KR102579168B1 - 액적 제거장치 및 액적 제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판부에 배열되는 전극부를 구비하고, 상기 기판부에 배열된 상기 전극부의 측정값의 변화에 따라 액적의 발생여부를 감지하는 액적감지부; 상기 전극부의 실시간 측정값과 상기 측정값의 변화에 기초하여 액적의 발생 위치 및 액적의 양을 감지하여 액적 제거의 필요성을 판단하는 제어부; 및 상기 제어부의 판단에 따라 액적을 제거하기 위해 상기 전극부에 전압을 인가하는 인가부;를 포함하고, 상기 전극부는, 상기 기판부에 일정 패턴으로 배열되는 기저 전극부; 및 상기 기저 전극부와 소정의 간격으로 이격하고, 상기 기저 전극부에 대응하는 일정 패턴을 갖도록 상기 기판부에 배열되는 복수의 개별 전극부;를 포함하고, 상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되어 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획하는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치 및 액적 제거방법에 관한 것이다.

Description

액적 제거장치 및 액적 제거방법{APPARATUS FOR DROPLET REMOVAL AND METHOD THEREOF}

본 발명은 액적 제거장치 및 액적 제거방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영역분할을 통해 액적을 효율적으로 제거하기 위한 액적 제거장치 및 액적 제거방법에 관한 것이다.

차량은 인간에게 공간적인 빠른 이동성을 제공하는 수단으로 기계 장치의 발전에서 전자 장치가 결합되는 방향으로 발전되어 왔다.

차량에 탑재되는 전자 장치는 초기에는 차량 제어에 사용되었지만 점진적으로 텔레매틱스, 멀티미디어 서비스, 인터넷 서비스를 제공하고 있으며 궁극적으로 지능형 자동차의 자율 주행 자동차 기술로 발전되고 있다.

자율주행차는 차량에 설치된 각종의 센서들로부터 감지되는 센서 데이터에 기초하여 운전자의 개입이 없이 주행 가능한 차량을 의미한다. 이러한 자율주행차의 상용화를 위한 많은 연구가 진행되고 있다.

최근 기술의 발달과 더불어 자율주행차량 뿐만 아니라 자동차에는 차량 주변이 위치한 대상물을 용이하게 센싱하거나 확인하기 위한 다수의 카메라, 센서 또는 램프 등이 구비된다.

예를 들어 센서는, 레이더(RADAR)와 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging)를 들 수 있다.

레이더는 비노출 타입 센서로서, 전자기파 송수신으로 물체까지의 정확한 거리와 관측지점에 대한 물체의 상대 속도를 정확히 측정해 차량으로 제공한다.

반면 상기 라이다는 노출 타입 센서로서, 빛을 보낸 뒤 반사돼 들어오는 신호를 계산해 범위 내에 있는 물체의 형태를 3D(3차원)로 인식함으로써 GPS와 레이더 등과 연동해 차량의 위치를 파악하고 진행 방향과 앞차와의 거리 등을 계산한다.

이와 같은 노출 타입의 센서는 전술한 라이다 뿐만 아니라 카메라 센서, 레이저 센서 등 다양한 센서들을 포함할 수 있다.

이러한 노출 타입의 센서는 다양한 외부 환경 속에서 주행하는 자동차의 특성에 의해 센서 표면에 액적이 발생되는 경우 센서의 상황 인지 오류가 발생하게 되고, 이는 심각한 피해를 유발하는 사고로 이어질 수 있다.

액적에 의한 문제는 센서의 성능을 떨어뜨리고 센서 정보를 기반으로 하는 자동차 전장 시스템에 오류를 발생시킬 수 있다.

이에 따라, 주행 중 운전자의 안전을 위협할 수 있기 때문에, 자동차 및 무인 항공기와 같은 산업 분야에서 사용되는 노출 타입의 센서에는 표면에 발생한 액적을 제거하는 기술이 필요하다.

센서 표면에 발생한 액적을 제거하기 위하여, 예를 들어 차량용 소형 카메라에 와이퍼나 브러시와 같은 세정장치들을 부착하여 발생된 액적들을 제거하는 장치가 개발되고 있다.

하지만, 이러한 세정장치들은 작업 효율성이 낮고, 와이퍼나 유체 분사 장치와 같은 별도의 외부 구동장치가 필요하기 때문에, 소형화에 한계가 있어 다양한 용도의 차량용 소형 카메라에 적용하기에 어려움이 있다.

또한, 센서 표면에 발생한 액적을 제거하기 위해 전기적 진동을 이용한 장치들이 개발되고 있다.

구체적으로 고체상에 위치된 액체(liquid), 특히 방울형태(droplet)의 액체에 전기장이 가해지면, 고체에 대한 유체의 접촉각 및 표면장력이 변화된다. 이러한 거동은 전기습윤효과 또는 현상(electrowetting effect or phenomenon)으로 정의된다.

전기습윤효과에 따른 접촉각 및 접촉면적의 변화를 이용하여 액체방울, 즉 액적(liquid droplet)은 이동될 수 있으며, 가해지는 전기장의 방향을 제어함으로써 액적의 이동방향도 제어될 수 있다. 따라서, 전기습윤효과를 발생시키도록 구성되는 전기습윤소자(electrowetting element)가 개발되었으며, 다양한 분야에서 적용되고 있다.

그러나 종래의 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 액적의 유무만을 감지할 수 있을 뿐 액적이 발생된 위치와 그 해당 영역에서의 액적의 양을 판별할 수 없어 액적이 없는 불필요한 영역까지 포함한 전체영역에서 액적을 제거하는 동작을 하여 불필요한 전력 소모가 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점은 액적 제거장치가 차지하는 면적이 클수록 해당 면적에 맞게 전극부의 개수도 기하학적으로 증가되어 이에 따른 전력소모 또한 비례적으로 상승되기 때문에 액적 제거장치의 대형화 다양화에 방해가 되는 또 다른 문제점이 발생된다.

또한, 종래의 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 다량의 액적이 액적 제거장치에 전체적으로 발생된 경우에도 동시에 다량의 액적을 제거하기 위한 전력 소모량도 많아 액적제거의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-007779호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 개별 전극부는 각각 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되어 기판부를 복수개의 영역으로 구획함에 따라 액적이 존재하는 특정 영역에서 액적을 효율적으로 제거할 수 있는 액적 제거장치 및 액적 제거방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 액적 제거장치는 기판부에 배열되는 전극부를 구비하고, 상기 기판부에 배열된 상기 전극부의 측정값의 변화에 따라 액적의 발생여부를 감지하는 액적감지부; 상기 전극부의 실시간 측정값과 상기 측정값의 변화에 기초하여 액적의 발생 위치 및 액적의 양을 감지하여 액적 제거의 필요성을 판단하는 제어부; 및 상기 제어부의 판단에 따라 액적을 제거하기 위해 상기 전극부에 전압을 인가하는 인가부;를 포함하고, 상기 전극부는, 상기 기판부에 일정 패턴으로 배열되는 기저 전극부; 및 상기 기저 전극부와 소정의 간격으로 이격하고, 상기 기저 전극부에 대응하는 일정 패턴을 갖도록 상기 기판부에 배열되는 복수의 개별 전극부;를 포함하고, 상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되어 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 측정값은 상기 기판부에 배열된 상기 전극부의 실시간 임피던스(Impedance)값 또는 용량성(Capacitive)값인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 액적감지부는 상기 기저 전극부에 연결된 기저 단자와 상기 복수의 개별 전극부에 각각 연결된 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값을 각각 검출하고, 실시간으로 검출된 상기 기저 단자와 상기 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우 액적이 있다고 판단할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 액적감지부는 상기 기저 전극부에 연결된 상기 기저 단자와 상기 복수의 개별 전극부에 각각 연결된 상기 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화량에 따라 액적의 발생위치와 해당 액적의 발생위치에서의 액적의 발생량을 판별할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 제어부는 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획하여 액적의 양 및 액적의 위치를 선별하여 액적을 제거하기 위해 대상물 정보, 상기 기저 전극부 기준값 정보, 상기 개별 전극부 기준값 정보, 순서프로그램, 및 작동프로그램을 저장하는 데이터 저장부; 상기 액적감지부를 통해 감지된 액적의 양 및 액적의 발생위치를 판별하는 판별부; 상기 판별부의 판별결과와 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 기저 전극부 기준값 정보 및/또는 상기 판별부의 판별결과와 상기 개별 전극부 기준값 정보를 비교하는 비교부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터 및 상기 비교부의 비교결과에 따라 상기 기저 전극부와 상기 복수의 개별 전극부 중 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 1개 이상의 개별 전극부에 전압을 공급할지 여부를 선택하는 선택부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 상기 판별부의 판별결과, 상기 비교부의 비교결과, 및 상기 선택부의 선택결과에 따라 임피던스값 또는 용량성값이 복수개의 상기 개별 전극부에서 검출된 경우, 상기 인가부를 통해 복수개의 상기 개별 전극부에 전압을 공급하는 우선순위를 결정하는 결정부; 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 상기 판별부의 판별결과, 상기 비교부의 비교결과, 상기 선택부의 선택결과 및 상기 결정부의 결정결과를 통해 액적의 양과 액적의 발생위치에 따라 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 인가되는 전압을 산출하는 산출부; 및 상기 판별부의 판별결과,상기 비교부의 비교결과, 상기 선택부의 선택결과, 상기 결정부의 결정결과, 상기 산출부의 산출결과 및 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가하도록 지령하는 지령부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 제어부는, 상기 지령부의 지령결과에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가한 후에 상기 액적감지부가 기판부상에 배열되는 상기 전극부의 임피던스값 또는 용량성값을 재감지하여 액적 제거 여부를 검증하는 검증부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 제어부는, 상기 판별부의 판별결과,상기 비교부의 비교결과, 상기 선택부의 선택결과, 상기 결정부의 결정결과, 상기 산출부의 산출결과, 상기 지령부의 지령결과 및 상기 검증부의 검증결과를 표시하는 표시부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 결정부는, 검출된 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 상기 개별 전극부가 복수개인 경우 검출된 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 발생한 개별 전극부에만 선별하여 전압을 공급하고, 상기 개별 전극부에 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 없는 경우에는 해당 개별 전극부에 전압을 공급하지 않을 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 결정부는, 상기 복수의 모든 개별 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 변화한 경우에는 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 공급할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 기판부는 자율주행 자동차용 센서, 차량용 유리, 카메라용 유리, 이미지 센서의 커버일 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 기저 전극부는 상기 기판부의 수직방향 일측에 수평방향으로 연장 형성되는 제1 베이스 전극과 상기 제1 베이스 전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제1 베이스 전극에 일정 간격으로 이격되게 복수개가 배치되는 제1 브렌치 전극을 포함하고, 상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 제1 베이스 전극과 마주하도록 상기 기판부의 수직방향 타측에 수평방향으로 연장 형성되는 제1 수평전극과 상기 제1 수평전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제1 브렌치 전극과 대응하면서 수평방향으로 이격하게 배열되도록 상기 제1 수평전극에 일정 간격으로 이격되게 복수 개가 배치되는 제1 수직전극;을 포함하고, 상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되어 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획될 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거장치는 상기 기저 전극부는 수평방향을 따라 개방영역이 수직방향으로 교차하여 형성되도록 상기 기판부에 ㄹ자 형태를 연장한 형상으로 상기 기판부에 배열되는 제2 베이스 전극과 상기 제2 베이스 전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제2 베이스 전극의 개방영역에 일정 간격으로 이격되게 복수개가 배치되는 제2 브렌치 전극을 포함하고, 상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 제2 베이스 전극과 마주하도록 상기 기판부의 수직방향 일측 또는 타측에 수평방향으로 연장 형성되는 제2 수평전극과 상기 제2 수평전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제2 브렌치 전극과 대응하면서 수평방향으로 이격하게 배열되도록 상기 제2 수평전극에 일정 간격으로 이격되게 복수 개가 배치되는 제2 수직전극;을 포함하고, 상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되되, 수평방향을 따라 수직방향으로 교차하면서 배열되는 개방영역에 상기 개별 전극부가 각각 배열됨에 따라 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획하면서 상기 복수의 개별 단자가 분배될 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 액적 제거방법은 기저 전극부와 복수의 개별 전극부가 배열되는 기판부를 복수개의 영역으로 구획하고 액적의 양 및 액적의 위치를 선별하여 액적을 제거하기 위해 데이터를 저장하는 단계; 상기 기저 전극부에 연결된 기저 단자와 상기 복수의 개별 전극부에 각각 연결된 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값의 변화에 따라 액적의 발생여부를 액적감지부를 통해 감지하는 단계; 감지결과에 따라 감지된 액적의 양 및 액적의 발생위치를 판별하는 단계; 판별결과와 기저장된 기준값 데이터를 비교하는 단계; 기저장된 데이터 및 비교결과에 따라 상기 기저 전극부와 상기 복수의 개별 전극부 중 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 1개 이상의 개별 전극부에 전압을 공급할지 여부를 선택하는 단계; 기저장된 데이터, 판별결과, 비교결과, 및 선택결과에 따라 임피던스값 또는 용량성값이 복수개의 상기 개별 전극부에서 검출된 경우에 인가부를 통해 복수개의 상기 개별 전극부에 전압을 공급하는 우선순위를 결정하는 단계; 기저장된 데이터, 판별결과, 비교결과, 선택결과 및 결정결과를 통해 액적의 양과 액적의 발생위치에 따라 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 인가되는 전압을 산출하는 단계; 및 판별결과, 비교결과, 선택결과, 결정결과, 산출결과 및 기저장된 데이터에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가하도록 지령하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거방법은 상기 지령 단계 이후에, 지령결과에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가한 후에 상기 액적감지부가 기판부상에 배열되는 상기 전극부의 임피던스값 또는 용량성값을 재감지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거방법은 상기 재감지 단계를 통해 재감지 결과 상기 액적감지부에 의해 상기 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 기저장된 기준값 데이터를 초과하지 않는 경우에는 액적 제거가 완료되어 대기상태를 유지하고, 상기 액적감지부에 의해 상기 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 기준값을 초과하는 경우에는 판별하는 단계로 복귀할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거방법은 상기 결정 단계는, 검출된 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 상기 개별 전극부가 복수개인 경우 검출된 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 발생한 개별 전극부에만 선별하여 전압을 공급하고, 상기 개별 전극부에 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 없는 경우에는 해당 개별 전극부에 전압을 공급하지 않는 결정을 할 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예예 의한 액적 제거방법은 상기 결정 단계는, 상기 복수의 모든 개별 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 변화한 경우에는 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 공급하는 결정을 할 수 있다.

본 발명에 의한 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 액적감지부가 복수의 개별 전극부에 각각 임피던스값 또는 용량성값을 감지하여 액적이 존재하는지 여부뿐만 아니라 액적이 존재하는 해당위치 및 그 해당 위치에서의 액적의 양을 판별하여 실질적으로 존재하는 액적만을 제거하는데 적합한 최소한의 동작을 구현하여 액적제거를 위한 전력소모를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 액적이 2개 이상의 영역에 존재하여 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 개별 전극부가 복수개인 경우에도 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 인가하여 액적을 제거하는 우선순위를 결정하여 순차적으로 액적을 제거함에 따라 효율적인 시야확보 제공을 통해 액적제거의 효율을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

게다가, 본 발명에 의한 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 액적이 다량으로 액적 제거장치 전체에 존재하는 경우에도 종래와 같이 전력소모를 많이 하면서 동시에 제거하는 것이 아니라 각각의 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 공급하여 순차제거함에 따라 분할된 영역의 개수(n개)에 따라 1/n만큼의 전력 소모를 감소하여 효율적인 시야확보가 가능하여 액적제거의 성능이 확보된 상태에서 전력소모를 최소화 하여 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 평면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적이 모든 영역에서 존재하는 경우 액적 제거장치의 평면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액적 제거장치의 평면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 제어부의 블록도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 구성을 나타낸 블럭도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거방법을 설명하기 위한 절차도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 액적 제거 장치 및 그 방법의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 사시도를 나타낸다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 평면도를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적이 모든 영역에서 존재하는 경우 액적 제거장치의 평면도를 나타낸다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액적 제거장치의 평면도를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 제어부의 블록도를 나타낸다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치의 구성을 나타낸 블럭도 이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거방법을 설명하기 위한 절차도 이다.

이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 동일부재에서 가로방향, 즉 도 1에서 X축 방향을 의미하고, "폭방향"이란 X축 방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 세로방향, 즉 도 1에서 Y축 방향을 의미하며, "수직방향"이란 X축 방향과 Y축 방향에 대해 직교하면서 동일부재에서 높이방향, 즉 도 1에서 Z축 방향을 의미한다.

또한, 상방(상부)이란 "수직방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 1에서 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하방(하부)이란 "수직방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 1 에서 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다.

또한, "승강(상승)"이란 도 1에서 수직방향인 위쪽을 향하는 방향으로 이동하는 것을 의미하고, "하강"이란 도 1에서 수직방향인 아래쪽을 향하는 방향으로 이동하는 것을 의미한다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)를 설명한다.

본 발명에 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)는 자율주행 자동차용 센서, 차량용 유리, 카메라용 유리, 이미지 센서의 커버 유리, 거울 또는 건축용 유리에 형성될 수 있다.

구체적으로 후술하는 액적감지부(100)의 기판부(110)는 자율주행 자동차용 센서, 차량용 유리, 카메라용 유리, 이미지 센서의 커버로 이루어 질 수 있다.

예를 들어 노출 타입의 센서는 라이다 뿐만 아니라 카메라 센서, 레이저 센서 등 다양한 센서들을 포함할 수 있는데. 이러한 노출 타입의 센서는 다양한 외부 환경 속에서 주행하는 자동차의 특성에 의해 센서 표면에 액적이 발생되는 경우 센서의 상황 인지 오류가 발생하게 되고, 이는 심각한 피해를 유발하는 사고로 이어질 수 있다.

따라서 상술한 바와 같이 액적의 존재는 주행 중 운전자의 안전을 위협할 수 있기 때문에, 자동차 및 무인 항공기와 같은 산업 분야에서 사용되는 노출 타입의 센서에는 표면에 발생한 액적을 제거하는 기술로서 활용될 수 있다.

도 5 내지 도 11에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)는 액적감지부(100), 제어부(200), 인가부(300), 및 부가부(400)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 액적감지부(100)는 기판부(110)에 배열되는 전극부(120)를 구비하고, 기판부(110)에 배열된 전극부(120)의 측정값의 변화에 따라 액적의 발생여부를 감지한다.

기판부(110)는 액적을 제거하고자 하는 대상물의 표면에 배치된다. 또한 기판부(110)에는 전극부(120)가 배열될 수 있다.

전극부(120)는 기판부(110)에 배열된다. 전극부(200)는 전원/전력(power) 또는 전압(voltage)을 공급받아 소정크기의 전기장을 형성하도록 구성될 수 있다.

도시된 바와 같이, 다수개의 전극부(120)가 기판부(110)의 전체 표면에 걸쳐 서로 소정 간격으로 이격되면서 배치될 수 있다. 따라서, 전극부(120)는 기판부, 더 나아가 세정될 대상물의 표면 전체에 전기장을 균일하게 형성할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 전극부(120)는 기저 전극부(121)와 개별 전극부(122)를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 기저 전극부(121)는 기판부(110)에 일정 패턴으로 배열되고, 개별 전극부(122)는 복수개로 이루어지고, 기저 전극부(121)와 소정의 간격으로 이격하고, 기저 전극부(121)에 대응하는 일정 패턴을 갖도록 기판부(110)에 배열된다.

즉, 도 2에 도시된 것처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)는 복수의 개별 전극부(122)가 각각 기저 전극부(121)에 상호 교번하여 배열됨에 따라기판부(110)를 복수개의 영역으로 구획한다. 각각의 전극부들은 서로 중첩되거나 교차하지 않는다.

예를 들어, 도 2와 같이 4개의 개별 전극부(122a, 122b, 122c, 122d)를 통해 기판부를 4개의 영역(sec1, sec2, sec3, sec4)로 구획할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 기저 전극부(121)는 제1 베이스 전극(1211)과 제1 브렌치 전극(1212)를 포함할 수 있고, 각각의 개별 전극부(122)는 제1 수평전극(1221)과 제1 수직전극(1222)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 기저 전극부(121)의 구성인 제1 베이스 전극(1211)은 기판부(110)의 수직방향 일측에 수평방향으로 연장 형성되고, 제1 브렌치 전극(1211)은 제1 베이스 전극(1211)에서 수직방향으로 연장 형성되되, 제1 베이스 전극(1211)에 일정 간격으로 이격되게 복수개가 배치된다.

한편, 개별 전극부(122) 구성인 제1 수평전극(1221)은 제1 베이스 전극(1211)과 마주하도록 기판부(110)의 수직방향 타측에 수평방향으로 연장 형성되고, 제1 수직전극(1222)은 제1 수평전극(1221)에서 수직방향으로 연장 형성되되, 제1 브렌치 전극(1212)과 대응하면서 수평방향으로 이격하게 배열되도록 제1 수평전극(1221)에 일정 간격으로 이격되게 복수 개가 배치된다.

이와 같이 복수의 개별 전극부는 각각 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되어 기판부를 복수개의 영역으로 구획하게 된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 기저 전극부(121)는 제2 베이스 전극(1213)와 제2 브렌치 전극(1214)를 포함할 수 있고, 각각의 개별 전극부(122)는 제2 수평전극(1223)과 제2 수직전극(1224)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 기저 전극부(121)의 구성인 제2 베이스 전극(1213)은 수평방향을 따라 개방영역(sec1215, sec1216)이 수직방향으로 교차하여 형성되도록 기판부에 ㄹ자 형태를 연장한 형상으로 기판부(110)에 배열된다.

제2 브렌지 전극(1214)은 제2 베이스 전극(1213)의 개방영역(sec1215, sec1216)에 일정 간격으로 이격되게 복수개가 배치된다.

한편, 개별 전극부(122) 구성인 제2 수평전극(1223)은 제2 베이스 전극(1213)과 마주하도록 기판부(110)의 수직방향 일측 또는 타측에 수평방향으로 연장 형성되고, 제2 수직전극(1224)은 제2 수평전극(1223)에서 수직방향으로 연장 형성되되, 제2 브렌치 전극(1214)과 대응하면서 수평방향으로 이격하게 배열되도록 제2 수평전극(1223)에 일정 간격으로 이격되게 복수 개가 배치된다.

이와 같이 복수의 개별 전극부(122a, 122b, 122c,122d, 122e, 122f, 122g...)는 각각 기저 전극부(121)에 상호 교번하여 배열되되, 수평방향을 따라 수직방향으로 교차하면서 배열되는 개방영역(sec1215, sec1216)에 개별 전극부(122)가 각각 배열됨에 따라 기판부(110)를 복수개의 영역으로 구획하면서 동시에 복수의 개별 단자(140a, 140b, 140c, 140d, 140e, 140f, 140g...)가 분배될 수 있다.

예를 들어, 도 4에 도시된 것처럼 개방영역(sec1215, sec1216)이 수직방향으로 교차하면서 배열되고, 도 4의 왼쪽에 위치한 개방영역(sec1215)에는 개별 전극부 4개 즉, 제2 수평전극(1223a, 1223b, 1223c, 1223d)과 제2 수직전극(1224a, 1224b, 1224c, 1224d)이 배치된다.

그리고, 중간에 위치한 개방영역(sec1216)에는 개별 전극부 4개 즉, 제2 수평전극(1223e, 1223f, 1223g, 1223h)과 제2 수직전극(1224e, 1224f, 1224g, 1224h)이 배치되며, 오른쪽에 위치한 개방영역(sec1215)에는 개별 전극부 4개 즉, 제2 수평전극(1223i, 1223j, 1223k, 1223m)과 제2 수직전극(1224i, 1224g, 1224k, 1224m)이 배치된다.

이에 맞게 개별 단자(140)도 수직방향 일측에 4개(140a, 140b, 140c, 140d) 반대쪽 수직방향 타측에 4개(140e, 140f, 140g, 140h), 다시 수직방향 일측에 4개(140i, 140j, 140k, 140m)가 분배되어 배선들이 한쪽으로 쏠리는 현상을 방지하여 대형 액적 제거장치의 사용시 무한대로 확장하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 액적감지부(100)는 기저 전극(121)부에 연결된 기저 단자(130)와 복수의 개별 전극부(122)에 각각 연결된 복수의 개별 단자(140) 사이의 임피던스값 또는 용량성값을 각각 검출하고, 실시간으로 검출된 기저 단자(130)와 복수의 개별 단자(140) 사이의 임피던스값 또는 용량성값이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우 액적이 있다고 판단한다.

측정값이란 기판부(110)에 배열된 전극부(120)의 실시간 임피던스(Impedance)값 또는 용량성(Capacitive)값을 의미한다.

구체적으로 액적(2)이 대상물의 표면상에 배치되면, 액적(2) 자체의 저항으로 인해 대상물, 즉 액적 세제거장치(1)의 표면 전체의 저항도 변화될 수 있다. 저항의 변화는 액적 세제거장치(1), 정확하게는 전극부(120)에서의 임피던스 변화를 가져올 수 있다.

따라서, 임피던스의 변화가 감지되면, 액적감지부(100)는 액적(2)이 대상물 표면상에 부착된 것으로 감지하고 확인할 수 있다. 이와 같은 임피던스에 기초한 액적(2)의 감지는 추가적인 장치없이 기본적인 대상물 세정장치(1)의 구성만을 이용하여 수행될 수 있으므로, 세정장치를 단순화하면서도 정확하게 액적(2)을 감지할 수 있다.

예를 들어, Cap값(Capactive) 또는 임피던스값의 변화가 기준값을 초과하는 경우에 액적이 존재하는 것으로 감지하게 되고, 구체적으로 액적이 없을 때에 Cap값(Capactive)이 약 0.1~0.15nF이고, 전극부의 기준값이 Max 0.2n인 경우에, 액적의 적은 경우에는 Cap값(Capactive)은 약 0.05~0.1nF증가되고(0.2~0.25nF로 변화), 액적의 양이 많은 경우에는 Cap값(Capactive)은 약 ~0.1nF+증가되고(~1.15nF+로 변화)되는 것을 통해 감지하게 된다.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 액적감지부(100)는 기저 전극부(121)에 연결된 기저 단자(130)와 복수의 개별 전극부(122)에 각각 연결된 복수의 개별 단자(140) 사이의 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화량에 따라 액적의 발생위치와 해당 액적의 발생위치에서의 액적의 발생량을 판별한다.

구체적으로 도 2를 예를 들면 액적(2)이 A와 B 부분에 위치하는 경우에 개별 전극부(122b)와 개별 전극부(122d)에 임피던스의 변화가 있게 되고, 이 경우에 액적의 위치가 sec2와 sec4에 존재하고, 상술한 바와 같이 임피던스의 변화량을 통해 그 해당 위치에 존재하는 액적의 양을 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 인가부(300)는 제어부(200)의 판단에 따라 액적(2)을 제거하기 위해 전극부(120)에 전압을 인가한다.

상술한 바와 같이 특정 위치에 액적이 존재하는 경우 그 특정위치에 해당하는 전극부(120)에 전압을 인가하도록 후술하는 바와 같이 제어부(200)의 지령을 받아 해당영역에서만 액적을 제거하게 된다.

이처럼 본 발명에 의한 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 액적감지부가 복수의 개별 전극부에 각각 임피던스값 또는 용량성값을 감지하여 액적이 존재하는지 여부뿐만 아니라 액적이 존재하는 해당위치 및 그 해당 위치에서의 액적의 양을 판별하여 실질적으로 존재하는 액적만을 제거하는데 적합한 최소한의 동작을 구현하여 액적제거를 위한 전력소모를 최소화할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 제어부(200)는 전극부(120)의 실시간 측정값과 측정값의 변화에 기초하여 액적(2)의 발생 위치 및 액적의 양을 감지하여 액적 제거의 필요성을 판단한다.

제어부(200)는 데이타 저장부(210), 판별부(220), 비교부(230), 선택부(240), 결정부(250), 산출부(260), 지령부(270), 검증부(280) 및 표시부(290)를 포함할 수 있다.

데이타 저장부(210)는 기판부(110)를 복수개의 영역으로 구획하여 액적(2)의 양 및 액적(2)의 위치를 선별하여 액적(2)을 제거하기 위해 대상물 정보, 기저 전극부(121) 기준값 정보, 개별 전극부(122) 기준값 정보, 순서프로그램, 및 작동프로그램을 저장한다.

대상물 정보란 액적 제거장치가 배치되는 대상물의 크기, 종류, 형태 등을 의미하고, 기저 전극부(121) 기준값 정보란 액적이 없는 상태에서의 기저 전극부(121)의 Cap값 또는 임피던스값을 의미하며, 개별 전극부(122) 기준값 정보란 액적이 없는 상태에서의 개별 전극부(122)의 Cap값 또는 임피던스값을 의미한다.

판별부(220)는 액적감지부(100)를 통해 감지된 액적(2)의 양 및 액적(2)의 발생위치를 판별한다.

비교부(230)는 판별부(220)의 판별결과와 데이터 저장부(210)에 저장된 기저 전극부 기준값 정보 및/또는 판별부의 판별결과와 상기 개별 전극부 기준값 정보를 비교한다.

선택부(240)는 데이터 저장부(210)에 저장된 데이터 및 비교부(230)의 비교결과에 따라 기저 전극부(121)와 복수의 개별 전극부(122) 중 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 1개 이상의 개별 전극부(122)에 전압을 공급할지 여부를 선택한다.

예를 들어, 대상물의 종류가 자율 자동차의 센서로 센서의 종류에 따라 센서의 본 기능을 상실하지 않을 정도의 액적 즉, 데이터 저장부(210)에 저장된 일정 기준 이하의 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 경우에는 전압을 공급하지 않는 선택을 한다,

반대로 자율 자동차의 센서의 본 기능을 상실할 정도로 방해가 되는 액적 즉, 데이터 저장부(210)에 저장된 일정 기준 초과의 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 경우에는 이 존재하는 것으로 확인된 경우에는 전극부에 전압을 공급하여 액적을 제거하기 위한 작동을 선택하게 된다.

결정부(250)는 데이터 저장부(200)에 저장된 데이터, 판별부(220)의 판별결과, 비교부(230)의 비교결과, 및 선택부(240)의 선택결과에 따라 임피던스값 또는 용량성값이 복수개의 개별 전극부(122)에서 검출된 경우, 인가부(300)를 통해 복수개의 개별 전극부(122)에 전압을 공급하는 우선순위를 결정한다.

구체적으로 도 2와 같이 결정부(250)는 검출된 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 개별 전극부(122)가 복수개인 경우 검출된 개별 전극부(122)의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부(122)부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부(122) 순서로 순차적으로 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 발생한 개별 전극부(122)에만 선별하여 전압을 공급하고, 개별 전극부(122)에 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 없는 경우에는 해당 개별 전극부에 전압을 공급하지 않는 결정을 한다.

이처럼 본 발명에 의한 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 액적이 2개 이상의 영역에 존재하여 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 개별 전극부가 복수개인 경우에도 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 인가하여 액적을 제거하는 우선순위를 결정하여 순차적으로 액적을 제거함에 따라 효율적인 시야확보 제공을 통해 액적제거의 효율을 극대화 할 수 있다.

또한, 결정부(250)는 도 3과 같이 복수의 모든 개별 전극부(121)에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 변화한 경우에도 개별 전극부(121)의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부(121) 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부(121) 순서로 순차적으로 전압을 공급하는 결정을 한다.

이를 통해 본 발명에 의한 액적 제거장치 및 액적 제거방법은 액적이 다량으로 액적 제거장치 전체에 존재하는 경우에도 종래와 같이 전력소모를 많이 하면서 동시에 제거하는 것이 아니라 각각의 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 공급하여 순차제거함에 따라 분할된 영역의 개수(n개)에 따라 1/n만큼의 전력 소모를 감소하여 효율적인 시야확보가 가능하여 액적제거의 성능이 확보된 상태에서 전력소모를 최소화 하여 유지비용을 절감할 수 있다.

산출부(260)는 데이터 저장부(210)에 저장된 데이터, 판별부(220)의 판별결과, 비교부(230)의 비교결과, 선택부(240)의 선택결과 및 결정부(250)의 결정결과를 통해 액적(2)의 양과 액적(2)의 발생위치에 따라 기저 전극부(121)와 개별 전극부(122)에 인가되는 전압을 산출한다.

즉, 액적의 양이 많을 수록 인가되는 전압이 높게 산출되며, 액적이 존재하는 전극부에만 전압이 인가되도록 산출한다.

지령부(270)는 판별부(220)의 판별결과, 비교부(230)의 비교결과, 선택부(240)의 선택결과, 결정부(250)의 결정결과, 산출부(260)의 산출결과 및 데이터 저장부(210)에 저장된 데이터에 따라 인가부(300)에 기저 전극부(121)와 개별 전극부(122)에 전압을 인가하도록 지령한다.

검증부(280)는 지령부(270)의 지령결과에 따라 인가부(300)에 기저 전극부(121)와 개별 전극부(122)에 전압을 인가한 후에 액적감지부(100)가 기판부(110)상에 배열되는 전극부(120)의 임피던스값 또는 용량성값을 재감지하여 액적 제거 여부를 검증하여 액적제거장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

표시부(290)는 판별부(220)의 판별결과, 비교부(230)의 비교결과, 선택부(240)의 선택결과, 결정부(250)의 결정결과, 산출부(260)의 산출결과, 지령부(270)의 지령결과 및 검증부(280)의 검증결과를 표시하여 사용자의 편의를 도모한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거장치(1)의 부가부(400)는 절연부와 소수성부를 포함할 수 있다.

절연부에 의해 전극부는 외부로 노출되지 않게 격리될 수 있다. 따라서, 절연부(300)로 인해, 액적(2)은 전극부(200)에 의해 전기분해되지 않으면서, 전극부(200)에서 발생되는 전기장에만 노출될 수 있다.

소수성부(500)는 절연부(300)의 표면 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 소수성부(500)는 그 자신의 액체를 밀어내는(repel) 성질로 인해 액적(2)이 원활하게 이동하도록 도와줄 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거방법을 설명하기 위한 절차도 이다. 도 7 내지 도 8의 방법은 상술한 액적 제거장치에 의해 행해질 수 있고, 중복되는 설명은 생략하고, 차이점 위주로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거방법은 데이터 저장단계(S1),액적 발생여부 감지 단계(S2), 액적 양 및 발생위치 판별단계(S3), 비교단계(S4), 선택단계(S5), 결정단계(S6), 산출단계(S7), 지령단계(S8), 재감지 단계(S9) 및 대기단계(S10)를 포함한다.

먼저 기저 전극부(121)와 복수의 개별 전극부(122)가 배열되는 기판부(110)를 복수개의 영역으로 구획하고 액적(2)의 양 및 액적(2)의 위치를 선별하여 액적을 제거하기 위해 데이터를 저장한다.

데이터 저장단계(S1) 이후에 기저 전극부(121)에 연결된 기저 단자(130)와 복수의 개별 전극부(122)에 각각 연결된 복수의 개별 단자(140) 사이의 임피던스값 또는 용량성값의 변화에 따라 액적(2)의 발생여부를 액적감지부(100)를 통해 감지한다.

액적 발생여부 감지 단계(S2)이후에, 감지결과에 따라 감지된 액적(2)의 양 및 액적(2)의 발생위치를 판별한다.

액적 양 및 발생위치 판별단계(S3)이후에, 판별결과와 기저장된 기준값 데이터를 비교한다.

비교단계(S4) 이후에, 기저장된 데이터 및 비교결과에 따라 기저 전극부(121)와 복수의 개별 전극부(122) 중 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 1개 이상의 개별 전극부(122)에 전압을 공급할지 여부를 선택한다.

선택단계(S5) 이후에, 기저장된 데이터, 판별결과, 비교결과, 및 선택결과에 따라 임피던스값 또는 용량성값이 복수개의 개별 전극부(122)에서 검출된 경우에 인가부를 통해 복수개의 개별 전극부(122)에 전압을 공급하는 우선순위를 결정한다.

결정단계(S6)이후에, 기저장된 데이터, 판별결과, 비교결과, 선택결과 및 결정결과를 통해 액적의 양과 액적의 발생위치에 따라 기저 전극부(121)와 개별 전극부(122)에 인가되는 전압을 산출한다.

결정단계(S6)에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 개별 전극부(122)가 복수개인 경우 검출된 개별 전극부(122)의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부(122)부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부(122) 순서로 순차적으로 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 발생한 개별 전극부(122)에만 선별하여 전압을 공급하고, 개별 전극부(122)에 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 없는 경우에는 해당 개별 전극부(122)에 전압을 공급하지 않는 결정을 한다.

또한, 결정 단계(S6)에서 복수의 모든 개별 전극부(122)에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 변화한 경우에는 개별 전극부(122)의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부(122) 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부(122) 순서로 순차적으로 전압을 공급하는 결정을 한다.

산출단계(S7) 이후에, 판별결과, 비교결과, 선택결과, 결정결과, 산출결과 및 기저장된 데이터에 따라 인가부(300)에 기저 전극부(121)와 개별 전극부(122)에 전압을 인가하도록 지령한다.

지령단계(S8) 이후에, 지령결과에 따라 인가부(300)에 기저 전극부(121)와 개별 전극부(122)에 전압을 인가한 후에 액적감지부(100)가 기판부(110)상에 배열되는 전극부(120)의 임피던스값 또는 용량성값을 재감지 한다.

재감지 단계(S9)를 통해 재감지 결과 액적감지부(100)에 의해 전극부(120)에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 기저장된 기준값 데이터를 초과하지 않는 경우에는 액적 제거가 완료되어 대기상태를 유지하고, 액적감지부(100)에 의해 전극부(120)에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 기준값을 초과하는 경우에는 판별하는 단계(S3)로 복귀한다.

대기단계(S10)는 액적이 존재하지 않거나 일정 양 이하로서 제거의 필요성이 없는 경우와 상술한 재감지 단계(S9)를 통해 재감지 결과 액적이 제거된 경우에 액적을 제거하는 동작을 중지하고 액적을 감지하기 위한 모니터링을 하는 상태를 의미한다.

이처럼 본 발명에 의한 액적 제거방법은 액적감지부가 복수의 개별 전극부에 각각 임피던스값 또는 용량성값을 감지하여 액적이 존재하는지 여부뿐만 아니라 액적이 존재하는 해당위치 및 그 해당 위치에서의 액적의 양을 판별하여 실질적으로 존재하는 액적만을 제거하는데 적합한 최소한의 동작을 구현하여 액적제거를 위한 전력소모를 최소화하고, 이에 더하여 액적을 제거하는 우선순위를 결정하여 순차적으로 액적을 제거함에 따라 효율적인 시야확보 제공을 통해 액적제거의 효율을 극대화 할 수 있다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

본 명세서가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 명세서가 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 명세서의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 명세서의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 명세서의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

1 : 액적 제거장치,
2 : 액적,
100 : 액적감지부,
200 : 제어부,
300 : 인지부,
400 : 부가부,

Claims (17)

1. 기판부에 배열되는 전극부를 구비하고, 상기 기판부에 배열된 상기 전극부의 측정값의 변화에 따라 액적의 발생여부를 감지하는 액적감지부;
   상기 전극부의 실시간 측정값과 상기 측정값의 변화에 기초하여 액적의 발생 위치 및 액적의 양을 감지하여 액적 제거의 필요성을 판단하는 제어부; 및
   상기 제어부의 판단에 따라 액적을 제거하기 위해 상기 전극부에 전압을 인가하는 인가부;를 포함하고,
   상기 전극부는,
   상기 기판부에 일정 패턴으로 배열되는 기저 전극부; 및
   상기 기저 전극부와 소정의 간격으로 이격하고, 상기 기저 전극부에 대응하는 일정 패턴을 갖도록 상기 기판부에 배열되는 복수의 개별 전극부;를 포함하고,
   상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되어 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획하고,
   상기 측정값은 상기 기판부에 배열된 상기 전극부의 실시간 임피던스(Impedance)값 또는 용량성(Capacitive)값이고,
   상기 액적감지부는 상기 기저 전극부에 연결된 기저 단자와 상기 복수의 개별 전극부에 각각 연결된 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값을 각각 검출하고, 실시간으로 검출된 상기 기저 단자와 상기 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값이 미리 설정된 기준값을 초과하는 경우 액적이 있다고 판단하고,
   상기 액적감지부는 상기 기저 전극부에 연결된 상기 기저 단자와 상기 복수의 개별 전극부에 각각 연결된 상기 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화량에 따라 액적의 발생위치와 해당 액적의 발생위치에서의 액적의 발생량을 판별하고,
   상기 제어부는
   상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획하여 액적의 양 및 액적의 위치를 선별하여 액적을 제거하기 위해 대상물 정보, 상기 기저 전극부 기준값 정보, 상기 개별 전극부 기준값 정보, 순서프로그램, 및 작동프로그램을 저장하는 데이터 저장부;
   상기 액적감지부를 통해 감지된 액적의 양 및 액적의 발생위치를 판별하는 판별부;
   상기 판별부의 판별결과와 상기 데이터 저장부에 저장된 상기 기저 전극부 기준값 정보 및/또는 상기 판별부의 판별결과와 상기 개별 전극부 기준값 정보를 비교하는 비교부;
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터 및 상기 비교부의 비교결과에 따라 상기 기저 전극부와 상기 복수의 개별 전극부 중 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 1개 이상의 개별 전극부에 전압을 공급할지 여부를 선택하는 선택부;
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 상기 판별부의 판별결과, 상기 비교부의 비교결과, 및 상기 선택부의 선택결과에 따라 임피던스값 또는 용량성값이 복수개의 상기 개별 전극부에서 검출된 경우, 상기 인가부를 통해 복수개의 상기 개별 전극부에 전압을 공급하는 우선순위를 결정하는 결정부;
   상기 데이터 저장부에 저장된 데이터, 상기 판별부의 판별결과, 상기 비교부의 비교결과, 상기 선택부의 선택결과 및 상기 결정부의 결정결과를 통해 액적의 양과 액적의 발생위치에 따라 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 인가되는 전압을 산출하는 산출부; 및
   상기 판별부의 판별결과,상기 비교부의 비교결과, 상기 선택부의 선택결과, 상기 결정부의 결정결과, 상기 산출부의 산출결과 및 상기 데이터 저장부에 저장된 데이터에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가하도록 지령하는 지령부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 지령부의 지령결과에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가한 후에 상기 액적감지부가 기판부상에 배열되는 상기 전극부의 임피던스값 또는 용량성값을 재감지하여 액적 제거 여부를 검증하는 검증부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 판별부의 판별결과,상기 비교부의 비교결과, 상기 선택부의 선택결과, 상기 결정부의 결정결과, 상기 산출부의 산출결과, 상기 지령부의 지령결과 및 상기 검증부의 검증결과를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 결정부는,
   검출된 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 상기 개별 전극부가 복수개인 경우 검출된 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 발생한 개별 전극부에만 선별하여 전압을 공급하고, 상기 개별 전극부에 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 없는 경우에는 해당 개별 전극부에 전압을 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 결정부는,
   상기 복수의 모든 개별 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 변화한 경우에는 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 기판부는 자율주행 자동차용 센서, 차량용 유리, 카메라용 유리, 이미지 센서의 커버인 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 기저 전극부는 상기 기판부의 수직방향 일측에 수평방향으로 연장 형성되는 제1 베이스 전극과 상기 제1 베이스 전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제1 베이스 전극에 일정 간격으로 이격되게 복수개가 배치되는 제1 브렌치 전극을 포함하고,
    상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 제1 베이스 전극과 마주하도록 상기 기판부의 수직방향 타측에 수평방향으로 연장 형성되는 제1 수평전극과 상기 제1 수평전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제1 브렌치 전극과 대응하면서 수평방향으로 이격하게 배열되도록 상기 제1 수평전극에 일정 간격으로 이격되게 복수 개가 배치되는 제1 수직전극;을 포함하고,
    상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되어 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획하는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
    
12. 제1항에 잇어서,
    상기 기저 전극부는 수평방향을 따라 개방영역이 수직방향으로 교차하여 형성되도록 상기 기판부에 ㄹ자 형태를 연장한 형상으로 상기 기판부에 배열되는 제2 베이스 전극과 상기 제2 베이스 전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제2 베이스 전극의 개방영역에 일정 간격으로 이격되게 복수개가 배치되는 제2 브렌치 전극을 포함하고,
    상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 제2 베이스 전극과 마주하도록 상기 기판부의 수직방향 일측 또는 타측에 수평방향으로 연장 형성되는 제2 수평전극과 상기 제2 수평전극에서 수직방향으로 연장 형성되되, 상기 제2 브렌치 전극과 대응하면서 수평방향으로 이격하게 배열되도록 상기 제2 수평전극에 일정 간격으로 이격되게 복수 개가 배치되는 제2 수직전극;을 포함하고,
    상기 복수의 개별 전극부는 각각 상기 기저 전극부에 상호 교번하여 배열되되, 수평방향을 따라 수직방향으로 교차하면서 배열되는 개방영역에 상기 개별 전극부가 각각 배열됨에 따라 상기 기판부를 복수개의 영역으로 구획하면서 상기 복수의 개별 단자가 분배되는 것을 특징으로 하는 액적 제거장치.
    
13. 기저 전극부와 복수의 개별 전극부가 배열되는 기판부를 복수개의 영역으로 구획하고 액적의 양 및 액적의 위치를 선별하여 액적을 제거하기 위해 데이터를 저장하는 단계;
    상기 기저 전극부에 연결된 기저 단자와 상기 복수의 개별 전극부에 각각 연결된 복수의 개별 단자 사이의 임피던스값 또는 용량성값의 변화에 따라 액적의 발생여부를 액적감지부를 통해 감지하는 단계;
    감지결과에 따라 감지된 액적의 양 및 액적의 발생위치를 판별하는 단계;
    판별결과와 기저장된 기준값 데이터를 비교하는 단계;
    기저장된 데이터 및 비교결과에 따라 상기 기저 전극부와 상기 복수의 개별 전극부 중 임피던스값 또는 용량성값이 검출된 1개 이상의 개별 전극부에 전압을 공급할지 여부를 선택하는 단계;
    기저장된 데이터, 판별결과, 비교결과, 및 선택결과에 따라 임피던스값 또는 용량성값이 복수개의 상기 개별 전극부에서 검출된 경우에 인가부를 통해 복수개의 상기 개별 전극부에 전압을 공급하는 우선순위를 결정하는 단계;
    기저장된 데이터, 판별결과, 비교결과, 선택결과 및 결정결과를 통해 액적의 양과 액적의 발생위치에 따라 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 인가되는 전압을 산출하는 단계; 및
    판별결과, 비교결과, 선택결과, 결정결과, 산출결과 및 기저장된 데이터에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가하도록 지령하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 액적 제거방법.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 지령 단계 이후에,
    지령결과에 따라 상기 인가부에 상기 기저 전극부와 상기 개별 전극부에 전압을 인가한 후에 상기 액적감지부가 기판부상에 배열되는 상기 전극부의 임피던스값 또는 용량성값을 재감지하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 액적 제거방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 재감지 단계를 통해 재감지 결과 상기 액적감지부에 의해 상기 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 기저장된 기준값 데이터를 초과하지 않는 경우에는 액적 제거가 완료되어 대기상태를 유지하고,
    상기 액적감지부에 의해 상기 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 기준값을 초과하는 경우에는 판별하는 단계로 복귀하는 것을 특징으로 하는 액적 제거방법.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 결정 단계는,
    검출된 임피던스값 또는 용량성값을 갖는 상기 개별 전극부가 복수개인 경우 검출된 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 발생한 개별 전극부에만 선별하여 전압을 공급하고, 상기 개별 전극부에 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 없는 경우에는 해당 개별 전극부에 전압을 공급하지 않는 결정을 하는 것을 특징으로 하는 액적 제거방법.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 결정 단계는,
    상기 복수의 모든 개별 전극부에서 검출된 임피던스값 또는 용량성값이 변화한 경우에는 상기 개별 전극부의 검출된 임피던스값 또는 용량성값과 기준값의 변화가 가장 큰 개별 전극부 부터 검출된 임피던스값 또는 용량성값의 변화가 작은 개별 전극부 순서로 순차적으로 전압을 공급하는 결정을 하는 것을 특징으로 하는 액적 제거방법.
    

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