KR101745011B1

KR101745011B1 - 와이퍼 제어시스템

Info

Publication number: KR101745011B1
Application number: KR1020110118532A
Authority: KR
Inventors: 이태엽; 노석영; 탁준완
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2017-06-09
Also published as: KR20130053051A

Abstract

본 발명은 종래의 기계식 모터의 하드웨어적 구조변경을 통하여 기능을 전자적으로 제어할 수 있도록 하는 것으로, 차량의 와이퍼모터에 의해 회전되는 캠 플레이트의 회전위치신호에 따라 블레이드의 위치를 표시하는 블레이드 위치표시부(200); 상기 블레이드의 반전위치에서 상기 와이퍼모터를 역회전시키기 위한 동작전원 극성반전부(300); 및 상기 블레이드 위치표시부(200)의 회전위치신호를 입력받아 상기 동작전원 극성반전부(300)에 제어신호를 출력하는 와이퍼 구동제어부(100)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

와이퍼 제어시스템{WIPER CONTROL SYSTEM}

본 발명은 기계식 모터의 하드웨어적 구조변경을 통하여 기능을 전자적으로 제어할 수 있도록 하는 것으로, 와이퍼모터의 캠 플레이트를 이용하여 블레이드의 위치를 검출하고, 블레이드의 위치에 따라 와이퍼모터를 정역회전시켜 블레이드 링크 공간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 블레이드 위치에 따라 다양한 기능을 실행할 수 있도록 하는 와이퍼 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 와이퍼는 윈드실드를 비롯하여 리어윈도우, 사이드윈도우, 사이드미러, 헤드램프 등에 묻은 눈, 비 또는 흙탕물 등을 닦아내는 장치를 말하는 것으로 보통 윈드실드 와이퍼를 지칭한다. 이러한 차량의 와이퍼는 전면 유리창이나 후면 유리창에 설치되는데, 유리면에서 일정한 회전각을 가지고 정역 회동하면서 이물질을 제거하거나 눈 또는 비에 의한 시야의 방해를 제거하게 된다.

상기와 같은 차량의 와이퍼모터는 샤프트의 회전에 따라 일체로 회전하는 캠 플레이트가 구성되기도 하는데, 이러한 캠 플레이트는 멀티펑션스위치에 접속되어 상기 캠 플레이트의 중앙으로부터 B단자, P단자 그리고 차체에 접지된 E단자가 순차적으로 마련되어 있다. 즉, 캠 플레이트 안쪽에 오목하게 성형된 요부에 의하여 B단자가 단락되기 이전까지 B단자와 P단자를 통해 작동하고, 이후에는 관성에 의하여 모터가 구동하게 되며, 정지 시에는 캠 플레이트의 바깥쪽에 볼록하게 성형된 돌부에 의하여 B단자가 단락된 상태에서 E단자와 P단자가 연결되어 모터가 정지하게 되는 것도 있다.

그러나, 종래의 차량의 와이퍼 구동모터는 와이퍼의 반전 위치에서 반전 속도가 빠르기 때문에 블레이드가 급격하게 꺾이면서 소음의 발생은 물론 블레이드의 수명이 크게 단축될 뿐만 아니라 캠 플레이트의 구조에 따라 사점이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 모터의 사점구간에서 이물질에 의한 와이퍼의 정지 또는 적설된 눈에 의해 블레이드의 회전을 방해받을 경우에 동력전달을 위해 분리구조를 적용하기 때문에 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

한편, 기계식 파킹회로 구성에 의하여 원가 및 중량손실이 과다하게 발생하는 문제점이 있고, 블레이드의 결빙에 의한 차량의 전기에너지가 과다하게 손실되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 와이퍼모터의 캠 플레이트를 이용하여 블레이드의 위치를 검출하여 와이퍼의 기능을 전자적으로 제어할 수 있도록 하여 와이퍼 시스템에 대한 상품성 증대 및 기계식 구조의 결함을 해결할 뿐만 아니라 와이퍼모터를 정역회전시켜 블레이드 링크 공간을 절약할 수 있는 와이퍼 제어시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 와이퍼 제어시스템은, 차량의 와이퍼모터에 의해 회전되는 캠 플레이트의 회전위치신호에 따라 블레이드의 위치를 표시하는 블레이드 위치표시부; 상기 블레이드의 반전위치에서 상기 와이퍼모터를 역회전시키기 위한 동작전원 극성반전부; 및 상기 블레이드 위치표시부의 회전위치신호를 입력받아 상기 동작전원 극성반전부에 제어신호를 출력하는 와이퍼 구동제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 블레이드 위치표시부는, 와이퍼를 구동하는 와이퍼모터와, 상기 와이퍼모터를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 동작전원부와, 상기 동작전원부와 연결되고 상기 와이퍼모터의 구동으로 회전되어 블레이드의 위치정보를 상기 와이퍼 구동제어부에 제공하기 위한 캠 플레이트를 포함하고, 상기 캠 플레이트는, 상기 와이퍼모터가 회전함에 따라 회전하는 원판상의 캠 플레이트로 중심부로부터 일정 내경을 갖도록 원형띠로 형성되는 P단자 궤적부의 내측으로 상기 회전위치신호를 표시할 수 있도록 미리 정해진 개수로 상위레벨신호 및 하위레벨신호를 출력하기 위한 B단자 궤적부가 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 캠 플레이트의 회전위치신호는, 상기 와이퍼모터의 기동 또는 정지신호에 의해 리셋되고, 상기 와이퍼 구동제어부는, 상기 회전위치신호를 카운트하며, 상기 동작전원부와 연결되는 경우에는 상위레벨신호를 표시하고, 상기 하위레벨신호를 표시하기 위한 풀업전원부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 동작전원 극성반전부는, 상기 와이퍼모터의 접지단 및 접지에 직렬로 연결되는 릴레이 3과, 상기 릴레이 3과 병렬로 연결되고 상기 와이퍼모터의 'LOW'단자 또는 'HIGH'단자와 직렬로 연결되는 릴레이 2 및 릴레이 1을 포함하고, 상기 릴레이 1 내지 릴레이 3은 상기 와이퍼구동 제어부의 제어신호에 의해 코일에 전원을 인가하게 되고, 상기 릴레이 1은 배터리의 동작전원을 릴레이 2로 공급하는 것을 제어하게 되고, 릴레이 2는 상기 릴레이 1로부터 공급되는 전원을 와이퍼모터의 'LOW'단자 또는 'HIGH'단자로의 연결을 제어하고, 상기 릴레이 3은 턴오프되는 경우에는 접지와 와이퍼모터의 접지단을 연결하여 정회전되도록 동작전원을 공급하고, 릴레이 3이 턴온되는 경우에는 배터리의 동작전원을 와이퍼모터의 접지단에 연결하여 와이퍼모터가 역회전되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 기존의 기계식 와이퍼모터의 블레이드 상태를 복수단계로 구분하여 위치를 검출하여 전자적으로 사용자의 요구에 따른 기능을 수행할 수 있도록 하여 운전자에게 편의성 및 안전성을 제공하는 효과가 있다.

또한, 기계식 와이퍼모터에 전자식 기능을 구현하여 시스템에 대한 상품성 증대 및 기계식 구조의 결함을 제거하여 사용자의 감성을 증대시키는 효과가 있다.

한편, 전자식 제어에 따라 와이퍼의 회전방해를 감지하여 모터 내부의 스노우 클러치의 구조를 제거할 수 있고, 또한 와이퍼모터를 정역회전되도록 구동하여 블레이드 링크 구조물에 의한 공간을 축소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템에서 와이퍼위치 표시부의 개략적인 회로도,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템에서 와이퍼모터의 캠 플레이트 모양 및 파형도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템의 개략적인 회로도,
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템의 제어흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 와이퍼 제어시스템을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템에서 와이퍼위치 표시부의 개략적인 회로도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템에서 와이퍼모터의 캠 플레이트 모양 및 파형도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템의 개략적인 회로도이다.

또한, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시 예에 의한 와이퍼 제어시스템의 제어흐름도이다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 일실시 예에 의한 바람직한 와이퍼 제어시스템은, 상기 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 와이퍼모터에 의해 회전되는 캠 플레이트의 회전위치신호에 따라 블레이드의 위치를 표시하는 블레이드 위치표시부(200)와, 상기 블레이드의 반전위치에서 상기 와이퍼모터를 역회전시키기 위한 동작전원 극성반전부(300)와, 상기 블레이드 위치표시부(200)의 회전위치신호를 입력받아 상기 동작전원 극성반전부(300)에 제어신호를 출력하는 와이퍼 구동제어부(100)를 포함하여 구성된다.

상기 캠 플레이트의 회전위치신호는, 상기 와이퍼모터에 의해 캠 플레이트가 회전됨에 따라 미리 정해진 상위레벨신호와 하위레벨신호를 교번으로 연속되는 신호이고, 와이퍼모터의 기동 또는 정지신호에 의해 리셋된다. 또한, 상기 상위레벨신호 또는 하위레벨신호는 미리 개수가 정해지고, 상기 블레이드의 반전위치를 검출하기 위해 홀수개로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 캠 플레이트의 회전위치신호는 상기 블레이드 위치표시부(200)에서 카운팅할 수 있지만, 본 발명에서는 상기 와이퍼 구동제어부(100)에서 카운트되는 것으로 한다.

상기 와이퍼 구동제어부(100)는, 공지된 바와 같은 멀티펑션스위치(130)의 조작신호에 따라 각각의 제어신호를 출력한다. 상기 멀티펑션스위치(130)는, 와이퍼의 저속 작동선택정보를 제공하는 와이퍼 로우스위치(wiper LOW SW)와, 와이퍼의 고속 작동선택정보를 제공하는 와이퍼 하이스위치(wiper HIGH SW)와, 와이퍼의 1회 작동선택정보를 제공하는 미스트 스위치(MIST SW)와, 와이퍼의 간헐적 작동선택정보를 제공하는 인트 스위치(INT SW) 및 인트 볼륨(INT VOLUME)과, 워셔액분사의 선택 정보를 제공하는 워셔액 스위치(WASHER SW)를 포함하여 구성되어 상기 와이퍼 구동제어부(100)에 스위치의 조작신호를 출력하게 된다.

상기 블레이드 위치표시부(200)는, 상기 도 2에 도시된 바와 같이 와이퍼를 구동하는 와이퍼모터(240)와, 상기 와이퍼모터(240)를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 동작전원부(110)와, 상기 동작전원부(110)와 연결되고 상기 와이퍼모터(240)의 구동으로 회전되어 블레이드의 위치정보를 상기 와이퍼 구동제어부(100)에 제공하기 위한 캠 플레이트(250)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 캠 플레이트(250)는, 공지된 바와 같이 상기 와이퍼모터(240)가 회전함에 따라 회전하는 원판상의 캠 플레이트로 중심부로부터 일정 내경을 갖도록 원형띠로 형성되는 P단자 궤적부(222)와, 상기 P단자 궤적부(222)로부터 일정 부분 외경이 확장되도록 연장되게 돌출되는 E단자 궤적부(212) 및 상기 P단자 궤적부(222)의 내측으로 일정 부분 내경이 축소되도록 연장되게 B단자 궤적부(232)로 형성된다. 상기 P단자 궤적부(222)로는 P단자(220)가 항시 접점되고 상기 와이퍼 구동제어부(100)에 연결되고, 상기 B단자 궤적부(232)로는 B단자(230)가 교번으로 접점되고 상기 동작전원부(110)와 연결단다. 또한 상기 E단자 궤적부(210)로는 E단자(210)가 접점되고, E단자(210)는 접지와 연결된다. 본 발명은 상기 B단자 궤적부(232)가 캠 플레이트(250)의 회전위치신호를 표시할 수 있도록 미리 정해진 개수로 상위레벨신호 및 하위레벨신호를 출력할 수 있도록 형성된다.

한편, 상기 와이퍼 구동제어부(100)는 멀티제어부(120) 및 풀업전원부(Pull up: 125)를 포함하며, 상기 P단자(220)와 연결되어 블레이드 위치정보를 나타내게 한다. 여기서, 상기 동작전원부(110)는 9V 내지 14V가 되어 상위레벨신호를 표시하고, 상기 풀업전원부(125)는 5V의 전압을 제공하여 하위레벨신호를 표시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 상기 캠 플레이트(250)는 상기 P단자 궤적부(222)의 내측으로 다수의 요철부를 형성하여 B단자(230)와 연결되거나 떨어지게 되어 상기 P단자(220)를 통해 블레이드 위치정보를 '회전위치신호'로 표시하게 된다. 다시 말해, 상기 캠 플레이트(250)는, 상기 도 3a에 도시된 바와 같이, 캠 플레이트에서 B단자(230)와 접촉되는 원주상의 B단자 궤적부(232)의 모양을 다수개의 요철로 형성하여 회전위치신호를 표시하게 되는데, B단자(230)와 접촉되는 캠 플레이트(250)의 위치에 따라 상이한 전압의 신호를 출력하게 되는 것으로, 상기 도 3a에 도시된 바와 같이 P단자(220)와 E단자(210)가 캠 플레이트에 의해 연결되는 상태는 종래와 같이 와이퍼모터(120)가 정지한 상태로, 와이퍼구동 제어부(100)는 정지상태신호로 0V를 나타내게 된다. 그리고 멀티펑션스위치(130)로부터 조작신호를 받아 와이퍼모터(240)가 구동되는 경우에는 상위레벨신호 또는 하위레벨신호를 표시하게 되는데, 상기 캠 플레이트(250)는, P단자(220)와 B단자(230)가 연결될 때는 동작전원부(110)로부터 전원을 공급받기 때문에 와이퍼구동 제어부(100)에 상위레벨신호를 나타내게 되고, P단자(220)와 B단자(230)가 끊어질 때는 상기 풀업전원부(125)로부터 풀업전원을 인가받기 때문에 와이퍼구동 제어부(100)에서는 하위레벨신호를 나타내게 된다.

따라서, 상기 블레이드 위치표시부(200)는, 3가지 다른 신호를 표시하는 것으로, 상기 멀티펑션스위치(130)의 조작에 따라 상기 와이퍼모터(240)가 구동하게 되면, 상기 와이퍼모터(240)의 구동에 따라 회전하는 상기 캠 플레이트(250)로부터 상기 동작전원부(110)의 동작전원을 공급받는 상위레벨신호와, 상기 와이퍼 구동제어부(100)의 풀업전원부(125)로부터 풀업전원을 받은 하위레벨신호 및 상기 와이퍼모터(240)가 구동되지 않는 정지상태신호를 각각 표시하게 된다.

상기 도 3b는 캠 플레이트(250)로부터 표시되는 신호와 상기 블레이드의 위치를 도시한 것으로, 본 발명의 일실시 예에서는 상기 풀업전원부(125)에서는 5V의 전압을 인가하고, 동작전원부(110)는 9V의 전압을 인가하며, 캠 플레이트(250)의 B단자 궤적부(232)는 ① 내지 ⑦의 분할신호를 받을 수 있도록 7군데의 요철부가 추가로 형성된 것이다. 따라서, 7개의 상위레벨신호 및 7개의 하위레벨신호가 표시되며, 4번째 상위레벨신호 또는 4번째 하위레벨신호는 블레이드의 반전위치를 나타내게 된다. 본 발명에서는 상기 도 3b에 도시된 바와 같이 4번째 하위레벨신호에서 상위레벨신호로 트리거되는 부분을 블레이드 반전위치로 가정한다.

먼저, 사용자가 멀티펑션스위치(130)를 조작하지 않는 상태에서는 캠 플레이트(250)의 P단자(220)와 E단자(210)가 접속되기 때문에 0V의 정지신호가 표시된다.

그 후 사용자가 멀티펑션스위치(130)를 조작하여 'LOW', 'HIGH', 'MIST', 'INT', 'WASHER' 등에서 적어도 하나의 조작신호를 와이퍼구동 제어부(100)에 출력하게 되면, 조작신호에 따라 와이퍼구동 제어부(100)는 제어신호를 출력한다. 따라서, 와이퍼구동 제어부(100)의 제어신호에 따라 와이퍼모터(240)는 구동하게 되고, 이에 따라 캠 플레이트(250)도 회전하게 된다.

캠 플레이트(250)가 회전함에 따라 P단자(220)와 E단자(210)는 떨어지게 되어, 풀업전원부(125)로부터 5V의 풀업전압에 의해 하위레벨신호를 표시하게 된다. 그 후 P단자(220)와 B단자(230)가 연결되면 동작전원부(110)로부터 전원이 연결되어 상위레벨신호를 표시하게 된다.

이러한, 하위레벨신호 및 상위레벨신호는 상기 와이퍼구동 제어부(100)에서 카운팅되는데, 카운트되는 회전위신신호는 블레이드가 파킹되어 있는 0V의 정지신호에서 리셋되어 시작하기 때문에 항상 일정한 카운트되는 신호에 따라 항상 일정한 블레이드의 위치를 나타내게 된다. 즉, 도 3b의 ①과 블레이드의 위치 및 첫 번째 펄스파형을 검출할 수 있다. 그 후 ② 및 ③의 상태를 지나친 후에 캠 플레이트(250)가 반 회전을 하게 되면 ④의 블레이드 위치 및 위치신호를 출력하게 된다.

즉, 블레이드가 반전되는 위치신호를 출력하게 된다. 따라서, 반전 위치신호에 따라 와이퍼모터(240)를 역회전시키게 되고, ⑤ 내지 ⑦의 위치신호를 출력하여 1회전을 완료하게 된다.

상기 동작전원 극성반전부(300)는, 상기 도 4에 도시된 바와 같이 차량의 배터리 전원을 상기 와이퍼모터(240)로 공급하는 것을 제어하기 위한 3개의 릴레이로 구성된다. 여기서, 상기 동작전원 극성반전부(300)는 상기 와이퍼구동 제어부(100)의 제어신호에 의해 동작하고, 멀티펑션스위치(130)의 조작에 의해 상기 와이퍼구동 제어부(100)가 동작된다. 한편, 상기 와이퍼구동 제어부(100)에는 우량을 검출하기 위한 레인센서부와, 워셔액을 분무하기 위한 워셔모터부(150)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 동작전원 극성반전부(300)를 구체적으로 살펴보면, 와이퍼모터(240)의 접지단과 접지(310)에 직렬로 연결되는 릴레이 3(RLY_3)과, 상기 와이퍼모터(240)의 'LOW' 또는 'HIGH'단과 직렬로 연결되고 상기 릴레이 3(RLY_3)과 병렬로 연결되는 릴레이 2(RLY_2) 및 릴레이 1(RLY_1)로 구성된다. 이때, 상기 릴레이 1(RLY_1) 내지 릴레이 3(RLY_3)은 상기 와이퍼구동 제어부(100)의 제어신호에 의해 코일에 전원을 인가하게 되고, 릴레이 1(RLY_1)은, 배터리의 동작전원을 릴레이 2(RLY_2)로 공급하는 것을 제어하게 되고, 릴레이 2(RLY_2)는 상기 릴레이 1(RLY_1)로부터 공급되는 전원을 와이퍼모터(240)의 'LOW'단자 또는 'HIGH'단자로의 연결을 제어하게 된다. 다시 말해, 릴레이 2(RLY_2)가 턴오프되는 경우에는 'LOW' 단자로 동작전원을 공급하게 되고, 릴레이 2(RLY_2)가 턴온되는 경우에는 'HIGH'단자로 동작전원을 공급하게 된다. 한편, 릴레이 3(RLY_3)은 턴오프되는 경우에는 접지(310)와 와이퍼모터(240)의 접지단을 연결하여 정회전되도록 동작전원을 공급하고, 릴레이 3(RLY_3)이 턴온되는 경우에는 배터리의 동작전원을 와이퍼모터(240)의 접지단에 연결하여 와이퍼모터(240)가 역회전되게 한다.

따라서, 본 발명에 따른 와이퍼 제어시스템은, 와이퍼모터(240)를 정역회전시킴으로써, 블레이드 링크 구조물의 회전반경을 360도에서 180도로 축소하여 링크 주변의 공간을 축소시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 와이퍼 제어시스템은, 종래의 기계식 모터의 P단자 및 B단자의 신호를 활용하여 블레이드의 위치를 파악할 수 있게 된다. 또한, 파악된 블레이드 위치신호에 따라 와이퍼의 미스트(MIST), 인트(INT), 자동모드, LOW, HIGH, 워셔모드, 스노우 검출모드 및 자동정지모드로 동작될 수 있는데, 이러한 동작을 살펴본다.

먼저, 본 발명의 일실시 예에서는 상기 풀업전원부(125)에서는 5V의 전압을 인가하고, 동작전원부(110)는 9V의 전압을 인가하는 것으로 가정한다.

상기 도 5a에 도시된 바와 같이 먼저, 멀티펑션스위치(130)의 상태를 감지한다. 멀티펑션스위치(130)가 미스트에 있는 경우에는 릴레이 1(RLY_1)이 턴온되고, 릴레이 2(RLY_2) 및 릴레이 3(RLY_3)은 턴오프의 상태를 유지한다. 즉, 배터리의 전원(B+)을 릴레이 1(RLY_1)과 릴레이 2(오프상태)를 통해 와이퍼모터(240)의 'LOW'단자로 동작전원을 공급한다. 이때, 와이퍼모터(240)는 릴레이 3(오프상태)을 통해 접지(310)와 연결되어 회전된다.

이러한 회전은 블레이드의 위치신호가 ④일 때까지 지속되며, ④의 위치신호(이하, "블레이드 반전신호"라 함)가 검출되면 릴레이 1(RLY_1)과 릴레이 2(RLY_2)를 턴오프시키며, 릴레이 3(RLY_3)을 턴온시킨다. 즉, 동작전원의 극성을 반전시키게 된다. 따라서, 와이퍼모터(240)는 역회전되고, ⑦의 위치신호(이하, "정지신호"라 함)가 검출될 때까지 동작한다.

그 후 ⑦의 위치신호가 검출되면, 미스트신호의 여부에 따라 반복된 과정을 되풀이하게 된다.

멀티펑션스위치(130)가 인트(INT)에 있는 경우에는 릴레이 1(RLY_1)을 턴온시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴오프시켜 와이퍼모터(240)를 정회전시킨다. 그 후 블레이드 반전신호가 감지되면, 릴레이 3(RLY_3)을 턴온시키고, 릴레이 1(RLY_1) 및 릴레이 2(RLY_2)를 턴오프시켜 와이퍼모터(240)를 역회전시킨다. 그 후 정지신호가 감지되면, 모든 릴레이를 턴오프시켜 와이퍼의 구동을 정지시키고, 미리 입력된 인트 볼륨의 시간만큼 지연된 후 와이퍼의 구동을 반복하게 된다.

한편, 멀티펑션스위치(130)가 'LOW'모드로 된 경우에는 상기 도 5b에 도시된 바와 같이 릴레이 1(RLY_1)을 턴온시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴오프시켜 와이퍼모터(240)를 정회전시킨다. 그 후 블레이드 반전신호가 감지되면, 릴레이 1(RLY_1)과 릴레이 2(RLY_2)를 턴오프시키고 릴레이 3(RLY_3)을 턴온시켜 와이퍼모터(240)를 역회전시키게 된다. 그 후 정지신호가 감지되면, 'LOW'모드가 지속되는 것을 감지하여 와이퍼모터(240)를 정회전시키는 과정을 반복하게 된다.

또한, 멀티펑션스위치(130)가 'HIGH'모드로 된 경우에는 릴레이 1(RLY_1)과 릴레이 2(RLY_2)를 턴온시키고 릴레이 3(RLY_3)을 턴오프시켜 와이퍼모터(240)를 'HIGH'모드로 정회전시키게 된다. 그 후 블레이드 반전신호가 감지되면, 릴레이 1(RLY_1)을 턴오프시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴온시켜 와이퍼모터(240)를 역회전시키게 된다. 그 후 정지신호가 감지되면, 'HIGH'모드가 지속되는 것을 감지하여 와이퍼모터(240)를 정회전시키는 과정을 반복하게 된다.

도 5c는 자동모드로 멀티펑션스위치(130)가 설정된 상태로, 우적량에 따라 인트모드 또는 'LOW'모드를 실행하게 된다.

도 5d는 워셔액을 분출시키는 경우로, 상기 멀티펑션스위치(130)의 워셔액 스위치를 작동시키게 되면, 일정 시간 지연시킨(0.3초) 후 릴레이 1(RLY_1)을 턴온시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴오프시켜 와이퍼모터(240)를 정회전시킨다. 그 후 블레이드 반전신호가 감지되면, 릴레이 1(RLY_1)을 턴오프시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴온시켜 와이퍼모터(240)를 역회전시키게 된다. 그 후 워셔액 스위치의 턴오프가 감지되면 와이퍼의 횟수를 감지하여 미리 정해진 횟수에 도달되지 않는 경우에는 릴레이 1(RLY_1)을 턴온시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴오프시켜 와이퍼모터(120)를 정회전시켜 미리 정해진 회전수를 회전시킨 후 정지하게 된다.

한편, 스노우 검출모드는 운전자에게 최소한의 시야를 확보하기 위한 것으로, 릴레이 1(RLY_1)을 턴온시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴오프시켜 와이퍼모터(120)를 정회전시킨다. 그 후 ③의 위치신호를 감지한 후 일정시간동안 블레이드 반전신호가 입력되지 않으면, 릴레이 1(RLY_1)을 턴오프시키고, 릴레이 2(RLY_2)와 릴레이 3(RLY_3)을 턴온시켜 와이퍼모터(120)를 역회전시키게 된다. 그 후 ⑥의 위치신호를 감지한 후 와이퍼정지신호가 감지되지 않으면, 다시 정회전을 시키게 된다.

또한, 상기와 같이 다양한 모드로 와이퍼가 동작 중에 이물질 등에 의해 회전이 저지되는 경우에는 와이퍼의 구동을 정지시키는 자동정지모드를 실행하게 된다.

즉, 시작 및 정지신호가 감지되지 않은 경우에 1초 이상 다음의 위치신호가 감지되지 않으면, 각 릴레이를 턴오프시켜 미리 저장된 시간으로 약 30초 동안 회전을 멈추게 하고, 지연된 후에 다음의 위치신호가 감지되면 해당 모드로 동작되도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 종래의 기계식 모터의 P단자 및 B단자를 이용하여 블레이드의 위치신호를 출력받아 사용자의 요구 모드에 맞추어 기본 성능을 제어하여 전자식 모터의 기능을 구현할 수 있기 때문에 와이퍼 시스템에 대한 상품성 증대 및 기계식 구조의 결함을 해결함으로써 사용자의 감성을 증대시키게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100: 와이퍼구동 제어부 110: 동작전원부
120: 멀티제어부 125: 풀업전원부
130: 멀티펑션스위치 140, 310: 접지
150: 워셔모터부 200: 블레이드 위치표시부
210: E단자 212: E단자 궤적부
220: P단자 222: P단자 궤적부
230: B단자 232: B단자 궤적부
240: 와이퍼모터 250: 캠 플레이트
300: 동작전원 극성반전부

Claims

차량의 와이퍼모터에 의해 회전되는 캠 플레이트의 회전위치신호에 따라 블레이드의 위치를 표시하는 블레이드 위치표시부(200);
상기 블레이드의 반전위치에서 상기 와이퍼모터를 역회전시키기 위한 동작전원 극성반전부(300); 및
상기 블레이드 위치표시부(200)의 회전위치신호를 입력받아 상기 동작전원 극성반전부(300)에 제어신호를 출력하는 와이퍼 구동제어부(100)를 포함하여 구성되며,
상기 블레이드 위치표시부(200)는, 와이퍼를 구동하는 와이퍼모터(240)와, 상기 와이퍼모터(240)를 구동시키기 위한 전원을 공급하는 동작전원부(110)와, 상기 동작전원부(110)와 연결되고 상기 와이퍼모터(240)의 구동으로 회전되어 블레이드의 위치정보를 상기 와이퍼 구동제어부(100)에 제공하기 위한 캠 플레이트(250)를 포함하고,
상기 캠 플레이트(250)는, 상기 와이퍼모터(240)가 회전함에 따라 회전하는 원판상의 캠 플레이트로 중심부로부터 일정 내경을 갖도록 원형띠로 형성되는 P단자 궤적부(222)의 내측으로 B단자 궤적부(232)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 B단자 궤적부(232)는 캠 플레이트(250)의 회전위치신호를 표시할 수 있도록 미리 정해진 개수로 상위레벨신호 및 하위레벨신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 캠 플레이트의 회전위치신호는, 상기 와이퍼모터의 기동 또는 정지신호에 의해 리셋되고,
상기 와이퍼 구동제어부(100)는, 상기 회전위치신호를 카운트하며, 상기 동작전원부(110)와 연결되는 경우에는 상위레벨신호를 표시하고, 상기 하위레벨신호를 표시하기 위한 풀업전원부(125)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어시스템.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 동작전원 극성반전부(300)는, 상기 와이퍼모터(240)의 접지단 및 접지(310)에 직렬로 연결되는 릴레이 3(RLY_3)과, 상기 릴레이 3(RLY_3)과 병렬로 연결되고 상기 와이퍼모터(240)의 'LOW'단자 또는 'HIGH'단자와 직렬로 연결되는 릴레이 2(RLY_2) 및 릴레이 1(RLY_1)을 포함하고,
상기 릴레이 1(RLY_1) 내지 릴레이 3(RLY_3)은 상기 와이퍼구동 제어부(100)의 제어신호에 의해 코일에 전원을 인가하게 되고, 상기 릴레이 1(RLY_1)은 배터리의 동작전원을 릴레이 2(RLY_2)로 공급하는 것을 제어하게 되고, 릴레이 2(RLY_2)는 상기 릴레이 1(RLY_1)로부터 공급되는 전원을 와이퍼모터(240)의 'LOW'단자 또는 'HIGH'단자로의 연결을 제어하고,
상기 릴레이 3(RLY_3)은 턴오프되는 경우에는 접지(310)와 와이퍼모터(240)의 접지단을 연결하여 정회전되도록 동작전원을 공급하고, 릴레이 3(RLY_3)이 턴온되는 경우에는 배터리의 동작전원을 와이퍼모터(240)의 접지단에 연결하여 와이퍼모터(240)가 역회전되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어시스템.