KR200318643Y1 - 차량의 전조등과 미등 자동제어장치. - Google Patents

차량의 전조등과 미등 자동제어장치. Download PDF

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KR200318643Y1 KR20-2003-0000452U KR20030000452U KR200318643Y1 KR 200318643 Y1 KR200318643 Y1 KR 200318643Y1 KR 20030000452 U KR20030000452 U KR 20030000452U KR 200318643 Y1 KR200318643 Y1 KR 200318643Y1
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Abstract

본 고안은 차량의 엔진회전수(r.p.m)를 검출하여 별도의 라이트스위치 조작없이 최초의 시동에서는 차량의 도어를 열 때 또는 출발 즉시 미등이 자동으로 점등되게 하고, 운행이 시작되면서 엔진회전수(r.p.m)가 상승하게되면 이때 전조등이 자동으로 점등 되도록 하고, 운행중 일정한 시간이상 정지한 상태에서는 전조등은 자동으로 소등되고 운행이 시작되면 다시 전조등이 점등되며, 운행을 종료한 후 엔진시동을 끄면 전조등과 미등은 모두 자동으로 소등되는 차량의 전조등과 미등 자동제어장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 장치는, 엔진시동 시 통상적인 전기장치에 의한 방법으로 등화가 점등되게 하였을 때 발생하는 불편을 해소하기 위해 고안된 것으로 초기에 엔진이 시동되면 전원부(90)가 작동하여 제어장치(100)를 구성하는 각 수단의 단계가 작동준비상태가 되고, 이때 차량의 도어스위치(10)의 작동이 검출되면 미등제어부(40)의 출력에 의해 미등스위칭부(50)가 작동되어 미등이 점등되도록 한다
상기, 미등은 도어스위치(10)가 작동되지 않으면 초기점등이 이루어지지 않는데 이때는 가속페달을 밟아 r.p.m신호(20)가 1,000이상으로 상승하여 F/V변환기(30)의 출력이 미등 점등설정전압 이상이 되면 미등제어부(40)의 출력으로 미등스위칭부(50)가 작동하면서 미등이 점등되도록 한 것이다.
전조등은 엔진회전수(r.p.m.)가 2,000r.p.m 이상으로 상승하여 F/V변환기(30)의 출력이 전조등 점등설정전압 이상이 되면 전조등제어부(60)가 작동되고, 이에 따라 전조등스위칭부(80)의 작동으로 전조등이 점등되도록 한다.
이때 지연소등부(70)는 전조등제어부(60)의 출력이 발생할 때부터 전조등의 소등시간을 설정하게 되고 차량이 정지하여 엔진회전수가 700r.p.m 이하로 낮아진 이후부터 설정된 시간이 경과되면 전조등을 자동 소등시키는 것을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 전조등과 미등 자동제어장치.{The automatic control method to the headlight ＆ tail lamp for automobile}
본 고안은 엔진회전수(r.p.m)의 검출로 차량의 전조등과 미등을 자동제어 하는 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 시동 후 엔진회전수(r.p.m)에 따라 전조등과 미등을 자동으로 점등되게 하여 차량의 라이트스위치를 사용하지 않도록 하고, 엔진시동시 통상적인 전기적인 회로 또는 장치에 의존하여 전조등과 미등의 점등제어를 실시하는데 있어서 발생하는 불편요소를 해소한 차량의 전조등과 미등 자동제어장치에 관한 것이다.
차량의 전조등과 미등은 중요한 안전장치의 한 가지로서 점차 그 중요성이 알려지고 있으며 등화소흘에 의한 교통사고가 급증하고 있는 현실에서 유럽 및 북미 등 몇몇 국가에서는 엔진의 시동과 동시에 전조등과 미등 또는 별도의 등화가 자동으로 점등되게 함으로써 교통사고를 크게 감소시키고 있다.
그러나 현재까지 공개된 엔진시동과 동시에 자동으로 등화를 실행하는 장치는 운행시작 직전의 초기시동 때나 정차 중에도 점등되는 불필요한 등화가 이루어지고, 시동 중에는 등화를 소등시킬 수 없는 다수의 불편을 발생시키고 있다.
즉, 엔진시동을 걸면 무조건 등화가 되기 때문에 원격 시동 시 전조등이 함께 점등되는 불편이 있으며, 전체 등화를 소등한 상태에서 히터 또는 에어컨을 작동시키는 경우도 있으나 이러한 때에도 엔진시동 중에는 등화를 소등시킬 수 없게 되는 데 이때를 위해 별도의 스위치를 장치해야 하는 불편함과 문제점이 있는 것이다.
종래의 전조등과 미등 자동제어장치는 대부분 차량의 차속센서 신호의 제어로 차속에 따라 등화를 자동제어 하는 다수의 방법이 공개 또는 공지되고 있다.
이것은 차속센서의 출력으로 전조등의 점등과 소등을 제어하는 것으로 운행중 또는 정차중임을 판단하는 수단을 활용하는 것이며, 엔진시동 시 엔진회전수(r.p.m)로 전조등과 미등을 자동으로 제어하는 본 고안의 장치와는 차별되는 것이다.
차량의 엔진이 시동되면 본 고안의 수단이 되는 제어장치가 자동으로 작동을 개시하게되고 최초의 시동에서는 아무런 등화가 이루어지지 않은 상태에서 엔진시동만 되게 한 후, 원격시동에서는 운전자가 차량의 문을 여는 순간에 미등이 자동으로 점등되게 하며, 원격 시동을 하지 않고 승차 후 시동을 할 때는 초기 시동에서는 아무런 등화가 되지 않으나 가속페달을 밟아 엔진회전수(r.p.m)가 일정수준에 도달하면 미등이 자동 점등되고, 엔진회전수(r.p.m)가 더 높게 상승하여 또 다른 수준에 도달하면 전조등이 자동으로 점등되게 하면서 정차시간이 일정한 시간 이상 경과하면 전조등은 자동으로 소등되는 차량의 전조등과 미등 자동제어장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
따라서 본 고안에 의한 장치는 초기 시동에서는 아무런 등화가 되지 않기 때문에 불필요한 등화에 의한 불편이 해소되고, 별도의 소등 스위치를 장치하지 않아도 시동을 건 상태에서 완전소등이 가능 한 유용한 장치인 것이다.
한편, 차량의 라이트스위치를 조작하지 않아도 정지하고 있는 상태에서 가속페달을 밟으면 미등과 전조등을 바로 점등시킬 수 있으며, 초기 시동 후 바로 출발하면 즉시 미등과 전조등이 순차적으로 자동 점등되는 편리함이 있는 차량의 전조등과 미등 자동제어장치를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 고안의 차량의 전조등과 미등 자동제어장치 구성을 도시한 블록도.
도 2 는 본 고안의 작동계통을 나타내는 플로워챠트.
도 3 은 본 고안의 일 실시 예에 따른 차량의 전조등과 미등 자동제어장치의 구성을 도시한 상세 회로도.
〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 도어스위치 20 : r.p.m신호 30 : F/V변환기
40 : 미등제어부 50 : 미등스위칭부 60 : 전조등제어부
70 : 지연소등부 80 : 전조등스위칭부 90 : 전원부
100 : 제어장치
첨부된 도면 중 도 1 의 본 고안의 차량의 전조등과 미등 자동제어장치 구성을 도시한 블록도를 토대로 그 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제어장치(100)를 구성하는 각 수단은 차량의 전원(IG2)에 연결된 전원부(90)에 의해 작동되고, F/V변환기(30)는 차량의 엔진회전수(r.p.m)신호(20)를 증폭한 후 펄스주파수변화에 비례한 전압신호로 변환하여 출력하고 그 출력신호를 미등제어부(40)와 전조등제어부(60)에 입력시킨다.
미등제어부(40)는 도어스위치(10)의 작동상태를 검출하는 입력(ⓐ)과 F/V변환기(30)에서 입력(ⓑ)되는 두 개의 입력을 갖추고, 도어스위치입력(ⓐ)은 엔진시동이 실시된 후에만 인식되도록 하고, F/V변환기(30)입력(ⓑ)은 1,000r.p.m에 해당되는 입력전압 이상이 되면 미등제어부(40)가 출력되게 하여, 미등스위칭부(50)가 작동되어 미등을 점등시킨다.
따라서 시동을 걸지 않은 상태에서 도어를 열면 본 고안의 장치가 작동하지 않기 때문에 미등이 점등되지 않으며, 원격시동으로 엔진시동을 건 후에는 도어를 열면 미등이 점등되고, 승차 후 시동할 때는 미등은 점등되지 않으나 가속페달을 밟으면 1,000r.p.m이상에서 미등이 자동 점등된다.
전조등제어부(60)는 F/V변환기(30)에서 출력되는 신호전압으로 작동되게 하고 2,000r.p.m에 해당되는 신호전압 이상이 입력되면 전조등제어부(60)의 출력이 이루어져 전조등스위칭부(80)를 작동시키게 되고 이에 따라 전조등이 자동 점등되도록 하고 있다.
이때 지연소등부(70)는 전조등제어부(60)의 출력으로 작동개시 되어 전조등의 소등시간을 설정하게 되는데 차량이 정지하여 엔진회전수(r.p.m)가 700이하의 낮은 상태로 연속하여 지속되면 지연소등부(70)에 설정된 시간 이후에는 전조등이 소등된다.
따라서 전조등은 초기시동에서는 점등되지 않으며, 가속페달을 밟아 엔진회전수(r.p.m)가 2,000r.p.m이상으로 상승할 때 점등되고 연속적인 정지 중에는 소등되도록 한 것이다.
도 2 의 본 고안의 작동계통을 나타내는 플로워챠트를 참조로 하면 실시 예를 상세히 이해할 수 있다.
도 3 의 본 고안의 일 실시 예에 따른 차량의 전조등과 미등 자동제어장치의 구성을 도시한 상세 회로도를 바탕으로 본 고안의 구체적인 구성을 설명하자면 다음과 같다.
본 고안을 구성하는 제어장치(100)는 차량의 시동키를 2단에 위치한 상태에서 전원이 공급되는 차량의 전원(IG2)에 연결된 전원부(90)에 의해 작동되기 때문에 엔진시동이 되지 않았을 때는 작동되지 않는다.
전원부(90)는 7809의 정전압IC로 구성하고 있으며, 콘덴서(C4, C5)의 평활 및 잡음필터를 거쳐 전압이 출력되고 제어장치(100)의 각 수단의 작동전원으로 사용된다.
F/V변환기(30)는 통상적으로 사용되는 2907 IC를 사용하여 구성한 것으로 엔진회전수(r.p.m)신호(20)의 주파수변화에 비례한 출력전압을 발생시키는데 본 고안의 예 에서는 엔진회전수(r.p.m)가 최소 0r.p.m부터 최대 8,000r.p.m으로 변화할 때 신호 엔진회전수(r.p.m)(20)로 검출하는 신호주파수는 1r.p.m당 0.066Hz로 하여 최대 528Hz가 되도록 하고, 이 신호를 F/V변환 IC의 입력에 가하면 F/V변환 IC의 출력전압은 1Hz변화에서 0.03V가 출력되도록 하고 있다.
본 고안의 일 실시 예에서는 다음과 같은 3가지의 제어점을 설정하는데 그 중 하나인 미등 자동점등 설정점은 1,000r.p.m으로 하여 66Hz에서 F/V변환기(30)의 출력전압이 1.98볼트(V)가 되게 하고, 또 다른 하나의 전조등 자동점등 설정점은 2,000r.p.m.으로 하여 132Hz에서 F/V변환기(30) 출력전압은 3.96볼트(V)가 되도록 하고 있으며, 또 다른 설정인 전조등 지연소등설정점은 700r.p.m으로 하여 46.2Hz에서 F/V변환기(30) 출력전압은 1.386볼트(V)가 되게 하고 있다.
미등제어부(40)는 연산증폭기(OP1)로 구성하는데 연산증폭기(OP1)의 부 입력단자에 저항(R1, R2)의 분할전압으로 미등자동점등 수준을 결정하고 이 전압을 상기에서 서술한 미등 점등설정점과 같이 1.98볼트(V)로 하며, 콘덴서(C1)로 잡음을 제거하고 여기에서 다이오드(D1)를 거쳐 도어스위치(10)에 연결하여 도어스위치(10)가 닫히면 설정전압이 1.98볼트(V)이하가 되게 구성하는 것이다.
한편, 연산증폭기(OP1)의 정 입력단자에는 다이오드(D2)와 저항(R3)을 통해 F/V변환기(30)의 출력이 연결되게 하는데 콘덴서(C2)에 의해 초기 시동에서 F/V변환기(30)의 출력이 미등제어부(40)정 입력에 가해지는 시간을 지연되게 하고, 미등제어부(40)가 작동하여 최초의 출력이 이루어지면 저항(R4)와 다이오드(D3)를 통해 연산증폭기(OP1)의 정 입력단자 전압이 +로 상승되어 시동을 끄기 전까지는 F/V변환기(30)의 출력과는 무관하게 연속적인 점등상태가 지속되게 한다.
따라서 미등의 자동점등은 최초시동에서는 엔진회전수(r.p.m)가 일시적으로 1,000r.p.m이상이 되어 F/V변환기(30)의 출력이 형성되어도 콘덴서(C2)의 지연작용에 의해 점등되지 않으며, F/V변환기(30)의 연속적인 출력전압으로 콘덴서(C2)의 충전이 1.98볼트(V)이상이 되어 연산증폭기(OP1)가 작동되면 미등의 점등이 이루어지는데 이 상태는 저항(R4)와 다이오드(D3)에 의해 궤환되는 전압으로 연속하여 지속되는 것이다.
또한 최초로 엔진을 시동하여 엔진회전수(r.p.m)가 600r.p.m.으로 유지되는 상태에서 연산증폭기(OP1)의 정 입력단자는 1.188볼트(V)가 되어 부 입력단자에 설정된 전압보다 낮기 때문에 미등이 점등되지 않으나, 이때 도어스위치(10)가 작동하면 부 입력단자전압은 정 입력단자전압인 1.188볼트(V)보다 낮게 되기 때문에 엔진시동을 건 상태에서 도어를 열면 미등이 점등되는 것이다.
또, 본 고안의 제어장치(100)는 차량의 전원(IG2)으로 작동하기 때문에 엔진시동이 되지 않으면 차량의 도어를 열어도 점등되지 않으며, 자동으로 점등된 미등은 엔진시동을 중지한 다음에 차량의 전원(IG2)이 차단되면 자동 소등되고 초기의 상태로 복귀하게 된다.
미등스위칭부(50)는 미등제어부(40)의 출력이 저항(R5)을 거쳐 트랜지스터(Q1)가 작동하여 릴레이(RY1)를 구동하게되며, 다이오드(D4)는 역기전력흡수용이다.
전조등제어부(60)는 연산증폭기(OP2, OP3)로 구성하며 연산증폭기(OP2)의 부 입력전압은 저항(R7)과 저항(R8)의 분할전압을 인가하는데 이 전압을 전조등 점등설정전압인 3.96볼트(V)로 하는 것이다.
따라서 저항(R6)을 통해 유입되는 F/V변환기(30)의 출력전압이 3.96볼트(V)이상이 되면 연산증폭기(OP2)의 출력이 형성되고 저항(R9)을 통해 연산증폭기(OP3)의 정 입력을 인가하여 연산증폭기(OP3)의 출력이 되게 하는 것이며 저항(R10)과 저항(R11)은 연산증폭기(OP3)의 작동수준을 정하고 있다.
한편, 연산증폭기(OP2)의 출력전압은 콘덴서(C3)를 충전하게 되고 저항(R13)을 통해 지연소등부(70)수단으로 구성하는 연산증폭기(OP4)의 부 입력을 인가하여 연산증폭기(OP4)의 출력이 0이 되게 한다.
지연소등부(70)의 연산증폭기(OP4)의 정 입력전압은 저항(R15)과 저항(R16)의 분할전압으로 설정하는데 이 전압으로 지연소등시간을 정할 수 있으며, 저항(R14)으로도 지연소등시간을 정할 수 있다.
따라서 엔진회전수(r.p.m)가 2,000.r.p.m이상이 되면 전조등제어부(60)가 작동되면서 전조등이 점등되고, 콘덴서(C3)를 충전하면서 연산증폭기(OP4)의 출력은 0으로 되기 때문에 저항(R17)과 다이오드(D6)를 통해 연산증폭기(OP2)의 부 입력전압이 분할되어 낮아지게 되는데 이때의 전압을 저항(R17)으로 지연소등설정점인 1.386볼트(V)가 되게 구성한다.
이에 따라 엔진회전수(r.p.m)가 2,000r.p.m이하의 상태에서는 전조등이 켜지지 않게되고, 그 이상으로 상승하여 전조등이 점등된 후에는 전조등제어부(60)의 연산증폭기(OP2)의 부 입력단자전압이 700r.p.m에 해당하는 1.386볼트(V)로 낮아져 엔진회전수(r.p.m)가 2,000r.p.m보다 낮고 700r.p.m보다 높은 범위에서도 전조등은 소등되지 않으나, 차량이 정지하여 엔진회전수(r.p.m)가 700r.p.m 보다 낮은 상태가 연속되면 연산증폭기(OP2)의 출력은 소멸되지만 콘덴서(C3)에 충전된 전압이 연산증폭기(OP3)의 부 입력전압이하로 방전 될 때까지 연산증폭기(OP3)의 출력은 계속되어 점등이 유지되는 것으로 지연소등이 실시되는 것이다.
전조등스위칭부(80)는 전조등제어부(60)의 출력이 저항(R12)을 거쳐 트랜지스터(Q2)가 작동하여 릴레이(RY1)를 구동하게되며, 다이오드(D5)는 역기전력흡수용이다.
서술한 구성 및 작용의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 고안의 차량의 전조등과 미등 자동제어장치의 방법은, 차량의 엔진회전수(r.p.m)를 검출하는 방법이지만 엔진회전수(r.p.m)(20)를 검출하는 방법과 다르게 하여 연료분사타임신호를 검출하는 방법 등으로 차량의 전조등과 미등을 제어하는 여타의 방법으로도 적용될 수 있다.
또한 조도수준에 따라 제어하는 수단을 병합하거나 차량의 속도까지 감안한 자동등화시스템을 구현할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 고안의 실시 예에 따른 차량의 전조등과 미등 자동제어장치의 구성과 작용에 의하면 초기의 엔진시동 시에는 전조등과 미등이 소등된 상태로 시동되어 불필요한 등화가 실행되지 않고, 이때 외부에서 원격 시동을 하였다면 도어를 여는 순간에 미등이 자동 점등되어 운행준비를 하는데 편리함을 제공하고, 승차 후 시동할 때는 전조등과 미등이 소등된 상태로 시동이 된 후 가속페달을밟아 운행을 시작하면 순차적으로 미등과 전조등이 자동 점등됨으로써 라이트스위치를 사용하지 않게 되는 효과가 있을 뿐만 아니라, 또 기존의 차량에 전기적인 배선의 변경 없이 그대로 적용할 수 있으며, 라이트스위치를 사용하지 않음으로써 등화에 의한 배터리 방전을 방지할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 차량의 전조등과 미등을 자동으로 제어하는 장치에 있어서;
    엔진시동 후 엔진회전수(r.p.m)를 검출하여 제어하는 수단을 구비한 장치로서 초기 시동에서는 미등과 전조등이 소등된 상태로 엔진시동이 이루어지고 가속페달을 밟아 엔진회전수(r.p.m)가 상승하게되면 미등과 전조등이 자동으로 점등되는 것을 특징으로 하는 차량의 전조등과 미등 자동제어장치.
  2. 제 1항에 있어서 미등제어부(40)에 도어스위치(10)의 검출수단과 F/V변환기 (30)의 입력을 갖추고 엔진시동 상태에서 도어를 열었을 때 또는 가속페달을 밟았을 때 미등이 점등되고, 미등이 점등된 후에는 시동이 중지될 때까지 미등의 점등상태를 유지하는 미등제어부(40);
    전조등이 점등된 후에는 자동점등설정 엔진회전수(r.p.m)이하에서도 전조등이 소등되지 않게 하고, 운행이 중지되어 엔진회전수(r.p.m)가 낮은 상태로 연속적으로 지속되면 전조등을 자동으로 소등시키는 지연소등부(70)를 포함하여 구성됨으로써 엔진회전수(r.p.m)의 변화에 따라 자동으로 전조등과 미등의 점등과 소등이 제어되는 것을 특징으로 하는 차량의 전조등과 미등 자동제어장치.
  3. 제 2항에 있어서 미등제어부(40)는, 엔진의 시동상태에서 도어스위치(10)가 닫히면 연산증폭기(OP1)의 부 입력전압이 낮아지게 하여 연산증폭기(OP1)의 출력이 형성되게 하는 방법으로 미등을 점등시키고, 가속페달을 밟아 F/V변환기(30)의 출력전압이 상승하면 연산증폭기(OP1)의 출력이 형성되어 미등을 점등시키는 수단을 포함하고, 초기시동에서 엔진회전수(r.p.m)가 일시적으로 상승할 때는 콘덴서(C2)의 지연작용으로서 미등이 점등되지 않도록 구성되며;
    상기 전조등제어부(60)는, 초기시동에서 점등되지 않도록 하고, 가속페달을 밟아 점등된 후에는 전조등의 소등수준 엔진회전수(r.p.m)를 낮게 변환시키는 수단의 연산증폭기(OP4), 차량이 정지하여 엔진회전수(r.p.m)가 낮은 상태로 되어도 전조등이 바로 소등되지 않고 일정한 시간동안 점등상태를 유지할 수 있도록 구성하는 콘덴서(C3), 전조등이 점등 된 이후에는 전조등제어부(60)의 연산증폭기(OP2)의 부 입력전압을 낮추는 수단의 저항(R17)과 다이오드(D6)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 전조등과 미등 자동제어장치.
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