KR20040099194A - 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 전조등에 있어서 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스{Automatically Controlled High Beam And Low Beam By Auto Relay Headlight Interface}에 관한 것이다.

본 발명은 토글 스위치에 조합된 스위치의 조작에 따라 하이빔과 로우빔이 교대로 점등되도록 구비된 자동차의 전조등에 있어서, 상기 전조등의 전면에 설치되는 반사캡의 상부에 조도센서를 부착하고 전조등의 소켓 부위에 오토릴레이를 부착하여 교행하는 차량의 전조등을 감지하면 자동으로 전조등이 하향으로 변환하는 오토릴레이 전조등 인터페이스이다.

상기 조도센서로부터 인가된 신호를 기준치와 비교하여 기준치 이상일 경우에는 로우신호가 출력되도록 하고, 기준치 이하일 경우에는 하이신호가 출력되도록 구비된 제어부와, 제어부의 출력 측에 접속된 작동부로 구성되어져 야간주행시 주위 환경이나 상대 차량의 전조등 빛에 의한 조도를 감지하여 자차의 전조등 빛을 하이빔과 로우빔으로 자동 전환되도록 함으로써, 주행에 필요한 조작을 줄여 보다 안전하고 편리하게 운전할 수 있도록 하면서 또한 넓은 시야를 확보할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스{Automatically Controlled High Beam And Low Beam By Auto Relay Headlight Interface}

본 발명은 자동차의 전조등 전환장치에 관한 것으로서, 특히 전조등을 켜고 야간 주행을 하는 과정에서 주위 환경이나 상대편 차의 전조등 빛에 의한 조도를 감지하여 자차의 라이트 빛인 하이빔과 로우빔을 자동 전환시키도록 함으로써, 한적하고 어두운 노면 상에서는 넓은 시야를 확보할 수 있도록 하고, 아울러 마주 오는 상대차량 운전자의 눈부심을 방지하여 사고의 위험을 줄일 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 차량은 에너지원이 실린더 내에서 연소되면서 발생된 직선왕복운동을 커넥팅 로드와 크랭크를 통해 회전력으로 변환된 구동력을 얻고, 변환된 구동력을 클러치와 트랜스미션 등을 통해 구동 휠에 전달함으로써, 승객이나 화물을 신속하게 이동할 수 있게 된다.

또한, 모든 차량에는 야간 주행시 전방의 시야를 확보하도록 함과 동시에 자차를 다른 차량에게 알리도록 하기 위한 라이팅 장치가 갖추어져 있어 주야간 모두 안전한 주행이 될 수 있게 구비되어 있다.

이러한 차량에 구비된 라이팅 장치는 차량의 핸들 일 측에 복수개의 단자인 테일모드단자와 헤드모드단자를 갖는 토글 스위치와, 테일모드단자에 접속된 차폭등 릴레이와 헤드모드단자에 접속된 전조등 릴레이로 구성된다.

또한, 상기 차폭등 릴레이와 전조등 릴레이는 토글 스위치를 조작함에 따라 배터리의 전원이 인가되면서 작동 되도록 구비되어 있다.

그리고 차폭등 릴레이가 작동됨에 따라 배터리의 전류가 전, 후 차폭등으로 인가됨으로써, 노면 위를 주행하고 있는 다른 차량이 자차의 위치를 쉽게 확인 할 수 있게 해준다.

한편, 전조등 릴레이는 차폭등 릴레이와 동일한 원리에 의해 작동되는 가운데 좌우의 전조등을 켜거나 끌 수 있도록 되어 있으며, 토글 스위치와 조합된 상태로 구성된 디머 스위치의 전환에 의해 상향이나 하향빔 즉, 로우빔과 하이빔으로 운전자가 노면과 전방의 상황에 따라 선택적으로 점등시킬 수 있도록 구성되어 있다.

야간에 주행을 할 경우에는 우선, 토글 스위치를 조작하여 테일모드단자로 접속하면 배터리의 전원이 차폭등 릴레이로 통전 됨에 따라 전, 후 차폭등이 켜지게 된다.

이러한 상태에서 전조등을 켜기 위해서는 토글 스위치를 다시 조작하여 헤드모드단자로 접속하면 배터리의 전원이 전조등 릴레이를 작동시키게 되고, 이와 동시에 배터리의 전원이 좌우측 전조등의 로우빔 코일로 통전 됨에 따라 로우빔을 갖는 전조등이 점등된다.

전조등이 겨진 상태로 차량의 흐름이 한적하거나 시외곽을 주행할 경우, 토글 스위치에 연결된 디머 스위치를 재조작 하면 전조등 릴레이를 통해 좌우측 전조등의 로우빔 코일로 인가되는 전원의 하이빔 코일로 통전됨에 따라 하이빔을 갖는전조등이 켜지게 되어 먼 거리의 시야를 확보할 수 있게 해준다.

그러나 전조등의 로우빔과 하이빔은 운전자가 노면이나 주위환경에 따라 손으로 직접 디머 스위치를 조작하여 전조등의 빛이 로우빔이나 하이빔으로 전환되도록 되어 있음으로써, 간혹 장시간 주행을 하는 과정에서 자신이 하이빔을 켜고 있는지 로우빔을 켜고 있는지 상태를 잊어버리게 될 경우, 상대차량의 운전자에 강한 눈부심을 주는 원인으로 인해 자칫 사고를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 자차 운전자가 노면과 주위의 상황에 따라 반복적으로 디머 스위치를 조작하게 됨에 따라 잦은 운전조작에 따른 피로와 불편한 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 전조등을 켜고 야간 주행을 하는 과정에서 주위 환경이나 상대편 차의 전조등 빛에 의한 조도를 감지하여 자차의 라이트 빛을 하이빔과 로우빔으로 자동 전환되도록 함으로써, 주행을 보다 편리하게 하면서 한적하고 어두운 노면상의 넓은 시야를 확보할 수 있도록 하고, 아울러 상대차량 운전자의 눈부심을 방지하여 사고의 위험을 줄일 수 있는 자동차의 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전조등의 외관을 보여주는 사시도

도 2는 HID 전조등의 사이즈를 보여주는 측면도

도 3은 전조등을 켰을 때(상향) 전방의 빛의 확산 분포도

도 4는 본 발명에 따른 오토릴레이(Auto Relay)를 첨가, 부착하는 측면도

도 5는 전조등의 총괄 회로도

도 6은 포토 레지스터를 이용한 조도 감지 회로의 일실시 회로도

도 7은 본 발명에 따른 조도센서를 반사캡에 설치하는 측면도

도 8은 본 발명에 따른 조도센서와 오토릴레이를 취부하는 총괄도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명

A: 오토릴레이(전환장치)부 B: 조도센서부

C: 조도센서부 확대도면 D: 전방에서 교행해 오는 차량

B1: 반사캡 B2: 조도센서와 오토릴레이를 연결하는 도선

B3: 반사캡 내부 반사판 B4: 방열 구멍

B5: 조도센서부 B6: 조도센서

B7: 렌즈 B8: 오토릴레이(Auto Relay)

본 발명에 따른 자동차용 헤드라이트(전조등)의 전환장치를 설명하기에 앞서 종래와 연계하여 차량에 설치된 전조등의 구성을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

차량에는 배터리의 전원을 핸들 일 측에 구비된 테일모드단자와 헤드모드단자를 갖는 토글 스위치를 이용하여 차폭등 릴레이와 전조등 릴레이로 선택해서 통전되도록 함으로써, 야간에 차폭등을 켜서 주행중인 자차의 위치를 외부로 알리도록 하면서 동시에 전조등을 켜서 자차의 전방시야를 충분히 확보하여 안전한 운행을 할 수 있게 되어 있다.

또한, 전조등이 켜진 상태에서 노면의 상황이나 한적한 도로를 주행할 경우에는 토글 스위치에 조합된 디머 스위치를 ON/OFF 시켜 하이빔과 로우빔을 적절하게 점등시켜 넓은 시야를 확보하는 과정에서 운전자가 디머 스위치를 반복 조작하게 됨에 따라 번거로운 불편한 문제점이 있었고, 하이빔을 켜고 주행하는 상태에서 상대 차량의 운전자에게 눈부심으로 인한 시야를 흐리게 함으로써 자칫 사고를 유발케 하는 원인이 있었다.

본 발명은 이러한 원인을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스는 도 8에 도시된 바와 같이, 외부로부터 발생되는 빛을 감지하는 조도센서(B6)와 조도센서부(B), 조도센서의 출력(B2)측에 접속된 오토릴레이부(A의 B8)로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 전조등의 외관을 보여주는 사시도인데 다양한 전조등이 있으며, 현대에 이르러서는 HID 전조등이 주류를 이르고 있는 추세에 있다.

도 2는 HID 전조등의 사이즈를 보여주는 측면도인데 이는 상향등과 하향등이함께 구성되어 있는 H4형식 전조등의 도면이다.

도 3은 전조등을 켰을 때(상향) 전방으로 빛이 확산되는 분포도인데 이 도면에서와 같이 주로 오른쪽 전조등이 교행해 오는 앞차에게 영향을 끼침을 알 수가 있다.

도 4는 본 발명에 따른 오토릴레이(Auto Relay)부를 첨가 부착하는 측면도인데 소켓(A) 부분을 늘려서 그곳에 오토릴레이부(20, 30)를 부착하는 것이 바람직하다.

도 5는 전조등의 총괄 회로도이다.

도 6은 포토레지스터를 이용한 조도 감지 회로의 일실시 예시 회로도인데, 포토레지스터(R1)에 입사되는 빛의 양에 따라 엘이디(D1: LED)에 불이 켜지거나 꺼지는데 엘이디 대신에 릴레이 또는 전자 솔레노이드, SCR, 포토트랜스듀서(Photo Transducer) 등을 사용하여 HID Lamp의 대전력을 컨트롤하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따른 조도센서를 반사캡에 설치하는 측면도인데, 반사캡은 전조등의 앞 부위에서 직진하는 광선을 효율적으로 제어하기 위하여 설치되어 있는데, 본 발명에서는 상기 반사캡과 전조등을 일체화하여 이루어지는 구조로 되어 있다.

상기 반사캡의 하단(E, E1)면에서 전조등의 소켓부분과 용접 등을 이용하여 접합되며, 또한 하단(E, E1)의 일 측에는 램프하우징과 볼트 결합되는 결합플레이트(F, F1) 날개 형상을 가지며, 반사캡의 상단(B) 일측에는 조도센서부(B5)를 안치하는데, 조도센서와 반사캡 내부의 반사판(B3) 사이에 공기가 통하는 방열구멍(B4)을 갖는 방열판 또는 열차단부를 내설하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 조도센서부(B)와 오토릴레이부(B8)를 취부하는 총괄도인데, 전방(D)에서 교행하여 오는 전방차량(B9)의 전조등 빛이 렌즈(B7)를 통해 조도센서(B6)에 입사되면 조도센서는 빛의 광량을 측정, 증폭하여 도선(B2)을 따라 신호를 오토릴레이부(B8)로 보내면, 오토릴레이부는 광량의 세기를 마이콤 등에서 제어하여 상향등 또는 하향등을 켜는 신호를 컨트롤하게 되는 것이다.

이때에 상기 렌즈(B7)와 조도센서(B6) 사이에는 내면에 검은 칠을 한 원통형의 대롱으로 구성하는 것이 바람직하며, 잡광을 차단하고 특정 빛(마주 오는 자동차의 전조등 빛)만을 감지하기 위하여 렌즈부의 앞 또는 뒷면에 필터부를 삽입하는 것이 바람직하며 이를 특징으로 한다.

또한 오토릴레이부를 내설하기 위하여 도 7의 소켓(A) 부분을 더 늘려서 오토릴레이부를 삽입(도 8의 B8)하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 도면에 대한 부연설명을 더욱 자세히 설명하자면,

토글 스위치에 조합된 디머 스위치의 조작에 따라 하이빔과 로우빔이 교대로 점등되도록 구비된 자동차의 전조등과 반사캡 장치에 있어서, 상기 전조등과 반사캡이 용접 등을 통해서 일체로 형성되며, 반사캡의 상부에 적어도 하나의 조도센서로 구비된 조도센서부를 내설하며, 상기 전조등 하부 소켓의 일 측에 오토릴레이부를 내장하여, 조도센서부의 출력신호가 반사캡에 내장된 도선을 타고 오토릴레이부로 인가되어, 상기 조도센서부로 부터 인가된 신호를 기준치와 비교하여 기준치 이상일 경우에는 로우신호가 출력되도록 하고, 기준치 이하일 경우에는 하이신호가출력되도록 제어부가 구비된 오토릴레이부인 것을 특징으로 하는 것이 가장 바람직한데, 제어부는 마이콤에 의해서 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 것이 바람직하다.

여기에서 상기 조도센서(B6)는 야간에 빛의 세기를 감지하여 소정의 전기신호로 변환시키도록 한 것으로서, 도 7에서와 같이 감지율을 높이기 위해 차량의 전조등이 있는 하우징내에 전조등 반사캡(E, E1, F, F1)의 형상으로 전조등의 필라멘트와 함께 일체로 조립되어진 형태로 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 조도센서는 포토다이오드, 포토트랜지스터, CDS, Silicon Solar Cell, CMOS Image Sensor 등 조도 또는 이미지를 감지할 수 있는 센서 중에서 적어도 하나를 구비하는 것이 바람직하다.

도 8에서와 같이 상기 오토릴레이부(B8)는 조도센서부(B)로 부터 출력되거나 인가되는 전기 신호를 기준치와 비교하여 기준치 이상일 경우에는 그 출력단에 로우(low Beam)신호가 출력되도록 하고, 동시에 기준치 이하일 경우에는 하이(High Beam)신호가 출력되도록 설계하는 것이 바람직하다.

상기 오토릴레이부의 출력 측에는 오토릴레이부의 신호에 따라 릴레이의 접속된 방향을 변환시키는 것으로서, 릴레이 또는 전자솔레노이드, SCR, 포토트랜스듀서(Photo Transducer) 등 대전력을 제어하는 스위치인 것이 바람직하며, 상기 부품 중에서 적어도 하나로 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 오토릴레이부의 출력 측으로부터 하이 신호가 출력됨과 동시에 릴레이 또는 대전력 스위칭 장치에 배터리의 전원이 통전되면서 하이빔(High Beam:상향등)과 로우빔(Low Beam:하향등)의 접점을 바꾸는 작업을 수행하게 되는 것이다.

따라서 로우빔에서 하이빔으로 전조등의 점등이 바뀌게 되어 먼 거리의 시야를 확보할 수 있고, 다시 조도센서부로부터 신호가 인가됨에 따라 하이빔에서 로우빔으로 전조등의 점등이 교대로 전환하는 작업을 수행하게 되는 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 야간에 전조등을 켜고 도로 주행을 하는 과정에서 주위 환경이나 상대 차량의 전조등 빛에 의한 조도를 감지하여 자차의 전조등 빛을 하이빔과 로우빔으로 자동 전환되도록 함으로써, 주행 중 불필요한 운전조작을 줄일 수 있으면서 어두운 노면상의 넓은 시야를 확보할 수 있고 또한 사고의 위험을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 이를 통해 상대차량의 운전자에게 눈부심으로 인해 순간적으로 시계가 어두워지는 것을 방지하여 사고를 막을 수 있도록 하는 중대한 안전효과를 가질 수 있다.

Claims (3)

1. 토글 스위치에 조합된 디머 스위치의 조작에 따라 하이빔과 로우빔이 교대로 점등되도록 구비된 자동차의 전조등과 전조등의 광선을 적절하게 제어하는 반사캡 장치에 있어서,

   상기 전조등과 반사캡이 일체로 형성되며;

   반사캡의 상부에 적어도 하나의 조도센서로 구비된 조도센서부와;

   상기 전조등의 하부 소켓의 일측에 오토릴레이부를 내장하여;

   조도센서부의 출력신호가 반사캡에 내장된 도선을 타고 오토릴레이부로 인가되어;

   상기 조도센서부로부터 인가된 신호를 기준치와 비교하여 기준치 이상일 경우에는 로우신호가 출력되도록 하고,

   기준치 이하일 경우에는 하이신호가 출력되도록 제어회로가 포함된 오토릴레이부와 조도센서부를 갖는 것을 특징으로 하는 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 조도센서부의 조도센서는 적어도 하나의 포토다이오드, 포토트랜지스터, CDS, Silicon Solar Cell, CMOS Image Sensor 등의 조도 또는 이미지를 감지할 수 있는 센서로 구성되며;

   오토릴레이부는 적어도 하나의 릴레이 또는 전자 솔레노이드, SCR, 포토트랜스듀서(Photo Transducer) 등의 대전력을 제어하는 스위칭 장치로 구성됨을 특징으로 하는 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 조도센서부의 하단에는 적어도 하나의 방열구멍을 갖는 방열판 또는 열차단부를 내설하며;

   상기 조도센서부의 렌즈와 조도센서는 하나의 원통 대롱에 내설하며;

   상기 렌즈의 앞면 또는 뒷면 중 적어도 하나의 면에 필터를 삽입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상향, 하향빔이 자동으로 조절되는 오토릴레이 전조등 인터페이스.