KR102463428B1 - Dust sensor for vehicle - Google Patents

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KR102463428B1 KR1020170167417A KR20170167417A KR102463428B1 KR 102463428 B1 KR102463428 B1 KR 102463428B1 KR 1020170167417 A KR1020170167417 A KR 1020170167417A KR 20170167417 A KR20170167417 A KR 20170167417A KR 102463428 B1 KR102463428 B1 KR 102463428B1
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Abstract

본 발명은 광 산란 방식으로 미세먼지 등을 센싱하는 구성 중 수광 렌즈의 오염을 방지할 수 있도록 한 차량용 미세먼지 센서에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 수광 렌즈에 열 대류 발생이 가능한 전극 패턴을 형성하여 수광 렌즈의 표면에 강제 대류를 발생시킴으로써, 수광 렌즈의 표면에 먼지가 누적되는 오염을 방지할 수 있고, 렌즈 표면에 응축수가 발생하는 것을 억제시킬 수 있도록 한 열 대류 발생이 가능한 수광 렌즈를 포함하는 차량용 먼지 센서를 제공하고자 한 것이다.The present invention relates to a fine dust sensor for a vehicle capable of preventing contamination of a light receiving lens during a configuration for sensing fine dust in a light scattering method.
That is, the present invention forms an electrode pattern capable of generating thermal convection on the light-receiving lens to generate forced convection on the surface of the light-receiving lens, thereby preventing contamination from accumulating dust on the surface of the light-receiving lens, and condensed water on the lens surface An object of the present invention is to provide a dust sensor for a vehicle including a light receiving lens capable of generating thermal convection so as to suppress the occurrence.

Description

차량용 먼지 센서{DUST SENSOR FOR VEHICLE}DUST SENSOR FOR VEHICLE

본 발명은 차량용 먼지 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광 산란 방식으로 미세먼지 등을 센싱하는 구성 중 수광 렌즈의 오염을 방지할 수 있도록 한 차량용 미세먼지 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a dust sensor for a vehicle, and more particularly, to a fine dust sensor for a vehicle capable of preventing contamination of a light receiving lens during a configuration for sensing fine dust in a light scattering method.

전 세계적으로 매년 교통사고로 사망하는 사람들의 수보다 2배 더 높은 300 만명 이상이 대기 오염에 의해 사망하고 있는 것으로 알려져 있으며, 이에 대기오염은 공중 보건에 중대한 영향을 미친다 할 것이다.It is known that more than 3 million people around the world die every year from air pollution, which is twice the number of people who die in traffic accidents, and air pollution will have a significant impact on public health.

특히, 초미세먼지는 기관지 및 폐 관련 질환을 일으키는 주된 원인으로 밝혀지면서 실외에서는 전용 마스크를 사용하고, 실내에서도 공기청정기 등을 사용하는 등 다양한 미세먼지 차단 방법이 이용되고 있다.In particular, as ultrafine dust is found to be the main cause of bronchial and lung-related diseases, various methods of blocking fine dust are being used, such as using a dedicated mask outdoors and using an air purifier indoors.

최근에는 자동차의 실내로 유입되는 외부 공기 중 미세 먼지 등을 여과시키는 동시에 차량 실내공기의 오염도를 줄이기 위하여 고성능 필터로서 초미세먼지(PM2.5) 제거가 가능한 에어컨 필터가 적용되거나, HEPA 필터를 적용한 차량 실내 공기 정화 시스템이 적용되고 있다.Recently, an air conditioner filter capable of removing ultra-fine dust (PM2.5) as a high-performance filter has been applied as a high-performance filter in order to filter fine dust in the outside air flowing into the interior of the vehicle and reduce the pollution level of the vehicle interior air, or a HEPA filter is applied. A vehicle interior air purification system is being applied.

따라서, 상기 고성능 필터를 이용한 차량 실내 공기 정화 시스템의 효율적인 동작과 운전자에게 차량 실내 공기질에 대한 정보를 전달하기 위해 차량용 먼지 센서가 적용되고 있다.Accordingly, in order to efficiently operate a vehicle indoor air purification system using the high-performance filter and to transmit information on indoor air quality to a driver, a vehicle dust sensor is applied.

상기 먼지 센서는 차량 내 미세먼지 농도를 실시간으로 측정하여 공조 시스템을 제어하고, 이를 통해 차량 실내에 좋은 공기 질이 유지된다는 것을 운전자에게 알려주는데 사용된다.The dust sensor is used to control the air conditioning system by measuring the concentration of fine dust in the vehicle in real time, and to inform the driver that good air quality is maintained in the interior of the vehicle.

기존의 일반적인 먼지 센서는 센서 내부로 유입된 미세 먼지가 광 경로 내에서 발생한 산란 광을 수광소자로 측정하는 원리를 갖는 광 산란 방식을 채택하고 있으며, 가격이 싸고 구조가 단순하여 차량용 먼지 센서에 주로 적용되고 있다.Existing general dust sensors adopt a light scattering method in which the fine dust introduced into the sensor measures the scattered light generated in the light path with a light receiving element. is being applied

그러나, 기존의 먼지 센서는 산란광을 수집하는 수광렌즈의 오염 및 먼지 퇴적에 의해 센서 성능의 저하나 오작동이 발생하는 문제점이 있다.However, the conventional dust sensor has a problem in that sensor performance is deteriorated or malfunction occurs due to contamination and dust deposition of a light receiving lens collecting scattered light.

또한, 센서의 기구물과 측정 공기 사이의 온도차에 의하여 응축수가 발생하여 센서 출력 신호에 영향을 주는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that condensed water is generated due to a temperature difference between the device of the sensor and the measurement air, thereby affecting the sensor output signal.

이에, 수광 렌즈의 오염에 대한 문제 해결을 위해 렌즈의 장착 위치 및 방향 변경과 같은 공기 역학적 방식을 개선하는 구조가 제안되고 있으나, 차량 실내 환경에서 공기 역학적 방식을 개선하는 것만으로는 수광 렌즈의 오염 및 응축수에 대한 문제를 해결하는데 한계가 있다.Accordingly, in order to solve the problem of contamination of the light-receiving lens, a structure for improving the aerodynamic method such as changing the mounting position and direction of the lens has been proposed. And there is a limit in solving the problem of condensate.

대한민국 공개특허 공개번호 제10-2012-0106404호(2012.09.26)Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0106404 (September 26, 2012) 대한민국 등록특허 등록번호 제10-0539310호(2005.12.21)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0539310 (2005.12.21)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 수광 렌즈에 열 대류 발생이 가능한 전극 패턴을 형성하여 수광 렌즈의 표면에 강제 대류를 발생시킴으로써, 수광 렌즈의 표면에 먼지가 누적되는 오염을 방지할 수 있고, 렌즈 표면에 응축수가 발생하는 것을 억제시킬 수 있도록 한 열 대류 발생이 가능한 수광 렌즈를 포함하는 차량용 먼지 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and by forming an electrode pattern capable of generating thermal convection on the light receiving lens to generate forced convection on the surface of the light receiving lens, dust accumulation on the surface of the light receiving lens is prevented. It is an object of the present invention to provide a dust sensor for a vehicle including a light receiving lens capable of preventing heat convection and preventing the occurrence of condensate on the lens surface.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 먼지통과경로가 형성된 구조로 구비된 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 발광모듈 케이스; 상기 발광모듈 케이스에 장착되는 발광소자 및 빔스플리터; 상기 하우징의 내부에 배치되는 수광모듈 케이스; 및 상기 수광모듈 케이스의 상단부 및 하단부에 각각 장착되는 수광렌즈 및 제1수광소자; 를 포함하고, 상기 수광렌즈의 외주부에 열 대류를 발생시키는 전극패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides: a housing having a structure in which a dust passage path is formed; a light emitting module case disposed inside the housing; a light emitting device and a beam splitter mounted on the light emitting module case; a light receiving module case disposed inside the housing; and a light-receiving lens and a first light-receiving element respectively mounted on an upper end and a lower end of the light-receiving module case; It includes, and provides a dust sensor for a vehicle, characterized in that the electrode pattern for generating thermal convection is formed on the outer periphery of the light-receiving lens.

바람직하게는, 상기 전극패턴은 수광렌즈의 산란광 통과영역 외곽 쪽에 지그재그 배열로 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the electrode pattern is formed in a zigzag arrangement on the outer side of the scattered light passing area of the light receiving lens.

상기 하우징은 한쪽에 먼지유입구가 형성되고, 다른 한 쪽에 먼저배출구가 형성되며, 먼지유입구과 먼지배출구 사이에는 먼지가 통과하는 먼지통과경로가 형성된 구조로 구비된 것임을 특징으로 한다.The housing is characterized in that it has a structure in which a dust inlet is formed on one side, an outlet is formed on the other side first, and a dust passage path through which dust passes is formed between the dust inlet and the dust outlet.

상기 발광소자는 발광모듈 케이스의 내부에 고정 장착되고, 상기 빔스플리터는 발광모듈 케이스의 내벽에 장착되어 발광소자로부터의 빛 일부를 먼지통과경로로 투과시키는 것을 특징으로 한다.The light emitting device is fixedly mounted inside the light emitting module case, and the beam splitter is mounted on the inner wall of the light emitting module case to transmit a part of the light from the light emitting device through the dust passage.

바람직하게는, 상기 빔스플리터의 외주부에도 열 대류를 발생시키는 전극패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, an electrode pattern for generating thermal convection is also formed on the outer periphery of the beam splitter.

상기 발광모듈 케이스의 내부에는 빔 스플리터로부터 반사된 빛을 수광하여 발광소자의 오염도를 검출하기 위한 제2수광소자가 더 장착된 것을 특징으로 한다.A second light receiving element for receiving the light reflected from the beam splitter and detecting the contamination level of the light emitting element is further mounted inside the light emitting module case.

상기 수광모듈 케이스의 내부에서 수광렌즈와 수광소자 사이 위치에 적외선 필터가 장착된 것을 특징으로 한다.An infrared filter is mounted at a position between the light receiving lens and the light receiving element in the light receiving module case.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-described problem solving means, the present invention provides the following effects.

첫째, 먼저 센서의 구성 중 수광 렌즈에 열 대류를 발생시키는 전극패턴을 형성하여, 수광 렌즈 표면에 쌓이려던 미세 먼지 등이 열 대류에 의하여 유동되도록 함으로써, 수광 렌즈의 표면에 먼지 등이 쌓이는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 기존에 먼지 등이 수광 렌즈에 쌓여 오염되는 현상 및 오염으로 인하여 센싱 정확도가 떨어지는 점을 해결할 수 있다.First, in the configuration of the sensor, an electrode pattern that generates thermal convection is formed on the light receiving lens so that fine dust, etc., which was intended to be accumulated on the light receiving lens surface, flows by thermal convection, thereby preventing dust from accumulating on the surface of the light receiving lens. Accordingly, it is possible to solve the existing phenomenon in which dust or the like is accumulated on the light-receiving lens and becomes contaminated and the sensing accuracy is deteriorated due to the pollution.

둘째, 수광 렌즈의 전극패턴에서 열 대류를 발생시킴으로써, 센서의 기구물과 측정 공기 사이의 온도차에 의하여 응축수가 수광 렌즈에 맺히는 현상을 방지할 수 있다.Second, by generating thermal convection in the electrode pattern of the light receiving lens, it is possible to prevent condensed water from condensing on the light receiving lens due to the temperature difference between the sensor device and the measurement air.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 차량용 먼지 센서의 외관을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 먼지 센서를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 먼지 센서의 구성 중 수광 렌즈에 전극패턴이 형성된 예를 도시한 평면도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 차량용 먼지 센서의 수광 렌즈에 열 대류가 발생하는 것을 도시한 도면.1 to 3 are views showing the exterior of a vehicle dust sensor according to the present invention;
4 is a cross-sectional view showing a dust sensor for a vehicle according to the present invention;
5 is a plan view showing an example in which an electrode pattern is formed on a light-receiving lens in the configuration of the dust sensor for a vehicle according to the present invention;
6 and 7 are views illustrating thermal convection occurring in the light receiving lens of the dust sensor for a vehicle according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 차량용 먼지 센서의 외관을 나타내고, 도 4는 본 발명에 따른 먼지 센서의 내부를 보여주는 단면도이며, 각 도면에서 도면부호 10은 먼지 센서의 하우징을 지시한다.1 to 3 are views showing the exterior of a dust sensor for a vehicle according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the inside of the dust sensor according to the present invention, and reference numeral 10 in each drawing indicates a housing of the dust sensor. .

상기 하우징(10)은 한쪽에 먼지유입구(11)가 형성되고, 다른 한 쪽에 먼저배출구(13)가 형성되며, 먼지유입구(11)과 먼지배출구(13) 사이의 내부에는 먼지가 통과하는 먼지통과경로(12)가 형성된 구조로 구비된다.The housing 10 has a dust inlet 11 formed on one side, an outlet 13 first formed on the other side, and a dust bin through which dust passes between the dust inlet 11 and the dust outlet 13. It is provided in a structure in which the path 12 is formed.

이에, 미세 먼지 등이 상기 하우징(10)의 먼지유입구(11)로부터 먼지통과경로(12)로 유입된 후 먼지배출구(13)를 통해 배출되는 바, 하우징(10)의 내부에 장착되는 발광소자 모듈 및 수광소자 모듈을 포함하는 센싱 수단에 먼지통과경로(12)를 통과하는 미세먼지 등의 농도를 센싱하게 된다.Accordingly, fine dust or the like flows from the dust inlet 11 of the housing 10 into the dust passage 12 and then is discharged through the dust outlet 13 , and the light emitting device mounted inside the housing 10 . The concentration of fine dust passing through the dust passage path 12 is sensed by the sensing means including the module and the light receiving element module.

이를 위해, 상기 하우징(10)의 내부에서 일측 벽면쪽에 발광모듈 케이스(20)가 고정 배치되고, 또한 하우징(10)의 내부에서 발광모듈 케이스(20)의 인접 위치에 수광모듈 케이스(30)가 고정 배치된다.To this end, the light emitting module case 20 is fixedly disposed on one wall side of the housing 10, and the light receiving module case 30 is located adjacent to the light emitting module case 20 inside the housing 10. fixedly placed.

이때, 상기 발광모듈 케이스(20)에는 광원인 발광소자(21)와, 이 발광소자(21)로부터 조사된 빛의 일부를 투과시키는 동시에 나머지 일부를 반사시키는 빔스플리터(22)가 장착된다.At this time, the light emitting module case 20 is equipped with a light emitting element 21 as a light source, and a beam splitter 22 that transmits a portion of the light irradiated from the light emitting element 21 and reflects the remaining portion at the same time.

보다 상세하게는, 상기 발광소자(21)는 발광모듈 케이스(20)의 내부에 고정 장착되고, 상기 빔스플리터(22)는 발광소자(21)로부터 발광된 빛의 일부를 먼지통과경로(12)로 투과시키도록 발광모듈 케이스(20)의 안쪽 내벽에 장착된다.More specifically, the light emitting device 21 is fixedly mounted inside the light emitting module case 20, and the beam splitter 22 passes a part of the light emitted from the light emitting device 21 through the dust passage 12. It is mounted on the inner inner wall of the light emitting module case 20 so as to transmit the light.

또한, 상기 발광모듈 케이스(20)의 내부에는 빔스플리터(22)로부터 반사된 빛을 수광하여 발광소자(21)의 오염도를 검출하기 위한 제2수광소자(23)가 더 장착된다.In addition, a second light receiving element 23 for receiving the light reflected from the beam splitter 22 to detect the contamination level of the light emitting element 21 is further mounted inside the light emitting module case 20 .

따라서, 상기 발광소자(21)로부터 발광된 빛이 빔스플리터(22)로 조사되면, 일부의 빛은 빔스플리터(22)를 투과하여 먼지 센싱을 위해 먼지통과경로(12)로 조사되고, 나머지 일부의 빛은 빔스플리터(22)로부터 제2수광소자(23)로 반사된다.Accordingly, when the light emitted from the light emitting device 21 is irradiated to the beam splitter 22, some of the light passes through the beam splitter 22 and is irradiated to the dust passage 12 for dust sensing, and the remaining part The light is reflected from the beam splitter 22 to the second light receiving element 23 .

이때, 상기 제2수광소자(23)에서 수광되는 빛의 조도 등을 제어부에서 판단하여, 조도가 기준치 미만이면 발광소자(21)의 빛 발산부가 이물질로 오염된 상태이거나 발광소자 자체가 노후된 것으로 결정할 수 있다.At this time, the control unit determines the illuminance of the light received by the second light receiving element 23, and if the illuminance is less than the reference value, it is determined that the light emitting part of the light emitting element 21 is contaminated with foreign substances or that the light emitting element itself is old. can

상기 수광모듈 케이스(30)는 하우징(10)의 내부에서 발광모듈 케이스(20)의 인접 위치에 장착되는 바, 이 수광모듈 케이스(30)에는 발광소자(21)로부터 빔스플리터(22)를 통해 투과된 후 미세먼지 등에 닿아 산란된 빛을 수광하기 위한 수단으로서, 수광렌즈(31)를 비롯하여 적외선 필터(32) 및 제1수광소자(33)가 장착된다.The light-receiving module case 30 is mounted in a position adjacent to the light-emitting module case 20 inside the housing 10 , and the light-receiving module case 30 has the light-emitting element 21 through the beam splitter 22 . As a means for receiving light scattered by contact with fine dust after being transmitted, an infrared filter 32 and a first light receiving element 33 including a light receiving lens 31 are mounted.

보다 상세하게는, 상기 수광렌즈(31)는 수광모듈 케이스(30)의 상단부에 장착되고, 상기 제1수광소자(33)는 수광모듈 케이스(30)의 하단부에 장착되며, 상기 적외선 필터(32)는 수광모듈 케이스(30)의 내부에서 수광렌즈(31)와 제1수광소자(33) 사이에 장착된다.More specifically, the light-receiving lens 31 is mounted on the upper end of the light-receiving module case 30 , and the first light-receiving element 33 is mounted on the lower end of the light-receiving module case 30 , and the infrared filter 32 ) is mounted between the light receiving lens 31 and the first light receiving element 33 inside the light receiving module case 30 .

특히, 상기 수광렌즈(31)는 하우징(10)의 먼지통과경로(12) 쪽으로 노출됨에 따라, 미세먼지 등이 쌓일 수 있고, 쌓인 미세먼지는 먼지 농도 센싱을 위한 산란광의 간섭 요인이 되어 먼지 농도 센싱 정확도를 떨어뜨리게 된다.In particular, as the light-receiving lens 31 is exposed toward the dust passage 12 of the housing 10 , fine dust may accumulate, and the accumulated fine dust becomes an interference factor of scattered light for sensing the dust concentration. It reduces the sensing accuracy.

이에, 상기 수광렌즈(31)에는 먼지가 쌓이는 것을 방지하기 위하여 열 대류를 발생시키는 전극패턴(34)이 형성된다.Accordingly, an electrode pattern 34 for generating thermal convection is formed on the light receiving lens 31 to prevent dust from accumulating.

보다 상세하게는, 상기 전극패턴(34)은 수광렌즈(31)의 중앙영역인 산란광 통과영역을 벗어난 수광렌즈(31)의 외주 영역쪽에 지그재그 배열로 형성되며, 예를 들어 첨부한 도 5에서 보듯이 수광렌즈(31)의 외주부에서 원주방향을 따라 형성되되 시계방향 및 반시계방향으로 반복하여 지그재그 배열로 형성되거나, 수광렌즈(31)의 외주부에서 원주방향을 따라 요철 형상의 궤적을 이루는 지그재그 배열로 형성된다.In more detail, the electrode pattern 34 is formed in a zigzag arrangement on the outer peripheral area of the light receiving lens 31 outside the scattered light passing area, which is the central area of the light receiving lens 31, for example, as shown in FIG. 5 . It is formed along the circumferential direction at the outer periphery of the light receiving lens 31 and is formed in a zigzag arrangement by repeating clockwise and counterclockwise directions, or a zigzag arrangement forming a concave-convex locus along the circumferential direction at the outer periphery of the light receiving lens 31 . is formed with

한편, 상기 적외선 필터(32)는 가시광과 자외선을 차단시켜 먼지 센서가 오작동하는 것을 방지하는 역할을 한다.Meanwhile, the infrared filter 32 blocks visible light and ultraviolet light to prevent the dust sensor from malfunctioning.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 먼지 센서에 대한 센싱 동작을 살펴보면 다음과 같다.Here, the sensing operation of the dust sensor of the present invention configured as described above is as follows.

본 발명에 따른 먼지 센서(10)가 차량 내부 또는 외부, 바람직하게는 공조장치의 공기 유입측 위치에 설치된 상태에서 먼지를 포함하는 공기가 상기 하우징(10)이 먼지유입구(11)를 통해 먼지통과경로(12)로 유입된 후 먼지배출구(13)를 통해 배출된다.In a state in which the dust sensor 10 according to the present invention is installed inside or outside the vehicle, preferably at the position on the air inlet side of the air conditioner, air containing dust passes through the housing 10 through the dust inlet 11 through the dust bin. After being introduced into the path 12 , it is discharged through the dust outlet 13 .

이러한 상태에서 첨부한 도 4에서 보듯이, 상기 발광소자(21)로부터 발광된 빛이 빔스플리터(22)로 조사되고, 조사된 빛의 일부가 빔스플리터(22)를 투과하여 먼지 센싱을 위해 먼지통과경로(12)로 조사된다.4, the light emitted from the light emitting device 21 is irradiated to the beam splitter 22, and a part of the irradiated light passes through the beam splitter 22 to detect dust. It is irradiated with a passageway (12).

연이어, 상기 먼지통과경로(12)로 조사된 빛이 먼지통과경로(12)에 부유된 미세먼지 등에 닿아 산란되고, 이때의 산란광은 수광렌즈(31)를 통해 집광된 후 제1수광소자(33)에서 수광된다.Subsequently, the light irradiated to the dust passage 12 is scattered by contact with fine dust suspended in the dust passage 12, and the scattered light is condensed through the light receiving lens 31 and then the first light receiving element 33 ) is received from

이때, 상기 제1수광소자(33)에 수광되는 산란광을 기반으로 제어부에서 공기 중에 함유된 먼지 농도(량)를 판단하게 된다.At this time, the control unit determines the concentration (amount) of dust contained in the air based on the scattered light received by the first light receiving element 33 .

예를 들어, 상기 먼지통과경로(12)를 흐르는 공기 중에 먼지 함유량이 많으면 산란광이 많이 발생하여 제1수광소자(33)의 광전류량이 커지고, 반면 공기 중에 먼지 함유량이 적으면 산란광이 적게 발생하여 제1수광소자(33)의 광전류량이 작아지게 된다.For example, if there is a large amount of dust in the air flowing through the dust passageway 12, a large amount of scattered light is generated and the amount of photocurrent of the first light receiving element 33 is increased. The amount of photocurrent of the first light receiving element 33 is reduced.

따라서, 상기 제1수광소자(33)의 광전류량은 먼지 농도를 나타내는 상대적인 척도가 되고, 이를 이용하여 제어부에서 공기 중의 먼지 농도를 판정하여 디스플레이 등에 수치화시켜 표시하게 된다.Accordingly, the amount of photocurrent of the first light receiving element 33 is a relative measure indicating the dust concentration, and the control unit determines the dust concentration in the air using this, and numerically displays it on a display or the like.

한편, 위와 같이 수광렌즈(31)에서 산란광을 집광할 때 수광렌즈(31)의 표면에 미세 먼지 등이 쌓이면 산란광의 집광을 위한 간섭 요인이 되어 먼지 농도 센싱 정확도를 떨어뜨리게 된다.On the other hand, when the light-receiving lens 31 collects the scattered light as described above, if fine dust or the like is accumulated on the surface of the light-receiving lens 31 , it becomes an interference factor for collecting the scattered light, thereby reducing the dust concentration sensing accuracy.

이를 방지하고자, 첨부한 도 6 및 도 7에서 보듯이 상기 수광렌즈(31)의 외주부에 형성된 전극패턴(34)에 전기신호를 인가하면, 수광렌즈(31)의 주변에 열 대류가 발생하게 되고, 이와 동시에 수광렌즈(31)의 표면에 인접한 먼지가 열 대류로 인하여 강제 유동하게 된다.To prevent this, when an electric signal is applied to the electrode pattern 34 formed on the outer periphery of the light-receiving lens 31 as shown in FIGS. 6 and 7 , thermal convection is generated around the light-receiving lens 31 and , and at the same time, dust adjacent to the surface of the light receiving lens 31 is forced to flow due to thermal convection.

따라서, 상기 수광 렌즈(31)의 표면 주위의 먼지가 강제 대류됨에 따라, 수광 렌즈의 표면에 먼지가 누적되는 오염을 용이하게 방지할 수 있고, 수광렌즈의 산란광 집광이 원활하게 이루어져 먼지 농도 센싱 정확도를 유지시킬 수 있다.Accordingly, as the dust around the surface of the light receiving lens 31 is forcibly convected, it is possible to easily prevent contamination from accumulating dust on the surface of the light receiving lens, and the scattered light of the light receiving lens is smoothly condensed, so that the dust concentration sensing accuracy can be maintained.

또한, 센서의 기구물과 측정 공기 사이의 온도차에 의하여 응축수가 수광 렌즈(31)의 표면에 맺히는 현상이 발생할 수 있지만, 상기 수광 렌즈(31)의 전극패턴에서 열 대류를 발생시킴으로써, 수광 렌즈(31)의 표면에 응축수(습기)가 발생되는 것을 차단할 수 있고, 습기가 수광 렌즈의 표면에 생기더라도 열 대류에 의하여 일정 시간 후에 증발 제거될 수 있으므로, 결국 수광 렌즈의 산란광 집광 성능을 유지시킬 수 있다.In addition, although a phenomenon in which condensed water is condensed on the surface of the light receiving lens 31 may occur due to the temperature difference between the device of the sensor and the measurement air, by generating thermal convection in the electrode pattern of the light receiving lens 31, the light receiving lens 31 ) can block the generation of condensed water (moisture) on the surface of the light receiving lens, and even if moisture is generated on the surface of the light receiving lens, it can be evaporated and removed after a certain period of time by thermal convection, so that the scattered light collecting performance of the light receiving lens can be maintained. .

한편, 상기 빔스플리터(22)도 먼지통과경로(12)쪽을 향하여 노출되어 먼지 등이 쌓일 수 있으므로, 상기 수광 렌즈(31)에 적용된 전극패턴(34)을 빔 스플리터(22)의 외주 영역에 동일하게 적용하면, 빔스플리터의 표면에 먼지가 누적되는 오염을 용이하게 방지할 수 있다.On the other hand, since the beam splitter 22 is also exposed toward the dust passage 12 and dust may be accumulated, the electrode pattern 34 applied to the light receiving lens 31 is applied to the outer periphery of the beam splitter 22. If applied in the same way, it is possible to easily prevent contamination from accumulating dust on the surface of the beam splitter.

10 : 하우징
11 : 먼지유입구
12 : 먼지통과경로
13 : 먼지배출구
20 : 발광모듈 케이스
21 : 발광소자
22 : 빔스플리터
23 : 제2수광소자
30 : 수광모듈 케이스
31 : 수광렌즈
32 : 적외선 필터
33 : 제1수광소자
34 : 전극패턴10: housing
11: dust inlet
12: dust passage
13: dust outlet
20: light emitting module case
21: light emitting element
22: beam splitter
23: second light receiving element
30: light receiving module case
31: light receiving lens
32: infrared filter
33: first light receiving element
34: electrode pattern

Claims (7)

먼지통과경로가 형성된 구조로 구비된 하우징;
상기 하우징의 내부에 배치되는 발광모듈 케이스;
상기 발광모듈 케이스에 장착되는 발광소자 및 빔스플리터;
상기 하우징의 내부에 배치되는 수광모듈 케이스;
상기 수광모듈 케이스의 상단부 및 하단부에 각각 장착되는 수광렌즈 및 제1수광소자; 를 포함하고,
상기 수광렌즈의 외주부에 열 대류를 발생시키는 전극패턴이 형성되되,
상기 전극패턴은 수광렌즈의 중앙영역인 산란광 통과영역을 벗어난 외주 영역 쪽에 형성된 것임을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서.
a housing having a structure in which a dust passage is formed;
a light emitting module case disposed inside the housing;
a light emitting device and a beam splitter mounted on the light emitting module case;
a light receiving module case disposed inside the housing;
a light-receiving lens and a first light-receiving element respectively mounted on an upper end and a lower end of the light-receiving module case; including,
An electrode pattern for generating thermal convection is formed on the outer periphery of the light receiving lens,
The electrode pattern is a vehicle dust sensor, characterized in that formed on the outer peripheral area out of the scattered light passing area, which is the central area of the light receiving lens.
 청구항 1에 있어서,
상기 전극패턴은 수광렌즈의 산란광 통과영역 외곽 쪽에 지그재그 배열로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서.
The method according to claim 1,
The electrode pattern is a vehicle dust sensor, characterized in that formed in a zigzag arrangement on the outer side of the scattered light passing area of the light receiving lens.
 청구항 1에 있어서,
상기 하우징은 한쪽에 먼지유입구가 형성되고, 다른 한 쪽에 먼저배출구가 형성되며, 먼지유입구과 먼지배출구 사이에는 먼지가 통과하는 먼지통과경로가 형성된 구조로 구비된 것임을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서.
The method according to claim 1,
The dust sensor for a vehicle, characterized in that the housing has a dust inlet formed on one side, an outlet first on the other side, and a dust passage through which dust passes between the dust inlet and the dust outlet.
 청구항 1에 있어서,
상기 발광소자는 발광모듈 케이스의 내부에 고정 장착되고, 상기 빔스플리터는 발광모듈 케이스의 내벽에 장착되어 발광소자로부터의 빛 일부를 먼지통과경로로 투과시키는 것을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서.
The method according to claim 1,
The light emitting device is fixedly mounted inside the light emitting module case, and the beam splitter is mounted on the inner wall of the light emitting module case to transmit a part of the light from the light emitting device through the dust passage.
 청구항 1에 있어서,
상기 빔스플리터의 외주부에도 열 대류를 발생시키는 전극패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서.
The method according to claim 1,
An electrode pattern for generating thermal convection is also formed on the outer periphery of the beam splitter.
 청구항 1에 있어서,
상기 발광모듈 케이스의 내부에는 빔 스플리터로부터 반사된 빛을 수광하여 발광소자의 오염도를 검출하기 위한 제2수광소자가 더 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서.
The method according to claim 1,
The dust sensor for a vehicle, characterized in that the second light receiving element for receiving the light reflected from the beam splitter to detect the pollution level of the light emitting element is further mounted inside the light emitting module case.
 청구항 1에 있어서,
상기 수광모듈 케이스의 내부에서 수광렌즈와 수광소자 사이 위치에 적외선 필터가 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 먼지 센서.The method according to claim 1,
The dust sensor for a vehicle, characterized in that the infrared filter is mounted at a position between the light receiving lens and the light receiving element inside the light receiving module case.
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