KR0134410B1 - 와이퍼의 속도 조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비가 오거나 눈이 내릴 때 자동차의 앞유리창을 닦아내어 운전자에게 양호한 전방의 시계를 확보하여 주는 와이퍼 구동 장치에 관한 것으로, 특히 비나 눈의 양에 따라 운전자가 직접 와이퍼의 속도를 수시로 조절할 수 있도록 한 와이퍼의 속도 조절 장치에 관한 것이다.

일반적인 와이퍼 구동 장치에서 비나 눈의 내리는 양에 따라 선택되는 와이퍼의 구동 모드에 대해 설정되어 있는 와이퍼의 구동 속도가 고정되어 있으므로 일정하지 않게 내리는 바나 눈에 대해 운전자의 전방 시계가 불안정해지는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 비나 눈의 양에 따라 운전자가 직접 와이퍼의 속도를 조절할 수 있도록 하는 장치를 제공하여 각각의 모드에 해당하는 속도로 와이퍼를 제어하는 릴레이 제어 장치를 제거하고, 속도 조절이 자유로운 와이퍼에 의해 운전자의 전방 시계를 확보하도록 함으로써 안전 운행을 가능하게 한다.

Description

와이퍼의 속도 조절 장치

제1도는 일반적인 와이퍼 구동 장치의 구성 회로도.

제2도는 본 발명 와이퍼의 속도 조절 장치의 구성 회로도.

제3도는 제1도에서의 출력 신호 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 와이퍼 스위치 2 : 와이퍼 릴레이 제어부

3 : 와이퍼 릴레이 4 : 와이퍼 구동 모터

5 : 와이퍼 간헐시간 조절 스위치 6 : 와셔펌프 모터

10 : 무안정 멀티바이브레이터 11,12,21,22,31,32 : 인버터

20 : 노이즈 제어부 30 : 트랜지스터 구동부

40 : 조절스위치 50 : 비교부

R1∼R5 : 저항 VR : 가변저항

D1,D2 : 다이오드 C1∼C2 : 캐패시티

TR : 트랜지스터 SW : 와이퍼 구동스위치

본 발명은 비가 오거나 눈이 내릴 때 자동차의 앞유리창을 닦아내어 운전자에게 양호한 전방의 시계를 확보하여 주는 와이퍼 구동 장치에 관한 것으로, 특히 비나 눈의 양에 따라 운전자가 직접 와이퍼의 속도를 수시로 조절할 수 있도록 속도 조절 장치에 관한 것이다.

일반적인 자동차의 와이퍼 구동 장치는 제1도에서 알 수 있는 바와 같이, 운전자가 운행되는 자동차의 앞유리창에 맺히는 비(雨)의 양이나 눈(雪)의 양에 따라 저속(LOW), 고속(HIGH), 간헐동작(INT)의 모드로 이루어지는 와이퍼 스위치(1)에서 와이퍼를 동작시키기 위한 소정의 모드를 선택함에 따라 배터리 전원(B+)을 와이퍼 구동 모터(4)측으로 인가하도록 하여 선택된 모드로 동작하도록 되어 있다.

즉, 비가 많이 오는 경우에는 고속(HIGH) 모드로, 적게 오는 경우에는 저속(LOW)모드로, 적당히 오는 경우에는 간헐동작(INT)모드로 선택하여 해당 모드의 속도로 와이퍼를 구동시킨다.

그런데, 와이퍼 스위치(1)에 설정되어 있는 각각의 모드에 대해 와이퍼 속도는 와이퍼 릴레이 제어부(2)에 의해 고정되어 있다. 즉, 속도가 한정되어 있으므로 눈이나 비가 아주 많이 올 때에는 와이퍼 스위치(1)를 고속(HIGH)모드로, 접점시켜 놓아도 내리는 눈이나 빗물을 제거할 수 없어 전방의 시계를 방해하게 되고, 또한 눈이나 비가 아주 조금씩 올 때에는 저속(LOW)모드의 와이퍼 속도가 내리는 양에 비해 너무 빨라 이 또한 전방의 시계를 방해하게 된다.

한편, 와이퍼 스위치(1)에 설정되어 있는 간헐동작(INT)모드는 운전자가 직접 와이퍼 간헐시간 조절 스위치(5)를 이용하여 그 속도를 변화시키도록 되어 있는데, 이 또한 속도 범위가 한정되어 있어 비나 눈의 내리는 양이 아주 적을 때나 아주 많을 때에는 사용을 않도록 되어 있다.

이와 같이 각각의 모드에 해당하는 와이퍼 동작속도가 고정되어 있으므로 일정하지 않게 내리는 비나 눈에 대해 운전자의 전방 시계가 불안정해지는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 비나 눈의 양에 따라 운전자가 직접 와이퍼의 속도를 조절할 수 있도록 하는 장치를 제공하여 각각의 모드에 해당하는 속도로 와이퍼를 제어하는 릴레이 제어 장치를 제거하고, 와이퍼의 속도 조절을 자유로이하여 운전자의 전방 시계를 양호하게 확보하도록 함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 와이퍼의 구동속도를 조정하기 위해 그 기준이 되는 전압에 대한 저항값을 조정하는 조절스위치와; 톱니파형의 신호를 비반전입력단에 입력받고, 상기 조절스위치에 의해 조정된 기준전압을 발전입력단에 입력받아, 해당 톱니파형의 신호와 기준전압을 비교하여 생성된 구형과 펄스를 출력하는 비교부와; 상기 비교부로부터 와이퍼 구동 스위치를 통해 인가되는 구형과 펄스에 의해 구동되어 와이퍼를 가동하는 와이퍼 구동 모터를 구비하는 와이퍼의 속도 조절 장치에 있어서, 전원을 인가받아 구형과 펄스를 발생하는 무안정 멀티바이브레이터와; 상기 무안정 멀티바이브레이터로부터 출력되는 구형과 펄스의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와; 상기 노이즈 제거부로 부터의 구형과 펄스를 좁은 폭의 양, 음극 펄스신호로 변환시키는 제1캐패시터와; 상기 제1 캐패시터로부터 인가되는 좁은 폭의 양, 음극 펄스신호를 양극 성분만 존재하는 펄스신호로 변환하는 트랜지스터 구동부와; 상기 트랜지스터 구동부로 부터의 펄스신호를 베이스단에 인가받아 스위칭 동작하는 트랜지스터와; 상기 트랜지스터의 콜렉터단과 에미터단 사이에 접속되어 상기 트랜지스터의 스위칭동작에 따라 충방전 되어 톱니파형의 신호를 생성하여 상기 비교부의 비반전 입력단에 제2 캐패시터를 포함하여 구성되어; 상기 조절스위치의 조정에 따라 와이퍼의 동작속도를 대응되게 조절하는데 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명 와이퍼의 속도 조절 장치의 구성 회로도로, 무안정 멀티바이브레이터(10)와, 노이즈 제거부(20)와, 펄스폭을 좁히는 캐패시티(c3)와, 트랜지스터 구동부(30)와, 트랜지스터(TR)와, 톱니파형을 생성하는 캐패시터(C4)와, 와이퍼 구동속도의 변화를 위한 기준 저항값을 조정하는 조절스위치(40)와, 비교부(50)와, 와이퍼 구동 스위치(SW) 및 와이퍼 구동 모터(4)를 포함하여 구성된다.

상기 무안정 멀티바이브레이터(10)는 두 개의 인버터(11)(12)를 포함하고 있는데, 인버터(11)에 병렬로 저항(R1)과 다이오드(D1)를 연결하고, 인버터(12)에 저항(R2)과 가변저항(VR) 및 다이오드(D2)를 병렬 연결하고, 인버터(11)(12) 사이을 캐패시터(C1)로 연결하고, 인버터(11)의 입력단과 인버터(12)의 출력단 사이에 캐패시터(C2)를 병렬 연결하여 구성된다. 이와 같이 구성된 무안정 멀티바이브레이터(10)는 구형파의 펄스를 생성하여 노이즈 제거부(20)측에 출력한다.

상기 노이즈 제거부(20)는 두 개의 인버터(21)(22)가 직렬로 연결되어 구성되는 것으로, 상기 무안정 멀티바이브레이터(10)에서 생성된 구형과 펄스의 노이즈를 제거한다.

상기 노이즈 제거부(20)에 의하여 노이즈가 제거된 구형과 신호는 캐패시터(C3)를 거치면서 좁은 폭의 양, 음극(陽, 陰極) 펄스신호로 변환되어 트랜지스터 구동부(30)에 인가된다.

상기 트랜지스터 구동부(30)는 두 개의 인버터(31)(32)와 저항(R3)이 직렬로 연결되어 있는 것으로, 상기 캐패시터(C3)를 통해 인가되는 좁은 폭의 양, 음극 펄스신호에서 음극성분을 제거하고 양극성분만이 존재하는 펄스신호로 변환시켜 트랜지스터(TR)의 베이스단에 인가함으로써 트랜지스터(TR)를 구동시킨다.

상기 트랜지스터(TR)는 트랜지스터 구동부(30)로 부터의 신호에 따라 스위칭 동작하여 콜렉터단과 에미터단 사이에 병렬 연결되어 있는 캐피시터(C4)를 충방전시켜 톱니파형의 펄스를 생성한다.

상기 조절스위치(40)는 운전자가 직접 그 저항값을 조절할수 있도록 하는 것으로, 각종 계기판과 각종 조정스위치들이 구비되어 있는 운전석 앞쪽의 인스트루먼트 패널에 장착됨이 바람직하다.

상기 비교부(50)는 상기 조절스위치(40)에 의해 조정된 저항값에 따른 전압을 기준전압으로 하여 상기 캐패시터(C4)의 충방전으로 인해 생성된 톱니파형의 펄스와 비교 출력한다. 이때, 비교부(50)로부터 출력되는 펄스의 파형은 구형파이다.

상기 와이퍼 구동 스위치(SW)는 상기 비교부(50)의 출력신호를 스위칭하여 와이퍼 구동 모터(4)로 인가한다.

상기 구성에서 이용되는 인버터(11)(12)(21)(22)(31)(32)는 6개로, 아이시(IC) 74시리즈중 74LSO4를 이용하여 구성함이 가장 바람직하다.

상기와 같이 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 제3도의 파형도를 이용하여 설명한다.

와이퍼 구동스위치(SW)가 온상태가 되면 무안정 멀티바이브레이터(10)에 의해 제3도의 (a)와 같은 구형파의 펄스가 출력된다. 이는 노이즈 제거부(20)로 입력되어 두 개의 인버터(21)(22)를 통해 노이즈가 제거되며, 캐패시터(C3)를 통해 제3도의 (b)도와 같은 좁은 폭의 양, 음극 펄스신호로 생성된다. 그리고나서, 해당 좁은 폭의 양, 음극 펄스신호는 트랜지스터(TR)를 구동시키기 위한 신호로 변환되기 위해 트랜지스터 구동부(30)의 인버터(31)(32)로 입력되는데, 해당 펄스신호는 인버터(31)를 통과하면서 제3도의 (c)와 같은 형태로 변환되고 다시 인버터(32)를 통과하면서 제3도의 (d)와 같이 양극성분만 갖는 펄스신호로 변환된다. 상기 제3도의 (d)와 같은 펄스신호가 트랜지스터(TR)의 베이스단에 입력되어 트랜지스터(TR)가 스위칭 동작하면, 트랜지스터(TR)의 콜렉터단과 에미터단 사이에 병렬로 연결되어 있는 캐피시터(C4)가 트랜지스터(TR)의 작동에 따라 충방전 동작하여 톱니파형의 펄스를 생성한다. 이 톱니파형의 펄스는 비교부(50)의 비반전 입력단(+)으로 입력되고, 반전입력단(­)으로는 운전자가 와이퍼의 속도를 조정하기 위해 사용하는 조절스위치(40)에 의해 조절된 저항값에 따른 전압이 기준압으로 입력된다. 이와 같이 비교부(50)에 입력된 톱니파형의 펄스와 기준전압은 제3도의 (f)와 같이 비교되어, 제3도의 (g)와 같은 구형파의 펄스로 변환되어 출력된다. 이 비교부(50)로부터 출력되는 구형과 펄스가 온(ON)상태에 있는 와이퍼 구동스위치(SW)를 통해 와이퍼 구동 모터(4)로 인가되어, 와이퍼 구동 모터(4)를 구동시킴으로써 와이퍼를 작동 시킨다.

이상과 같이 동작함으로써, 와이퍼 구동 모터(4)에 의해 작동되는 와이퍼가 운전자에 의해 조정된 조절스위치(40)의 저항값에 따라 대응되는 속도로 구동하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 비나 눈의 양에 따라 운전자가 직접 와이퍼의 속도를 수시로 조정할 수 있게 되어 상황에 따라 변하는 전방 시계를 적절하게 확보할 수 있게 됨으로써 안전운행이 가능하게 된다.

Claims (1)

1. 와이퍼의 구동속도를 조정하기 위해 그 기준이 되는 전압에 대한 저항값을 조정하는 조절스위치(40)와; 톱니파형의 신호를 비반전입력단(+)에 입력받고, 상기 조절스위치(40)에 의해 조정된 기준전압을 반전입력단(­)에 입력받아, 해당 톱니파형의 신호와 기준전압을 비교하여 생성된 구형파 펄스를 출력하는 비교부(50)와; 상기 비교부(50)로부터 와이퍼 구동 스위치(SW)를 통해 인가되는 구형파 펄스에 의해 구동되어 와이퍼를 가동하는 와이퍼 구동모터(4)를 구비하는 와이퍼의 속도 조절 장치에 있어서, 전원을 인가받아 구형파 펄스를 발생하는 무안정 멀티바이브레이터(10)와; 상기 무안정 멀티바이브레이터(10로부터 출력되는 구형파 펄스의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부(20)와; 상기 노이즈 제거부(20)로 부터의 구형과 펄스를 좁은 폭의 양, 음극 펄스신호로 변환시키는 제1캐패시터(C3)와; 상기 제1캐패시터(C3)로부터 인가되는 좁은 폭의 양, 음극 펄스신호를 양극성분만 존재하는 펄스신호로 변환하는 트랜지스터 구동부(30)와; 상기 트랜지스터 구동부(30)로 부터의 펄스신호를 베이스단에 인가받아 스위칭 동작하는 트랜지스터(TR)와; 상기 트랜지스터(TR)의 콜렉터단과 에미터단 사이에 접속되어 상기 트랜지스터(TR)의 스위칭 동작에 따라 충방전되어 톱니파형의 신호를 생성하여 상기 비교부(50)의 비반전입력단(+)에 인가하는 제2 케패시터(C4)를 포함하여 구성되어; 상기 조절스위치(40)의 조정에 따라 와이퍼의 동작속도를 대응되게 조절하는 것을 특징으로 하는 와이퍼의 속도 조절 장치.