KR20050101410A - 초음파를 이용한 노면 수막 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 노면 수막 제거 장치에 관한 것으로, 주행 방향의 도로상에 고여있는 물의 표면장력을 초음파를 이용해 크게 약화시켜 수막현상에 의한 차량의 미끄럼을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 전방에 구비된 전방윈드쉴드글래스(G)부위에 구비되어 빗물 양을 감지하는 레인센서(1)와, 이 레인센서(1)에서 감지된 빗물 양에 대한 신호를 통해 판단된 빗물 정도에 대해 설정된 빗물 양과 전류 세기 및 초음파 세기등에 관한 상관 데이터로부터 요구되는 전류 세기에 대한 제어신호를 발생하는 콘트롤러(2) 및 이 콘트롤러(2)의 신호를 통한 배터리(3)의 전류 세기를 전류조절기(4)를 통해 공급받아 차륜(W)의 전방부위에서 초음파를 발생해 도로(R)의 수막영역(Wa)에 대한 표면장력을 약화시키는 초음파발생기(5)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

초음파를 이용한 노면 수막 제거 장치{Ground water surface eliminate system using super sonic frequency in vehicle}

본 발명은 차량의 도로 도면의 수막 제거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우천 제동시 도로와 타이어간에 발생되는 수막 현상에 의한 미끄럼 현상을 방지하도록 된 초음파를 이용한 노면 수막 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 우천 주행시에는 도로와 차륜(타이어)간에 빗물이 유입되어 타이어에 수막이 생기면서 도로로부터 타이어가 들뜨게 되어 자동차를 제어할 수 없게 되는 수막현상이 발생되는데 이는, 물의 수심이 트레드홈의 깊이보다 깊을 경우 특히 심하게 되고 이로 인한 수막현상의 발생 속도는 타이어 공기압의 평방근에 비례하여 높아지는 특성이 있게 된다.

이러한 수막현상은 대형 교통 사고를 불러일으키는 원인이 되는 것으로서 운전자는 우천시 주행할 경우 정상시의 속도보다 감속하여야 하는 주의가 필요하고 또한, 이러한 불편을 제거하기 위해 타이어 제조시 타이어의 표면에 일정형상처리를 하여 수막현상을 억제하거나 또는 노면의 상태에 관계없이 최적의 거리로 제동하여 자동차를 정지시키는 ABS(antilock brake system)가 장착하게 된다.

그러나, 타이어 표면의 형상처리를 통한 수막현상 제거는 그 효과 면에서 큰 기대를 할 수 없고 또한, ABS 장치도 단지 자동차의 휠의 속도만을 제어하는 장치이기 때문에 빗물이 많이 고여 있는 도로상에서는 타이어와 도로사이에 형성되는 수막현상에 의하여 차량의 미끌림을 제어하기 어려운 문제점이 있게 된다.

또한, 이를 장착하지 않은 일반적인 차량은 수막현상을 방지하기 위한 별도의 구성이 없으므로 운전자가 우천시 감속한 상태로 주행하여도 수막현상에 의한 차량의 미끄럼을 완벽하게 방지할 수 없어 빗길 대형 교통 사고의 가능성에 항상 노출된 상태로 주행하여야 하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 주행 방향의 도로상에 고여있는 물의 표면장력을 초음파를 이용해 크게 약화시켜 수막현상에 의한 차량의 미끄럼을 방지함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량에 장착되어 내리는 빗물 양을 감지하는 레인센서와,

상기 레인센서에서 감지된 빗물 양에 대한 신호를 통해 판단된 빗물 정도에 대해 설정된 빗물 양과 전류 세기 및 초음파 세기등에 관한 상관 데이터로부터 요구되는 전류 세기에 대한 제어신호를 발생하는 콘트롤러 및

상기 콘트롤러의 신호를 통한 배터리의 전류 세기를 전류조절기를 통해 공급받아 차륜의 전방부위에서 초음파를 발생해 도로의 수막영역에 대한 표면장력을 약화시키는 초음파발생기로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파를 이용한 노면 수막 제거장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 차량에 장착되어 내리는 빗물 양을 감지하는 레인센서(1)와, 이 레인센서(1)에서 감지된 빗물 양에 대한 신호를 통해 판단된 빗물 정도에 대해 설정된 빗물 양과 전류 세기 및 초음파 세기등에 관한 상관 데이터로부터 요구되는 전류 세기에 대한 제어신호를 발생하는 콘트롤러(2) 및 이 콘트롤러(2)의 신호를 통한 배터리(3)의 전류 세기를 전류조절기(4)를 통해 공급받아 차륜(W)의 전방부위에서 초음파를 발생해 도로(R)의 수막영역(Wa)에 대한 표면장력을 약화시키는 초음파발생기(5)로 이루어진다.

여기서, 상기 레인센서(1)는 내리는 빗물의 양을 감지하여 빗물 양에 비례하는 전기적인 신호를 발생해 와이퍼를 자동으로 작동시키는 신호 입력수단으로, 이는 전방윈드쉴드글래스(G)의 하부가 위치되는 카울부위에 설치되거나 또는 빗물 양을 감지할 수 있는 차량의 적정 위치에 설치되어짐은 물론이다.

또한, 상기 콘트롤러(2)는 통상적으로 차량을 제어하는데 이용하는 ECU(Engine Control Unit)을 사용하며, 상기 콘트롤러(2)는 레인센서(1)로부터 감지된 빗물 양에 비례하는 신호에 의해 일정 이상 크기의 전기 신호가 들어 올 때 도로에 물이 고여 수막 현상을 유발하는 것으로 판단해 초음파를 발생시키도록 제어신호를 발생하게 됨은 물론이다.

그리고, 상기 초음파발생기(5)는 도로(R)를 향해 초음파를 쏠 수 있도록 범퍼(B)와 이 범퍼(B)가 장착되는 차체프레임사이에서 장착되어진다.

한편, 본 발명은 운전자가 스스로 판단함에 따라 초음파발생기(5)를 작동시켜 수막현상을 방지할 수 도 있는데 즉, 운전석부위에 조작스위치를 설치해 스위치 온(On)시 배터리(3)전류를 초음파발생기(5)로 통전시켜 초음파(S)를 발생시키도록 하는 극히 단순한 구성을 통해 달성할 수 도 있음은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 차량 주행시 비가 오는 경우에는 차량의 전방윈드쉴드글래스(G)부위로 구비된 레인센서(1)가 빗물 양에 따라 비례되는 전기신호를 발생하게 되고, 이 레인센서(1)의 전기 신호를 받은 콘트롤러(2)는 입력된 레인센서(1)의 신호 크기에 따라 차량이 진행하는 도로(R)상에 수막영역(Wa)이 형성되었는가를 결정(이와 같은 결정은 타이어의 노후에 따른 배수능력 저하를 고려해 비가 내리는 것을 감지한 레인센서의 신호에 따라 무조건적으로 결정할 수 도 있음은 물론이다.)하게 된다.

즉, 상기 콘트롤러(2)가 레인센서(1)의 빗물 양 감지신호 크기에 따라 도로(R)상에 빗물이 고여있을 수 있다고 판단하게 되면, 상기 콘트롤러(2)는 제어신호에 따라 배터리(3)의 전류를 전류조절기(4)를 거쳐 초음파발생기(5)로 통전시켜 작동하게 된다.

이어, 상기 초음파발생기(5)가 작동되면 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 주행 방향 도로(R)상에 고인 수막영역(Wa)위로 초음파(S)가 쏘아지고, 이와 같이 도로(R)상에 고인 수막영역(Wa)위로 쏘아진 초음파(S)는 그 영향영역인 초음파작용영역(Wa')에서 표면 장력을 약화시켜주며, 이로 인해 차량의 차륜(W)이 초음파작용영역(Wa')을 지나 갈 때 고인 물의 표면장력에 의한 수막현상을 크게 저하시켜주게 된다.

이때, 상기 초음파발생기(5)에서 발생되는 초음파(S)의 영향을 받는 초음파작용영역(Wa')의 표면 장력 약화는 수막영역(Wa)의 표면과 내부간 분자의 위치에너지 차이를 저하시키기 때문인데 즉, 물의 표면장력은 표면에 있는 물분자의 위치에너지가 그 내부에 있는 물분자보다 상대적으로 커서 발생되는 현상이므로 초음파에 의해 물분자를 서로 썩어 줄 때 표면과 내부간의 분자간 위치에너지 차가 줄어들어 표면 장력을 약화시키게 되기 때문임은 물론이다.

한편, 빗물의 양이 많아지는 경우에는 이를 감지하는 레인센서(1)에서 전기 신호를 비례하여 크게 발생시키므로 콘트롤러(2)는 배터리(3)의 전류를 더욱 세게 흘려보내게 되고, 이와 같은 전류는 전류조절기(4)를 통해 그 크기에 비례하여 초음파발생기(5)로 보내져 전류 크기에 비례하는 강한 초음파(S)를 발생하게 됨은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 내리는 빗물 양에 따라 비례한느 전류를 통전시켜 초음파의 강도를 조절하면서 도로상에 고인물의 표면장력을 약화시켜 주게 되므로, 차량의 진행 방향에서 도로상에 고인 물과 차륜(타이어)에 의한 수막현상을 크게 약화시키거나 차단하므로 수막현상에 따른 교통 사고의 가능성을 방지 할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파를 이용한 노면 수막 제거장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 노면 수막 제거장치의 작동 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 레인센서 2 : 콘트롤러

3 : 배터리 4 : 전류조절기

5 : 초음파발생기

B : 범퍼 G : 전방윈드쉴드글래스

R : 도로 S : 초음파

W : 차륜

Wa : 수막영역 Wa' : 초음파작용영역

Claims (3)

1. 차량에 장착되어 내리는 빗물 양을 감지하는 레인센서(1)와,

   상기 레인센서(1)에서 감지된 빗물 양에 대한 신호를 통해 판단된 빗물 정도에 대해 설정된 빗물 양과 전류 세기 및 초음파 세기등에 관한 상관 데이터로부터 요구되는 전류 세기에 대한 제어신호를 발생하는 콘트롤러(2) 및

   상기 콘트롤러(2)의 신호를 통한 배터리(3)의 전류 세기를 전류조절기(4)를 통해 공급받아 차륜(W)의 전방부위에서 초음파를 발생해 도로(R)의 수막영역(Wa)에 대한 표면장력을 약화시키는 초음파발생기(5)로 이루어진 초음파를 이용한 노면 수막 제거 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 레인센서(1)는 전방윈드쉴드글래스(G)의 하부가 위치되는 카울부위에 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 노면 수막 제거 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 초음파발생기(5)는 도로(R)를 향해 초음파를 쏠 수 있도록 범퍼(B)와 이 범퍼(B)가 장착되는 차체프레임사이에서 장착되는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 노면 수막 제거 장치.