KR101355606B1 - 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법에 관한 것으로, 윈드실드글래스(1)를 통해서 반사되는 적외선 수신량을 이용해서 와이퍼(2)의 초기 작동 이상 상태 또는 와이퍼(2)의 작동주기 지연 상태를 판단하고, 와이퍼(2)의 초기 작동 이상 및 작동주기 지연 상태가 발생한 경우 적절한 후속조취를 취함과 동시에 이에 대한 정보를 운전자에게 알려줄 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법{METHOD FOR DETECTING WIPER FAIL CONDITION}

본 발명은 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 윈드실드글래스를 통해 반사되는 적외선 수신량을 이용해서 와이퍼의 초기 작동 이상 상태 및 작동주기 지연상태를 알 수 있도록 된 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법에 관한 기술이다.

도 1에 도시된 바와 같이 차량의 윈드실드글래스(1)에는 비, 눈 또는 이물질등을 닦아서 운전자의 전방 시야 확보를 가능하게 하는 와이퍼(2)가 구비되어 있다.

상기 와이퍼(2)는 운전자의 스위치(멀티펑션스위치) 조작에 의해 와이퍼 모터가 구동하면, 상기 와이퍼 모터의 동력을 전달받은 와이퍼 프레임(2a)이 일단을 중심으로 타단이 회전을 하게 되고, 상기 와이퍼 프레임(2a)이 회전을 할 때에 와이퍼 프레임(2a)에 결합된 고무 재질의 와이퍼 블레이드(2b)가 윈드실드글래스(1)를 닦아주게 된다.

한편, 운전자가 스위치(멀티펑션스위치)를 조작해서 와이퍼(2)에 동작신호를 주었을 때 와이퍼(2)가 정상적으로 작동하지 않게 되면 즉, 와이퍼(2)의 초기 작동에 이상이 발생해서 와이퍼(2)가 작동하지 않게 되면, 와이퍼 모터의 과열로 인해 고장이 발생하는 단점이 있다.

또한, 윈드실드글래스(1)에 존재하는 이물질이나 또는 와이퍼(2)의 노후화 등으로 인해 와이퍼(2)의 작동주기가 지연되는 경우 운전자가 깨끗한 전방 시야를 확보할 수 있는 시간은 그만큼 지연될 수밖에 없는 바, 특히 장마철 야간 운행시 운전자의 전방 시야 확보가 지연되면 사고 발생 확률이 높아지는 단점이 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 윈드실드글래스를 통해 반사되는 적외선 수신량을 이용해서 와이퍼의 초기 작동 이상 상태 및 작동주기 지연상태를 용이하게 판단하고, 이를 해결하기 위한 적절한 대처방안을 제공해서 불필요한 고장 발생 및 사고 발생을 미리 예방할 수 있도록 된 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법은, 와이퍼 동작 신호가 발생됨과 동시에 윈드실드글래스를 통해 반사되는 광학센서의 적외선 수신량을 검출하는 검출단계; 상기 검출되는 적외선 수신량이 일정시간 동안 변화가 없거나 또는 일정시간 동안 더 감소하는 상황이면 상기 와이퍼의 초기 작동에 이상이 발생한 것으로 판단하는 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 일정시간은 상기 와이퍼의 작동모드에 상관없이 상기 와이퍼가 최소한 1회 작동하는 싸이클 타임을 포함한 시간인 것을 특징으로 한다.

상기 일정시간은 상기 와이퍼의 동작 신호가 발생된 이후 5초(s)∼10초(s)인 것을 특징으로 한다.

상기 판단단계에서 상기 와이퍼가 초기 작동에 이상이 발생한 것으로 판단된 경우 와이퍼 모터로 공급되는 전원을 차단하는 후처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법은, 와이퍼 동작 신호가 발생하면 현재 모드에서 와이퍼의 1회 작동 싸이클 타임을 검출하고 동시에 1회 작동 싸이클마다 윈드실드글래스를 통해 반사되는 광학센서의 적외선 수신량을 검출하는 검출단계; 상기 검출된 적외선 수신량이 와이퍼 작동 모드별 기준 수신량의 오차범위내에 존재하는가를 판단하는 적외선 수신량 판단단계; 상기 적외선 수신량 판단단계를 만족하지 않으면 상기 검출된 와이퍼의 1회 작동 싸이클 타임이 모드별 기준 타임의 오차범위내에 존재하는가를 판단하는 싸이클 타임 판단단계; 및 상기 적외선 수신량 판단단계와 상기 싸이클 타임 판단단계를 동시에 만족하지 않으면 현재 작동 모드에서 와이퍼의 1회 작동주기가 기준주기로부터 지연된 것으로 판단하는 작동주기 지연 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 작동주기 지연 판단단계에서 와이퍼의 작동주기가 지연된 것으로 판단된 경우 와이퍼 모터로 공급되는 전류 값을 보정해서 상기 와이퍼 모터의 속도를 보정하는 후처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 윈드실드글래스를 통해서 반사되는 적외선 수신량을 이용해서 와이퍼의 초기 작동 이상 상태 또는 와이퍼의 작동주기 지연 상태를 판단하고, 와이퍼의 초기 작동 이상 및 작동주기 지연 상태가 발생한 경우 적절한 후속조취를 취함과 동시에 이에 대한 정보를 운전자에게 알려줌으로써, 불필요한 차량 고장 발생 및 사고 발생을 미리 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 차량용 와이퍼에 대한 도면,
도 2는 본 발명에 따라 와이퍼의 작동 이상 판단 방법에 사용되는 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따라 와이퍼의 초기 작동 이상을 판단하는 방법에 대한 순서도,
도 4는 본 발명에 따라 와이퍼 작동주기 지연을 판단하는 방법에 대한 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법에 대해 살펴본다.

도 1을 참고하여 보면 차량의 윈드실드글래스(1)에는 운전자의 전방 시야 확보를 가능하게 하는 와이퍼(2)가 구비되어 있는데, 상기 와이퍼(2)는 와이퍼 모터에 의해 회전 동작하는 와이퍼 프레임(2a)과, 상기 와이퍼 프레임(2a)에 착탈 가능하게 결합되어서 상기 와이퍼 프레임(2a)이 회전을 할 때에 윈드실드글래스(1)를 닦아주는 고무 재질의 와이퍼 블레이드(2b)로 구성된다.

본 발명에 따른 와이퍼의 작동 이상 판단 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 윈드실드글래스(1)로 적외선을 방사하는 발광부(11)와 상기 윈드실드글래스(1)를 통해 반사되는 적외선을 수신하는 다수개의 수광부(12)로 이루어진 광학센서(10)와, 상기 수광부(12)로부터 전달된 윈드실드글래스(1)의 적외선 수신량을 기준 수신량과 비교해서 와이퍼 블레이드의 교체시기로 판단하는 기능을 갖춘 컨트롤러(20)와, 상기 컨트롤러(20)의 제어신호에 따라 점등되어서 운전자에게 와이퍼 블레이드(2b)의 교체시기를 알려주는 클러스터 경고등(30)을 포함하여 이루어진 구성이다.

여기서, 상기 발광부(11)의 개수는 상기 수광부(12)보다 적게 구성되는 바, 이를 통해 원가를 줄일 수 있게 된다.

본 발명은 발광부(11)의 개수가 수광부(12)보다 적기 때문에 상기 발광부(11)에서 방사되는 적외선을 모두 수광부(12)로 전달할 수 있어야 하는 바, 이를 위해 상기 발광부(11)의 렌즈(11a)는 적외선을 다각도로 발광시키기 위한 다구면 렌즈로 구성된 것이 바람직하고, 또한 상기 윈드실드글래스(1)에는 상기 발광부(11)에서 방사된 모든 적외선을 상기 수광부(12)로 굴절시키기 위한 프리즘(40)이 다수 군데 구비된 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 미설명 도면 번호 12a는 수광부의 렌즈로서, 상기 수광부 렌즈는 일반적인 단일구면 렌즈이다.

그리고, 상기 클러스터 경고등(30)은 와이퍼(2)의 초기 작동에 이상이 발생한 경우 이를 알려주는 경고등, 와이퍼(2)의 작동주기에 지연이 발생한 경우 이를 알려주는 경고등이 각각 마련되어 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 와이퍼 작동 이상 판단 방법에 대해 설명하기로 하겠는 바, 먼저 와이퍼의 초기 작동에 이상이 발생한 경우 이를 판단하는 방법에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다.

운전자가 멀티펑션스위치를 조작해서 와이퍼(2)의 동작신호를 발생시키면(단계 S1), 상기 와이퍼(2)는 와이퍼 모터의 동력을 전달받아서 작동을 하게 된다.

이때, 광학센서(10)의 수광부(12)는 윈드실드글래스(1)를 통해 반사되는 적외선 수신량을 검출해서(단계 S2) 컨트롤러(20)로 전달하게 된다.

한편, 광학센서(10)의 수광부(12)를 통해서 검출되는 와이핑 구간의 적외선 수신량은, 윈드실드글래스(1)에 수분(빗물)이 없는 상태이면서 와이퍼(2)가 작동하지 않을 때 수신량 100％가 되고, 윈드실드글래스(1)에 수분(빗물)이 있는 상태이면서 와이퍼(2)가 작동할 때에는 수신량 20％∼90％가 된다.

특히, 와이퍼 블레이드(2b)가 하단에서 상단으로 상승이동을 하는 동작을 할 때에, 윈드실드글래스(1)에 수분(빗물)이 있는 상태이면서 와이퍼 블레이드(2b)가 하단에 위치한 상태이면 와이핑 구간에서 검출되는 적외선 수신량은 대략 20％ 정도가 되고, 상기 와이퍼 블레이드(2b)가 상승하면서 와이핑 구간을 통과할 때에 와이핑 구간에서 검출되는 적외선 수신량은 대략 90％ 정도가 되며, 상기 와이퍼 블레이드(2b)가 와이핑 구간을 통과해서 상단에 위치한 상태일 때에는 와이핑 구간에서 검출되는 적외선 수신량은 대략 90％∼20％ 정도가 된다.

그리고, 와이퍼 블레이드(2b)가 상단에서 하단으로 하강이동을 하는 동작을 할 때에, 와이퍼 블레이드(2b)가 와이핑 구간을 통과한 후 상단에 위치한 상태이면 와이핑 구간에서 검출되는 적외선 수신량은 대략 90％∼20％ 정도가 되고, 상기 와이퍼 블레이드(2b)가 하강하면서 와이핑 구간을 통과할 때에 와이핑 구간에서 검출되는 적외선 수신량은 대략 90％ 정도가 되며, 상기 와이퍼 블레이드(2b)가 완전히 하강해서 하단에 위치한 상태일 때에는 와이핑 구간에서 검출되는 적외선 수신량은 대략 20％ 정도가 된다.

상기 컨트롤러(20)는 일정시간 동안 검출된 적외선 수신량의 변화율을 분석하게 되는 바, 상기 컨트롤러(20)가 일정시간 동안 검출되는 적외선 수신량이 변화가 없거나 또는 일정시간 동안 더 감소하는 상황으로 판단하게 되면(단계 S3), 상기 컨트롤러(20)는 와이퍼(2)의 초기 작동에 이상이 발생한 것으로 판단하게 된다.(단계 S4)

여기서, 적외선 수신량을 검출하는 상기 일정시간은 상기 와이퍼(2)의 작동모드(고속(HIGH)모드, 저속(LOW)모드, 간헐(INT)모드 등)에 상관없이 상기 와이퍼(2)가 최소한 1회 작동하는 싸이클 타임을 포함한 시간인 것을 특징으로 하며, 보다 상세하게는 상기 와이퍼(2)의 동작 신호가 발생된 이후 5초(s)∼10초(s)인 것을 특징으로 한다.

보통 차량에서 와이퍼(2)의 동작 신호가 발생된 이후 5초(s)∼10초(s)정도의 시간이 소요되면 와이퍼(2)의 작동모드 중 작동시간이 가장 느린 간헐모드에서 와이퍼(2)의 1회 작동시간을 포함할 수 있게 된다.

그리고, 와이퍼(2)의 1회 작동 싸이클 타임은 와이퍼(2)가 하강된 상태에서 상승하였다가 다시 하강해서 제자리로 위치한 상태까지 소요된 시간이다.

상기와 같이 컨트롤러(20)가 와이퍼(2)의 초기 작동에 이상이 발생한 것으로 판단하게 되면, 상기 컨트롤러(20)의 제어신호에 의해 와이퍼 모터로 공급되는 전원이 차단됨으로써(단계 S5) 와이퍼 모터의 과열을 예방할 수 있게 되고, 이를 통해 불필요한 차량 부품의 파손 및 손상을 예방할 수 있게 된다.

또한, 컨트롤러(20)가 와이퍼(2)의 초기 작동에 이상이 발생한 것으로 판단하게 되면, 상기 컨트롤러(20)의 제어에 의해 클러스터 경고등(30)이 점등되고, 운전자는 클러스터 경고등(30)의 점등상태를 보고 와이퍼(2)의 작동에 이상이 발생한 상황임을 판단해서 필요한 후속 조취를 취하게 된다.

다음에는, 도 4를 참조해서 와이퍼의 작동주기에 지연이 발생한 경우 이를 판단하는 방법에 대해서 설명한다.

운전자가 멀티펑션스위치를 조작해서 와이퍼(2)의 동작신호를 발생시키면(단계 S11), 상기 와이퍼(2)는 와이퍼 모터의 동력을 전달받아서 작동을 하게 된다.

와이퍼(2)가 동작하면 와이퍼(2)의 현재 작동모드에서 와이퍼(2)의 1회 작동 싸이클 타임을 검출하고(단계 S12), 동시에 와이퍼(2)의 1회 작동 싸이클마다 윈드실드글래스(1)를 통해 반사되는 광학센서(10)의 적외선 수신량을 검출해서(단계 S13) 컨트롤러(20)로 전달하게 된다.

상기 컨트롤러(20)는 검출된 적외선 수신량이 와이퍼(2) 작동 모드별 기준 수신량의 오차범위내에 존재하는가를 판단하게 되고(적외선 수신량 판단단계; 단계 S14), 적외선 수신량 판단단계를 만족하지 않으면 즉 검출된 적외선 수신량이 와이퍼(2) 작동 모드별 기준 수신량의 오차범위내에 존재하지 않으면 상기 검출된 와이퍼(2)의 1회 작동 싸이클 타임이 모드별 기준 타임의 오차범위내에 존재하는가를 판단하게 된다.(싸이클 타임 판단단계; 단계 S15)

그리고, 상기 적외선 수신량 판단단계와 상기 싸이클 타임 판단단계를 동시에 만족하지 않으면 즉, 검출된 적외선 수신량이 와이퍼(2) 작동 모드별 기준 수신량의 오차범위내에 존재하지 않고 동시에 검출된 와이퍼(2)의 1회 작동 싸이클 타임이 모드별 기준 타임의 오차범위내에 존재하지 않으면, 현재 작동 모드에서 와이퍼(2)의 1회 작동주기가 기준주기로부터 지연된 것으로 판단하게 된다.(작동주기 지연 판단단계; 단계 S16)

상기와 같이 컨트롤러(20)가 와이퍼(2)의 작동주기가 지연된 것으로 판단하게 되면, 상기 컨트롤러(20)는 제어신호를 보내서 와이퍼 모터로 공급되는 전류 값을 보정하게 되고, 이를 통해 와이퍼 모터의 속도를 보정해서 작동주기의 지연을 없앨 수 있게 된다.(단계 S17)

또한, 컨트롤러(20)가 와이퍼(2)의 작동주기가 지연된 것으로 판단하게 되면, 상기 컨트롤러(20)의 제어에 의해 클러스터 경고등(30)이 점등되고, 운전자는 클러스터 경고등(30)의 점등상태를 보고 와이퍼(2)의 작동주기에 이상이 발생한 상황임을 판단해서 필요한 후속 조취 예를 들면 안전운행을 위해 감속을 하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법은, 윈드실드글래스(1)를 통해서 반사되는 광학센서(10)의 적외선 수신량을 이용해서 와이퍼(2)의 초기 작동 이상 상태 또는 와이퍼의 작동주기 지연 상태를 판단하고, 이의 정보를 이용해서 적절한 후속조취를 취함과 동시에 이에 대한 정보를 운전자에게 알려줌으로써, 불필요한 차량 고장 발생 및 사고 발생을 미리 예방할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1 - 윈드실드글래스 2 - 와이퍼
2b - 와이퍼 블레이드 10 - 광학센서
11 - 발광부 12 - 수광부
20 - 컨트롤러 30 - 경고등
40 - 프리즘

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 와이퍼(2) 동작 신호가 발생하면 현재 모드에서 와이퍼(2)의 1회 작동 싸이클 타임을 검출하고 동시에 1회 작동 싸이클마다 윈드실드글래스(1)를 통해 반사되는 광학센서(10)의 적외선 수신량을 검출하는 검출단계;
   상기 검출된 적외선 수신량이 와이퍼(2) 작동 모드별 기준 수신량의 오차범위내에 존재하는가를 판단하는 적외선 수신량 판단단계;
   상기 적외선 수신량 판단단계를 만족하지 않으면 상기 검출된 와이퍼(2)의 1회 작동 싸이클 타임이 모드별 기준 타임의 오차범위내에 존재하는가를 판단하는 싸이클 타임 판단단계; 및
   상기 적외선 수신량 판단단계와 상기 싸이클 타임 판단단계를 동시에 만족하지 않으면 현재 작동 모드에서 와이퍼(2)의 1회 작동주기가 기준주기로부터 지연된 것으로 판단하는 작동주기 지연 판단단계;를 포함하는 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 작동주기 지연 판단단계에서 와이퍼(2)의 작동주기가 지연된 것으로 판단된 경우 와이퍼 모터로 공급되는 전류 값을 보정해서 상기 와이퍼 모터의 속도를 보정하는 후처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 와이퍼의 작동 이상 판단 방법.

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