KR20160080342A - 차량의 빗물감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 빗물감지장치에 관한 것으로, 차량의 일측에 구비되고 차량의 표면을 흐르는 빗물을 레인센서의 채널로 유도하는 빗물받이부, 상기 빗물받이부로부터 빗물이 유입되어 통과하는 채널을 구비하고 상기 채널을 통과하는 빗물의 유량을 측정하는 레인센서, 및 상기 레인센서로부터 빗물의 유량에 대한 정보를 검출하여 와이퍼를 작동시키는 제어부를 포함하여, 빗물의 양에 따라 와이퍼의 속도를 조절할 수 있고 비가 아주 조금 내릴 때에도 빗물을 감지하여 와이퍼를 구동시킬 수 있을 뿐만 아니라 센서의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

차량의 빗물감지장치{ A DEVICE FOR SENSING RAINWATER IN A CAR }

본 발명은 차량의 빗물감지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 와이퍼를 작동시키기 위해 빗물을 감지하는 차량의 빗물감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 비가 오는 양에 따라 와이퍼의 작동속도를 달리하여 시야를 확보할 수 있게 하기 위한 수단으로 레인센서(rain senser)가 구비되어 있다. 차량에 장착되는 레인센서로는 다이어프램을 이용한 압력측정방식과 다이오드 방식이 널리 사용되고 있다. 압력측정방식의 레인센서는 빗물이 직접 접촉되는 방식이므로 고장률이 높아 다이오드 방식에 비해 활용도가 낮다.

다이오드 방식의 레인센서는 빛의 굴절을 감지하여 빗물을 감지하는 방식으로 빗물이 흐르는 유리창의 반대쪽면에 장착되어 내식성과 내구성이 높아 널리 활용되고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 다이오드 방식의 레인센서는, 차량의 전방 유리의 표면에 광을 조사하는 발광부(100)와, 발광부(100)에서 조사되어 유리에 의해 반사된 광을 수광하는 수광부(200), 발광부(100)에서 입사된 광을 가이드하기 위한 라이트가이드(300)를 포함하여 구성된다.

발광부(100)에서 조사된 광이 라이트가이드(300)를 통해 소정의 각도로 굴절되어 빗물의 양을 감지하고 수광부(200)로 입사하게 되며, 이 때 반사되어 수광부(200)로 입사되는 광양에 따라 빗물의 양을 감지하게 된다. 빗물에 의해 빛이 산란 및 굴절되어 수광부(200)에서 수광되는 양이 적을 경우 빗물이 많은 것으로 인식하여 와이퍼의 구동속도를 높이게 된다.

그러나, 다이오드 방식의 레인센서는 햇빛이나 기타 주변 조도의 광이 직접 수광부로 입사되어 노이즈(noise)로 작용함으로써 빗물감지능력을 저하시키는 원인이 되고, 유리창에 묻은 이물질에 의해서나 빗물의 양이 많을 경우 오작동율이 높은 문제점이 있었다.

또한, 다이오드 방식의 경우 차량의 유리창에 노출되게 장착되어야 하므로 외관을 해치는 문제점이 있었다.

도면의 미설명부호 1은 차단벽, 2는 반사판이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 차량의 빗물감지장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 빗물의 양에 따라 와이퍼의 속도를 조절할 수 있고 비가 아주 조금 내릴 때에도 빗물을 감지하여 와이퍼를 구동시킬 수 있을 뿐만 아니라 센서의 내구성을 향상시킬 수 있는 차량의 빗물감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 차량의 빗물감지장치는, 차량의 일측에 구비되고 차량의 표면을 흐르는 빗물을 레인센서의 채널로 유도하는 빗물받이부, 상기 빗물받이부로부터 빗물이 유입되어 통과하는 채널을 구비하고 상기 채널을 통과하는 빗물의 유량을 측정하는 레인센서, 및 상기 레인센서로부터 빗물의 유량에 대한 정보를 검출하여 와이퍼를 작동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 빗물감지장치에 있어서, 상기 레인센서는 상기 채널의 내측면에 소수성 코팅층이 형성되는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 빗물감지장치에 있어서, 상기 빗물받이부는 차량의 사이드미러의 표면에 형성되는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 빗물감지장치에 있어서, 상기 레인센서는 차량의 사이드미러 내부에 구비되는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 빗물감지장치에 있어서, 상기 레인센서는 상기 채널의 유입구가 상기 빗물받이부에 연통되어 구비되고, 상기 채널의 배출구는 사이드미러의 저면에 형성된 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 차량의 빗물감지장치에 있어서, 상기 제어부는 검출된 빗물의 유량에 대한 정보를 토대로 상기 와이퍼의 작동속도를 조절하도록 된 것도 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 빗물감지장치에 의하면, 빗물의 유량에 비례하여 와이퍼의 작동속도를 조절할 수 있고, 극소량의 물방울입자도 감지할 수 있어 비가 아주 조금 내릴 때에도 빗물을 감지하여 와이퍼를 구동시킬 수 있으며 물방울의 잔량에 의해 센서의 표면이 부식되는 것을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 레인센서를 나타낸 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 빗물감지장치를 나타낸 개념도도,
도 3은 도 2에 도시된 차량의 빗물감지장치의 레인센서를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 빗물감지장치는, 차량의 표면을 흐르는 빗물을 레인센서(20)의 채널(21)로 유도하는 빗물받이부(10), 빗물받이부(10)로부터 유입되는 빗물의 유량을 측정하는 레인센서(20), 및 레인센서(20)로부터 빗물의 유량에 대한 정보를 검출하여 와이퍼를 작동시키는 제어부(30)를 포함한다.

빗물받이부(10)는 차량의 사이드미러(50)의 표면에 형성되어 있다. 사이드미러(50)의 상부면에 빗물받이부(10)가 함입되어 형성되고, 그로 인해 사이드미러(50)의 상부면에 떨어진 빗물이 표면을 타고 흐르다가 빗물받이부(10)로 유입될 수 있게 된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 빗물받이부(10)는 사이드미러(50)의 상부면으로부터 경사지게 형성되어 빗물을 레인센서(20)로 유도하게 된다.

여기서, 본 실시예의 빗물받이부(10)는 사이드미러(50)에 형성되어 있으나, 차량의 전면 유리 하단부에 구비되는 것도 가능할 뿐만 아니라 빗물이 떨어져 흐를 수 있는 차량의 상부면, 가령 지붕이나 보닛, 드렁크 상면 등의 장소에 구비되는 것도 모두 가능하다.

레인센서(20)는 유량센서로 채널(21)을 통과하는 빗물의 양을 감지하게 된다. 본 실시예에 적용되는 유량센서는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술에 의한 MEMS 열유량센서(thermal mass flow sensors)로, 마이크로 채널(21)과 업스트림(upstream) 온도센서와 다운스트림(downstream) 온도센서, 및 마이크로 히터(26)를 포함하여 구성되어 있다. 마이크로 히터(26)는 업스트림 온도센서와 다운스트림 온도센서의 사이에 위치한다. 빗방울이 마이크로 채널(26)을 통과하게 되면 히터(26) 주위의 온도분포가 불균형하게 되어 업스트림 온도센서로부터 다운스트림 온도센서로 열전달이 이루어지며, 열전달로 인해 전압이 변화됨으로써 유량을 인지하게 된다. MEMS 열유량센서는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

레인센서(20)는 사이드미러(50)의 내부에 구비되고, 채널(21)로는 빗물받이부(10)로부터 빗물이 유입되어 통과하게 된다.

채널(21)은 빗물받이부(10)로부터 포집된 빗물을 유입하는 유입구(22)와 유입된 빗물이 배출되는 배출구(23)를 구비하고 있다. 채널(21)의 유입구(22)는 빗물받이부(10)에 연통되어 구비되고, 채널(21)의 배출구(23)는 사이드미러(50)의 저면으로 노출되게 형성되어 있다.

채널(21)은 사이드미러(50)의 상부면과 저면을 가로지르는 방향으로 형성되어 사이드미러(50)의 상부면으로부터 빗물받이부(10)로 유입되는 빗물은 채널(21)의 유입구(22)를 통해 채널(21)의 내부로 유입되고 배출구(23)를 통해 다시 사이드미러(50)의 외부로 배출된다.

채널(21)의 내측면에는 소수성 코팅층(24)이 형성되어 있다. 물방울이 접촉표면과 이루는 접촉각이 대략 80도보다 작은 경우를 친수성이라 하고 대략 105도보다 큰 경우를 소수성이라 하는데, 소수성을 가지는 물질은 채널(21)의 내측면에 코팅하여 소수성 코팅층(24)을 형성한다. 소수성 코팅(hydrophobic coating)은 구슬화(beading) 효과를 가져와 작은 입자의 빗물방울도 채널(21)의 내측면에 묻어 있지 않고 배출시키게 된다. 따라서, 극소량의 빗방울 입자라하더라도 채널(21)의 내측면에 묻어 젖어 있지 않고 채널(21)을 통과할 수 있게 되고, 그로 인해 비가 아주 조금 내릴 때에도 빗물을 감지하여 와이퍼 구동부(40)를 구동시킬 수 있고 빗물의 잔량에 의해 표면이 부식되는 것을 방지할 수 있게 된다.

소수성 코팅은 산탄화규소층의 플라즈마 활성화에 의해 얻어진다. 이러한 소수성 코팅기술은 공지기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제어부(30)는 검출된 빗물의 유량에 대한 정보를 토대로 와이퍼의 작동속도를 조절하게 된다. 제어부(30)는 와이퍼 구동부(40)에 전기적으로 연결되어 명령신호를 전달한다.

제어부(30)는 레인센서(20)의 채널(21)을 통과하는 빗물이 감지되면 와이퍼 구동부(40)로 작동신호를 출력하여 와이퍼를 작동시킨다. 또한, 레인센서(20)는 빗물의 양을 측정하는 유량센서이므로, 레인센서(20)에서 검출된 빗물의 유량에 비례하여 제어부(30)가 와이퍼 구동부(40)로 작동신호를 가변하여 출력한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10 : 빗물받이부
20 : 레인센서
21 : 채널
22 : 유입구
23 : 배출구
24 : 소수성 코팅층
25 : 커넥터
26 : 히터
30 : 제어부
40 : 와이퍼 구동부
50 : 사이드미러

Claims (6)

1. 차량의 일측에 구비되고, 차량의 표면을 흐르는 빗물을 레인센서의 채널로 유도하는 빗물받이부;
   상기 빗물받이부로부터 빗물이 유입되어 통과하는 채널을 구비하고, 상기 채널을 통과하는 빗물의 유량을 측정하는 레인센서; 및
   상기 레인센서로부터 빗물의 유량에 대한 정보를 검출하여 와이퍼를 작동시키는 제어부;
   를 포함하는 차량의 빗물감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 레인센서는,
   상기 채널의 내측면에 소수성 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 빗물감지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 빗물받이부는,
   차량의 사이드미러의 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 빗물감지장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 레인센서는,
   차량의 사이드미러 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 빗물감지장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 레인센서는,
   상기 채널의 유입구가 상기 빗물받이부에 연통되어 구비되고, 상기 채널의 배출구는 사이드미러의 저면에 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 빗물감지장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   검출된 빗물의 유량에 대한 정보를 토대로 상기 와이퍼의 작동속도를 조절하도록 된 것을 특징으로 하는 차량의 빗물감지장치.

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