KR870003158Y1 - 자동차 전조등의 자동 제어장치 - Google Patents

자동차 전조등의 자동 제어장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

자동차 전조등의 자동 제어장치
본 고안의 전체 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
Cds : 광감지기 CM1, CM2, CM3: 비교기
A, B, C : 선택스위치의 단자 HL, LL : 상·하향 전조등
TR1, TR2, TR3, TR5, TR6, TR7: 트랜지스터
Ry1, Ry2: 리레이 Ry1', Ry'2: 리레이 접점
IC1: 비교기가 내장된 집적회로 IC2: A/D 변환기
IC3, IC4:비안정 및 단안정 멀티 바이브 레이터
H : 홀소자 D' : 다이오드
SW : 선택스위치 RG : 정전압회로
본 고안은 자동차 전조등의 자동제어 장치에 관한 것으로, 동작의 신뢰성을 대폭 향상시킴과 동시에 조작이 간편하며, 제작이 용이하도록 한 것이다.
종래에도 자동차 전조등의 자동제어 장치로서 몇가지 형태가 제안된 바 있으며, 그 예로서 특허공보 제526호(공고번호 : 80-1370호)에 게제된 "자동차 전조등 자동제어장치"를 살펴보면, 이는 황화카드늄(cds)소자 3개를 각각의 구동회로에 접속하여 상향 전조등 및 하향전조등에 전원을 공급하도록하고 자동제어장치가 부착되지 않은 차량이 통과하는 경우에는 무조전 상향전조조이 최대의 광량을 내면서 점등되도록 한 것이어서, 다른 차량의 전조등의 맑기에 따라 상·하향 전조등의 밝기가 제어되어 시야장애로 인한 교통사고의 예방효과는 기대할 수 있었던 반면에 정차시에는 관계 규정에 따라 수동으로 전조등을 소등하여야 하며, 주행시에는 미등과 전조등 제어장치의 전원스위치를 일일이 "ON"시켜 주어야 하고, 다수의 이산형부품(discrete parts)들로 이루어진 것이어서 동작의 신뢰도가 낮으며, 따라서 다수의 가변 저항을 사용하여 최적의 상태로 동작하도록 정밀 조정하여야만 하고 제조공정이 번잡하며, 그 부피가 커지는 등의 문제점이 있고, 또한 실용신안공보 제466호(공고번호 : 제80-1683호)에 게재된 "자동차전조등 점멸장치"는 전원 스위치를 켜서 하향전조등은 야간 주행시에 항시 켜져 있도록하고 상향전조등만이 주위의 조도에 따라 밝기가 변하도록 하였으나 이는 상향전조등의 밝기 변화가 주위 조도에 매우 민감하여 깜박거림이 일어나게 되므로 운전자가 오히려 시야 장애를 느끼게 되는 위험이 있고 또한 유도코일에 의하여 움직이는 지침이나 저항체 및 전극을 스라이딩하면서 상향 전조등에 흐르는 전류를 제어하도록 하였으므로 장시간 사용하다 보면 접촉저항이 증가하여 오동작을 유발함은 물론 고장율이 높고 이 역시 이 산형 부품들로 구성된 것이어서 동작의 신뢰도나 생산성이 낮으며, 정차시에는 수조작으로 전조등을 꺼야 하고, 종래의 것은 모두가 상향전조등이 점등되는 시간동안 출력 트랜지스터에 지속적으로 전류가 흐르게 되어 그 수명이 단축되는 등의 문제점을 안고 있었다.
본 고안은 이상에서 살펴 본 바와 같은 종래의 전조등 제어장치가 안고 있는 문제점을 해결함을 목적으로 하는 것으로 이를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
주위온도에 따라 변화하는 내부저항에 의하여 광감지기(cds)에서 얻어지는 출력을 증폭부(가)로서 증폭하고 이를 비교기에 입력시켜 하향전조등(LL)용 리레이(Ry1)와 상향전조등용 리레이(Ry2)를 구동하도록한 공지의 것에 있어서, 증폭부(가)의 트랜지스터(TR1) 출력이 집적회로(IC1)에 내장된 3개의 비교기(M1)(CM2)(CM3)에 입력되고, 전원의 "+" 및 "-" 단자에 연결된 저항(R4)(R5) 및 콘덴서(C1)의 접속점과 저항(R6)(R7) 및 콘덴서(C2)의 접속점에서 비교기(CM1)(CM2)(CM3)의 참조전압(Reference Voitage)이 공급되게하며, 비교기(CM1)의 출력은 상향전조등(HL) 구동용 트랜지스터(TR5)(TR6)(TR7)의 베이스에 인가하고, 다른 비교기(CM2)의 출력은 상향전조등(HL)용 리레이(Ry2)를 구동하기 위한 트랜지스터(TR3)의 베이스이 인가되게하며, 또 다른 비교기(CM3)의 출력은 하향전조등(LC)용 리레이(Ry1)를 구동하기 위한 트랜지스터(TR2)의 베이스에 바이어스 전압으로 공급되게 한 것이며, 집적회로(IC3)는 비안정 멀티 바이브레이터(Asrable Multivibrator)로서 단안정 멀티 바이브 레이터(Monostable Multivibrator)인 집적회로에 트리거(Trigger) 전압을 인가되게 하며, 트랜지스터(TR1)의 출력전압에 따라 집적회로(IC4)의 출력펄스폭(Pulse Width)이 조절되어 트랜지스터(TR5)에 인가되게 하여 상향전조등(HL)의 조도가 용이하게 조절될 수 있게 한 것이며, 차량의 속도계 케이블(도면에는 불표시 함)에 홀소자(Hall Element)(H)를 연결하여 얻어진 출력전압을 미분 및 정류회로(DR)를 거쳐서 트랜지스터(TR4)에 입력되게 하고 이를 콘덴서(C4)로서 평활시켜 A/D 변환기(Analog to Digital Convrter)(IC2)에 입력시키고 그 출력으로 트랜지스터(T2R)를 구동함과 동시에 A/D변환기(IC2)의 출력이 "O"레벨이 될 경우에는 트랜지스터(TR2)(TR3)(TR5)가 작동이 정지되어 컷 옵(Cut off)되도록한 것이고, 전원단자(다)(라)를 미등전원선에 병령접속하며, 선택스위치(Voo)의 양측단자(A)(B)에 역방향으로 다이오드(D')를 접속하고, 일측단자(A)은 정전압회로(RG)에 연결하고, 타측단자(B)은 저항(R2)를 통하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속하여서 된것으로, 미설명부호 R1,R2,R3는 저항이고 VR1,VR2는 가변저항이며, C'는 지연용 콘덴서이고, Ry1', Ry2'은 리레이(Ry1)(Ry2)의 접점이며, C는 선택스위치(SW)의 중앙측 단자이다.
이와 같이 된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 통상의 것과 같이 미등 스위치를 닫으면 본 고안에서는 전원단자(다)(라)에 전원이 입력되며 이는 정전압회로(RG)에서 안정된 전압으로 출력된다.
그러므로 본 고안의 자동제어 장치는 작등을 개시하게 되는데, 본 고안의 자동 제어장치를 설치한 차량이 어두운 장소에서 주행하고 있는 경우를 살펴보면, 광 감지기(Cds)에는 입사광이 매우 적으므로 내부저항은 상당히 큰 값이 되며, 따라서 저항(R1)을 경유하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 인가되는 전압은 매우 낮게 되어 트랜지스터(TR1)는 차단 상태에 있게 되므로 그 콜렉터에는 전원전압에 해당하는 높은 전압이 인가되고 이 전압은 즉시 집적회로(IC1)의 비교기(CM1)(CM2)(CM3)와 집적회로(IC4)에 입력된다.
먼저 집적회로(IC1)의 동작상태를 살펴보면, 트랜지스터(TR1)의 높은 출력전압으로 비교기(CM1)(CM2)는 그 출력전압이 매우 높아서 트랜지스터(TR3)(TR5)를 도통시키게 되는 것이며, 비교기(CM3)의 출력전압은 매우 낮게되어 트랜지스터(TR2)는 차단상태가 되고, 집적회로(IC4)는 트랜지스터(TR1)의 높은 출력전압으로 인하여 집적회로(IC3)으로부터 공급되는 발전주파수 보다 매우 낮은 시간폭이 넓은 구형파를 출력시키게 되는 것이어서 트랜지스터(TR5)의 베이스에는 비교기(CM1)로 부터의 높은 전압을 가진 바이어스 전압과 집적회로(IC4)로부터의 넓은 펄스폭의 전압이 합성되어 맥류와 유사한 형태의 베이스 바이어스로 인가되므로 트랜지스터(TR5)는 포화상태로 동작하게 되고 그러므로 트랜지스터(TR6)(TR7)도 많은 전류를 흘리게 되며, 트랜지스터(TR3)도 도통되어 리레이(Ry)를 구동하므로 결국 병렬 접속된 트랜지스터(TR7)의 콜렉터 전류와 리레이 접점(Ry2')을 통하여 흐르는 정류는 상향 전조등(HL)이 최대의 광량을 내도록 하는 것이어서 어두운 장소를 주행하는 본 고안에 의한 장치를 설치한 차량은 충분한 시야를 확보하여 안전하게 운행할 수 있게 되는 것이고, 이 때에 본 고안에서의 트랜지스터(TR7)에 흐르는 전류는 미소한 접촉저항을 갖는 리레이의 접점(Ry2')에 흐르는 전류에 비하여 매우 적어서 거의 차단 상태에 가까우므로 트랜지스터(TR7)는 그 수명을 연장할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 하여 주행하는 도중에 다른 차량이 접근하는 경우에는 광감지기(Cds)에 입사되는 광량이 현저하게 증가하게 되고 따라서 광감지기(Cds)의 내부저항은 감소되기 시작한다.
그러므로 저항(R1)을 통하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 공급되는 전압은 증가하기 시작하며, 이에 따라 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 전압은 감소되기 시작하고 이 전압은 집적회로(IC1) 및 집적회로(IC4)의 상태변화를 야기시킨다.
즉, 집적회로(IC1)에 입력되면 전압의 감소로 비교기(CM2)의 출력 전압도 감소하게 되어 트랜지스터(TR3)는 차단상태가 되며, 리레이(Ry2)의 접점(Ry2')은 "off" 상태가 되고, 비교기(CM3)의 출력 전압은 반대로 상승하게 되므로 트랜지스터(TR2)는 도통상태가 되어 리레이(Ry1)가 구동되고 그 접검(Ry1')이 ON 상태가 되므로 하향 전조등(LL)이 점등되는 것이며, 직접회로(IC4)의 출력은 입력되는 전압이 감소된 만큼 그 펄스폭이 좁게 되어 출력 주파수가 증가되는 결과가 되며, 직접회로(IC1)의 비교기(CM1)에서 얻게되는 출력 전압도 감소되어 트랜지스터(TR5)의 베이스에서 합성되는 바이어스 전압은 주파수가 증가된 직류성분이 되어 트랜지스터(TR5)에 흐르는 전류도 감소하여 트랜지스터(RR7)에 흐르는 전류도 감소하므로 트랜지스터(TR7)에 의하여 점등상태가 유지되기 시작한 상향전조등(HL)의 광량이 줄어들게 된다.
또한 접근하던 차량이 교차할 정도로 가까이 온 상태가 되면, 광감차기(Cds)의 내부저항은 매우적은 값이 되어 트랜지스터(TR1)은 거의 포화상태가 되므로 콜렉터전압은 거의 "OV"에 가깝게 되고 그러므로 직접회로(IC1)의 비교기(CM2)는 트랜지스터(TR3)를 계속 차단상태로 유지시키며, 비교기(CM3)는 트랜지스터(TR2)를 도통상태로 계속 유지시키게 되는 반면에 비교기(CM1)는 트랜지스터(TR5)의 베이스에 매우 낮은 전압을 공급하게 되고 직접회로(IC4) 역시 주파수가 매우 높은 펄스폭이 매우 조밀한 출럭 파형을 내게 되어 트랜지스터(TR5)는 결국 차단상태로 상태반전하게 되고 그러므로 트랜지스터(TR7) 역시 차단상태가 되어 상향전조등(HL)에는 전류가 흐르지 않아 소등되며, 결과적으로 하향전조등(LL)만이 리레이(Ry1)의 접점(Ry1')에 의하여 전원을 공급받아 점등상태를 유지하게 되는 것이고, 접근하던 차량이 지나가고 나면 다시 주위의 조도가 낮아지므로 처음과 같이 광감지부(Cds)의 내부 저항이 증가되어 트랜지스터(TR1)의 콜렉터 전압이 상승하게 되며, 직접회로(IC1)의 비교기(CM1)(CM2)(CM3)의 출력 및 직접회로(IC4)의 작동으로 하향전조등(LL)과 상향전조등(HL)이 동시에 점등되거나, 상향전조등(HL)만이 최대의 광량을 내도록 점등되거나, 혹은 하향전조등(LL)만이 접동되는 상태로 상기한 바와 같은 동작을 반복하는 것이며, 본 고안에서는 정차시에 상·하향 전조등을 소등하도록 되어 있는 현행 교통관계 법규에 따라 자동으로 조작되게 하였다.
즉, 주행시에는 홀소자(H)가 속도계 케이블의 회동으로 미소전압을 유기시켜 미분 및 정류회로(DR)을 거쳐서 트랜지스터(TR4)의 베이스에 펄스파를 인가하면 콘덴서(C4)에 의한 평활작용으로 트랜지스터(TR4)의 콜렉터전압은 서서히 증가하여 A/D변환기(IC2)의 출력을 하이 레벨 상태로 유지시켜 다른 회로의 동작에 하등의 영향을 주지 않았으나, 자동차가 정차하는 순간에는 속도계 케이블의 회동이 중지되어 홀소자(H)의 출력 전압이 소실되고 그러므로 트랜지스터(TR4)는 차단 상태가 되고, A/D 변환기(IC2)의 출력도 "OV"로 강하하게 되어 트랜지스터(TR2)(TR3)(TR5)의 베이스 전위를 모두 "OV"로 떨어뜨리므로 상·하향 전조등을 모두 소등시키게 되는 것이며, 이때 콘덴서(C4)에 의하여 A/D변환기(IC2)의 상태 반전이 지연되므로 차량이 완전히 정차하였을 때에만 상·하향전조등이 소등되는 것이고, 다시 주행을 시작하게 되면 처음의 상태와 같이 홀소자(H)에 전압이 유기되어 A/D변환기(IC2)의 출력이 하이레벨이 되므로 제어장치는 정상적인 동작을 재개하는 것이며, 또한 본 고안에서는 주행시에 주위조도의 순간적인 변화로 인하여 상향 전조등이 순잔적으로 점멸되어 시야장애를 초래하지 않도록 하기 위하여 직접회로(IC4)의 출력펄스폭 조절용 전압을 공급하는 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 콘덴서(C')를 연결하여 직접회로(IC4)의 출력 펄스폭이 급히 변화되지 않고 서서히 번화하도록 함으로써 트랜지스터(TR5)의 동작상태가 완만히 변화하도록 하였으며, 그리고 본 고안에서는 선택 스위치(SW)를 타측단자(B)으로 절환하면 전원은 다이오드(D')를 거처서 정전압 회로(RG)로 입력됨은 물론 저항(R2)를 거쳐서 트랜지스터(TR1)의 베이스에 높은 "+"의 전압을 인가하게 되므로 트랜지스터(TR1)는 광감지기(Cds)가 최대의 광량을 받은 경우와 마찬가지로 작동하게 되는 것이어서 하향전조등(LL)만이 점등되도록할 수도 있는 것이며, 가변저항(VR1)(VR2)는 광감지기(Cds)의 감도조절 및 직접회로(IC4)의 최고 출력 주파수를 설정하기 위한 것이다.
이와 같이 하여 본 고안은 상향전조등의 조도가 완만하게 증가하거나 감소되게하는 것이어서, 운전자가 시야장애를 느끼지 않고, 주간운행과 같이 쾌적한 안전운행을 할 수 있는 것이며, 상향전조등에 유입되는 전류를 제어하기 위한 출력 트랜지스터는 최대 광량을 내는 경우에는 전류가 거의 흐르지 않게되어 그 수명을 대폭 연장시킬 수 있어서, 고장율이 격감될 뿐만 아니라, 정차시에는 자동으로 전조등이 소등되므로 사용이 극히 편리하고, 이산형부품 수를 줄이고 직접회로화한 것이어서 제품의 신뢰도와 생산성이 향상되며, 미등회로에서 전원이 공급되게 한 것이므로 이그니션 회로에서 전원을 공급받던 종래의 것과 같이 주행상태에 의하여 제어장치가 오동작하는 일이 없어서 더욱 안전한 운행을 할 수 있음은 물론이고, 미등스위치만 켜면 제어장치에도 전원이 인가되므로 사용이 더욱 편리하며, 필요한 경우에는 선택스위치만을 간단히 조작하여 하향 전조등만으로 운행할 수도 있으므로 더더욱 편리한 등의 다대한 효과를 갖는 유용한 고안이다.

Claims (4)

  1. 광감지기(cds)의 신호를 증폭부(가)에서 증폭하고, 이를 비교기에 입력시켜 얻은 출력으로 상·향 전조등(HL) 및 하향전조등(LL)을 점·소등시키도록한 공지의 것에 있어서, 증폭부(가)의 트랜지스터(TR1)출력을 직접회로(IC1) 내의 비교기(CM1)(CM2)(CM3)에 입력시킴과 아울러 이에 저장 및 콘덴서로써 참조전압(Reference Voltoge)을 공급하여 얻은 출력으로 트랜지스터(TR2)(TR3)(TR5)(TR6)(TR7)를 구동하여 상향전조등(HL) 및 하향전조등(LL)이 점소등되게하고 트랜지스터(TR7)와 상향전조등(HL)용 리레이접점(Ry2')이 병렬 접속되게한 자동차 전조등의 자동제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 트랜지스터(TR1)의 콜렉터에 콘덴서(L')를 연결하고, 이의 전압으로 비안정 멀티바이브레이터(IC3)로 트리거 되는 단안정 멀티 바이브레이터(IC4)의 펄스폭을 변화시켜 트랜지스터(TR5)의 베이스에 인가하도록 한 것.
  3. 제1항에 있어서, 홀소자(H)에 의하여 정지시에는 A/D변환기(IC2)의 출력전압 레벨이 강하되도록함으로써, 이에 연결된 트랜지스터(TR2)(TR3)(TR55)의 작동이 정지되게 한 것.
  4. 제1항에 있어서, 선택 스위치(SW)의 양측단자(A)(B)에는 다이오드(D')를 접속하며, 일측단자(A)은 정전압회로(RG)에 연결하고 타측단자(B)은 저항(R2)를 통하여 트랜지스터(TR1)의 베이스에 접속하며, 선택스위치(SW)의 중앙측단자(C)은 미등전원에 연결하여서 된 것.
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