KR101258411B1 - Rain sensor using receive difference of multi-path optical signal and method for detecting moisture on glass surface - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서 및 이를 이용한 글래스 표면의 습기 감지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 발광부와 단일의 수광부에 의해 형성된 다중 경로를 통해 수신되는 광량의 차이 변화를 이용하여 차량 전면의 글래스 표면에 대한 습기 상태를 정확하게 파악할 수 있도록 하는 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서 및 이를 이용한 글래스 표면의 습기 감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rain sensor using a multipath light receiving difference and a method of detecting moisture on a glass surface using the same, and more particularly, a difference in the amount of light received through a multipath formed by a plurality of light emitting units and a single light receiving unit. The present invention relates to a rain sensor using a multipath light-receiving vehicle and a method of detecting moisture on a glass surface using the same, so that the moisture state of the glass surface on the front of the vehicle can be accurately determined by using a.
일반적으로 글래스(Glass)와 같은 투명한 소재는 물방울이 누적되면, 시야를 방해하기 때문에 차량에는 전면의 글래스를 통해 시야를 개선시키도록, 넓은 영역에 걸쳐서 외부 표면의 물방울이나 습기를 닦아내도록 하는 모터 구동 방식의 와이퍼 시스템(Wiper system)이 설치된다.In general, transparent materials such as glass impede the view when water droplets accumulate, so that the vehicle can drive a motor to wipe off water droplets or moisture on an outer surface over a large area to improve visibility through the front glass. The wiper system is installed.
이와 같은 차량의 와이퍼 시스템은 운전자에 의해 수동으로 동작시, 지연 특성을 가지도록 하여 선택된 지연 간격으로 간헐적으로 동작하게 된다. 최근에는 와이퍼 시스템에 대한 수동 조작의 불편을 해소하기 위하여, 차량 전면의 글래스에 레인센서(Rain sensor)가 설치됨으로써 레인센서를 통해서 글래스에 대한 습기 정도에 따라, 와이퍼 시스템의 구동 및 와이퍼의 동작 속도를 제어하도록 하고, 이로 인해 운전자가 와이퍼의 동작과 운전 상황의 변화에 따른 와이퍼 속도 조절의 불편함을 해소하도록 한다.Such a wiper system of the vehicle is operated by the driver to have a delay characteristic so as to operate intermittently at a selected delay interval. Recently, in order to alleviate the inconvenience of the manual operation of the wiper system, a rain sensor is installed on the glass in front of the vehicle, and thus, the wiper system can be driven and the wiping speed of the wiper according to the moisture level of the glass through the rain sensor. This allows the driver to eliminate the inconvenience of adjusting the wiper speed according to the change of the wiper operation and driving situation.
차량의 와이퍼 시스템에 사용되는 레인센서로는 습기 상황을 감지하기 위하여, 전도성이나 전기용량성을 이용한 센서를 사용하거나, 압전센서 또는 광센서가 사용될 수 있는데, 습기 감지의 신뢰성을 위하여 광센서가 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 광센서는 광이 차량 전면의 글래스에서 그 외부 표면에 존재하는 습기에 의해 정상적인 경로에서 편향되어 확산되는 원리를 이용한다.The rain sensor used in the wiper system of the vehicle may be a sensor using a conductive or capacitive sensor or a piezoelectric sensor or an optical sensor to detect a moisture condition. Is being used. These photosensors use the principle that light is deflected and diffused in its normal path by moisture present on its outer surface in the glass in front of the vehicle.
종래의 차량 와이퍼 시스템에 사용되는 레인센서를 설명하면 다음과 같다.Referring to the rain sensor used in the conventional vehicle wiper system as follows.
도 1은 종래의 기술에 따른 레인센서를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 레인센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view schematically showing a rain sensor according to the prior art, Figure 2 is a view for explaining the operation of the rain sensor according to the prior art.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 레인센서(10)은 광을 발산하는 발광부(11)와, 발광부(11)로부터 조사되어 차량 전면의 글래스(20)의 계면(I)에서 반사되는 빛을 수신하는 수광부(12)를 포함하는데, 발광부(11)는 적외선을 조사하는 IR LED가 사용된다. 발광부로부터 글래스로 입사하는 빛은 글래스의 표면(S)에 있는 물기, 즉 물방울에 의해 일부가 투과하거나 산란되므로, 글래스(20)의 계면(I)에서 반사되어 수광부로 들어오는 빛은 글래스에 물기가 없을 때와 있을 때에 차이가 있게 된다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
이와 같은 종래의 기술에 따른 레인센서(10)는 수광부(12)에 수신되는 광량의 변화를 통해서 글래스(20) 표면(S)의 습기 상태 변화를 판단하는데, 수신되는 광에 의해 수광부(12)로부터 출력되는 전기신호를 수식으로 표현하면 아래의 [수학식 1]과 같다.The
[수학식 1] [Equation 1]
전기신호 = IR발광부 + IR외부- IRLOSS Electrical signal = IR emitter + IR external -IR LOSS
여기서, IR발광부은 발광부에 의해 생성되는 광으로서 적외선을 나타내고, IR외부은 외부로부터 유입되는 적외선의 양을 나타낸다. IRLoss는 발광부에서 생성된 적외선 중 수광부에 입사하지 않는 적외선의 양을 가르킨다. 그리고 전기신호는 수광부(12)가 수신되는 광량에 따라 출력되는 전류 또는 전압의 값일 수 있다.Here, the IR light emitting portion represents infrared rays as light generated by the light emitting portion, and the outside of the IR represents the amount of infrared rays introduced from the outside. IR Loss is The infrared rays generated by the light emitting portion indicate the amount of infrared rays not incident on the light receiving portion. The electrical signal may be a value of a current or a voltage output according to the amount of light received by the
이와 같이, 종래의 기술에 따른 레인센서(10)는 외부로부터 입사되는 적외선(Ambient IR)에 의한 영향을 받기 때문에, 차량 전면의 글래스(20)의 표면(S)에 대한 습기 상태를 정확하게 판단하는데 어려움이 따르고, 이로 인해 차량의 와이퍼 시스템의 동작 제어에 대한 신뢰성을 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.As described above, since the
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다수의 발광부와 단일의 수광부에 의해 형성된 다중 경로를 통해 수신되는 광량의 차이 변화를 이용하여, 차량 전면의 글래스 표면에 대한 습기 상태를 정확하게 파악할 수 있도록 하고, 이로 인해 와이퍼 동작 제어의 신뢰성을 높이도록 한다.In order to solve the above problems, the present invention can accurately determine the moisture state of the glass surface on the front of the vehicle by using the change in the difference in the amount of light received through the multiple paths formed by the plurality of light emitting units and a single light receiving unit. This makes it possible to increase the reliability of the wiper motion control.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 글래스 표면의 습기 상태를 감지하기 위한 레인센서에 있어서, 상기 글래스에 광을 조사하도록 설치되는 다수의 발광부; 및 상기 발광부로부터 조사되어 상기 글래스의 계면에서 반사되는 광을 수신하는 수광부를 포함하고, 상기 발광부 각각으로부터 다중 경로를 통해 상기 수광부에 수신되는 광량의 차이 변화를 이용하여 상기 글래스 표면의 상태를 파악할 수 있도록 하는 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서가 제공된다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, the rain sensor for detecting the moisture state of the glass surface, a plurality of light emitting unit is installed to irradiate light on the glass; And a light receiving unit receiving light reflected from the light emitting unit and reflected at the interface of the glass, and using the difference in the amount of light received from the light receiving unit through multiple paths from each of the light emitting units to change the state of the glass surface. There is provided a rain sensor using a multipath light receiving difference to allow grasping.
상기 수광부로부터 전기신호를 수신받으며, 상기 전기신호를 통해서 상기 발광부 각각으로부터 순차적으로 상기 수광부에 수신되는 광량의 차이 변화를 산출하도록 하는 제어부를 더 포함한다.And a control unit configured to receive an electric signal from the light receiving unit, and calculate a difference change in the amount of light received sequentially from each of the light emitting units through the electric signal.
상기 제어부는 상기 광량의 차이에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서, 어느 하나 또는 모두를 산출하도록 한다.The controller calculates any one or both of the instantaneous absolute change amount and the cumulative change amount according to time with respect to the difference in the amount of light.
상기 발광부는 적외선 LED로 이루어지고, 단일의 상기 수광부에 대하여 다중 경로의 적외선을 조사하도록 각각 설치된다.The light emitting unit is made of an infrared LED, and is installed to irradiate infrared light of multiple paths to the single light receiving unit.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 글래스 표면의 습기 상태 감지 방법에 있어서, 다수의 발광부로부터 조사되어 상기 글래스의 계면에서 반사되는 광이 수광부에 수신되도록 하는 단계; 및 상기 발광부 각각으로부터 다중 경로를 통해서 상기 수광부에 순차적으로 수신되는 광량의 차이 변화를 산출하는 단계를 포함하는 글래스 표면의 습기 감지방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for sensing a moisture state of a glass surface, the method comprising: receiving light reflected from a plurality of light emitting parts and reflected at an interface of the glass; And calculating a difference change in the amount of light sequentially received from the light receiving units through multiple paths from each of the light emitting units.
상기 광량의 차이 변화를 산출하는 단계는 상기 광량의 차이에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서, 어느 하나 또는 모두를 산출하도록 한다.The step of calculating the difference change in the amount of light is to calculate any one or both of the instantaneous absolute change amount and the cumulative change amount over time for the difference in the amount of light.
상기 광량의 차이 변화를 통해서 상기 글래스 표면의 상태를 파악할 수 있도록 하는 단계를 더 포함한다.The method may further include determining a state of the glass surface by changing the difference in the amount of light.
본 발명은 다수의 발광부와 단일의 수광부에 의해 형성된 다중 경로를 통해 수신되는 광량의 변화를 이용하여 차량 전면의 글래스 표면 상태를 정확하게 파악할 수 있도록 하고, 이로 인해 와이퍼의 동작 제어의 신뢰성을 높일 수 있다.The present invention can accurately grasp the glass surface state of the front of the vehicle by using the change in the amount of light received through the multiple paths formed by the plurality of light emitting units and a single light receiving unit, thereby increasing the reliability of the wiper operation control. have.
도 1은 종래의 기술에 따른 레인센서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 레인센서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 표면의 습기 감지방법을 도시한 흐름도이다.1 is a view schematically showing a rain sensor according to the prior art.
2 is a view for explaining the operation of the rain sensor according to the prior art.
3 is a block diagram illustrating a rain sensor using a multipath light reception difference according to an embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram illustrating an operation of a rain sensor using a multipath light reception difference according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of detecting moisture on a glass surface according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경에 의해 여러 가지의 실시예를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세히 설명하고자 한다. 이러한 특정한 실시예가 본 발명을 한정하는 것이 아니다.Since the present invention can have various embodiments by various modifications, specific embodiments will be described in detail with reference to the drawings. This particular embodiment does not limit the invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서를 도시한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.3 is a block diagram showing a rain sensor using a multi-path light receiving difference according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an operation of the rain sensor using a multi-path light receiving difference according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram for demonstrating.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서(100)는 글래스(200)의 표면(S')의 습기 상태를 감지하기 위한 것으로서, 다수의 발광부(110,120)와 수광부(130)를 포함할 수 있다.3 and 4, the
발광부(110,120)는 다수로 이루어져서 글래스(200)에 광을 조사하도록 설치되는데, 본 실시예에서는 2개로 이루어짐을 나타내나, 이에 한하지 않고 3개 이상으로 이루어질 수도 있다. 발광부(110,120)는 예컨대 적외선을 조사하는 적외선 LED로 이루어질 수 있고, 적외선 이외의 광을 조사하는 다양한 방식의 발광소자가 사용될 수 있으며, 단일의 수광부(130)에 대하여 다중 경로의 적외선을 조사하도록 각각 설치될 수 있다.The
수광부(130)는 발광부(110,120)로부터 조사되어 글래스(200)의 계면(I')에서 반사되는 빛을 수신한다. 글래스(200)로 입사하는 빛은 글래스(200)의 표면(S')에 존재하는 빗물 등과 같은 물방울(R)에 의해 일부가 투과하거나 산란된다. 따라서 글래스(200)의 표면(S')에 물방울 유무에 의해 수광부로 입사하는 빛의 양은 차이가 생기게 된다.The
다수의 발광부(110,120)에 의해 좁은 면적에서 다중 광경로를 형성함으로써 각 경로를 통해서 수신 및 변환되는 광 신호 차이의 변화를 이용할 수 있도록 한다. 즉 수광부(130)는 발광부(110,120) 각각으로부터 다중 경로를 통해 순차적으로 수신되는 광량의 차이 변화를 이용하여, 글래스(200)의 표면(S')의 상태를 파악할 수 있도록 한다. 또한 수광부(130)는 일례로 광에너지를 전기에너지로 변환하는 포토다이오드(Photo diode)가 사용될 수 있다.By forming multiple optical paths in a small area by the plurality of
발광부(110,120)와 수광부(130)는 예컨대 차량 전면의 글래스(200) 측으로 광이 투과될 수 있는 재질 또는 구조를 가지는 본체(150)에 설치될 수 있는데, 나아가서, 이러한 본체(150) 내에 설치되는 인쇄회로기판(151)에 설치되어 모듈로 이루어질 수 있다. 여기서 본체(150)는 접착성분을 가지는 접합부(152)에 의해 글래스(200)의 내측면에 부착될 수 있다.The
수광부(130)로부터 전기신호를 수신받아 광량의 차이 변화를 산출하기 위한 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. The
제어부(140)는 수광부(130)로부터 수신된 광의 세기에 상응하는 전기신호를 수신받게 되고, 이러한 전기신호, 예컨대 전류값이나 전압값을 통해서 발광부(110,120) 각각으로부터 순차적으로 수광부(130)에 수신되는 광량의 차이 변화를 산출하도록 한다. 제어부(140)는 상기한 광량의 차이 변화에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서 어느 하나 또는 모두를 산출하도록 할 수 있다. 여기서, 순간 절대 변화량은 정적 변화량에 해당될 수 있고, 기설정된 시간에 대한 누적 변화량은 동적 변화량에 해당될 수 있다.The
제어부(140)는 본체(150) 내의 인쇄회로기판(151)에 전자회로나 회로소자로 구현될 수 있고, 또는 본체(150)와는 별개의 전자회로나 회로소자로 구현될 수 있다. 또한 제어부(140)는 발광부(110,120) 각각이 시차를 두고 광신호를 발생하도록 제어하고, 각각의 발광부가 발생한 빛의 광량의 차이 변화를 산출할 뿐만 아니라, 나아가서 산출된 광량의 차이 변화를 차량의 와이퍼 시스템(Wiper system)의 동작 제어에 필요한 신호로서 제공할 수 있다.The
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 표면의 습기 감지방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of detecting moisture on a glass surface according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 글래스 표면의 습기 감지방법은 다수의 발광부(110,120)로부터 조사되어 글래스(200)의 계면(I)에서 반사되는 광이 수광부(130)에 수신되도록 하는 단계(S11)와, 발광부(110,120) 각각으로부터 다중 경로를 통해서 수광부(130)에 순차적으로 수신되는 광량의 차이 변화를 산출하는 단계(S12)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, in the method for detecting moisture on a glass surface according to another embodiment of the present invention, light reflected from the interface I of the
광량의 차이 변화를 산출하는 단계(S12)는 광량의 차이에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서, 어느 하나 또는 모두를 병행하여 산출하도록 할 수 있고, 이러한 과정을 제어부(140)에 의해 수행할 수 있다. In the calculating of the difference change in the amount of light (S12), one or both of the instantaneous absolute change amount and the cumulative change amount over time with respect to the difference in light amount may be calculated in parallel, and the process may be performed by the
한편 광량의 차이 변화를 산출하는 단계(S12)로부터 산출된 광량의 차이 변화를 통해서 차량 전면의 글래스(200) 표면의 상태를 파악할 수 있도록 하는 단계(S13)를 수행할 수 있다.On the other hand, the step (S13) to determine the state of the surface of the
이와 같은 본 발명에 따른 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서 및 이를 이용한 글래스 표면의 습기 감지방법의 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.The operation of the rain sensor using the multi-path light receiving difference according to the present invention and the method of detecting the moisture on the glass surface using the same will be described in more detail.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서 및 이를 이용한 글래스 표면의 습기 감지방법에 의하면, 발광부(110,120)로부터 조사되어 다중 경로에 의해 단일의 수광부(130)에 수신되는 광 수신량 차의 변화를 통해서, 글래스(200) 표면(S')의 습기 상태 변화로 판단할 수 있는데, 어느 하나의 발광부(110, "발광부1"이라 함)를 기준으로 수광부(130)로부터 출력되는 전기신호1을 수식으로 표현하면 [수학식 2]와 같으며, 다른 하나의 발광부(120, "발광부2"라 함)를 기준으로 수광부(130)로부터 출력되는 전기신호2를 수식으로 표현하면 [수학식 3]과 같다. Referring to FIG. 4, according to the rain sensor using a multipath light reception difference and a method of detecting moisture on a glass surface using the same, the light is radiated from the
[수학식 2]&Quot; (2) "
전기신호1 = IR발광부1+ IR외부 Electrical signal 1 = IR light emitter 1 + IR external
[수학식 3]&Quot; (3) "
전기신호2 = IR발광부2+ IR외부 Electrical signal 2 = IR light emitter 2 + IR external
여기서, IR발광부1, IR발광부2는 각각 발광부1(110), 발광부2(120)에서 발생되어 수광부(130)로 입사하는 광으로서 적외선을 나타내고, IR외부는 외부로부터 수광부(130)로 입사하는 적외선을 나타낸다. 또한, 전기신호1 및 전기신호2는 수광부(130)가 수신되는 광량에 따라 출력하는 전류값 또는 전압값일 수 있다.In this case, the IR light emitting unit 1 and the IR light emitting unit 2 represent infrared rays as light generated by the light emitting unit 1110 and the light emitting unit 2 120 and incident on the
[수학식 2] 및 [수학식 3]에 의해, 발광부(110,120) 각각으로부터 다중 경로를 통해서 수광부(130)에 순차적으로 수신되는 광량의 차이 변화(전기신호1 - 전기신호2)를 수식으로 표현하면 아래의 [수학식 4]와 같다.[Equation 2] and [Equation 3], the change in the amount of light sequentially received by the
[수학식 4]&Quot; (4) "
전기신호1 - 전기신호2 = IR발광부1 - IR발광부2 Electric signal 1-Electric signal 2 = IR light emitter 1 -IR light emitter 2
이와 같이 다수의 발광소자(110,120) 각각의 광이 다중경로를 통해서 수광부(130)에 수신됨으로써, 수광부(130)로부터 출력되는 전기신호의 차이를 구하는 과정에서, 필터링(Filtering)이 필요한 IR외부 성분이 제거되고, 나아가서, 이러한 광량의 차이에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서, 어느 하나 또는 모두를 이용함으로써, 글래스(200) 표면(S')에 대한 습기 상태의 판단 정확도를 높일 수 있다. 따라서 차량 전면의 글래스(200) 표면(S')에 불규칙적으로 형성되는 수막 및 글래스(200) 표면(S')에 근접한 광을 반사시킬 수 있는 물체의 위치 변화 정도를 다중경로 신호 차의 변화량을 통해서 감지하도록 하고, 시간에 따른 변화량의 정도를 이용하여 와이퍼의 동작 속도를 결정할 수 있다.As such, the light of each of the plurality of light emitting
도 6을 참조하여 보다 자세히 설명하면, 단일의 수광부(d)에 대하여 3개의 발광부(a,b,c)로 이루어지는 경우, 발광부(a,b,c) 각각으로부터 수광부(d)에 도달하는 3개의 광 경로(A,B,C)를 통해서 광이 수광부(d)에 입력된다고 할 때, 구조적으로 이들 경로(A,B,C)는 거의 유사하게 설계될 수 있으므로 각 경로(A,B,C)를 통해 수신되는 신호의 크기가 비슷해질 수 있다. 예를 들면, A경로를 통한 입력된 신호의 크기가 10이라고 하면, B경로나 C경로를 통해 입력된 신호의 크기도 대략 10 정도가 될 것이다. 이에 대한 신호의 차를 구하게 되면, 아래의 [수학식 5]와 같다.Referring to FIG. 6, when the light receiving unit d includes three light emitting units a, b and c with respect to a single light receiving unit d, the light receiving unit d reaches from each of the light emitting units a, b and c. When light is input to the light receiving portion d through three light paths A, B, and C, structurally, these paths A, B, and C can be designed almost similarly, so that each path A, The magnitude of the signal received through B, C) may be similar. For example, if the magnitude of the signal input through the A path is 10, the magnitude of the signal input through the B path or the C path will also be about 10. When the difference of the signal for this is obtained, Equation 5 below.
[수학식 5][Equation 5]
여기서 IRA,IRB,IRC는 각각 A, B, C경로를 통해 수광부로 입사하는 광신호의 크기를 나타낸다.In this case, IR A , IR B , and IR C represent the magnitudes of the optical signals incident to the light receiving units through the A, B, and C paths, respectively.
이 경우 완전히 동일하지 않으나, 0에 가까운 값을 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 차를 구하기 전의 절대값 변화량이 커져도 결과는 동일하다. 또한 10이라는 값 근처가 아닌 100이라는 값 근처에 있더라도 결국 신호의 차는 0에 가까운 작은 값이 된다. 그래서 절대 신호 변화량도 병행해서 판단하는 것이 글래스(200) 표면(S')의 습기 상태를 정확하게 판단할 수 있게 된다. 예컨대 맑은 날 처음 차량에 올라 시동을 걸었을 경우, 각 경로(A,B,C)로부터 얻을 수 있는 광 수신 신호의 양이 100 정도라면, 안개나 서리가 유리창에 끼어 있는 흐린 날씨의 경우에는 30 정도의 값이 읽혀지게 된다. 그러나, 단순히 신호의 차만을 본다면, 두 경우 모두 0에 가까운 작은 값이 된다. 이 경우 와이퍼가 작동을 하게 하려면 이러한 차이의 값만을 가지고는 판단하기 어렵기 때문에 순간 절대 변화량을 이용하게 된다. In this case, it is not exactly the same, but a value close to zero can be obtained. However, even if the absolute value change amount before obtaining such a difference becomes large, the result is the same. In addition, even if the value is near 100 instead of near 10, the difference between the signals becomes a small value close to zero. Therefore, judging the absolute signal change amount in parallel also makes it possible to accurately determine the moisture state of the surface S 'of the
또한, 정차해 있는 차량 전면의 글래스에 맺혀 있는 물방울이나 이물은 고정적인 변화량만을 보여주게 된다. 그러나 달리는 차량 전면의 글래스에 맺혀 있는 물방울이나 이물은 그 움직임이 활발해지고, 발광부에 수신되는 광량에 영향을 미치게 된다. 실제로 비가 오지 않고 물이 맺혀 있는 경우라도 움직임이 많게 되면 그 값의 변화가 심하게 일어나게 된다. 이는 시간에 대한 누적변화량의 차이, 즉 동적 변화량의 차를 이용해서 와이퍼의 동작속도를 단계화하여 작동하게 할 수 있다. In addition, the water droplets or foreign matters formed on the glass in front of the vehicle showing only a fixed amount of change. However, water droplets and foreign matters formed on the glass in front of the running vehicle become active and affect the amount of light received by the light emitting unit. In fact, even if there is no rain and the water is condensed, if the movement increases a lot, the change of the value occurs severely. This makes it possible to operate by wiping the speed of the wiper using the difference in cumulative change over time, ie the difference in dynamic change.
또한 물방울이 커지고, 글래스 표면에 물방울이 부딪히는 빈도가 높아지게 되면, 변화량의 차이 역시 시간 축 상에서 보면 빠르게 변화하게 된다. 이러한 변화는 불규칙하지만 차이의 변화량이 빠르게 변화된다. 이를 이용하면 현재 비가 내리는 정도, 그리고 그 양상을 정확하게 판단할 수 있다. In addition, when the droplets increase and the frequency of the droplets collide with the glass surface increases, the difference in the amount of change also changes rapidly on the time axis. This change is irregular but the amount of change in the difference changes quickly. This can be used to determine exactly how much rain is present and how it is going.
또한 비가 오는 경우 수광량의 변화는 최소값 또는 최대값에 수렴하기도 하고, 이들 범위 내에서 변동하게 되는데, 정적 변화량, 즉 순간 절대 변화량의 차이만을 이용하지 않고, 시간에 따른 누적 변화량의 차이를 이용해서 그 정도를 환산함으로써 와이퍼를 동작시킬 수 있다.In the case of rain, the change in the amount of received light converges to the minimum or maximum value and varies within these ranges. By converting the degree, the wiper can be operated.
이와 같이, 수신되는 광량의 절대값 보다는 그 차의 변화량의 값에 지배적 영향을 받을 수 있고, 외부로부터 유입되는 광을 다중경로의 광 수신 차를 구하는 과정에서 모두 제거가 되기 때문에, 순수한 발광부에서 조사된 광이 수광부에 수신되는 과정에서 생기는 변화량을 이용함으로써 차량 전면의 글래스 표면에 대한 습기 상태를 정확하게 파악할 수 있도록 하고, 이로 인해 와이퍼 동작 제어의 신뢰성을 높일 수 있다.
In this way, since the light may be dominantly influenced by the change amount of the difference rather than the absolute value of the received light amount, and all the incoming light is removed in the process of obtaining the light reception difference of the multipath, By using the amount of change generated in the process of the irradiated light is received in the light receiving unit, it is possible to accurately grasp the moisture state on the glass surface of the front of the vehicle, thereby increasing the reliability of the wiper operation control.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be defined not only by the claims, but also by those equivalent to the claims.
110,120 : 발광부 130 : 수광부
140 : 제어부 150 : 본체
151 : 인쇄회로기판 152 : 접합부110,120
140: control unit 150: main body
151: printed circuit board 152: junction
Claims (7)
상기 글래스에 광을 조사하도록 설치되는 복수의 발광부;
상기 발광부로부터 발생하여 상기 글래스의 계면에서 반사되는 광을 수신하는 수광부; 및
상기 수광부로부터 전기신호를 수신받으며, 상기 전기신호를 통해서 상기 발광부 각각으로부터 순차적으로 상기 수광부에 수신되는 광량의 차이 변화를 산출하되, 상기 광량의 차이에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서, 어느 하나 또는 모두를 산출하는 제어부를 포함하고,
상기 광량의 차이 변화를 이용하여 상기 글래스 표면의 상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서.In the rain sensor for detecting the moisture state of the glass surface,
A plurality of light emitting parts provided to irradiate the glass with light;
A light receiving unit which receives the light generated from the light emitting unit and reflected at the interface of the glass; And
Receives an electrical signal from the light receiving unit, and calculates the change in the difference in the amount of light received from the light receiving unit sequentially from each of the light emitting unit through the electrical signal, from the instantaneous absolute change amount and the cumulative change over time And a control unit for calculating any one or all of them,
Rain sensor using a multipath light reception difference, characterized in that to determine the state of the glass surface by using the change in the difference in the amount of light.
상기 발광부는 적외선 LED로 이루어지고, 단일의 상기 수광부에 대하여 다중 경로의 적외선을 조사하도록 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 다중경로 광 수신 차를 이용한 레인센서.The method of claim 1,
The light emitting unit is an infrared LED, the rain sensor using a multi-path light receiving difference, characterized in that each installed to irradiate a multi-path infrared light to the single light receiving unit.
다수의 발광부로부터 조사되어 상기 글래스의 계면에서 반사되는 광이 수광부에 수신되도록 하는 단계; 및
상기 발광부 각각으로부터 다중 경로를 통해서 상기 수광부에 순차적으로 수신되는 광량의 차이에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서, 어느 하나 또는 모두를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 표면의 습기 감지방법.In the method of detecting the moisture state of the glass surface,
Irradiating light emitted from a plurality of light emitting parts to be reflected at an interface of the glass to receive a light receiving part; And
Calculating one or both of an instantaneous absolute change amount and a cumulative change amount over time with respect to a difference in the amount of light sequentially received from the light receiving parts through the multi-paths from each of the light emitting parts. How to detect moisture.
상기 광량의 차이 변화를 통해서 상기 글래스 표면의 상태를 파악할 수 있도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글래스 표면의 습기 감지방법.The method of claim 5, wherein
And detecting the state of the glass surface by changing the difference in the amount of light.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102043818B1 (en) | 2019-04-10 | 2019-11-12 | 주식회사 엠에이티 | Measuring device for fog density |
KR20210015194A (en) | 2019-08-01 | 2021-02-10 | 현대자동차주식회사 | Vehicle rain sensor, and wiper system and method for controlling windshield wiper using the same |
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2012
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