KR101942499B1 - 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서를 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 전면 윈드실드의 내면부에 구비되는 레인센서는, 빛을 방출하는 발광부; 상기 발광부에서 방출된 빛을 수용하는 수광부; 상기 발광부를 내부에 수용하며, 상기 발광부에서 방출된 빛을 평행하게 변환시키는 발광렌즈부를 구비하는 발광부 광차단모듈; 상기 발광렌즈부로부터 평행 변환된 빛이 입사되면, 상기 윈드실드로 비스듬하게 출사시키거나, 상기 윈드실드로부터 반사되어 비스듬하게 빛이 입사되면, 상기 수광부 측으로 평행하게 빛을 출사시키는 반사부; 및 상기 수광부를 내부에 수용하며, 상기 반사부로부터 평행하게 방출된 빛을 상기 수광부에 집중되도록 반사 또는 굴절시키는 수광렌즈부를 구비하는 수광부 광차단모듈;을 포함한다.

Description

소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서{RAIN SENSOR INCLUDING DEVICE-INTEGRATED LIGHT BLOCKING MODULE}
본 발명은 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 유입되는 빛을 차단할 수 있는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서에 관한 것이다.
레인센서를 이용한 와이퍼 제어 시스템은, 와이퍼 모터 구동 제어를 도 1에 도시된 바와 같이, 앞창 유리의 상단 내면부에 설치된 레인센서 및 유니트에서 강우량을 감지하여 운전자가 스위치를 조작하지 않고도 와이퍼의 작동시간 및 속도(LOW/HIGH)를 자동으로 제어하는 시스템이다.
도 1은 종래 기술에 따른 레인센서를 이용한 와이퍼 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 레인센서를 이용한 와이퍼 제어 시스템은 와이퍼 구동모터(12) 및 레인센서(10) 그리고, 레인센서를 통해 감지된 결과를 이용하여 와이퍼 모터 구동신호를 출력하는 레인센서 유니트(11)를 더 구비한다. 이에 따르면, 우천시에 레인센서(10)가 유리창에 맺힌 물방울을 감지하여, 비가 오는지 오지 않는지 또는 비가 많이 오는지, 적게 오는지 등을 감지하여 와이퍼를 구동시키는 신호로 사용한다.
하지만, 종래 기술에 따른 레인센서는 발광부 및 수광부가 기판 상에 위치하여 노출되어 있으므로 외란광에 의한 영향을 많이 받을 수 있다. 이때, 외란광은 자발광 이외의 빛을 총칭하는 것일 수 있다. 따라서, 종래 기술에 따른 레인센서는 외란광의 영향으로 빗물 감지에 대한 센싱 정확도가 저하되는 문제점이 발생한다.
한국등록특허 제10-1533332호(2015.07.03 공고) 한국등록특허 제10-0981215호(2010.09.10 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 외란광을 차단할 수 있는 구조체를 구비하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서 를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 전면 윈드실드의 상단 내면부에 구비되는 레인센서는, 빛을 방출하는 발광부; 상기 발광부에서 방출된 빛을 수용하는 수광부; 상기 발광부를 내부에 수용하며, 상기 발광부에서 방출된 빛을 평행하게 변환시키는 발광렌즈부를 구비하는 발광부 광차단모듈; 상기 발광렌즈부로부터 평행 변환된 빛이 입사되면, 상기 윈드실드로 비스듬하게 출사시키거나, 상기 윈드실드로부터 반사되어 비스듬하게 빛이 입사되면, 상기 수광부 측으로 평행하게 빛을 출사시키는 반사부; 및 상기 수광부를 내부에 수용하며, 상기 반사부로부터 평행하게 방출된 빛을 상기 수광부에 집중되도록 반사 또는 굴절시키는 수광렌즈부를 구비하는 수광부 광차단모듈;을 포함한다.
상기 발광부 광차단모듈 및 상기 수광부 광차단모듈은, 각 상기 발광부 및 상기 수광부의 외측을 감싸는 외벽을 갖는 구조체로 형성되어, 외란광의 유입이 차단될 수 있다.
상기 발광부 광차단모듈 및 상기 수광부 광차단모듈은, 각 상기 발광부 및 상기 수광부를 내측에 수용하도록 중앙에 빈 공간이 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 상부에 결합되는 커버부;를 포함하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함할 수 있다.
상기 커버부는 상기 몸체부에 접촉부를 통해 밀착되며, 상기 접촉부는 서로 방향이 다른 2개 이상의 면을 포함하고, 상기 커버부와 상기 몸체부가 결합시, 상기 서로 방향이 다른 2개 이상의 면이 상호 마주보며 상기 접촉부에서 접촉될 수 있다.
상기 몸체부 또는 상기 커버부의 접촉부 중 어느 하나의 접촉부는 중앙에 일정 높이 이상의 돌기가 포함된 형상이고, 상기 접촉부와 대응되는 또 다른 하나의 접촉부는 상기 돌기와 대응되는 홈을 내부에 구비하여 상기 돌기를 감싸는 형상일 수 있다.
상기 발광렌즈부 또는 상기 수광렌즈부는 상기 커버부에 일체로 형성될 수 있다.
상기 발광렌즈부 또는 상기 수광렌즈부는, 상기 윈드실드 방향의 외측은 평면부이고, 상기 평면부와 반대되는 내측에는 다수의 동심형 톱니 바퀴 형상을 구비하며, 상기 동심형 톱니 바퀴 구조의 동심 내측은 프레넬 렌즈 형태, 외측은 프레넬 반사기 형태일 수 있다.
상기 반사부는, 상기 발광부 및 상기 수광부를 향한 부분은 평면형이고, 상기 윈드실드를 향한 방향은 다수의 톱니바퀴 형상으로 형성되고, 상기 톱니 바퀴 구조는 프레넬 반사기 형태일 수 있다.
상기 윈드실드와 상기 반사부는 결합부에 의해 상호 밀착될 수 있다.
상기 몸체부는 내측을 감싸는 벽체 형상으로 연장 형성되고, 상기 커버부는 상기 몸체부의 연장된 단부에 결합 가능하며, 상기 커버부는 판형으로 형성될 수 있다.
상기 커버부에는 돌출부가 형성되고, 상기 몸체부의 상기 벽체에는 상기 돌출부가 내입되기 위한 오목형 수용부가 구비되어, 상기 돌출부가 상기 수용부에 맞물리며 결합될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외란광을 차단하여 빗물 감지에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용들과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 레인센서를 이용한 와이퍼 제어 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레인센서의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단모듈의 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합된 광차단모듈의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단모듈의 접촉부를 확대한 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광차단모듈의 접촉부를 확대한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광차단모듈의 분해사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부와 커버부가 결합되는 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레인센서의 단면도이다.
본 실시예에 따른 레인센서는 차량의 전면 윈드실드(유리창)(700)의 상단 내면부에 구비될 수 있다. 레인센서는 상기 전면 윈드실드(700)에 내리는 빗방울의 존재 여부를 감지하여 와이퍼의 구동을 위한 정보를 제공할 수 있다. 한편, 레인센서는 유리 투과율을 스스로 보정하는 servo 회로를 갖기 때문에, 차량의 전면 윈드실드(700) 투과율에 상관없이 일정하게 빗물을 감지하는 기능을 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 레인센서는 발광부(100), 수광부(200), 발광부 광차단모듈(300), 수광부 광차단모듈(400) 및 반사부(500)를 포함한다.
발광부(100)는 기판(600) 상에 장착되어 빛을 방출할 수 있다. 이때, 상기 빛은 적외선일 수 있다. 상기 기판(600)은 전자회로기판(Printed Circuit Board : PCB)일 수 있다. 발광부(100)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)일 수 있다.
수광부(200)는 기판(600) 상에 장착되어 상기 발광부(100)에서 방출되는 빛을 수용할 수 있다. 상기 수광부(200)는 상기 발광부(100)와 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 수광부(200)는 본 발명의 실시예에 따른 상기 발광부(100)를 통해 방출된 빛이 차량의 전면 윈드실드(700)에 전반사되어 입사되는 위치에 설치될 수 있다. 수광부(200)는 포토 다이오드(Photodiode)일 수 있다. 레인센서는 발광부(100)를 통해 방출된 빛이 차량의 전면 윈드실드(700)에 전반사되어 수광부(200)에 입사할 때, 상기 수광부(200)에 입사된 빛의 강도를 측정하여 강우량을 감지할 수 있다. 한편, 본 실시예에는 도시하지 않았지만, 상기 발광부(100) 및 상기 수광부(200)의 하부에는 상기 부재(발광부 및 수광부)를 안착시키기 위한 안착부(미도시)가 위치할 수 있다. 상기 안착부는 후술하는 몸체부(320)와 분리 결합될 수 있으며, 발광부(100) 및/또는 수광부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.
발광부 광차단모듈(300)은 상기 발광부(100)를 내부에 수용하여 외부로부터의 빛 즉, 외란광을 차단하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 외란광은 자발광(발광부(100)에서 방출되는 적외선) 이외의 빛을 총칭할 수 있다. 발광부 광차단모듈(300)은 상기 발광부(100)에서 방출된 빛을 평행하게 변환시키는 발광렌즈부(310a)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 발광렌즈부 (310a)는 윈드실드(700) 방향인 상기 발광부 광차단모듈(300)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 발광렌즈부 (310a)는 상기 발광부(100)에서 방출된 빛을 상기 윈드실드(700) 방향으로 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 발광렌즈부(310a)는 상기 발광부(100)에서 방출된 빛을 상기 윈드실드(700) 방향으로 평행하게 변환시킬 수 있다. 상기 발광렌즈부 (310a)는 윈드실드(700) 방향의 일측은 평면부고, 상기 일측과 반대되는 타측 즉, 기판(600) 방향에는 프레넬 렌즈 구조체 및 프레넬 반사기 구조체가 형성될 수 있다. 이때, 상기 프레넬 렌즈 구조체 및 프레넬 반사기 구조체는 톱니 바퀴 형상으로 다수 개가 형성될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 프레넬 렌즈 구조체는 발광렌즈부 (310a)의 중앙부에 형성되어 입사된 빛을 굴절만 시킬 수 있다. 또한, 상기 프레넬 반사기 구조체는 상기 프레넬 렌즈 구조체의 양측에 형성되어 입사된 빛을 반사 및/또는 굴절시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 프레넬 렌즈 구조체 및 상기 프레넬 반사기 구조체는, 상기 발광부(100)가 방출하는 빛을 상기 발광렌즈부 (310a)와 수직 방향으로 굴절 또는 반사시켜 상기 윈드실드(700) 방향으로 방출시킬 수 있다. 이때, 상기 발광렌즈부 (310a)에 형성되는 구조체(프레넬 렌즈 구조체 및 프레넬 반사기 구조체)의 톱니 바퀴 형상의 경사각은 발광부(100)로부터 입사된 빛이 발광렌즈부 (310a)를 수직으로 통과하면서 평행광을 구현하도록 미리 규정될 수 있다.
상기 발광부 광차단모듈(300)과 관련한 보다 상세한 설명은 도 3 내지 도 6을 통해 후술하기로 한다.
반사부(500)는 상기 발광부 광차단모듈(300)의 상부 측에 형성되는 반사부(500a)와 후술할 수광부 광차단모듈(400)의 상부 측에 형성되는 반사부(500b)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 반사부(500a)는 상기 발광부 광차단모듈(300)로부터 입사한 빛을 상기 윈드실드(700)로 반사시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 반사부(500a)는 상기 발광렌즈부 (310a)로부터 평행 변환된 빛이 입사되면, 상기 윈드실드(700)로 비스듬하게 출사시킬 수 있다. 또한, 상기 반사부(500b)는 상기 윈드실드(700)로부터 전반사된 빛을 수용하여 상기 수광부(200) 측으로 반사시킬 수 있다. 보다 자세하게, 상기 반사부(500b)는 상기 윈드실드(700)로부터 전반사되어 비스듬하게 입사된 빛을 수용하여 후술할 수광부 광차단모듈(400)의 수광렌즈부(310b)로 반사시킬 수 있다. 상기 반사부(500a, 500b)는 기판(600) 방향의 일측은 평면부이고, 상기 일측과 반대되는 타측 즉, 윈드실드(700) 방향에는 다수의 톱니 바퀴 형상을 구비하는 프레넬 반사기 구조체가 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 반사부(500a, 500b)는 발광부(100) 및 수광부(200)를 향한 부분은 평면형이고, 윈드실드(700)를 향한 방향은 다수의 톱니바퀴 형상으로 형성되며, 상기 톱니바퀴 형상은 프레넬 반사기 형태일 수 있다. 이때, 상기 발광부 광차단모듈(300)의 상부 측에 형성되는 반사부(500a)에 포함되는 프레넬 반사기 구조체의 톱니 바퀴 형상의 경사각은, 윈드실드(700)를 향하는 빛이 윈드실드(700) 상에서 전반사가 이루어질 수 있도록 미리 규정될 수 있다. 또한, 상기 수광부 광차단모듈(400)의 상부 측에 형성되는 반사부(500b)에 포함되는 프레넬 반사기 구조체의 톱니 바퀴 형상의 경사각은, 수광부 광차단모듈(400)의 수광렌즈부(310b)를 향하는 빛이 수광렌즈부(310b)와 수직으로 방출될 수 있도록 미리 규정될 수 있다. 한편, 상기 윈드실드(700)와 상기 반사부(500)의 사이에는 결합부(800)가 위치할 수 있다. 이때, 상기 결합부(800)는 실리콘일 수 있다. 다시 말해, 상기 윈드실드(700)와 상기 반사부(500)는 중간에 실리콘이 위치함에 따라 상기 실리콘에 의해 상호 밀착되어 연결될 수 있다.
수광부 광차단모듈(400)은 상기 수광부(200)를 내부에 수용하여 외부로부터의 빛 즉, 외란광을 차단하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 외란광은 자발광(발광부(100)에서 방출되는 적외선) 이외의 빛을 총칭할 수 있다. 수광부 광차단모듈(400)은 상기 수광부(200)를 내부에 수용할 수 있으며, 상기 반사부(500b)로부터 평행가게 방출된 빛을 수용하여 상기 수광부(200)에 집중되도록 반사 또는 굴절시키는 수광렌즈부(310b)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 수광렌즈부(310b)는 윈드실드(700) 방향인 상기 수광부 광차단모듈(400)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 수광렌즈부(310b)는 윈드실드(700) 방향의 일측은 평면부고, 상기 일측과 반대되는 타측 즉, 기판(600) 방향에는 프레넬 렌즈 구조체 및 프레넬 반사기 구조체가 형성될 수 있다. 이때, 상기 프레넬 렌즈 구조체 및 프레넬 반사기 구조체는 톱니 바퀴 형상으로 다수 개가 형성될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 프레넬 렌즈 구조체는 수광렌즈부(310b)의 중앙부에 형성되어 입사된 빛을 굴절만 시킬 수 있다. 또한, 상기 프레넬 반사기 구조체는 상기 프레넬 렌즈 구조체의 양측에 형성되어 입사된 빛을 반사 및/또는 굴절시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 프레넬 렌즈 구조체 및 상기 프레넬 반사기 구조체는, 상기 반사부(500b)로부터 입사되는 빛을 상기 수광부(200)로 굴절 또는 반사시킬 수 있다. 이때, 상기 수광렌즈부(310b)에 형성되는 구조체(프레넬 렌즈 구조체 및 프레넬 반사기 구조체)의 톱니 바퀴 형상의 경사각은, 반사부(500b)로부터 입사된 빛이 굴절 및/또는 반사되어 수광부(200)를 향하도록 미리 규정될 수 있다. 다시 말해, 발광렌즈부(310a) 및/또는 수광렌즈부(310b)는, 윈드실드(700) 방향의 외측은 평면부이고, 상기 평면부와 반대되는 내측에는 다수의 동심형 톱니 바퀴 형상을 구비하며, 상기 동심형 톱니 바퀴 구조의 동심 내측은 프레넬 렌즈 형태이고, 외측은 프레넬 반사기 형태일 수 있다.
상기 수광부 광차단모듈(400)과 관련한 보다 상세한 설명은 도 3 내지 도 6을 통해 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단모듈의 분해사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합된 광차단모듈의 단면도이다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 발광부 광차단모듈(300) 및/또는 수광부 광차단모듈(400)은 내부에 포함되는 소자(예컨대, 발광부 및/또는 수광부)에 따라 그 구성의 명칭만 다를 뿐, 형상은 동일할 수 있다. 따라서, 도 3을 설명함에 있어서 광차단모듈은 발광부 광차단모듈(300) 및/또는 수광부 광차단모듈(400) 중 어느 하나일 수 있다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 광차단모듈(300)(400)은 몸체부(320) 및 커버부(330)를 포함할 수 있다.
몸체부(320)는 기판(600)에 장착될 수 있다. 상기 몸체부(320)는 중앙에 홀(321)을 형성할 수 있다. 상기 홀(321)은 빈 공간일 수 있으며, 상기 홀(321)의 내측에는 발광부(100) 및/또는 수광부(200)가 수용될 수 있다. 상기 홀(321)에는 상기 발광부(100) 및/또는 수광부(200)가 수용될 수 있다.
커버부(330)는 상기 몸체부(320)의 상부에 결합될 수 있다. 상기 커버부(330)의 상단 즉, 윈드실드(700) 방향의 일측에는 발광렌즈부(310a) 및 수광렌즈부(310b)가 일체로 형성될 수 있다.
상술한 바에 따르면, 광차단모듈(300)(400)은 상기 몸체부(320) 및 커버부(330)가 결합됨에 따라 외벽(340)이 형성되어 외란광을 차단할 수 있다. 보다 상세하게, 발광부 광차단모듈(300) 및 수광부 광차단모듈(400)은, 각각 발광부 및 수광부의 외측을 감싸는 외벽을 갖는 구조체로 형성되어, 외란광의 유입이 차단될 수 있다. 상기 몸체부(320) 및 상기 커버부(330)가 결합된 광차단모듈(300)(400)은 원기둥 형상일 수 있다. 하지만 이에 한하지 않으며, 상기 광차단모듈(300)(400)은 외란광을 차단할 수 있는 외벽(340)이 형성되는 형상이면 어떠한 형상이더라도 관계없다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광차단모듈의 접촉부를 확대한 도면, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광차단모듈의 접촉부를 확대한 도면이다.
도 5의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 광차단모듈(300)(400)은 몸체부(320)와 커버부(330)가 결합되는 경우, 서로 접하는 접촉부(510)(520)가 외란광을 차단할 수 있는 형상으로 구비될 수 있다. 즉, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(320)와 상기 커버부(330)가 접하는 접촉부(510)(520)는 적어도 두 개 이상의 면이 접하도록 굴곡진 형태로 대응되게 형성될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 커버부(330)의 접촉부를 제 1 접촉부(510)라고 하고, 상기 몸체부(320)의 접촉부를 제 2 접촉부(520)라고 가정할 경우, 상기 제 1 접촉부(510)는 'ㄱ'자 형태로 형성하고, 상기 제 2 접촉부(520)는 'ㄴ'자 형태로 형성함으로써, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 접촉부(510)와 상기 제 2 접촉부(520)가 결합될 때, 혹시라도 발생할지 모를 틈새(s)를 통해 외란광이 광차단모듈(300)(400) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 틈새(s)가 발생한 경우, 상기 틈새(s)를 통해 외란광이 침투하더라도, 굴곡진 부분에 막혀 외란광은 더 이상 광차단모듈(300)(400) 내부로 침투하지 못한다. 다시 말해, 커버부(330)는 몸체부(320)에 접촉부(510)(520)를 통해 밀착되며, 상기 접촉부(510)(520)는 서로 방향이 다른 2개 이상의 면을 포함하고, 상기 커버부(300)와 상기 몸체부(320)가 결합되는 경우, 서로 방향이 다른 2개 이상의 면이 상호 마주보며 상기 접촉부(510)(520)에서 접촉되도록 할 수 있다.
또한, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(320) 또는 상기 커버부(330)의 접촉부(510)(520) 중 어느 하나의 접촉부(510)는 중앙에 일정 높이 이상의 돌기(530)가 포함된 형상을 할 수 있으며, 상기 접촉부(510)와 대응되는 또 다른 하나의 접촉부(520)는 상기 돌기(530)와 대응되는 홈(540)을 내부에 구비하여 상기 돌기(530)를 감싸는 형상을 할 수 있다. 예컨대, 상기 커버부(330)의 접촉부(510)가 중앙에 일정 높이 이상의 돌기(530)를 포함하는 형상인 경우, 상기 몸체부(320)의 접촉부(520)는 상기 돌기(530)와 대응되는 홈(540)을 내부에 구비하여 상기 돌기(530)를 감싸는 형상일 수 있다. 상술한 바에 따르면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 몸체부(320)와 커버부(330)의 접촉부(510)(520)가 결합될 때, 틈새(s)가 발생하더라도 상기 돌기(530)에 의해 외란광이 차단될 수 있다.
또한, 레인센서는 발광부(100) 및/또는 수광부(200)에 먼지와 같은 이물질이 묻는 경우 센서의 감지 성능이 저하되거나 센서가 오작동 할 수 있다. 하지만, 상술한 바와 같은 본 실시예에 따르면, 광차단모듈(300)(400)은 발광부(100) 및/또는 수광부(200)를 내부에 구비하여 먼지와 같은 이물질이 묻는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 광차단모듈(300)(400)은 일체형으로 형성할 수도 있지만, 상술한 바와 같이 몸체부(320)와 커버부(300)가 분리되도록 형성함으로써, 발광부(100) 및/또는 수광부(200)에 문제가 발생하는 경우 상기 커버부(300)만 분리하여 이상 여부를 체크할 수 있다. 따라서, 몸체부(320)를 기판(600)에서 분리시키지 않아도 되므로, 몸체부(320)를 기판(600)에서 분리함에 따라 발생할지 모를 기판의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따르면 상술한 발광렌즈부(310a), 수광렌즈부(310b) 및 반사부(500)는 플라스틱 소재일 수 있다. 또한, 프레넬 렌즈(310)(500)는 실리콘 웨이퍼를 이용하여 제조될 수도 있다. 실리콘 웨이퍼는 적외선을 투과시키는 성질이 있어, 적외선을 집중시켜 감도를 높일 수 있다.
또한, 윈드실드(700) 방향인 상기 수광부 광차단모듈(400)의 상부에 형성되는 수광렌즈부(310b)의 내부에는, 태양광을 차단할 수 있는 태양광 차단 필터(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 이에 따라, 발광부(100)가 방출하여 윈드실드(700)를 통해 전반사되어 입사되는 적외선 이외의 다른 빛을 차단하여 빗물 감지에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광차단모듈의 분해사시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체부와 커버부가 결합되는 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 광차단모듈(710)은 발광부 광차단모듈(300) 및/또는 수광부 광차단모듈(400) 중 어느 하나일 수 있다. 광차단모듈(710)의 내부에 포함되는 소자(예컨대, 발광부 및/또는 수광부)에 따라 그 구성의 명칭만 다를 뿐, 형상은 동일하다.
도 7의 (a) 내지 (b)를 참조하면, 본 실시예에 따른 광차단모듈(710)은 몸체부(711) 및 커버부(713)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 몸체부(711)의 중앙에는 발광부(100) 및/또는 수광부(200)를 수용하기 위한 홀(720)이 형성될 수 있다. 한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(711)는 내측을 감싸는 벽체 형상으로 연장 형성될 수 있으며, 상기 커버부(713)는 상기 몸체부(711)의 연장된 단부에 결합 가능할 수 있다. 상기 커버부(713)는 판형으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 커버부(713)는 판형으로 형성함에 따라 제조가 쉬워진다는 장점이 있다.
커버부(713)는 상기 몸체부(711)의 상부에 결합될 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 커버부(713)의 상단 즉, 윈드실드(700) 방향의 일측에는 도 3에 도시된 바와 동일하게 발광렌즈부(310a) 및 수광렌즈부(310b)가 포함될 수 있다. 보다 자세하게, 상기 커버부(713)는 돌출부(714)를 구비하고, 상기 몸체부(711)는 상기 돌출부(714)에 대응하는 수용부(712)를 구비할 수 있다. 이때, 상기 돌출부(714)는 상기 커버부(713)의 하부 외측 즉, 몸체부(711) 방향의 하부 외측에 일정 부분 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 수용부(712)는 상기 돌출부(712)와 대응되는 형태로 상기 몸체부(711)의 상부 외측 즉, 커버부(713) 방향의 상부 외측에 일정 부분 오목하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버부(713) 및 상기 몸체부(711)는 상기 커버부(713)의 돌출부(714)가 상기 몸체부(711)의 수용부(712)에 끼워짐에 따라 결합될 수 있다. 다시 말해, 몸체부(711)의 벽체에는 돌출부(714)가 내입되기 위한 오목형 수용부(712)가 구비되어 돌출부(714)가 상기 수용부(712)에 맞물리며 결합될 수 있다. 이처럼, 돌출부(714)와 수용부(712)에 맞물리며 결합됨에 따라 몸체부(711)와 커버부(713)의 오결합을 방지하고, 결합을 보다 견고하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 판형의 커버부(713)를 몸체부에 얹어서 결합하는 경우보다, 돌출부(714)와 수용부(712)는 굴곡진 형태를 가짐에 따라 외란광의 침투를 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 즉, 판형의 커버부(713)를 몸체부에 얹어서 결합하는 경우 그 틈새를 통해 빛이 들어올 수 있지만, 돌출부(714)와 수용부(712)가 굴골진 형태임에 따라 몸체부(711)와 커버부(713)를 결합하는 경우에는 그 빛이 굴곡진 형태에 의해 차단될 수 있으므로, 외관광의 침투를 보다 효과적으로 방지할 수도 있다. 이때, 본 실시예에 따른 돌출부(714) 및 상기 돌출부(714)와 결합되는 수용부(712)는 2개인 것으로 설명하지만 이에 한하지 않으며, 그 개수는 관계없다. 또한, 상기 커버부(713)와 상기 몸체부(711)의 형상은 사각형 형태인 것으로 설명하지만 이에 한하지 않으며, 상기 커버부(713)와 상기 몸체부(711)를 결합할 수 있으면 그 형상은 관계없다.
한편, 본 실시예에는 도시하지 않았지만, 상기 광차단모듈(710)의 내부에 포함되는 발광부(100) 및 수광부(200)의 하부에는 상기 부재(발광부 및 수광부)를 안착시키기 위한 안착부(미도시)가 위치할 수 있다. 상기 안착부는 몸체부(711)와 분리 결합될 수 있으며, 발광부(100) 및/또는 수광부(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같은 광차단모듈(710)은, 도 2에 도시된 바와 같은 광차단모듈(300)(400)과 비교할 때, 내부에 포함되는 소자(보다 자세하게는, 수광부)가 커버부(713)로부터 더 멀어진다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같은 광차단모듈(710)의 몸체부(711)는 내측을 감싸는 벽체 형상으로 길게 연장되어 수광부로부터 보다 멀어지므로 외란광에 의한 영향이 보다 최소화될 수 있는 효과가 있다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 앱 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
100 : 발광부
200 : 수광부
300 : 발광부 광차단모듈
310a : 발광렌즈부
310b : 수광렌즈부
320, 711 : 몸체부
321, 720 : 홀
330, 713 : 커버부
340 : 외벽
400 : 수광부 광차단모듈
500a, 500b : 반사부
510 : 제 1 접촉부
520 : 제 2 접촉부
530 : 돌기
540 : 홈
600 : 기판
700 : 윈드실드
712 : 수용부
714 : 돌출부
800 : 결합부

Claims (11)

  1. 차량의 전면 윈드실드의 내면부에 구비되는 레인센서에 있어서,
    빛을 방출하는 발광부;
    상기 발광부에서 방출된 빛을 수용하는 수광부;
    상기 발광부를 내부에 수용하며, 상기 발광부에서 방출된 빛을 평행하게 변환시키는 발광렌즈부를 구비하는 발광부 광차단모듈;
    상기 발광렌즈부로부터 평행 변환된 빛이 입사되면, 상기 윈드실드로 비스듬하게 출사시키거나, 상기 윈드실드로부터 반사되어 비스듬하게 빛이 입사되면, 상기 수광부 측으로 평행하게 빛을 출사시키는 반사부; 및
    상기 수광부를 내부에 수용하며, 상기 반사부로부터 평행하게 방출된 빛을 상기 수광부에 집중되도록 반사 또는 굴절시키는 수광렌즈부를 구비하는 수광부 광차단모듈;을 포함하고,
    상기 발광부 광차단모듈 및 상기 수광부 광차단모듈은,
    각 상기 발광부 및 상기 수광부를 내측에 수용하도록 중앙에 빈 공간이 형성된 몸체부; 및
    상기 몸체부의 상부에 결합되는 커버부;를 포함하며,
    상기 커버부는 상기 몸체부에 접촉부를 통해 밀착되며,
    상기 접촉부는 서로 방향이 다른 2개 이상의 면을 포함하고,
    상기 커버부와 상기 몸체부가 결합시, 상기 서로 방향이 다른 2개 이상의 면이 상호 마주보며 상기 접촉부에서 접촉되도록 하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광부 광차단모듈 및 상기 수광부 광차단모듈은,
    각 상기 발광부 및 상기 수광부의 외측을 감싸는 외벽을 갖는 구조체로 형성되어, 외란광의 유입이 차단될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.
  3. 차량의 전면 윈드실드의 내면부에 구비되는 레인센서에 있어서,
    빛을 방출하는 발광부;
    상기 발광부에서 방출된 빛을 수용하는 수광부;
    상기 발광부를 내부에 수용하며, 상기 발광부에서 방출된 빛을 평행하게 변환시키는 발광렌즈부를 구비하는 발광부 광차단모듈;
    상기 발광렌즈부로부터 평행 변환된 빛이 입사되면, 상기 윈드실드로 비스듬하게 출사시키거나, 상기 윈드실드로부터 반사되어 비스듬하게 빛이 입사되면, 상기 수광부 측으로 평행하게 빛을 출사시키는 반사부; 및
    상기 수광부를 내부에 수용하며, 상기 반사부로부터 평행하게 방출된 빛을 상기 수광부에 집중되도록 반사 또는 굴절시키는 수광렌즈부를 구비하는 수광부 광차단모듈;을 포함하고,
    상기 발광부 광차단모듈 및 상기 수광부 광차단모듈은,
    각 상기 발광부 및 상기 수광부를 내측에 수용하도록 중앙에 빈 공간이 형성된 몸체부; 및
    상기 몸체부의 상부에 결합되는 커버부;를 포함하며,
    상기 발광렌즈부 또는 상기 수광렌즈부는 상기 커버부에 일체로 형성되고,
    상기 발광렌즈부 또는 상기 수광렌즈부는,
    상기 윈드실드 방향의 외측은 평면부이고, 상기 평면부와 반대되는 내측에는 다수의 동심형 톱니 바퀴 형상을 구비하며, 상기 동심형 톱니 바퀴 구조의 동심 내측은 프레넬 렌즈 형태, 외측은 프레넬 반사기 형태인 것을 특징으로 하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체부 또는 상기 커버부의 접촉부 중 어느 하나의 접촉부는 중앙에 일정 높이 이상의 돌기가 포함된 형상이고,
    상기 접촉부와 대응되는 또 다른 하나의 접촉부는 상기 돌기와 대응되는 홈을 내부에 구비하여 상기 돌기를 감싸는 형상인 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 반사부는,
    상기 발광부 및 상기 수광부를 향한 부분은 평면형이고,
    상기 윈드실드를 향한 방향은 다수의 톱니바퀴 형상으로 형성되고,
    상기 톱니 바퀴 구조는 프레넬 반사기 형태인 것을 특징으로 하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 윈드실드와 상기 반사부는 결합부에 의해 상호 밀착되는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.
  10. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 몸체부는 내측을 감싸는 벽체 형상으로 연장 형성되고,
    상기 커버부는 상기 몸체부의 연장된 단부에 결합 가능하며,
    상기 커버부는 판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버부에는 돌출부가 형성되고,
    상기 몸체부의 상기 벽체에는 상기 돌출부가 내입되기 위한 오목형 수용부가 구비되어, 상기 돌출부가 상기 수용부에 맞물리며 결합되는 것을 특징으로 하는 소자 일체형 광차단모듈을 포함하는 레인센서.

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