KR102262519B1 - 운송 수단용 센서, 그 센싱 방법 및 운송 수단 시스템 - Google Patents

운송 수단용 센서, 그 센싱 방법 및 운송 수단 시스템 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 운송 수단용 센서는 운송 수단 유리; 상기 운송 수단 유리의 국소 영역 상에 배치되는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 투명한 감지 전극; 및 상기 감지 전극과 연결되는 배선 전극을 포함하고, 상기 감지 전극은 제 1 감지 전극과, 상기 제 1 감지 전극과 이격하여 배치되는 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.

Description

운송 수단용 센서, 그 센싱 방법 및 운송 수단 시스템 {Sensor module for vehicle, sensing method thereof and vehicle system}
실시예는 운송 수단용 센서, 그 센싱 방법 및 운송 수단 시스템에 관한 것이다.
근래에 들어 자동차 산업의 기술적 동향은 엔진 등과 같은 종래의 기계적 관점에서 탈피하여 운전자의 편의를 위한 각 시스템의 전자화 개발에 초점을 맞추고 있다.
구체적으로, 이러한 자동차의 전자화의 일례로 차량용 와이퍼의 동작을 강우량에 따라 자동적으로 제어하는 차량용 레인센서에 관한 기술을 일례로 들 수 있다. 이러한 레인센서는 우천시 운전자가 수동으로 와이퍼를 작동시키지 않더라도 강우량을 감지하여 와이퍼의 동작을 자동으로 제어함으로써, 사용자의 편의를 증진시킬 수 있다.
차량용 레인센서의 일례로, 자동차의 전면 유리 내부에 발광부와 수광부를 설치하고, 우적(rain drops)에 의한 빛의 굴절율 변화로 인해 발생되는 수광부의 빛의 세기 변화를 이용하여 강우량을 판단하는 광학전도 방식이 있다. 하지만, 종래의 광학전도 방식의 레인센서는 그 구조 및 설치가 복잡하고 부품비용이 고가이기 때문에 생산비용의 상승을 초래한다는 문제점과, 측정면적이 작고 오염물에 의한 영향을 많이 받기 때문에 측정 정밀도가 떨어진다는 문제점이 있었다.
또한, 차량용 레인센서의 다른 예로서, 자동차의 전면 유리 내부에 전선을 배치하고, 전선 상에 배치되는 우적에 따라서 변화하는 전선 임피던스를 측정하여, 강우 여부 및 강우량을 판단하는 방식이 있다. 하지만, 이러한 방식에 경우, 전선이 시인되어 운전자의 시야를 방해할 수 있기 때문에, 크기와 위치의 제한을 가지는 한계가 있다.
한편, 차량유리에서 발생된 결로 또한 운전에 방해가 되는 요소로, 운전자가 이를 제거하기 위하여 운전 중에 공기조화기나 열선을 작동해야 하므로, 운전 집중에 방해되는 문제가 있다.
실시예는 우적 또는 운송 수단 내부의 김서림 등을 정확하게 측정할 수 있는 운송 수단용 센서, 그 센싱 방법과 이를 포함하는 운송 수단 시스템 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 운송 수단용 센서는 운송 수단 유리; 상기 운송 수단 유리 상에 배치되는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 투명한 감지 전극; 및 상기 감지 전극과 연결되는 배선 전극을 포함하고, 상기 감지 전극은 제 1 감지 전극과, 상기 제 1 감지 전극과 이격하여 배치되는 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제 1 감지 전극은 제 1 방향으로 연장되고, 상기 제 2 감지 전극은 제 2 방향으로 연장되며, 상기 제 1 감지 전극과 상기 제 2 감지 전극 사이에 배치되는 절연 물질을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극과 상기 제 2 감지 전극은 복수의 전극 패턴을 포함하고, 상기 제 1 감지 전극의 전극 패턴과 상기 제 2 감지 전극의 전극 패턴은 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 운송 수단 유리는 운송 수단 전면유리, 운송 수단 측면유리, 운송 수단 후면 유리 및 사이드 미러 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, 상기 운송 수단 유리는 외부 유리와 상기 외부 유리 상에 배치되는 내부 유리를 포함하고, 상기 투명 기판은 상기 외부 유리와 상기 내부 유리 사이에 개재될 수 있다. .
또한, 상기 투명 기판은 상기 운송 수단 유리의 상면 또는 하면에 직접 접하도록 배치될 수 있다.
또한, 구동부와 센싱부를 포함하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부의 구동부는 상기 제 2 감지 전극에 구동 신호를 인가하고, 상기 제어부의 센싱부는 상기 제 1 감지 전극을 통해 정전용량의 변화를 전송 받을 수 있다.
또한, 상기 감지 전극은 상기 운송 수단 유리의 상면에 배치되는 우적을 정전용량의 변화로 감지할 수 있다.
또한, 상기 감지 전극은 상기 운송 수단 유리의 하면에 배치되는 이슬을 정전용량의 변화로 감지할 수 있다.
또한, 상기 감지 전극은 열선 전극일 수 있다.
실시예에 따른 운송 수단용 센서의 센싱 방법은 제 1 감지 전극과 제 2 감지 전극을 포함하고, 운송 수단 유리에 배치되어 우적을 감지하는 운송 수단용 센서의 센싱 방법으로, 기본 정전용량 값을 설정하는 단계; 상기 기본 정전용량 값과 상기 감지 전극으로부터 센싱되는 정전용량 값을 비교하는 단계; 상기 기본 정전용량 값과 상기 센싱 정전용량 값의 차이가 기 설정된 제 1 기준 변화 값을 초과하면 상기 운송 수단 유리에 우적이 배치된 것으로 처리하는 단계; 및 상기 정전용량의 변화를 통해 강우량을 측정하는 단계을 포함할 수 있다.
또한, 상기 강우량을 측정하는 단계는 상기 정전용량 변화량을 출력하는 상기 제 1 감지 전극과 제 2 감지 전극의 면적을 통해 강우량을 측정하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 기본 정전용량 값과 상기 센싱 정전용량 값의 차이가 상기 제 1 기준 변화 값보다 작고, 기 설정된 제 2 기준 변화 값을 초과하면 상기 운송 수단 유리에 이슬이 배치된 것으로 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 감지 전극 또는 제 2 감지 전극에 전원을 인가하여 열을 발생시킴으로써 상기 이슬을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 운송 수단 시스템은 감지 전극을 포함하는 운송 수단용 센서; 상기 운송 수단용 센서로부터 우적 또는 이슬 감지 신호를 전송받는 제어부; 및 상기 제어부의 명령에 따라서 동작하는 와이퍼 및 운송 수단 열선을 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지 전극으로부터 정전용량의 변화를 상기 우적 또는 이슬 감지 신호로 전송받고, 상기 감지 시호에 따라서 와이퍼 또는 운송 수단 열선을 동작시킬 수 있다.
실시예에 따른 운송 수단용 센서는 운송 수단 유리에 발생된 이슬 또는 우적을 정전용량의 변화를 통해 정확하게 감지할 수 있다.
그리고 이러한 실시예에 따른 운송 수단용 센서는 투명하여, 운송 수단 내에 어느 곳에 배치되어도 운전자의 시야에 방해가 되지 않을 수 있다.
또한, 운송 수단용 센서는 원레이어 구조를 가져 얇은 두께로 형성될 수 있으며, 이러한 운송 수단용 센서가 운송 수단의 유리 내부에 개재되었을 때, 우적과 이슬을 동시에 감지할 수 있다.
또한, 운송 수단용 센서는 정전용량이 변화된 면적을 통해 강우량을 측정할 수 있다.
또한, 운송 수단용 센서는 변화된 정전용량 값을 통해 습기에 의한 운송 수단 유리의 혼탁 정도를 측정할 수 있다. 이때, 제어부는 정전용량 변화의 기울기를 통해 습기에 의한 운송 수단 유리의 혼탁 정도를 더욱 정확하게 측정할 수도 있다.
또한, 운송 수단용 센서는 감지 전극을 열선으로 이용하여 이슬을 제거할 수 있다
또한 운송 수단용 센서는 감지 전극을 통해 습기에 의한 이슬량을 정확하게 측정하고, 감지 전극을 열선으로 이용하여 이슬을 제거할 수 있다.
그리고 실시예에 따른 운송 수단 시스템은 투명한 운송 수단용 센서를 운송 수단 필요 위치에 적절히 배치하여, 운전자 시야 확보에 필요한 정보들을 정확하게 측정할 수 있다. 그리고 이러한 운송 수단용 센서에서 수집된 정보들을 통해 자동으로 와이퍼, 열선 등을 적절히 제어하여 운전자 편의를 증대시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 운송 수단용 센서의 평면도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 운송 수단용 센서의 평면도이다.
도 3은 실시예에 따른 운송 수단용 센서가 차량에 배치 가능한 영역을 나타내는 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 운송 수단에 배치된 운송 수단용 센서의 개략적인 단면을 나타낸다.
도 5는 다른 실시예에 따른 운송 수단에 배치된 운송 수단용 센서의 개략적인 단면을 나타낸다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 운송 수단에 배치된 운송 수단용 센서의 개략적인 단면을 나타낸다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 운송 수단에 배치된 운송 수단용 센서의 개략적인 단면을 나타낸다.
도 8과 도 9는 실시예에 따른 운송 수단용 센서가 우적을 감지하는 원리를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 실시예에 따른 운송 수단용 센서의 우적 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 실시예에 따른 운송 수단용 센서를 고온 고습 챔버에 배치한 후 상호 정전용량의 변화를 측정한 그래프이다.
도 12는 실시예에 따른 운송 수단용 센서의 습기 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 13은 실시예에 따른 운송 수단용 센서의 하이브리드 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 실시예에 따른 운송 수단 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 “상/위(on)”에 또는 “하/아래(under)”에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
운송 수단에는 차량, 배, 비행기, 이륜자동차 및 기차 등이 포함될 수 있다. 이하 실시예의 도면 및 설명에서는 편의를 위하여 차량을 기준으로 설명하기로 하나, 실시예는 모든 운송 수단에 적용될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 차량용 센서의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 센서(100)는 기판(200), 감지 전극(300), 배선 전극(400)을 포함할 수 있다. 그리고 감지 전극(300)은 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)을 포함할 수 있다.
먼저, 기판(200)은 리지드(rigid)하거나 플렉서블(flexible)할 수 있다.
예를 들어, 기판(200)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 기판(200)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다. 사파이어는 유전율 등 전기 특성이 매우 뛰어나 우적이나 습기에 대한 반응 속도를 획기적으로 올릴수 있고, 표면 강도가 높은 장점이 있다.
또한, 기판(200)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 기판(200)(100)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.
또한, 기판(200)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 기판(200)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 기판(200)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 랜덤한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.
또한, 기판(200)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판(200)일 수 있다. 또한, 기판(200)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판(200)일 수 있다.
기판(200) 상에는 감지 전극(300), 배선 전극(400) 및 인쇄회로기판(500) 등이 배치될 수 있다. 즉, 기판(200)은 지지기판일 수 있다.
이러한 기판(200)은 차량 유리를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(200)은 차량 전면유리, 차량 측면유리, 차량 후면유리 또는 사이드 미러일 수 있다. 즉, 감지 전극(300), 배선 전극(400) 및 인쇄회로기판(500)은 차량 유리에 의해 지지될 수도 있다.
또는, 기판(200)은 상에는 별도의 차량 유리가 더 배치될 수 있다. 즉, 감지 전극(300), 배선 전극(400) 및 인쇄회로기판(500)은 기판(200)에 의해 지지되고, 기판(200)과 차량 유리는 접착층을 통해 합지(접착)될 수 있다.
이러한 기판(200) 상에는 감지 전극(300)이 배치될 수 있고, 감지 전극(300)은 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)을 포함할 수 있다.
제 1 감지 전극(310)은 기판(200) 상에서 제 1 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 이때, 제 1 감지 전극(310)은 기판(200)과 직접 접촉하며 배치될 수도 있다.
그리고 제 2 감지 전극(320)은 기판(200) 상에서 제 2 방향으로 연장하면서 배치될 수 있다. 자세하게, 제 2 감지 전극(320)은 제 1 방향과 다른 방향인 제 2 방향으로 연장하고, 기판(200)과 직접 접촉하며 배치될 수도 있다. 즉, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 기판(200)의 동일 면에 직접 접촉하며 배치되고, 기판(200)의 동일 면 상에서 서로 다른 방향으로 연장되며 배치될 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 모든 감지 전극(300)은 동일 면에 배치되는 원레이어 구조일 수 있다. 이러한 원레이어 구조를 가지는 차량용 센서는 차량의 유리에 배치되었을 때, 유리의 상면과 하면의 우적을 동시에 감지할 수 있다.
이러한 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 기판(200) 상에서 서로 절연되며 배치될 수 있다.
자세히, 감지 전극(300)이 배치되는 기판(200)의 일면에는 브리지 전극(330)이 배치될 수 있다. 브리지 전극(330)은 예를 들어, 바(bar) 형태로 배치될 수 있다. 자세하게, 브리지 전극(330)은 유효 영역(AA) 상에서 일정한 간격으로 이격하여 바 형태로 배치될 수 있다.
브리지 전극(330) 상에는 절연물질(350)이 배치될 수 있다. 자세하게, 브리지 전극(330) 상에는 부분적으로 절연물질(350)이 배치되고, 브리지 전극(330)의 일부분은 절연물질(350)에 의해 커버될 수 있다. 일례로, 브리지 전극이 바 형태로 형성되는 경우 브리지 전극(330)의 일단 및 타단 즉, 양단 부분을 제외한 영역 상에는 절연물질(350)이 배치될 수 있다.
제 1 감지 전극(310)은 절연 물질(350) 상에서 서로 연결되며 연장되며 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향으로 연장하는 제 1 감지 전극(310)은 절연 물질(350) 상에서 서로 연결되며 연장되며 배치될 수 있다.
또한, 제 2 감지 전극(320)은 브리지 전극(330)과 연결되며 배치될 수 있다. 자세하게, 서로 이격하여 배치되는 제 2 감지 전극(320)은 브리지 전극(330)과 연결되고, 이에 따라, 제 2 방향으로 연장하며 배치될 수 있다.
이에 따라, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 브리지 전극과 절연물질에 의해 서로 쇼트되어 단락되지 않고 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 감지 전극(300)은 배선 전극(400)과 연결될 수 있다. 자세하게, 배선 전극(400)은 제 1 감지 전극(310)과 연결되는 제 1 배선 전극(410) 및 제 2 감지 전극(320)과 연결되는 제 2 배선 전극(420)을 포함할 수 있다.
한편, 감지 전극(300)은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질을 포함할 수 있다, 일례로, 감지전극은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 구리 산화물(copper oxide), 주석 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
또는, 감지 전극(300)은 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(graphene), 전도성 폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
또는, 감지 전극(300)은 다양한 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지전극(200)은 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo). 금(Au), 티타튬(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 이때, 감지 전극(300)(또는, 배선 전극(400))은 메쉬 형상으로 형성될 수 있다. 자세하게, 감지 전극(300)은 복수 개의 서브 전극들을 포함할 수 있고, 서브 전극들은 메쉬 형상으로 서로 교차하면서 배치될 수 있다.
자세하게, 감지 전극(300)은 메쉬 형상으로 서로 교차하는 복수 개의 서브 전극들에 의해 메쉬선 및 메쉬선 사이의 메쉬 개구부를 포함할 수 있다. 메쉬 개구부는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 메쉬 개구부는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형의 다각형 형상 또는 원형 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 또한, 메쉬 개구부는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상으로 형성될 수 있다.
감지 전극(300)이 메쉬 형상을 가짐으로써, 감지 전극(300)이 금속으로 형성되어도, 패턴이 보이지 않게 할 수 있다. 이러한 감지 전극(300)은 전기 저항이 낮아 대면적 차량용 센서 적용에 유리할 수 있다.
제 1 배선 전극(410) 및 제 2 배선 전극(420)은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배선 전극(400)은 앞서 설명한 감지 전극(300)과 동일 유사한 물질을 포함할 수 있다.
이러한 배선 전극(400)은 감지 전극(300)과 인쇄회로기판(500)을 전기적으로 연결할 수 있다.
인쇄회로기판(500)은 감지 전극(300)에 의해 센싱된 신호를 제어부에 전송하기 위한 구성일 수 있다. 자세하게, 감지 전극(300)의 센싱 신호는 배선 전극(400)을 통해 인쇄회로기판(500)으로 전송되고, 인쇄회로기판(500)은 센싱 신호를 제어부에 전달할 수 있다.
도 2는 다른 실시예에 따른 차량용 센서의 평면도이다.
이하, 도 2를 참조하여 다른 실시예에 따른 차량용 센서를 설명한다. 이때, 전술한 실시예의 차량용 센서와 중복되는 설명은 생략할 수 있고, 동일 또는 유사한 특성을 가지는 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여할 수 있다.
도 2를 참조하면, 다른 실시예에 따른 차량용 센서는 기판(200), 감지 전극(300) 및 배선 전극(400)을 포함할 수 있고, 감지 전극(300)은 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)을 포함할 수 있다.
그리고 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 동일 면에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 복수의 전극패턴을 포함할 수 있다. 그리고 복수의 전극패턴은 매트릭스 형태로 나열될 수 있다.
자세히, 제 1 감지 전극(310)의 전극패턴과 제 2 감지 전극(320)의 전극패턴은 서로 이격되도록 배치되어 한 쌍을 이룰 수 있고, 이러한 한 쌍의 전극패턴은 매트릭스 형태로 나열될 수 있다. 즉, 다른 실시예에 따른 모든 감지 전극(300)이 동일 면에 배치되는 원레이어 구조일 수 있다. 이러한 원레이어 구조를 가지는 차량용 센서는 차량의 유리에 배치되었을 때, 유리의 상면과 하면의 우적을 동시에 감지할 수 있는 장점이 있다.
예를 들어, 제 1 감지 전극(310) 및 제 2 감지 전극(320)은 기판(200)의 동일한 일면에서 서로 접촉하지 않도록 서로 이격하여 배치될 수 있다. 도 2와 같이, 복수의 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 수직방향으로 교대로 배치될 수 있다. 그리고 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)이 교대로 배치된 적어도 2이상의 열이 수평방향으로 일정 간격을 가지며 배치될 수 있다.
이러한 감지 전극(300)의 감지 전극(300)은 사각형, 오각형 등 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤(random)한 형상을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 가지 전극을 포함할 수 있다. 그리고 제 1 감지 전극(310)의 가지 전극과 제 2 가지 전극의 가지 전극이 서로 맞물리도록 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)이 서로 마주보는 변의 길이가 늘어나 감도가 향상될 수 있다.
그리고 각각의 감지 전극(300)은 각각의 배선 전극(400)과 연결될 수 있다. 즉, 복수의 제 1 감지 전극(310)은 복수의 제 1 배선 전극(410)과 각각 연결될 수 있다. 그리고 복수의 제 2 감지 전극(320)은 복수의 제 2 배선 전극(420)과 각각 연결될 수 있다.
그 밖에 도시된 바와 달리, 차량용 센서는 제 1 방향성을 갖는 제 1 감지 전극(310)이 형성된 외부기판과 제 2 방향성을 갖는 제 2 감지 전극(320)이 형성된 내부기판이 서로 이격되어 형성될 수도 있다.
이하, 이러한 실시예들의 차량용 센서가 차량에 배치되는 모습을 도 3 내지 7을 참조하여 설명한다.
도 3은 실시예에 따른 차량용 센서가 차량에 배치 가능한 영역을 나타내는 도면이고, 도 4는 실시예에 따른 차량에 배치된 차량용 센서의 개략적인 단면을 나타내며, 도 5는 다른 실시예에 따른 차량에 배치된 차량용 센서의 개략적인 단면을 나타내고, 도 6은 또 다른 실시예에 따른 차량에 배치된 차량용 센서의 개략적인 단면을 나타내며, 도 7은 또 다른 실시예에 따른 차량에 배치된 차량용 센서의 개략적인 단면을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 차량은 본체(50), 차량 전면유리(10), 차량 측면유리(20), 차량 후면유리(30) 및 사이드 미러(40)를 포함할 수 있다. 그리고 이러한 차량의 국소 영역에 적어도 하나 이상의 차량용 센서가 배치될 수 있다. 이하 차량에 차량용 센서가 배치되는 국소 영역을 센싱 영역이라 정의한다.
전술하였듯이, 차량용 센서의 대부분의 면적을 차지하는 감지 전극(300)은 투명하기 때문에, 차량 내에 어느 곳에 배치되어도 운전자의 시야를 가리지 않을 수 있다.
따라서, 차량용 센서는 제 1 센싱 영역(SA1)인 차량 전면유리(10)에 배치될 수 있다. 자세히, 제 1 센싱 영역(SA1)은 운전자 측의 차량 전면유리(10)에 배치될 수 있다. 이때, 제 1 센싱 영역(SA1)은 인쇄회로기판(500)이 차량 내부에 배치되기 위하여 차량 전면유리(10)의 둘레에 배치될 수 있다.
제 1 센싱 영역(SA1)의 차량용 센서는 운전자의 전방에 배치된 차량 전방유리의 우적 또는/및 습기를 정확하게 감지하여, 이를 이용해 와이퍼를 작동시키는 등에 적절한 조치를 취하도록 할 수 있다. 그리고 이러한 제 1 센싱 영역(SA1)에 배치된 차량용 센서는 투명하여 운전자의 시야를 가리지 않을 수 있다.
한편, 차량용 센서는 제 2 센싱 영역(SA2)인 차량 측면유리(20)에 배치될 수 있다. 자세히, 제 2 센싱 영역(SA2)은 운전자와 사이드 미러(40) 사이에 배치된 차량 측면유리(20)에 배치될 수 있다.
제 2 센싱 영역(SA2)에 배치된 차량용 센서는 투명하며 얇은 두께를 가지므로, 차량 측면유리(20)에 배치되어도 운전자의 시야를 가리지 않고, 차량 측면유리(20)의 이동에도 방해되지 않을 수 있다.
또한, 차량용 센서는 제 3 센싱 영역인 차량 후면유리(30)에 배치될 수 있다.
이러한 제 3 센싱 영역에 배치된 차량용 센서는 차량 후방유리의 우적 또는/및 습기를 정확하게 감지하여, 이를 이용해 열선 작동시키는 등에 적절한 조치를 취하도록 할 수 있다. 그리고 이러한 제 3 센싱 영역에 배치된 차량용 센서는 투명하여 운전자의 시야를 가리지 않을 수 있다.
그리고 차량용 센서는 제 4 센싱 영역(SA4)인 사이드 미러(40)에 배치될 수 있다. 자세히, 사이드 미러(40)에 포함되는 거울 상면 또는 하면에 배치될 수 있다.
이러한 제 4 센싱 영역(SA4)에 배치된 차량용 센서는 사이드 미러(40)의 습기를 정확하게 감지하여, 이를 이용해 열선 작동시키는 등에 적절한 조치를 취하도록 할 수 있다. 그리고 이러한 제 4 센싱 영역(SA4)에 배치된 차량용 센서는 투명하여 운전자의 시야를 가리지 않을 수 있다.
마지막으로, 차량용 센서는 제 5 센싱 영역(SA5)인 차량 본체(50)에 배치되어도 무방하다.
전술한 바와 같이, 차량용 센서는 차량 유리에 배치될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 차량 전면유리에 차량용 센서가 배치되는 것을 기준으로 설명한다.
자세히, 도 4를 참조하면, 차량 유리(10)는 차량 외측을 향하도록 배치되는 외부 유리(11)와 차량 내측을 향하도록 배치되는 내부 유리(12)를 포함할 수 있다. 그리고 외부 유리(11)와 내부 유리(12) 사이에는 차량용 센서(100)가 배치될 수 있다.
자세하게, 내부 유리(12)에 접착제를 통해 차량용 센서(100)가 합지되고, 내부 유리(12)와 외부 유리(11)가 접착제로 합지되어, 차량용 센서(100)가 차량 유리(10) 내부에 개재될 수 있다.
이와 같이 차량 유리(10) 내부에 배치된 차량용 센서(100)는 외부 유리(11)에 배치되는 우적을 감지할 수 있다.
또는, 차량용 센서(100)는 습기에 의해 내부 유리(12)에 배치되는 이슬을 감지할 수 있다.
또는, 차량용 센서(100)는 외부 유리(11)에 우적과 내부 유리(12)의 이슬을 동시에 감지할 수도 있다. 이때, 차량용 센서(100)의 감지 전극(300)은 원레이어로 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량용 센서(100)는 차량 유리(10) 상에 배치될 수 있다. 자세히, 차량용 센서(100)는 차량 외측을 향하는 차량 유리(10)의 상면 상에 배치될 수 있다. 좀더 자세히, 차량용 센서(100)는 차량 유리(10)의 상면에 직접 접하도록 배치될 수 있다.
그리고 차량용 센서(100) 상에는 보호 커버가 배치될 수 있다. 예를 들어, 보호 커버로 광등방성 필름이 차량용 센서(100)의 상면 및 측면을 커버하도록 배치될 수 있다.
이와 같이 차량 유리(10) 상면에 배치된 차량용 센서(100)는 외부 유리(11)에 우적을 감지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 차량용 센서(100)는 차량 유리(10) 상에 배치될 수 있다. 자세히, 차량용 센서(100)는 차량 내측을 향하는 차량 유리(10)의 하면 상에 배치될 수 있다. 좀더 자세히, 차량용 센서(100)는 차량 유리(10)의 하면에 직접 접하도록 배치될 수 있다.
그리고 차량용 센서(100) 상에는 보호 커버가 배치될 수 있다. 자세히, 보호 커버는 차량용 센서(100)를 커버하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 보호 커버로 광등방성 필름이 사용될 수 있다.
이와 같이 차량 유리(10) 하면에 배치된 차량용 센서(100)는 차량 유리(10) 하면에 배치되는 이슬을 감지할 수 있다.
도 7을 참조하면, 차량용 센서(100)는 차량 유리(10)의 상면 상에 배치되는 외부 차량용 센서(101)와 차량 유리(10)의 하면 상에 배치되는 내부 차량용 센서(102)를 포함할 수 있다. 이때, 외부 차량용 센서(101)와 내부 차량용 센서(102)는 인쇄회로기판(500) 또는/및 제어부를 공유할 수도 있다.
이와 같이, 차량 유리(10) 상면에 배치된 외부 차량용 센서(101)는 외부 유리(11)에 배치되는 우적을 감지할 수 있다. 그리고 차량 유리(10) 하면에 배치된 내부 차량용 센서(102)는 차량 유리(10) 하면에 배치되는 이슬을 감지할 수 있다.
이하 도 8 내지 도 10을 참조하여 이와 같은 차량용 센서(100)가 우적을 감지하는 원리와 과정을 설명한다.
도 8과 도 9는 실시예에 따른 차량용 센서(100)가 우적을 감지하는 원리를 설명하기 위한 도면들이고, 도 10은 실시예에 따른 차량용 센서(100)의 우적 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 제 1 감지 전극(310) 또는 제 2 감지 전극(320) 중 하나는 드라이빙 전극일 수 있으며, 구동 신호가 인가될 수 있다. 그리고 제 1 감지 전극(310) 또는 제 2 감지 전극(320) 중 하나는 센싱 전극일 수 있으며, 센싱 신호를 제어부로 전송할 수 있다.
예를 들어, 제어부는 구동부를 포함할 수 있고, 구동부는 드라이빙 전극인 제 2 감지 전극(320)에 구동 신호를 인가할 수 있다.
제 2 감지 전극(320)에 구동 신호가 인가되면, 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320)은 커패시티드 커플링되어 상호 정전용량(mutual capacitance)이 형성될 수 있다.
이러한 감지 전극(300) 상에 도 8과 같이 우적이 배치되면, 상호 정전용량의 일부가 우적을 통과하면서 커플링되고, 따라서 도 9와 같이 우적이 배치된 감지 전극(300) 사이의 정전용량의 변화가 발생할 수 있다.
제어부는 이러한 정전용량의 변화된 신호를 제 1 감지 전극(310) 또는 제 2 감지 전극(320)으로부터 전송 받을 수 있다. 예를 들어, 제어부는 센싱부를 포함할 수 있고, 센싱부는 센싱 전극인 제 1 감지 전극(310)으로부터 변화된 정전용량 신호를 전송 받을 수 있다.
제어부는 변화된 정전용량 신호를 통해 우적을 감지할 수 있다.
이러한 차량용 센서(100)는 단순 우적 감지를 넘어, 강우량을 측정할 수도 있다. 자세하게, 강우량이 많은 경우 감지 전극(300) 상에 많은 량에 우적이 차량용 센서(100) 상에 배치될 것이므로, 차량용 센서(100) 전반에 배치된 감지 전극(300)에서 정전용량의 변화가 발생할 것이다. 즉, 정전용량 변화 면적과 강우량은 비례하므로 제어부는 이를 분석하여 강우량도 측정할 수 있다.
좀더 자세히, 도 10을 참조하면, 운전이 시작되면 제어부는 차량용 센서(100)를 구동시킬 수 있다. (S101) 이때, 제어부는 차량용 센서(100)로부터 전달받는 정전용량 값을 기본 정전용량 값으로 설정할 수 있다. 또는, 차량용 센서(100)의 기본 정전용량 값은 디폴트로 정해질 수도 있다.
제어부는 차량용 센서(100)로부터 정전용량 값을 지속적으로 전송 받고, 정전용량 값의 변화가 있는 경우 기본 정전용량 값과 비교할 수 있다. (S103)
제어부는 기본 정전용량 값과 전송 받은 정전용량 값의 차이가 기 설정된 정전용량 변화량을 초과하면, 차량 유리(10) 상에 우적이 배치된 것으로 처리할 수 있다. (S105, S107)
그리고 제어부는 정전용량 변화량을 초과하는 감지 전극(300)의 면적을 통해 강우량도 측정할 수 있다. (S109)
이후, 강우량에 따라서 와이퍼가 작동하는 등에 조치를 통해 차량 유리(10) 상에 우적이 제거되면, 제어부는 기본 정전용량 값을 초기화하면서 지속적으로 강우량을 측정할 수 있다.
이하 도 11 내지 12를 참조하여 이와 같은 차량용 센서(100)가 습기를 감지하는 원리와 과정을 설명한다.
도 11은 실시예에 따른 차량용 센서(100)를 고온 고습 챔버에 배치한 후 상호 정전용량의 변화를 측정한 그래프이고, 도 12는 실시예에 따른 차량용 센서(100)의 습기 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11을 보면, 고온 고습 챔버에서 차량용 센서(100) 상에 서서히 습기가 차기 시작함에 따라서 정전용량의 변화가 나타나는 것을 확인할 수 있다.
즉, 우적과 마찬가지로 상호 정전용량의 일부가 차량용 센서(100) 상에 습기에 의해 맺히는 이슬을 통과하여 커플링되므로, 정전용량의 변화가 발생할 수 있다.
제어부는 이러한 정전용량의 변화를 측정하여, 차량 유리(10)에 발생한 습기를 측정할 수 있다.
좀더 자세히, 도 12를 참조하면 운전이 시작되면 제어부는 차량용 센서(100)를 구동시킬 수 있다. (S301) 이때, 제어부는 차량용 센서(100)로부터 전달받는 정전용량 값을 기본 정전용량 값으로 설정할 수 있다. 또는, 차량용 센서(100)의 기본 정전용량 값은 디폴트로 정해질 수도 있다.
제어부는 차량용 센서(100)로부터 정전용량 값을 지속적으로 전송 받고, 정전용량 값의 변화가 있는 경우 기본 정전용량 값과 비교할 수 있다. (S303)
제어부는 기본 정전용량 값과 전송 받은 정전용량 값의 차이가 기 설정된 정전용량 변화량을 초과하면, 차량 유리(10) 상에 이슬이 발생한 것으로 처리할 수 있다. (S305, S307)
그리고 제어부는 변화된 정전용량 값을 통해 이슬량을 측정할 수 있다. (S309) 즉, 이슬량을 통해 습기에 의한 차량 유리(10)의 혼탁 정도를 측정할 수 있다. 이때, 제어부는 정전용량 변화의 기울기를 매개변수로 추가하여 습기에 의한 차량 유리(10)의 혼탁 정도를 더욱 정확히 측정할 수도 있다. 자세히, 제어부는 습기에 의한 정전용량의 변화가 급격한 경우, 습기에 의해 결로되는 이슬량이 높은 것으로 볼 수 있다.
이후, 제어부는 감지 전극(300)을 열선으로 이용하여 차량 유리(10)의 이슬을 제거할 수 있다. (S311) 자세히, 제어부는 구동부를 통해 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 중 적어도 하나를 열선으로 이용하여 차량 유리(10)의 이슬을 제거할 수 있다.
예를 들어, 제어부는 구동부로 센싱 전극인 제 1 감지 전극(310)을 열선으로 이용할 수 있다. 이때, 제 1 감지 전극(310)은 메쉬 형상의 금속으로 이루어질 수 있다.
즉, 별도의 운전자 조작 없이, 제어부는 감지 전극(300)을 통해 습기에 의한 이슬량을 정확하게 측정하고, 감지 전극(300)을 열선으로 이용하여 이슬을 제거하여, 운전자의 편의를 도모할 수 있다.
도 13은 실시예에 따른 차량용 센서(100)의 하이브리드 감지 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 센서(100)는 외부 유리(11)의 우적과 내부 유리(12)의 이슬을 동시에 감지할 수 있다. 이때, 차량용 센서(100)는 차량 유리(10) 내부에 개재될 수 있다.
자세히, 먼저, 운전이 시작되면 제어부는 차량용 센서(100)를 구동시킬 수 있다. (S501) 이때, 제어부는 차량용 센서(100)로부터 전달받는 정전용량 값을 기본 정전용량 값으로 설정할 수 있다. 또는, 차량용 센서(100)의 기본 정전용량 값은 디폴트로 정해질 수도 있다.
제어부는 차량용 센서(100)로부터 정전용량 값을 지속적으로 전송 받고, 정전용량 값의 변화가 있는 경우 기본 정전용량 값과 비교할 수 있다. (S503)
제어부는 기본 정전용량 값과 전송 받은 정전용량 값의 차이가 기 설정된 제 1 정전용량 변화량을 초과하면, 차량 유리(10) 상에 이슬이 배치된 것으로 처리할 수 있다. (S505)
이때, 제어부는 정전용량 변화의 기울기를 통해 더욱 정확하게 이슬 발생을 감지할 수 있다. 즉, 정전용량 변화 값이 서서히 변하여 제 1 정전용량 변화량을 초과하는 경우, 차량 유리(10) 상에 이슬이 발생한 것으로 처리할 수 있다.
그리고 제어부는 변화된 정전용량 값을 통해 이슬량을 측정할 수 있다. (S509) 즉, 이슬량을 통해 습기에 의한 차량 유리(10)의 혼탁 정도를 측정할 수 있다. 이때, 제어부는 정전용량 변화의 기울기를 매개변수로 추가하여 습기에 의한 차량 유리(10)의 혼탁 정도를 더욱 정확히 측정할 수도 있다.
이후, 제어부는 감지 전극(300)을 열선으로 이용하여 차량 유리(10)의 이슬을 제거할 수 있다. (5311) 자세히, 제어부는 구동부를 통해 제 1 감지 전극(310)과 제 2 감지 전극(320) 중 적어도 하나를 열선으로 이용하여 차량 유리(10)의 이슬을 제거할 수 있다.
한편, 제어부는 기본 정전용량 값과 전송 받은 정전용량 값의 차이가 기 설정된 제 2 정전용량 변화량을 초과하면, 차량 유리(10) 상에 우적이 배치된 것으로 처리할 수 있다. (S513, S515)
제 2 정전용량 변화량은 제 1 정전용량 변화량 보다 클 수 있다. 우적에 의하여 변화하는 정전용량 변화 값이 크기 때문이다.
제어부는 정전용량 변화의 기울기를 통해 더욱 정확하게 우적 발생을 감지할 수 있다. 즉, 정전용량 변화 값이 급격하게 변하여 제 1 정전용량 변화량을 초과할 경우, 차량 유리(10) 상에 우적이 발생한 것으로 처리할 수 있다.
그리고 제어부는 정전용량 변화량을 초과하는 감지 전극(300)의 면적을 통해 강우량도 측정할 수 있다. (S517) 이후, 강우량에 따라서 와이퍼가 작동하는 등에 조치를 통해 차량 유리(10) 상에 우적이 제거되면, 제어부는 기본 정전용량 값을 초기화하면서 지속적으로 강우량을 측정할 수 있다.
이하 전술한 실시예들의 차량용 센서(100)가 적용된 차량 시스템을 설명한다.
도 14는 실시예에 따른 차량 시스템의 블록 다이어그램을 나타낸다.
도 14를 참조하면, 실시예에 따른 차량 시스템은 차량용 센서(100), 와이퍼(1200), 공조기(1300), 후방 유리 열선(1400), 사이드 미러 열선(1500) 및 제어부(1100)을 포함할 수 있다.
먼저, 차량용 센서(100)는 적어도 하나 이상 포함될 수 있다.
자세히. 차량 전면유리(10)에는 제 1 차량용 센서(110)가 배치되어, 차량 전면유리(10)의 습기, 김서림 및 우적 등을 감지할 수 있다. 그리고 차량 후면유리(30)에는 제 2 차량용 센서(120)가 배치되어, 차량 후면유리(30)의 습기 및 김서림 등을 감지할 수 있다. 또한, 사이드 미러(40)에는 제 3 차량용 센서(130)가 배치되어, 사이드 미러(40)의 습기 및 김서림 등을 감지할 수 있다.
이와 같이, 차량용 센서(100)가 감지한 센싱 신호는 제어부(1100)로 전송될 수 있다.
제어부(1100)는 센싱 신호를 통해 와이퍼(1200), 공조기(1300) 및 열선 중 적어도 하나 이상을 자동으로 동작시킬 수 있다.
자세히, 제어부(1100)는 제 1 차량용 센서(110)를 통해 우적과 강우량에 대한 센싱 신호를 전송 받으면, 이에 따라서 와이퍼(1200)를 자동으로 동작시킬 수 있다. 이때, 와이퍼(1200)의 속도는 강우량에 비례할 수 있다.
또한, 제어부(1100)는 제 1 차량용 센서(110)를 통해 습기와 이슬량에 대한 센싱 신호를 전송 받으면, 이에 따라서 공조기(1300)를 가동시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(1100)는 차량 전면유리(10) 측을 향해 공조기(1300) 중 에어컨으로 냉각 공기 송풍시켜 이슬 발생을 방지하거나 제거할 수 있다.
또한, 제어부(1100)는 제 2 차량용 센서(100)를 통해 습기와 이슬량에 대한 센싱 신호를 전송 받으면, 이에 따라서 후방 유리 열선(1400)을 가동시켜, 이슬을 제거할 수 있다. 이때, 후방 유리 열선(1400)은 차량용 센서(100)의 감지 전극(300)일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
또한, 제어부(1100)는 제 3 차량용 센서(130)를 통해 습기와 이슬량에 대한 센싱 신호를 전송 받으면, 이에 따라서 사이드 미러 열선(1500)을 가동시켜, 이슬을 제거할 수 있다. 이때, 사이드 미러 열선(1500)은 차량용 센서(100)의 감지 전극(300)일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
즉, 실시예에 따른 차량 시스템은 투명한 차량용 센서(100)를 차량 필요 위치에 적절히 배치하여, 운전자 시야 확보에 필요한 정보들을 정확하게 측정할 수 있다. 그리고 이러한 차량용 센서(100)에서 수집된 정보들을 통해 자동으로 와이퍼(1200), 열선 등을 적절히 제어하여 운전자 편의를 증대시킬 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 운송 수단 유리;
    상기 운송 수단 유리 상에 배치되는 기판;
    상기 기판 상에 배치되는 투명한 감지 전극;
    상기 감지 전극과 연결되는 배선 전극 및
    구동부와 센싱부를 포함하는 제어부를 포함하고,
    상기 감지 전극은 제 1 감지 전극과, 상기 제 1 감지 전극과 이격하여 배치되는 제 2 감지 전극을 포함하고,
    상기 제 1 감지 전극, 상기 제 2 감지 전극 및 상기 배선 전극은 금속을 포함하고,
    상기 제어부의 구동부는 상기 제 2 감지 전극에 구동 신호를 인가하고,
    상기 제어부의 센싱부는 상기 제 1 감지 전극을 통해 정전용량의 변화를 전송받고,
    상기 구동부는 상기 제 1 감지 전극이 열선이 되도록 상기 제 1 감지 전극에 전원을 공급하는 운송 수단용 센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 감지 전극은 제 1 방향으로 연장되고, 상기 제 2 감지 전극은 제 2 방향으로 연장되며,
    상기 제 1 감지 전극과 상기 제 2 감지 전극 사이에 배치되는 절연 물질을 포함하는 운송 수단용 센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 감지 전극과 상기 제 2 감지 전극은 복수의 전극 패턴을 포함하고,
    상기 제 1 감지 전극의 전극 패턴과 상기 제 2 감지 전극의 전극 패턴은 서로 이격되도록 배치되는 운송 수단용 센서.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 운송 수단 유리는 운송 수단 전면유리, 운송 수단 측면유리, 운송 수단 후면 유리 및 사이드 미러 중 적어도 하나인 운송 수단용 센서.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 운송 수단 유리는 외부 유리와 상기 외부 유리 상에 배치되는 내부 유리를 포함하고,
    상기 기판은 상기 외부 유리와 상기 내부 유리 사이에 개재된 운송 수단용 센서.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102327610B1 (ko) * 2015-03-12 2021-11-17 엘지이노텍 주식회사 레인 센서 및 이를 포함하는 와이퍼 구동 장치
US10005108B2 (en) * 2016-10-17 2018-06-26 Robert Bosch Gmbh Lens cleaning method for a surveillance camera
US10144356B2 (en) * 2017-03-24 2018-12-04 Ford Global Technologies, Llc Condensation detection for vehicle surfaces via light transmitters and receivers
US10919498B2 (en) 2017-05-02 2021-02-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Fog removing device
US20190098705A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-28 Ford Global Technologies, Llc Windshield defrost
US10053059B1 (en) 2017-10-04 2018-08-21 Ford Global Technologies, Llc Detection and identification of opaqueness of vehicle windows
JP7035812B2 (ja) * 2018-05-28 2022-03-15 株式会社デンソー ヒータ装置
JP7135558B2 (ja) * 2018-08-07 2022-09-13 株式会社デンソー ヒータ装置
FR3120366A1 (fr) * 2021-03-03 2022-09-09 Saint-Gobain Glass France Vitrage dote d’un capteur d’humidite capacitif

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100781744B1 (ko) 2006-11-28 2007-12-04 에이디반도체(주) 차량용 빗물 감지 장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57157148A (en) 1981-03-25 1982-09-28 Hitachi Ltd Dew condensation sensor circuit and manufacture thereof
JPS57160052A (en) 1981-03-28 1982-10-02 Tokai Rika Co Ltd Water drop detecting sensor for automobile window glass
JPH05264496A (ja) * 1992-03-17 1993-10-12 Honda Motor Co Ltd 雨滴センサ
JP3054264B2 (ja) * 1992-03-23 2000-06-19 本田技研工業株式会社 水滴センサ
JP3453962B2 (ja) * 1995-10-31 2003-10-06 松下電工株式会社 静電容量型雨センサ
US8383994B2 (en) 2008-12-30 2013-02-26 Ppg Industries Ohio, Inc. Transparency having sensors
KR101354862B1 (ko) * 2011-12-20 2014-01-23 한국오므론전장주식회사 차량용 레인센서
KR101472080B1 (ko) * 2012-12-27 2014-12-17 (주)멜파스 터치 센싱 장치 및 방법
KR102140197B1 (ko) * 2013-10-23 2020-08-03 삼성디스플레이 주식회사 정전용량 방식의 터치 센서
KR102187807B1 (ko) * 2014-04-17 2020-12-07 엘지이노텍 주식회사 터치 패널 및 이를 포함하는 터치 디바이스
KR101628894B1 (ko) * 2014-12-09 2016-06-14 한승희 터치 센싱 방법, 터치 센싱 콘트롤러 및 이를 갖는 터치 센싱 장치
KR102288825B1 (ko) * 2015-01-13 2021-08-11 엘지이노텍 주식회사 터치 윈도우

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100781744B1 (ko) 2006-11-28 2007-12-04 에이디반도체(주) 차량용 빗물 감지 장치

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US20180022320A1 (en) 2018-01-25
KR20160096901A (ko) 2016-08-17
US10507800B2 (en) 2019-12-17
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