KR0160049B1

KR0160049B1 - 자동차용 와이퍼 구동장치

Info

Publication number: KR0160049B1
Application number: KR1019950059915A
Authority: KR
Inventors: 장정일
Original assignee: 김태구; 대우자동차주식회사
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR970040115A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

자동차용 와이퍼 구동장치

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

종래의 자동차용 와이퍼는 폭우가 내릴 경우에 빗물의 양이 많아져서 와이퍼가 작동되어도 전방의 시야 확보가 어렵다는 문제가 발생함.

3. 발명의 해결방법의 요지

앞유리창의 표면을 따라 흐르는 유량에 따라 회전하는 판에 일정 간격의 홀을 뚫어 구비하고, 발광수단을 이용하여 상기 홀을 투과한 빛의 횟수를 측정하도록 하는 유량센서를 구비하여 상기 유량센서의 출력에 따라 와이퍼의 속도 간격을 자동으로 조절할 수 있는 자동차용 와이퍼 구동장치를 제공하고자 함.

4. 발명의 중요한 용도

자동차용 와이퍼 구동장치에 이용됨.

Description

자동차용 와이퍼 구동장치

제1a도는 본 발명에 따른 유량센서 수단을 도시하는 사시도.

제1b도는 본 발명에 따른 유량센서 수단의 요부 사시도.

제2도는 본 발명의 자동차용 와이퍼 구동장치의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 유입구 13 : 배출구

14 : 제1회전수단 15 : 홀

16 : 제2회전수단 17 : 발광수단

18 : 포트 트랜지스터 수단 19 : 반전수단

20 : 제1스위치 수단 21 : 제2스위치 수단

22 : 유량센서 수단 23 : 카운터 수단

24 : 디지털-아날로그 변환기 25 : 비교기 수단

26 : 와이퍼 모터 27 : 모드 설정스위치 수단

본 발명은 자동차용 와이퍼(Wiper)의 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빗물의 양에 따라 와이퍼의 구동속도를 조절할 수 있는 자동차용 와이퍼 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 와이퍼는 기설정된 속도로 동작하도록 하는 고속 모드(High Mode), 저속 모드(Low Mode), 간혈 모드(MIST)를 가지고 있어 각각의 스위치 선택에 의하여 일정한 속도로 일정한 각도만큼 좌우로 왕복하면서 자동차 앞유리창(Windshield)의 표면을 닦게 되는데, 폭우가 내릴 경우에는 빗물의 양이 많아져서 상기 와이퍼가 작동되어도 전방의 시야 확보가 어렵다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 그 목적은 앞유리창의 표면을 따라 흐르는 유량을 감지하는 유량센서 수단을 이용하여 상기 유량센서 수단의 출력신호가 소정의 임계치 이상일 경우에는 유량센서 수단의 출력신호에 의해 직접 와이퍼 모터를 구동시키므로서 유량에 따라 자동으로 와이퍼의 동작속도를 조절할 수 있는 자동차용 와이퍼 구동장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 (a) 운전자의 요구에 따라 자동모드와 수동모드중 어느 하나를 선택하는 모드 설정스위치 수단; (b) 상기 모드 설정스위치 수단이 자동모드인 경우에 앞유리창의 표면을 따라 흐르는 유량을 감지하여 그 유량에 대응하는 소정의 신호를 발생하는 유량센서 수단, 상기 유량센서 수단에 전원을 공급하는 제1전원공급 수단; 상기 유량센서 수단에 공급되는 제1전원의 인가 여부를 제어하는 제1스위치 수단; 상기 유량센서 수단의 출력신호를 카운팅하는 카운터 수단; 상기 카운터 수단의 디지털 출력신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환수단; 상기 디지털-아날로그 변환수단의 출력신호를 소정의 기준전압 신호와 비교하여 소정의 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교수단; (c) 상기 모드 설정스위치 수단이 수동모드인 경우에 기설정된 가속/저속/간혈 3단계 동작속도로 와이퍼를 구동시키기 위한 모터 구동수단; 상기 와이퍼 모터 구동수단에 전원을 공급하는 제2전원공급 수단; (d) 상기 모드 설정스위치 수단의 모드신호에 따라 상기 비교수단의 출력 혹은 상기 제2전원 공급수단의 출력을 와이퍼 모터로 제공하는 제2스위치 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 참조하여 구체적으로 설명한다.

제1a도는 본 발명에 따른 유량센서 수단을 도시하는 사시도이고, 제1b도는 본 발명에 따른 유량센서 수단의 요부 사시도이다.

제1a도를 참조하면, 빗물이 유입되는 통로인 유입구(11)와, 상기 유입되는 빗물이 배출되는 배출구(13)와, 상기 유입구(11)를 통해 들어온 빗물이 회전날개로 낙하되어 회전하는 제1회전수단(14)을 포함하여 구성된다. 상기 제1회전수단(14)은 둥근 원통축에 사방으로 회전날개가 부착되어 있으며, 상기 유입구(11)는 상기 제1회전수단(14) 한쪽방향 날개에만 빗물이 낙하되어 회전 가능하도록 설치되어 있다.

제1b도를 참조하면, 제2회전수단(16)은 상기 제1회전수단(14)의 동일 축선 상에 연결되어 있으면서, 일정한 간격으로 수개의 홀(15)이 뚫어져 있고, 상기 제1회전수단(14)과 함께 회전한다. 발광수단(17)은 상기 제1회전수단(14)과 상기 제2회전수단(16) 사이에 위치되어 있으면서, 제1전원(Vcc1, 제2도 참조) 전원을 공급받아 빛을 발생한다. 포트 트랜지스터(18)은 상기 제2회전수단(16)의 수개의 홀(15)을 통과한 상기 발광수단(17)의 빛의 유무에 따라 온/오프 동작한다.

제2도는 본 발명에 따른 와이퍼 구동장치의 회로도이다.

본 발명의 와이퍼 구동장치는 자동모드와 수동모드를 지원한다. 자동모드라 함은 비나 눈의 양에 따라 와이퍼 동작속도가 자동으로 제어되는 것이고, 수동모드라 함은 운전자의 스위치 조작에 의해 기존에 간혈/저속/가속 3단계의 동작속도가 제어되는 것이다.

본 발명의 와이퍼 구동장치는 크게 4부분으로 구성된다. (a) 운전자가 자동모드와 수동모드중 어느 하나를 선택하기 위한 부분, (b) 유량을 감지하여 와이퍼 모터의 속도를 자동으로 제어하는 부분, (c) 기존에 3단계 동작속도에 따라 와이퍼 모터의 속도를 수동으로 제어하는 부분, (d) 운전자의 모드 설정에 따라 자동제어 혹은 수동제어 중 어느 하나를 선택하여 와이퍼 모터를 구동시키는 부분으로 나눌 수 있다.

각 부분의 기능을 수행하는 구성요소를 살펴보면 다음과 같다.

(a) 부분으로서, 모드 설정스위치 수단(27)은 운전자가 자동모드를 설정할지 수동모드를 설정할지를 선택하는 모드 설정스위치이다. 이 스위치 수단에 의해 자동모드를 위한 제1전원(Vcc1) 혹은 수동모드를 위한 제2전원(Vcc2)의 공급 여부가 결정됨은 물론, 실제 와이퍼 모터(26)를 구동시키기 위한 전류를 자동모드/수동모드 중 어느 것으로 할 것인지를 선택하게 된다.

(b) 부분으로서, 제1전원(Vcc1), 제1스위치(21), 유량센서 수단(22), 카운터 수단(23), D/A변환 수단(24), 및 비교기(25)로 구성된다.

제1스위치(21)는 상기 모드 설정스위치(27)가 온됨에 따라(자동모드 설정시) 온 동작하여 제1전원(Vcc1)을 상기 발광수단(17)으로 공급한다.

유량센서 수단(22)은 상기 제1a, 1b에서 설명한 바와 같다. 유량센서 수단(22)은 제1전원(Vcc1)을 공급받아 발광수단이 빛을 발산하게 되고, 상기 제2회전수단(16)이 유량에 따라 회전하면서, 홀(15)을 통해 투과된 빛에 따라 포트 트랜지스터(18)가 온/오프 동작하고, 이 포트 트랜지스터(18)의 온 동작시 하이레벨 신호를 출력한다. 미 설명된 반전수단(19)은 상기 제1스위치(21)의 일단에 연결되어 제1전원(Vcc1)이 공급되는 동안 전원에 의한 신호를 차단하고, 상기 포트 트랜지스터(18)의 신호를 출력하기 위한 것이다.

카운터 수단(23)은 상기 포트 트랜지스터(18)의 출력을 제공받아 카운팅을 시작한다. 즉, 제2회전수단(16)이 회전하면서 일정간격으로 홀(15)을 통해 빛이 투과될 때마다 포트 트랜지스터(18)는 온 동작하고 이 때 출력된 하이레벨 신호를 카운팅한다. 따라서, 유량의 많고 적음에 따라 회전량이 결정되고, 그에 따른 빛의 투과 횟수에 따라 카운터(23)의 출력값이 결정된다. 즉, 유량은 카운터(23)의 출력값으로 측정할 수 있다.

D/A변환 수단(24)은 상기 카운터(23)의 디지털 출력을 아날로그 출력으로 변환한다.

비교수단(25)는 상기 D/A변환 수단(24)의 아날로그 출력신호와 기설정된 톱니파 기준신호(Ref)를 비교하여 펄스폭 변조신호(PWM)를 출력한다. 유량의 많고 적음에 따라 펄스폭 변조신호의 온타임 기간이 결정된다. 비교수단(25)은 OP Amp로 구현할 수 있다. 즉, 유량센서, 카운터 및 D/A변환 수단을 통해 측정된 빗물의 유량에 상당하는 측정신호를 톱니파형을 갖는 기준신호와 비교하므로서 펄스폭 변조신호를 획득할 수 있고, 이 펄스폭 변조신호는 기준신호가 측정신호보다 클 경우 온타임을 갖도록 하므로서, 유량이 많을 경우의 온타임 기간이 유량이 적을 경우의 온타임 기간보다 길도록 하여, 이 펄스폭 변조신호에 의해 와이퍼 모터가 유량에 따라 자동적으로 제어될 수 있다.

(c) 부분으로서, 기존에 수동모드 3단계 동작속도(저속 LO/고속 HI/간혈 MIST)에 따라 와이퍼 모터의 속도를 수동으로 제어하는 와이퍼 모터 구동회로(10) 및 상기 와이퍼 모터 구동회로(10)에 전원을 공급하기 위한 제2전원수단(Vcc2)으로 구성된다.

(d) 부분으로서, 와이퍼 모터(26)를 구동시키기 위한 공급전압을 선택하는 제2스위치(20)는 2단 스위치로 구성되어 있다. 이 2단 스위치의 a측 스위치는 상기 자동모드측의 비교기(25)의 출력과 연결되어 있고, b측 스위치는 상기 수동모드측의 제2전원(Vcc2)과 연결되어 있다. 이 2단 스위치는 상기 모드 설정스위치(27)에 의해 연동해서 동작하는데, 만일 모드 설정스위치(27)가 온(자동모드 설정시)될 경우, a측 스위치는 온되며 b측 스위치는 오프된다. 만일 모드 설정스위치(27)가 오프(수동모드 설정시)될 경우, a측 스위치는 오프되며 b측 스위치는 온된다.

따라서, 자동모드일 경우에는 유량센서에 의해 감지된 유량에 따라 측정된 비교기의 출력신호에 의해 와이퍼 구동 모터의 속도를 직접 제어할 수 있으며, 수동모드일 경우에는 기존의 와이퍼 구동회로에 의해 3단계 속도로 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 와이퍼 구동장치를 이용함으로써, 빗물의 유량에 따라 와이퍼의 속도간격을 증감시켜 폭우가 내려도 운전자의 충분한 시야 확보가 가능하여 안전사고 예방에 기여할 수 있다는 장점이 있다.

Claims

자동차 앞유리창의 표면을 따라 흐르는 빗물의 유량에 따라 자동적으로 와이퍼 속도를 조절하는 자동모드와 유량에 관계없이 기설치된 스위치의 제어로 수동 동작을 수행하는 수동모드를 가진 자동차용 와이퍼 구동장치에 있어서, (a) 운전자의 요구에 따라 자동모드와 수동모드중 어느 하나를 선택하는 모드 설정스위치 수단; (b) 상기 모드 설정스위치 수단이 자동모드인 경우에 앞유리창의 표면을 따라 흐르는 유량을 감지하여 그 유량에 대응하는 소정의 신호를 발생하는 유량센서 수단; 상기 유량센서 수단에 전원을 공급하는 제1전원공급 수단; 상기 유량센서 수단에 공급되는 제1전원의 인가 여부를 제어하는 제1스위치 수단; 상기 유량센서 수단의 출력신호를 카운팅하는 카운터 수단; 상기 카운터 수단의 디지털 출력신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환수단; 상기 디지털-아날로그 변환수단의 출력신호를 소정의 기준전압 신호와 비교하여 소정의 펄스폭 변조신호를 출력하는 비교수단; (c) 상기 모드 설정스위치 수단이 수동모드인 경우에 기설정된 가속/저속/간혈 3단계 동작속도로 와이퍼를 구동시키기 위한 모터 구동수단; 상기 와이퍼 모터 구동수단에 전원을 공급하는 제2전원공급 수단; (d) 상기 모드 설정스위치 수단의 모드신호에 따라 상기 비교수단의 출력 혹은 상기 제2전원 공급수단의 출력을 와이퍼 모터로 제공하는 제2스위치 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 유량센서 수단은, 빗물이 유입되는 통로인 유입구; 상기 유입되는 빗물이 배출되는 배출구; 상기 유입구를 통하여 배출구로 배출되는 빗물에 의하여 회전될 수 있도록 구성된 제1회전수단; 상기 제1회전수단의 회전축과 동축 상에 연결되어 상기 제1회전수단과 함께 회전하는 수개의 홀을 포함하는 제2회전수단; 상기 제1스위치 수단의 일단에 연결되어 빛을 발생시키는 발광수단; 상기 제2회전수단의 수개의 홀을 통과하는 상기 발광수단으로부터의 빛을 받아 동작하는 광센서 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 구동장치.
제1항에 있어서, 상기 모드 설정스위치 수단에 의해 상기 제1스위치 수단과 상기 제2스위치 수단의 온/오프 동작이 결정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 와이퍼 장치.