KR100981217B1 - Compact Sensor for sensing rain - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레인 센서에 관한 것이다. 보다 상세하게는 반사부 및 렌즈를 이용하여 적외선 LED로부터 발생되어 차량의 전면 유리로 방사되는 적외선 빔을 반사시켜 다시 렌즈를 통해 수광할 수 있도록 함으로써 측정 영역이 넓어지고, 전체 구성의 크기가 컴팩트화 되며, 비의 양을 보다 정확히 감지할 수 있도록 하는 레인 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a rain sensor. More specifically, by using a reflector and a lens, the infrared beam generated from the infrared LED and reflected on the windshield of the vehicle can be reflected and received again through the lens, thereby increasing the measurement area and making the overall configuration compact. The present invention relates to a rain sensor that can more accurately detect the amount of rain.

본 발명은 반사부 및 렌즈를 이용하여 적외선 LED로부터 발생되어 차량의 전면 유리로 방사되는 적외선 빔을 반사시켜 다시 렌즈를 통해 수광할 수 있도록 함으로써 측정 영역이 넓어지고, 감지 성능이 향상되도록 하는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 간단한 구조로, 최대한의 면적에 대한 센싱이 가능하도록 하여, 보다 정확하고 신속한 감지가 가능하도록 하는 효과가 있다. 또한 본 발명은 동일 크기의 기판 내에, 발광부를 증가시키는 것만으로 측정 영역을 계속적으로 확대시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.The present invention uses the reflector and the lens to reflect the infrared beam generated from the infrared LED and emitted to the windshield of the vehicle so that the light can be received again through the lens to increase the measurement area and improve the detection performance. Have In addition, the present invention has a simple structure, it is possible to sense the maximum area, there is an effect that enables more accurate and faster detection. In addition, the present invention has the effect of allowing the measurement area to be continuously enlarged only by increasing the light emitting portion in the substrate of the same size.

차량, 레인센서, 렌즈, 적외선 LED, 리시버 Vehicle, Rain Sensor, Lens, Infrared LED, Receiver

Description

컴팩트 레인 센서{Compact Sensor for sensing rain}Compact Sensor for sensing rain

본 발명은 레인 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a rain sensor.

보다 상세하게는 반사부 및 렌즈를 이용하여 적외선 LED로부터 발생되어 차량의 전면 유리로 방사되는 적외선 빔을 반사시켜 다시 렌즈를 통해 수광할 수 있도록 함으로써 측정 영역이 넓어지고, 전체 구성의 크기가 컴팩트화 되며, 비의 양을 보다 정확히 감지할 수 있도록 하는 레인 센서에 관한 것이다.More specifically, by using a reflector and a lens, the infrared beam generated from the infrared LED and reflected on the windshield of the vehicle can be reflected and received again through the lens, thereby increasing the measurement area and making the overall configuration compact. The present invention relates to a rain sensor that can more accurately detect the amount of rain.

일반적으로, 우천시 와이퍼는 ETACS 또는 BCM에서 제어되어 작동된다. In general, the rain wiper is controlled and operated in ETACS or BCM.

그리고, 와이퍼 자동 작동모드가 구비된 차량인 경우 도 1에 도시된 바와 같이 와이퍼 구동모터(12) 및 레인 센서(10) 이외에, 레인 센서(10)를 통해 감지된 결과를 이용하여 와이퍼 모터 구동신호를 출력하는 레인센서 유니트(11)를 더 구비하고 있다. 우천시에는 레인 센서(10)가 유리창에 맺힌 물방울을 감지하여, 비가 오는지 안 오는지, 내지는 비가 많이 오는지, 적게 오는지 감지하여, 와이퍼를 구동시키는 신호로 사용하게 된다.In addition, in the case of a vehicle equipped with the wiper automatic operation mode, as shown in FIG. 1, the wiper motor driving signal using the result detected by the rain sensor 10, in addition to the wiper driving motor 12 and the rain sensor 10. It further comprises a rain sensor unit 11 for outputting. In rainy weather, the rain sensor 10 detects water droplets formed on the glass window, and detects whether it rains or not, or whether it rains a lot or less, and serves as a signal for driving the wiper.

일반적으로 우천시 운전자에 의해 와이퍼 자동모드로 설정된 경우 레인 센서(10)의 LED 발광부(도 2의 21)는 차량의 전면 유리 표면으로 적외선 빔을 방출시킨다. 방출된 적외선 빔은 유리표면에 의해 반사되어 다시 입사되고 입사되는 적외선 빔은 수광소자인 포토 센서(도 2의 22)에 의해 감지되며, 감지 결과값을 이용하여 비가 오는지 여부를 감지하거나 비의 양을 측정한다. In general, when the rain is set to the wiper automatic mode by the driver, the LED light emitting unit 21 of the rain sensor 10 emits an infrared beam to the windshield surface of the vehicle. The emitted infrared beam is reflected by the glass surface to be incident again, and the incident infrared beam is detected by the photo sensor (22 in FIG. 2), which is a light receiving element. Measure

즉, 차량의 전면 유리 외부에 빗물이 묻게 되면 적외선 빔의 반사율이 달라지거나, 굴절에 의해 빛이 다른 쪽으로 향하게 된다. 따라서 레인 센서 시스템은 반사된 적외선 빔의 반사율과 정상적인 상태에서의 적외선 빔 반사율의 편차분을 산출하고, 편차분에 따라 미리 결정되어 있는 와이퍼 모터 구동신호를 와이퍼 모터로 출력한다.That is, when rain water is applied to the outside of the windshield of the vehicle, the reflectance of the infrared beam is changed, or the light is directed to the other side due to refraction. Therefore, the rain sensor system calculates a deviation between the reflectance of the reflected infrared beam and the infrared beam reflectance in a normal state, and outputs a wiper motor driving signal predetermined according to the deviation.

그러면 와이퍼 모터는 상기 와이퍼 모터 구동신호에 응하여 구동되고, 와이퍼가 작동되기 시작하며, 감지된 비의 양에 따라 와이퍼의 좌우 움직임의 속도나 빈도수가 결정된다.The wiper motor is then driven in response to the wiper motor drive signal, the wiper starts to operate, and the speed or frequency of the left and right movements of the wiper is determined by the detected amount of rain.

상기와 같은 종래의 레인 센서 시스템의 경우 전면 유리의 투과율은 LED와 포토 센서의 중심점 위에서 결정되었기 때문에 빗물의 양을 정확하게 측정할 수 없다는 문제점이 있다.In the conventional rain sensor system as described above, since the transmittance of the front glass is determined above the center point of the LED and the photo sensor, there is a problem in that the amount of rainwater cannot be accurately measured.

또한 윈도우의 감지 대상 영역이 넓을수록, 보다 정확하고 신속하게 감지할 수 있는데, 이를 위해서는 센서의 수를 늘려야 하고 이와 동시에 센서가 부착된 PCB 기판의 크기를 확대하여야 한다. 이에 따라 복잡하게 구조를 변경하여야 하므로, 제조상의 비용 과다, 제작성 악화 등의 문제점이 있다.In addition, the wider the area to be detected in the window, the more accurately and quickly it can be detected. To this end, the number of sensors must be increased and at the same time, the size of the PCB board to which the sensor is attached must be increased. Accordingly, since the structure must be complicated, there are problems such as excessive manufacturing cost and poor manufacturability.

따라서 최소한의 부품을 통해 보다 넓은 감지 대상 영역의 물방울을 감지할 수 있도록 센싱되는 영역을 최대화하기 위한 새로운 구조의 필요성이 대두되고 있으며, 보다 정확하고 민감하게 물방울의 존재나 비의 양을 감지하기 위한 구조의 안출도 요청되고 있다.Therefore, there is a need for a new structure to maximize the area to be sensed so that water droplets of a wider target area can be detected with a minimum number of components, and more precise and sensitive to detect the presence or the amount of rain A draft of the rescue is also called for.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 반사부 및 렌즈를 이용하여 발광부로부터 발생되어 차량의 전면 유리로 방사되는 적외선 빔을 반사시켜 다시 렌즈를 통해 수광할 수 있도록 함으로써 측정 영역이 확장되고 감지 성능이 향상된 레인 센서를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to reflect the infrared beam generated from the light emitting unit using the reflecting unit and the lens to be emitted to the windshield of the vehicle and the lens again By providing a light receiving through the sensor to provide a rain sensor with an extended detection range and improved detection performance.

또한 본 발명은 발광부 및 수광부가 구비되는 기판의 크기를 최소화하면서도, 측정 영역을 축소시키지 않고, 오히려 측정 영역을 확장시킬 수 있는 레인 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a rain sensor capable of minimizing the size of the substrate provided with the light emitting part and the light receiving part, but not reducing the measuring area, but rather expanding the measuring area.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차량의 전면 유리측에 구비되는 레인 센서에 있어서, 상기 전면 유리와 평행하게 배치되는 기판과, 상기 기판의 저면에 배치되어 빛을 방출하는 두 개의 발광부와, 상기 발광부들의 하부에 형성되어 상기 두 개의 발광부에서 방출되는 빛 각각이 상기 기판에 걸리지 않도록 좌측 상방 및 우측 상방으로 1차 반사하는 제1반사부와, 상기 기판과 일정 간격 이격되고 수직이 되도록 상기 기판의 양측면에 배치되어 상기 제1반사부에서 1차 반사되는 각각의 빛을 상기 전면 유리로 반사하는 제2반사부와, 상기 전면 유리와 대향하는 기판의 상부면에 형성되어 상기 전면 유리에 반사되어 입사하는 두 빛을 수광하여 출력하는 수광부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is, in the rain sensor provided on the windshield side of the vehicle, the substrate disposed in parallel with the windshield, and the two disposed on the bottom surface of the substrate to emit light Light emitting portions, a first reflecting portion formed below the light emitting portions and first reflecting the light emitted from the two light emitting portions to the upper left and the upper right so as not to be caught by the substrate, and a predetermined distance from the substrate A second reflection part disposed on both sides of the substrate so as to be spaced apart from each other and perpendicular to the first reflection part, and reflecting the first light reflected from the first reflection part to the windshield; and a second reflection part formed on the upper surface of the substrate facing the front glass; And a light receiving unit that receives and outputs two lights that are reflected on the windshield and are incident thereon.

상기 제2반사부를 통해 반사된 빛을 집속시켜 상기 차량의 전면 유리로 방출시키는 제1렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.And a first lens configured to focus the light reflected through the second reflector and emit the light reflected to the windshield of the vehicle.

상기 차량의 전면 유리를 통해 반사된 빛을 집속시켜 상기 수광부로 입사되도록 하는 제2렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.And a second lens for focusing the light reflected through the windshield of the vehicle to be incident on the light receiving unit.

상기 발광부는 기판 하부에 소정 간격으로 이격된 상태로 복수 개 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.A plurality of light emitting units may be disposed below the substrate at predetermined intervals.

상기 발광부로부터 방출되는 빛이 입사되는 상기 제1반사부의 면은: 입사되는 빛이 기판 방향을 향하되 기판에 가리지 않는 위치로 반사될 수 있도록 경사각을 가지는 경사면인 것을 특징으로 한다.The surface of the first reflecting part to which the light emitted from the light emitting part is incident may be an inclined surface having an inclination angle so that the incident light may be reflected toward a substrate but not covered by the substrate.

상기 제1반사부가 상기 복수의 발광부마다 대응되도록 각각 구비되거나, 또는 상기 제1반사부의 경사면이 상기 복수의 발광부마다 대응되도록 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.The first reflecting unit may be provided to correspond to each of the plurality of light emitting units, or the inclined surface of the first reflecting unit may be provided to correspond to each of the plurality of light emitting units.

본 발명은 반사부 및 렌즈를 이용하여, 적외선 LED와 같은 발광부로부터 발생되어 차량의 전면 유리로 방사되는 적외선 빔을 반사시켜 다시 렌즈를 통해 수광할 수 있도록 함으로써 측정 영역이 넓어지고, 감지 성능이 향상되도록 하는 효과를 갖는다.The present invention uses a reflector and a lens to reflect an infrared beam generated from a light emitting unit such as an infrared LED and radiated to the windshield of the vehicle so that the light can be received again through the lens, thereby widening the measurement area and improving the sensing performance. Has the effect of being enhanced.

또한 본 발명은 간단한 구조로, 최대한의 면적에 대한 센싱이 가능하도록 하여, 보다 정확하고 신속한 감지가 가능하도록 하는 효과가 있다.In addition, the present invention has a simple structure, it is possible to sense the maximum area, there is an effect that enables more accurate and faster detection.

또한 본 발명은 동일 크기의 기판 내에, 발광부를 증가시키는 것만으로 측정 영역을 계속적으로 확대시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of allowing the measurement area to be continuously enlarged only by increasing the light emitting portion in the substrate of the same size.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면의 실시예들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the embodiments of the accompanying drawings, the configuration of the present invention will be described in detail.

먼저 레인 센서의 일반적인 동작을 설명하기 위해, 앞서 살펴본 종래 기술의 도 2를 참조하면, PCB 기판(20)에는 차량의 전면유리(15)를 향하여, 일측 단부에는 발광부(21), 타측 단부에는 수광부(22)를 구비하였다. 발광부(21)에서 출력된 빛은 굴절 또는 반사에 의해 수광부(22)에 도달하게 된다. 이 때 발광부(21) 및 수광부(22)는 기판(20)의 동일 평면상에 같은 쪽을 바라보며 설치된다. 이러한 종래 기술과 본 발명을 비교해 보도록 한다.First, in order to describe the general operation of the rain sensor, referring to FIG. 2 of the related art, the PCB substrate 20 is directed toward the windshield 15 of the vehicle, at one end of the light emitter 21 and at the other end of the vehicle. The light receiving part 22 was provided. The light output from the light emitter 21 reaches the light receiver 22 by refraction or reflection. At this time, the light emitting unit 21 and the light receiving unit 22 are installed facing the same side on the same plane of the substrate 20. Let us compare this prior art with the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 레인 센서의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 레인 센서가 동작되는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 레인 센서(100)는 기판(180)의 하측을 향해 구비되는 1 이상의 발광부(110), 발광부(110)를 마주보며 발광부(110)의 하측에 상방을 향해 구비되는 제1반사부(130), 측방에 수직 방향 내지는 일정 각도로 상방 배치되는 제2반사부(140), 제2반사부(140)와 유리(150) 사이의 빛의 경로에 배치되는 제1렌즈(160), 기판(180)의 상면에 배치되는 수광부(120), 수광부(120)와 유리(150) 사이의 빛의 경로에 배치되는 제2렌즈(160)를 포함하여 구성된다.3 is a view for explaining the configuration of the rain sensor according to the present invention, Figure 4 is a view for explaining the manner in which the rain sensor according to the present invention. 3 and 4, the rain sensor 100 of the present invention faces one or more light emitting parts 110 and light emitting parts 110 provided toward the lower side of the substrate 180. The first reflecting unit 130 provided upward on the lower side, the second reflecting unit 140 disposed upwardly at a vertical direction or at an angle to the side, and the light between the second reflecting unit 140 and the glass 150. A first lens 160 disposed in a path, a light receiver 120 disposed on an upper surface of the substrate 180, and a second lens 160 disposed in a path of light between the light receiver 120 and the glass 150. It is configured by.

발광부(110)는 보통 적외선 LED를 사용하는 것이 바람직하며, 기판(180)의 하부에 하측을 향하여 1 이상 설치되어 있다. 발광부(110)는 1개만 구비할 수도 있으며, 2 이상 설치하는 것이 가능하다.In general, the light emitting unit 110 preferably uses an infrared LED, and at least one of the light emitting units 110 is provided below the substrate 180. Only one light emitting unit 110 may be provided, and two or more light emitting units 110 may be provided.

수광부(120)는 보통 포토센서를 사용하며, 기판(180)의 상부에 상측을 향하여 설치되어 있다. 수광부(120)는 통상 1개만 설치하면 족하며, 그 크기를 크게하거나, 또는 기판(180) 내에 다수 구비하는 것도 가능하다.The light receiving unit 120 generally uses a photosensor and is installed upward on the substrate 180. Usually, only one light receiving unit 120 may be provided, and the size of the light receiving unit 120 may be increased or may be provided in the substrate 180.

제1반사부(130)는 발광부(110)가 하방을 향해 발광한 빛이 먼저 도달하는 부분으로서, 하방을 향하는 빛을 상방으로 반사시키는 역할을 한다. 하방을 향한 빛이 상방을 향하여 비스듬하게 상승될 수 있도록, 경사면(131)을 포함하고 있다. (a)와 같이 2개의 발광부(110)가 있는 경우에는 각각의 발광 위치에 맞는 경사면(131)을 각각 구비하며, (b)와 같이 1개의 발광부(110)만 있는 경우에는 하나의 경사면만 포함해도 족하다. 또는 각각의 발광부(110)의 하측에 각각 개별적인 반사부(130)를 구비할 수도 있다. 제1반사부(130)는 하향 발광된 빛이 기판(110) 쪽으로 향하지 않고, 기판(110)의 외측으로 향하면서 제2반사부(140)을 향하도록 경사면의 각도를 적절히 설정한다. 제1반사부(130) 중 방출되는 적외선 빔이 입사되는 면(131)은 소정 각도의 경사각을 가지는 경사면이다.The first reflector 130 is a portion where the light emitted by the light emitter 110 downward reaches first, and serves to reflect the light downward. The inclined surface 131 is included so that the light directed downward can be raised obliquely upward. When there are two light emitting units 110 as shown in (a), the inclined planes 131 are respectively provided for each light emitting position. As shown in (b), when there is only one light emitting unit 110 as shown in FIG. It is enough to include only. Alternatively, each reflecting unit 130 may be provided under the light emitting unit 110. The first reflector 130 appropriately sets the angle of the inclined surface such that the light emitted downward does not face toward the substrate 110 but toward the second reflector 140 while facing toward the outside of the substrate 110. The surface 131 on which the infrared beam emitted from the first reflector 130 is incident is an inclined surface having an inclination angle of a predetermined angle.

제2반사부(140)는 수직 내지는 상방으로 일정 각도 기울어진 방향으로 세워지며, 제1반사부(130)로부터 기판(180)의 바깥쪽 방향으로 향하던 빛이, 다시 기판(180)의 상측 위치를 향하도록 반사시킨다. 제2반사부(140)의 세워진 각도는 설계시의 조건에 따라 다양하게 구성할 수 있다.The second reflector 140 is erected in an inclined direction at an angle vertically or upwardly, and the light directed from the first reflector 130 toward the outside of the substrate 180 is again positioned at an upper side of the substrate 180. Reflect toward the The erected angle of the second reflector 140 may be configured in various ways depending on the design conditions.

제1렌즈(160)는 제2반사부(140)에서 반사된 빛이 유리(150)를 향할 때, 특성 에 맞는 각도로 집속하여 입력되도록 하기 위해, 그 사이에 배치될 수 있다. 복수의 제1렌즈(160)는 제2렌즈(170)를 중심으로 상호 대향되게 설치되며, 제2렌즈(170)의 크기는 제1렌즈(160)의 크기보다 큰 것이 바람직하다. 제2반사부(140)에서 반사된 빛이 필요한 각도로 바로 유리(150)로 입력될 수 있다면 이 구성을 필요로 하지 않으나, 세밀한 각도의 조절이나, 빛의 분산, 확산 내지는 초점 모으기 등의 특성이 필요한 경우에는, 추가적으로 제1렌즈(160)를 도입할 수 있다.When the light reflected from the second reflector 140 is directed toward the glass 150, the first lens 160 may be disposed therebetween so as to focus and input the light at an angle corresponding to the characteristic. The plurality of first lenses 160 are installed to face each other with respect to the second lens 170, and the size of the second lens 170 is larger than the size of the first lens 160. If the light reflected from the second reflector 140 can be directly input to the glass 150 at the required angle, this configuration is not required, but characteristics such as fine adjustment of the angle, dispersion of light, diffusion or focusing, etc. In this case, the first lens 160 may be additionally introduced.

제1렌즈(160)는 제1반사부(130)가 형성된 브라켓에 고정되는 제1고정부재(195)와 PCB 기판(180) 상부에 고정되는 제2고정부재(196) 사이에 끼워져 고정되며, 제2렌즈(170)는 양측의 제 2 고정부재(196) 사이에 끼워져 고정시키는 것이 가능하다.The first lens 160 is inserted and fixed between the first fixing member 195 fixed to the bracket on which the first reflecting unit 130 is formed and the second fixing member 196 fixed on the PCB substrate 180. The second lens 170 may be sandwiched and fixed between the second fixing members 196 on both sides.

제2렌즈(170)는 유리(150)에서 반사, 내지는 굴절된 빛이 수광부(120)를 향할 때에, 제1렌즈(160)와 같이 빛의 경로를 보정하거나, 분산, 확산 내지는 집속용으로 사용된다. 제2렌즈(170)의 도입에 따라, 수광부(120)의 수를 최소한으로 줄일 수 있는 효과도 뒤따르게 된다.When the light reflected or refracted by the glass 150 is directed toward the light receiver 120, the second lens 170 is used for correcting, dispersing, diffusing, or focusing the light path like the first lens 160. do. According to the introduction of the second lens 170, the effect of reducing the number of light receivers 120 to a minimum is also followed.

기판(180)은 발광부(110)와 수광부(120)가 양면으로 부착되는 PCB 이다. 차량 부품의 최소화, 컴팩트화는 계속적으로 요청되는 당면 과제인데, 본 발명에서는 PCB 기판(180)의 크기를 최소화하여, 전체적인 레인센서의 크기를 컴팩트하게 만들 수 있는 장점이 있다.The substrate 180 is a PCB to which the light emitting unit 110 and the light receiving unit 120 are attached to both sides. Minimization and compactness of vehicle components are continuously required, the present invention has the advantage of minimizing the size of the PCB substrate 180, making the size of the overall rain sensor compact.

동작을 살펴보면, 우천시 운전자의 조작에 따라 와이퍼 자동 작동모드가 선택된 경우 도면에는 미도시된 컨트롤러에서 상기 적외선 LED 발광부(110)가 주기적 으로 발광되도록 제어한다.Referring to the operation, when the wiper automatic operation mode is selected according to the driver's operation in rainy weather, the controller controls the infrared LED light emitting unit 110 to emit light periodically by a controller not shown.

컨트롤러의 발광 제어신호에 응하여 적외선 LED 발광부(110)가 발광되면, 적외선 빔이 방출되고, 상기 적외선 빔은 하방에 소정 간격으로 이격된 제1반사부(130) 중 좌우로 형성되어 있는 경사면(131)으로 입사된다.When the infrared LED light emitting unit 110 emits light in response to a light emission control signal of the controller, an infrared beam is emitted, and the infrared beam is inclined at left and right sides of the first reflecting unit 130 spaced at predetermined intervals below ( 131).

상기 경사면(131)으로 입사된 적외선 빔은 상기 경사면(131)에 의해 반사되며, 상기 반사된 적외선 빔은 제2반사부(140)에 입사되면서 다시 반사되고, 상기 반사된 적외선 빔은 제1렌즈(160)에 의해 집속되어 차량의 전면 유리(150)로 입사된다.The infrared beam incident on the inclined surface 131 is reflected by the inclined surface 131, and the reflected infrared beam is reflected again while being incident on the second reflector 140, and the reflected infrared beam is the first lens. It is focused by 160 and is incident on the windshield 150 of the vehicle.

상기 차량의 전면 유리(150)에 입사된 적외선 빔은 전면 유리(150)에 의해 반사되고, 반사된 적외선 빔은 제2렌즈(170)에 의해 집속되어 리시버 수광부(120)로 입사되며, 리시버 수광부(120)는 빗물의 양을 전기적 신호로 변환하고, 상기 전기적 신호로 변환된 빗물의 양 감지신호는 컨트롤러로 입력된다.The infrared beam incident on the windshield 150 of the vehicle is reflected by the windshield 150, and the reflected infrared beam is focused by the second lens 170 and incident on the receiver light receiver 120, and the receiver light receiver 120 converts the amount of rainwater into an electrical signal, and the amount of rainwater detection signal converted into the electrical signal is input to the controller.

그러면 컨트롤러는 빗물의 양 감지신호를 이용하여 와이퍼 구동 제어신호를 생성하고, 상기 와이퍼 구동 제어신호는 와이퍼 구동모터로 출력되어 와이퍼의 작동속도를 제어하게 된다.Then, the controller generates a wiper drive control signal using the amount of rain detection signal, and the wiper drive control signal is output to the wiper drive motor to control the operating speed of the wiper.

도 5는 종래의 레인 센서에 따른 감지 영역 및 구성의 크기와, 본 발명의 레인 센서에 따른 감지 영역 및 구성의 크기를 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, (a)는 종래의 레인센서 구성으로서, 기판(20)의 각 단부에는 발광부(21)와 수광부(22)가 구비되고 그 중앙 상측의 유리(15) 부분을 감지하게 된다. 이 경우 그 중앙에 있는 W2 만큼의 폭을 감지할 수 있게 된다. 이 때 필요한 기판(20)의 너비는 W1이다.5 is a view for explaining the size of the detection area and configuration according to the conventional rain sensor, and the size of the detection area and configuration according to the rain sensor of the present invention. 5, (a) is a conventional rain sensor configuration, each end of the substrate 20 is provided with a light emitting portion 21 and a light receiving portion 22 to detect the portion of the glass 15 above the center do. In this case, the width as much as W2 in the center can be detected. The width of the substrate 20 required at this time is W1.

(b)와 같은 본 발명은, 기판(180)의 너비 W3은 종래의 W1에 비해 작으면서도, 2개의 발광부(110)가 구비될 수 있으며, 유리(150)에서는 W2보다 상대적으로 넓은 영역의 W4 만큼의 공간을 감지할 수 있게 되는 효과가 있다. 따라서 본 발명은 한정된 기판(180)의 크기를 컴팩트화 하면서도, 오히려 감지영역은 확장시키는 탁월한 효과를 갖게 된다.In the present invention as shown in (b), the width W3 of the substrate 180 is smaller than that of the conventional W1, and two light emitting parts 110 may be provided, and the glass 150 has a relatively wider area than W2. The effect is that you can detect as much space as W4. Therefore, the present invention has an excellent effect of compacting the size of the limited substrate 180, but rather extending the sensing region.

도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 레인 센서가 동작되는 방식을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 레인 센서에 따른 구성의 크기를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 발광부(110)를 한 쪽에만 설치한 경우의 빛의 흐름을 나타내는 것이다. 수광부(120)와 발광부(110)가 반대방향을 향하고 있는 대신에, 서로 근접한 위치에 있어도 동작이 가능하므로, 기판(180)의 크기를 축소시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.6 is a view for explaining the manner in which the rain sensor of another embodiment according to the present invention, Figure 7 is a view for explaining the size of the configuration according to the rain sensor of the present invention. Referring to Figure 6, it shows the flow of light when the light emitting unit 110 is installed on only one side. Instead of the light receiving unit 120 and the light emitting unit 110 facing in the opposite direction, the light receiving unit 120 and the light emitting unit 110 may be operated at positions close to each other, thereby reducing the size of the substrate 180.

도 7을 참조하면, 발광 빛의 경로를 단순화하여 나타낸 것인데, 기판(180)을 중심으로 상측에 수광부(120), 하측에 발광부(110)를 설치하고 반사부를 구비한다. 종래와 같이 수광, 발광부가 같은 방향을 향하게 구성하는 경우 W6과 같이 넓은 폭으로 큰 기판을 구비하여야 했으나, 본 발명의 경우, W5와 같이 상대적으로 작은 기판(180)을 사용하더라도 동일한 효과를 갖게 된다. 기판이 작아지는 대신에 별도의 반사부를 구비하여야 하나, 실 제조상 기판이 작아지는 것이 전체적인 크기의 컴팩트화에 더 큰 기여를 하므로 실익이 있다.Referring to FIG. 7, the path of the emitted light is simplified. The light receiving unit 120 is disposed on the upper side of the substrate 180, and the light emitting unit 110 is disposed on the lower side of the substrate 180, and the reflecting unit is provided. When the light receiving and the light emitting parts are configured to face in the same direction as in the prior art, a large substrate having a wide width as in W6 has to be provided. . Instead of making the substrate smaller, a separate reflector should be provided. However, in actual manufacture, the smaller substrate makes a great contribution to the compactness of the overall size.

도 8은 종래와 본 발명에 따른 레인 센서의 크기 및 감지 영역을 비교하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, (a)는 종래의 레인 센서 기판 부분을 평면으로 나타낸 것이다. 발광부(21)와 수광부(22)가 너비 W1의 기판(20)에서 W2 영역만큼을 감지하게 된다. 만약 감지 영역을 W2보다 더 확장하고자 하면, 보다 많은 발광부와 수광부를 설치하여야 하고, 기판의 크기도 커져야 한다.8 is a view for comparing the size and detection area of the rain sensor according to the prior art and the present invention. Referring to FIG. 8, (a) shows a conventional rain sensor substrate portion in a plan view. The light emitting unit 21 and the light receiving unit 22 sense as much as the W2 region in the substrate 20 having a width W1. If the sensing area is to be extended more than W2, more light emitting parts and light receiving parts should be provided, and the size of the substrate should be larger.

(b)는 본 발명의 레인 센서 기판 부분을 평면으로 나타낸 것으로서, 하나의 수광부(120)가 설치된 기판(180) 배면측에 발광부(110)가 구비되는데, 서로 밀접한 위치에 배치가 가능하므로, 기판의 너비는 W3과 같이 상대적으로 작다. 추가적으로 발광부(110)를 배면측에 설치할 때마다 감지 영역은 계속적으로 증가하는데, 이 때 수광부(120)의 수는 하나만으로도 족하다.(b) is a planar view of the rain sensor substrate of the present invention, and the light emitting unit 110 is provided on the rear side of the substrate 180 on which one light receiving unit 120 is installed. The width of the substrate is relatively small, such as W3. In addition, each time the light emitting unit 110 is installed on the rear side, the sensing area is continuously increased. In this case, the number of the light receiving units 120 is sufficient.

(c)의 경우, 발광부(110)를 2개 설치한 경우, W4와 같이 감지 영역이 증가하는데, 여전히 기판의 크기는 W3과 같이 상대적으로 작고, 수광부(120)는 하나면 족하다. 배면측에 발광부(110)를 3개, 4개,... 로 증가시키면서 적절한 반사부만 배치시키면 보다 넓은 면적에 대해 감지가 가능하며, 이 경우 레인 센서의 감지 성능이 향상되고 민감해지는 효과를 갖게 된다.In the case of (c), when two light emitting units 110 are provided, the sensing area is increased as in W4, but the size of the substrate is still relatively small as in W3, and only one light receiving unit 120 is sufficient. By increasing the number of light emitters 110, 3, 4, ... on the back side, only the appropriate reflectors can be placed to detect a wider area.In this case, the detection performance of the rain sensor is improved and sensitive. Will have

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 레인 센서를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing the rain sensor according to the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the scope of the present invention, as claimed in the claims below Without this, anyone skilled in the art to which the present invention pertains will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

도 1은 일반적인 레인 센서를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a general rain sensor.

도 2는 일반적인 레인 센서의 감지 영역을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a detection area of a general rain sensor.

도 3은 본 발명에 따른 레인 센서의 구성을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the configuration of a rain sensor according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 레인 센서가 동작되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a method of operating the rain sensor according to the present invention.

도 5는 종래의 레인 센서에 따른 감지 영역 및 구성의 크기와, 본 발명의 레인 센서에 따른 감지 영역 및 구성의 크기를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the size of the detection area and configuration according to the conventional rain sensor, and the size of the detection area and configuration according to the rain sensor of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 레인 센서가 동작되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a method of operating the rain sensor according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 레인 센서에 따른 구성의 크기를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the size of the configuration according to the rain sensor of the present invention.

도 8은 종래와 본 발명에 따른 레인 센서의 크기 및 감지 영역을 비교하기 위한 도면이다.8 is a view for comparing the size and detection area of the rain sensor according to the prior art and the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS

100 : 레인 센서100: rain sensor

110 : 발광부 120 : 수광부110: light emitting unit 120: light receiving unit

130 : 제 1 반사부 140 : 제 2 반사부130: first reflecting unit 140: second reflecting unit

150 : 차량의 전면유리 160 : 제 1 렌즈150: windshield of the vehicle 160: first lens

170 : 제 2 렌즈 180 : PCB 기판170: second lens 180: PCB substrate

195, 196 : 고정부재195, 196: fixing member

Claims (6)

차량의 전면 유리측에 구비되는 레인 센서에 있어서, In the rain sensor provided on the front glass side of the vehicle, 상기 전면 유리와 평행하게 배치되는 기판과,A substrate disposed in parallel with the windshield; 상기 기판의 저면에 배치되어 빛을 방출하는 두 개의 발광부와,Two light emitting parts disposed on a bottom surface of the substrate to emit light; 상기 발광부들의 하부에 형성되어 상기 두 개의 발광부에서 방출되는 빛 각각이 상기 기판에 걸리지 않도록 좌측 상방 및 우측 상방으로 1차 반사하는 제1반사부와,A first reflecting part formed under the light emitting parts to first reflect the light emitted from the two light emitting parts to the upper left and the upper right so as not to be caught by the substrate; 상기 기판과 일정 간격 이격되고 상기 기판에 수직이 되도록 양측면에 길게 배치되어 상기 제1반사부에서 1차 반사되는 각각의 빛을 상기 전면 유리로 반사하는 제2반사부와,A second reflection part spaced apart from the substrate at a predetermined interval and long on both sides so as to be perpendicular to the substrate, the second reflection part reflecting each light primarily reflected from the first reflection part to the front glass; 상기 차량의 전면 유리를 통해 반사된 빛을 집속시켜 수광부로 입사되도록 하는 제2렌즈를 포함하고,A second lens configured to focus light reflected through the windshield of the vehicle to be incident to the light receiving unit; 상기 수광부는 상기 전면 유리와 대향하는 기판의 상부면에 형성되어 상기 제2렌즈를 통해 집속된 두 빛을 수광하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 레인 센서.And the light receiving unit is formed on an upper surface of the substrate facing the front glass to receive two lights focused through the second lens. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2반사부를 통해 반사된 빛을 집속시켜 상기 차량의 전면 유리로 방출시키는 제1렌즈를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 컴팩트 레인 센서.And a first lens for focusing the light reflected through the second reflector and emitting the light reflected to the windshield of the vehicle. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1반사부가 상기 복수의 발광부마다 대응되도록 각각 구비되거나, Each of the first reflecting units may be provided to correspond to each of the plurality of light emitting units. 또는 상기 제1반사부의 경사면이 상기 복수의 발광부마다 대응되도록 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 컴팩트 레인 센서.Or the inclined surfaces of the first reflecting portions to correspond to the plurality of light emitting portions, respectively.
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