KR100500291B1 - 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주차중 차량의 윈드실드 윈도우에 적설이 되는 것을 확인한 후에 와이퍼를 자동으로 구동하여 적설을 제거할 수 있도록 한 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치는 차량의 배터리 전원으로부터 장치의 각 부에 동작 전원을 공급하는 전원 공급부; 적설에 직접 접촉하지 않는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제1온도 감지부; 적설에 직접 접촉하는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제2온도 감지부; 윈드실드 윈도우 상에서 와이퍼를 선회 동작시키는 와이퍼 모터; 상기 와이퍼 모터를 구동하는 와이퍼 구동부 및 상기 제1온도 감지부와 상기 제2온도 감지부로부터 제공된 감지 신호에 의거하여 적설 여부를 판단한 후에 상기 와이퍼 구동부에 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법{snowdrifts prevention apparatus and the control method thereof on wind-shield window}
본 발명은 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히 주차중 차량의 윈드실드 윈도우에 눈이 쌓인 상태에서 얼어붙는 것을 방지할 수 있도록 한 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
근래 들어 전자산업 기술 분야의 비약적인 발전에 따라 차량에 각종 안전/편의 장치가 탑재되어 있는데, 예를 들어 룸미러나 사이드미러의 각도를 운전자의 시각 위치를 파악한 후 자동으로 조정하는 장치 등이 제안되어 있다. 또한, 전자제어 경보 시스템인 에탁스(ETACS; Electronic Time Alarm Control System)를 탑재하여 이들 안전/편의 장치를 통합적으로 동작시키고 있다.
한편, 겨울철에 차량을 옥외에 주차시켜 두는 경우에 밤새 내린 눈이 얼어붙어서 바쁜 출근 시간에 이를 제거하느라 많은 수고와 시간을 낭비하게 된다. 이러한 낭패를 보지 않기 위해서 종래에는 차량에 외피를 덮거나 눈이 내리는 동안 윈드실드 윈도우에 쌓인 눈을 수시로 확인하고 사람이 직접 치우는 방법 등이 동원되고 있으나 그 작업이 매우 번거롭다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 주차중 차량의 윈드실드 윈도우에 적설이 되는 것을 확인한 후에 와이퍼를 자동으로 구동하여 적설을 제거할 수 있도록 한 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치는 차량의 배터리 전원으로부터 장치의 각 부에 동작 전원을 공급하는 전원 공급부; 적설에 직접 접촉하지 않는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제1온도 감지부; 적설에 직접 접촉하는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제2온도 감지부; 윈드실드 윈도우 상에서 와이퍼를 선회 동작시키는 와이퍼 모터; 상기 와이퍼 모터를 구동하는 와이퍼 구동부 및 상기 제1온도 감지부와 상기 제2온도 감지부로부터 제공된 감지 신호에 의거하여 적설 여부를 판단한 후에 상기 와이퍼 구동부에 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 제어 방법은 적설에 직접 접촉하지 않는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제1온도 감지부 및 적설에 직접 접촉하는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제2온도 감지부를 포함하여 이루어진 차량의 윈드실드 윈도우 적설 방지 장치의 제어 방법에 있어서, (a) 차량의 시동 오프 상태에서 상기 제1온도 감지부 및 상기 제2온도 감지부에서 감지된 제1온도(t1) 및 제2온도(t2)를 입력받는 단계; (b) 상기 제1온도(t1)가 영상의 제1기준온도(tr1) 미만이고 상기 제2온도(t2)가 영상의 제2기준온도(tr2) 미만인 지를 판단하는 단계; (c) 상기 제1온도(t1)가 상기 제1기준온도이상이거나 상기 제2온도(t2)가 상기 제2기준온도이상인 경우에는 와이퍼를 동작시키지 않는 단계; (d) 상기 제1온도(t1)가 상기 제1기준온도미만이고 상기 제2온도(t2)가 상기 제2기준온도미만인 경우에는 상기 제1온도(t1)와 상기 제2온도(t2)의 차가 소정의 기준온도차(d)이상인 지를 판단하는 단계 및 (e) 상기 제1온도(t1)와 상기 제2온도(t2)의 차가 상기 기준온도차(d)이상인 경우에는 와이퍼를 동작시키고, 상기 기준온도차(d)미만인 경우에는 와이퍼를 동작시키지 않는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치를 설명하기 위한 차량의 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치를 설명하기 위한 차량의 저면도이고, 도 3은 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 전기적인 블록 구성도이다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치는 배터리로부터 장치의 각 부에 필요한 동작 전원을 제공하는 전원 공급부(20), 적설이 직접 접촉되지 않는 위치에 설치되어 외기 온도를 감지하는 제1온도 감지부(30), 적설에 직접 접촉되는 위치에 설치되어 외기 온도를 감지하는 제2온도 감지부(40), 차량 내부에 설치되어 적설에 따른 반사광을 감지하는 광감지부(50), 와이퍼를 선회시키는 와이퍼 모터(62)와 이를 구동하는 와이퍼 구동부(60) 및 상기 각 감지부로부터의 신호를 제공받아 적설 여부를 판단한 후에 적설이 이루어진 경우에 와이퍼 구동부(60)를 제어하여 와이퍼를 미리 정해진 회수(n)만큼 구동시키는 에탁스(10)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 제1온도 감지부(30)는 제1온도 센서(32) 및 그 주변 회로 소자를 포함하여 이루어지는데, 제1온도 센서(32)는 차량의 저면, 예를 들어 도어의 하부틀의 저면 등에 설치하는 바람직하다. 제2온도 감지부(40)는 제2온도 센서(42)와 그 주변 회로 소자를 포함하여 이루어지는데, 제2온도 센서(42)는 윈드실드 윈도우의 외면의 적소, 예를 들어 와이퍼의 선회 동작력에 의해 탈거되지 않도록 따라 와이퍼의 동작 영역에 포함되지 않으면서 운전자의 시야 방해를 최소화할 수 있는 위치, 예를 들어 우측 상부나 좌측 상부에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 제1온도 센서(32)는 써모-커플러(thermo-coupler)나 써미스터(thermistor) 등을 박판형으로 만들어서 구현할 수 있고, 제2온도 센서(42) 역시 써모-커플러나 써미스터 등으로 구현할 수 있을 것이다.
광감지부(50)는 차량의 내측 적소, 예를 들어 룸미러 부착부 주변 또는 와이퍼 작동 범위 중에서 운전자의 시야 방해를 최소화할 수 있는 위치의 윈드실드 윈도우의 내면에 설치하는 것이 바람직한 바, 도 1의 실시예에서는 윈드실드 윈도우의 내면 좌측 하부에 설치됨을 알 수가 있다. 이러한 광감지부(40)는 외부의 각종 조명원으로부터의 교란을 감안하여 단색광, 예를 들어 눈의 색깔과 같은 백색광을 감지할 수 있는 단색광 센서(52)를 포함하여 구현하는 것이 바람직하다.
도면에서 미설명 부호 64는 운전자가 차량의 운전 중에 와이퍼를 수동으로 구동하기 위한 와이퍼 스위치를 나타낸다.
이하에는 본 발명의 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 동작을 그 제어 방법과 함께 설명하는데, 설명에 앞서서 본 발명의 기본적인 원리에 대해 간단하게 설명한다. 일반적으로, 에스키모인들의 얼음집인 이글루 내부는 외기의 온도가 영하로 떨어진 상태에서도 0°를 유지한다는 사실이 널리 알려져 있다. 이와 마찬가지로, 차량의 외기 온도가 비록 영하로 떨어지더라도 적설이 된 경우에 윈드실드 윈도우의 외면 온도는 0°를 유지하는 반면에 적설이 되지 않은 경우에는 외기 온도를 그대로 나타내게 된다. 따라서, 이와 같은 원리를 이용하면 적설을 정확하게 파악하여 와이퍼를 동작시킬 수가 있다. 그리고, 시동이 오프된 상태에서 와이퍼를 동작시키기 위해서는 오로지 배터리 전력만을 사용해야 하는데, 적설 상황이 아님에도 불구하고 와이퍼를 자주 오작동시키는 경우에는 배터리 전력이 고갈되어 시동이 걸리지 않는 더 큰 낭패를 볼 수도 있기 때문이다.
도 4는 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 플로차트인 바, 별다른 설명이 없는 한 에탁스가 주체가 되어 수행함을 밝혀 둔다.
도 4에 도시한 바와 같이, 단계 S30에서는 차량의 시동이 오프되어 있는 지를 판단하는데, 차량의 시동이 온된 경우는 운전자가 차량에 탑승하고 있음을 의미이므로 운전자의 수동 조작을 따르게 된다. 단계 S30에서의 판단 결과, 차량의 시동이 오프된 경우에는 단계 S32로 진행하여 제1온도 감지부(30) 및 제2온도 감지부(40)로부터 제1온도(t1) 및 제2온도(t2)를 입력받는다. 다시 단계 S34에서는 제1온도(t1)가 영상의 소정 온도(이하 '제1기준온도(tr1)'라 한다), 예를 들어 1°미만인 지를 판단한다. 단계 S34에서의 판단 결과, 제1온도(t1)가 1°이상인 경우에는 외기 온도가 영상임을 의미, 즉 눈이 내리지 않거나 눈이 내리더라도 바로 녹음을 의미하기 때문에 와이퍼를 구동시키지 않게 된다.
반면에 단계 S34에서의 판단 결과, 제1온도(t1)가 1°미만이면 눈이 내릴 경우에 쌓일 수도 있음을 의미하므로 적설 여부를 판단하기 위해 단계 S36에서 제2온도(t2)가 영상의 소정 온도(이하, '제2기준온도(tr2)'라 한다), 예를 들어 1°미만인 지를 판단한다. 단계 S36에서의 판단 결과, 제2온도(t2)가 1°이상인 경우에는 눈이 내리지 않거나 눈이 내려도 쌓이지 않고 바로 녹음을 의미하기 때문에 와이퍼를 구동시키지 않게 된다. 한편, 이와 같은 상황은 외기 온도가 0°전후에 있을 때 제1온도 센서(32)와 제2온도 센서(34)의 검출 오차에 의해 발생할 수도 있는 바, 이와 같은 경우에는 비록 눈이 내리더라도 쌓이지 않을 확률이 높기 때문에 배터리의 과방전을 방지하기 위해 와이퍼를 구동하지 않는다.
한편, 단계 S36에서의 판단 결과, 제2온도(t2)가 1°미만인 경우에는 적설 여부를 확실히 판단하기 위해 단계 S38로 진행하여 제2온도(t2)와 제1온도(t1)의 차가 3°이상인 지를 판단한다. 앞서도 밝혔지만 윈드실드 윈도우에 적설이 되어 있지 않은 상태에서는 제1온도(t1)와 제2온도(t2)는 거의 같은 값을 가지게 되는데, 그 차(이하, '기준온도차(d)'라 한다)가 3°이상인 경우에는 제1온도 센서(32)와 제2온도 센서(42)의 검출 오차 범위를 벗어나는 것이기 때문에 적설에 의한 온도 차이라고 판단하고, 와이퍼 구동부(60)에 제어 신호를 출력하여 와이퍼를 소정 회수(n), 예를 들어 수회만큼 동작시키고, 다시 단계 S30으로 복귀한다.
한편, 단계 S40 및 단계 S42는 적설 여부를 보다 정확하게 판단하기 위해서 주어지는 바, 단계 S40에서는 광감지부(50)로부터 광감지 신호를 입력받고, 단계 S42에서는 광감지부(50)로부터의 감지 신호를 분석하여 적설 여부를 판단하게 된다. 단계 S42에서의 판단 결과, 적설이 있다고 판단된 경우에는 단계 S44로 진행하여 비로소 와이퍼를 소정 회수(n) 만큼 동작시키고, 광감지 결과에 의해 적설이 아니라고 판단된 경우에는 와이퍼를 동작시키지 않을 수도 있다.
본 발명의 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 예를 들어, 제1온도(t1)와 제2온도(t2)에 대한 기준온도(tr1),(tr2) 및 기준온도차(d)는 적절하게 변경될 수 있고, 또한 제1온도(t1)와 제2온도(t2)에 의해 적설을 판단하는 과정도 적절하게 변경할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치 및 그 제어 방법에 따르면, 주차중에 차량의 윈드실드 윈도우에 적설이 되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치를 설명하기 위한 차량의 외관 사시도,
도 2는 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치를 설명하기 위한 차량의 저면도,
도 3은 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 전기적인 블록 구성도,
도 4는 본 발명의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 플로차트이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10: 에탁스, 20: 전원 공급부,
30: 제1온도 감지부, 32: 제1온도 센서,
40: 제2온도 감지부, 42: 제2온도 센서,
50: 광감지부, 52: 단색광 센서,
60: 와이퍼 구동부, 62: 와이퍼 모터,
64: 와이퍼 스위치

Claims (9)

  1. 차량의 배터리 전원으로부터 장치의 각 부에 동작 전원을 공급하는 전원 공급부;
    적설에 직접 접촉하지 않는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제1온도 감지부;
    적설에 직접 접촉하는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제2온도 감지부;
    윈드실드 윈도우 상에서 와이퍼를 선회 동작시키는 와이퍼 모터;
    상기 와이퍼 모터를 구동하는 와이퍼 구동부 및
    상기 제1온도 감지부와 상기 제2온도 감지부로부터 제공된 감지 신호에 의거하여 적설 여부를 판단한 후에 상기 와이퍼 구동부에 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하여 이루어진 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1온도 감지부는 윈드실드 윈도우 외면에 설치된 제1온도 센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1온도 센서는 차량의 윈드실드 윈도우 외면의 와이퍼 동작 범위 밖에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제2온도 감지부는 차량의 도어 프레임의 하부틀의 저면에 설치되는 제2온도 센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 내부의 윈드실드 윈도우 부근에 설치되어 적설에 따른 반사광을 감지하는 광감지부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 제1온도 감지부 및 상기 제2온도 감지부에서 제공된 감지 신호 및 상기 광감지부에서 제공된 감지 신호에 의거하여 적설 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치.
  6. 적설에 직접 접촉하지 않는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제1온도 감지부 및 적설에 직접 접촉하는 위치의 차량의 외부에 설치되는 제2온도 감지부를 포함하여 이루어진 차량의 윈드실드 윈도우 적설 방지 장치의 제어 방법에 있어서,
    (a) 차량의 시동 오프 상태에서 상기 제1온도 감지부 및 상기 제2온도 감지부에서 감지된 제1온도(t1) 및 제2온도(t2)를 입력받는 단계;
    (b) 상기 제1온도(t1)가 영상의 제1기준온도(tr1) 미만이고 상기 제2온도(t2)가 영상의 제2기준온도(tr2) 미만인 지를 판단하는 단계;
    (c) 상기 제1온도(t1)가 상기 제1기준온도이상이거나 상기 제2온도(t2)가 상기 제2기준온도이상인 경우에는 와이퍼를 동작시키지 않는 단계;
    (d) 상기 제1온도(t1)가 상기 제1기준온도미만이고 상기 제2온도(t2)가 상기 제2기준온도미만인 경우에는 상기 제1온도(t1)와 상기 제2온도(t2)의 차가 소정의 기준온도차(d)이상인 지를 판단하는 단계 및
    (e) 상기 제1온도(t1)와 상기 제2온도(t2)의 차가 상기 기준온도차(d)이상인 경우에는 와이퍼를 동작시키고, 상기 기준온도차(d)미만인 경우에는 와이퍼를 동작시키지 않는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우 적설 방지 장치의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제1기준온도(tr1) 및 상기 제2기준온도(tr2)는 각각 1°인 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우 적설 방지 장치의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 기준온도차(d)는 3°인 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우 적설 방지 장치의 제어 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(d)와 상기 단계(e) 사이에 차량 내부의 윈드실드 윈도우 부근에 설치되어 적설에 따른 반사광을 감지하는 광감지부로부터의 적설 여부 감지 신호를 입력받는 단계를 더 구비하고,
    상기 단계(e)에서는 상기 제1온도(t1)와 상기 제2온도(t2)의 차가 상기 기준온도차(d)이상이고 상기 광감지부로부터 적설이 있다는 감지 신호가 입력된 경우에 와이퍼를 동작시키고, 상기 제1온도(t1)와 상기 제2온도(t2)의 차가 상기 기준온도차(d)미만이거나 상기 광감지부로부터 적설이 없다는 감지 신호가 입력된 경우에 와이퍼를 동작시키지 않는 것을 특징으로 하는 차량의 윈드실드 윈도우의 적설 방지 장치의 제어 방법.
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