조도센서(illumination sensor)는 차량 주변의 빛을 감지하는 센서이다. 일사센서(Sun Sensor)라고도 한다.
조도센서는 빛의 세기에 따라 전기적 성질이 변화하는 포토다이오드의 원리를 이용하고 있는 것이 특징이다. 포토다이오드는 광센서의 일종으로 빛의 양에 따라 저항값이 변화하는 특성을 갖고 있다. 조도센서는 이러한 저항값의 변화를 전류 또는 전압으로 변환해 오토라이트 컨트롤러가 차량 주변의 광원이 밤인지 낮인지 또는 터널이나 지하주차장인지를 판단하는 기준을 제공한다. 초기의 오토라이트 컨트롤 시스템은 윈드실드 하단의 센터페시아 정중앙에 있는 조도센서를 이용해 시스템을 제어하는 방식을 주로 사용해 왔다. 이러한 이유는 오토라이트 컨트롤 시스템이 적용되기 이전부터 조도센서가 전자동에어컨(FATC)의 중요한 입력센서 중 하나로 사용되어 왔기 때문이다. 조도센서는 전자동에어컨시스템에서 자동차 실내로 들어오는 빛의 양에 따라 실내온도 변화를 감지해 전자동에어컨 컨트롤러가 운전자가 설정한 온도에 따라 에어컨의 토출온도와 풍량을 제어할 수 있도록 도와주는 역할을 한다. 빛의 세기에 따라 광원의 밝기와 온도 변화를 감지하는 것만 다를 뿐 작동원리는 같다고 할 수 있다. 최근에는 이러한 조도센서에 오토라이트 기능과 도난방지시스템 작동램프나 우적감지 기능 등 다양한 기능을 통합해 사용되고 있는 추세이다.[1]
광에너지(빛)를 받으면 내부에 움직이는 전자가 발생하여 전도율이 변하는 광전효과를 가지는 소자를 사용한다. 황화카드뮴(CdS)를 소자로 사용한 경우, CdS 센서라고 한다. CdS는 +,-의 구분이 없는 무극성 소자이며 밝을 경우 약 1kΩ의 저항값을, 어두울 경우 약 50kΩ의 저항값을 유지한다. 이러한 성질을 전압 분배 법칙에 적용하면 간단한 회로로 밝기를 측정할 수 있다. CdS 센서는 작고 저렴하기 때문에 가장 보편적으로 사용되고 있다. 어두워지면 자동으로 켜지는 가로등, 자동차의 헤드라이트, 밝기에 따라 변하는 핸드폰 화면 액정 등 실생활에서도 쉽게 찾아 볼 수 있다. 조도센서는 정밀하게 밝기와 정비례 하며 전도율이 높아지지는 않기 때문에, 정확한 밝기를 측정한다기보단 밝고 어두운 정도를 판별하기에 적합하다.
사용 방법[편집]
조도센서는 극성은 없으나 빛의 양에 따라 전도율이 변한다. 빛의 양이 많아질 수록 전도율이 높아져 저항이 낮아진다. 그러나 전도율이 밝기에 비례하여 선형적으로 증가하는 것이 아니기 때문에 정확한 Lux 값을 구하기보다는 밝고 어두운 정도만을 판별하기에 적합하다. 이 예제에서 사용된 조도센서 (CdS)는 옥외주차장, 휴식중의 극장 객석 정도의 빛의 양 (10 Lux) 에서 약 10KΩ의 저항을 가지며, 아무런 빛이 없는 암실에서약 200KΩ의 저항을 가진다. 조도센서도 일종의 저항이나, 빛의 양이 매우 많은 경우, 저항이 매우 작아저 과전류가 흐를 수 있다 , 또한 조도센서의 저항 값에 따른 전압을 신호로 입력받기 위해서 10K 저항을 달아준다.
우적감지 와이퍼시스템의 적용된 경우에는 조도센서가 윈드실드 상단에 위치한 우적감지 센서와 조도센서 등과 통합되어 있는 방식이 주로 사용되고 있으며, 조도센서보다는 다기능을 갖추고 있다보니 콤비 센서라고도 불린다. 우적감지 와이퍼와 통합되어 윈드실드 상단에 위치한 조도센서의 경우, 센터페시아 상단에 위치한 조도센서 방식보다 직접적으로 빛을 감지하므로 직관적이고 감도가 민감할 뿐 아니라 외관상으로도 유리한 측면이 많다. 반면 센터페시아에 조도센서가 위치한 경우에는 전면유리를 통해 빛의 양을 감지하므로 유리의 반사율이나 주변 환경에 따라 차이를 보이기도 한다. 예를 들면 전면유리에 가시광선 투과율이 낮은(진한) 틴팅필름을 붙인 경우 어두운 그늘만 드리워도 오토라이트가 작동하는 현상이 대표적이라고 할 수 있다. 한편 같은 오토라이트 시스템이라도 터널을 지날 때 자동차 제작사나 차종마다 오토라이트가 작동하는 시간이 다른 것을 볼 수 있다. 어떤 차는 터널에 들어서자마자 라이트가 켜지지만 또 다른 차종은 한참 지나서 라이트가 켜지는 것처럼 말이다. 터널을 빠져나와서도 라이트가 꺼지는 시간이 상이하다. 해질 무렵과 같은 어중간한 낮은 밝기에서도 마찬가지이다. 이러한 이유는 자동차 회사마다 또는 차종마다 정해진 작동 기준(조도센서의 작동전압 기준)이 다르기 때문이다.[2]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
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