KR102441056B1 - 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 와이퍼모터의 캠 플레이트의 접점구조를 변경하여 P단 신호(전압 파형)를 통한 와이퍼블레이드의 위치(와이퍼 로우 출력 오프 시점)를 추정할 수 있도록 함으로써, 추가 소자 없이 회로의 복잡도를 높이지 않고도 오토 파킹 기능 및 서비스 포지션 기능을 제공할 수 있는 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하되, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 캠 플레이트를 구비한 와이퍼 제어 장치에 있어서, 와이퍼 동작 정지신호를 입력받는 입력부; 상기 캠 플레이트가 1회전 하는 동안의 P단 신호를 검출하는 P단 신호 검출부; 및 와이퍼 동작중에 와이퍼 동작 정지신호를 입력받으면, 로우 릴레이의 구동을 유지한 상태에서 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING WIPER OF A VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이퍼모터의 캠 플레이트의 접점구조에 의해 발생하는 P단 신호(전압 파형)에 기초하여 오토 파킹(Auto Parking) 기능 및 서비스 포지션(Service Position) 기능을 제공하는 기술에 관한 것이다.

본 발명에서 오토 파킹 기능은 와이퍼 구동중 스위치에 의한 정지 명령 입력 시, 또는 와이퍼 구동중 전원차단시(IGN OFF) 와이퍼를 파킹(초기) 위치로 이동시키는 기능을 의미하며, 서비스 포지션 기능은 와이퍼 교체시 사용자 편의를 위해 지정된 위치로 와이퍼를 이동시키는 기능을 의미한다.

일반적으로 차량에는 윈드쉴드 글래스 및 리어 윈도우 글래스에 글래스 표면의 이물질을 제거하고 눈이나 빗물을 닦아주는 와이퍼장치가 설치되어 있다.

차량의 와이퍼장치는 와이퍼 모터에 의해 회전되는 와이퍼블레이드의 동작을 통하여 글래스를 닦아주는 장치로서, 운전자의 시야를 확보해주는 기능을 수행한다.

통상 차량용 와이퍼장치는 와이퍼모터에서 발생한 회전운동이 와이퍼 링크를 거쳐 피봇 기구 및 와이퍼 암으로 전달되고, 이에 와이퍼 암이 좌우 왕복 회동을 하게 되면서 와이퍼블레이드가 이동하여 글래스를 닦게 되는 구조로 되어 있다.

이러한 와이퍼장치는 차량 내 BCM(Body control module)에 의해 와이퍼모터의 동작 등이 제어된다.

한편, 와이퍼장치의 작동 모드는 크게 로우(LOW) 모드와 하이(HIGH) 모드 등이 있으며, BCM에 의해 제어되는 와이퍼모터의 단자는 총 4개의 단자로 구성된다.

이러한 와이퍼모터의 단자 중에서 E 단자는 그라운드(-) 단자이고, P 단자는 파킹 제어(parking control) 단자이며, H 단자는 하이 모드 단자, L 단자는 로우 모드 단자이다.

또한, 와이퍼모터는 캠 플레이트와, 이 캠 플레이트에 의해 단속되는 P 단자와 E 단자로 이루어지는 내부접점을 가진다.

캠 플레이트는 와이퍼모터 내에서 모터의 회전력을 전달받아 회전하게 되는 웜기어(웜휠)와 일체로 회전하도록 설치되며, 1회전 동안 와이퍼블레이드의 위치에 따라 내부접점의 P 단자를 E 단자에 1차례 접속시킨다.

이러한 와이퍼장치는 캠 플레이트의 1회전 동안 와이퍼모터 구동에 의해 와이퍼블레이드가 1회 왕복 이동하여 글래스를 닦게 되고, 이때 와이퍼모터의 P 단자와 E 단자가 캠 플레이트에 의해 접속됨에 의해 와이퍼블레이드가 사전 설정된 파킹 위치에서 정지하게 된다.

또한, 이러한 와이퍼장치는 멀티펑션 스위치의 오프 전에는 와이퍼모터의 P 단자와 E 단자가 접속되어도 BCM이 로우 릴레이의 온 상태를 유지시켜, P 단자와 E 단자가 접속된 상태에서 와이퍼모터의 관성에 의해 캠 플레이트가 회전이동하게 되고, 이에 의해 P 단자와 E 단자가 접속해제되어 다시 와이퍼모터가 배터리 전원에 의해 구동되어 와이퍼블레이드를 작동시킬 수 있게 되며, 이러한 과정이 반복됨에 의해 와이퍼블레이드가 글래스를 계속적으로 닦아주게 된다.

이러한 캠 플레이트를 구비한 종래의 와이퍼 제어 장치는 캠 플레이트의 구조상 와이퍼블레이드가 1회 왕복하는 동안에 P단 신호의 온/오프 상태가 1회 발생하기 때문에 와이퍼의 로우 출력을 오프하는 시점을 검출해 낼 수 없어 오토 파킹 기능 및 서비스 포지션 기능을 제공할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국등록특허 제10-1637826호

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 와이퍼모터의 캠 플레이트의 접점구조를 변경하여 P단 신호(전압 파형)를 통한 와이퍼블레이드의 위치(와이퍼 로우 출력 오프 시점)를 추정할 수 있도록 함으로써, 추가 소자 없이 회로의 복잡도를 높이지 않고도 오토 파킹 기능 및 서비스 포지션 기능을 제공할 수 있는 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량의 와이퍼 제어 장치에 있어서, 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하되, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 캠 플레이트; 와이퍼 동작 정지신호를 입력받는 입력부; 상기 캠 플레이트가 1회전 하는 동안의 P단 신호를 검출하는 P단 신호 검출부; 및 와이퍼 동작중에 와이퍼 동작 정지신호를 입력받으면, 로우 릴레이의 구동을 유지한 상태에서 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 차량의 와이퍼 제어 장치에 있어서, 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하는 캠 플레이트; 서비스 포지션 신호를 입력받는 입력부; 상기 캠 플레이트의 P단 신호를 검출하는 P단 신호 검출부; 및 서비스 포지션 신호가 입력되면 로우 릴레이를 구동시키고, 상기 P단 신호 검출부가 검출한 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 두 번째 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단(OFF)하는 제어부를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량의 와이퍼 제어 방법에 있어서, 입력부가 와이퍼 동작중에 와이퍼 동작 정지신호를 입력받는 단계; P단 신호 검출부가 캠 플레이트가 1회전 하는 동안의 P단 신호를 검출하는 단계; 및 제어부가 로우 릴레이의 구동을 유지한 상태에서 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단하는 단계를 포함하되, 상기 캠 플레이트는 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하고, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 차량의 와이퍼 제어 방법에 있어서, 입력부가 서비스 포지션 신호를 입력받는 단계; 제어부가 로우 릴레이를 구동시키는 단계; P단 신호 검출부가 캠 플레이트의 P단 신호를 검출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 두 번째 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단(OFF)하는 단계를 포함하되, 상기 캠 플레이트는 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은, 와이퍼모터의 캠 플레이트의 접점구조를 변경하여 P단 신호(전압 파형)를 통한 와이퍼블레이드의 위치(와이퍼 로우 출력 오프 시점)를 추정할 수 있도록 함으로써, 추가 소자 없이 회로의 복잡도를 높이지 않고도 오토 파킹 기능 및 서비스 포지션 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 차량의 와이퍼 시스템에 대한 일예시도,
도 2 는 본 발명에 따른 캠 플레이트의 구조 및 그에 의해 발생하는 P단 신호에 대한 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에서의 오토 파킹 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 5 는 본 발명에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에서의 서비스 포지션 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 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 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 차량의 와이퍼 시스템에 대한 일예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 차량의 와이퍼 시스템은, 로우 릴레이(10), 와이퍼모터(20), P단 스위치(30), 및 제어장치(40)를 포함한다.

로우 릴레이(10)는 상시 전원(B+)을 모터(20)로 전달하거나 차단하는 역할을 수행한다.

와이퍼모터(20)는 와이퍼블레이드를 이동시키는 구동력을 제공한다. 이때, 와이퍼모터(20)는 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하되, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 캠 플레이트를 구비한다.

이러한 본 발명에 따른 캠 플레이트의 구조는 일례로, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같다.

도 2의 (a)에서, 1, 2, 3, 4는 P 단자와 E 단자를 접속시키는 접점구간을 나타내고, 5, 6은 P 단자와 E 단자를 서로 차단하는 오픈구간을 나타낸다. 이때, 마지막 접점구간인 4는 이전의 접점구간보다 긴 것을 알 수 있다. 따라서 마지막 접점구간에서 P 단자와 E 단자의 접속시간은 이전의 접점구간(2,3)에서의 접속시간보다 길다.

이러한 구조를 갖는 캠 플레이트가 1회전 하는 경우, P단 신호는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같다. 여기서, 1,2,3,4의 폭은 서로 동일하나, 4의 폭은 1,2,3,4의 폭에 비해 넓은 것을 알 수 있다.

P단 스위치(30)는 기구적으로 P 단자와 E 단자를 서로 접속시키거나 차단하는 역할을 수행한다.

제어장치(40)는 일례로 BCM(Body control module)에 의해 구현될 수 있으며, 와이퍼모터의 캠 플레이트의 접점구조에 의해 발생하는 P단 신호(전압 파형)에 기초하여 오토 파킹(Auto Parking) 기능 및 서비스 포지션(Service Position) 기능을 제공한다.

이하, 도 3을 참조하여 제어장치(40)의 상세 구성에 대해 살펴보기로 한다.

도 3 은 본 발명에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치는, 입력부(310), P단 신호 검출부(320), 및 제어부(330)를 포함한다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 입력부(310)는 멀티펑션 스위치로 구현될 수 있으며, 이 경우 와이퍼 온/오프 신호를 입력받을 수 있다. 이때, 입력부(310)는 멀티평션 스위치에 의한 특정 패턴의 조작을 입력받을 수도 있다. 예를 들어, 3회의 미스트 동작이 될 수 있다.

또한, 입력부(310)는 이그니션 스위치로 구현될 수 있으며, 이 경우 이그니션 오프 신호를 입력받을 수 있다.

또한, 입력부(310)는 차량 네트워크 접속기로 구현될 수도 있으며, 이 경우 차량 네트워크를 통해 각종 정보, 특히 이그니션 오프 신호를 입력(수집)받을 수 있다. 이때, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented System Transport) 등을 포함한다.

다음으로, P단 신호 검출부(320)는 와이퍼모터(20)의 캠 플레이트가 1회전 하는 동안의 P단 신호를 검출한다. 이렇게 검출된 P단 신호는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같다. 이러한 P단 신호 검출부(320)는 캠 플레이트의 1회전 단위로 P단 신호를 검출한다.

다음으로, 제어부(330)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.

특히, 제어부(330)는 와이퍼 동작중에 입력부(310)를 통해 와이퍼 동작 정지신호 또는 이그니션 오프 신호를 입력받으면, 로우 릴레이의 구동을 유지(ON)한 상태에서 P단 신호 검출부(320)에 의해 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 로우 릴레이의 구동을 차단(OFF)한다. 여기서, 로우 릴레이의 구동을 유지하는 것은 로우 출력의 온 상태를 유지하는 것을 의미하고, 로우 릴레이의 구동을 차단하는 것은 로우 출력을 오프 하는 것을 의미한다.

이러한 제어부(330)의 동작은 오토 파킹 기능의 수행을 의미하는 것으로, 정상적으로 와이퍼 동작 정지신호가 입력된 경우는 물론 갑작스럽게 이그니션 오프 신호가 입력된 경우에도 정상적으로 와이퍼블레이드를 파킹 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, P단 신호 검출부(320)에 의해 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 로우 릴레이의 구동을 차단하면 정상적으로 와이퍼블레이드를 파킹 위치로 이동시킬 수 있다.

또한, 제어부(330)는 와이퍼 정지중에 입력부(310)를 통해 서비스 포지션 신호 또는 특정 패턴의 스위치 조작이 입력되면, 로우 릴레이를 구동(ON)하여 와이퍼를 동작시킨 상태에서 P단 신호 검출부(320)에 의해 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 두 번째 접속이 끝나는 시점에 로우 릴레이의 구동을 차단(OFF)한다.

이러한 제어부(330)의 동작은 서비스 포지션 기능의 수행을 의미하는 것으로, 와이퍼 교체시 사용자 편의를 위해 와이퍼블레이드를 지정된 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, P단 신호 검출부(320)에 의해 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 두 번째 접속이 끝나는 시점에 로우 릴레이의 구동을 차단하면, 와이퍼 교체시 사용자 편의를 위해 와이퍼블레이드를 지정된 위치로 이동시킬 수 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에서의 오토 파킹 방법에 대한 일실시예 흐름도이다. 이때, 와이퍼모터(20)는 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하되, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 캠 플레이트를 구비한다.

먼저, 입력부(310)가 와이퍼 동작중에 와이퍼 동작 정지신호 또는 이그니션 오프 신호를 입력받는다(401).

그리고 P단 신호 검출부(320)가 캠 플레이트가 1회전 하는 동안의 P단 신호를 검출한다(402).

이후, 제어부(330)가 로우 릴레이의 구동을 유지(ON)한 상태에서 P단 신호 검출부(320)에 의해 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 로우 릴레이의 구동을 차단(OFF)한다(403).

도 5 는 본 발명에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에서의 서비스 포지션 방법에 대한 일실시예 흐름도이다. 이때, 와이퍼모터(20)는 1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하되, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 캠 플레이트를 구비한다.

먼저, 입력부(310)가 와이퍼 정지상태에서 서비스 포지션 신호를 입력받는다(501).

이후, 제어부(330)가 로우 릴레이를 구동(ON)시켜 와이퍼를 동작시킨다(502). 즉, 로우 릴레이가 구동되면 와이퍼가 동작하고, 이때 캠 플레이트가 회전하게 된다.

이후, P단 신호 검출부(320)가 상기 캠 플레이트의 P단 신호를 검출한다(503).

이후, 제어부(330)가 P단 신호 검출부(320)에 의해 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 두 번째 접속이 끝나는 시점에 로우 릴레이의 구동을 차단(OFF)한다(504).

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 것이 아니다.

310 : 입력부
320 : P단 신호 검출부
330 : 제어부

Claims (10)

1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하되, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 캠 플레이트;
와이퍼 동작 정지신호를 입력받는 입력부;
상기 캠 플레이트가 1회전 하는 동안의 P단 신호를 검출하는 P단 신호 검출부; 및
와이퍼 동작중에 와이퍼 동작 정지신호를 입력받으면, 로우 릴레이의 구동을 유지한 상태에서 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단하는 제어부
를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 장치.

제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
와이퍼 동작중에 이그니션 오프 신호를 입력받으면, 상기 로우 릴레이의 구동을 유지한 상태에서 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.

제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
오토 파킹 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.

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입력부가 와이퍼 동작중에 와이퍼 동작 정지신호를 입력받는 단계;
P단 신호 검출부가 캠 플레이트가 1회전 하는 동안의 P단 신호를 검출하는 단계; 및
제어부가 로우 릴레이의 구동을 유지한 상태에서 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단하는 단계를 포함하되,
상기 캠 플레이트는,
1회전 시 P 단자와 E 단자를 복수 회 접속 및 차단하고, 마지막 접속시간은 이전의 접속시간보다 길게 하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 방법.

제 7 항에 있어서,
와이퍼 동작중에 이그니션 오프 신호를 입력받으면, 상기 로우 릴레이의 구동을 유지한 상태에서 상기 검출된 P단 신호에서 P 단자와 E 단자의 마지막 접속이 끝나는 시점에 상기 로우 릴레이의 구동을 차단하는 단계
를 더 포함하는 차량의 와이퍼 제어 방법.

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