KR20210016965A

KR20210016965A - 차량용 복합 기능 센서

Info

Publication number: KR20210016965A
Application number: KR1020190095472A
Authority: KR
Inventors: 방현호; 노경태
Original assignee: 주식회사 아모센스
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2021-02-17

Abstract

본 발명은 하나의 센서에서 공조장치에 필요한 차량의 실내 온도와 실내 공기의 미세먼지 농도(또는 미세먼지량)를 모두 감지할 수 있는 차량용 복합 기능 센서에 관한 것이다.
본 발명의 차량용 복합 기능 센서는 메인 유로를 통하여 차량의 실내 공기를 흡인하여 실내 온도를 측정하는 인카센서; 및 상기 메인 유로를 통하여 흡인된 차량의 실내 공기 중 일부를 분기하여 미세먼지 측정유로로 도입한 후 미세먼지의 농도를 산출하는 미세먼지센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 복합 기능 센서{Multi-functional Sensor for Car}

본 발명은 차량용 복합 기능 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 센서에서 공조장치에 필요한 차량의 실내 온도와 실내 공기의 미세먼지 농도(또는 미세먼지량)를 모두 감지할 수 있는 차량용 복합 기능 센서에 관한 것이다.

현재 자동차 실내의 쾌적한 환경을 구현하기 위해 차량의 공조장치는 실내의 온도, 습도, 미세먼지를 측정한 후, 온도와 습도 데이터에 기초하여 실내의 냉난방을 실시하고 미세먼지 데이터에 기초하여 전기집진필터 등을 구동한다.

실내의 온도와 습도를 확인하는 방법 중 하나는 인카센서(In-Car sensor)에 구비된 모터를 이용하여 실내 공기를 흡입하면서 강제적인 공기 흐름을 만들어 온도와 습도를 측정하여 차량 내부의 환경 상태를 체크한다.

또한, 최근 미세먼지의 관심이 높아짐에 따라 미세먼지의 농도를 측정하여 실내의 상태를 체크한다. 미세먼지 측정 역시 미세먼지센서에 구비된 모터를 이용하여 실내 공기를 흡입하여 측정하는 방법을 사용한다.

인카센서(In-Car Sensor)는 자동차의 그릴 또는 인스트루먼트 패널 등의 배면에 설치되며, 어스피레이터(aspirator) 방식 또는 송풍 방식에 의해 자동차의 실내 공기를 흡입하여 자동차 외부 또는 실내로 공기를 배출시키고, 공기의 흐름 내에 설치된 온도 센서로 실내 공기의 온도를 감지한다.

미세먼지센서 또한 자동차의 그릴 또는 인스트루먼트 패널 등에 설치되며, 어스피레이터 방식에 의해 자동차의 실내 공기를 흡입하여 실내 공기의 미세먼지 농도(또는 미세먼지량)를 감지하기 위한 센서이다. 미세먼지센서는 흡입된 실내 공기에 소정의 빛을 조사하여 공기 중의 미세먼지에 빛이 산란되는 양을 측정하는 방식으로 미세먼지량을 측정할 수 있다.

특히, 미세먼지센서는 센서의 특성상 주변에 바람이 없는 곳에 설치되는 것이 바람직하여 예를 들어, 시동버튼에 인접하여 설치되며, 인카센서는 미세먼지센서와 멀리 떨어진 위치에 설치된다.

종래의 미세먼지센서와 인카센서는 도 1에 도시된 바와 같이, 인스트루먼트 패널에 간격을 두고 분리되어 설치되어 있다. 이 경우, 인카센서(10)는 인카센서용 팬모터(12)에 의해 실내 공기를 흡입한 후 유로(15)의 입구에 설치된 온도센서(11)에 의해 실내 온도를 측정한 후, 콘넥터(13)에 연결된 하네스(14)를 통하여 공조장치의 콘트롤러에 온도 센싱 데이터를 전송한다.

또한, 미세먼지센서(20)는 먼지센서용 팬모터(22)에 의해 실내 공기를 흡입한 후 유로(25)에 설치된 먼지센서모듈(21)에 의해 공기 중의 먼지에 의해 산란되는 광의 강도(또는 양)에 비례하는 전기신호를 출력하면 먼지센서 측정 제어기(26)에 의해 먼지농도를 계산한 후 콘넥터(23)에 연결된 하네스(24)를 통하여 공조장치의 콘트롤러에 미세먼지 센싱 데이터를 전송한다.

상기한 바와 같이, 종래에 차량에 설치된 인카센서(10)와 미세먼지센서(20)는 실내 공기를 흡입하기 위한 팬모터(12,22)를 각각 구비하고, 각각의 센서를 사용하여 얻어진 각자의 센싱 데이터를 별도의 하네스(14,24)를 통하여 공조장치의 콘트롤러에 전송하고 있으므로 실내환경을 측정하는 데 중복된 많은 비용이 소모되고 있다.

또한, 차량 내부에는 새로운 제품을 적용할 때 인스트루먼트 패널에 설치공간을 확보하기 어려운 문제가 있다. 종래에 미세먼지센서와 인카센서는 인스트루먼트 패널에 분리되어 설치되면서 인스트루먼트 패널의 복잡도를 증가시키고 있다.

한편, 종래의 먼지센서에서는 센서 내 먼지 퇴적 및 먼지로 인한 렌즈 등의 오염을 효과적으로 방지하고, 먼지 퇴적이나 오염으로 인한 센서 성능의 저하를 방지할 수 있도록 센서 내부에 공기 및 먼지가 통과하는 직선형 공기 통로가 구비되어 센서 내부로 유입된 먼지가 용이하게 빠져나갈 수 있는 구조를 제안하고 있다.

상기한 먼지센서는 동일 직경의 직선형 공기 통로가 구비되어 센서 내부로 유입된 큰 사이즈의 먼지 입자가 걸러지지 못함에 따라 케이스 내 먼지의 퇴적으로 인하여 성능이 쉽게 저하될 수 있는 유로 구조를 가지고 있다.

: 한국 등록특허공보 제10-1966492호

따라서, 본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 하나의 센서에서 공조장치에 필요한 차량의 실내 온도와 실내 공기의 미세먼지 농도(또는 미세먼지량)를 모두 감지할 수 있는 차량용 복합 기능 센서를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 실내로부터 인카센서 내부로 흡입되는 실내 공기의 일부를 분기하여 미세먼지를 측정하는 미세먼지 측정유로로 도입함에 실내공기 흡입용 팬모터와 각종 공통된 하네스를 공용화함에 의해 비용 절감과 생산성 향상을 도모할 수 있는 차량용 복합 기능 센서를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 실내공기 흡입용 팬모터를 1개 제거할 수 있어 실내 소음을 줄일 수 있는 차량용 복합 기능 센서를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 인카센서와 미세먼지센서를 일체화함에 의해 인스트루먼트 패널의 점유 공간을 최소화할 수 있는 차량용 복합 기능 센서를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 미세먼지 측정유로를 2단 절곡된 형태를 채용하며, 센싱부에 벤튜리 구조를 채용함에 따라 유속을 증가시켜서 먼지입자의 퇴적으로 인한 오염을 방지할 수 있는 차량용 복합 기능 센서를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 복합 기능 센서는 메인 유로를 통하여 차량의 실내 공기를 흡인하여 실내 온도를 측정하는 인카센서; 및 상기 메인 유로를 통하여 흡인된 차량의 실내 공기 중 일부를 분기하여 미세먼지 측정유로로 도입한 후 미세먼지의 농도를 산출하는 미세먼지센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인카센서와 미세먼지센서는 각각 개별적인 하우징을 구비하고, 상기 인카센서의 분기홀과 미세먼지센서의 도입구를 연결하여 상기 메인 유로와 미세먼지 측정유로가 연통되도록 조립이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 인카센서와 미세먼지센서는 일체화된 일체형 하우징 내부에 조립되며, 상기 메인 유로와 미세먼지 측정유로는 하나로 통합된 유로 구조를 가질 수 있다.

상기 인카센서는, 내부에 상기 메인 유로를 형성하는 원통형 하우징; 상기 메인 유로의 선단부에 배치되어 흡인되는 실내 공기로부터 실내 온도를 측정하는 온도센서; 및 상기 원통형 하우징의 온도센서의 후단에 설치되어 차량의 실내 공기를 흡인하는 어스피레이션 모터;를 포함하며, 상기 원통형 하우징은 어스피레이션 모터의 측면에 흡인된 실내 공기가 배출되는 복수의 배출구를 구비하고, 상기 메인 유로와 미세먼지 측정유로를 연결하는 분기홀은 상기 복수의 배출구보다 전단부에 위치설정될 수 있다.

또한, 상기 미세먼지센서는, 상호 조립됨에 따라 내부에 상기 메인 유로와 연통되는 미세먼지 측정유로를 형성하는 제1 및 제2 유로형성부; 상기 미세먼지 측정유로에 광을 조사하여 상기 조사된 광에 의해 미세먼지 측정유로를 통과하는 실내 공기 중에 함유된 미세먼지에 의해 광산란이 발생하도록 유도하기 위한 광원부; 상기 미세먼지에 의해 산란된 산란광을 수신하며 미세먼지의 크기에 따라 진폭과 폭이 비례하는 산란광 신호를 발생하는 수광부; 및 상기 광원부와 수광부를 제어하여 미세먼지 측정유로를 통과하는 실내 공기에 함유된 미세먼지의 농도를 산출하는 센서제어회로;를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 센서제어회로는 상기 메인 유로를 통하여 흡인되는 차량의 실내 공기의 흡인량을 조절하도록 인카센서에 구비된 어스피레이션 모터의 RPM을 제어할 수 있다.

또한, 상기 미세먼지 측정유로는, 상기 제1 유로형성부에서 연장 형성되며 선단부가 메인 유로와 미세먼지 측정유로를 연통시키도록 상기 분기홀에 삽입되며, 상기 실내 공기에 함유된 사이즈가 큰 먼지입자를 내벽면에 흡착하여 큰 먼지입자의 유입을 저지하는 도입부; 상기 도입부로부터 직각으로 절곡되어 선형 구조를 이루며, 사이즈가 큰 먼지입자를 내벽면에 흡착하여 큰 먼지입자의 유입을 저지하는 임팩터 경로부; 상기 임팩터 경로부로부터 직각으로 절곡되어 선형 구조를 이루며, 산란광 감지가 이루어지는 센싱부에 유속을 증가시키기 위한 벤튜리 관(Venturi tube) 구조를 채용하고 있는 산란광 감지경로부; 및 상기 산란광 감지경로부로부터 직각으로 절곡되어 선형 구조를 이루며 실내 공기를 출력부로 안내하는 출구가이드 경로부;를 포함할 수 있다.

상기 임팩터 경로부, 산란광 감지경로부 및 출구가이드 경로부는 도입부와 출력부 사이에 배치되며, 'U'자 형태로 2단 절곡된 경로를 형성할 수 있다.

상기 발광부와 수광부는 산란광 감지경로부의 센싱부에 대향하여 배치되며, 상기 발광부와 센싱부 사이에 설치되어 방사된 레이저가 산란되는 것을 방지하기 위한 산란방지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 센서제어회로는 산란광 신호로부터 먼지입자를 크기별로 분류하고 시간당 먼지입자의 갯수를 측정한 후, 미세먼지의 전체 질량(mass)을 구하여, 미세먼지의 농도를 산출할 수 있다.

상기 미세먼지 측정유로는 직경 20㎛ 이상의 먼지입자는 유로의 진입을 저지하고, 상기 미세먼지의 농도는 직경 20㎛ 미만의 미세먼지에 기초한 데이터일 수 있다.

상기 센서제어회로는 상기 수광부에서 산란된 광의 강도(또는 양)를 검출한 전기신호의 증폭과 잡음처리를 한 후, 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 신호처리부; 공조장치 사이의 시리얼 데이터 통신을 수행하기 위한 LIN(Local Interconnect Network) 인터페이스; 실내 온도와 미세먼지의 농도를 측정하기 위해 인카센서와 미세먼지센서를 제어하며, LIN 인터페이스를 제어하여 실내 온도와 미세먼지의 농도 데이터를 디지털 시리얼 통신방법으로 공조장치에 전송하는 것을 제어하는 신호처리장치;를 포함할 수 있다.

더욱이, 상기 미세먼지 측정유로는 산란광 감지경로부가 수평면에 평행한 상태로 배치되거나 수평면에 수직일 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 인카센서와 미세먼지센서를 일체화함에 의해 인스트루먼트 패널의 점유 공간을 최소화할 수 있으며, 하나의 센서에서 공조장치에 필요한 차량의 실내 온도와 실내 공기의 미세먼지 농도(또는 미세먼지량)를 모두 감지할 수 있어, 부품 관리가 용이하다.

또한, 본 발명에서는 실내로부터 인카센서 내부로 흡입되는 실내 공기의 일부를 분기하여 미세먼지를 측정하는 미세먼지 측정유로로 도입함에 실내공기 흡입용 팬모터와 각종 공통된 하네스를 공용화함에 의해 비용 절감과 생산성 향상을 도모할 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는, 실내공기 흡입용 팬모터를 1개 제거할 수 있어 실내 소음을 줄일 수 있다.

본 발명에서는 미세먼지 측정유로를 2단 절곡된 'U' 형태를 채용하며, 센싱부에 벤튜리 구조를 채용함에 따라 센싱부에서의 유속을 증가시켜서 먼지입자의 퇴적으로 인한 오염을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 미세먼지 측정유로의 경로 구조를 산란광 감지경로부의 센싱부에 도달하기 전에 분기홀에 결합되는 도입부와 임팩터 경로부를 통과하면서 2단 절곡이 이루어지면서 실내 공기에 함유된 사이즈가 큰 먼지입자를 내벽면에 흡착하여 큰 먼지입자의 유입을 간단하게 저지할 수 있다.

도 1은 종래의 인카센서와 미세먼지센서의 회로구성을 각각의 유로와 함께 나타낸 개략 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서를 보여주는 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 인카센서와 미세먼지센서가 하나로 통합된 유로 구조를 갖도록 구현된 차량용 복합 기능 센서의 개략 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서에서 미세먼지 측정유로를 보여주도록 하부 커버를 제거한 상태에서 저면에서 올려본 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서에서 미세먼지 측정유로를 보여주도록 하부 커버를 제거한 상태에서 저면을 내려본 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서의 분해 사시도이다.
도 7은 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서에서 미세먼지 측정유로만을 형상화한 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서의 제어회로를 나타내는 상세 블록도이다.
도 9는 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서의 미세먼지 측정 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서의 미세먼지 측정유로의 압력분포와 유속분포를 나타낸 설명도이다.
도 11은 먼지입자의 크기와 산란광의 강도에 비례하여 진폭과 폭을 갖는 전기신호를 나타내는 그래프이다.

이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.

미세먼지란 대기 중 장기간 떠다니는 직경 10㎛ 이하의 미세한 먼지를 말하는데, 일반적으로 PM(particulate matter)10으로 표기한다. 입자의 직경이 2.5㎛ 이하인 경우는 초미세먼지(PM2.5)라고 부른다.

미세먼지(특히, 초미세먼지)는 입자가 작기 때문에 기관지를 통해 폐포 깊숙이 침투하게 되어 천식이나 기관지염, 만성폐쇄성폐질환, 기관지확장증 등의 호흡기 질환을 악화시킬 수 있고, 아토피피부염 등을 유발할 수 있다. 더욱이, 최근 연구에 따르면 암, 뇌혈관, 심혈관에 모두 작용하여 생명과 직결되는 질환을 일으킬 확률을 높이고 있다는 연구보고가 이루어지고 있다.

이하의 설명에서 PM10의 미세먼지와 PM2.5의 초미세먼지는 특별히 구분할 필요가 있는 경우를 제외하고 미세먼지로 통일하여 지칭한다.

본 발명에서는 차량의 실내 공기로부터 실내 온도 또는 온/습도를 측정하는 인카센서와 미세먼지센서에는 각각 팬모터(특히, 차량 내부로부터 실내 공기를 흡입하기 위한 어스피레이션 모터)를 사용하고 있으며, 일반적으로 인카센서에 사용되는 팬모터의 흡입량이 미세먼지센서의 팬모터보다 상대적으로 크므로, 본 발명에서는 인카센서에서 흡입하는 공기 흐름의 일부를 분기시켜서 미세먼지를 측정하는 미세먼지 측정유로에 할당하는 방식으로 팬모터를 공용화하고 각 센서들이 사용하는 전기적 신호선을 공용화하여 동일한 선로를 통하여 센싱 데이터를 전송할 수 있도록 설계한 것이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서(100)는, 인카센서(30)와 미세먼지센서(40)가 각각 제작된 후 도 3과 같이 하나로 통합된 유로 구조를 갖도록 조립이 이루어진다.

인카센서(30)와 미세먼지센서(40)는 조립시에 인카센서(30)의 분기홀(36)과 미세먼지센서(40)의 도입구(76)가 연통되도록 후크를 이용한 스냅결합 또는 고정나사 체결 방법으로 조립된 상태를 유지할 수 있다.

그러나, 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서(100)는 인카센서(30)와 미세먼지센서(40)가 일체화된 일체형 하우징을 구비하고, 그 내부에 조립되는 것도 가능하다.

도 2 내지 도 6을 참고하면, 인카센서(30)는 온도센서(31), 하우징(33), 어스피레이션 모터(Aspiration Motor)(39)를 포함할 수 있다.

상기 하우징(33)은 바람직하게는 원통 형상으로 이루어지며, 인카센서(30)의 외형을 형성하는 상부 하우징과 하부 하우징으로 각각 제작된 후 조립될 수 있다.

상기 하우징(33)은 선단부에 공기(예를 들어, 자동차 실내 공기)가 유입되는 유입구(35a)와 중단 측면에 유입구(35a)로 유입된 공기가 배출되는 복수의 배출구(35b)가 마련되어 있다. 즉, 하우징(33)의 선단부는 인스트루먼트 패널의 배면에 위치되고 하우징(33)의 외주에 구비된 설치용 플랜지에 나사결합하여 인스트루먼트 패널에 고정되며, 유입구(35a)로부터 측면의 복수의 배출구(35b)로 통하는 메인 유로(35)로 실내 공기가 유입된 후 배출된다. 복수의 배출구(35b)는 후술하는 임펠러(51)의 측면에 배치되는 것이 바람직하다.

온도 센서(31)는 서미스터로 구현될 수 있으며, 어스피레이션 모터(39)가 구동하여 임펠러(51)의 회전에 따라 공기가 유입되는 유입구(35a) 상에 위치하는 것이 보다 정확한 실내 온도를 검출할 수 있다.

하우징(33) 내부로 차량의 실내 공기를 흡입하는 어스피레이션 모터(39)는 임펠러(51)가 일체로 형성된 로터(50), 스테이터(60) 및 제어용 PCB(64)를 포함한다.

상기 어스피레이션 모터(39)는 로터(50)와 스테이터(60)가 축방향을 따라 대향 배치된 액시얼형(Axial Type)으로 이루어지며, 단상 모터(Single Phase Motor)로 형성될 수 있다.

상기 로터(50)는 스테이터(60)와 대향한 측면에 환형의 마그넷(53)과 로터 요크(52)가 적층 배치되고, 중앙부에 회전축(55)이 배치되고 외주부에 복수의 임펠러(51)가 방사상으로 형성되도록 로터 지지체(54)에 의해 지지되어 일체로 형성될 수 있다.

상기 스테이터(60)는, 코어 타입 또는 코어레스 타입 중 하나로 구현될 수 있으며, 본 발명에는 소형화와 박막화를 위해 코어레스 타입으로 구현된다.

또한, 스테이터(60)는 보빈에 코일을 권선한 보빈 타입과 보빈레스 타입 중 하나로 구현될 수 있으며, 본 발명에서는 보빈이 스테이터의 바디(61)에 일체로 형성된 구조를 채용하고 있다.

본 발명에 따른 스테이터(60)는 회전축(55)이 중앙부에 축방향을 따라 삽입된 슬리브 베어링(63)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 마그넷(53)을 회전시키기 위한 회전자계를 발생시키는 스테이터 코일(62)이 권선되어 있는 바디(61)를 포함하고 있다. 상기 스테이터 코일(62)은 바디(61)에 수직방향으로 일체로 형성된 돌기부 외주에 형성된 보빈 구조에 권선될 수 있고, 보빈레스 타입으로 형성된 후 바디에 접착제를 사용하여 조립되는 것도 가능하다.

상기 바디(61)에는 수직방향 돌기부의 중앙에 형성된 요홈에 슬리브 베어링(63)이 축방향을 따라 삽입되어 있고, 슬리브 베어링(63)의 하측에는 회전축(55)의 하단부를 지지하는 베어링 시트가 매입되어 있으며, 베어링 시트의 외주에는 단일 홀소자를 사용한 로터위치검출시에 기동불능상태를 해소하도록 데드 포인트 방지 요크(yoke)가 매입될 수 있다.

상기 바디(61)의 하부에는 스테이터 코일(62)에 구동 신호를 공급하기 위한 소자들이 실장되어 있는 제어용 PCB(64)가 배치될 수 있고, 제어용 PCB(64)에는 온도 센서가 센싱한 온도 값의 전송 또는 습도 센싱 등을 위한 부품이 실장될 수 있다.

제어용 PCB(64)는 후술하는 미세먼지센서(40)의 센서제어회로(46)에 일체로 실장된 모터구동회로로부터 제어신호를 수신함에 따라 스테이터 코일(62)에 구동 신호를 공급하는 역할을 한다.

그러므로, 어스피레이션 모터(39)의 스테이터 코일(62)에 구동 전원이 공급되면, 로터(50)가 회전하게 되고, 로터(50)와 일체로 형성된 임펠러(51)가 중앙부의 슬리브 베어링(63)에 의해 회전축(55)이 지지되어 회전하게 되어 하우징(33) 내부로 공기를 유입하여 배출구(35b)로 배출시키게 된다.

온도 센서(31)는 일단부가 제어용 PCB(64)에 연결되고 선단부가 하우징(33)의 유입부(35a) 상에 위치하도록 지지가이드(34)에 지지되어 있다.

하우징(33)의 유입구(35a)와 배출구(35b) 사이의 메인 유로(35)에는 흡입된 실내 공기 중 일부를 후술하는 미세먼지센서(40)로 도입하기 위한 분기홀(36)이 형성되어 있다.

이하에 도 4 내지 도 11을 참고하여 미세먼지센서를 상세하게 설명한다.

우선, 도 4는 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서에서 미세먼지 측정유로를 보여주도록 하부 커버를 제거한 상태에서 저면에서 올려본 단면 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 복합 기능 센서에서 미세먼지 측정유로를 보여주도록 하부 커버를 제거한 상태에서 저면을 내려본 단면 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 복합 기능 센서의 분해 사시도이다.

단, 도 4 내지 도 6은 인카센서(30)와 미세먼지센서(40)의 내부구조를 보여주도록 인카센서(30)의 회전축을 따라 길이방향으로 절개한 단면도이다. 또한, 도 4 내지 도 6에서 제2 유로형성부(73)는 미세먼지 측정유로(45)와 레이저 모듈(41)의 상호 배치관계를 보여주도록 추가로 1/4 부분이 절개된 상태로 표시되어 있다.

본 발명에 따른 미세먼지센서(40)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 크게 상부커버(71), 제어부 PCB(46a), 제1 및 제2 유로형성부(72,73)를 포함하며, 순차적으로 적층되어 조립되며(도 4를 기준으로 적층), 전체적으로는 직육면체 형상을 이룬다. 본 발명에 따른 미세먼지센서(40)는 또한 센서의 하부를 커버하도록 하부 커버를 더 포함할 수 있다.

상기 상부커버(71)는 직사각형 판으로 이루어지며, 제1유로형성부(72)의 외측에 배치되는 제어부 PCB(46a)를 보호하도록 커버링하는 역할을 하는 것으로, 인카센서(30)로 흡입되는 실내 공기 중 일부를 도입하기 위해 인카센서(30)의 분기홀(36)과 연통되는 도입구(76)가 일측에 형성되어 있다.

상기 제어부 PCB(46a)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 미세먼지센서(40)를 구동하고 제어하는 데 필요한 각종 전자부품이 실장되어 있다. 제어부 PCB(46a)에는 모터구동회로(도시되지 않음)가 실장되어 있으며, 센서제어회로(46)에서 제어신호를 인가하여 모터구동회로를 동작시키면 모터구동회로로부터 발생된 구동 신호가 제어용 PCB(64)를 통하여 스테이터 코일(62)에 공급하는 역할을 한다.

이 경우, 스테이터 코일(62)에 구동 신호를 인가하는 모터구동회로는 제어부 PCB(46a) 대신에 인카센서(30)의 제어용 PCB(64)에 설치되는 것도 물론 가능하다.

상기 제1 및 제2 유로형성부(72,73)는 상호 조립됨에 따라 내부에 미세먼지 농도 측정에 필요한 'U'자 형태의 미세먼지 측정유로(45)를 형성한다.

상기 미세먼지 측정유로(45)는 도입부(45a), 임팩터 경로부(45b), 산란광 감지경로부(45c), 출구가이드 경로부(45d) 및 출력부(45e)를 포함하고 있다.

상기 임팩터 경로부(45b), 산란광 감지경로부(45c), 출구가이드 경로부(45d)는 상호 연결부분에서 각각 대략 직각으로 절곡되어 'U'자 형태로 이루어지며 동일 평면상에 배치되어 있고, 도입부(45a)는 임팩터 경로부(45b)와 대략 직각으로 절곡되어 연장되어 있고, 출력부(45e)도 출구가이드 경로부(45d)로부터 대략 직각으로 절곡되어 연장되어 있다.

상기 도입부(45a)는 제1 유로형성부(72)에서 연장 형성되며 선단부가 상부커버(71)의 도입구(76)에 결합되어 인카센서(30)의 메인 유로(35)와 미세먼지센서(40)의 미세먼지 측정유로(45)를 연통시키며, 사이즈가 큰 먼지입자가 충돌하면서 내벽면에 흡착됨에 따라 큰 먼지입자의 유입을 저지하는 역할을 한다.

임팩터 경로부(45b)는 도입부(45a)로부터 직각으로 절곡되어 배치되며 점차적으로 유로의 직경이 감소하는 선형 구조를 이루며, 도입부(45a)와 동일하게 사이즈가 큰 먼지입자가 내벽면에 충돌하면서 벽면에 흡착되어 큰 먼지입자의 유입을 저지하는 역할을 한다.

산란광 감지경로부(45c)는 임팩터 경로부(45b)로부터 직각으로 절곡되어 배치되며 선형 구조를 이루며, 산란광 감지가 이루어지는 센싱부(45f)에 벤튜리 관(Venturi tube) 구조를 채용함에 따라 센싱부(45f)에서의 유속을 증가시키며, 그 결과 먼지입자가 센싱부(45f)에 퇴적되어 발생하는 오염을 방지할 수 있다. 즉, 산란광 감지경로부(45c)의 센싱부(45f)에 직관 도중 유로를 좁협다가 확장되는 벤튜리 관(Venturi tube) 구조를 채용하면, 도 10b에 도시된 바와 같이, 미세먼지 측정유로(45)의 전체 경로 중에 센싱부(45f) 주변에서 특히 유속이 증가하는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 미세먼지 측정유로(45)는, 도 10b에 도시된 바와 같이, 도입부(45a)에 인가되는 유량이 0.5L/min일 때, 센싱부(45f)의 최대 유속은 2.5m/s이고, 유량이 1.0L/min일 때, 센싱부(45f)의 최대 유속은 4.5m/s인 것으로 나타나므로, 먼지입자에 의한 센싱부(45f)의 오염을 충분히 방지할 수 있다.

도입부(45a)에 인가되는 유량이 0.5L/min일 때, 도 10a에 도시된 바와 같이, 도입부(45a)와 출력부(45e) 사이의 압력 차는 4.45Pa로 나타났다.

상기 제1 및 제2 유로형성부(72,73)에는 미세먼지 측정유로(45)와 마주보도록 전체적으로 원통형으로 이루어진 요홈부를 구비하며, 원통형 요홈부에는 산란광 감지경로부(45c)의 센싱부(45f)에 레이저를 방사하기 위한 레이저 모듈(41)이 설치되어 있으며, 레이저 모듈(41)과 센싱부(45f) 사이에는 방사된 레이저가 산란되는 것을 방지하기 위한 산란방지부(47)가 형성되어 있다.

상기 제어부 PCB(46a)에는 포토다이오드(42)가 실장되어 있으며, 상기 포토다이오드(42)는 센싱부(45f)에 형성된 관통구멍과 대향한 위치에 위치설정되어 있다. 포토다이오드(42)의 전방에는 공기 중의 먼지에 의해 산란된 빛을 집광하는 집광렌즈를 더 포함할 수 있다.

그 결과, 레이져 모듈(41)로부터 방사된 레이저가 센싱부(45f)에 조사되어, 센싱부(45f)를 통과하는 미세먼지에 의해 산란이 발생할 때, 포토다이오드(42)는 이를 감지하여 산란광의 강도에 비례하는 전기신호를 신호처리장치(46b)로 출력한다. 산란광의 강도는 먼지의 크기에 비례하여 산란이 발생한다.

상기 출구가이드 경로부(45d)는 산란광 감지경로부(45c)로부터 직각으로 절곡되어 배치되며 점차적으로 유로의 직경이 증가하는 선형 구조를 이루며, 산란광 감지경로부(45c)에서 가속된 먼지입자를 포함하는 실내 공기는 직경의 확장에 따라 점차적으로 유속은 감소되면서 후단의 출력부(45e)로 배출이 이루어진다.

상기 출력부(45e)는 도시된 실시예에서는 급격하게 직경이 확장되는 구조를 가지고 있으나, 동일한 직경의 유로로 형성되어도 먼지입자를 포함하는 실내 공기의 배출은 원활하게 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 미세먼지 측정유로(45)는 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 인카센서(30)가 미세먼지센서(40)의 상부에 배치되거나 미세먼지센서(40)가 인카센서(30)의 상부에 배치되어 산란광 감지경로부(45c)가 수평면에 평행한 상태로 배치되는 것을 예시하였으나, 본 발명에 따른 미세먼지 측정유로(45)는 산란광 감지경로부(45c)가 수평면에 수직인 상태(중력방향과 동일방향)로 배치되는 경우에도 동일한 미세먼지 입자의 유로 통과 특성이 얻어지는 것으로 나타났다.

도 8에는 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서(100)에서, 인카센서(30)와 미세먼지센서(40)의 동작을 제어하기 위한 센서제어회로(46)가 도시되어 있다.

인카센서(30)의 메인 유로(35)에는 온도센서(31)와 인카센서용 팬모터로서 어스피레이션 모터(39)가 배치되어 있고, 미세먼지센서(40)의 제어부 PCB(46a)에는 센서제어회로(46)가 구현되어 있다.

상기 센서제어회로(46)는 센싱부(45f)에 대향하여 배치되어 있는 레이저 모듈(41)과 포토다이오드(42), 복합 기능 센서(100) 전체를 제어하기 위한 신호처리장치(46b), 신호처리장치(46b)의 제어에 따라 레이저 모듈(41)을 구동하기 위한 레이저 콘트롤러(46c), 포토다이오드(42)에서 산란된 광의 강도(또는 양)를 검출한 전기신호의 증폭과 잡음처리를 한 후, 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 신호처리부(46d), 및 센서제어회로(46)와 공조장치 사이의 시리얼 데이터 통신을 수행하기 위한 LIN(Local Interconnect Network) 인터페이스(46e)를 포함한다. 자동차 내부의 데이터 통신은 LIN 방식 대신에 CAN(Controller Area Network)을 사용하는 것도 가능하다.

상기 신호처리장치(46b)는 온도 측정과 미세먼지의 농도를 측정하기 위해 인카센서(30)와 미세먼지센서(40)를 제어하며 LIN 인터페이스(46e)를 제어하여 디지털 데이터를 시리얼 통신방법으로 공조장치에 전송하는 것을 제어하는 역할을 하며, 메모리장치를 내장한 마이콤(micom)이나 별도의 메모리장치를 구비하는 마이크로프로세서(microprocessor), 프로그래밍 가능한 논리 소자나 어레이(programmable logic array), 마이크로컨트롤러, 신호 처리기, 또는 이들의 일부 또는 전부를 포함하는 조합일 수 있다.

센서제어회로(46)는 어스피레이션 모터(39)를 구동하기 위한 모터구동회로를 포함할 수 있으며, 어스피레이션 모터(39)의 RPM을 제어함에 따라 메인유로(35)와 이로부터 분기된 미세먼지 측정유로(45)의 흡입 공기량을 제어할 수 있다.

일반적으로 차량에서 제공하는 미세먼지와 관련된 데이터는 미세먼지의 농도 데이터(㎍/㎥)이다. 특히, 입자 크기가 2.5㎛ 이하의 초미세먼지(PM2.5)에 대한 데이터이다. 따라서, 입자 크기가 20㎛ 이상의 큰 입자의 먼지에 대하여는 미세먼지 측정유로(45)에 진입하지 못하도록 걸러주는 것이 바람직하다.

본 발명의 미세먼지 측정유로(45)는 인카센서(30)의 메인 유로(35)로부터 분기된 분기홀(36)과 연통되어 차량의 실내 공기를 도입하면서 도입부(45a)와 임팩터 경로부(45b)에서 2단 절곡이 이루어지면서 사이즈가 큰 먼지입자는 유로의 내벽면에 충돌하여 흡착됨에 따라 산란광 감지경로부(45c)의 센싱부(45f)에는 큰 먼지입자의 유입을 저지할 수 있다.

이하에 미세먼지 측정유로의 입자 이동을 검증하기 위한 시뮬레이션을 실시하고 그 결과를 설명한다.

시뮬레이션 툴(Simulation Tool)로서 COMSOL Multiphysics(with Particle Tracing Module)를 사용하여 미세먼지 측정유로의 입자 이동을 추적하는 시뮬레이션을 실시하였다.

미세먼지 측정유로에 유량 0.5L/min, 직경 2.5㎛, 밀도 1000Kg/㎥인 균일한 입자 200개를 투입한 경우 99%의 입자가 유효하게 유로를 통과하는 것으로 나타났고, 미세먼지 측정유로에 유량 0.5L/min, 직경 10㎛, 밀도 1000Kg/㎥인 균일한 입자 200개를 투입한 경우 약 96%의 입자가 유효하게 유로를 통과하는 것으로 나타났다.

그러나, 미세먼지 측정유로에 유량 0.5L/min, 직경 20㎛, 밀도 1000Kg/㎥인 균일한 입자 200개를 투입한 경우 약 85% 이상이 센싱부(45f)를 통과하지 않거나, 모두 센싱부(45f)를 정상적으로 빠져나가고, 센싱부(45f)에 감지 범위 이상의 먼지가 증착되는 현상은 발생되지 않았다.

이하에 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량용 복합 기능 센서의 동작에 대하여 도 2 내지 도 11을 참고하여 설명한다.

먼저, 센서제어회로(46)의 신호처리장치(46b)가 모터구동회로를 제어하여 어스피레이션 모터(39)의 스테이터 코일(62)에 구동 전원이 공급되게 하면, 로터(50)가 회전하게 되고, 로터(50)와 일체로 형성된 임펠러(51)가 회전하게 되어 차량의 실내 공기가 인카센서(30)의 메인 유로(35)로 흡인된 후 복수의 배출구(35b)로 통하여 배출된다.

이에 따라 하우징(33)의 선단부에 위치한 온도센서(31)는 정확한 차량의 실내온도를 측정하여 센서제어회로(46)에 전달한다(S11).

메인 유로(35)로 흡인된 실내 공기 중 일부는 분기홀(36)을 통하여 미세먼지센서(40)의 미세먼지 측정유로(45)로 도입된다(S12). 도 4 및 도 5에는 메인 유로(35)를 따른 공기의 흐름과 미세먼지 측정유로(45)를 따른 공기의 흐름이 각각 화살표로 표시되어 있다.

미세먼지 측정유로(45)로 도입된 실내 공기는 도입부(45a)와 임팩터 경로부(45b)를 순차적으로 통과하면서 사이즈가 큰 먼지입자는 내벽면에 충돌하면서 흡착이 이루어지고, 산란광 감지경로부(45c)의 센싱부(45f)를 통과할 때, 레이져 모듈(41)로부터 방사된 레이저가 센싱부(45f)에 조사되어, 센싱부(45f)를 통과하는 먼지입자에 의해 산란이 발생한다(S13).

포토다이오드(42)는 이를 감지하여 산란광의 강도에 비례하는 전기신호를 발생하며(S14), 전기신호는 아날로그 신호처리회로(46d)에서 신호 증폭된 후 A/D 변환이 이루어져서 신호처리장치(46b)에 인가된다(S15).

신호처리장치(46b)는 아날로그 신호처리회로(46d)로부터 산란광의 강도에 비례하는 전기신호, 즉 펄스형 산란광 신호를 수신한 후, 산란광 신호로부터 먼지입자를 크기별로 분류하고 시간당 먼지입자의 갯수를 측정한다. 펄스형 산란광 신호의 진폭과 폭은 도 11에 도시된 바와 같이, 먼지 입자(Particles)의 크기에 비례하는 것을 알 수 있다. 상기와 같이 먼지입자의 크기와 갯수가 구해지면 이 측정값에 비중을 곱하여 미세먼지 전체 질량(mass)을 구하고, 유로에 도입된 실내 공기 유량을 고려하여 미세먼지 농도(㎍/㎥) 데이터를 환산하여 구한다.

그후, 얻어진 미세먼지 농도 데이터는 LIN 인터페이스(46e)를 통하여 공조장치의 메인 콘트롤러에 전송한다(S16).

이 경우, 센서제어회로(46)의 신호처리장치(46b)는 인카센서(30)의 온도센서(31)로부터 검출한 차량의 실내온도 데이터를 미세먼지의 농도 데이터와 함께 공조장치의 콘트롤러로 전송한다.

차량의 공조장치는 차량의 실내온도 데이터에 기초하여 에어콘 등을 제어하고, 미세먼지의 농도 데이터에 기초하여 예를 들어, 미세먼지를 집진하는 전기집진필터를 제어할 수 있다.

상기 산란광 감지경로부(45c)의 센싱부(45f)를 통과하면서 가속된 실내 공기는 그 후 출구가이드 경로부(45d)를 통과하면서 직경의 확장에 따라 점차적으로 유속은 감소되면서 소음 발생없이 후단의 출력부(45e)로 배출이 이루어진다.

상기한 실시예 설명에서는 출구가이드 경로부(45d)가 점차적으로 유로의 직경이 증가하며, 출력부(45e)도 급격하게 직경이 확장되는 구조를 가지는 것을 예시하였으나, 동일한 직경의 유로로 형성되어도 실내 공기의 배출은 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기한 실시예 설명에서는 센싱부에 광을 조사하기 위한 수단으로 레이저를 방사하기 위한 레이저 모듈(41)을 채용하고, 산란광을 입력받아 미세먼지 농도에 상응하는 전기적인 신호를 출력하는 수단으로 포토다이오드(42)를 사용하고 있으나, 레이저 모듈과 포토다이오드에 대응하는 주지된 발광부와 수광부를 채용할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 인카센서(30)와 미세먼지센서(40)를 일체화함에 의해 인스트루먼트 패널의 점유 공간을 최소화할 수 있으며, 하나의 센서에서 공조장치에 필요한 차량의 실내 온도와 실내 공기의 미세먼지 농도(또는 미세먼지량)를 모두 감지할 수 있어, 부품 관리가 용이하다.

또한, 본 발명에서는 차량의 실내로부터 인카센서(30) 내부로 흡입되는 실내 공기의 일부를 분기하여 미세먼지를 측정하는 미세먼지 측정유로(45)로 도입함에 따라 실내공기 흡입용 팬모터와 각종 공통된 하네스를 공용화함에 의해 비용 절감과 생산성 향상을 도모할 수 있다.

더욱이, 본 발명에서는 산란광 감지가 이루어지는 센싱부(45f)에 벤튜리 관(Venturi tube) 구조를 채용함에 따라 센싱부(45f)에서의 유속을 증가시킴에 의해 먼지입자가 센싱부(45f)에 퇴적되어 발생하는 오염을 방지할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 하나의 센서에서 공조장치에 필요한 차량의 실내 온도와 실내 공기의 미세먼지 농도(또는 미세먼지량)를 모두 감지할 수 있는 차량용 복합 기능 센서에 적용될 수 있다.

30: 인카센서 31: 온도센서
33: 하우징 34: 지지가이드
35: 메인 유로 35a: 유입구
35b: 배출구 36: 분기홀
39: 어스피레이션 모터 40: 미세먼지센서
41: 레이저 모듈 42: 포토다이오드
43: 콘넥터 44: 와이어 하네스
45: 미세먼지 측정유로 45a: 도입부
45b: 임팩터 경로부 45c: 산란광 감지부
45d: 출구가이드 경로부 45e: 출력부
45f: 센싱부 46: 센서제어회로
46a: 제어부 PCB 46b: 신호처리장치
46c: 레이저 콘트롤러 46d: 아날로그 신호처리회로
46e: LIN 인터페이스 47: 산란방지부
50: 로터 51: 임펠러
52: 로터 요크 53: 마그넷
54: 로터 지지체 55: 회전축
60: 스테이터 61: 바디
62: 스테이터 코일 63: 슬리브 베어링
64: 제어용 PCB 71: 상부 커버
72,73: 유로형성부 76: 도입구

Claims

메인 유로를 통하여 차량의 실내 공기를 흡인하여 실내 온도를 측정하는 인카센서; 및
상기 메인 유로를 통하여 흡인된 차량의 실내 공기 중 일부를 분기하여 미세먼지 측정유로로 도입한 후 미세먼지의 농도를 산출하는 미세먼지센서;를 포함하는 차량용 복합 기능 센서.
제1항에 있어서,
상기 인카센서와 미세먼지센서는 각각 개별적인 하우징을 구비하고, 상기 인카센서의 분기홀과 미세먼지센서의 도입구를 연결하여 상기 메인 유로와 미세먼지 측정유로가 연통되도록 조립이 이루어지는 차량용 복합 기능 센서.
제1항에 있어서,
상기 인카센서와 미세먼지센서는 일체화된 일체형 하우징 내부에 조립되며,
상기 메인 유로와 미세먼지 측정유로는 하나로 통합된 유로 구조를 가지는 차량용 복합 기능 센서.
제1항에 있어서,
상기 인카센서는,
내부에 상기 메인 유로를 형성하는 원통형 하우징;
상기 메인 유로의 선단부에 배치되어 흡인되는 실내 공기로부터 실내 온도를 측정하는 온도센서; 및
상기 원통형 하우징의 온도센서의 후단에 설치되어 차량의 실내 공기를 흡인하는 어스피레이션 모터;를 포함하며,
상기 원통형 하우징은 어스피레이션 모터의 측면에 흡인된 실내 공기가 배출되는 복수의 배출구를 구비하고,
상기 메인 유로와 미세먼지 측정유로를 연결하는 분기홀은 상기 복수의 배출구보다 전단부에 위치설정되는 차량용 복합 기능 센서.
제1항에 있어서,
상기 미세먼지센서는,
상호 조립됨에 따라 내부에 상기 메인 유로와 연통되는 미세먼지 측정유로를 형성하는 제1 및 제2 유로형성부;
상기 미세먼지 측정유로에 광을 조사하여 상기 조사된 광에 의해 측정유로를 통과하는 실내 공기 중에 함유된 미세먼지에 의해 광산란이 발생하도록 유도하기 위한 광원부;
상기 미세먼지에 의해 산란된 산란광을 수신하며 미세먼지의 크기에 따라 진폭과 폭에 비례하는 산란광 신호를 발생하는 수광부; 및
상기 광원부와 수광부를 제어하여 미세먼지 측정유로를 통과하는 실내 공기에 함유된 미세먼지의 농도를 산출하는 센서제어회로;를 포함하는 차량용 복합 기능 센서.
제5항에 있어서,
상기 센서제어회로는 상기 메인 유로를 통하여 흡인되는 차량의 실내 공기의 흡인량을 조절하도록 인카센서에 구비된 어스피레이션 모터의 RPM을 제어하는 차량용 복합 기능 센서.
제5항에 있어서,
상기 미세먼지 측정유로는,
상기 제1 유로형성부에서 연장 형성되며 선단부가 메인 유로와 미세먼지 측정유로를 연통시키도록 상기 분기홀에 삽입되며, 상기 실내 공기에 함유된 사이즈가 큰 먼지입자를 내벽면에 흡착하여 큰 먼지입자의 유입을 저지하는 도입부;
상기 도입부로부터 직각으로 절곡되어 선형 구조를 이루며, 사이즈가 큰 먼지입자를 내벽면에 흡착하여 큰 먼지입자의 유입을 저지하는 임팩터 경로부;
상기 임팩터 경로부로부터 직각으로 절곡되어 선형 구조를 이루며, 산란광 감지가 이루어지는 센싱부에 유속을 증가시키기 위한 벤튜리 관(Venturi tube) 구조를 채용하고 있는 산란광 감지경로부; 및
상기 산란광 감지경로부로부터 직각으로 절곡되어 선형 구조를 이루며 실내 공기를 출력부로 안내하는 출구가이드 경로부;를 포함하는 차량용 복합 기능 센서.
제7항에 있어서,
상기 임팩터 경로부, 산란광 감지경로부 및 출구가이드 경로부는 도입부와 출력부 사이에 배치되며, 'U'자 형태로 2단 절곡된 경로를 형성하는 차량용 복합 기능 센서.
제7항에 있어서,
상기 발광부와 수광부는 산란광 감지경로부의 센싱부에 대향하여 배치되며,
상기 발광부와 센싱부 사이에 설치되어 방사된 레이저가 산란되는 것을 방지하기 위한 산란방지부를 더 포함하는 차량용 복합 기능 센서.
제5항에 있어서,
상기 센서제어회로는 산란광 신호로부터 먼지입자를 크기별로 분류하고 시간당 먼지입자의 갯수를 측정한 후, 미세먼지의 전체 질량(mass)을 구하여, 미세먼지의 농도를 산출하는 차량용 복합 기능 센서.
제10항에 있어서,
상기 미세먼지 측정유로는 직경 20㎛ 이상의 먼지입자는 유로의 진입을 저지하고,
상기 미세먼지의 농도는 직경 20㎛ 미만의 미세먼지에 기초한 데이터인 차량용 복합 기능 센서.
제5항에 있어서,
상기 센서제어회로는
수광부에서 산란된 광의 강도(또는 양)를 검출한 전기신호의 증폭과 잡음처리를 한 후, 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 신호처리부;
공조장치 사이의 시리얼 데이터 통신을 수행하기 위한 LIN(Local Interconnect Network) 인터페이스; 및
실내 온도와 미세먼지의 농도를 측정하기 위해 인카센서와 미세먼지센서를 제어하며, LIN 인터페이스를 제어하여 실내 온도와 미세먼지의 농도 데이터를 디지털 시리얼 통신방법으로 공조장치에 전송하는 것을 제어하는 신호처리장치;를 포함하는 차량용 복합 기능 센서.
제1항에 있어서,
상기 미세먼지 측정유로는 산란광 감지경로부가 수평면에 평행한 상태로 배치되거나 수평면에 수직인 차량용 복합 기능 센서.