KR20120109535A - 윈드실드 와이핑 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제어 장치(3)에 의해 제어될 수 있는 적어도 하나의 구동 장치를 포함하는 특히 차량용 윈드실드 와이핑 장치(1)에 관한 것으로, 상기 제어 장치(3)는 윈드실드 와이핑 장치(1)의 출력 및 회전 모멘트 요구를 구동 장치(2)의 출력 및 회전 모멘트 요구에 영향을 미치는 적어도 하나 또는 다수의 파라미터에 따라 제어한다. 본 발명은 출력 및 회전 모멘트 감소를 위해 제어 장치(3)가 차량의 현재 위치를 결정하는 적어도 하나의 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

윈드실드 와이핑 장치{WINDSHIELD WIPING DEVICE}
본 발명은 제어 장치에 의해 제어될 수 있는 적어도 하나의 구동 장치를 포함하는 특히 차량용 윈드실드 와이핑 장치로서, 상기 제어 장치는 윈드실드 와이핑 장치의 출력 및 회전 모멘트 요구를 구동 장치의 출력 및 회전 모멘트 요구에 영향을 미치는 적어도 하나 또는 다수의 파라미터에 따라 제어하는, 윈드실드 와이핑 장치에 관한 것이다.
와이퍼 모터의 크기는 오늘날 "최악의 시나리오"를 고려하여 결정된다. 이를 위해, 최악의 주변 조건에 처했을 때에도 출력 및 회전 모멘트 요구를 보장하기 위해, 예컨대 건조된 상태의 윈드실드, 윈드실드에 대한 와이퍼 암의 최대 지지력 및 최고 주행 속도와 같은 윈드실드 와이핑 장치가 노출될 수 있는 모든 극한의 상황들이 가정될 수 있다. 따라서 회전 모멘트가 매우 강한 모터의 진입 회전 모멘트에 맞게, 강도와 관련한 와이핑 장치의 기계적 부품들의 치수 설계가 조정되어야 한다.
그에 따른 윈드실드 와이핑 장치의 와이퍼 모터의 큰 치수 및 외부 치수로 인해, 출원인의 목표는, 주변 조건 또는 각 시점마다 필요한 와이퍼 시스템의 출력 요구 및 회전 모멘트 요구를 유도할 수 있는 차량 내의 신호들을 고려하여 모터 회전 모멘트의 정확한 조정을 실시하는 것이었다. 몇 가지 주변 조건을 고려한 모터 회전 모멘트의 상기 조정은 예컨대 DE 10 2008 001 816 A1호에 제안된다. 상기 간행물은 제어 장치에 의해 제어될 수 있는 하나 또는 다수의 구동 장치를 포함하는 윈드실드 와이핑 장치를 제공한다. 제어 장치는, 윈드실드 와이핑 장치의 출력 요구를 적어도 하나 또는 다수의 파라미터에 따라 제어하도록 형성되고, 상기 파라미터는 윈드실드 와이핑 장치의 각각의 구동 장치의 출력 요구에 영향을 미친다. 파라미터는 적어도 주행 속도 및/또는 윈드실드 상태를 포함한다.
또한 선행 기술에 DE 101 44 985호에 따라 윈드실드 와이핑 장치의 제어 방법이 공지되어 있고, 상기 방법에서 윈드실드 와이핑 장치의 구동 장치를 제어하기 위한 제어 장치는 구동 장치의 송출 가능한 회전 모멘트를 윈드실드 와이퍼 로드의 변속비에 따라 또는 상기 윈드실드 와이퍼 로드의 회전각에 따라 결정한다. 이 경우 윈드실드 와이핑 장치의 모터 크랭크의 회전각 범위는 다수의 각도 범위로 세분되고, 상기 각도 범위에 각각 최대 회전 모멘트가 할당된다. 제어 장치는 필요한 회전 모멘트를 결정하기 위해 먼저 차량의 다양한 장치들, 예컨대 레인 센서, 속도 측정기 및 이와 같은 장치들의 해당 파라미터를 조회하고, 그에 따라서 주변 조건에 반응하기 위해 상기 적절한 특성값을 할당한다. 이러한 조건에서 와이퍼 시스템의 필요한 회전 모멘트를 예측하여 조절하는 것은 불가능하고, 이는 윈드실드 와이핑 장치가 특히 주변 조건의 변경되는 작동 파라미터에 대해 비교적 더디게 반응하게 만들 수 있다.
본 발명의 과제는, 주변 파라미터에 대해 유연한 반응을 가능하게 하는 윈드실드 와이핑 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 출력 및 회전 모멘트 감소를 위해 제어 장치가 차량의 현재 위치를 결정하는 적어도 하나의 파라미터를 포함함으로써 해결된다.
차량의 위치는 예컨대 GPS와 같은 위성신호에 의해 이루어질 수 있다. 현재 위치가 결정됨으로써, 예컨대 강수 또는 현재 온도와 같은 기상 조건과 관련한 정보가 조회될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 차량의 현재 위치 결정을 위해 또는 차량의 추후 위치를 예측하면서 예컨대 그곳의 주변 조건을 결정하기 위해 차량 위치의 해당 파라미터가 차량에 배치된 네비게이션 시스템에 의해 조회된다. 이를 위해 제어 장치는 네비게이션 시스템에 연결될 수 있고, 추후의 주변 조건을 고려하여 특성 맵 제어를 조기에 작동시키고 단기간에 변경할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 기록될 파라미터에 의해 형성된 특성 맵에 최대 허용 주행 속도가 고려된다. 대부분의 나라에서 고속 도로 및 국도에 대한 국가 지정 최대 속도가 규정되어 있다. 국가 지정 최대 속도가 할당됨으로써 이 경우에도 윈드실드 와이핑 장치의 구동 장치의 최대 필수 회전 모멘트를 위한 근거가 주어질 수 있다.
차량 속도를 포함하여 특성 맵 제어를 가능하게 하는 다른 방법을 제공하기 위해, 제어 장치는 차량에 제공된 크루즈 컨트롤(cruise control)에 연결될 수 있다. 차량 운전자가 해당 속도를 크루즈 컨트롤에 입력하면, 상기 속도로부터 윈드실드 와이핑 장치의 출력 및 회전 모멘트 요구가 추론될 수 있고, 추후 속도 파라미터를 고려하여 특성 맵 제어가 조기에 개시될 수 있다.
특성 맵 제어시 차량 속도를 예측하여 고려할 수 있는 다른 방법은, 제어 장치가 차량에 제공된 카메라 시스템에 연결됨으로써 주어진다. 주행 속도에 관한 파라미터 전송에 속도 제한을 이용하기 위해, 카메라 시스템은 차량 위치에 따라 장소적 속도 제한을 실시간으로 결정할 수 있다. 물론, 속도 제한에 관한 상기 정보를 제공할 수 있는 경우에 상기 정보를 차량의 네비게이션 시스템으로부터 조회하는 것도 가능하다.
동시에 구동 장치의 출력 및 회전 모멘트 요구의 증가와 관련된, 차량의 윈드실드 상의 와이퍼 블레이드에 맞서는 저항이 얼마나 큰지를 확인하기 위해, 본 발명의 실시예에서 차량의 윈드실드 상태는 적어도 하나의 레인 센서에 의해 윈드실드 와이핑 장치의 구동 장치의 회전수 결정을 위한 특성 맵 제어시 고려될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 윈드실드 와이핑 장치의 각각의 구동 장치의 출력 요구에 영향을 미치는 파라미터로서 윈드실드 와이핑 장치의 와이퍼 암, 와이핑 운동 방향, 즉 윈드실드 상에서 와이퍼 암의 상승 또는 하강 와이핑 운동, 와이퍼 암 로드의 변속비 및/또는 와이퍼 속도가 측정될 수 있다. 이로써 구동 장치에 대한 출력 할당이 더 간단해지거나 구별될 수 있다.
변속비는 와이퍼 암 로드를 구비한 와이퍼 모터에서 의해 추가로 고려될 수 있는 한편, 와이퍼 모터 다이렉트 드라이브(WDA)를 구비한 와이퍼 모터에서는 생략된다.
수 초 전에 주행 속도와 윈드실드 상태의 결정 조합은, 각각의 구동 장치의 출력을 미리 정해진 주행 속도 및 와이핑 운동, 즉 와이핑 상승 운동 및/또는 와이퍼 하강 운동에 따라 유연하게 그리고 예측 가능하게 결정하고 조정할 수 있게 한다. 이를 위해 예컨대 제어 장치의 메모리 장치 내에 하나 또는 다수의 특성 맵이 저장될 수 있고, 제어 장치에 의해 호출될 수 있다. 제어 장치는 모터 제어부의 부분일 수 있거나 또는 예컨대 모터 제어부에 연결된 윈드실드 와이핑 장치의 부분일 수 있다.
구동 장치의 출력 요구에 영향을 미치는 하나 또는 다수의 파라미터에 따라 윈드실드 와이핑 장치의 출력 및 회전 모멘트 요구를 제어하는 제어 장치에 의해 제어될 수 있는, 특히 차량용 윈드실드 와이핑 장치의 출력 및 회전 모멘트를 전자 제어식으로 제한하기 위한 본 발명에 따른 방법은 다음 단계들, 즉
- 차량의 적어도 하나의 현재 위치 및/또는 최대 허용 주행 속도 및/또는 크루즈 컨트롤에 의해 설정 가능한 주행 속도를 포함하는 하나 또는 다수의 파라미터를 결정하는 단계와
- 각각의 파라미터에 따라 윈드실드 와이핑 장치의 출력 및 회전 모멘트 요구를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 실시예에서, 특성 맵 제어를 위해, 윈드실드 와이핑 장치의 와이퍼 암 각도, 와이핑 운동 방향, 와이퍼 암 로드의 변속비, 와이퍼 속도, 구동 로드의 변속, 외부 온도 및/또는 윈드실드 상태가 파라미터로서 고려된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예와 관련해서 종속 청구항 및 하기에서 상세히 설명되는 도면이 참조된다.
도 1은 본 발명에 따른 윈드실드 와이핑 장치의 구동 장치를 제어하기 위한 다이어그램의 개략도.
도 2는 차량 속도에 따른 저항력의 변화를 도시한 다이어그램.
도 3은 차량 속도에 따른 구동 장치의 출력 감소에 대한 다른 실시예를 도시한 다이어그램.
도 1은 본 발명에 따른 윈드실드 와이핑 장치(1)에서 위치 정보 및 속도 제한 정보의 신호 처리 및 후속해서 출력 또는 모터 회전 모멘트의 계산과 조정을 위한 순서도를 개략적으로 도시한다.
본 발명에 따른 차량용 윈드실드 와이핑 장치(1)는 구동 장치(2)를 포함하고, 상기 구동 장치는 제어 장치(3)에 의해 제어될 수 있고, 제어 장치(3)는 구동 장치(2)의 출력 및 회전 모멘트 요구에 영향을 미치는 다수의 파라미터에 따라 윈드실드 와이핑 장치(1)의 출력 및 회전 모멘트 요구를 제어한다. 이 경우 2개의 파라미터는 위치 결정(4) 및 속도 제한(5;speedlimit)을 특징으로 하므로, 차량의 현재 위치 및 장소에 따라 지정된 속도 제한을 고려한다. 도시된 실시예에서 위치(6a) 및 속도(6b)와 관련한 신호들은 전기 시스템(6)에서 인출된다. 그 밖의 신호들로 주변의 온도, 습도, 강수 또는 강설 확률 및 이와 유사한 주변 조건에 따른 신호를이 기록될 수 있다.
위치 결정(4) 및 속도 제한(5)과 관련한 신호의 이용 시 정보의 흐름은 차량 전기 시스템(6)으로부터 윈드실드 와이핑 장치(1)의 구동 장치(2)에 통합된 제어 유닛(3) 또는 제어 전자장치(7)에 전달되어, 해당 출력 요구를 계산하기 위해 거기에서 처리된다.
도 1에 따른 다이어그램에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 윈드실드 와이핑 장치(1)의 구동 장치(2)의 제어가 도시된다. 이를 위해 먼저 주변 조건 및 최대 허용 주행 속도의 파라미터가 차량의 위치에 따라 결정된다. 동시에 이 경우 네비게이션 장치를 이용한 GPS-신호에 의해 결정된 위치 데이터가 기상 예보 데이터와 연결되므로, 차량이 상기 위치에 도달하기 전에 미리 예상되는 주변 조건, 예컨대 기상 예보를 기초로 강수, 강설 및 온도가 매우 정확하게 조회되고 상응하게 특성 맵 제어에 이용될 수 있다.
지역적인 속도 제한은 한편으로는 차체에 장착된 카메라 시스템에 의해 검출되고, 상기 카메라 시스템은 도로 가장자리에 배치된 속도 제한 표시판을 검출할 수 있고 따라서 최고 속도를 결정할 수 있다. 이를 위해 제어 장치(4)는 카메라 시스템에 연결된다.
조기 속도 검출을 위한 다른 방법은 차량에 장착된 크루즈 컨트롤과 제어 장치의 연결을 제공하고, 상기 크루즈 컨트롤은 차량 이용자가 크루즈 컨트롤을 차단하거나 또는 설정된 최고 속도를 위로 조정하거나 또는 감소시킬 때까지, 사용자에 의해 설정된 최대로 예상되는 속도를 평가할 수 있다.
전기 시스템(6)으로부터 얻어진 신호들은 제어 장치(3)에 전달된다. 제어 장치(3)에는 제어 전자장치(7)가 배치되고, 상기 제어 전자장치는 윈드실드 와이핑 장치(1)에 작용하는 부하, 특히 현재 설정된 출력 또는 회전 모멘트와 관련해서 구동 장치(2)로부터 정보를 얻는다. 회전 모멘트의 상기 값은 특성 값 제어로부터 산출된 값과 비교되고, 2개의 값이 다른 경우 회전 모멘트의 조정이 이루어진다. 즉, 회전 모멘트는 특성값 제어의 결과에 따라 높아지거나 낮아진다.
도 2는 0 km/h 내지 180 km/h의 주행 속도에 걸친 바람 저항력의 변화를 도시한다. 하나는 운전자측(8)에 대해 다른 하나는 조수석측(9)에 대해 2개의 곡선이 도시된다. 다이어그램에서, 차량으로 접근하는 접근 속도가 증가할수록 바람 저항력이 현저히 상승하는 것을 알 수 있다. 차량 속도가 빨라질수록, 접근 속도 및 바람 저항력이 높아지고, 상기 바람 저항력은 와이퍼 시스템에 작용하고, 예컨대 하강 와이핑시 윈드실드 와이핑 장치(1)에 대항한다.
윈드실드 와이핑 장치(1)의 와이퍼 암의 상승 및 하강 운동시 와이퍼 다이렉트 드라이브(WDA)를 위한 윈드실드 와이핑 장치(1)의 출력 요구의 차이는 도 3에 도시된다. 여기에서 와이핑 장치의 상승 및 하강 운동 동안 차량 속도에 따른 구동 장치의 출력 및 회전 모멘트 감소에 대한 특성곡선을 포함하는 다이어그램이 도시된다. 추가로 공기 저항력에 대한 곡선이 도시된다. 이로부터, 0-45°의 와이퍼 암 각도에서 공기 저항력은 점점 증가하고, 와이퍼 상승 운동시 와이퍼 암을 추가로 지원하는 것이 나타난다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 상승 와이핑시 출력 요구는 예컨대 0-45°의 범위에서 천천히 100%부터 정해진 최대값으로 감소한다. 그와 달리, 예를 들어 30°부터의 범위에서 출력 요구가 도 3에 따라 미리 정해진 최종값으로 감소한다.
1 윈드실드 와이핑 장치
2 구동 장치
3 제어 장치

Claims (11)

  1. 제어 장치(3)에 의해 제어될 수 있는 적어도 하나의 구동 장치(2)를 포함하는 특히 차량용 윈드실드 와이핑 장치(1)로서, 상기 제어 장치(3)는 상기 윈드실드 와이핑 장치(1)의 출력 및 회전 모멘트 요구를 상기 구동 장치(2)의 출력 및 회전 모멘트 요구에 영향을 미치는 적어도 하나의 또는 다수의 파라미터에 따라 제어하는, 윈드실드 와이핑 장치에 있어서,
    상기 제어 장치(3)는 출력 및 회전 모멘트 감소를 위해 적어도 차량의 현재 위치를 결정하는 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 위치의 결정은 특히 GPS의 위성 신호에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 장치(3)는 차량 위치의 파라미터를 결정하기 위해 차량에 제공된 GPS, 특히 네비게이션 시스템에 연결되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파라미터는 적어도 최대 허용 주행 속도를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(3)는 주행 속도의 파라미터를 결정하기 위해 차량에 제공된 크루즈 컨트롤에 연결되는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치(3)는 차량에 제공된 카메라 시스템에 연결되고, 상기 카메라 시스템은 차량 위치에 따라 장소적 속도 제한을 결정하고, 상기 속도 제한은 주행 속도의 파라미터를 전달하는데 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윈드실드 와이핑 장치가 차량의 주변 조건 및/또는 윈드실드 상태를 결정하기 위해 적어도 하나의 레인 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파라미터는 윈드실드 와이핑 장치의 와이퍼 암 각도, 와이핑 운동 방향, 와이퍼 암 로드의 변속비 및/또는 와이퍼 속도를 고려하는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 출력 및 회전 모멘트 조정은 와이퍼 상승 운동 및/또는 와이퍼 하강 운동을 고려하고, 필요한 출력 및 회전 모멘트의 결정을 위해 적어도 하나의 또는 다수의 특성 맵이 제어 장치(3)에 의해 호출될 수 있는 것을 특징으로 하는 윈드실드 와이핑 장치.
  10. 특히 차량용 윈드실드 와이핑 장치(1)의 출력 및 회전 모멘트를 전자 제어식으로 제한하기 위한 방법으로서, 상기 윈드실드 와이핑 장치(1)는 제어 장치(3)에 의해 제어되고, 상기 제어 장치는 상기 윈드실드 와이핑 장치(1)의 출력 및 회전 모멘트 요구를 구동 장치(2)의 출력 요구에 영향을 미치는 적어도 하나 또는 다수의 파라미터에 따라 제어하는, 방법에 있어서,
    - 차량의 적어도 하나의 현재 위치 및/또는 최대 허용 주행 속도 및/또는 크루즈 컨트롤에 의해 설정 가능한 주행 속도를 포함하는 하나 또는 다수의 파라미터를 결정하는 단계와
    - 각각의 파라미터에 따라 상기 윈드실드 와이핑 장치(1)의 출력- 및 회전 모멘트 요구를 제어하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 파라미터로서 윈드실드 와이핑 장치의 와이퍼 암 각도, 와이핑 운동 방향, 와이퍼 암 로드의 변속비, 와이퍼 속도, 구동 로드의 변속, 외부 온도 및/또는 윈드실드 상태가 고려되는 것을 특징으로 하는 방법.
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