KR20130025450A - 상태 변수들을 결정하기 위한 센서 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 특히 차량 내부의 미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 하나 이상의 온도 센서와 습도 센서를 포함하며, 이 장치의 영역들의 일부분 이상은 하우징에 의해 둘러싸여 있고, 제 1 온도 센서가 실내의 경계를 정하는 주위 표면에 대해 접하기 위해 하나 이상의 접촉 표면을 포함하며, 하나 이상의 제 2 온도 센서가 실내 온도를 결정하기 위해 하우징 내부에 제공된다. 상기 접촉 표면은 탄성 특성을 가진 인쇄회로기판 부분의 표면 단편이며, 상기 인쇄회로기판 부분은 서로에 대해 각도를 이루고 있는 복수의 표면 단편들을 포함하고, 온도 센서들은 상기 인쇄회로기판 부분의 서로 다른 표면 단편들에 배열된다.

Description

상태 변수들을 결정하기 위한 센서 장치{SENSOR ARRANGEMENT FOR ACQUIRING STATE VARIABLES}

본 발명은 실내 특히 차량 내부의 미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 하나 이상의 온도 센서와 습도 센서를 포함하며, 이 장치의 영역들의 일부분 이상은 하우징에 의해 둘러싸여 있고, 제 1 온도 센서가 실내의 경계를 정하는 주위 표면에 대해 접하기 위해 하나 이상의 접촉 표면을 포함하며, 하나 이상의 제 2 온도 센서가 실내 온도를 결정하기 위해 하우징 내부에 제공된다.

공지되어 있는 일반 장치들은 특정 센서 장치(sensor arragement)들을 포함하며, 상태 변수(state variable)들을 결정하도록 사용되는데, 이 상태 변수들을 사용하여, 예를 들어 온실(greenhouse) 또는 차량 실내에서, 환경 상태(environmental condition)들이 널리 퍼질 수 있다(prevailing). 여기서, 상태 변수, 가령, 예를 들어, 온도 또는 공기 습도는 센서 장치에 의해 특히 연속적인 방식으로 실내에 기록되며, 그 후 전기 신호들이 예컨대 기록된 상태 변수들의 크기(magnitude) 또는 강도(intensity)에 따라 에어-컨디셔닝 시스템(air-conditioning system)의 조절 유닛(control unit)으로 중계된다(relayed). 그 뒤, 에어-컨디셔닝 시스템은, 모니터링된 상태 변수들이 원하는 적용 장소에서 환경 상태들에 조절될 때까지, 실내의 상태 변수들에 영향을 끼치도록 사용될 수 있다.

예를 들어, EP 1 598 224 A1호에는, 앞유리(front window)와 같이, 차량 내부의 내측 표면에 끼는 서리(fog)를 결정(determining)하기 위한 장치가 공지되어 있다. 이 장치는 차량 내부의 상대 공기 습도와 창유리(windowpane) 온도를 측정하도록 사용된다. 이 측정 값(measured value)들은 실내 공기가 물을 더 이상 흡수할 없어서 특히 내측 표면에 응축현상이 발생하는 온도를 의미하는 이슬점(dew point)을 결정하도록 사용된다. 컨덕터(conductor)에 의해 습도 센서의 열 결합(thermal linkage)이 주로 발생하는데, 이 컨덕터는 전기적 접촉(electrical contacting) 목적과 특히 표면 위에 증착되는(deposited) 증기(vapor)를 분석하도록 사용된다.

습도 센서 이외에도, 상태 변수들을 결정하기 위한 공지된 장치들은 하나 이상의 온도 센서를 포함하는데, 상기 하나 이상의 온도 센서 중 일부분 이상은 하우징(housing)에 의해 둘러싸여 있다. 대개, 상기 장치 또는 센서 장치들에는 온도 센서가 장착되어 있는데, 이 온도 센서의 온도 감지부(temperature detector)가 하우징의 외부를 의미하는 외측을 향해 배열된다. 그 뒤, 온도 감지부는, 여러 다른 요인들 중에서도, 실내의 경계를 정하는(bordering) 벽 표면 위의 온도, 가령, 예를 들어 창유리의 내측 표면 위의 온도를 결정하도록 사용될 수 있다. 반대로, 실내 온도는 독립적으로 배열된 온도 센서들을 사용하여 종종 결정되는데, 이 독립적으로 배열된 온도 센서들은 실내 위치 또는 어떤 위치에도 배치되며 데이터를 전송하기 위하여 에어-컨디셔닝 시스템의 조절 유닛과 개별적으로 연결된다.

이와 반대로, 실내 기후 데이터를 감지하기 위한 전자 장치가 DE 10 2008 029 145 A1호에 공지되어 있는데, 이 장치는 온도 측정 장치와 습도 측정 장치를 포함한다. 상기 온도 측정 장치는 벽 온도를 측정하기 위한 제 1 온도 센서와 실내 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서를 포함한다. 각각의 경우, 온도 센서들은 상기 장치의 하우징 벽 위에 배열되고, 서로로부터 가능한 최대로 멀리 떨어지게 하기 위해 서로 맞은편에 배열되며 이에 따라 상기 장치 내에서 값비싼 전선배열 작업(wiring)이 필요하게 된다. 습도 측정 장치는 습도를 측정하기 위해 습도 센서를 포함하는데, 이 습도 센서도 실내의 벽으로부터 멀리 떨어질 수 있도록 배열된다. 그 결과, 공지되어 있는 장치들의 구성 형태들은 상대적으로 복잡하고 출력 신호(output signal)를 결정하는 조절 유닛과 상태 변수들을 기록하는 센서들 사이의 연결을 구현하기 위해 항상 복잡한 공정을 거친다.

따라서, 본 발명의 목적은 관련 상태 변수들을 간단하면서도 안정적으로 결정(acquring)할 수 있게 하는 상태 변수들을 결정하기 위한 장치를 제공하는 데 있다.

이 목적은 본 발명에 따라서 청구항 제 1 항의 특징들을 가진 장치에 의해 구현된다. 본 발명의 추가적인 바람직한 구체예와 변형예들은 청구항 제 2 항 내지 제 11 항에 기술된다.

본 발명에 따르면, 실내 특히 차량 내부의 미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위한 장치에서, 상기 장치는 하나 이상의 온도 센서와 습도 센서를 포함하며, 이 장치의 영역들의 일부분 이상은 하우징에 의해 둘러싸여 있고, 제 1 온도 센서가 실내의 경계를 정하는(bordering) 주위 표면(perimeter surface)에 대해 접하기 위해 하나 이상의 접촉 표면을 포함하며, 하나 이상의 제 2 온도 센서가 실내 온도를 결정하기 위해 하우징 내부에 제공되고, 상기 접촉 표면은 탄성 특성을 가진 인쇄회로기판(printed circuit board) 부분의 표면 단편(surface piece)이며, 상기 인쇄회로기판 부분은 서로에 대해 각도를 이루고 있는 복수의 표면 단편들을 포함하고, 온도 센서들은 상기 인쇄회로기판 부분의 서로 다른 표면 단편들에 배열된다.

본 발명에 따른 이러한 장치 또는 본 발명에 따른 이러한 센서 장치는 다양한 센서들의 일부분 이상을 일체로 구성하는(incorporate) 하우징 내에 있으며 이에 따라 실내의 필요한 상태 변수들을 용이하고도 안정적인 방식으로 결정하고 이 센서들에 의해 출력 신호들을 예컨대 조절 유닛(control unit)으로 전송하는 것이 바람직하다. 이렇게 컴팩트하게 설계된 센서 장치는 항상 실내 온도를 안정적으로 결정하고 이와 동시에 실내의 공기 습도와 함께 실내의 경계를 정하는 벽 표면의 온도를 안정적으로 결정하도록 사용될 수 있으며, 이에 따라 예를 들어 온실의 에어-컨디셔닝 시스템의 조절 유닛이 오직 단일의 감지 장치로부터 작동된다. 이 센서들을 인쇄회로기판 부분에 배치하거나 또는 인쇄회로기판 부분 위에 배치함으로써, 바람직하게는, 각각, 서로에 대해 짧은 거리에 배치함으로써, 상대적으로 작은 수치를 가진 하우징이 사용될 수 있다. 접촉 표면은 탄성 특성을 가진 인쇄회로기판의 인쇄회로기판 부분의 표면 단편인 것이 바림직하며, 이 경우 접촉식 온도 센서(contact temperature sensor)의 접촉 표면을 예를 들어 창유리로서 구현되는 실내의 경계 표면의 내측면에 안전하게 부착할 수 있게 한다. 전달 수단을 위한 경계 표면의 내측면과 상기 접촉식 온도 센서의 접촉 표면 사이에 인쇄회로기판 자체의 표면 단편이 제공되는데, 이 표면 단편은 열전도성 재료로 제조되는 것이 유리하다. 이와 유사하게, 온도 센서의 접촉 표면이 창유리의 내측면에 대해 직접 정지되어 있는(rest) 것이 가능하다. 인쇄회로기판 부분의 표면 단편들은 서로에 대해 각도가 형성되며 특히 이 표면 단편들은 서로에 대해 직각으로 배열되고, 이에 따라 실내 온도를 감지하는 제 2 온도 센서는 제 1 온도 센서에 대해 상대적으로 작지만 충분한 거리를 포함한다. 감지되어야 하는 측정 값(measured value)들을 참조하면, 제 2 온도 센서에 가해지는 충격(impact)이 이를 통해 기대되어서는 안 된다. 서로에 대해 각도를 이루고 있는 이러한 표면들 때문에, 인쇄회로기판 부분은 감소된 수치를 추가로 가지며 이에 따라 본 발명에 따른 장치가 상대적으로 작은 횡단면을 필요로 하는 것이 유리하다. 탄성 또는 가요성(flexible)의 성질을 가진 인쇄회로기판 부분은 하나 이상의 부분적인 세그먼트가 평면 내로 배열되는 환형(annular) 형태가 바람직할 수 있다.

본 발명의 추가적인 변형예에 따르면, 제 1 온도 센서의 접촉 표면은 하우징의 외측 윤곽(outer contour)에 있는 개구 위로 돌출한다. 하우징 벽의 미리 결정된 영역들 내에 있는 리세스(recess) 또는 개구의 배열상태(formation)는 터치식 온도 센서(touch temperature sensor) 특히 온도민감성 접촉 표면의 일부분 이상의 영역 또는 부분을 실내의 경계를 정하는 벽 내측 표면과 접촉하게 하는 구조적으로 쉬운 방법을 나타낸다. 여기서 터치식 온도 센서의 접촉 표면은 서로에 인접하고 있는 2개의 하우징 부분들의 영역 내에 온도 센서를 일체로 구성하고 있는 하우징의 외측 윤곽 위로 돌출하며 특히 에어 컨디셔닝 되어야 하는 실내의 창유리와 접촉하게 되는 것이 바람직하다. 강수(precipitation) 또는 강렬한 햇빛과 같은 실외에 널리 퍼져 있는(prevailing) 환경 상태들에서의 변화는 상대적으로 용이할 수 있고 이에 따라 창유리에 의해 안정적으로 결정되며, 이에 따라 공기 습도 함유량(content)은 환경 상태에 따라 변화할 수 있다. 이에 상응하게 에어-컨디셔닝 시스템을 조정함으로써 실내의 공기 습도 함유량을 일정하게 유지시키는 것이 가능하다.

또한, 하우징은 상기 하우징을 통과하는 공기 스트림(air stream)을 위한 통과 개구(passage opening)를 포함하며, 이 통과 개구는 온도 센서들 중 하나 이상의 온도 센서와 일체로 구성된다. 특히, 일반적으로 주위 표면 상에서 결정된 온도가 상대적으로 빠르게 떨어지게 하면서도 이와 동시에 공기 습도 함유량은 상승되게 하는, 비가 오는 동안, 하우징 내에 제공된 통과 개구들은 장치를 통과하는 안내 또는 유도(guided) 공기 스트림을 생성하도록 사용될 수 있다. 그 결과, 실내 온도를 결정하기 위해 하우징 내에 배열된 환경 온도 센서(environmental temperature sensor)는 에어-컨디셔닝 시스템에 의한 신선한 배출 공기의 스트림에 직접 노출될 수 있으며, 이에 따른 온도 변화는 상대적으로 신속하게 결정된다. 이로 인해, 유리하게는, 하우징 내에 형성된 온도에 따른 왜곡된(distorted) 측정 값들과 이에 따라, 실제로 존재하는, 실제 값으로부터 벗어난 결정 값(acquired value)들은 방지된다.

인쇄회로기판 부분은 하우징을 통해 안내되는(guided) 공기 스트림용 채널 단편(channel piece)으로서 구현되는 것이 바람직하며, 이에 따라 실내 공기가 실내 온도를 기록하는 온도 센서를 적어도 직접 통과하여 안내된다. 이에 따르면, 온도 센서와 습도 센서는 인쇄회로기판 부분으로서 구현되는 표면 단편들의 내측면들에 배열되고, 이에 따라 장치를 통해 안내되는 공기 스트림과 안정적으로 접촉할 수 있게 한다.

대안 또는 선택적인 예로서 본 발명의 또 다른 변형예에 따르면, 상기 하우징은 하우징을 통해 유도되는 공기 스트림을 위한 통과 개구를 포함하며, 이 통과 개구는 적어도 습도 센서와 일체로 구성된다. 습도 센서를 상기 하우징을 통해 유도되는 공기 스트림의 내부에 배열하는 이점은 실내로 직접 불어진(blown) 공기의 공기 습도 함유량으로부터 대표적으로 측정될 수 있다는 것이다. 이에 따라 실내에 있는 공기 습도 함유량을 에어-컨디셔닝 시스템에 의해 약간 지연시켜(slight delay) 조정할 수 있는 것이 유리하다. 하우징을 통해 유도된 공기 스트림은 유입 개구(inlet opening)로서 설계된 통로로부터 인쇄회로기판의 환형으로 설계된 부분을 거쳐 배출 개구(outlet opening)로서 설계된 하우징 내에 있는 제 2 통로로 흐를 수 있다(routed).

하나 이상의 온도 센서는 NTC 레지스터(resistor)인 것이 바람직하며, 이 NTC 레지스터의 용도는 예를 들어 실내의 경계를 정하는 벽 내측 표면 상의 온도 또는 실내 온도를 결정하기에 바람직한 쉬운 방법을 제공하는 데 있다. NTC 써미스터(thermistor)로도 언급되는 NTC 레지스터는 예를 들어 낮은 온도에서보다 상대적으로 높은 온도에서 더 우수하게 전류를 전도하는 음의(negative) 온도계수를 가진 그 외의 다른 합금 또는 반도체 재료를 사용하여 제작된다. 따라서, 결정된 상태 변수들에서의 변화로 인해 예를 들어 터치식 온도 센서에 의해 또는 실내 온도를 결정하기 위해 환경 온도 센서에 의해 출력 신호들이 직접 변경된다. NTC 레지스터는 -80℃ 내지 250℃ 사이의 측정 범위에서 사용될 수 있으며, 이에 따라 자연스럽게 구현되는 상태 변수들을 항상 원활하게 결정할 수 있게 된다.

물론, 본 발명의 범위 내에서, 하나 이상의 온도 센서는 접촉하지 않고도 온도를 측정하기 위한 써모파일(thermopile)로서 설계된다. 특히, 여기서 형성된 내부 영역, 가령, 예를 들어 적외선 스펙트럼 범위(infrared spectral range) 내에 있는 대상물(object)의 표면이 스캐닝된다(scanned). 상기 스캐닝된 영역에 의해 방출된 열 방사선(thermal radiation)은 예를 들어 바람직하게는 전기 출력 신호로 변환되고 써모파일로서 설계된 환경 온도 센서에 의해 결정된다. 따라서, 써모파일을 사용하는 이점에 따르면, 실내 온도가 구체적으로 본 발명에 따른 장치의 하우징 외부에서 결정되는 것이 유리할 수 있다. 실내 온도에서의 변화는 필요 시에 지연되어(with delay) 결정되는데, 이는 스캐닝된 대상물의 바디 온도(body temperature)가 우선적으로 변화되는 공기 온도에 대해 조절되어야 하기 때문이다.

온도 센서와 습도 센서 이외에도, 하우징은 하나 이상의 태양 센서(solar sensor)를 수용하는데(accomodate), 상기 태양 센서를 이용하여 태양빛(sunlight)이 결정되는 것이 유리하며, 이에 따른 결과로서 실내에 작용하거나 또는 실내에 생기는 태양광 부하 현상(solar load incident), 및 이들과 관련된 실내 온도 증가가 발생될 수 있다. 특히 가시성이 있는 광(light)에 대해 반투명인 영역 특히 실내의 경계를 정하는 벽 표면의 창유리에서 결정되는, 태양광의 강도를 결정함으로써, 상기 장치와 결합된 에어-컨디셔닝 시스템의 조절 유닛은, 올라간 태양광 부하(elevated solar load) 때문에 예를 들어 내부 온도를 변화하는, 상태 변수들의 시작점(early point)에서 중요하도록 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 추가적인 변형예는 온도 센서와 습도 센서 이외에도 레인 센서(rain sensor)를 제공하는데, 이 레인 센서는 창유리의 내측 상에 배열되는 것이 바람직한 터치식 온도 센서와 조합될 때 한편으로는 가능한 신속하게 또 한편으로는 안정적으로 비가 오는 것(precipitation)을 감지할 수 있다.

미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위해 하나 이상의 장치를 가진 차량에서, 상기 장치는 상기 차량 내부의 에어-컨디셔닝을 위한 에어-컨디셔닝 시스템의 하나 이상의 조절 유닛과 결합되며, 이를 위해 추구하는 특허 보호 범위에 무관하게, 본 발명에 따르면, 상기 장치는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 설계된다.

차량 내부에서 관련 상태 변수들을 결정하기 위하여 본 발명에 따른 이러한 장치는 차량의 에어-컨디셔닝 시스템을 조절하거나 또는 조정하도록 사용될 수 있으며, 이에 따라 차량 내부에 있는 탑승객들에게 안락하고도 기후에 따른 상태들이 항상 구현될 수 있다. 이에 따라 상응하게 안정적으로 감지될 수 있는 잠재 영향요인들을 변경하는 데 따라 적절하고도 신속한 대책을 낼 수 있으며, 이에 따라 차량 내부의 상태 변수들은 차량 외부의 환경 상태에 무관하게 항시 상대적으로 안정적인 상태로 유지될 수 있다.

상기 장치는 차량의 앞유리 특히 차량의 내부 앞유리에 배열되는 것이 바람직한데, 이는 본 발명에 따른 장치를 차량 내부에 배열하는 방법 중에 최적의 방법을 나타낸다. 차량의 앞유리는 차량의 태양광 부하 현상 또는 강수(precipitation)와 같은 특정 영향들을 신속하면서도 안정적으로 감지하거나 또는 결정할 수 있게 한다.

본 발명의 또 다른 특징들에 관하여, 첨부된 도면들은 본 발명의 한 가능한 대표적인 구체예를 도시하고 있다.
도 1은 본 명세서에 포함된 센서 장치를 도시한 투시도.
도 2는 본 발명에 따라 도 1에 도시된 센서 장치의 상측도로서, 이 센서 장치의 하우징은 개방되어 있고, 커버는 없으며, 인쇄회로기판이 노출되어 있다.
도 3은 도 1과 2의 장치의 인쇄회로기판을 도시한 투시도로서, 센서들은 인쇄회로기판 위에 배열되어 있다.
도 4는 창유리 온도, 실내 온도, 및 창유리의 상대 습도를 위해 결정 값들을 포함하는 측정 상태의 다이어그램.
도 5는 도 4의 다이어그램을 사용하여 계산된 것과 같은 이슬점 및 실내 공기 습도에 대한 값들을 가진 다이어그램.

센서 장치(2)의 하우징의 도면부호는 1로 표시되어 있다(도 2). 이 하우징(1)은 수용 부분(3)과 커버(4)를 가지는데, 이들은 탈착가능하게 함께 결합되어 있다. 상기 커버(4)는 실질적으로 원형이며 이렇게 형성된 중간 영역은 개구(5)를 나타낸다. 상기 수용 부분(3)은 제 1 원형 수용 영역(3')과 제 2 직사각형 연결 영역(3")을 포함한다. 상기 수용 부분(3)과 커버(4)를 결합하기 위하여 3개의 스냅-온 연결부(snap-on connection)(6, 6', 6")와 2개의 플러그 연결부(7, 7')가 제공된다. 상기 수용 부분(3)은 3개의 스냅-온 연결부(6, 6', 6")의 3개의 래치 부재들을 포함하며, 이 중 2개의 래치 요소(6, 6')는 수용 영역(3')과 접하고 있는 연결 영역(3")의 제 1 단부에 있는 직사각형의 연결 영역(3")에 배열되고 스냅-온 연결부의 3번째 래치 부재(6")는 직사각형의 연결 영역(3")의 맞은편에 있는 면 위에 있는 원형 수용 영역(3')에 위치된다. 또한, 2개의 플러그 연결부(7, 7')용 리셉터클(receptacle)은 원형의 수용 영역(3')의 외측 주위(outer periphery) 상에 배열된다. 이에 따라, 상기 커버(4)는 래치 부재들과 리셉터클에 상응하는 디텐트(detent)와 플러그 부재들을 포함한다.

또한 수용 부분(3)의 직사각형 연결 영역(3")의 제 2 자유 단부는 데이터를 전송하고 센서 장치(2)를 부착하기 위한 플러그 커넥터(8)를 포함한다.

하우징(1) 내부에서, 인쇄회로기판(9)이 수용 부분(3)의 수용 영역(3') 상에 배열되며, 이 인쇄회로기판(9)은 인쇄회로기판 부분(9')과 함께 수용 부분(3)의 직사각형 연결 영역(3") 내로 연장된다. 상기 인쇄회로기판 부분(9')은 플러그 커넥터(8)와 커버(4) 사이의 부분 영역과 함께 하우징(1)으로부터 돌출한다. 상기 인쇄회로기판(9)은 수용 부분(3) 상의 제자리에 고정하기 위하여, 수용 부분(3)은 인쇄회로기판(9) 내에 있는 리세스들과 상응하는 핀들을 포함한다.

도 2와 3은 센서 장치(2)와 함께 인쇄회로기판(9)의 구조를 보여주고 있다. 상기 인쇄회로기판(9)은 형태에 있어서 원형이며 수용 부분(3)의 원형 수용 영역(3')의 내측 직경보다 약간 더 작은 직경을 가진다. 인쇄회로기판(9)의 중앙 영역은, 이 표면들은 상기 중앙 영역으로부터 거의 동일한 거리를 나타내는, 인쇄회로기판(9)에 대한 한 각도로 조절된 전체 7개의 표면들을 포함한다. 광학 부재(optical element)가 이 표면들 위에 배열된다.

인쇄회로기판(9)의 조절 표면들 위에 있는 7개의 광학 부재들 중 4개의 광학 부재는 적외선을 수용하는 수용 다이오드(10, 10', 10", 10''')이며, 이 수용 다이오드(10, 10', 10", 10''')는 인쇄회로기판의 중앙 영역 주위에 배열되고 특히 서로에 대해 90°의 각도로 오프셋 배열된다. 인쇄회로기판(9)의 중앙 영역은 레인 센서(rain sensor)를 포함하며, 방출 유닛(emitting unit)(12)과 수용 다이오드(10, 10', 10", 10''')는 기능적으로 상기 레인 센서에 배열된다(allocated). 상기 방출 유닛(12)은 예를 들어 창유리(windowpane) 위에서 굴절되는(reflect) 적외선을 방출하며, 이 적외선은 창유리가 물로 적셔지는 부분(wetting)에 따라 변경되며 수용 다이오드(10, 10', 10", 10''')로부터 수용될 것이다. 각각의 태양 센서(11, 11')가 인쇄회로기판(9)의 서로 맞은편에 있는 2개의 나머지 조절 표면들 위에 배열되며, 태양광 방향을 결정하도록 사용될 수 있다.

수용 부분(3)의 연결 영역(3")과 방출 유닛(12) 사이의 인쇄회로기판(9) 위에 환경 광 센서(environmental light sensor)(13)가 위치되며, 이 광 센서(13)는 광의 감지 범위에서 광도(brightness)를 결정한다. 어드밴스 광 센서(advance light sensor)(14)가 조절 표면 위에 배열되며, 일직선 위에 환경 광 센서(13)와 방출 유닛(12)과 함께 배열된다. 상기 어드밴스 광 센서(14)는 전환형 포토다이오드(switchable photodiode)로서 설계되고 이에 따라 두 개 이상의 스펙트럼 범위에 있는 방사선(radiation)을 결정하며, 이 어드밴스 광 센서(14)는 한 편에서는 센서 장치(2)에 대한 미리 정해진 거리에 광도를 감지할 수 있으며 다른 한편으로는 광 신호(light signal)를 굴절할 수 있다. 특히, 상기 센서의 커버리지 콘(coverage cone)을 위한 개방 각도(opening angle)는 커버(4)에 있는 개구(5)의 수치들과 이 개구(5)에 대한 각각의 광 센서(13, 14)의 위치 또는 배열에 의해 결정된다(prescribed).

인쇄회로기판 부분(9')은 각각 90°만큼 반복적으로 각도를 이루고 있으며 플러그 커넥터(8)와 커버(4) 사이의 접촉 표면(15)과 개구를 통해 돌출하여, 도 1에 도시된 인쇄회로기판(9)의 부분 영역을 형성한다. 인쇄회로기판(9)과 접촉 표면(15)에 대해 수직인 연결 부분(9')의 2개의 표면 단편(surface piece)(15', 15")은 접촉 표면(15)과 접하고 있으며, 이 접촉 표면(15)의 표면 단편(15')은 인쇄회로기판과 접촉 표면으로서 구현되는 표면 단편(15)과 결합한다. 인쇄회로기판 부분(9')의 형상은 특히 도 3으로부터 볼 수 있는데, 2개의 표면 단편(15', 15")들은 수용 부분(3)의 직사각형 연결 영역(3")의 내측 벽에 대해 평행하게 배열된다.

인쇄회로기판 부분(9')의 내측 표면들 위에, 실내 온도와 공기 온도를 결정하기 위한 온도 센서(16)와 실내 습도 또는 공기 습도 뿐만 아니라 표면 온도를 결정하기 위한 조합형 습도 및 온도 센서(17)가 위치된다. 여기서, 상기 조합형 습도 및 온도 센서(17)는 하우징(1)으로부터 돌출하는 접촉 표면 단편(15) 위에 배열되며, 실내 온도 또는 공기 온도를 결정하기 위한 온도 센서(16)가 인쇄회로기판에 대해 수직으로 배열된 인쇄회로기판 부분(9')의 표면 단편(15) 위에 배열된다.

상기 센서 장치(2)의 구체예는 차량의 앞유리의 내측 위에 배치되며, 커버(4)를 가진 면은 차량의 앞유리를 향하고 있으며 수용 부분(3)의 직사각형 연결 영역(3")은 주행 방향으로 안내된다(directed). 따라서, 어드밴스 광 센서(14)의 감지 범위는 실질적으로 차량의 주행 방향으로 안내되는 액퀴지션 콘(acquisition cone)을 포함하며, 환경 광 센서(13)는 실질적으로 상부 방향으로 안내되는 커버리지 콘(coverage cone)과 감지 범위를 포함한다. 어드밴스 광 센서(14)와 환경 광 센서(13)에 의해 결정된 데이터는 헤드라이트 컨트롤러(headlight controller)를 차량의 각각의 운행 상황(driving situation)으로 조절하도록 사용될 수 있다. 가시성(visibility)에 영향을 끼치는 안개, 눈발 또는 그 외의 다른 환경적인 상태들도 감지될 수 있다.

도 4와 5는 대표적인 측정 상태(measuring situation)를 나타내고 있는데, 도 4는 온도 및 습도 센서(16, 17)로 결정된 측정 변수(measured variable)들을 보여주고 있으며 도 5는 예를 들어 실내의 에어-컨디셔닝 시스템을 조절하기 위해 필요한 온도 및 습도 센서(16)들로부터 계산된 특성 변수(characteristic variable)들을 보여주고 있다. 주로, 창유리 온도(18), 실내 온도(19) 및 창유리 위의 상대 습도(20)가 측정된다. 도 4에 있는 다이어그램으로부터 수집된 것과 같이, 창유리 온도 및 실내 온도는 측정된 시간 기간(span)에 걸쳐 거의 일정한 상태로 유지되는 반면, 창유리 위의 측정된 상대 습도는 변한다.

도 5에서 명백한 것과 같이, 결정된 측정 변수들로부터 계산된 것과 같이 실내(21)의 상대 공기 습도는 변경된다. 이때 시간에 걸쳐 변하는 이슬점(22)도 계산되거나 또는 결정된 실내 공기 습도(21)에 따라 계산된다. 이 두 곡선들 모두 비슷한 진행상태를 보여주고 있는데, 시간 축에 걸쳐 이슬점에 대한 곡선 진행상황에서의 변화는 계산된 상대적인 실내 습도의 곡선 진행상태에 대해서와 같은 크기(intense)로 변화하지 않는다.

Claims (11)

1. 실내 특히 차량 내부의 미리 결정된 상태 변수(state variable)들을 결정하기 위한 장치로서, 상기 장치는 하나 이상의 온도 센서와 습도 센서를 포함하며, 이 장치의 영역들의 일부분 이상은 하우징에 의해 둘러싸여 있고, 제 1 온도 센서(17)가 실내의 경계를 정하는 주위 표면(perimeter surface)에 대해 접하기 위해 하나 이상의 접촉 표면(15)을 포함하며, 하나 이상의 제 2 온도 센서(16)가 실내 온도를 결정하기 위해 하우징 내부에 제공되는, 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치에 있어서,
   상기 접촉 표면(15)은 탄성 특성을 가진 인쇄회로기판 부분(9')의 표면 단편(surface piece)이며, 상기 인쇄회로기판 부분(9')은 서로에 대해 각도를 이루고 있는 복수의 표면 단편(15, 15', 15")을 포함하고, 온도 센서들은 상기 인쇄회로기판 부분(9')의 서로 다른 표면 단편(15, 15')에 배열되는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   제 1 온도 센서(17)의 접촉 표면은 하우징(1)의 외측 윤곽 상의 개구 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 하우징(1)은 하우징(1)을 통과하는 공기 스트림(air stream)을 위한 통과 개구(passage opening)를 포함하며, 이 통과 개구는 온도 센서(16, 17)들 중 하나 이상의 온도 센서와 일체로 구성되는(incorporate) 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 인쇄회로기판 부분(9')은 상기 하우징(1)을 통해 안내되는(guided) 공기 스트림용 채널 단편(channel piece)으로서 구현되는 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징(1)은 하우징(1)을 통과하는 공기 스트림용 통과 개구를 포함하며, 이 통과 개구는 적어도 습도 센서(17)와 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   하나 이상의 온도 센서(16, 17)는 NTC 레지스터인 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   하나 이상의 온도 센서(16, 17)는 접촉하지 않고도 온도를 측정하기 위한 써모파일(thermopile)로서 설계되는 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징(1)은 하나 이상의 태양 센서(11, 11')를 수용하는 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   하나 이상의 레인 센서(12)가 상기 온도 센서(16, 17)에 배열되는 것을 특징으로 하는 실내의 미리 결정된 상태 변수를 결정하기 위한 장치.
10. 미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위해 하나 이상의 장치를 가진 차량으로서, 상기 장치는 상기 차량 내부의 에어-컨디셔닝을 위한 에어-컨디셔닝 시스템의 하나 이상의 조절 유닛과 결합되는, 미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위해 하나 이상의 장치를 가진 차량에 있어서,
    상기 장치는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따라 설계되는 것을 특징으로 하는 미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위해 하나 이상의 장치를 가진 차량.
11. 제 11 항에 있어서,
    상기 장치는 차량의 앞유리에 배열되는 것을 특징으로 하는 미리 결정된 상태 변수들을 결정하기 위해 하나 이상의 장치를 가진 차량.

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