KR20120110394A

KR20120110394A - 차량용 조명장치 및 그 동작 방법

Info

Publication number: KR20120110394A
Application number: KR1020110028218A
Authority: KR
Inventors: 김성수
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2012-10-10

Abstract

차량용 조명장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 상기 차량용 조명장치는 운전자의 설정에 따른 조명모드 선택신호 또는 밝기조절 신호를 출력함과 동시에 차량 주변의 밝기를 검출하여 그에 따른 내부조명의 밝기를 조절하기 위한 신호를 발생하는 신호발생부, 및 상기 신호발생부의 출력신호를 기반으로 조명모드 선택이 주간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 초기상태로 유지하고, 야간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 다수의 밝기레벨값으로 차등 발광하도록 제어하는 조명제어부를 포함한다.

Description

차량용 조명장치 및 그 동작 방법{Illumination device for vehicle and the driving method thereof}

본 발명은 차량용 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 외부의 밝기를 검출하여 차량 내부의 조명을 자동으로 조정할 수 있는 차량용 조명장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 운전자가 주행 중 또는 정지 상태에서 자동차의 속도, 유량, RPM, 냉각수 온도 등을 수시로 확인할 수 있도록 속도계, 유량계, RPM, 냉각수계 등과 운전자 편의를 위한 오디오 등이 장착되어 있다.

이러한 장치들은 계기판 램프, 오디오 램프 등의 실내 조명을 포함하고 있어, 차량 실내가 어두운 경우에 시인성을 확보할 수 있도록 한다.

그런데, 종래에는 주간시와 야간시에 동일 밝기로 계기판 램프, 오디오 램프 등의 차량 실내 조명을 제공함으로써 야간에는 눈부심 현상이 발생하는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위해 차량 실내 조명 밝기를 감소시키면 주간 상태에서 시인성이 부족하게 되는 문제점이 있었다. 이와 같이, 종래에는 주간 시인성 향상을 위해 차량 실내 조명 밝기를 높이면 야간 시인성 효율이 떨어지고 야간 시인성을 향상시키기 위해 차량 실내 조명 밝기를 낮추면 주간 시인성 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한, 문제를 해결하기 위하여 근래에는 차량 외부의 빛의 밝기를 측정하는 센서를 이용하여 제어하는 방법이 연구 되어지고 있다. 그런데, 이러한 방법은 많은 조명제어신호를 제어하기 위하여 마이컴을 이용하여 컨트롤하거나, 별도의 제어 IC를 사용하므로 많은 비용이 소요되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 IC를 구비하지 않고도 차량 내부의 주야간 상황에 따라 자동으로 조명의 세기를 조절하여 시인성을 확보할 수 있는 차량용 조명장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 조명 장치는 운전자의 설정에 따른 조명모드 선택신호 또는 밝기조절 신호를 출력함과 동시에 차량 주변의 밝기를 검출하여 그에 따른 내부조명의 밝기를 조절하기 위한 신호를 발생하는 신호발생부; 및 상기 신호발생부의 출력신호를 기반으로 조명모드 선택이 주간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 초기상태로 유지하고, 야간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 다수의 밝기레벨값으로 차등 발광하도록 제어하는 조명제어부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 조명장치의 동작 방법은 조명모드를 선택하는 단계; 제1 조절부가 선택된 조명모드에 기초하여 차량 내부조명의 밝기를 1차 제어하는 단계; 및 제2 조절부가 상기 선택된 조명모드가 야간모드일 경우 디텐트신호 레벨에 기초하여 차량 내부 조명의 밝기를 2차 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 차량용 조명장치는 별도의 IC를 구비하지 않고도 차량 내부의 주야간 상황에 따라 자동으로 조명의 밝기를 조절하여 시인성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 차량용 조명장치 및 그 동작 방법은 별도의 IC를 구비하지 않고 간단한 트랜지스터 회로로 구현함으로써 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일반적인 조명제어회로를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 실시예에 따른 차량용 조명장치를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 조명제어부를 나타내는 회로도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 일반적인 조명제어 회로를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 조명제어 회로(10)는 제1 회로부(11), 제2 회로부(12), 및 발광부(13)를 포함한다.

상기 제1 회로부(11)는 조명스위치를 통하여 입력되는 조명온(ILL+) 신호에 기초하여 인에이블되고, 설정된 듀티비(Duty Ratio)를 가지는 밝기조절신호(ILL-)에 응답하여 온/오프(On/Off) 동작을 반복하여 수행한다.

상기 제2 회로부(12)는 상기 제1 회로부(11)의 온/오프 동작에 응답하여 베이스전압이 변경되여 온/오프됨으로써 공급되는 조명전압에 기초하여 발생되는 전류를 상기 발광부(13)로 공급하거나 차단한다.

상기 발광부(13)는 상기 제2 회로부(12)의 온/오프 동작에 기초하여 공급되는 전류의 공급 유무에 따라 발광시간을 조절하여 설정된 밝기로 발광하게 된다.

결국, 상기 제2 회로부(12)는 상기 밝기조절신호(ILL-)의 듀티비(Duty ratio)에 기초하여 턴온 시간을 조절함으로써 상기 발광부(13)의 밝기를 조절하게 된다.

즉, 상기 밝기조절신호(ILL-)의 제1 레벨(예컨대, 로우레벨) 시간이 길어질수록 상기 제2 회로부(12)의 턴온시간이 길어지므로 상기 발광부(13)는 밝게 발광한다. 반면에, 상기 밝기조절신호(ILL-)의 제2 레벨(예컨대, 하이레벨) 시간이 길어질수록 상기 제2 회로부(12)의 턴온시간이 짧아지므로 상기 발광부(12)는 감광되어 발광한다.

그런데, 최근에는 상기 조명제어장치에는 차량주변의 밝기를 자동으로 검출하여 차량내부의 조명의 밝기를 자동으로 조절하기 위한 디텐트(Detent) 기능이 추가되고 있으나, 회로가 복잡하고 별도의 제어회로가 요구되므로 비용이 많이 소용되는 어려움이 있었다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 조명장치를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 상기 차량용 조명장치(20)는 신호발생부(100), 조명제어부(120), 및 발광부(300)를 포함한다. 상기 발광부(300)는 차량 내부의 LCD 조명으로, LED를 이용하여 구현될 수 있다.

상기 신호발생부(100)는 운전자의 설정에 따른 조명모드 선택신호(ILL+) 또는 밝기조절 신호(ILL-)를 출력함과 동시에 차량 주변의 밝기를 검출하여 그에 따른 차량 내부 조명의 밝기를 조절하기 위한 신호(DETENT)를 발생한다.

상기 신호발생부(100)는 조명모드 선택부(110), 밝기조절신호 발생부(120), 및 디텐트신호 발생부(130)를 포함한다.

상기 조명모드 선택부(110)는 조명 온/오프 신호를 상기 조명제어부(200)로 공급하여 상기 발광부(300)의 조명의 밝기를 조절하기 위한 모드로 진입시킨다.

예컨대, 상기 조명모드 선택부(110)는 차량주변의 밝기가 밝은 주간모드시 턴오프되어 제1 레벨(예컨대, 로우레벨)의 조명신호(ILL+)를 상기 조명제어부(200)로 공급하고, 차량주변의 밝기가 어두운 야간모드시 턴온되어 제2 레벨(예컨대, 하이레벨)의 조명신호(ILL+)를 상기 조명제어부(200)로 공급한다. 상기 조명모드 선택부(110)는 조명스위치로 구현될 수 있다.

상기 밝기조절신호 발생부는(120)는 상기 조명모드 선택부(110)가 턴온되면 상기 발광부(300)의 밝기를 1차 조절하기 위한 조명조절신호(ILL-)를 상기 조명제어부(200)로 공급한다.

상기 밝기조절신호(ILL-)는 가변할 수 있는 듀티비(Duty ratio)를 가지는 펄스신호로써, 상기 듀티비(Duty ratio)를 조절하여 상기 발광부(300)의 조명의 밝기를 조절하기 위한 신호이다.

상기 밝기조절신호 발생부(120)는 상기 조명모드 선택부(110)가 인에이블되면 동시에 인에이블되어 사용자에 의해 설정되는 듀티비(Duty ratio)를 가지는 펄스신호를 발생하도록 구현될 수 있다.

상기 디텐트신호 발생부(130)는 주변의 밝기를 검출하여 디텐트신호(DETENT)를 발생하여 상기 조명제어부(200)로 출력한다. 상기 디텐트신호(DETENT)는 상기 발광부(300)의 밝기를 주변환경의 밝기에 따라 조절하기 위한 신호이다.

상기 디텐트신호 발생부(130)는 오토라이트센서, 주/야간판단센서 또는 조도검출센서로 구현될 수 있다. 또한, 상기 디텐트신호 발생부(130)는 사용자의 조작에 따라 수동으로 동작되는 디텐트스위치로 구현될 수 있다.

상기 디텐트신호 발생부(130)는 차량주변의 밝기가 기준치 이상(예컨대, 주간)일 경우 제1 레벨(예컨대, 로우레벨)의 디텐트신호(DETENT), 즉, 디텐트오프 신호를 발생하여 출력하고, 차량주변의 밝기가 기준치 이하(예컨대, 야간)일 경우 제2 레벨(예컨대, 하이레벨)의 디텐트신호, 즉 디텐트온 신호를 출력한다.

상기 조명제어부(200)는 상기 신호발생부(100)의 출력신호를 기반으로 조명모드 선택이 주간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 초기상태로 유지하고, 야간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 다수의 밝기레벨값으로 차등 발광하도록 제어한다.

상기 내부 조명 장치의 초기상태의 밝기는 전원전압을 공급받아 발광되는 최대 밝기로 구현되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 밝기레벨값은 제1 레벨값 또는 제2 레벨값을 포함하고, 상기 제1 레벨값은 초기상태의 밝기보다 낮은 밝기레벨이고, 상기 제2 레벨값은 상기 제1 레벨값보다 높고 상기 초기상태의 밝기보다 낮은 밝기레벨이다.

도 3는 도 2에 도시된 조명제어부를 나타내는 회로도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 조명제어부(200)는 제1 조절부(210), 및 제2 조절부(220)를 포함한다.

상기 제1 조절부(210)는 조명전압(VCC)이 인가되면 초기상태로 상기 발광부(300)를 발광시키고, 조명선택 신호(ILL+)에 기초하여 차량용 조명장치의 동작 모드(예컨대, 주간모드 또는 야간모드)를 결정하고, 밝기조절신호(ILL-)에 응답하여 상기 발광부(300)의 밝기를 제1 밝기레벨로 제어한다.

좀더 상세히 설명하면, 상기 제1 조절부(210)는 차량의 주변의 밝기가 어두운 경우(예컨대, 야간) 야간조명모드로 진입하고, 설정된 듀티비(Duty ratio)를 가지는 밝기조절신호(ILL-)에 기초하여 발광부(300)의 밝기를 일정 수준으로 감광하여 발광시킨다. 이때, 상기 제1 조절부(210)는 상기 제2 조절부(220)로부터 입력되는 전압에 기초하여 출력노드(ND2)의 전압이 변경되어 상기 발광부(300)의 밝기를 제2 밝기레벨로 제어한다.

반면에, 상기 제1 조절부(210)는 차량 주변의 밝기가 밝은 경우(예컨대, 주간) 주간조명모드로 진입하고, 상기 밝기조절신호(ILL-)에 무관하게 전원전압에 의한 전류를 상기 발광부(300)로 공급하여 초기상태로 발광시킨다.

상기 제1 조절부(210)는 제1 트랜지스터(Q1), 제2 트랜지스터(Q2), 및 저항회로(R)를 포함한다.

상기 제1 트랜지스터(Q1)는 조명모드 선택부(110)를 통하여 입력되는 제2 레벨(예컨대, 하이레벨)의 조명모드선택신호(ILL+)에 응답하여 턴온되고, 밝기조절신호(ILL-)의 듀티비(Duty ratio)에 따라 온/오프 동작을 반복하여 전원전압(VCC) 또는 접지전압(GND)을 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스 전압으로 공급한다.

상기 제2 트랜지스터(Q2)는 상기 제1 트랜지스터(Q1)로부터 공급되는 베이스전압에 기초하여 온/오프 동작을 반복하여 상기 발광부(300)로 공급되는 전원공급 시간을 조절하여 상기 발광부(300)의 밝기를 조절한다.

상기 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)는 NPN형 바이폴라 트랜지스터로 구현될 수 있다.

상기 저항회로(R)는 제1 노드(ND1)를 통하여 상기 제2 트랜지스터(Q2)의 출력단자와 상기 제2 조절부(220)의 제6 트랜지스터(Q6)의 입력단자와 접속되고, 제2 노드(ND2)를 통하여 상기 발광부(300) 및 상기 제2 조절부(220)의 제6 트랜지스터(Q6)의 출력단자에 접속된다.

상기 저항회로(R)는 상기 제6트랜지스터(Q6)의 동작상태에 따라 상기 제2 노드(ND2)의 전위를 변경시켜 상기 발광부(300)로 공급되는 전류를 결정함으로써 발광부(300)의 밝기를 제어한다.

상기 제2 조절부(220)는 조명모드선택신호(ILL+) 및 디텐트신호(DETENT)에 기초하여 상기 제1 조절부(210)로 공급되는 전압을 제어한다.

좀더 상세히 설명하면, 상기 제2 조절부(220)는 야간조명모드시 디텐트 기능이 동작되면 디텐트 온 신호에 기초하여 상기 제1 조절부(210)에 포함된 제2 노드(ND2)의 전위를 상기 제1 노드(ND1)의 전위와 등전위로 변경하여 상기 제1 조절부(210)에 포함된 저항회로(R)가 쇼트상태로 동작하도록 하여 상기 발광부(300)로 공급되는 전류를 증가시키게 된다.

반면에, 상기 제2 조절부(220) 주간조명모드시 디텐트 기능이 오프되면 상기 제2 노드(ND2)와 분리되어 상기 저항회로(R)를 통하여 상기 발광부(300)로 공급되는 전류를 감소시켜 공급되도록 제어한다.

상기 제2 조절부(220)는 제1 회로부(221) 및 제2 회로부(222)를 포함한다.

상기 제1 회로부(221)는 제3 트랜지스터 내지 제5 트랜지스터(Q3 ~ Q5)를 포함한다. 상기 제3 트랜지스터(Q3)는 디텐트온 신호에 응답하여 턴온되어 접지전압을 상기 제4 트랜지스터(Q4)로 공급하여 턴오프시킨다.

상기 제4 트랜지스터(Q4)는 상기 제3 트랜지스터(Q3)의 동작에 의하여 턴오프되어 사기 제5 트랜지스터(Q5)의 베이스 단자와 접지단자를 전기적으로 분리한다.

상기 제5 트랜지스터(Q5)는 상기 제4 트랜지스터(Q4)가 오프된 경우, 상기 제1 조절부(210)의 제1 노드(ND1)를 통하여 입력되는 전압에 기초하여 턴온되고 접지전압(GND)을 상기 제2 회로부(222)로 공급한다.

상기 제2 회로부(222)는 상기 제1 회로부(221)의 동작 상태에 따라 상기 제1 조절부(210)의 제1 노드(ND1)를 통하여 공급된 전압을 제2 노드(ND2)의 전압으로 공급한다.

상기 제2 회로부(222)는 제6 트랜지스터(Q6)를 포함하고, 상기 제5 트랜지스터(Q5)가 턴온된 경우, 접지전압(GND)을 수신하여 턴온되고, 상기 제1 조절부(210)의 제1 노드(ND1)를 통하여 공급되는 전압을 제2 노드(ND2)로 출력하여 제2 노드(ND2)를 제1 노드(ND1)와 등전위로 만들어준다.

상기 제3 내지 제5 트랜지스터(Q3 ~ Q5)는 NPN형 바이폴라 트랜지스터로 구현될 수 있고, 제6 트랜지스터(Q6)는 PNP형 바이폴라 트랜지스터로 구현될 수 있다.

결국, 상기 발광부(300)로 공급되는 전류를 증가시켜 상기 발광부(300) 밝기를 증가시켜 발광시키게 된다.

이상 상술한 바와 같이, 차량용 조명장치의 야간모드 동작시에도 디텐트신호에 기초하여 조명의 밝기를 증가시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

20: 차량용 조명장치 110: 조명모드 선택부
120: 밝기조절신호 발생부 130: 디텐트신호 발생부
200: 조명제어부 210: 제1 조절부
220: 제2 조절부 300: 발광부

Claims

운전자의 설정에 따른 조명모드 선택신호 또는 밝기조절 신호를 출력함과 동시에 차량 주변의 밝기를 검출하여 그에 따른 내부조명의 밝기를 조절하기 위한 신호를 발생하는 신호발생부; 및
상기 신호발생부의 출력신호를 기반으로 조명모드 선택이 주간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 초기상태로 유지하고, 야간인 경우에는 차량 내부 조명의 밝기를 다수의 밝기레벨값으로 차등 발광하도록 제어하는 조명제어부를 포함하는 차량용 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 신호발생부는,
차량 내부 조명의 조명모드를 선택하기 위한 조명모드선택 신호(ILL+)를 발생하는 조명모드 선택부;
운전자에 의하여 설정에 의하여 차량 내부 조명의 밝기를 조절하기 위한 밝기조절 신호(ILL-)를 발생하는 밝기조절신호 발생부; 및
차량주변의 밝기를 검출하여 상기 차량 내부 조명의 밝기를 자동으로 제어하기 위한 디텐트 신호(DETENT)를 발생하는 디텐트신호 발생부를 포함하는 차량용 조명장치.
제1항에 있어서,
상기 조명제어부는,
조명모드 선택신호에 기초하여 동작하고, 밝기조절 신호의 듀티비(Duty ratio)에 기초하여 상기 차량 내부 조명의 밝기를 제1 밝기레벨로 조절하는 제1 조절부; 및
상기 디텐트(DETENT) 신호 레벨에 기초하여 상기 제1 조절부의 출력노드의 전압을 변경하는 제2 조절부를 포함하며,
상기 제1 조절부는,
상기 출력노드의 변경되는 전압에 의하여 차량 내부 조명에 공급되는 전류를 제어하여 차량 내부 조명의 밝기를 제2 밝기레벨로 조절하는 차량용 조명장치.
제3항에 있어서,
상기 다수의 밝기레벨값은 제1 레벨값 또는 제2 레벨값을 포함하고,
상기 제1 레벨값은 전원전압을 공급받아 최대로 발광되는 초기상태의 밝기보다 낮은 밝기레벨이고, 상기 제2 레벨값은 상기 제1 레벨값보다 높고 상기 초기상태의 밝기보다 낮은 밝기레벨인 차량용 조명 장치.
제4항에 있어서,
상기 제2 조절부는,
제1 회로부 및 제2 회로부를 포함하고,
상기 제1 회로부는 야간조명 모드시 디텐트신호 레벨에 기초하여 상기 제2 회로부를 온/오프시키고, 상기 제2 회로부는 온/오프 동작을 통하여 제1 조절부의 출력노드의 전압을 변화시키는 차량용 조명장치.
조명모드를 선택하는 단계;
제1 조절부가 선택된 조명모드에 기초하여 차량 내부조명의 밝기를 1차 제어하는 단계; 및
제2 조절부가 상기 선택된 조명모드가 야간모드일 경우 디텐트신호 레벨에 기초하여 차량 내부 조명의 밝기를 2차 제어하는 단계를 포함하는 차량용 조명장치의 동작 방법.
제6항에 있어서,
상기 차량 내부 조명의 밝기를 1차 제어하는 단계는,
조명모드선택 신호 및 밝기조절 신호에 기초하여 상기 차량 내부 조명으로 공급되는 전류를 감소시켜 차량 내부 조명의 밝기를 감소시키는 단계인 차량용 조명장치의 동작 방법.
제6항에 있어서.
상기 차량 내부 조명의 밝기를 2차 제어하는 단계는,
상기 디텐트신호에 기초하여 상기 제1 조절부의 출력노드의 전압을 변경하여 상기 차량 내부 조명으로 공급되는 전류를 증가시켜 상기 차량 내부 조명의 밝기를 증가시키는 단계인 차량용 조명장치의 동작 방법.