KR890007958Y1 - 자동차 전조등의 제어장치 - Google Patents

자동차 전조등의 제어장치 Download PDF

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KR890007958Y1
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Abstract

내용 없음.

Description

자동차 전조등의 제어장치
제1도는 본 고안의 전체적인 구성을 보인 회로도.
제2도는 본 고안의 다른 형태를 보인 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
가, 나 : 증폭부 cds : 광 감지기
CM1, CM2, CM3: 비교기 D1, D2: 다이오드
H : 홀 소자 IC2: 발진기
IC3: A/D 변환기 HL : 상향등
LL : 하향등 TR1-TR9: 트랜지스터
RY1, RY2, RY3: 리레이
rl3: 접점
본 고안은 승용차나 화물차등 각종 차량의 전조등을 자동제어 할수 있는 장치에 관한 것으로, 특히 본 출원인이 선출원 한 실용신안등록출원 제85-5837호 (이하 "선출원"이라 함.)를 개량고안 한 것이다.
먼저 본 출원인의 상기 선출원에 게재된 내용을 살펴보면 이는 상향등의 조도가 완만하게 증가 되거나 감소되게 하는 것이어서 운전자가 시야 장애를 느끼지 않고 주간운행과 같이 괘적한 야간 안전운행을 할수 있는 것이며, 상향전조등에 유입되는 전류를 제어하기 위한 출력 트랜지스터는 최대광량을 내는 경우에는 전류가 거의 흐르지 않도록 하여 줌으로써 고장율을 대폭감소시키고 수명을 연장시킬 수 있게되는 것이며, 정차시에는 자동으로 전조등이 소등되므로 사용이 극히 편리하고, 이산형 부품수를 줄이고 집적회로 화한 것이어서 제품의 신뢰도가 높고, 생산성이 향상되며, 미등회로에서 전조등 제어장치의 전원이 공급되게 한 것이므로 이그니션 회로에서 전원을 공급받던 종래의 것과 같이 주행상태에 의하여 제어회로가 오동작하는 일이 없으므로 더욱 안전한 운행을 할수 있음은 물론이고, 미등스위치만 켜면 제어장치에도 전원이 인가되므로 사용이 편리하고 필요한 경우에는 선택스위치만을 간단히 조작하여 하향등만으로 운행할 수도 있으므로 더더욱 편리하게 되는등의 다대한 효과를 같는 것이었으나, 하향등 구동용 트랜지스터 및 리레이와 상향등 최대광도 발생용의 트랜지스터 및 리레이의 동작점이 제품마다 약간의 차이를 보이고 있어서 하향등이 점등상태에 있음에도 불구하고 상향등이 최대의 광도를 내는 경우나, 하향등이 소등되어 있음에도 불구하고 상향등이 최대광도를 내지 못하는 동작불량의 경우가 발생하여 동작의 신뢰성을 저하시키고, 안전운행에 지장을 초래하였으며, 뿐만아니라, 전조등 제어장치 설치자가 부주의 함으로 인하여 전원선을 오배선하는 경우에는 제어장치의 파손이 야기되고 미등을 켜지않고 운행하는 주간에는 전원 전압이 제어장치의 내부로 역류되면서 리레이 등을 오동작 시키게 되는 경우가 발생하는 등의 문제점이 발견되었다.
본 고안은 이상에서 살펴본 바와같은 선출원의 문제점을 해결하기위하여 하향등이 점등되고 있는 경우에는 상향등이 최대 밝기로 점등되지 않도록 함으로써 트랜지스터나 리레이의 동작 특성이 상이한 경우에도 오동작의 우려가 없게하고 또한 다이오드를 전원측에 결선하여 줌으로써 전원선을 오배선한 경우에는 전류가 전혀 흐르지 않게 하였으며, 미등을 점등하지 않은 경우에는 자동으로 전원측과 전기적 차단상태가 형성되도록 한것으로 이를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
광 감지기(cds)의 저항변화 신호를 증폭부(가)에서 적정크기의 전압신호로 증폭하고 이를 참조전압과 함께 다수의 비교기(CM1), (CM2), (CM3)를 갖는 집적회로(IC1)에 입력시켜 출력전압을 얻고 이와 비안정 멀티바이브레이터 및 단안정멀티바이브 레이터를 조합시킨 형태의 발진기(IC2)의 출력 그리고 홀소자(H)를 연결시킨 증폭부(나)및 A/D(Analog - Digital) 변환기(IC3)의 출력으로 트랜지스터(TR1), (TR2), , (TR3), (TR4), (TR5) 및 리레이(RY1) (RY2)를 구동시켜 상향전조등(HL) 및 하향전조등(LL)이 점소등 되게하고, 트랜지스터(TR5)와 상향전조등(HL)용 리레이 접점(rl1)이 병렬접속되게한 자동차의 전조등 제어장치에 있어서, 트랜지스터(TR1)와 트랜지스터(TR2)의 양베이스에 다른 트랜지스터(TR6)의 콜렉터와 베이스를 접속하고 그 에미터를 어스(earth)시키며, 전조등제어장치의 어스측을 다이오드(D1)을 통하여 접지시키며, 미등에 접속된 전원 역시 다이오드(D2)를 통하여 인가되게 한 것으로, 제2도에 도시한 바와같이 리레이(RY3)를 접속시켜 미등에 전원이 입력된 경우에 한하여 그 접점이 트랜지스터(TR4)나 트랜지스터(TR8)의 베이스와 여타의 회로 사이를 도통시켜 주도록 할수도 있는 것이며, 미설명부호 R1- R6, C1- C3는 3개의 참조전압(Reference - Voltage)를 형성시켜 주기위한 저항 및 콘덴서이고, C4, C5는 감응속도 지연용 콘덴서이며, VR1은 광감도 조절용 가변저항이고, IC4는 정전압회로, rl1, rl2는 리레이(RY1) (RY2)의 접점이며 TRATRB는 각각 광 감지기(cds) 및 홀소자(H)의 신호 증폭용 트랜지스터이다.
이와같이 된 본 고안은 제어장치를 차량내부에 장착하고 감광소자인 광감지기(cds)를 차량전면측에 부착한후 야간 운행시에 미등스위치를 켜면 회로의 각부위에 전원공급이 개시되는것인데, 이때, 본 고안을 장착차량이 조명시설이 잘되어 극히 밝은 장소를 주행하고 있다고 가정하면, 광 감지기(cds)에 입사되는 광량이 매우많게 될 것이고 그러므로 광 감지기(cds)의 내부저항이 감소되어 증폭부(가)의 트랜지스터(TRA)의 베이스에는 높은 전압이 인가되어 트랜지스터(TRA)는 포화되고 따라서 그 콜렉터의 전압은 대폭 낮아져서 집적회로(IC1) 및 발진기(IC2)의 상태변화를 야기 시킨다.
즉, 집적회로(IC1)에 입력되는 전압의 감소로 그 내부의 비교기(CM1), (CM2)의 비반전단자에 인가되던 전압이 저하되고 이는 저항(R1), (R2) 및 콘덴서(C1) 그리고 저항(R3),(R4) 및 콘덴서(C2)에 의하여 공급되는 기준전압보다 낮으므로 출력전압이 낮게 되고 그 결과 트랜지스터(TR1)의 베이스 전압이 저하되어 턴오프 되고 따라서 리레이(RY1)이 작동불능 상태가 되어 그 접점이 (rl1)이 "OFF" 됨에 따라 상향등(HL)으로의 전류공급이 차단되고, 한편으로는 트랜지스터(TR3)의 베이스에도 비교기(COM2)의 낮은 전압으로 된 출력신호가 인가되어 트랜지스터(TR3) 역시 턴오프되며 따라서 트랜지스터(TR4), (TR5)가 모드 턴오프 되어 결국 상향등(HL)으로의 전류공급은 완전히 차단되는 것이다.
또한, 비교기(CM3)의 반전단자에는 전술한 트랜지스터(TRA)로 부터의 낮은 전압이 공급되며 이는 저항(R5), (R6) 및 콘덴서(C3)로 부터 공급되는 기준전압 보다 낮은 상태이므로 결국 비교기(CM3)의 출력측에는 높은 전압이 발생하고 이는 트랜지스터(TR2)의 베이스에 인가 되면서 트랜지스터(TR2)를 도통시키므로 리레이(RY2)에 전류가 흘러 그 접점(rl2)이 "ON" 되는 것이어서 하향등(LL)이 점등 될수 있는 것이다.
한편, 발진기(IC2)의 출력은 트랜지스터(TRA)의 콜렉터로부터 공급받는 전압이 낮아서 출력 펄스폭이 협소하고 출력주파수가 증가하는 결과가 되어 트랜지스터(TR3)의 베이스에서 합성되는 바이어스 성분은 출력이 "1" 인 상태의 폭이 극히 협소한 펄스로 이루어진 상태가 되는것이며, 이러한 상태에서는 트랜지스터(TR3)의 베이스 전위가 매우 낮은상태 이어서 트랜지스터(TR3)는 턴오프상태를 유지하여 상향등(HL)은 완전소등되고 하향등(LL)만이 점등된 상태가 되는 것이다.
이상과 같이하여 주행하다가 보면 주위의 조도가 중간정도인 곳을 통과할 수도 있으며, 이때에는 광감지기(cds)에 입사되는 광량이 매우 감소되어 있을 것이고, 그러므로 광감지기(cds)의 내부 저항값이 증가하면서 트랜지스터(TRA)는 포화상태에서 벗어나게 되므로 그 콜렉터의 전압은 증가하게 되는 것이나 이런 정도로는 비교기에 공급되는 저항(R1) (R2) 및 콘덴서(C1)에 의한 기준전압보다 낮은 상태 이므로 여전히 출력전압이 낮도록 되어있고 비교기(CM2)의 저항(R3) (R4) 및 콘덴서(C2)에 의하여 공급되는 기준전압보다는 다소 높은 것이므로 비교기(COM2)의 출력전압이 높게 되며 비교기(COM3)의 경우에는 반전단자에 공급되는 트랜지스터(TRA)의 콜렉터 전압이 저항(R5) (R6) 및 콘덴서(C3)에 의한 기준전압보다 아직도 낮은 수준이므로 비교기(COM3)의 출력전압은 전(前)의 상태를 유지하게 되어 종전과 동일하게 하향등(LL)은 계속 점등되는 것이다.
아울러 발진기(IC2)는 트랜지스터(TRA)의 콜렉터전압이 다소 상승되면서 출력주파수가 낮고 출력이 "1" 이 되는 시간이 길게 된 출력신호를 내게될 뿐만아니라 비교기(COM2)의 상승된 전압이 트랜지스터(TR3)의 베이스에 합성되어 인가되는 것이므로 트랜지스터(TR3)에는 상당한 크기의 전류가 흐를수 있게되어 트랜지스터(TR4) (TR5)에는 상당한 크기의 전류가 흐르므로 상향등(HL)은 하향등(LL)과 함께 점등되는 것이다.
그러므로 상향등(HL)이 적당한 밝기로 점등되어 하향등(LL)과 함께 주행하기에 매우적합한 조명상태를 얻을 수 있게 되는 것이다.
또한, 이와같이 하여 주행하다 보면 매우 어두운 조명시설이 전혀 없는곳을 통과하게 될 경우도 있게되는데 이때에는 광감지기(cds)의 내부저항이 매우 큰 값으로 되어 트랜지스터(TRA)는 베이스에 전압공급을 거의 받지 못하여 턴오프상태에 들어가게되고 그러므로 그 콜렉터에는 매우높은 전압이 인가되고, 이 전압은 즉시 직접회로(IC1)의 비교기(CM1) (CM2) (CM3)와 발진기(IC2)에 입력된다.
먼저, 집적회로(IC1)에 입력된 높은 전압신호는 비교기(CM1) (CM2)에 인가되는 저항(R1) (R2) 및 콘덴서(C1) 그리고 저항(R3) (R4) 및 콘덴서(C2)에 의한 기준전압 보다 높으므로 그 출력전압이 높게 되는것이며 비교기(CM3)에 인가되는 전압은 저항(R5) (R6) 및 콘덴서(C3)에 의하여 공급되는 기준전압보다 높으므로 그 출력전압이 매우 낮게 되는것이다.
그러므로 비교기(CM3)의 출력에 의하여 트랜지스터(TR2)가 턴온되고 리레이(RY2)가 작동되어 접점(rl2)이 "ON" 되므로 점등되어 있던 하향등(LL)은 트랜지스터(TR2)의 턴오프로 소등되는 것이며, 이와는 반대로 트랜지스터(TR1) (TR3)의 베이스에는 매우높은 전압이 가하여지는 바, 이와동시에 발진기(IC2)의 출력펄스는 트랜지스터(TRA)의 출력전압상승으로 주파수가 더욱 낮게되고 출력이 "1" 이 되는 시간이 더욱 연장된 상태가 되어 트랜지스터(TR3)의 베이스에는 지속적으로 높은 전압이 인가되어 많은 전류가 흐르게 되고 트랜지스터(TR4) (TR5)에도 많은 전류가 흐르므로 상향등(HL)은 최대의 광량을 낼수 있게되는 것인데, 트랜지스터에는 과대한 전류를 흘리지 않은 것이 바람직하므로 이때 트랜지스터(TR1)은 비교기(CM1)의 출력전압을 받아 도통되면서 리레이(RY1)을 작동시키므로 그접점(rl1)이 "ON" 되면서 대부분의 전류가 접점(rl1)으로 흐르게 되고 상향등(HL)은 최대의 광량을 내게되고 트랜지스터(TR5)로는 거의 흐르지 않아 보호상태가 되는 것이다.
또한 본 고안에서는 정차시에 상, 하향등을 소등하도록 되어 있는 현행교통 관계규법에 따라 자동으로 조작되게 하였다.
즉, 주행시에는 홀소자(H)가 속도계 케이블의 회동으로 미소전압을 유기시켜 미분 및 정류증폭 기능을 갖는 증폭부(나)를 거치면서 A/D변환기(IC3)의 출력을 하이레벨 상태로 유지시켜 줌으로써 같이 연결되어 있는 다른 회로의 동작에 하등의 지장을 주지 않았으나, 자동차가 정차하는 순간에는 속도계 케이블의 회동이 중지되면서 홀소자(H)의 출력전압이 소실되고 그러므로 트랜지스터(TR8)는 차단상태가 되고 A/D변환기(IC3)의 출력도 접지상태가 되어 트랜지스터(TR1) (TR2) (TR3)의 베이스 전위를 접지상태로 하므로 상, 하향전조등을 모두 소등시키게 되는 것이다.
아울러, 이때 콘덴서(C5)에 의하여 A/D변환기(IC3)의 상태반전이 설정시간동안 지연되므로 차량이 완전히 정차하였을 때에만 상, 하향 전조등이 소등되는 것이며 또한 순간적으로 주위의 조도가 변화하여 광감지기(cds)의 내부저항이 급격히 변화하더라도 콘덴서(C4)에 의하여 트랜지스터(TRA)의 콜렉터전압은 극격히 변화되지 않고 완만히 변화하므로 집적회로(IC1)를 경유하여 트랜지스터(TR3)에 인가되는 전압도 완만히 변화하여 트랜지스터(TR3)의 콜렉터와 에미터간의 전류 역시 완만히 변화되는것이며 따라서 상향 전조등의 조도가 완만 하게 증감되는 것이므로 주간운행과 같이 괘적한 안전운행을 하게되고 출력트랜지스터(TR5)에 최대전류가 흐르는 경우에는 그 전류가 접점(rl1)에 의하여 흐르도록 된 것이어서 고가인 대전력트랜지스터(TR5)의 수명연장효과가 있고, 정차시에는 자동으로 전조등이 소등되므로 편리한 등의 효과를 얻을수 있음은 물론이려니와 특히 본 고안에서는 트랜지스터(TR6)의 콜렉터와 베이스를 트랜지스터(TR1) (TR2)의 두 베이스에 접속하고 그 에미터를 접지시킴으로서, 하향등(LL)용 트랜지스터(TR2)의 베이스에 인가된는 전압이 소정의 값 이상인 경우에는 트랜지스터(TR6)가 도통상태가 되어 트랜지스터(TR1)의 베이스가 트랜지스터(TR6)의 콜렉터 및 에미터를 통하여 접지되어 저전위가 되도록 함으로써 리레이(RY1)에는 전류가 흐를수 없게되어 하향등(LL)이 점등되었을 시에는 상향등(HL)이 최대광량을 낼수 없게되므로 오동작을 방지할 수 있게되는 것이고 상향등(HL)용 접점(rl1)은 "OFF" 상태를 유지하게 되는 것이다.
또한 주위의 조도가 대단히 낮아져서 비교기(CM3)의 출력전압이 전기의 소정값 미만으로 강하되면 트랜지스터(TR2) 및 트랜지스터(TR6)는 차단상태가 되므로 리레이(RY2)는 가동이 정지되어 하향등(LL)이 완전소등되며, 트랜지스터(TR1)는 비교기(CM1)의 높은 출력전압으로 인하여 도통되면서 리레이(RY1)을 가동시켜 접점(rl1)에 의하여 상향등(HL)을 최대 밝기로 점등시키므로, 트랜지스터(TR1) (TR2)나 리레이(RY1) (RY2)의 특성이 상이함에도 불구하고 두접점(rl1) (rl2)이 동시에 "ON" 되는 일은 결코없게 되므로 신뢰성이 대폭 향상되어 안전운행에 기여하게 되는 것이다.
또한 본 고안에서는 차량에 제어장치를 설치함에 있어서, 부주의로 전원결선을 반대로 한 경우에는 다이오드(D1) (D2)에 의하여 전류의 흐름이 차단되는 것이어서 회로가 파괴되지 않도록 하였으므로 오배선으로 인한 파손을 막을수 있게 되는 것이며, 아울러 본 고안에서는 제2도에 표현된 바와같이 미등을 켜지않은 주간 운행시에 제어장치의 내부회로에 상향등(HL) 및 하향등(LL)을 통하여 전원전압이 역류되면서 발진기(IC2) 및 집적회로(IC1)에 전원전압이 흘러들어 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3), (TR4), (TR5)등이 오동작하게 되는 일이 없도록 회로를 차단시켜 주도록 하고 PNP 보다는 비교적 대용량의 것이 개발되어 있는 NPN형의 트랜지스터(TR8) (TR9)로 채용하였으며, 이의 구동을 위한 적정출력과 임피던스 매칭을 고려한 트랜지스터(TR7)을 삽설한 예를 보였다.
즉, 제2도에서는 미등을 켜지않은 상태에서도 상향등 및 하향등과 접속된 트랜지스터(TR7) (TR8) (TR9)를 통하여 전원전압이 제어장치의 발진기(IC2) 및 집적회로(CI1)에 흘러들어 리레이(RY1) (RY2)가 오동작을 하게되는 경우가 발견되었던바, 이를 방지하기 위하여 미등에 전원이 인가된 경우에만 전원이 인가되어 작동하도록 한 리레이(RY3)을 추가하여 결선하고 그 접점(rl3)을 트랜지스터(TR7)의 에미터측과 트랜지스터(TR8)의 베이스에 연결시켜 미등스위치를 끄면 자동으로 접점(rl3)이 "OFF" 되어 트랜지스터(TR7)과 트랜지스터(TR8) (TR9)사이가 전기적으로 절연된 차단상태가 되도록 함으로써 리레이(RY1) (RY2)가 오동작하여 상, 하향등(HL) (LL)이 점소등되는 일이 없도록 한 것이고, 전류용량이 매우 커야하는 트랜지스터(TR8) (TR9)는 구하기 쉬운 NPN형으로 대체시킴 으로써 부품의 구득이 용이하도록 배려하였다.
그리고 제2도에 보인 접점(rl3)는 제1도의 제어장치에도 설치하여 사용가능함은 물론이다.
이와같이하여 본 고안은 선출원이 갖는 전술한 바와같은 효과는 그대로 구유하는 것임을 물론이려니와, 이를 더욱 개량진보시켜 개개의 트랜지스터(TR1) (TR2) 및 리레이(RY1) (RY2)의 동작특성이 상이한 경우에도 이를 보상하여 오동작이 없도록 하여 줄수 있을 뿐만 아니라, 더욱이 미등을 소등한 상태에서 야기될 수 있는 리레이(RY1) (RY2)의 오동작까지 예방하여 줌으로써 더더욱 신뢰도가 향상되어 쾌적한 안전주행에 크게 이바지 할수 있게되는 것이고, 대용량의 트랜지스터를 쉽게 구할수 있는 형태로 대치시킨 것이므로 부품의 적기수급이 용이하게 되는 등의 장점이 있고 본 고안을 설치하는 경우에 전원배선을 오접속 하는 경우에도 전조등 제어장치에는 전혀 손상이 가지 않도록 할수 있으므로 매우 편리한 효과가 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

  1. 광감지기(cds)의 신호를 증폭부(가)를 거쳐서 비교기(CM1) (CM2) (CM3) 에 입력시키고 이의 출력과 증폭부(가)의 출력에 따라 출력파형이 변화되는 발진기(IC2)의 출력 그리고 홀소자(H) 및 증폭부(나) 및 A/D변환기(IC3)의 출력으로 트랜지스터(TR1), (TR2), (TR3), (TR4), (TR5) 및 리레이(RY1) (RY2)를 구동시켜 상향등(HL) 및 하향등(LL)이 점소등 되게한 공지의 것에 있어서, 리레이(RY1) (RY2)의 구동을 위한 트랜지스터(TR1)와 트랜지스터(TR2)의 두 베이스에 트랜지스터(TR6)의 콜렉터와 베이스를 접속하고 그 에미터를 접지시키며, 미등과 접속된 전체회로의 전원공급을 위한 +,- 단자에 전류의 흐름과 일치되도록 다이오드(D1) (D2)를 접속하여서 된 자동차 전조등의 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상향등 구동을 위한 트랜지스터(TR4) (TR5)나 트랜지스터(TR8) (TR9)와 발진기(IC2) 및 집적회로(IC1) 사이에 미등의 전원에 의하여 작동되는 리레이(RY3)의 접점(rl3)을 삽입설치 하여서된 자동차 전조등의 제어장치.
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