KR20200129845A - 포토 센서 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 포토 센서 구조에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토 센서 구조는, 차량의 윈드실드 글라스 외측을 기준으로 좌편에 위치하는 좌측 포토 센서 및 상기 좌측 포토 센서와 대칭되도록 구성되는 우측 포토 센서를 포함하고, 상기 좌측 포토 센서는, 차량의 폭 방향으로 위치하여 광원의 좌우방향에 따라 최대 입사량을 갖는 측방 입사각도를 설정할 수 있는 두 개의 수광 윈도우, 상기 두 개의 수광 윈도우 중 적어도 하나의 사이에 위치하여 광원의 상하 방향에 따라 최대 입사량을 갖는 입사고도를 설정할 수 있는 더미부, 및 상기 수광 윈도우 하단에 위치하여, 상기 수광 윈도우를 통해 유입되는 광원의 광량을 측정하는 수광부를 포함한다.
Description
본 발명은 포토 센서 구조에 관한 것으로, 더 바람직하게, 서로 대칭되도록 윈드실드 글라스 상에 위치하는 좌우 포토 센서를 구성하여 광원의 전방 입사고도뿐 아니라 측방 입사각도에 따라 상기 좌우 포토 센서에서 수광되는 광량을 측정하고, 측정된 광량을 기반으로 차량의 독립좌석 공조기를 구동하도록 구성되는 포토 센서 구조에 관한 것이다.
차량의 실내 환경에 따라서 사용자가 요청한 온도 및 습도를 유지하기 위해 차량의 외부 또는 내부 공기의 온도를 제어하고, 더 나아가 습도를 제어하기 위한 구성으로서, 공조기가 필수적인 구성으로 자리잡고 있다.
더욱이, 차량에 설치되는 공조기는 차량 내부 온도에 따라서 자동으로 풍속의 세기가 제어되도록 구성되며, 차량 내부의 온도는 태양광의 일사량(광량)에 따라 결정된다.
통상적으로 차량으로 유입되는 태양광의 광량을 측정하기 위해서 포토 센서(태양광 센서)를 장착하고 있으며, 포토 센서(태양광 센서)를 통해 측정된 광량에 따라서 공조기의 구동 제어 및 강약을 제어하도록 구성되고 있다.
이렇게 적용되는 포토 센서(태양광 센서)는 태양의 측방 입사각도에 따라 차량의 좌우측으로 각각 유입되는 광량을 측정하기 위해서 좌 방향감지 센서부와 우 방향 감지 센서부를 구비하게 된다.
더욱이, 각 센서부는 광원의 광량을 수광하여 이에 대응되는 신호를 출력하게 되며, 차량측의 온도제어장치는 이 출력신호를 바탕으로 하여 차량의 온도를 제어하게 된다.
예컨대, 태양광의 입사방향이 차량 전방 좌측인 경우에 차량의 온도제어장치는 좌측(운전석 또는 보조석)의 냉방 세기를 더 크게 조절하는 것이고, 태양광의 입사방향이 차량 전방 우측인 경우에 차량의 온도제어장치는 우측(보조석 또는 운전석)의 에어콘의 세기를 더 크게 조절하는 것으로, 일사량을 보상할 수 있는 것이다.
한편, 종래 사용되는 포토 센서는 태양광이 90도의 각도에서 입사될 때에 가장 큰 출력 특성을 보인다. 그러나, 광원으로서 태양광이 90도의 각도의 입사고도를 갖는 경우, 차량의 실내 측으로 유입되는 광량은 포토 센서에서 측정되는 수광량과 차이가 발생하는 문제점이 있었다.
즉, 차량의 실내에 실제로는 수광되는 광량은 태양광이 차량의 전방을 기준으로 60도로 유입될 때 차량 실내에 위치하는 사용자에게 가장 높은 열량을 제공하게 된다.
그러나, 종래에는 탑승자에게 가장 높은 열량을 제공하는 태양광의 입사각도를 고려하지 않고, 포토 센서를 통해 수광되는 광량을 기준으로 공조기의 제어를 수행하는 문제점이 존재하였다.
따라서, 운전석 또는 동승석으로 유입되는 광량을 기준으로 공조기를 제어하여야 하는 요구가 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 차량으로 유입되는 광원의 위치를 고려한 수광 성능을 제공하기 위한 포토 센서 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실내 유입되는 광량을 정확히 측정할 수 있는 포토 센서 구조를 통해 사용자의 위치에 따른 개별 공조기의 제어를 수행하기 위한 포토 센서 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 포토 센서 구조는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 차량의 윈드실드 글라스 외측을 기준으로 좌편에 위치하는 좌측 포토 센서; 및 상기 좌측 포토 센서와 대칭되도록 구성되는 우측 포토 센서;를 포함하고, 상기 좌측 포토 센서는, 차량의 폭 방향으로 위치하여 광원의 좌우방향에 따라 최대 입사량을 갖는 측방 입사각도를 설정할 수 있는 두 개의 수광 윈도우; 상기 두 개의 수광 윈도우 중 적어도 하나의 사이에 위치하여 광원의 상하 방향에 따라 최대 입사량을 갖는 입사고도를 설정할 수 있는 더미부; 및 상기 수광 윈도우 하단에 위치하여, 상기 수광 윈도우를 통해 유입되는 광원의 광량을 측정하는 수광부;를 포함하는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 두 개의 수광 원도우는, 윈드실드 글라스 외측과 가까운 위치에 구성되는 제 1윈도우; 상기 제 1윈도우와 인접하여 위치되는 제 2윈도우;로 구성되고, 상기 제 1윈도우의 폭과 제 2윈도우 폭의 비율에 따라 최대 측방 입사량을 갖는 측방 입사각도가 결정되는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 제 1윈도우(B)의 폭과 제 2윈도우 폭(A)의 비율(R1=A/B)이 증가할수록 광원의 최대 입사량을 갖는 입사각도가 0°에 가까워지는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 제 1윈도우는 상기 제 2윈도우보다 얇은 폭으로 형성되는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 더미부는, 상기 더미부 전방 일단으로부터 포토 센서의 전방 끝단까지의 거리(C)와 상기 더미부 후방 일단으로부터 포토 센서의 후방 끝단까지의 거리(D)의 비율(R2=C/D)에 따라 최대 입사량을 갖는 입사고도가 결정되는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 비율(R2=C/D)이 증가함에 따라 최대 입사량을 갖는 입사고도가 높아지도록 구성되는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 더미부는 상기 제 2윈도우 상에 제 1윈도우와 가까운 일단에 위치하도록 구성되는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 좌측 포토 센서 및 우측 포토 센서를 통해 유입된 광량을 따라 광원의 수광부에서 측정된 측방 입사각도 및 입사고도에 따라서 차량의 공조기를 제어하도록 구성되는 제어부;를 더 포함하는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 좌측 포토 센서와 우측 포토 센서로 수광되는 광량을 비교하고, 수광된 광량에 따라 차량 내부의 공조기의 출력을 제어하도록 구성되는 포토 센서 구조를 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 광원의 입사고도에 따라 인가되는 광량을 기준으로 차량 전체의 공조기 출력을 설정하도록 구성되는 포토 센서 구조를 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 차량 실내의 위치에 따라 유입되는 광량을 더욱 정확하게 측정하여 사용자의 요청에 보다 정확하게 제어될 수 있는 공조기를 제공하는바, 사용자의 요청에 대응할 수 있는 포토 센서 구조를 제공하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 차량의 전후 방향 및 좌우 방향으로 입사되는 광량을 측정할 수 있는 포토 센서 구조를 제공하는바, 더욱 쾌적한 개별 공조를 수행할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 차량에 위치하는 포토 센서 구조로 유입되는 광원의 입사고도 및 측방 입사각도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 서로 대칭되도록 구성되는 두 개의 포토 센서의 배열을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 하나의 포토 센서의 확대도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 수직방향에 위치할 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 좌측 20도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 5b은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 좌측 45도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 6a은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 우측 20도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 6b은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 우측 45도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 폭 방향으로 이동하는 경우 두 개의 포토 센서에서 수광되는 광량 그래프를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 폭 방향으로 이동하는 경우 제 1윈도우와 제 2윈도우의 폭비에 따라 포토 센서의 출력 변화를 도시하고 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 낮은 입사고도를 갖는 경우, 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 중간 입사고도를 갖는 경우, 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 9c는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 최적의 입사고도를 갖는 경우, 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 이동함에 있어서, 더미부의 위치에 따라 포토 센서의 출력 변화를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 서로 대칭되도록 구성되는 두 개의 포토 센서의 배열을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 하나의 포토 센서의 확대도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 수직방향에 위치할 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 좌측 20도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 5b은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 좌측 45도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 6a은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 우측 20도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 6b은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 우측 45도의 입사각도를 갖는 경우 두 개의 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 폭 방향으로 이동하는 경우 두 개의 포토 센서에서 수광되는 광량 그래프를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 폭 방향으로 이동하는 경우 제 1윈도우와 제 2윈도우의 폭비에 따라 포토 센서의 출력 변화를 도시하고 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 낮은 입사고도를 갖는 경우, 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 중간 입사고도를 갖는 경우, 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 9c는 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 최적의 입사고도를 갖는 경우, 포토 센서로 유입되는 광 경로를 도시하고 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예로서, 광원이 차량의 길이 방향으로 이동함에 있어서, 더미부의 위치에 따라 포토 센서의 출력 변화를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 기재된 "입사고도"는 태양이 차량의 전방에 위치할 경우 0도를 갖도록 정의되고, 차량의 루프 상단에 위치할 경우, 90도의 각도를 갖는다.
또한, 본 명세서에서 차량의 전면 외측을 기준으로 윈드실드 글라스 좌측에 위치하는 포토센서를 '좌측 포토 센서'라 칭하고, 우측에 위치하는 포토센서를 '우측 포토 센서'라 명칭 하는 것으로, 서로 대칭되도록 구성되는 두 개의 포토 센서의 상대적인 위치에 따라 좌 우측을 지칭하도록 기재된다.
또한, 본 발명에 따라 광원의 입사고도와 측방 입사각도는 동시에 또는 독립적으로 포토 센서장치를 통해 판단될 수 있다. 다만, 명세서에서는 입사고도와 측방 입사각도는 구분되어 기재한다. 더욱이, 포토 센서장치로 수광되는 광량은 입사고도 및 측방 입사각도에 모두 영향을 받는다.
본 발명의 도 1은 포토 센서 구조를 포함하는 차량(10)의 정면 및 측면도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명에서 태양광을 광원(500)으로 차량(10)과 광원(500)과의 좌우측 측방 입사각도의 기준을 도시하고 있는바, 차량(10)의 최상부에 위치하는 태양의 위치를 기준으로(0도), 차량의 전방을 기준으로 광원(500)이 각각 측면에 수평하게 위치하는 경우를 좌측 90도(음) 및 우측 90도(양)로 설정한다.
또한, 차량(10)의 길이방향을 기준으로 살펴볼 경우, 차량(10)의 수평방향을 기준으로(0도) 차량(10)의 루프 최상부에 수직으로 위치하는 경우를 90도로 설정한다.
차량(10)의 전방을 기준으로 차량(10)의 측면으로 광원(500)이 이동하는 경우, 차량(10)의 윈드실드 글라스(300)로 입사되는 광량을 측정하기 위한 좌측 포토센서 및 우측 포토센서를 구성하고, 광원(500)의 입사각도에 따라 좌측 포토센서와 우측 포토센서에서 측정되는 광량에 따라 차량(10) 내부에 위치하는 공조기(미도시)의 개별 공조를 구동하도록 구성될 수 있다.
또한, 차량(10)의 전후 방향을 기준으로 광원(500)이 입사고도에 따라 두 개의 포토센서로 측정되는 광량을 통해 차량(10) 실내의 전체 공조를 구동할 수 있도록 구성된다.
즉, 본 발명은 차량(10)의 전후 방향에 위치하는 광원(500)의 입사고도를 기반으로 공조기의 전체 공조 기준값을 설정할 수 있으며, 차량(10)의 좌우 방향에 위치하는 광원(500)의 입사각도에 따라 차량(10)의 운전석과 조수석으로 유입되는 광량을 각각 측정하도록 구성되어 좌석별 개별 공조를 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 차량의 윈드실드 글라스(300) 내측면에 위치하는 포토 센서장치(100)를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 포토 센서장치(100)는 차량의 내측에 위치하는 제어부(400)와 연결되도록 구성되는바, 포토 센서장치(100)에서 수광된 광량에 따라 전류를 인가하도록 구성된다.
더 바람직하게, 포토 센서장치(100)의 수광부(140, 240)는 광원(500)의 위치에 따라 수광하는 광량에 따라 전류를 발생하여 제어부(400)는 상기 전류의 크기에 따라 수광되는 광량을 판단하도록 구성된다.
본 발명의 포토 센서장치(100)는 수광부(140, 240)로 유입되는 광량이 큰 경우, 상대적으로 높은 전류를 출력하고, 광량이 작은 경우 상대적으로 낮은 전류값을 출력하도록 구성된다.
제어부(400)는 차량의 내측에 위치하는 구성으로서, 포토 센서장치(100)로부터 전류를 수신하여 광량을 판단하고, 차량의 공조기를 제어할 수 있도록 구성된다.
더 바람직하게, 제어부(400)는 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)로 수광된 광량에 따라 차량의 공조기를 제어할 수 있는바, 광원(500)의 측방 입사각도에 따라 운전석 및 조수석의 공조출력을 제어할 수 있도록 구성된다.
포토 센서장치(100)는 차량의 윈드실드 글라스(300) 외측을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측 포토 센서(110)와 좌측 포토 센서(110)와 좌우 대칭되도록 구성되는 우측 포토 센서(210)를 포함한다.
좌측 포토 센서(110)는 차량의 폭 방향으로 연속적으로 위치하여 광원(500)의 측방 입사각도에 대응할 수 있도록 구성되는 서로 다른 2개의 수광 윈도우(110, 220)를 포함하며, 2개의 수광 윈도우(110, 220)의 적어도 하나에 구성되고 상기 수광 윈도우(110, 220) 사이에 위치하는 제 1더미부(130)를 포함한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서 윈드실드 글라스(300)의 측면과 가까운 위치에 구성되는 제 1윈도우(121)와 제 1윈도우(121)와 인접하여 위치하는 제 2윈도우(122)를 포함하는바, 차량의 폭 방향으로 형성되는 제 1윈도우(121)와 제 2윈도우(122)의 폭의 길이의 비율에 따라 최대 광량이 입사되는 측방 입사각도를 설정할 수 있다.
더욱이, 본 발명의 일 실시예에서 제 2윈도우(122)에 위치하는 제 1더미부(130)는 차량의 전방에서 입사되는 광원(500)의 최대 광량이 유입되는 최대 입사고도를 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.
즉, 제 1더미부(130)를 포함하는 본 발명은 차량의 길이 방향으로 광원(500)이 위치하는 최대 입사고도를 설정할 수 있도록 구성된다.
또한, 본 발명은 좌측 포토 센서(110)와 차량의 길이방향 중심축을 기준으로 좌우 대칭으로 구성되는 우측 포토 센서(210)를 포함하는바, 좌측 포토 센서(110)에 구성되는 제 1윈도우(121), 제 2윈도우(122) 및 제 1더미부(130)와 대응되도록 구성되는 제 3윈도우(221), 제 4윈도우(222) 및 제 2더미부(230) 구성을 포함하도록 형성된다.
더 바람직하게, 제 2더미부(230)는 제 1더미부(130)와 실질적으로 대응되는 위치에 구성될 수 있는바, 상기 제 1더미부(130)와 같이, 우측 포토 센서(210)의 최대 광량을 갖는 동일한 최대 입사고도를 설정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 우측 포토 센서(210)의 확대도를 도시하고 있다.
도 2에서 살펴본 바와 같이, 우측 포토 센서(210)는 좌측 포토 센서(110)와 대칭되도록 형성되는바, 윈드실드 글라스(300) 측면과 가까운 위치에 구성되는 제 3윈도우(221), 상기 제 3윈도우(221)와 인접하여 형성되는 제 4윈도우(222)를 포함한다.
제 2더미부(230)는 제 4윈도우(222) 상에 위치하도록 구성되어, 광원(500)으로부터 최대 수광량을 갖는 최대 입사고도를 설정할 수 있도록 위치된다.
즉, 제 1더미부(130)와 제 2더미부(230)는 각각 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)에 위치하여, 각각 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)의 최대 광량이 수광되는 최대 입사고도를 설정할 수 있도록 구성된다.
이에 따라, 차량의 길이 방향을 기준으로 소정의 각도로 기울어진 윈드실드 글라스(300) 내측면에 위치하는 포토 센서장치(100)로 유입되는 최대 광량은, 광원(500)이 차량의 길이 방향으로 윈드실드 글라스(300)면에 수직하게 위치하는 입사고도가 아니라, 차량의 길이 방향으로 윈드실드 글라스(300)면과 수직한 위치보다 높거나 낮은 입사고도를 갖는 경우 수광부(140, 240)에서 수광되는 최대 광량을 갖는다.
정리하면, 제 1더미부(130)와 제 2더미부(230)를 포함하는 포토 센서장치(100)의 구성을 통해서 차량의 길이 방향을 기준으로 최대 광량을 갖는 입사고도는 광원(500)이 윈드실드 글라스(300)와 수직으로 입사되는 각도와 다소 차이를 갖도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 차량의 길이 방향을 기준으로 20도 내지 40도의 입사고도에서 포토 센서장치(100)에서 측정되는 최대 광량이 측정될 수 있다.
더욱이, 제 1더미부(130)와 제 2더미부(230)가 포토 센서장치(100)의 전방 끝단으로부터 각각의 더미부(130, 230)의 끝단이 이격된 거리(C)와 포토 센서장치(100)의 후방 끝단으로부터 각각의 더미부(130, 230)의 타 끝단이 이격된 거리(D)간의 비율(C/D)에 따라 최대 광량을 갖는 입사고도가 설정되도록 구성될 수 있다.
뿐만 아니라, 광원(500)의 좌측 위치에 따라 측방 입사각도에 따라 도시된 우측 포토 센서(210)로 유입되는 광원(500)은 제 4윈도우(222)의 폭(A)과 제 3윈도우(221)의 폭(B)의 비율(R1=A/B)에 따라 좌측에 위치하는 광원(500)에 따라 유입되는 최대 광량을 갖는 측방 입사각도가 결정되도록 구성된다.
도시된 우측 포토 센서(210)는 차량의 윈드실드 글라스(300) 외측을 기준으로 우측에 위치하도록 구성되며, 상기 우측 포토 센서(210)를 차량의 폭 방향으로 대칭되도록 구성되는 좌측 포토 센서(110)와 대응되도록 구성된다. 따라서, 좌측 포토 센서(110)로 유입되는 최대 광량을 갖는 우측 입사각도는 제 2윈도우(122)의 폭(A)과 제 1윈도우(121)의 폭(B)의 비율(R1=A/B)에 따라 최대 광량을 갖는 입사각도가 설정될 수 있다.
더 바람직하게, 본 발명의 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)는 서로 대칭되도록 구성되는바, 좌우측에 위치하는 광원(500)으로부터 유입되는 최대 광량을 갖는 입사각도는 좌우측으로 동일한 입사각도를 갖도록 구성될 수 있다.
위에 개시된 구성으로서, 포토 센서의 전방 끝단으로부터 이격된 거리(C)와 후방 끝단으로부터 이격된 거리(D)간의 비율(R2=C/D)에 따른 최대 광량을 갖는 입사고도를 설정할 수 있다. 또한, 제 2, 4윈도우(122, 222)의 폭(A)과 제 1, 3윈도우(121, 221)의 폭(B)의 비율(R1=A/B)에 따라 좌우측에 위치하는 광원(500)에 따라 유입되는 최대 광량을 갖는 측방 입사각도는 이하 설명하도록 하겠다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)의 측단면도를 도시하고 있는바, 광원(500)이 0도로 입사되는 경우 수광영역을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 광원(500)이 0도로 입사되는 경우(좌우측 각도 0도), 더미부(130, 230)를 포함하는 각각의 윈도우로 유입되어 수광부(140, 240)를 통해 수광되는 광량의 크기를 개시하고 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예로서, 더미부(130, 230)를 포함하는 포토 센서장치(100)는 측방 입사각도가 0도인 경우, 수광부(140, 240)로 유입되는 광의 일부가 차단되도록 구성된다.
이와 비교하여, 도 5a에서는 좌측 20도로 입사되는 광원(500)에 의해 측정되는 수광부(140, 240)의 밝기영역을 표시하고 있다.
도시된 바와 같이, 측방 좌측 20도에 위치하는 광원(500)에 의해 차량의 폭 방향으로 윈드실드 글라스(300) 내측을 기준으로 우측에 위치하는 좌측 포토 센서(110)로 유입되는 광량이 윈드실드 글라스(300) 내측을 기준으로 좌측에 위치하는 우측 포토 센서(210)와 비교하여 상대적으로 높은 광량이 수광됨을 도시하고 있다.
즉, 도시된 바와 같이, 좌측 20도에 위치하는 광원(500)에 기인하여, 좌측 포토 센서(110)로 유입되는 광량은 광원(500)이 0도에 위치하여 입사되는 도 4의 입사영역과 비교하여 높은 광량이 수광됨을 알 수 있다.
더 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에서는 좌측 20도에 위치하는 측방 입사각도를 갖는 광원(500)의 위치에서 좌측 포토 센서(110)가 최대 수광량을 갖도록 설정될 수 있다.
이와 비교하여, 우측 포토 센서(210)의 경우, 광원(500)이 0도에 위치하여 입사되는 도 4의 수광영역과 비교하여 수광되는 광량이 상대적으로 낮음을 알 수 있다.
즉, 윈드실드 내측에 위치하는 포토 센서장치(100)는 차량의 측방 입사각도에 따라서, 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)로 유입되는 광량이 상이하도록 구성되며, 상기 측정된 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)의 수광량을 기준으로 차량의 개별위치에 따른 공조기 구동을 수행할 수 있다.
즉, 좌측 포토 센서(110)에 수광되는 광량이 높은 경우, 조수석(우측열)의 공조기 구동을 운전석(좌측열) 공조기 구동보다 상대적으로 강하게 제어할 수 있다.
더 바람직하게, 도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 광원(500)이 좌측 45도에 위치하여 광원(500)이 인가되는 경우, 좌측 포토 센서(110)에서 수광되는 광량은 광원(500)이 좌측 20도에서 측정되는 광량과 비교하여 상대적으로 낮은 광량이 측정되도록 설정될 수 있다.
정리하면, 도 5a 및 도 5b에서 살펴본 바와 같이, 좌측 포토 센서(110)는 광원(500)이 좌측 측방 입사각도가 20도인 경우, 최대 수광량을 갖도록 설정될 수 있도록 R1의 비율을 설정할 수 있다.
도 6a는 광원(500)이 우측 20도로 측방 입사각도를 갖는 경우 좌측 포토 센서(110) 및 우측 포토 센서(210)로 유입되는 수광량을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 우측 20도에 광원(500)이 위치하여 측방 입사각도를 갖는 경우, 우측 포토 센서(210)로 유입되는 광량은 좌측 포토 센서(110)로 유입되는 광량과 비교하여 상대적으로 높은 광량이 측정된다.
즉, 차량을 기준으로 우측에 광원(500)이 존재하는 경우, 차량의 좌측편(운전자)으로 유입되는 광량이 차량의 우측편으로 유입되는 광량과 비교하여 상대적으로 높은 수광량을 갖음을 볼 수 있다.
따라서, 제어부(400)는 차량의 좌측편에 공조기가 우측편의 공조기보다 상대적으로 높은 공조량을 갖도록 상기 공조기의 구동을 제어할 수 있다.
이와 비교하여, 도 6b에 도시된 바와 같이, 우측 45도의 측방 입사각도를 갖는 광원(500)에 의할 경우, 우측 포토 센서(210)는 우측 20도의 측방 입사각도를 갖는 조건과 비교하여 수광되는 광량이 상대적으로 낮음을 볼 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서 우측 측방 입사각도는 20도일 경우, 우측 포토 센서(210)가 최대 수광량을 갖도록 R1의 비율을 설정할 수 있다.
도 4 내지 도 6b에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 좌측 측방 입사각도가 20도인 경우 좌측 포토 센서(110)는 최대 수광량을 갖도록 구성되고, 우측 측방 입사각도가 20도인 경우 우측 포토 센서(210)가 최대 수광량을 갖도록 구성된다.
더 바람직하게, 본 발명에서 좌측 포토 센서(110) 및 우측 포토 센서(210)가 최대 수광량을 갖는 좌우측의 측방 입사각도는 각각의 포토 센서를 구성하는 윈도우 간의 폭의 비율에 따라 최대 측방 입사각도가 설정되도록 구성된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 광원(500)이 차량을 기준으로 좌측 또는 우측 측방 입사각도를 갖는 경우에 따라 수광되는 수광량의 그래프를 도시하고 있다.
도시된 그래프의 경우, 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)는 최대 수광량을 갖는 광원(500)의 측방 입사각도가 각각 좌측 및 우측 20도로 설정되도록 구성된다.
즉, 우측 포토 센서(210)로 유입되는 광량이 최대가 되도록 광원(500)의 측방 입사각도가 우측 20도에 위치하도록 설정될 수 있다. 이와는 반대로, 좌측 포토 센서(110)로 유입되는 광량이 최대가 되도록 광원(500)의 측방 입사각도가 좌측 20도에 위치하도록 설정될 수 있다.
정리하면, 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 R1의 비율이 5.25값을 갖도록 구성하여, 광원(500)이 좌측 20도인 위치에서 좌측 포토 센서(110)에서 수광되는 수광량이 최대가 되도록 구성되고, 광원(500)이 우측 20도인 위치에서 우측 포토 센서(210)에서 수광되는 수광량이 최대가 되도록 구성된다.
도 8에서는 우측 포토 센서(210)에서 R1의 비율에 따라 최대 수광량을 갖는 측방 입사각도와의 관계를 도시하고 있다.
본 발명에서 R1의 비율은 좌측 포토 센서(110)의 제 2윈도우(122)의 폭(A)과 제 1윈도우(121)의 폭(B)의 비율(R1=A/B)을 의미하는 것이고, 또한, 우측 포토 센서(210)에 있어서 제 4윈도우(222)의 폭(A)과 제 3윈도우(221)의 폭(B)의 비율(R1=A/B)을 의미한다.
더욱이, 개시되어 있는 본 발명의 일 실시예에서는 좌측 포토 센서(110)와 우측 포토 센서(210)의 R1의 비율이 동일하도록 설정될 수 있는바, 도 8에서는 우측 포토 센서(210)의 구성을 대상으로 측방 입사각도를 기준으로 R1값의 변경에 따른 최대 광량을 수광할 수 있는 측방 입사각도의 변화를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, R1의 비율은 4.49에서 6.98까지 변경을 하여 실험을 진행하였는바, R1의 값이 작아질수록 최대 수광량을 갖는 측방 입사각도가 커짐을 알 수 있다.
또한, R1의 값이 작아질수록 즉, 제 4윈도우(222)의 폭 길이와 제 3윈도우(221)의 폭의 길이 크기차이가 작아질수록 입사각도가 0도에서 수광되는 광량은 작아지는 것을 확인할 수 있다.
즉, R1의 비율의 변화를 통해서 최대 광량(수광량)을 갖는 측방 입사각도가 설정될 수 있으며, 광원(500)이 입사각도 0도에 위치하는 경우 포토 센서장치(100)로 유입되는 광량이 작아지도록 설정될 수 있다.
도 9a 내지 도 9c에서는 좌측 포토 센서(110)의 측면도를 도시하고 있는바, 광원(500)이 차량의 전후에 위치하여 포토 센서장치(100)로 유입되는 광경로를 도시하고 있다.
본 발명의 포토 센서장치(100)는 윈드실드 글라스(300) 내측면에 위치하는바, 윈드실드 글라스(300)는 차량의 길이 방향을 기준으로 소정의 각도를 갖도록 기울어진 형상으로 구성될 수 있다.
따라서, 포토 센서장치(100)는 윈드실드 글라스(300)와 평행하도록 소정의 각도만큼 기울어진 상태로 상기 윈드실드 글라스(300)에 부착되는바, 차량의 길이 방향을 기준으로 입사고도가 0도 내지 윈드실드 글라스(300)에 형성되는 기울어진 각도까지의 영역(저고도)에서는 최대 수광량 보다 작은 광량이 상기 포토 센서장치(100)로 인가된다.
즉, 도 9a 내지 도 9b에서 도시하고 있는 바와 같이, 제 1더미부(130) 및 제 2더미부(230)를 포함하는 포토 센서장치(100)로 유입되는 광량은 도 9c에서 개시하고 있는 광량과 비교하여 수광되는 광량이 작다.
즉, 포토 센서장치(100)에 위치하는 제 1더미부(130) 및 제 2더미부(230)는 윈드실드 글라스(300)에 형성되는 기울기 각도를 초과하는 입사고도(고고도) 영역에서 최대 수광량을 갖도록 설정될 수 있다.
더 바람직하게, 제 1더미부(130) 및 제 2더미부(230)의 형상에 따른 비율 R2로서, 포토 센서의 전방 끝단으로부터 이격된 거리(C)와 후방 끝단으로부터 이격된 거리(D)간의 비율(R2=C/D)에 따라 포토 센서장치(100)로 수광되는 최대 수광량을 이루는 입사고도가 설정될 수 있다.
도 10에서는 R2의 비율에 따라 최대 수광량을 갖는 광원(500)의 입사고도 값을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, R2의 비율은 0.09부터 1.4의 비율을 갖도록 설정되는바, 최대 수광량을 갖는 입사고도는 R2의 상기 비율에 따라 전방 15도 각도에서 전방 40도 각도로 변경된다.
즉, 더미부(130, 230)가 포토 센서의 후방 끝단으로부터 이격된 거리(D)와 전방 끝단으로부터 이격된 거리(C)의 비율(R2=C/D)의 설정을 변경하여 차량의 길이 방향을 기준으로 최대 수광량을 갖는 광원(500)의 입사고도가 설정될 수 있다.
이처럼, 본 발명은 윈드실드 글라스(300) 내측에 위치하는 두 개의 포토 센서를 포함하는 포토 센서장치(100)를 제공하는바, 광원(500)의 입사고도 및 측방 입사각도에 따라 각각의 포토 센서로 수광되는 수광량의 차이를 판단하고, 상기 수광량의 차이를 근거로 운전석과 조수석 사이의 공조량을 제어할 수 있는 포토 센서 구조를 제공하는 것이다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 차량
100: 포토 센서장치
110: 좌측 포토 센서
120: 수광 윈도우
121: 제 1윈도우
122: 제 2윈도우
130: 제 1더미부
140: 수광부
210: 우측 포토 센서
220: 수광 윈도우
221: 제 3윈도우
222: 제 4윈도우
230: 제 2더미부
240: 수광부
300: 윈드실드 글라스
400: 제어부
500: 광원
100: 포토 센서장치
110: 좌측 포토 센서
120: 수광 윈도우
121: 제 1윈도우
122: 제 2윈도우
130: 제 1더미부
140: 수광부
210: 우측 포토 센서
220: 수광 윈도우
221: 제 3윈도우
222: 제 4윈도우
230: 제 2더미부
240: 수광부
300: 윈드실드 글라스
400: 제어부
500: 광원
Claims (10)
- 차량의 윈드실드 글라스 외측을 기준으로 좌편에 위치하는 좌측 포토 센서; 및
상기 좌측 포토 센서와 대칭되도록 구성되는 우측 포토 센서;를 포함하고,
상기 좌측 포토 센서는,
차량의 폭 방향으로 위치하여 광원의 좌우방향에 따라 최대 입사량을 갖는 측방 입사각도를 설정할 수 있는 두 개의 수광 윈도우;
상기 두 개의 수광 윈도우 중 적어도 하나의 사이에 위치하여 광원의 상하 방향에 따라 최대 입사량을 갖는 입사고도를 설정할 수 있는 더미부; 및
상기 수광 윈도우 하단에 위치하여, 상기 수광 윈도우를 통해 유입되는 광원의 광량을 측정하는 수광부;를 포함하는 포토 센서 구조.
- 제 1항에 있어서,
상기 두 개의 수광 원도우는
윈드실드 글라스 외측과 가까운 위치에 구성되는 제 1윈도우;
상기 제 1윈도우와 인접하여 위치되는 제 2윈도우;로 구성되고,
상기 제 1윈도우의 폭과 제 2윈도우 폭의 비율에 따라 최대 측방 입사량을 갖는 측방 입사각도가 결정되는 포토 센서 구조.
- 제 2항에 있어서,
상기 제 1윈도우(B)의 폭과 제 2윈도우 폭(A)의 비율(R1=A/B)이 증가할수록 광원의 최대 입사량을 갖는 입사각도가 0°에 가까워지는 포토 센서 구조.
- 제 2항에 있어서,
상기 제 1윈도우는 상기 제 2윈도우보다 얇은 폭으로 형성되는 포토 센서 구조.
- 제 1항에 있어서,
상기 더미부는,
상기 더미부 전방 일단으로부터 포토 센서의 전방 끝단까지의 거리(C)와 상기 더미부 후방 일단으로부터 포토 센서의 후방 끝단까지의 거리(D)의 비율(R2=C/D)에 따라 최대 입사량을 갖는 입사고도가 결정되는 포토 센서 구조.
- 제 5항에 있어서,
상기 비율(R2=C/D)이 증가함에 따라 최대 입사량을 갖는 입사고도가 높아지도록 구성되는 포토 센서 구조.
- 제 2항에 있어서,
상기 더미부는 상기 제 2윈도우 상에 제 1윈도우와 가까운 일단에 위치하도록 구성되는 포토 센서 구조.
- 제 1항에 있어서,
상기 좌측 포토 센서 및 우측 포토 센서를 통해 유입된 광량을 따라 광원의 수광부에서 측정된 측방 입사각도 및 입사고도에 따라서 차량의 공조기를 제어하도록 구성되는 제어부;를 더 포함하는 포토 센서 구조.
- 제 8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 좌측 포토 센서와 우측 포토 센서로 수광되는 광량을 비교하고, 수광된 광량에 따라 차량 내부의 공조기의 출력을 제어하도록 구성되는 포토 센서 구조.
- 제 8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 광원의 입사고도에 따라 인가되는 광량을 기준으로 차량 전체의 공조기 출력을 설정하도록 구성되는 포토 센서 구조.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190054852A KR20200129845A (ko) | 2019-05-10 | 2019-05-10 | 포토 센서 구조 |
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