 감습 소자를 포함하는 와이퍼 제어 시스템은 가장 전형적으로 윈드실드에 장착된다. 이러한 와이퍼 제어 시스템들은 운전 상태가 변화됨에 따라 운전자가 와이퍼 속도를 자주 조정해야만 하는 불편함을 제거해 준다.
와이퍼 제어 시스템들은 도전성 센서, 용량성 센서, 압전 센서 및 광 센서를 포함해서 차량의 수분 상태들을 감지하기 위한 다수의 상이한 기술들을 사용해 왔다. 윈드실드의 외부 표면에 수분이 존재함으로써 광 빔이 정상 경로로부터 확산되거나 편향되는 원리를 이용해서 광 센서들은 동작한다. 광 센서들을 이용하는 시스템들은 광 경로의 외란(disturbance)을 감지하는 수단이 운전자에 의해 관찰되는 현상과 직접 관계된다는 주목할 만한 장점을 갖는다(즉, 광 경로의 외란은 운전자의 시야를 제공한다). 맥컴버(McCumber) 외 다수(미국 특허 제4,620,141호)는 윈드실드의 외부 표면에 물방울들이 존재하는 것에 응답해서 와이퍼 블래이드들을 한번 작동시키는 광 감습 소자에 대해 기술하고 있다.
전형적인 광 감습 소자에서, 이미터로부터의 광 신호는 윈드실드에 대해 약 45도의 각도로 윈드실드로 향하게 된다. 그 후 광 신호는 윈드실드 외부 표면에 의해 약 45도로 반사되고 반사된 신호는 검출기로 향하게 된다. 윈드실드 표면에 수분이 존재하면 윈드실드 외부 표면의 광 신호 반사에 영향을 주기 때문에 반사된 신호가 보다 작은 진폭을 갖게 된다. 검출기는 반사된 신호를 수신해서 반사된 이미터 신호의 진폭의 변화를 나타내는 출력 신호를 생성한다. 검출기 출력 신호는 윈드실드 와이퍼들을 동작시킬 때를 결정하는 감습 소자에 의해 전자적으로 처리된다.
특히 자동차에서 사용되는 감습 소자들은 전자 소자들의 전기적인 값에 영향을 줄 수 있는 광범위한 온도내에서 전형적으로 동작한다. 또한, 전기적인 값들은 전자 소자들의 사용 년도에 따라 변화될 수 있다. 이러한 전기 소자들의 값들의 변화는 이미터 신호의 강도에 영향을 줄 수 있고, 검출기 출력을 변화시켜서 결국에는 감습 소자의 성능에 영향을 준다. 따라서 소자 값들의 변화를 보상하고 희망 명세 내에서 계속 동작하는 감습 소자가 필요하다.
또한, 감습 소자는 상이한 유리 투과율들을 갖는 상이한 자동차들에서도 사용될 수 있다. 유리 투과율은 유리를 통과할 빛의 양을 결정한다. 따라서, 유리 투과율은 검출기에 도달하는 반사 이미터 신호의 강도에 영향을 준다. 예를 들어, 리비-오웬-포드 주식회사(Libbey-Owens-Ford Co.)로부터 상업적으로 유용한 "EZ-KOOL"이라는 상표로 판매된 윈드실드와 같은 현대 태양-제어 윈드실드(modern solar-control windshield)들은 다수의 광 감습 소자들에 의해 사용되는 적외선들의 대부분을 흡수해서 반사 이미터 신호의 강도를 철저하게 감소시킨다. 유리 투과율과 상관없이 선정된 진폭을 갖는 반사 신호를 획득하기 위해 유리 투과율에 관련해서 이미터 신호의 강도를 조정할 필요가 있다.
감습 소자들을 위한 자동 강도 제어가 공지되어 있다(맹글러(Mangler) 외 다수의 미국 특허 제5,436,541호 참조). 티더(Teder)(미국 특허 제5,059,877호)는아날로그 선형 서보(analog linear servo)를 사용하는 자동 강도 제어 회로에 대해 설명한다. 티더의 '877 특허는 검출기 출력 신호의 진폭이 임계 신호와 일치하도록 이미터 신호의 강도를 조정하기 위해 아날로그 집적 회로를 사용하는 것에 대해 기술하고 있다. 상기 회로는 선형 회로이며 따라서 이미터 신호의 강도가 검출기 출력 신호의 진폭과 임계치와의 차에 비례하는 양만큼 변화된다.
아날로그 자동 강도 제어는 맹글러 외 다수의 미국 특허 제5,436,541호에 기술되어 있다. 아날로그 회로가 적합하게 실행되지만, 비용이 적게 들면서 디지털 제어에 보다 효율적으로 적응될 수 있는 자동 강도 제어 회로를 제공할 필요가 있다.
해쉬(Hasch) 외 다수(미국 특허 제5,225,669호)는 감습 소자들을 위한 자동 강도 제어 유닛을 구현하기 위해 디지털 소자들을 사용하는 것에 대해 설명한다. 해쉬의 장치는 타깃 범위 내에서 검출기 출력 신호의 진폭을 유지하도록 시도한다. 타깃 범위는 제1 비교기에 의해 정의된 상한(upper threshold)과 제2 비교기에 의해 정의된 하한(lower threshold)을 포함한다. 이미터 신호의 강도는 검출기 출력 신호의 진폭이 타깃 범위 밖이 될 때 변화된다. 검출기 출력 신호의 진폭이 타깃 범위 내에서 유지될 때, 이미터 신호의 강도는 변화되지 않는다. 해쉬에 의해 실행되는 자동 강도 제어 유닛은 2개의 개별적인 임계치들을 설정하기 위한 전기 소자들을 필요로 한다. 또한, 상기 시스템은 검출기 출력 전류가 하나의 정확한 값을 유지하기보다는 선정된 범위 내에서 유지되도록 허용한다. 이는 감습 소자의 감도의 변화량에 대한 전위를 유도한다. 감습 소자의 감도를 향상하면서 자동 강도 제어 유닛을 구현하는데 필요한 소자들을 감소시킬 필요가 있다.
본 발명은 투명 재료의 표면 상의 수분을 감지하는 감습 소자에서 사용되는 자동 강도 제어 유닛에 관한 것이다. 감습 소자는 투명 재료 상의 수분에 의해 영향을 받는 이미터 신호를 생성하는 하나 이상의 이미터들, 및 이미터 신호들을 수신하고 수분의 존재를 결정하기 위해 감습 회로와 통신하는 하나 이상의 검출기들을 포함한다. 자동 강도 제어 유닛은 상이한 투과율들을 갖는 투명 재료들을 수용하기 위해 이미터 신호들의 강도를 조정하고 전기 소자들을 변화시킨다. 자동 강도 제어 유닛은 검출기들에 의해 수신된 이미터 신호의 강도를 선정된 기준 신호와 비교하기 위한 비교기 및 카운터 출력을 생성하기 위해 비교기와 통신하는 카운터를 포함한다. 카운터 출력의 값은 선정된 범위에서 양호하게 선형으로 변화된다.
또한 자동 강도 제어 유닛은 이미터 신호들의 강도를 제어하기 위해 카운터와 통신하는 이미터 강도 제어 신호 생성기를 포함한다. 이미터 강도 제어 신호는 검출기들에 의해 수신된 이미터 신호들의 강도가 기준 신호보다 작을 때 이미터 신호들의 강도를 증가시키고 검출기들에 의해 수신된 이미터 신호들의 강도가 기준 신호보다 클 때 이미터 신호들의 강도를 감소시킨다. 이러한 방식으로 동작할 때, 수신된 강도가 거의 희망 레벨에서 유지되도록 이미터 신호들의 강도를 계속해서 재조정하게 된다. 설정된 지점에서 정밀하게 유지되게 함으로써, 감습 소자가 상이한 상태들에서도 일관되게 동작하도록 할 수 있다.
또한 자동 강도 제어 유닛은 이미터 신호들의 강도를 결정하는 양의 전력을 이미터들에게 제공하기 위해 이미터 강도 제어 신호 생성기와 통신하는 이미터 드라이버를 더 포함한다. 이미터 드라이버는 이미터들에게 제공되는 전력의 양을 각각 지수 함수로 증가 또는 감소시킴으로써 이미터 강도 제어 신호의 선형 증가 또는 감소에 응답한다. 지수 함수적인 응답은 시스템이 넓은 범위에 걸쳐 안정적으로 또한 정밀하게 작동하게 한다.
본 발명은 일반적으로 투명한 재료의 표면 상의 수분을 검출하기 위한 광 감습 소자에 관한 것으로, 특히, 상이한 투과율을 갖는 상이한 투명 재료들에 대해 사용되는 감습 소자를 자기 조정(self adjusting)하기 위한 서보 회로에 관한 것이다.
본 발명의 장점들은 첨부된 도면들을 참조해서 고려된 양호한 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 쉽게 파악될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 윈드실드의 내부 표면에 장착된 감습 소자의 정면 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1에 도시된 감습 소자에서 사용되는 자동 강도 제어 유닛의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 도 2에 도시된 자동 강도 제어 유닛의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시간에 대한 이미터 강도 제어 전압, 검출기 전류 및 귀선 펄스(blanking pulse)를 도시한 그래프이다.
첨부된 도면들에 도시되고 이하의 설명에서 기술된 특정 장치들 및 프로세스들은 단지 첨부된 청구항들에서 정의된 본 발명의 개념들에 대한 일례의 실시예들에 불과함을 알 것이다. 따라서, 본 명세서에 기술된 실시예들과 관련된 특정 치수 및 다른 물리적인 특성들은 청구항들이 특별히 지시하지 않는 한 제한적인 의미가 아니다.
이제 도 1을 참조하면, 광전자 감습 소자가 참조 부호(10)로 도시되어 있다. 감습 소자는 커플러(12), 전기 소자들(16)을 장착시키기 위한 회로판(14), 및 회로판(14)을 밀봉하기 위해 커플러(12)에 부착될 수 있는 센서 하우징(18)을 포함한다.
커플러(12)는 제1 표면과 마주보는 위치에 배치된 투명 재료의 제2 표면 상의 수분(22)의 광 검출을 위해 투명 재료(20)의 제1 표면에 고정된다. 감습 소자가 플렉시글라스, 플라스틱 또는 임의의 다른 투명 재료 상의 수분을 검출하는데 사용될 수 있더라도, 투명 재료(20)는 자동차의 윈드실드 또는 프리저 도어(freezer door)와 같이 양호하게 유리이다.
커플러(12)는 커플러로부터 확장한 콜리메이팅 바디(26) 및 콜리메이팅 바디에 인접하게 배치된 콜리메이팅 렌즈(28)를 포함하는 콜리메이터(24)를 포함한다. 콜리메이팅 렌즈(28)는 유리(20)의 내부 표면에 대해 45도 각도로 콜리메이팅 바디(26)를 통해 확장하는 광 축(30)을 갖는다. 커플러(12)는 커플러로부터 확장한 포커싱 바디(34) 및 포커싱 바디에 인접하게 배치된 포커싱 렌즈(36)를 갖는 포커서(32)를 더 포함한다. 포커싱 렌즈(36)는 유리(20)의 내부 표면에 대해 45도 각도로 포커싱 바디(34)를 통해 확장하는 광 축(38)을 갖는다.
참조 부호(42)로 표시된 신호를 방출하기 위한 신호 이미터(40)는 콜리메이터(24)와 인접하게 회로판(14)에 배치되어 있다. 임의의 적합한 신호 이미터가 사용될 수도 있지만, 양호하게 신호 이미터(40)는 적외선 방사 다이오드(infrared light-emitting diode)와 같은 광전자 장치이다. 임의의 적합한 신호가 사용될 수도 있지만, 이미터 신호(42)는 양호하게 적외선 방사 신호이다. 검출기(44)는 포커서(32)와 인접하게 회로판(14) 상에 배치된다. 이미터 신호(42)를 수신하기 위해 임의의 적합한 검출기가 사용될 수도 있지만, 양호하게 검출기(44)는 포토다이오드이다.
감습 소자의 동작 중에, 이미터(40)는 콜리메이터(26)의 콜리메이팅 렌즈(28)로 이주하는 적외선 신호(42)를 방출한다. 방출된 신호(42)는 광 축(30)을 따라 유리의 내부 표면에 대해 45도 각도로 유리(20)로 이주하는 콜리메이트 빔으로 콜리메이트된다. 콜리메이트 신호(42)는 수분의 존재가 검출될 수 있는 감지 영역(23)에서 유리(20)의 외부 표면을 스트라이크한다. 콜리메이트 신호(42), 또는 적어도 신호의 일부분은 다시 유리(20)를 통해 유리에 대해 45도 각도로 포커싱 바디(34)로 반사된다. 포커싱 렌즈(36)는 반사된 신호(42)를 검출기(44)에 포커스한다. 수분(22)이 감지 영역(23)에서 윈드실드에 누적되면, 콜리메이트된 광빔(42) 모두가 다시 포커싱 바디(34)에 반사되는 것은 아니고 검출기(44)는 검출된 빛의 양을 나타내는 신호를 생성하게 된다. 감습 회로(16)는 검출기 신호를 수신하고 수분이 존재함에 따른 신호의 변화를 해석해서 와이퍼들을 제어한다. 단일 이미터(40) 및 검출기(44)가 도시되어 있지만, 양호하게 다수의 이미터들(40) 및 검출기들(44)이 사용되고 검출기들은 하나 이상의 이미터로부터의 이미터 신호들을 수신할 수 있다.
와이퍼 제어 시스템을 갖는 감습 소자 및 인터페이스의 광 부분의 동작에 대한 보다 상세한 설명은 미국 특허들 제4,620,141호; 제5,059,877호; 제5,239,244호; 및 제5,568,027호 및 1997년 10월 16일에 출원된 미국 출원 제08/951,922호에서 획득될 수 있다. 임의의 상세한 설명이 본 발명의 설명을 위해 필요할 수도 있고 본 발명의 출원을 위해 설명이 필요할 수도 있기에, 상기 참고 문헌들이 본 명세서에 참조용으로 인용된 것이다.
상술된 감습 소자가 광전자 감습 소자이지만, 투명 재료의 표면 상의 수분의 존재를 검출하기 위한 검출기에 의해 수신된 이미터 신호의 강도가 투명 재료의 특성에 따라 영향을 받는 임의의 적합한 감습 소자가 사용될 수도 있다.
이제부터 도 2를 참조하면, 감습 소자에서 사용되는 자동 강도 제어 유닛의 블록도가 참조 부호(50)로 도시되어 있다. 한 쌍의 감습 소자 이미터들(40)은 상술된 바와 같이 유리 표면상의 수분을 검출하기 위해 이미터 신호들(42)에 의해 한 쌍의 감습 소자 검출기들(44)과 통신한다. 이미터 드라이버(56)는 이미터들에게 전력을 제공하기 위해 이미터들(40)과 접속된다. 이미터들에게 제공된 전력의 양은 이미터 신호들(42)의 진폭 또는 강도를 결정한다. 이하에 상세히 기술된 양호한 실시예에서, 이미터 드라이버(56)는 이미터들(40)에게 전류를 제공하는 전류원이고 이미터 드라이버(56)에 의해 제공되는 전류량은 이미터 신호(42)의 강도를 결정한다.
검출기들(44)은 이미터 신호들(42)의 적어도 일부분을 수신하기 위해 상술된 바와 같이 이미터들과 결합된다. 검출기들(44)은 수신된 이미터 신호의 강도를 나타내는 검출기 신호를 제공함으로서 수신된 이미터 신호(42)에 응답한다. 양호한 실시예에서, 검출기들은 검출기들이 이미터 신호들(42)을 수신할 때 전류가 흐르게하는 포토다이오드들이다. 검출기들에 의해 수신된 이미터 신호(42)의 강도는 포토다이오드들을 통과하는 전류량을 결정한다. 또한 검출기 신호들은 검출기 신호들을 처리해서 유리 표면상의 수분의 양을 결정하는 감습 소자 신호 처리 회로(57)에 송신된다.
자동 강도 제어 유닛(50)은 검출기 신호들을 처리하기 위한 디지털 마이크로컴퓨터(58)를 더 포함한다. 검출기 신호 감지 회로들(60)은 검출기 신호들을 감지하기 위해 검출기들(44)과 접속된다. 검출기 신호 감지 회로들(60)은 양호하게 본 기술 분야에서 공지된 아날로그-디지털 컨버터들이다. 아날로그-디지털 컨버터들은 양호하게 공지된 방식으로 마이크로컴퓨터(58)에 의해 구현되어서 아날로그 검출기 신호들의 강도 또는 진폭을 나타내는 디지털 신호들을 제공한다. 양호한 실시예에서, 아날로그-디지털 컨버터들은 포토다이오드들(44)을 통해 흐르는 전류량을 디지털 형식으로 표현한다. 대안으로, 검출기 감지 회로들은 검출기 신호들을 감지하고 또 다른 처리를 위해 검출기 신호들의 진폭을 디지털 형식으로 마이크로컴퓨터(58)에게 제공하기 위한 공지된 임의의 다른 회로들일 수도 있다. 검출기 감지 회로들은 마이크로컴퓨터(58)에 의해 구현될 수도 있고 대안으로 자립형(stand alone) 회로들(도시되지 않음)에 의해 구현될 수도 있다.
검출기 신호 감지 회로들(60)을 포함하는 아날로그-디지털 컨버터들의 디지털 출력은 가산기(summer; 62)에 접속된다. 가산기(62)는 양호하게 공지된 방식으로 마이크로컴퓨터(58)내에서 소프트웨어에 의해 구현되는 공지된 디지털 가산기이다. 가산기(62)는 검출기 신호 감지 회로들(60)에 의해 감지된 검출기 신호들의진폭들의 합을 나타내는 디지털 신호를 가산기 출력(62a)에서 생성한다.
가산기 출력(62a)은 비교기(64)의 입력에 접속된다. 선정된 기준 레벨(66)에 도시된 기준 신호도 또한 비교기(64)의 입력에 제공된다. 비교기(64)는 양호하게 공지된 방식으로 마이크로컴퓨터(58)에 의해 디지털로 구현된다. 비교기 출력(64a)은 업/다운 카운터(68)에 접속된다. 업/다운 카운터(68)는 양호하게 공지된 방식으로 마이크로컴퓨터 내에서 구현된다. 업/다운 카운터(68)는 마이크로컴퓨터(58)에 의해 양호하게 생성되는 클록 펄스(70)를 규칙적으로 반복함으로써 클록된다. 임의의 적합한 상한이 사용될 수도 있지만, 업/다운 카운터(68)는 0 내지 양호하게 128인 상한 내에서 카운트한다. 업/다운 카운터(68)에 의해 출력된 수는 마이크로컴퓨터(58) 내의 레지스터(72)에 기억된다.
마이크로컴퓨터(58)는 이미터 드라이버(56)에 강도 제어 신호를 제공하는 이미터 강도 제어기(74)에 접속된다. 강도 제어 신호는 이미터 신호(42)의 강도를 결정한다. 이미터 강도 제어기(74)는 양호하게 제어 전압을 이미터 드라이버(56)에 제공한다. 제어 전압의 진폭은 양호하게 이미터 신호(42)의 강도를 제어한다. 대안으로, 이미터 강도 제어기(74)는 임의의 다른 적합한 신호를 이미터 드라이버(56)에 제공해서 공지된 방식으로 이미터 신호(42)의 강도를 제어할 수도 있다.
이제부터 도 3을 참조하면, 이미터 강도 제어기(74) 및 이미터 드라이버 회로(56)의 전기 개략도가 도시되어 있다. 마이크로컴퓨터(58)는 저항기(102)에 접속된 제1 디지털 입출력 드라이버 또는 I/O 핀(583)을 포함하고, 저항기는 접지에접속된 커패시터(104)와 접속된다. 저항기(102)와 커패시터의 접합부(105)는 게이트 스위치(106)의 입력(106a)에 접속된다.
마이크로컴퓨터(58)는 게이트 스위치(106)의 게이트 입력(106b)에 정기적으로 반복해서 클록 펄스를 제공하는 제2 I/O 핀(584)을 포함한다. 비교적 높은 저항을 갖는 저항기(110)는 스위치(106b)의 출력과 접지 사이에 접속된다. 스위치 출력은 또한 제어 전압을 제공하기 위해 이미터 드라이버(56)의 입력에 접속된다.
이미터 강도 제어기(74)는 이미터 신호(42)의 강도를 결정하기 위해 이미터 강도 제어 신호, 양호하게 제어 전압을 이미터 드라이버에 제공한다. 이미터 강도 제어 신호의 전압의 진폭은 업/다운 카운터(68)에 의해 출력된 수치에 의해 결정된다. 이 수는 레지스터(72)에 기억되는데 이제부터는 LED_LEVEL이라고 하자. 상술된 바와 같이, LED_LEVEL은 0 내지 128 범위의 값을 갖는다. LED_LEVEL 값은 카운터의 출력이 변화될 때까지 레지스터(72)에 기억된다. 카운터의 출력이 변화되면, 새로운 수가 LED_LEVEL로서 레지스터에 기억된다.
제1 I/O 핀(583)은 이하의 3개의 상태들 중 하나로 추정될 수 있다: I/O 핀(583)이 5V로 되는 HIGH 상태, 핀이 접지 또는 0V로 되는 LOW 상태, 및 핀이 고 임피던스로 가정되거나 본래 오픈 상태로 남겨진 TRISTATE 상태.
게이트 스위치(106)가 마이크로컴퓨터(58)에 의해 클록될 때 발생하는 제어 전압에 대한 정기적인 조정들 사이에, 제1 I/O 포트(583)는 TRISTATE 모드가 된다. 이 때에, 커패시터(104)의 전압은 증가하지도 감소하지도 않는다. 게이트 펄스 전의 짧은 시간동안 제1 I/O 포트(583)는 마이크로컴퓨터(58)의 소프트웨어에 의해LOW 상태로 변화된다. 제1 I/O 포트(583)는 LED_LEVEL의 값에 의해 결정된 제1 시간 간격동안 LOW 상태로 남는다. 양호하게, 제1 I/O 포트(583)는 (128-LED_LEVEL) 마이크로초동안 LOW 상태로 남는다. 포트가 LOW 상태로 남아 있는 동안 커패시터(104)는 제1 I/O 포트(583)를 통해 약간 방전한다.
직후에, 제1 I/O 포트(583)는 LED_LEVEL 마이크로초의 제2 시간 간격 동안 마이크로컴퓨터의 소프트웨어에 의해 HIGH 상태로 유지된다. 제2 시간 간격 동안, 커패시터(104)는 약간 충전된다. 저항기(102) 및 커패시터(104)에 의해 형성된 시상수는 128 마이크로초보다 훨씬 크고, 따라서, 저항기(102) 및 커패시터(104)의 RC 결합은 제1 및 제2 시간 간격 동안 성취된 전압들의 평균에 달한다.
수식으로 표현하면 다음과 같다:
제어 전압 = 5V × (LED_LEVEL /128)
LED_LEVEL이 0 내지 128의 범위 내에서만 허용되기 때문에, 스위치(106)의 입력의 제어 전압은 0 내지 5V의 범위에 속하게 된다. 상술된 알고리즘은 마이크로컴퓨터(58)에 의해 구현된다.
그 후 게이트 스위치(106)는 펄스 게이트 신호(106b) 중에 스위치(106)가 폐쇄될 때 커패시터(104)에 대한 dc 제어 전압을 저항기(110)에 대한 전압 펄스로 변화한다. 저항기(110)의 저항은 스위치(106)가 개방될 때 상당한 부하가 이미터 강도 제어기에 제공되지 않을 정도로 크다. 이미터 강도 제어기(74)는 간단한 마이크로컴퓨터(58), 소프트웨어 및 소수의 전기 소자들을 사용해서 비용면에서 효율적으로 구현된다. 이미터 강도 제어기(74)는 대안으로 디지털-아날로그 컨버터, 펄스폭 변조기, 또는 선정된 진폭을 갖는 제어 전압을 이미터 드라이버에 제공하기 위한 임의의 다른 공지된 방법을 사용해서 구현될 수도 있다.
이미터 드라이버(56)는 게이트 스위치(106)의 출력에 접속된 베이스를 갖는 제1 트랜지스터(Q1)를 포함한다. Q1의 컬렉터는 전원(112)에 접속되고, 이미터는 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스에 접속된다. Q2의 컬렉터는 전원(112)에 접속되는 신호 이미터들(56)과 직렬로 접속된다.
부하망(load network; 113)은 Q2의 이미터에 접속된다. 부하망(113)은 Q2의 이미터에 접속된 다이오드(114) 및 제1 접합부(115)를 포함한다. 제2 다이오드(116)는 제1 접합부(115)와 제2 접합부(116) 사이에 접속된다. 저항기(118)는 제2 다이오드(116)와 병렬로 제1 및 제2 접합부들(115, 117) 사이에 접속된다. 저항기(120)는 제2 트랜지스터(Q2)의 이미터 및 제2 접합부(117)에 접속된다. 한 그룹의 3개의 저항기들(122, 124, 126)은 제2 접합부(117) 및 접지 사이에 접속된다. 3개의 저항기들(122, 124, 126) 각각은 10 ohms의 값을 갖는다.
트랜지스터(Q1)는 유니티 이득 전압 폴로어(unity gain voltage follower)로서 구성되고 트랜지스터(Q2)는 전압-전류 컨버터(voltage-to-current converter)로서 구성된다. Q2의 이미터의 전압은 저항기(110)에 걸친 게이트 스위치 출력(106c)의 전압을 추적할 것이다. 따라서, 상기와 같이 구성된 Q1 및 Q2는 이미터 강도 제어 전압이 부하망에 인가되게 한다.
Q2의 고전류 이득 또는 베타로 인해, Q2의 베이스로 흐르는 전류는 본질적으로 0이고, 부하망(113)을 통해 흐르는 전류는 또한 감습 소자 이미터들(40) 및 Q2의 컬렉터를 흐르게 된다. 따라서, 부하망(113)의 특성은 전류 컨버터에 대한 전압의 전달 함수를 결정한다. 이미터 드라이버(56)에 인가된 제어 전압의 진폭 및 전류 컨버터에 대한 전압의 전달 함수는 차례대로 이미터들(40)을 통해 흐르는 전류량과 이미터 신호들(42)의 강도를 결정한다.
제어 전압이 제1 다이오드(114)의 컷-인(cut-in) 전압 보다 작은 값들을 갖는 경우, 다이오드들을 통과하는 전류는 작고 부하망의 실효 저항은 제2 저항기의 값에 상술된 병렬 결합의 저항기들(122, 124 및 126)의 값을 더한 값이거나, 또는 약 50 ohms이다. 따라서 전류 컨버터에 대한 전압의 전류 전달 함수에 대한 전압은 이러한 작은 전압 입력들의 경우 약 (1/50) A/V의 슬로프(slope)를 갖는다.
약간 큰 전압 입력들의 경우, 제1 다이오드(114)의 컷-인 전압은 초과되지만, 제2 다이오드(116)의 컷-인 전압은 아직 초과되지 않는다. 따라서, 제2 다이오드(116)에는 아주 적은 전류가 흐르게 되고 개 회로로서 생각될 수도 있다. 따라서, 전달 함수의 슬로프는 저항기들(118, 120)에 의해 설정되고 (1/15) A/V의 다소 큰 값을 갖는다. 전압 입력이 보다 커짐에 따라, 다이오드들(114, 116)은 모두 도전되고, 병렬 결합이 (1/3.3)A/V로 여전히 큰 슬로프를 설정한다. 다이오드들 각각은 입력 전압이 증가함에 따라 점차로 도전되기 시작하고, 휴지점(breakpoints)들 간의 천이(transition)를 평활하게 한다. 전류 컨버터에 대한 전압의 전류 전달 함수에 대한 전압의 슬로프는 전압 입력들이 보다 클 수록 지수 함수적으로 증가한다.
따라서, 상술된 구성에 따라, 이미터 드라이버(56)는 이미터 강도 제어 신호에 대한 지수 함수적인 응답을 나타낸다. 이미터 강도 제어 신호의 선형 증가는 이미터 신호들(42)의 강도의 지수 함수적인 증가를 생성하고, 이미터 강도 제어 신호의 선형 감소는 이미터 신호들의 강도의 지수 함수적인 감소를 생성한다. 이미터 강도 제어 신호에 대한 이미터 드라이버(56)의 지수 함수적인 응답은 자동 강도 제어 회로(10)의 응답 시간을 감소시킨다.
또한, 자동 강도 제어 회로의 지수 함수적인 응답은 시스템이 매우 넓은 동적 범위를 갖게 한다. 이는 선명한 유리에 대한 IR 흡수 유리 상의 감습 소자의 일관성 있는 동작을 위해 이미터들(40)에게 제공되어야만 하는 전력 범위(이미터 드라이버 제공 전류에 의해 결정됨)가 50배 이상의 비율로 변화되기 때문에 중요하다. 태양 제어 유리의 경우에 필요한 고 전류 펄스들(0.5A)을 생성할 수 있는 시스템은 일반적으로 선명한 유리와 관련된 동작에 필요한 작은 전류 펄스들(약 8㎃)을 생성하는 문제점을 갖는다. 이는 전형적인 제어 시스템에서 잡음, 안정성 및 양자화의 문제점을 생성할 수 있다. 그러나, 지수 함수적인 전류원은 카운터 값의 단일 비트 변화가 전체 범위의 동작에 걸쳐 전류 펄스 진폭의 거의 동일한 퍼센트의 시프트를 나타냄을 보장한다. 본 발명의 서보가 자동차 윈드실드에서 이용되는 유리 투과율들의 전체 범위에 걸쳐 잘 동작함을 알 수 있다.
이제부터 도 2 및 도 4를 참조하여, 자동 강도 제어 유닛(50)의 동작이 기술될 것이다. 감습 소자(10)가 파워 업될 때, 공칭 LED_LEVEL 값은 마이크로컴퓨터(58)에 의해 선택된다. 이미터 강도 제어 신호 생성기(74)는 도 4의 상부 그래프에 참조 부호(200)로 도시된 공칭 초기 이미터 강도 제어 신호 전압을 이미터 드라이버(56)에 제공한다. 도시된 일례에서, 감습 소자(10)는 상술된 바와 같이 차량 윈드실드에서 사용되는 적외선 방사 흡수 태양 제어 유리 상에서 사용된다. 이미터 드라이버(56)는 초기 제어 전압을 수신하고 상술된 바와 같이 클록될 때 이미터 신호(42)를 생성한다. 그러나, 약한 초기 이미터 신호(42)의 대부분은 유리에 의해 흡수된다. 포토다이오드 검출기들(44)은 상술된 바와 같이 반사된 이미터 신호들을 수신해서 검출기 전류들을 생성한다.
또한 마이크로컴퓨터는 포토다이오드들 상의 빛의 정지 효과를 판독하기 위해서, 이미터 드라이버 전류 펄스가 존재하지 않을 때 각각의 포토다이오드에 대한 검출기 전류의 제2 판독을 착수한다. 빛의 효과들은 검출기 신호들에 대해 선형으로 감소되고 이에 따른 신호는 수신된 이미터 신호의 진폭을 대표한다. 결과 검출기 신호들의 디지털 형식 표현은 상술된 바와 같이 검출기 감지 회로들(60)에 의해 생성된다. 디지털 형식들은 디지털 가산기(62)에 의해 가산된다.
가산된 포토다이오드 검출기 전류들의 디지털 형식들은 비교기 입력에 제공된 선정된 기준 레벨(66)과 비교된다. 기준 레벨(66)의 진폭은 감습 소자의 최적 성능을 위해 검출기 신호의 희망 진폭과 동일하게 설정된다.
비교기(64)의 가산된 검출기 신호가 기준 신호보다 작기 때문에, 비교기(64)의 출력은 로우가 된다. 로우 비교기 신호는 업/다운 카운터(68)에 의해 수신된다. 카운터(68)가 마이크로컴퓨터에 의해 클록될 때(70), 로우 입력 신호는 카운터(68)의 값이 증가되게 한다.
이미터 강도 제어 신호 전압은 상술된 방식으로 증가되어서, 이미터 드라이버 전류가 또한 증가되게 한다. 제어 전압의 각각의 클록 펄스(200)가 선형으로 증가하고 이미터 드라이버 전류가 지수 함수적으로 증가함으로써 이미터 신호(42)의 강도를 지수 함수적으로 증가시킨다. T1의 짧은 시간 후에, 가산된 검출기 전류들(202)은 기준 레벨(66)을 초과해서, 비교기(64)가 하이 출력을 생성하게 한다. 카운터(68)에 제공된 하이 출력은 카운터가 다음 클록 펄스(70)에서 감소하게 한다. LED_LEVEL 값의 감소는 이미터 강도 제어 전압(200)이 강하하게 해서 이미터 드라이버 전류를 감소시킨다. 보다 로우인 이미터 드라이버 전류는 이미터 신호(42)의 강도를 강하시켜서 검출기 전류(202)가 기준 레벨(66) 이하로 강하하게 함으로써, 이미터 신호의 강도를 증가시킨다. 수신된 이미터 신호는 시간(T2)에서 종료하는 파워-업 시간 간격의 나머지 기간 동안 기준 레벨 상하에서 계속해서 발진한다.
파워 업할 때, 마이크로컴퓨터는 짧은 기간 동안 종종 카운터를 클록해서 이미터 강도가 안정적인 상태에 도달하게 한다. 그 후, 마이크로컴퓨터는 카운터를 10초 간격과 같이 드물게 클록해서, 이미터 드라이버에 제공된 자동 강도 제어 신호가 10초마다 한 레벨만을 변화하도록 한다.
자동 강도 제어 신호가 레벨들을 변화할 때마다, 감습 소자의 감습 회로는 감지된 수분으로서 혼동될 수 있는 검출기 신호의 변화를 증폭시킨다. 이를 방지하기 위해, 자동 강도 제어 유닛은 감습 회로에 귀선 신호를 제공하기 위한 귀선 신호 생성기(도 2에서 참조 부호(59)로 도시됨)를 포함한다. 귀선 신호가 감습 회로에 의해 수신되는 동안, 검출기 신호 정보는 감습 회로에 의해 무시되어서 이미터 신호들의 변화로 인해 생성되는 수분의 거짓 검출을 방지한다. 귀선 신호는 검출기 신호가 기준 레벨에 도달할 때까지 시동을 거는 중에(during start up) 제공된다. 그 후 카운터가 비교기 출력 신호를 수신하기 위해 클록될 때, 귀선 신호는 1초와 같은 짧은 기간 동안 제공된다. 따라서, 자동 강도 제어 회로는 거짓된 감습 정보를 생성하도록 감습 회로와 상호 동작하지 못한다.
제어 전압은 약 1초로 끝나는 파워-업 간격 내에 빨리 적합한 범위의 전류에 도달한다. 그 후, 광 시스템의 효율성의 변화가 적당하게 이루어지고; 예를 들어, 유리의 IR 투과율이 쉽게 요동되지 않는다. 따라서, 파워 업 간격 후에, 마이크로컴퓨터는 10초 간격마다 카운터를 매우 드물게 클록한다. 따라서, 정상 동작에서, 서보는 오직 10초마다 조정을 허용한다. 수신된 강도의 단계적인 변화가 습기로서 감지될 수도 있기 때문에, 마이크로컴퓨터 내의 소프트웨어는 서보 조정 중 짧은 기간 동안 임의의 수분 데이터를 무시한다.
감습 소자의 자동 강도 제어 유닛은 전형적인 선형 제어 시스템이 아니고; 연속 오류 신호를 생성하지 않는다. 더욱이, 제어 신호는 2개의 분리된 상태들만을 가정할 수 있는데; 이미터 드라이버(56)의 출력을 증가시키거나 또는 감소시킬 수만 있다. 이러한 방법은 수분 제어 장치(50)가 이미터 신호(42)의 강도를 변화시키는 것을 중지하게 하는 "바로 그(just right)" 레벨이 존재하지 않는다는 특성을 갖는다. 대신, 자동 강도 제어는 항상 이미터를 재조정해서, 희망 레벨 보다 바로 위이거나 바로 아래인 상태가 되게 한다. 이러한 방식으로, 수신된 신호 강도는 항상 희망 지점에 매우 가깝게 유지된다. 실제 이미터 강도와 희망 이미터 강도(기준 레벨(66)로 표현됨) 사이에는 확고한 상태의 오류(steady-state error)가 항상 있을 수 있지만, 오류는 작고 감습 소자에 손실을 주지 않는다.
마이크로컴퓨터가 파워-업 간격 중에 종종 카운터를 클록하기 때문에, 시스템의 파워-업 고정 시간(power-up settling time)은 신속하다. 일단 파워 업되면, 자동 강도 제어에 의한 빈번하지 않은 조정은 수분 또는 태양 신호들과 상호 작용하지 않음을 보장한다. 상술된 변화된 방식은 전형적인 제어 시스템들에서 유리한데, 초기 상태 및 안정된 상태의 응답 모두를 위해 절충된 응답 시간을 선택해야만 한다.
본 발명은 소수의 소자들을 사용하기 때문에 비용이 적게 든다. 그러나, 수신된 강도를 희망 레벨과 매우 근사하게 유지한다. 이는 감습 소자가 최소 유닛 간 변화(minimum unit-to-unit variation)를 갖는 상이한 설비들에서 일관되게 동작하게 한다. 본 발명은 신속하게 파워 업하고 고정시키지만, 감습 시스템의 감습 회로와 불리하게 상호 작용하지 않는다. 또한, 이미터 드라이버의 지수 함수적인 특성은 시스템이 전체 범위의 유효 자동차 윈드실드 유리에 걸쳐 매우 정확하고 안정성 있게 동작하게 한다.
Claims (19)
- 투명 재료의 표면 상에 수분이 존재함으로 인해 영향을 받는 하나 이상의 이미터 신호들을 생성하기 위한 하나 이상의 신호 이미터들 및 상기 하나 이상의 이미터 신호들을 수신하기 위한 하나 이상의 검출기들을 포함하는 감습 소자(moisture sensor)를 위한 자동 강도 제어 유닛에 있어서,상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 선정된 기준 신호와 비교하기 위한 비교기; 및카운터 출력을 생성하기 위해 상기 비교기와 통신하는 카운터; 및상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도가 상기 선정된 기준 신호보다 작을 때 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 증가시키고, 상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도가 상기 선정된 기준 신호보다 클 때 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 감소시키기 위해 상기 카운터와 통신하는 이미터 강도 제어 신호 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제1항에 있어서,상기 자동 강도 제어 유닛이 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 변화시키는 양이 상기 수신된 이미터 신호들의 강도와 상기 기준 신호의 차이에 따라변하지 않는다는 점에서 상기 자동 강도 제어 유닛은 비선형(non-linear)적인 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 투명 재료의 표면 상에 수분이 존재함으로 인해 영향을 받는 하나 이상의 이미터 신호들을 생성하는 하나 이상의 신호 이미터들 및 상기 하나 이상의 이미터 신호들을 수신하고 수분의 존재를 결정하기 위해 감습 회로와 통신하는 하나 이상의 검출기들을 포함하는 감습 소자를 위한 자동 강도 제어 유닛에 있어서,상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 선정된 기준 신호와 비교하기 위해 상기 하나 이상의 검출기들과 접속된 비교기;상기 비교기와 통신하고, 상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도가 상기 기준 신호보다 작을 때 증가하고 상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도가 상기 기준 신호보다 클 때 감소하는 카운터 출력을 갖는 카운터;상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 결정하는 전력량을 상기 하나 이상의 이미터들에게 제공하기 위해 상기 하나 이상의 이미터들과 접속된 이미터 드라이버; 및상기 카운터 출력이 증가할 때 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 증가시키고, 상기 카운터 출력이 감소할 때 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 감소시키기 위해 이미터 강도 제어 신호를 제공하기 위한 것으로 상기 이미터드라이버에 접속된 이미터 강도 제어 신호 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제3항에 있어서,상기 이미터 드라이버는 상기 이미터 제어 신호의 선형 증가에 따라 이미터 강도를 지수 함수적으로 증가시키고 상기 이미터 제어 신호의 선형 감소에 따라 이미터 강도를 지수 함수적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제4항에 있어서,상기 이미터 강도 제어 신호 생성기는 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 증가시키기 위해 선형 증가 전압을 생성하고 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 감소시키기 위해 선형 감소 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제5항에 있어서,상기 이미터 강도 제어 신호 생성기는 디지털 출력 수단 및 필터 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제6항에 있어서,상기 필터 수단은 저항 값 및 용량 값을 갖는 RC 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제7항에 있어서,상기 이미터 드라이버는 상기 하나 이상의 이미터들에게 전류를 제공하고, 상기 전류량은 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제8항에 있어서,상기 이미터 드라이버는 상기 전류를 상기 하나 이상의 이미터들에게 제공하기 위해 전압 제어 전류원을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제3항에 있어서,상기 이미터 드라이버 전압 제어 전류원은 소정의 이미터 강도 제어 신호 전압에 대해 상기 이미터들에게 제공된 전류량을 결정하기 위해 부하 저항을 포함하고, 상기 부하 저항은 상기 이미터에 제공된 전류량의 지수 함수적인 변화에 영향을 주도록 상기 이미터 강도 제어 신호 전압에 대한 선형 변화에 응답해서 지수 함수적으로 변하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 제3항에 있어서,감습 회로가 검출기 신호 정보를 무시하게 함으로써 이미터 신호들의 변화에 의해 생성되는 거짓 수분 검출을 방지하기 위해 상기 감습 회로에 귀선(blanking) 신호를 제공하기 위한 귀선 신호 생성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 강도 제어 유닛.
- 투명 재료의 표면 상에 수분이 존재함을 결정하고 그 결정에 따라서 수분 제거 시스템의 동작을 제어하기 위한 감습 소자에 있어서,투명 재료의 표면 상에 수분이 존재함으로 인해서 영향을 받는 하나 이상의 이미터 신호들을 생성하기 위한 하나 이상의 이미터들;상기 하나 이상의 이미터 신호들을 수신하기 위한 하나 이상의 검출기들;상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 진폭을 선정된 기준 신호와 비교하기 위해 상기 하나 이상의 검출기들과 접속된 비교기;상기 비교기와 통신하고, 상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 진폭이 상기 기준 신호보다 작을 때 증가하고 상기 하나 이상의 검출기들에 의해 수신된 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 진폭이 상기 기준 신호보다 클 때 감소하는 카운터 출력을 갖는 카운터;상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 결정하는 전력량을 상기 하나 이상의 이미터들에게 제공하기 위해 상기 하나 이상의 이미터들과 접속된 이미터 드라이버; 및카운터 출력이 증가할 때 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 증가시키고, 상기 카운터 출력이 감소할 때 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 감소시키기 위해 상기 이미터 드라이버에 접속된 이미터 강도 제어 신호 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
- 제12항에 있어서,상기 이미터 드라이버는 상기 이미터 제어 신호의 선형 증가에 따라 이미터 강도를 지수 함수적으로 증가시키고 상기 이미터 제어 신호의 선형 감소에 따라 이미터 강도를 지수 함수적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
- 제13항에 있어서,상기 이미터 강도 제어 신호 생성기는 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 증가시키기 위해 선형 증가 전압을 생성하고 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 감소시키기 위해 선형 감소 전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
- 제14항에 있어서,상기 이미터 강도 제어 신호 생성기는 디지털 출력 수단 및 상기 카운터 출력의 값에 의해 결정된 이미터 강도 제어 신호 전압을 생성하기 위한 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
- 제14항에 있어서,상기 이미터 드라이버는 상기 하나 이상의 이미터들에게 전류를 제공하고, 상기 전류량은 상기 하나 이상의 이미터 신호들의 강도를 결정하는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
- 제16항에 있어서,상기 이미터 드라이버는 상기 전류를 상기 하나 이상의 이미터들에게 제공하기 위해 전압 제어 전류원을 포함하는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
- 제17항에 있어서,상기 이미터 드라이버 전압 제어 전류원은 소정의 이미터 강도 제어 신호 전압에 대해 상기 이미터들에게 제공된 전류량을 결정하기 위해 부하 저항을 포함하고, 상기 부하 저항은 상기 이미터 강도 제어 신호 전압에 대한 변화에 응답해서 변하는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
- 제12항에 있어서,수분의 존재를 결정하기 위한 상기 하나 이상의 검출기들과 통신하는 감습 회로, 및 감습 회로가 검출기 신호 정보를 무시하게 함으로써 이미터 신호들의 변화에 의해 생성되는 거짓 수분 검출을 방지하기 위해 상기 감습 회로에 귀선 신호를 제공하기 위한 귀선 신호 생성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감습 소자.
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