KR101704229B1 - 성에감지기능을 구비한 레인센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 유리에 부착되어 유리 표면의 빗방울과 성에를 감지하여, 감지된 물질의 종류와 양 및 빗방울의 낙하주기에 따라 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어하도록 신호를 출력하는 성에감지기능을 구비한 레인센서에 관한 것이다.
더욱 구체적으로는, 케이스; 발광부; 수광부; 및 제어부;를 포함하여 차량 유리에 부착되는 레인센서에 있어서, 실내 공기와 접하도록 일부분이 함몰되어 성에감지영역이 형성된 케이스; 차량 유리에 입사하도록 광을 발광하는 발광부; 상기 발광부에서 발광되어 차량 유리 및 성에감지영역에서 반사된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 수광부가 수광한 광을 신호로 출력하여 차량의 와이퍼와 공조장치를 작동시키는 제어부;를 포함하는 성에감지기능을 구비한 레인센서에 관한 것이다.

Description

성에감지기능을 구비한 레인센서{RAIN SENSOR HAVING FROST SENSING FUNCTION}

본 발명은 차량 유리에 부착되어 유리 표면의 빗방울과 성에를 감지하여, 감지된 물질의 종류와 양 및 빗방울의 낙하주기에 따라 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어하도록 신호를 출력하는 성에감지기능을 구비한 레인센서에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는, 케이스; 발광부; 수광부; 및 제어부;를 포함하여 차량 유리에 부착되는 레인센서에 있어서, 실내 공기와 접하도록 일부분이 함몰되어 성에감지영역이 형성된 케이스; 차량 유리에 입사하도록 광을 발광하는 발광부; 상기 발광부에서 발광되어 차량 유리 및 성에감지영역에서 반사된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 수광부가 수광한 광을 신호로 출력하여 차량의 와이퍼와 공조장치를 작동시키는 제어부;를 포함하는 성에감지기능을 구비한 레인센서에 관한 것이다.

근래에는 차량에 구비된 레인센서(rain sensor)가 차량 유리에 붙은 빗방울 및 이물질을 감지하면 차량의 와이퍼(wiper)가 작동하도록 제어신호를 출력하여 차량 유리의 빗방울 및 이물질을 제거할 수 있도록 한다.

그런데 겨울철에는 차량 내외부의 온도차이로 인하여 차량 유리 실내 면에 성에가 자주 형성되어 운전자의 시야를 방해하나 사용자 편의적으로 성에를 제거할 수 있는 기능이 부족한 상황이다.

즉, 운전자가 히터 및 열선 등의 공조장치를 통해 성에를 제거할 수는 있으나 한 번 성에가 생성되기 시작하면 일시적으로 없어졌다가 다시 지속적으로 생성되므로 수동으로 공조장치를 매번 작동시켜야 하는 불편함이 존재한다.

따라서 레인센서의 기능을 성에 감지 기능을 추가함으로써 비가 오는 경우 및/또는 성에가 생성되는 경우를 모두 감지하여 자동으로 공조장치를 작동시키게 하여 운전자의 운전을 도와줄 수 있는 성에 감지 기능을 구비한 레인센서가 절실하다.

한편, 차량 유리에 생성된 성에를 제거하는 기술과 관련하여, 공개특허공보 제 10-2011-0068307호에는 차량 유리의 서리 제거 장치 및 방법(이하, '선행기술 1')이 기재되어 있고, 등록특허공보 제10-0229772호에는 윈드실드글래스의 얼음감지시 음성확인장치(이하, '선행기술 2')가 기재되어 있다.

이 중 선행기술 1은, 외기 센서로부터 센싱된 외기 온도와 현재 설정된 난방 모드의 종류가 기설정된 판단조건을 충족하는 경우 자동으로 현재의 외기 온도에 매칭되는 플로우 전압값이 송풍기 구동부로 전달되어 최종적으로 히터를 통해 토출되는 풍량 및 토출 세기등을 통해 성에를 제거할 수 있도록 한다.

그리고 선행기술 2는, 자동차의 엔진이 시동되지 않았을 때 윈드실드글래스중량센서와 외기온도센서에 센싱된 값을 분석하고, 윈드실드글래스에 얼음이 있는 것으로 판단하여 공조장치를 작동시키며, 음성으로 현재의 상황에 대한 안내메시지를 출력할 수 있도록 한다. 즉, 윈드실드글래스의 중량이 증가하며, 외기온도가 얼음이 생성되는 온도일 경우 공조장치를 작동시켜 윈드실드글래스의 얼음을 제거할 수 있도록 한다.

총괄적으로, 위에 기재된 성에를 제거하기 위한 기술들은 외기 센서에서 센싱된 외기 온도에 대해 기재하고 있는데, 이는 외기 온도를 통해 물의 이슬점을 감지하여 성에의 생성을 예측한다는 점에는 긍정적이나, 온도예측의 오차 또는 온도분포의 비균일성으로 인하여 오작동이 발생할 수 있는 여지가 존재한다.

따라서, 성에를 감지하되 외기 온도를 통해 성에의 생성을 예측하는 방법보다 직접적으로 성에를 감지하도록 구성하되, 비가 오는 경우 및/또는 성에가 생성되는 경우를 모두 감지할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.

공개특허공보 제10-2011-0068307호(2011.06.22.) 등록특허공보 제10-0229772호(1999.08.18.)

위와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 차량 유리에 부착되며, 유리 표면의 빗방울과 성에를 감지할 수 있는 레인센서에 있어서, 실내 공기와 접하도록 일부분이 함몰되어 성에감지영역이 형성된 케이스; 차량 유리에 입사하도록 광을 발광하는 발광부; 상기 발광부에서 발광되어 차량 유리 및 성에감지영역에서 반사된 광을 수광하는 수광부; 및 상기 수광부가 수광한 광을 신호로 출력하여 차량의 와이퍼와 공조장치를 작동시키는 제어부;를 포함하는 성에감지기능을 구비한 레인센서를 제공하는 데 있다.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서는, 케이스; 발광부; 수광부; 및 제어부;를 포함하여 차량 유리에 부착되며, 차량 유리에 떨어지는 빗방울과 실내 면에 생성된 성에를 감지할 수 있는 레인센서에 있어서, 케이스는 차량 유리에 부착되는 면에 일부분이 함몰되어 실내 공기와 접할 수 있는 성에감지영역이 형성되며, 발광부는 차량 유리에 광을 발광하고, 수광부는 발광부에서 발광되어 차량 유리 및 성에감지영역에서 전반사된 광을 수광하여 수광된 광에 대한 신호를 출력하며, 제어부는 수광부에서 출력한 신호를 분석하여 감지된 빗방울과 성에의 상태에 따라 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어하는 제어신호를 출력하는 것을 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서는, 차량 유리에 부착되어 유리 표면에 붙은 빗방울과 성에를 감지하여, 감지된 물질의 종류와 양 및 빗방울의 낙하주기에 따라 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어하도록 신호를 출력함으로써, 와이퍼 및 공조장치의 불필요한 작동을 최소화할 수 있는 현저한 효과를 보유한다.

또한, 본 발명은 레인센서의 형태를 변경하여 성에를 감지하기 때문에 별도의 성에감지센서를 필요로 하지 않아 추가 비용이 발생하지 않는 현저한 효과를 보유한다.

도 1은 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서가 차량에 부착되는 일예를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서의 내부 구성과 작동에 따른 광의 이동 경로를 간략히 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서의 내부 구성과 작동에 따른 광의 이동 경로를 간략히 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서가 각 감지영역에서 감지함에 따라 변화되는 광을 간략히 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서가 복수 개의 감지영역에서 감지함에 따라 변화되는 광을 간략히 나타낸 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 차량 유리에 부착되어 유리 표면의 빗방울과 성에를 감지하여, 감지된 물질의 종류와 양 및 빗방울의 낙하주기에 따라 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어하도록 신호를 출력하는 성에감지기능을 구비한 레인센서에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서가 차량 유리에 부착되는 일예를 첨부된 도면의 도 1을 통해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서가 차량에 부착되는 일예를 나타낸 것이다.

즉, 도 1과 같이 레인센서(100)는 차량의 전면 유리에 레인센서(100)가 부착되어 있는 것을 도시하고 있지만, 이는 본 발명의 권리범위가 도면에 의해 한정되거나 축소될 수는 없는 것이므로, 레인센서는 차량의 전면 유리뿐만 아니라, 차량의 유리 중 와이퍼가 구비되는 유리(예를 들어, 후면 유리 등)에는 모두 부착될 수도 있다.

특히 레인센서(100)는, 차량 유리에 부착되는 것이므로, 차량 유리 표면의 굴곡에 맞도록 그 외형의 굴곡을 설계할 수 있지만, 본 발명에 따른 레인센서(100)는 소형으로 설계됨으로 차량 유리 표면의 굴곡에 맞춰 설계하지 않아도 차량 유리에 부착하여 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 2에 따른 레인센서(100)는 케이스(110), 발광부(120), 수광부(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.

케이스(110)는 레인센서(100)의 내부 구성을 보호하고 차량 유리(10)와 일면이 부착되며, 케이스(110)는 성에감지영역(111) 및 공기통로(112)를 포함한다.

성에감지영역(111)은 케이스(110)의 차량 유리(10)에 부착되는 면에 일부분이 함몰되어 형성된 공간으로, 성에감지영역(111)에 위치한 차량 유리(10)에 성에가 생성될 수 있는 공간을 형성한다.

공기통로(112)는 상기 성에감지영역(111)에 실내 공기가 유입될 수 있도록 성에감지영역(111)과 같은 면이 함몰되어 차량 실내와 성에감지영역(111)을 연결한다.

발광부(120)는 광을 발광하는 수단이며, 수광부(130)는 발광부(120)에서 발광된 광을 수광하여 수광된 광을 신호로 출력하고, 제어부(140)는 레인센서(100)에 내장되어 수광부(130)에서 출력된 신호를 분석하고 판단하여 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어할 수 있는 제어신호를 출력하도록 한다.

이때, 본 발명에 따른 레인센서(100)의 성에감지영역(111), 발광부(120) 및 수광부(130)는, 발광부(120)에서 발광된 광이 차량 유리(10) 및 성에감지영역(111)에서 전반사되어 수광부(130)에 수광될 수 있는 위치에 구비됨이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서의 내부 구성과 작동에 따른 광의 이동 경로를 간략히 나타낸 것이다.

첨부된 도면의 도 3에 따른 레인센서(100)는 차량 유리(10)의 전면에 접착면(20)을 부착하여 차량 유리(10)에 떨어지는 빗방울을 감지할 수 있다. 여기서, 전면 유리에 떨어지는 것은 빗방울만이 아니라 빗방울과 유사한 물질도 포함될 수 있음은 당연하다.

접착면(20)은 실리콘을 이용한 접착이 가장 바람직하다.

또한, 도 3에 따르면 레인센서(100)는 성에감지영역(111), 발광모듈(121), 발광 파라볼릭 거울모듈(22), 발광 톱니형 회전 프리즘(123), 수광모듈(131), 수광 톱니형 회전 프리즘(132) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.

성에감지영역(111)은 차량 유리(10)의 실내 표면에 생성된 성에(F)를 감지할 수 있도록 레인센서(100)가 차량 유리(10)에 부착되는 면의 일부분이 함몰되어 형성되고, 실내 공기와 접할 수 있어 성에감지영역(111)에 위치한 차량 유리(10)에 성에(F)가 형성될 수 있다.

도 2에서 표시된 발광부(120)는 을 발광하는 발광모듈(121), 발광 파라볼릭 거울모듈(122) 및 발광 톱니형 회전 프리즘(123)을 포함할 수 있다.

발광모듈(121)은 광을 발광하는 수단으로써, 여기서 광은 다양한 형태의 광을 채용할 수 있으나 적외선을 채용함이 바람직하다. 또한, 발광모듈(121)에서 발광하는 광은 발광 파라볼릭 거울모듈(122) 방향으로 발광할 수 있도록 구성된다.

또한 본 발명의 설계 조건에 따라 발광모듈(121)이 두 개 이상으로 구성되는 경우, 수광부(130)가 두 개 이상의 발광모듈(121)에서 발광되는 광들을 구별할 수 있도록 서로 상이한 파장영역의 광을 발광하도록 설계할 수 있다.

발광 파라볼릭 거울모듈(122)은 발광모듈(121)에서 발광된 광을 차량 유리(10) 방향으로 입사시키기 위하여 도 3과 같이 포물면 형태의 반사면을 갖도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 평행의 파장을 갖는 광은 파라볼릭을 통해 집광될 수 있는데, 본 발명에 따른 레인센서(100)는 이점을 역으로 적용하여 발광모듈(121)에서 발광된 광을 발광 파라볼릭 거울모듈(122)을 통해 평행으로 반사될 수 있도록 한다.

따라서, 발광 파라볼릭 거울모듈(122)은 발광모듈(121)에서 발광된 광이 평행으로 반사될 수 있도록 포물면의 굴곡을 설계하는 것이 바람직하다.

발광 톱니형 회전 프리즘(123)은 발광 파라볼릭 거울모듈(122)에서 반사된 광을 투과시키는 기능을 수행하는 수단이다.

이러한 발광 톱니형 회전 프리즘(123)은 발광 파라볼릭 거울모듈(122)에서 반사된 광의 평행상태를 유지할 수 있는 프리즘이 내부 방향으로 돌출될 수 있다.

따라서, 발광 톱니형 회전 프리즘(123)을 통해 발광 파라볼릭 거울모듈(122)에서 반사된 광은 평행 상태와 입사각의 각도를 유지할 수 있다.

또한 본 발명의 설계 조건에 따라서 발광모듈(121)이 두 개 이상으로 구성될 수 있기 때문에 발광 톱니형 회전 프리즘(123)은 각각의 발광모듈(121)에서 발광된 광이 단일의 수광모듈(131)로 수광될 수 있도록 프리즘의 방향을 회전(조절)될 수 있다. 여기서, 회전은 어느 축을 중심으로 도는 것을 의미하는 것이 아니라, 방향 조절을 의미하는 것이다.

덧붙여, 발광모듈(121)에서 발광된 광은 차량 유리(10)와 성에감지영역(111)에서 전반사되는 광의 양을 통해 빗방울(W) 및 성에(F)를 감지할 수 있는데, 이때 광이 특정 매질에서 전반사가 이루어지기 위해서는 전반사 될 수 있는 임계각을 초과하는 각도로 입사되어야 한다. 여기서, 전반사는 굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질로 이동할 때 발생하며, 매질로 입사되는 광이 일정 각도이상의 입사각도에 도달하면 광이 매질 외부로 빠져나가지 못하는 현상에서 일정 각도를 임계각이라고 한다.

본 발명에서 발광 톱니형 회전 프리즘(123)이 광의 각도를 조절함으로써, 투과되는 광이 차량 유리(10)에서 전반사 될 수 있는 각도로 입사되도록 한다.

일반적으로, 차량 유리의 굴절률은 1.5~1.51이며 공기의 굴절률은 1로 알려져 있다. 이러한 굴절률 값으로 차량 유리(10)의 임계각을 알아보기 위하여 아래식을 이용하도록 한다.

이때, 굴절률

은 차량 유리의 굴절률이며 굴절률

는 공기의 굴절률이다. 따라서, 위의 수학식 1을 이용하여 얻은 임계각은 약 41.4도가 된다. 즉, 발광 파라볼릭 거울모듈(122)을 투과하는 광이 차량 유리(10)에서 전반사 될 수 있도록 41.4도 이상의 각도로 입사할 수 있게 조절한다.

수광부(130)는 광을 수광하는 수광모듈(131), 수광 톱니형 회전 프리즘(132)을 포함할 수 있다.

수광 모듈(131)은 광을 수광하는 수단으로써, 여기서 광은 차량 유리(10) 및 성에감지영역(111)에서 반사된 광으로써 상기 광을 수광하여 제어부(140)로 수광한 광에 대한 신호를 출력하도록 한다.

수광 톱니형 회전 프리즘(132)은 차량 유리(10)에서 전반사된 광이 수광모듈(131)로 수광될 수 있도록 해당 광을 수광모듈(131) 방향으로 편향시켜 수광되도록 유도할 수 있다.

즉, 평행으로 입사되던 광이 수광 톱니형 회전 프리즘(132)의 프리즘을 투과하면서 한 지점으로 최대한 집광되도록 유도하는 것이며, 이에 수광 톱니형 회전 프리즘(132)은 프리즘을 통해 집광되는 영역이 수광모듈(131)로 되도록 설계함이 바람직하다.

이때, 수광 톱니형 회전 프리즘(132)은 발광 톱니형 회전 프리즘(123)과 임의의 수직방향 중심선을 중심으로 서로 대칭되는 방향으로 구성되도록 한다.

또한 본 발명의 설계 조건에 따라서 발광 모듈(121)이 두 개 이상으로 구성될 수 있기 때문에 수광 톱니형 회전 프리즘(132)은 각각의 발광모듈(121)에서 발광된 광이 차량 유리(10)에서 전반사되어 단일의 수광모듈(131)로 수광될 수 있도록 프리즘의 방향을 회전(조절)될 수 있다. 여기서, 회전은 어느 축을 중심으로 도는 것을 의미하는 것이 아니라, 방향 조절을 의미하는 것이다.

제어부(140)는 수광모듈(131)에서 출력된 신호를 수신하며, 차량과 통신함으로써, 제어신호를 해당 차량에 전송할 수 있다.

여기서 차량과의 통신은 LIN통신을 채용할 수 있다.

LIN 통신은, Local Interconnect Network의 준말로, 주로 차량 ECU와 능동센서 및 능동 액추에이터 간의 데이터 전송에 사용되기 때문에 빗방울을 감지하여 능동적으로 차량의 와이퍼와 공조장치를 작동시키기 위한 본 발명에 적용하기에 바람직하다 볼 수 있다.

또한, 수신된 신호를 분석하여 빗방울(W) 및 성에(F)의 존재 여부를 알 수 있고, 감지된 물질의 종류와 양 및 빗방울의 주기에 따라 적합한 제어신호를 해당 차량에 전송할 수 있다. 이를 통해 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어하여 빗방울(W) 및 성에(F)를 제거할 수 있도록 한다.

여기서, 공조장치는 성에(F)를 제거할 수 있는 수단으로써, 자동차 내 히터 또는 차량 유리(10) 내부에 인입된 열선을 포함할 수 있다. 따라서, 수광모듈(131)에서 출력한 신호에 따라 공조장치를 작동시켜 성에(F)를 제거할 수 있도록 한다.

또한 빗방울(W) 및 성에(F)로 인해 수광된 광의 양에 대한 데이터를 통해 임계값을 설정하고, 수광모듈(131)로부터 받은 신호는 설정된 임계값에 따라 판단하여 차량의 와이퍼 또는 공조장치를 작동시키는 제어신호를 출력할 수 있다.

여기서, 임계값은 차량의 와이퍼와 공조장치를 작동시킬 빗방울(W)과 성에(F)의 양에 대한 최소값을 의미한다. 즉, 빗방울(W)과 성에(F)의 양이 설정된 임계값 미만일 경우 차량의 와이퍼 또는 공조장치를 작동시키지 않음으로써 불필요한 와이퍼의 작동을 최소화할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서의 내구 구성과 작동에 따른 광의 이동경로를 간략히 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 수광부(130)는 수광 파라볼릭 거울모듈(133)을 더 포함할 수 있다.

수광 파라볼릭 거울모듈(133)은 발광모듈(121)에서 발광된 광이 차량 유리(10) 및 성에감지영역(111)에서 전반사된 광 중에서 수광모듈(131)을 벗어나는 광을 수광모듈(131)로 반사시키기 위해 포물면 형태의 반사면을 갖는다.

즉, 첨부된 도면의 도 4와 같이 구성됨에 따라 본 발명은 차량 유리(10)에서 전반사된 광을 더 효율적으로 수광할 수 있고, 이에 따라 감지에 대한 기능을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서가 각 감지영역에서 감지함에 따라 변화되는 광을 간략히 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 성에감지기능을 구비한 레인센서가 복수 개의 감지영역에서 감지함에 따라 변화되는 광을 간략히 나타낸 것이다.

이때, 도 5 및 도 6에서 나타낸 실선으로 이루어진 화살표는 발광모듈(121)에서 발광되는 광의 양을 뜻하며, 일점쇄선으로 이루어진 화살표는 상기 실선으로 표시된 광에서 일부가 손실된 광의 양을 뜻하며, 점선으로 이루어진 화살표는 상기 일점쇄선으로 표시된 광에서 일부가 손실된 광의 양을 뜻한다. 여기서, 점선의 간격이 작고 점선이 조밀할수록 광의 양이 적음을 나타낸다.

첨부된 도면의 도 5a의 경우, 차량 유리(10)에 감지되는 물질이 없는 상태일 때, 발광모듈(121)에서 발광된 광이 차량 유리(10)와 성에감지영역(111)에서 전반사되어 수광모듈(131)로 수광되는 광의 이동경로를 나타낸 것이다.

이때, 발광모듈(121)에서 발광된 광은 임계각을 초과하는 각도로 차량 유리(10)에 입사되기 때문에 입사된 광은 차량 유리(10)와 성에감지영역(111)을 거쳐 전반사되어 수광모듈(131)로 수광된다. 여기서, 수광모듈(131)로 수광된 광은 전반사를 통해 수광되었기 때문에 발광모듈(121)에서 발광된 광의 양과 동일하다.

따라서, 수광모듈(131)에 수광된 광의 양이 발광모듈(121)에서 발광된 광의 양과 동일할 경우 제어신호를 출력하지 않아 차량의 와이퍼 및 공조장치를 작동하지 않도록 한다.

첨부된 도면의 도 5b 내지 도 5d의 경우, 빗방울(W) 또는 성에(F)를 감지할 때 발광모듈(121)에서 발광된 광이 빗방울(W) 또는 성에(F)가 붙어 있는 영역에 임계각 이상의 각도로 입사될 경우, 공기보다 굴절률이 큰 빗방울(W) 또는 성에(F)를 통해 일부 광은 외부로 투과되거나 손실된다.

따라서, 수광모듈(131)은 수광되는 광의 양을 분석하여 빗방울(W) 또는 성에(F)를 감지하고 신호를 출력하도록 한다.

이때, 도 5b와 도 5d에서 수광되는 광의 양과 도 5c에서 수광되는 광의 양은 같은 일점쇄선으로 표시하였으나, 실제 빗방울(W)과 성에(F)를 통해 손실되는 광의 양은 차이가 있기 때문에 이러한 차이를 통해서 수광모듈(131)에서 출력되는 신호는 다르게 출력된다.

첨부된 도면의 도 6a의 경우, 다량의 빗방울(W1,W2)을 감지할 때의 광의 양에 대한 변화를 개략적으로 나타낸 것이다.

발광모듈(121)에서 발광된 광이 빗방울(W1)로 반사되면 일부 광은 외부로 투과되거나 손실되고, 일부 광은 성에감지영역(111)으로 반사된다. 상기 광은 성에감지영역(111)에서 전반사되어 빗방울(W2) 방향으로 반사되며, 빗방울(W2)에 의해 일부 광은 손실되고 남은 광이 수광모듈(131)로 수광된다.

따라서, 수광모듈(131)은 수광되는 광의 양을 분석하여 다량의 빗방울(W1,W2)을 감지하고 신호를 출력하도록 한다.

첨부된 도면의 도 6b 및 6c의 경우, 빗방울(W)과 성에(F)를 감지할 때의 광의 양에 대한 변화를 개략적으로 나타낸 것이다.

발광모듈(121)에서 발광된 광이 빗방울(W)과 성에(F)를 감지하면서 일부 광이 손실되고 남은 광이 수광모듈(131)로 수광된다.

따라서, 수광모듈(131)은 수광되는 광의 양을 분석하여 빗방울(W)과 성에(F)를 감지하고 신호를 출력하도록 한다.

이때, 도 6a에서 수광되는 광의 양과 도 6b 및 도 6c에서 수광되는 광의 양은 같은 점선으로 표시하였으나, 실제 빗방울(W,W1,W2)과 성에(F)를 통해 손실되는 광의 양은 차이가 있기 때문에 이러한 차이를 통해서 수광모듈(131)에서 출력되는 신호는 다르게 출력된다.

첨부된 도면의 도 6d의 경우, 다량의 빗방울(W1,W2)과 성에(F)를 감지할 때 광의 양에 대한 변화를 개략적으로 나타낸 것이다.

발광모듈(121)에서 발광된 광은 모든 감지영역에서 다량의 빗방울(W1,W2)과 성에(F)를 감지하면서 일부 광이 손실되고 남은 광이 수광모듈(131)로 수광된다.

따라서, 수광모듈(131)은 수광되는 광의 양을 분석하여 다량의 빗방울(W1,W2)과 성에(F)를 감지하고 신호를 출력하도록 한다.

상기에서 서술한 빗방울(W)과 성에(F)에 따른 신호크기의 분류는 일 예로써 제시한 것이며, 여러가지 경우에 대한 데이터베이스를 구축하여 추가로 신호분석에 활용할 수도 있다.

이러한 과정을 통해 본 발명에 따른 레인센서는 별도의 센서를 추가로 구비하지 않고, 전반사를 이용하는 레인센서의 구조만을 변화시켜 성에를 감지하는 기능을 포함함으로써 추가 비용이 발생하지 않는 효과를 지닌다.

한편, 상기에서 도 1 내지 도 5을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 도 5의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

10: 차량 유리 20: 접착면
100: 레인센서 110: 케이스
111: 성에감지영역 112: 공기통로
120: 발광부 121: 발광모듈
122: 발광 파라볼릭 거울모듈 123: 발광 톱니형 회전 프리즘
130: 수광부 131: 수광모듈
132: 수광 톱니형 회전 프리즘 133: 수광 파라볼릭 거울모듈
140: 제어부
W,W1,W2: 빗방울 F: 성에

Claims (7)

1. 케이스(110); 발광부(120); 수광부(130); 및 제어부(140);를 포함하여 차량유리에 부착되는 레인센서에 있어서,
   상기 케이스(110)에는,
   차량 유리(10)에 부착되는 면에 일부분이 함몰되어 실내 공기와 접할 수 있는 성에감지영역(111)이 형성되고,
   상기 발광부(120)는,
   광을 발광하는 발광모듈(121);
   상기 발광모듈(121)에서 발광된 광이 평행으로 반사되도록 포물면 형태의 반사면을 가지며, 차량 유리(10) 방향으로 반사되게 하는 발광 파라볼릭 거울모듈(122); 및
   상기 발광 파라볼릭 거울모듈(122)에서 반사된 광이 평행을 유지하며 투과되도록 하는 발광 톱니형 회전 프리즘(123);을 포함하여 차량 유리(10) 실외 면과 상기 성에감지영역(111)에서 전반사되도록 광을 발광하며,
   상기 수광부(130)는,
   상기 전반사된 광을 수광하여 신호를 출력하고,
   상기 제어부(140)는,
   상기 수광부의 신호를 수신하여 차량 유리(10) 실외 면의 빗방울의 상태 및 차량 유리(10) 실내 면에 생성된 성에의 상태를 분석하는 것을 특징으로 하는 성에감지기능을 구비한 레인센서.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어부(140)는,
   상기 빗방울 및 성에의 상태를 분석한 결과에 따라 차량의 와이퍼와 공조장치를 제어하는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 성에감지기능을 구비한 레인센서.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 발광 파라볼릭 거울모듈(122)은,
   상기 발광모듈(121)에서 발광된 광이 차량 유리(10)에서 전반사될 수 있는 각도로 입사되도록 반사시키는 것을 특징으로 하는 성에감지기능을 구비한 레인센서.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 수광부(130)는,
   상기 발광모듈(121)에서 발광하여 차량 유리(10)를 통해 전반사된 광을 수광하는 수광모듈(131); 및
   상기 차량 유리(10)에서 전반사된 광이 투과하는 수광 톱니형 회전 프리즘(132);을 포함하는 것을 특징으로 하는 성에감지기능을 구비한 레인센서.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 수광부(130)는,
   포물면 형태의 반사면을 갖는 수광 파라볼릭 거울모듈(133);을 포함하는 것을 특징으로 하는 성에감지기능을 구비한 레인센서.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 발광부(120)는 두 개 이상으로 구성되어,
   상기 빗방울(W)을 감지할 수 있는 감지영역이 두 개 이상인 것을 특징으로 하는 성에감지센서가 포함된 레인센서.
   

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