KR20170058616A - 차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법 - Google Patents

Abstract

개시된 발명의 일 측면은, 차량에 구비된 와이퍼 동작 기능을 실행시키기 위해서 별도의 구성을 추가하지 않음으로써 원가 상승 없이 와이퍼 동작 기능을 실행시키고 운전자의 편의성을 증가시키는 차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법을 제공한다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 장치의 캠플레이트는 차량 와이퍼를 동작시키는 모터와 연동하여 회전하고, 3개의 고정단자 중 2개의 고정단자와 선택적으로 연결하는 와이퍼 장치의 캠플레이트에 있어서, 상기 캠플레이트 외측에서 상기 캠플레이트의 중심을 향해 오목하게 한 번 형성된 외측 요홈부를 포함하는 하부 플레이트; 상기 캠플레이트 내측에서 상기 캠플레이트의 중심을 향해 오목하게 두 번 형성된 내측 요홈부를 포함하는 상부 플레이트;를 포함한다.

Description

차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법{AUTOMOBILE WIPER APPARATUS, VEHICLE HAVING THE SAME AND AUTOMOBILE WIPER METHOD}

개시된 발명은 차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법 에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 전면에는 주행 중 번방에서 불어오는 바람이나 빗물의 유입을 막기 위한 윈드실드가 장착된다. 이러한 윈드실드의 표면에 먼지나 흙이 쌓이게 되면 전방의 시계를 확보하는데 많은 어려움이 있으며, 특히 우천 시 윈드실드의 물기를 빨리 제거해야 시계확보가 가능하다. 이를 위해서 차량에는 와이퍼 장치가 구비된다.

와이퍼 장치는 시계확보 기능과 함께 운전자의 편의 등을 위한 다양한 기능을 구비하고 있다.

예를 들어, 와이퍼 장치는 와이퍼 동작 중 운전자가 전장 전체 전원을 오프 하더라도 와이퍼를 정위치로 이동시키는 오토 파킹(Auto Parking)기능이 있다.

또한, 와이퍼 장치는 와이퍼 교체 명령 또는 Service Position(이하 서비스 포지션)은 와이퍼 블래이드 교체를 위해서 와이퍼를 정위치에서 특정 위치로 이동시키는 기능이 있다.

이외에도 차량에는 운전자가 제어하는 스위치 조작에 따라 와이퍼의 속도를 조절하는 기능과 비와 눈을 구별하는 스노우 감지 기능 등이 마련된다.

앞서 언급한 오토 파킹 기능과 서비스 포지션을 구현하기 위해서 기존의 와이퍼 장치는 별도의 회로 소자를 제어회로에 포함해야 하며, 이는 와이퍼 장치의 원가 상승을 발생시키는 문제점이 있었다.

개시된 발명의 일 측면은, 차량에 구비된 와이퍼 동작 기능을 실행시키기 위해서 별도의 회로 소자를 추가하지 않음으로써 원가 상승 없이 와이퍼 동작 기능을 실행시키고 운전자의 편의성을 증가시키는 차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법을 제공한다.

개시된 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 장치의 캠플레이트는 차량 와이퍼를 동작시키는 모터와 연동하여 회전하고, 3개의 고정단자 중 2개의 고정단자와 선택적으로 연결하는 와이퍼 장치의 캠플레이트에 있어서, 상기 캠플레이트 외측에서 상기 캠플레이트의 중심을 향해 오목하게 한 번 형성된 외측 요홈부를 포함하는 하부 플레이트; 상기 캠플레이트 내측에서 상기 캠플레이트의 중심을 향해 오목하게 두 번 형성된 내측 요홈부를 포함하는 상부 플레이트;를 포함한다.

상기 두 번 형성된 내측 요홈부의 지름의 합은 상기 외측 요홈부의 지름보다 작은 것;을 포함할 수 있다.

상기 한 번 형성된 외측 요홈부는 상기 두 번 형성된 내측 요홈부의 지름보다 작은 구간에서 형성되는 것;을 포함할 수 있다.

상기 외측 및 내측 요홈부는 부채꼴 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 3 개의 고정단자는, 상기 캠플레이트의 중앙으로부터 차체에 접지된 제3 단자, 상기 모터의 오프에 대응하는 제 2단자 및 상기 모터의 온에 대응하는 제 1단자가 순차적으로 마련될 수 있다.

상기 3개의 고정단자 중 선택적으로 연결되는 2개의 고정단자는,

상기 제 2단자 와 상기 제 1단자 또는 상기 제 2 단자와 상기 제 1단자를 포함할 수 있다.

개시된 발명의 다른 실시예에 따른 와이퍼 장치는 배터리와 연결되고, 차량의 와이퍼를 동작시키는 모터; 상기 모터와 상기 배터리 사이에 구비되고, 상기 배터리의 전원을 상기 모터로 공급하는 릴레이; 상기 릴레이의 온, 오프를 제어하는 제어부; 및 상기 릴레이와 연결되는 제 1 단자, 상기 제어부와 연결되는 제 2 단자 및 상기 차량의 접지와 연결되는 제 3 단자를 포함하고, 상기 모터와 연동하여 회전하면서 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자를 두 번 통전시키는 캠플레이트;를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 차량의 와이퍼 스위치가 오프인지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 1단자가 통전된 후 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 전장 전체 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 3단자가 통전된 후 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 전장 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 1단자가 통전되고, 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자가 두 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 와이퍼 스위치에 와이퍼 교체 명령이 입력되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제1단자가 통전되고, 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 한 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

개시된 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량은 와이퍼를 구동하는 스위치; 배터리와 연결되고, 차량의 상기 와이퍼를 동작시키는 모터; 상기 모터와 상기 배터리 사이에 구비되고, 상기 배터리의 전원을 상기 모터로 공급하는 릴레이; 상기 스위치를 기초로 상기 릴레이의 온, 오프를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부와 연결되는 제2 단자, 상기 릴레이와 연결되는 제1 단자 및 상기 차량의 접지와 연결되는 제3 단자를 포함하고, 상기 모터와 연동하여 회전하면서 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제3 단자를 두 번 통전시키는 캠플레이트;를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 와이퍼 스위치가 오프인지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전된 후 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 전장 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전된 후 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 전장 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전되고 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 두 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 와이퍼 스위치에 와이퍼 교체 명령이 입력되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전되고 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 한 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시킬 수 있다.

개시된 발명의 실시예에 따른 와이퍼 제어방법은 와이퍼 스위치를 통해서 와이퍼 동작 명령을 입력 받고; 상기 와이퍼를 동작시키는 모터와 연동하여 회전하는 캠플레이트의 영역을 감지하고; 상기 캠플레이트의 영역에 기초하여 상기 모터를 동작시키는 회로에 연결된 릴레이를 제어하는 것;을 포함한다.

상기 캠플레이트의 영역은, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안, 상기 모터를 회전시키는 제 1 영역, 회로를 개방 상태로 전환시키는 2 개의 제 2 영역, 및 상기 모터를 정지시키는 세 개의 제 3 영역을 포함할 수 있다.

상기 캠플레이트는 상기 제 1 영역, 상기 제 2 영역, 상기 제 3영역, 상기 제 2 영역, 상기 제3 영역, 상기 제 2 영역이 순차적으로 마련되는 것을 포함할 수 있다.

상기 동작 명령을 입력 받는 것;은 상기 와이퍼 스위치가 오프인지를 판단하는 것;을 더 포함하고, 상기 영역을 감지하는 것;은, 두 번째 제 3영역 또는 세 번째 제 2 영역인 것;을 더 포함하고, 상기 제어하는 것;은, 상기 릴레이를 오프 시키는 것;을 더 포함할 수 있다.

상기 동작 명령을 입력 받는 것;은 상기 와이퍼의 전장 전체 전원이 오프인지를 판단하는 것;을 더 포함하고, 상기 영역을 감지하는 것;은, 두 번째 제 3영역 또는 세 번째 제 2 영역인 것;을 더 포함하고, 상기 제어하는 것;은, 상기 릴레이를 오프 시키는 것;을 더 포함할 수 있다.

상기 동작 명령을 입력 받는 것;은 와이퍼 교체 명령인지 여부를 판단하는 것;을 더 포함하고, 상기 영역을 감지하는 것;은, 두 번째 제 2 영역인 것;을 더 포함하고, 상기 제어하는 것;은, 상기 릴레이를 오프 시키는 것;을 더 포함할 수 있다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법에 의하면, 차량에 구비된 와이퍼 동작 기능을 실행시키기 위해서 별도의 회로 소자를 추가하지 않음으로써 원가 상승 없이 와이퍼 동작 기능을 실행시키고 운전자의 편의성을 증가시키는 차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법을 제공한다.

도 1은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량에 있어서, 차량의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 와이퍼 스위치와 기능을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4a는 차량 와이퍼 장치의 회로 구성도이고, 도 4b는 부가적인 와이퍼 기능을 실행하기 위한 와이퍼 장치의 회로 구성도이다.
도 5는 캠플레이트가 1회전하는 동안 통전되는 고정 단자를 설명하는 도면이다.
도 6은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량 와이퍼 장치의 회로 구성도이다.
도 7은 캠플레이트가 1회전하는 동안 통전되는 고정 단자를 설명하는 도면이다.
도 8a는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 캠플레이트와 그 영역을 나타낸 도면이다. 도 8b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 캠플레이트가 회전하는 경우 인지되는 영역에 관한 그래프이다.
도 9는 개시된 발명에서 동작 흐름을 설명하는 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명의 일 측면에 따른 차량용 와이퍼 장치, 이를 포함하는 차량 및 차량용 와이퍼 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.

도 1을 참조하면, 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)은 차량(100)의 외관을 형성하는 본체(1), 차량(100)을 이동시키는 차륜(51, 52), 차륜(51, 52)을 회전시키는 구동 장치(60), 구동 장치(60)등을 보호하는 본넷 또는 후드(20), 차량(100) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(71), 차량(100) 내부의 운전자(2)에게 차량(100) 전방의 시야를 제공하는 윈드실드(30), 운전자(2)에게 차량(100) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(81, 82) 및 윈드실드(30) 등 차량의 유리에 묻은 눈, 비 또는 흙탕물 등을 닦아내는 와이퍼(91, 92)를 포함한다.

차륜(51, 52)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(51), 차량의 후방에 마련되는 후륜(52)을 포함하며, 구동 장치(60)는 본체(1)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(51) 또는 후륜(52)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(60)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 축전기(미 도시)로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(motor)를 채용할 수 있다.

도어(71, 72)는 본체(1)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자(2)가 차량(100)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.

윈드실드(30)는 본체(100)의 전방 상측에 마련되어 차량(100) 내부의 운전자(2)가 차량(100) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다. 또한, 사이드 미러(81, 82)는 본체(1)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(81) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(82)를 포함하며, 차량(100) 내부의 운전자(2)가 차량(100) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.

와이퍼(91, 92)는 차량(100)의 차량(100)의 전면에 마련되어, 윈드실드(30)의 표면을 닦는 기능을 한다.

일반적으로 차량의 와이퍼(91, 92)는 도 1에서 도시된 바와 같이 윈드실드(30)에 설치될 수 있다. 다만 와이퍼(91, 92)는 윈드실드(30)을 비롯하여 리어 윈도우 글라스(Rear Window Glass), 사이드 윈도우(Side Window, 31, 32) 등 차량의 유리에 설치될 수 있다.

일반적인 와이퍼 장치의 구성을 살펴보면, 차량 전방에 설치되는 와이퍼 모터(500, 도 4a 참조)와, 상기 와이퍼 모터의 구동으로 회전하는 크랭크암(미 도시)과, 상기 크랭크암과 연결된 링크기구(미 도시)와 와이퍼 암 및 링크기구와 와이퍼 암에 의해 회동하며 윈드실드(30)를 닦아주는 와이퍼 블레이드로 이루어진다.

도 2는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량에 있어서, 차량의 내부 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 차량(100)에는 운전자(2)가 앉은 운전석(21)과 조수석(22) 사이에 위치하는 기어 레버(41)와 물품을 보관하는 수납공간인 트레이(42)가 구비될 수 있다.

또한, 운전석(21)에는 차륜(51,52)을 조정하는 스티어링 휠(12)과 그 밖에 도시되지 않은 다양한 입력부가 마련될 수 있다.

여기서 차량(100)에 구비되는 다양한 기능이나 장치를 조작하기 위해서 마련되는 입력부 중에 와이퍼 스위치(93)가 포함될 수 있다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 와이퍼 스위치(93)는 스티어링 휠(12)과 대시보드(10)가 연결되는 지점에 위치할 수 있다.

운전자(2)는 와이퍼 스위치(93)를 이용해 와이퍼(91,92)의 다양한 기능을 조작할 수 있다. 와이퍼(91, 92)의 기능과 와이퍼 스위치(93)와의 관계는 도 3에서 자세히 후술한다.

한편, 차량(100)에는 앞서 언급한 구성 이외에도 다양한 장치가 마련될 수 있다. 또한 도 1과 도 2는 차량의 외부 구조와 내부 구조를 개략적으로 도시한 것으로, 언급한 구성도 일 예에 불과하다. 따라서 구성의 위치는 변경될 수 있고, 명칭에 한정되는 것은 아니며, 제한은 없다.

도 3은 와이퍼 스위치와 기능을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 와이퍼 스위치(93)는 Mist, OFF, INT, LO, HI, 워셔액 분사 등 다양한 기능을 가질 수 있다.

와이퍼 스위치(93)는 도 2에서 도시하였듯이, 운전자(2)가 스티어링 휠(12)을 바라볼 때 운전자(2)의 오른편에 위치할 수 있다. 즉, 도 3에서 도시된 와이퍼 스위치(93)는 운전자(2)가 오른손으로 조작하는 경우에 대한 예시이다.

와이퍼 스위치(93)의 기능을 살펴보면, 개시된 발명의 일 실시예에 따라 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)의 레버를 잡고 위로 이동시켰을 때 Mist(93a) 기능이 입력될 수 있다. 이 때, Mist(93a)는 와이퍼(91, 92)를 한번 작동시키고, 와이퍼(91, 92) 작동이 지속되지 않은 것을 의미한다.

운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 Mist(93a)에서 아래로 한 번 이동시켰을 때 OFF, 오프(93b) 기능이 입력될 수 있다. 이 때, 오프(93b)는 와이퍼(91, 92)를 정지시킨다.

와이퍼(91, 92)는 일반적으로 정위치, 즉 차량의 본넷(20)과 가장 가까운 위치에서 정지 상태를 유지한다. 이러한 정위치는 운전자(2)가 윈드실드(30)를 통해 시야를 방해 받지 않고 전방을 바라볼 수 있도록 하는 위치를 의미한다. 즉, 운전자가 와이퍼 스위치(93)를 오프(93b)하는 경우 와이퍼(91, 92)는 정위치에 위치한다.

만약 와이퍼(91, 92)가 작동 중 오프(93b)가 입력되고 그 시점에 와이퍼(91, 92)가 바로 정지한다면, 운전자(2)는 시야에 방해를 받을 수 있다.

따라서 차량(100)은 와이퍼(91, 92) 작동 중 운전자가 전장 전체 전원을 오프 하더라도 와이퍼(91, 92) 를 정위치로 이동시키는 오토 파킹(Auto Parking)기능을 구비할 필요가 있다. 이러한 오토 파킹에 관해서는 도면 4 내지 9등에서 자세히 후술한다.

운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 Mist(93a)에서 아래로 두 번 이동시켰을 때 INT(93c) 기능이 입력될 수 있다. 여기서, INT(93c)는 와이퍼(91, 92)를 계속 움직이는 것이 아니라 일정한 시간을 두고 간헐적으로 움직이게 할 수 있다.

한편, 운전자(2)는 INT 스위치(94)를 통해서 앞서 언급한 INT(93c) 기능의 일정 시간을 조절할 수 있다. 일 예로 운전자(2)가 INT 스위치(94)를 잡고 계기판 쪽으로 돌리면, 와이퍼(91, 92)의 동작 속도는 빨라질 수 있다. 반대로 운전자(2)가 INT 스위치(94)를 잡고 운전자(2)쪽으로 돌리면, 동작 속도가 느려질 수 있다.

즉, INT(93c)와 INT 스위치(94)는 운전자(2)가 수동으로 와이퍼(91, 92)의 동작을 조정할 수 있는 스위치 기능이다.

운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 Mist(93a)에서 아래로 세 번 이동시켰을 때 LO(93d) 기능이 입력될 수 있다. 여기서, LO(93d) 는 와이퍼(91, 92)를 천천히 움직이도록 동작시킬 수 있다.

운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 Mist(93a)에서 아래로 네 번 이동시켰을 때 HI(93e) 기능이 입력될 수 있다. 여기서, HI(93e) 는 와이퍼(91, 92)를 빠르게 움직이도록 동작시킬 수 있다.

한편 운전자(2)는 와이퍼 스위치(93)를 위아래로 이동 시키는 것 이외에 운전자(2) 또는 계기판으로 이동시킬 수 있다. 이는 도 3에서 FRONT 주변에 도시된 화살표의 방향이다. 이렇게 와이퍼 스위치(93)가 동작되면, 워셔액(95)기능이 입력될 수 있다.

워셔액(95) 기능은 윈드실드(30)에 세정액이 분출되도록 하고, 와이퍼(91, 92)가 일시적으로 동작하도록 하는 기능을 의미한다.

한편 와이퍼 스위치(93)는 앞서 언급한 기능 이외에도 다른 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 운전자(2)는 와이퍼를 특정 위치로 이동시킬 수 있다.

최근 차량(100)에는 차량의 외관미를 향상시키기 위해서 와이퍼(91, 92)의 정위치를 본넷(20) 안쪽으로 깊숙이 설정한다. 이 때 운전자(2)는 와이퍼의 블레이드를 교체하는 데 어려움을 겪을 수 있다.

또한, SUV 차량과 같이 차체가 높은 차량의 경우 키가 작은 운전자 등은 와이퍼 블레이드의 교체가 용이하지 않을 수 있다.

이를 위해서 차량(100)은 와이퍼 블레이드의 교체가 용이하도록 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 동작시켜, 와이퍼(91, 92)를 정위치에서 다른 위치로 이동시킬 수 있다. 이런 기능을 와이퍼 교체 명령, 즉 서비스 포지션(Service Position)이라 한다.

일 예로, 운전자(2)가 MIST(93a)를 조작하는 방향, 즉 레버를 가장 위쪽으로 이동시키고, 일정 시간(약 5초)동안 레버 위치를 유지시키면, 서비스 포지션 기능이 실행될 수 있다.

한편, 앞서 언급한 스위치 동작과 기능은 개시된 발명의 일 예에 불과하며, 차량(100)에 따라 다양할 수 있고 제한은 없다.

도 4a는 차량 와이퍼 장치의 회로 구성도이고 도 4b는 부가적인 와이퍼 기능을 실행하기 위한 와이퍼 장치의 회로 구성도이다. 중복되는 사항에 대한 설명을 생략하기 위해서 도4a 와 도 4b를 함께 설명한다.

도면 4a를 먼저 참조하면, 차량 와이퍼 장치는 전장 전원(300)과 연결되어 작동되는 모터(500)와, 상기 와이퍼(91, 92)가 1회 동작하도록 전장 전원(300)의 전류를 와이퍼 모터(500)로 공급하는 릴레이(420)와, 크랭크암(미 도시)과 연동하여 모터와 함께 회전하는 캠플레이트(600), 상기 캠플레이트(600) 및 상기 릴레이(420)의 동작을 제어하는 제어부(200)를 포함할 수 있다.

전장 전원(300)은 도 4a에서 IGN으로 표현되어 있으며, IGN는 Ignition 즉, 차량(100)의 전체 전원을 의미한다. 전장 전원(300)은 차량(100)의 대부분의 기계, 전자 장치 및 와이퍼(91, 92)가 동작하도록 전원을 공급하는 역할을 한다.

모터(500)는 크랭크암(미 도시) 등과 연결되고, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 전환하는 구성이면 충분하고, 제한은 없다.

릴레이(420)는 전원이나 신호가 인가되면, 접점(422)이 다른 접점(421)로 변경되고 전원이 인가되지 않으면 접점(422)을 다시 이동하는 스위치를 의미한다.

도 4a를 참고하면, 제어부(200)가 신호를 인가하면, 코일에 생기는 자기력에 의해서 릴레이(420)는 접점(422)와 모터(500)에 연결된 스위치가 다른 접점(421)로 변경되고, 전장 전원(300)에 의해서 모터에 전원이 인가될 수 있다.

한편 릴레이(420)는 개시된 발명의 일 예에 불과하고, 전원에 의해서 스위칭 되는 다른 구성을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.

캠(Cam)은 회전운동을 하는 원동축과 접하는 부분에서 복잡한 운동을 시킬 때 사용되는 구성으로 원판 형태로 성형시킨 기계요소를 의미한다. 예를 들어, 캠은 자동차의 엔진 등 가솔린엔진의 흡배기 밸브의 개폐를 하는 기구일 수 있다.

개시된 발명에서 캠플레이트(600)는 크랭크암의 회전운동을 캠에 전하고, 플레이트(plate)를 회전시키면 캠에 접하는 고정 단자에 의해 타이밍을 조절하여 스위치를 개폐하는 구성을 의미한다.

캠플레이트(600)에 관한 자세한 사항은 이하 도 5, 도 6a 및 도 6b에서 함께 후술한다.

제어부(200)는 개시된 발명에서 와이퍼 장치의 전반적인 동작을 제어하는 구성을 의미한다. 예를 들어, 제어부(200)는 차량(100)내에 여러 구성, 예를 들어, 에어백,ㅇ에어컨,ㅇ파워윈도,ㅇ파워시트 등 전자 장치를 제어하는 차체 제어 모듈(BCM, Body Control Module)일 수 있다.

개시된 발명에서 제어부(200)는 와이퍼 스위치(93)의 입력을 전달받는 입력부(210), 릴레이(420)를 제어하는 릴레이 제어부(220), 캠플레이트(600)에 고정 단자의 통전 상태를 감지하는 P단 인지부(240)를 포함할 수 있다.

제어부(500) 및 제어부(500)의 각 구성 모듈에서 이루어지는 와이퍼 장치의 제어방법은 도 5 및 도 6을 통해서 후술한다.

한편, 앞서 언급한 제어부(200)의 구성 모듈은 각각 존재할 수 있으며, 하나의 내장된 시스템을 통해서 구성될 수 있다. 즉, 제어부(200)는 차량(100)에 내장된 시스템 온 칩(System On Chip, SOC)에 집적될 수 있으며, 프로세서(processor)에 의해 동작될 수 있다. 다만, 차량(100)에 내장된 시스템 온 칩이 하나만 존재하는 것은 아니고, 복수 개일 수도 있으므로, 하나의 시스템 온 칩에만 집적되는 것으로 제한되지 않는다.

한편 개시된 발명의 와이퍼 장치는 앞서 언급한 구성 이외에 다른 구성을 포함할 수 있으며, 제한은 없다.

도 4b를 참조하면, 도 4b의 와이퍼 장치는 도 4a의 구성을 대부분 포함하고 있다. 다만, 전장 전원(300)은 전원을 충전하고 전장 전원(300)이 끊어져도 일정 시간 전원을 공급할 수 있는 배터리(Battery, 310)로 변경되었다. 또한, 도 4a의 릴레이(420)와 배터리(310)를 연결하고, 제어부(200)에 제어에 따라 스위치 동작을 실행하는 릴레이(410)를 더 포함한다. 마지막으로 제어부(200)는 추가된 릴레이(410)을 동작시키는 제 1릴레이 제어부(221)를 포함할 수 있다.

도 5는 캠플레이트가 1회전하는 동안 통전되는 고정 단자를 설명하는 도면이다.

도 5와 함께 도 4a 및 도 4b의 회로 흐름을 설명하도록 한다.

먼저, 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 온 시킨 경우를 가정할 수 있다. 와이퍼 스위치(93)는 제어부(200)에 신호를 전달한다. 제어부(200)의 입력부(210)는 와이퍼 스위치(93)가 전달하는 입력의 종류를 판단할 수 있다. 입력의 종류는 도 3에서 언급한 Mist(93a), OFF(93b), INT(93c), LO(93d), HI(93e), 워셔액 분사(95) 등 다양할 수 있으며, 이를 통해서 제어부(200)는 모터(500)의 회전 속도 등을 제어한다.

도 4a에서 입력부(210)가 와이퍼 스위치(93)의 상태가 LO(93d)라고 판단하면, 제어부는 릴레이 제어부(220)를 통해서 릴레이(420)의 접점을 422에서 421로 변경시키고, 전장 전원(300)을 통해 흘러나온 전류는 릴레이(420)를 통해 모터(500)로 흐르게 된다. 모터(500)는 차량(100)의 그라운드 즉 접지와 연결되어 있으므로 회로는 폐회로를 이루게 되고, 모터(500)는 동작한다. 즉 와이퍼 동작이 실시된다.

한편, 모터(500)가 회전하면 크랭크암(미 도시)과 연결된 캠플레이트(600)도 연동되어 함께 회전한다.

도 4a 및 도 4b를 함께 참조하면 캠플레이트(600)에는 3개의 고정단자(P, B, E)가 구비되는데, 캠플레이트(600)가 회전하면 상기 3개(P, B, E)의 고정단자 중 2개(P-B 또는 P-E)가 선택적으로 통전된다.

고정단자 P는 제어부(200)와 연결된다. 구체적으로 고정단자 P와 연결된 제어부(200)의 P단 인지부(240)는 선택적으로 통전되는 2개의 고정단자의 상태를 판단할 수 있다.

도 5를 참조하면, 캠플레이트(600)는 중심을 향해 외측에 성형된 하부 플레이트(620)와 내측에 성형된 상부 플레이트(610)으로 구성된다.

또한, 도 5에서는 캠플레이트의 중앙으로부터 차체에 접지된 제3 단자(도 5의 E, 이하 E단자), 상기 모터의 오프에 대응하는 제 2단자(도 5의 P 이하, P단자) 및 상기 모터의 온에 대응하는 제 1단자(도 5의 B, 이하 B단자)가 순차적으로 표시되어 있다.

도4 a와 연관하여 설명하면, 도 5에서 제 1단자는 도 4a에서 전장 전원(300)에 연결된 고정단자 B 이다. 또한, 제 2단자는 도 4a에서 제어부(200)에 연결된 고정단자 P 이다. 마지막으로 제 3단자는 도 4a에서 차량 접지와 연결된 고정단자 E 이다.

다시 도 5를 참조하면, 도 5의 (a)는 고정단자 P와 E가 하부 플레이트에 노출된 상태이므로 도 4a에서 P-E가 통전되어 있는 상태를 의미한다.

도 5의 (b)와, (c)와, (d)는 모터(500)와 연동되어 캠플레이트(600)가 회전 중인 경우이며, (e)는 와이퍼가 1회 회전한 후의 상태로 캠플레이트(600)가 다시 (a)로 돌아온 상태를 나타낸다.

구체적으로 도 5 의 (b)는 앞서 언급한 바와 같이 도 5의 (a)에서 시계 방향으로 회전된 상태이며, 도 4a의 스위치가 P-E에서 P-B로 전환되기 직전의 상태이다. 이 경우 도 4a의 회로는 개방 상태이다.

도 5 의 (c)는 도 4a의 스위치가 P-B로 전환된 상태이다.

도 5 의 (d)는 도 4a의 스위치가 P-B에서 P-E로 전환되기 직전의 상태(O)이다. 이 경우 도 4a의 회로는 개방 상태이다.

한편, 도 4b를 참조하여 이하에서 종래 와이퍼 차량에 구비된 스위치 오프, 오토 파킹과 서비스 포지션을 설명한다.

와이퍼(91, 92) 동작 중, 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 오프로 변경할 수 있다. 이 경우, 제어부(200)의 제 1릴레이 제어부(221)는 릴레이(410)에 On 신호를 계속 전송하거나, 오프 신호를 전송하지 않는다. 또한, 제어부(200)의 제 2릴레이 제어부(222)는 릴레이(420)에 On 신호를 계속 전송하거나, 오프 신호를 전송하지 않는다. 따라서 릴레이(420)는 여전히 온 상태 즉, 전장 전원(300)과 모터(500)가 접점(420)에 의해서 통전되고, 와이퍼 스위치(93)가 오프 되더라도 모터(500)는 계속해서 배터리(310)를 통해 전원을 인가받아 동작한다.

모터(500)가 계속 동작 중 이므로, 캠플레이트(600)도 함께 회전한다. 캠플레이트(600)가 회전하다가 도 5의 (d)가 되는 경우, 제어부(200)의 P단 인지부(240)는 이를 감지한다.

캠플레이트의 고정 단자가 P-B에서 P-E로 전환되는 상태를 파악한 P 단 인지부(240)는 제 1릴레이 제어부(221) 및 제 2 릴레이 제어부(230)을 통해서 릴레이(410, 420)을 온에서 오프로 전환시킨다.

이 경우 모터(500)는 릴레이(420)의 접점(422)와 캠플레이트(600)의 고정단자 P 및 고정단자 E를 통해 차량(100)의 접지와 연결된다. 모터(500) 양단은 등전위가 되고 모터(500)는 정지한다.

이를 통해서 와이퍼(91, 92)가 정위치가 아닌 윈드실드(30)의 특정 지점에 위치하는 때 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 오프 하더라도 와이퍼(91,92)는 정위치로 위치하여 동작을 정지할 수 있다.

이하에서는 오토 파킹과 와이퍼 장치의 회로 및 캠플레이트(600) 동작에 대해서 설명한다.

와이퍼(91, 92) 동작 중, 운전자(2)는 차량 전원 즉, 시동에 연결된 차량 전체 전원을 오프 시킬 수도 있다.

전체 전원이 오프되어 모터(500)가 정지한다면 차량의 외관미가 훼손될 수 있다. 오토 파킹 기능은 와이퍼(91, 92)가 정위치가 아닌 특정 지점에서 위치하는 때에도 정위치로 이동시키는 기능을 의미한다.

오토 파킹 기능을 실행하기 위해서 와이퍼(91, 92) 동작 중 전장 전원이 오프 되더라도 제어부(200)의 제 1릴레이 제어부(221)는 릴레이(410)에 On 신호를 계속 전송하거나, 오프 신호를 전송하지 않는다. 또한, 제어부(200)의 제 2릴레이 제어부(222)는 릴레이(420)에 On 신호를 계속 전송하거나, 오프 신호를 전송하지 않는다.

따라서 릴레이(420)는 여전히 온 상태 즉, 전장 전원(300)과 모터(500)가 접점(420)에 의해서 통전되고, 와이퍼 스위치(93)가 오프 되더라도 모터(500)는 계속해서 배터리(310)를 통해 전원을 인가받아 동작한다.

모터(500)가 계속 동작 중 이므로, 캠플레이트(600)도 함께 회전한다. 캠플레이트(600)가 회전하다가 도 5의 (d)가 되는 경우, 제어부(200)의 P단 인지부(240)는 이를 감지한다.

캠플레이트의 고정 단자가 P-B에서 P-E로 전환되는 상태를 파악한 P 단 인지부(240)는 제 1릴레이 제어부(221) 및 제 2 릴레이 제어부(230)을 통해서 릴레이(410, 420)을 온에서 오프로 전환시킨다.

이 경우 모터(500)는 릴레이(420)의 접점(422)와 캠플레이트(600)의 고정단자 P 및 고정단자 E를 통해 차량(100)의 접지와 연결된다. 모터(500) 양단은 등전위가 되고 모터(500)는 정지한다.

이하에서는 와이퍼 교체 명령 또는 Service Position(이하 서비스 포지션)에 대해서 설명한다.

앞서 언급한 바와 같이, 운전자(2)는 도 3에서 MIST(93a)로 와이퍼 스위치(93)를 이동시킨 후, 일정 시간 동안 와이퍼 스위치(93)의 레버를 고정시킬 수 있다. 이 경우 와이퍼(91, 92)는 도 1에서 도시된 특정 위치로 이동할 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이 서비스 포지션은 와이퍼(91, 92)를 특정 위치로 이동시키는 명령을 의미한다.

이러한 서비스 포지션을 수행하기 위해서 도 4b와 같이 추가적인 회로 소자, 즉 배터리(310)와 제어부(200) 사이에 마련된 릴레이(410)가 더 필요하다.

동작을 살펴보면, 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)를 조작하여 서비스 포지션 명령이 입력되면, 제어부(200)의 입력부(210)는 신호를 수신한다.

제어부(200)는 신호를 수신하더라도 바로 모터(500)에 인가되는 전원을 차단하지 않는다. 즉, 제어부(200)는 릴레이(410,420)를 온 상태로 유지시킨다.

이 후 제어부(200)는 캠플레이트(600)가 회전하는 시간을 기준으로 지정된 시간이 경과하면 릴레이(410, 420)을 오프 시킨다.

도 4b를 살펴보면 모터(500)와 배터리(310)는 통전이 끊어지고, 모터 양단은 접지와 연결되어 등전위가 형성되고, 모터(500)가 정지한다. 이를 통해 와이퍼는 특정 위치에서 움직임을 멈추게 된다.

도 4b와 같은 회로 구성에서 캠플레이트(600)는 단순히 P-E 또는 P-B만을 선택적으로 구분할 수 있도록 회전하며, 이는 제어부(200)가 단순한 모터(500) 캠플레이트의 스위치를 온, 오프로만 인식하는 결과가 된다.

따라서 오토 파킹이나 서비스 포지션을 구분하여 수행하기 위해서 배터리의 전원을 제어하는 별도의 릴레이(410)이 추가적으로 필요하게 되는 문제가 있었다.

도 6은 개시된 발명의 일 실시예에 따른 차량 와이퍼 장치의 회로 구성도이다.

도 6을 참조하면, 기본적인 회로 소자 및 제어부(200)는 도 4a 및 4b와 동일하다. 구체적으로 개시된 발명은 배터리(310)과 연결되어 작동되는 와이퍼 모터(500)와, 상기 와이퍼가 1회 동작하도록 배터리(310)의 전류를 와이퍼 모터(500)로 공급하는 릴레이(420)와, 크랭크암(미 도시)과 연동하여 모터와 함께 회전하는 캠플레이트(600), 캠플레이트(600) 및 릴레이(420)의 동작을 제어하는 제어부(200)를 포함할 수 있다.

도 4a와 비교하면 도 6의 회로는 전장 전원(300)이 배터리(310)로 변경되었고, 제어부(200)의 기능이 변경되었다. 특히 앞서 언급한 도 4a의 제어부(200)는 캠플레이트(600)의 회전에 의해서 P단자와 연결되는 B, E 단자를 감지하였다. 이러한 역할을 설명한 모듈이P단 인지부(240)이다. 그러나 개시된 발명에서 제어부(200)는 캠플레이트(600)의 회전에 따라 영역별로 구분하고, 회전에 따라 진입하는 순서를 판단한다. 즉, 제어부(200)는 영역 감지부(250)를 포함할 수 있다.

이러한 영역 감지부(250)은 개시된 발명을 용이하게 설명하기 위해 제어부(200)의 역할을 구분한 것에 불과하며, 하나의 제어부(200)가 프로세서에 입력된 명령이나 프로그램에 의해서 영역 감지를 수행할 수 있다.

도 7은 캠플레이트가 1회전하는 동안 통전되는 고정 단자를 설명하는 도면이다.

도 5에서 언급한 바와 같이, 개시된 발명의 캠플레이트(600)는 모터(500)와 연동하여 함께 회전한다.

개시된 발명에서 캠플레이트(600)는 3개의 고정단자(P, B, E)를 구비하는데, 캠플레이트(600)가 회전하면 상기 3개(P, B, E)의 고정단자 중 2개(P-B 또는 P-E)가 선택적으로 통전된다. 고정단자 P는 제어부(200)와 연결된다. 구체적으로 고정단자 P와 연결된 제어부(200)의 영역 감지부(250)는 이하 설명하는 캠플레이트(600)의 회전에 의해서 구분되는 영역을 구분하여 판단한다.

도 7을 참조하면, 개시된 발명의 캠플레이트(600)는 캠플레이트(600) 외측에서 캠플레이트(600)의 중심을 향해 오목하게 한 번 형성된 외측 요홈부를 포함하는 하부 플레이트(610)와 캠플레이트(600) 내측에서 캠플레이트(600)의 중심을 향해 오목하게 두 번 형성된 내측 요홈부를 포함하는 상부 플레이트(620)를 포함한다.

여기서 요홈부란 도 5의 캠플레이트(600)에서 제어부(200)가 고정단자 B 및 E를 인식할 수 있는 홈을 의미한다.

도 6을 함께 참조하면, 도 7에서 제 1단자는 도 6에서 배터리(310)에 연결된 고정단자 B 이다. 또한, 제 2단자는 도 6에서 제어부(200)에 연결된 고정단자 P 이다. 마지막으로 제 3단자는 도 6에서 차량 접지와 연결된 고정단자 E 이다.

도 7을 참조하면, 도 7의 (a)는 고정단자 P와 E가 하부 플레이트에 노출된 상태이므로 도 6에서 P-E가 통전되어 있는 상태를 의미한다.

도 7의 (b) 내지 (f)는 모터(500)와 연동되어 캠플레이트(600)가 회전 중인 경우이며, (g)는 와이퍼가 1회 회전한 후의 상태로 캠플레이트(600)가 다시 (a)로 돌아온 상태를 나타낸다.

구체적으로 도 7 의 (b)는 앞서 언급한 바와 같이 도 7의 (a)에서 시계 방향으로 회전된 상태이며, 도 6의 스위치가 P-E에서 P-B로 전환되기 직전의 상태이다. 이 경우 도 6의 회로는 개방 상태이다.

도 7 의 (c)는 도 6의 스위치가 P-B로 전환된 상태이다.

도 7 의 (d)는 도 7의 (c)에서 시계 방향으로 회전된 상태이며, 도 6의 스위치가 P-B에서 P-E로 전환되기 직전의 상태이다. 이 경우 도 6의 회로는 개방 상태이다.

도 7 의 (e)는 도 6의 스위치가 P-E로 전환된 상태이며, 릴레이(420)가 오프, 즉 접점(422)와 모터(500)가 연결된 경우 모터(500)의 양단은 등전위가 되고, 모터는 정지하게 된다.

다시 도 7의 (f)는 도 6의 스위치가 P-E에서 다시 P-E로 전환되기 직전의 상태이다. 이 경우 도 6의 회로는 개방 상태이다.

마지막으로 도 7의 (g)는 캠플레이트(600)가 1회전한 후, 도 7의 (a)로 되돌아 온 상태이다.

도 8a는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 캠플레이트와 그 영역을 나타낸 도면이다. 도 8b는 개시된 발명의 일 실시예에 따른 캠플레이트가 회전하는 경우 인지되는 영역에 관한 그래프이다.

도 8a, 8b를 함께 참조하면, 도 8a에 도시된 영역은 캠플레이트(600)가 도 7과 같이 회전하면서 도 6의 캠플레이트(600)가 스위치로써 동작하고, 그에 따라 제어부(200), 특히 영역 감지부(250)가 인지하는 상태를 의미한다.

앞서 언급한 바와 같이 캠플레이트(600)는 시계방향으로 회전한다. 만약 캠플레이트가 도 8a의 상태에서 도 7과 같이 회전을 시작한다면, 시간에 흐름에 따라서 고정단자 B, P 및 E는 도 8a의 영역을 O1-E2-O2-B1-O3-E1-O1순서로 지나가게 될 것이다.

즉 고정단자 B, P, E가 지나가는 영역은 도6의 회로에서 스위칭으로 표현될 수 있다. 그러나 개시된 발명은 도 4a 또는 도 4b과 같이 단순히 온,오프 되는 스위칭을 인식하는 것이 아니라 도 8a의 영역을 감지하는 것에 특징이 있다. 즉, 도 6의 제어부(200)의 영역 감지부(250)는 캠플레이트(600)가 회전하면서 위치하는 영역을 감지한다.

다시 도 8a를 참조하여 각 영역을 구체적으로 살펴보면, 먼저 O1로 구분된 영역은 도 7의 (a)상태이다. 즉, 캠플레이트(600)가 회전 중 고정단자 P, B, E가 O1영역에 위치하면, 도 6의 캠플레이트(600)는 P-E상태에서 스위치가 오프된 후 다시 P-E 로 되돌아가는 상태 즉 P-O상태이다. 따라서 도 6의 회로는 O1 영역에서 개방상태가 된다.

또한, O2 및 O3영역도 도 6의 회로에서 P-O상태를 의미한다. 따라서 O2 및 O3도 개방상태가 된다. 이렇게 회로를 개방 상태로 전환시키는 O1, O2, O3영역을 제 2영역이라고 할 수 있다.

다시 8a를 참조하면, O1을 지나간 고정단자 P, B, E는 이후E2영역에 지나가게 되고, 도 6의 회로에서 P-E가 통전된 상태이다.

E1도 마찬가지로, 도 6의 회로에서 P-E상태를 의미한다. 도 6에서 P-E가 통전되면, 릴레이(420)가 오프 시 모터의 양단은 등전위(접지)가 되고 모터를 정지시킬 수 있다. 이렇게 모터를 정지시킬 수 있는 E1, E2영역을 제 3영역이라고 할 수 있다.

마지막으로 고정단자 P, B, E가 O2를 지나면 B1영역에 위치하게 한다. 이 경우 도 6의 회로에서 캠플레이트(600)는 P-B상태가 된다. 즉, B1 영역은 모터(500)가 배터리(310)에 연결되고, 회전시킬 수 있는 상태를 의미한다. 이렇게 모터를 회전시킬 수 있는 B1영역을 제 1영역이라고 할 수 있다.

도 8b를 참조하면, 그래프는 도 8a에서 고정단자 B, P, E가 지나가는 도 8a의 영역을 나타낸 것이다.

그래프의 x축은 시간의 흐름에 따라 고정단자 B, P, E가 지나가는 영역을 나타낸다. 그래프의 y축은 각 영역에 따라 도 6의 캠플레이트(600)에서 통전되는 스위치의 통전 상태(P-E, P-O, P-B)를 나타낸다.

앞서 언급한 바와 같이, 캠플레이트(600)가 시계방향으로 회전하면, 고정단자 B, P, E는 도 8a의 영역을 지나가게 된다. x축의 순서는 이를 표현한 것이다.

이하에서는 와이퍼 스위치(93)의 입력과, 오토 파킹 및 서비스 포지션에 대한 회로의 동작을 도 8b와 함께 설명한다.

먼저, 와이퍼 스위치(93)가 일정하게 움직이는 입력 상태가 되었다고 가정한다. 이 경우, 와이퍼 스위치(93)는 LO(93d), HI(93e)등에 위치할 수 있다.

제어부(200)의 입력부(210)는 입력 신호를 전송받고, 릴레이 제어부(220)는 릴레이(420)를 온 시킬 수 있다.

구체적으로 도 6의 배터리(310)에서 흘러나온 전류는 릴레이(420)의 접접(421)을 통해 모터(500)와 연결되고, 접지로 흘러간다. 즉, 폐회로 상태가 되어 모터(500)는 동작한다.

도 6의 모터(500)가 회전하게 되면, 이와 연동된 캠플레이트(600)는 함께 회전한다.

만약 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)을 오프(93b)로 위치시키면, 입력부(210)는 오프 신호를 수신한다.

이 경우 릴레이 제어부(220)는 바로 릴레이(420)를 오프로 전환시키지 않는다. 하지만 영역 감지부(250)가 도 8b의 O2또는 B1영역을 감지하는 경우, 릴레이 제어부(220)는 릴레이(420)을 오프로 전환시킨다.

이 때 도 6의 회로를 살펴보면, 배터리(310)에서 흘러나온 전류는 캠플레이트(600)의 고정단자B와 P를 지나 접점(422)를 통해 모터(500)로 흐른다. 따라서 회로는 폐회로 상태가 되고 와이퍼(91, 92)는 동작하게 된다.

캠플레이트(600)는 계속 회전하게 되고, 도 8b의 영역은 B1을 지나 O3 및 E1영역으로 위치한다.

O3영역은 도 6의 회로에서 캠플레이트(600)가 P-O상태를 의미한다. 이 경우 모터(500)에 연결된 회로는 개방상태가 되고, 모터(500)의 동작은 느려진다. 이 경우 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 자연 감속한다.

E1 영역은 도 6의 회로에서 캠플레이트(600)가 P-E상태를 의미한다. 이 경우 모터(500)의 양단은 등전위 접지상태가 되고, 모터(500)는 동작을 정지한다.

결국 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 동작 중에 와이퍼 스위치(93)를 오프 시키더라도 동작을 바로 멈추지 않고, 와이퍼 스위치(93)가 정위치에 도달하여 동작을 멈추게 한다.

두 번째로 와이퍼(91,92) 동작 중, 운전자(2)가 전장 전원을 오프 한다고 가정한다. 이 경우 개시된 발명은 오토 파킹 기능을 실행할 수 있다.

제어부(200)의 입력부(210)는 오프 신호를 수신한다.

이 경우 릴레이 제어부(220)는 바로 릴레이(420)를 오프로 전환시키지 않는다. 하지만 영역 감지부(250)가 도 8b의 O2또는 B1영역을 감지하는 경우, 릴레이 제어부(220)는 릴레이(420)을 오프로 전환시킨다.

이 때 도 6의 회로를 살펴보면, 배터리(310)에서 흘러나온 전류는 캠플레이트(600)의 고정단자B와 P를 지나 접점(422)를 통해 모터(500)로 흐른다. 따라서 회로는 폐회로 상태가 되고 와이퍼(91, 92)는 동작하게 된다.

캠플레이트(600)는 계속 회전하게 되고, 도 8b의 영역은 B1을 지나 O3 및 E1영역으로 위치할 수 있다.

O3영역은 도 6의 회로에서 캠플레이트(600)가 P-O상태를 의미한다. 이 경우 모터(500)에 연결된 회로는 개방상태가 되고, 모터(500)의 동작은 느려진다. 이 경우 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 자연 감속한다.

E1 영역은 도 6의 회로에서 캠플레이트(600)가 P-E상태를 의미한다. 이 경우 모터(500)의 양단은 등전위 접지상태가 되고, 모터(500)는 동작을 정지한다.

결국 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 동작 중에 전장 전원을 오프 시키더라도 동작을 바로 멈추지 않고, 와이퍼(91, 92)가 정위치에 도달하여 동작을 멈추게 한다.

세 번째로 운전자(2)가 서비스 포지션을 실행한다고 가정한다. 제어부(200)의 입력부(210)는 와이퍼 스위치(93)의 서비스 포지션 신호를 수신한다.

이 경우 릴레이 제어부(220)는 릴레이(420)를 온으로 전환한다. 이 때 배터리(310)를 통해 전원을 인가 받고 모터(500)는 동작한다. 이와 함께 캠플레이트(600)도 연동하여 회전하고, 와이퍼(91,92)도 동작한다.

영역 감지부(250)가 도 8b의 O1영역을 감지하는 경우, 릴레이 제어부(220)는 릴레이(420)을 오프로 전환시킨다.

O1영역은 도 6의 회로에서 캠플레이트(600)가 P-O상태를 의미한다. 이 경우 모터(500)에 연결된 회로는 개방상태가 되고, 모터(500)의 동작은 느려진다. 이 경우 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 자연 감속한다.

이 후 캠플레이트(600)는 E2영역에 도달하게 되고, 도 7의 (g)가 된다.

E2 영역은 도 6의 회로에서 캠플레이트(600)가 P-E상태를 의미한다. 이 경우 모터(500)의 양단은 등전위 즉, 접지상태가 되고, 모터(500)는 동작을 정지한다.

결국 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 정위치에서 동작하다가 특정 위치에서 멈추게 되고, 운전자(2)는 손쉽게 와이퍼 블래이드를 교체할 수 있다.

도 9는 개시된 발명에서 동작 흐름을 설명하는 순서도이다.

도 9를 참조하여 개시된 발명이 와이퍼 스위치 오프, 오토 파킹 및 서비스 포지션을 수행하는 일련의 순서를 설명한다.

제어부(200)는 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)을 통해서 와이퍼 교체 명령, 즉 서비스 포지션 기능이 입력되었는지 판단한다(1001) 앞서 언급한 바와 같이, 제어부(200)의 입력부(210)가 이를 판단할 수 있다.

만약 와이퍼 스위치(93) 입력이 서비스 포지션이 아니라면, 제어부(200)는 다른 동작 예를 들어, Mist, INT, LO, 및 HI 등 와이퍼(91,92) 동작을 수행하는 스위치가 온 상태인지 판단한다(1002).

와이퍼(91, 92)가 온이 아니라면 제어부(200)는 서비스 포지션이 실행되는지 여부를 판단한다.

와이퍼 스위치(93)의 입력이 있다면 제어부(200)는 릴레이(420)를 온 시켜 모터(500)를 구동시키고, 와이퍼(91, 92)를 동작시킨다(1003).

와이퍼(91,92) 동작 중 제어부(200)는 운전자(2)가 와이퍼(91, 92)의 동작을 중지하라는 명령, 즉 와이퍼 스위치(93)의 오프(93b) 명령이 입력 되었는지 판단한다(1004).

와이퍼 스위치(93)의 오프(93b) 명령이 아니라면, 제어부(200)는 동작 중지 명령이 차량(100)의 전장 전체 전원, 예를 들어 차량(100)의 시동 전원이 오프 되었는지 여부를 판단한다(1005).

차량(100)의 전장 전원의 오프 명령이 아니라면, 제어부(200)는 릴레이(420)를 계속 온 시킨다.

만약 제어부(200)가 전송받은 명령이 차량(100)의 전장 전원의 오프 명령이라면, 제어부(200)는 캠플레이트(600)가 회전하는 도중 O2또는 B1영역이 감지되는지 판단한다(1006).

캠플레이트(600)가 회전하는 도중 제어부(200)가 O2또는 B1영역을 감지하는 경우, 제어부(200)는 릴레이(420)를 오프 시킨다(1007).

이에 따라 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 동작 중에 전장 전원을 오프 시키더라도 동작을 바로 멈추지 않고, 와이퍼 스위치(91, 92)가 정위치에 도달하여 동작을 멈추게 한다. 즉, 개시된 발명은 오토 파킹 기능을 수행한다.

다시 제어부(200)가 와이퍼 스위치(93)의 오프(93b) 명령이 입력 되었는지 판단하는 단계, 즉1004 단계로 돌아가서 제어부(200)의 입력부(210)가 이를 판단한다.

만약 제어부(200)가 전송 받은 명령이 와이퍼 스위치(93)의 오프(93b) 명령이라면, 제어부(200)는 캠플레이트(600)가 회전하는 도중 O2또는 B1영역이 감지되는지 판단한다(2006).

캠플레이트(600)가 회전하는 도중 제어부(200)가 O2또는 B1영역을 감지하는 경우, 제어부(200)는 릴레이(420)를 오프 시킨다(1007).

이에 따라 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 동작 중에 와이퍼 스위치(93)을 오프 시키더라도 동작을 바로 멈추지 않고, 정위치에 도달하여 동작을 멈춘다.

다시 운전자(2)가 와이퍼 스위치(93)을 통해서 와이퍼 교체 명령, 즉 서비스 포지션 기능이 입력하는지 여부를 판단하는 단계, 즉 1001 단계로 돌아가서 제어부(200)의 입력부(210)가 와이퍼 교체 명령이 입력되었는지 여부를 판단한다.

만약 서비스 포지션 명령이 입력되었다면, 제어부(200)는 릴레이(420)를 온 시킨다(3003).

앞서 언급한 바와 같이, 이 경우 배터리(310)와 모터(500)는 연결되고, 와이퍼(91, 92)가 동작한다. 또한 모터(500)와 연동된 캠플레이트(600)도 함께 회전한다.

제어부(200)는 캠플레이트(600)가 회전하는 도중 O2또는 B1영역이 감지되는지 판단한다(3006).

캠플레이트(600)가 회전하는 도중 O1영역을 감지하는 경우, 제어부(200)는 릴레이(420)를 오프 시킨다(1007).

이에 따라 차량(100)의 와이퍼(91,92)는 일정 위치에 도달하여 동작을 멈춘다. 즉, 서비스 포지션 기능을 수행한다.

1: 본체 2: 운전자
10: 대시보드 12: 스티어링 휠
20: 본넷 21: 운전석 22: 보조석
30: 윈드실드 31,32: 사이드 윈도우
41: 기어 레버 42: 트레이
51, 52: 차륜 60: 구동장치
71: 도어 81,82: 사이드 미러
91, 92: 와이퍼 93: 와이퍼 스위치
200: 제어부 210: 입력부
220, 221, 222: 릴레이 제어부 240: P단 인지부
300: 전장 전원 310: 배터리
410, 420: 릴레이 500: 모터
600: 캠플레이트 610: 상부 플레이트, 620: 하부 플레이트,

Claims (22)

1. 차량 와이퍼를 동작시키는 모터와 연동하여 회전하고, 3개의 고정단자 중 2개의 고정단자와 선택적으로 연결하는 와이퍼 장치의 캠플레이트에 있어서,
   상기 캠플레이트 외측에서 상기 캠플레이트의 중심을 향해 오목하게 한 번 형성된 외측 요홈부를 포함하는 하부 플레이트;
   상기 캠플레이트 내측에서 상기 캠플레이트의 중심을 향해 오목하게 두 번 형성된 내측 요홈부를 포함하는 상부 플레이트;를 포함하는 와이퍼 장치의 캠플레이트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 두 번 형성된 내측 요홈부의 지름의 합은 상기 외측 요홈부의 지름보다 작은 것;을 포함하는 와이퍼 장치의 캠플레이트.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 한 번 형성된 외측 요홈부는 상기 두 번 형성된 내측 요홈부의 지름보다 작은 구간에서 형성되는 것;을 포함하는 와이퍼 장치의 캠플레이트.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 외측 및 내측 요홈부는 부채꼴 형상으로 이루어진 와이퍼 장치의 캠플레이트.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 3 개의 고정단자는,
   상기 캠플레이트의 중앙으로부터 차체에 접지된 제3 단자, 상기 모터의 오프에 대응하는 제 2단자 및 상기 모터의 온에 대응하는 제 1단자가 순차적으로 마련된 와이퍼 장치의 캠플레이트.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 3개의 고정단자 중 선택적으로 연결되는 2개의 고정단자는,
   상기 제 2단자 와 상기 제 1단자 또는 상기 제 2 단자와 상기 제 1단자를 포함하는 와이퍼 장치의 캠플레이트.
7. 배터리와 연결되고, 차량의 와이퍼를 동작시키는 모터;
   상기 모터와 상기 배터리 사이에 구비되고, 상기 배터리의 전원을 상기 모터로 공급하는 릴레이;
   상기 릴레이의 온, 오프를 제어하는 제어부; 및
   상기 릴레이와 연결되는 제 1 단자, 상기 제어부와 연결되는 제 2 단자 및 상기 차량의 접지와 연결되는 제 3 단자를 포함하고, 상기 모터와 연동하여 회전하면서 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자를 두 번 통전시키는 캠플레이트;를 포함하는 와이퍼 장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량의 와이퍼 스위치가 오프인지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 1단자가 통전된 후 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시키는 와이퍼 장치.
9. 제 7항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량의 전장 전체 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 3단자가 통전된 후 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시키는 와이퍼 장치.
10. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 전장 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제 1단자가 통전되고, 상기 제 2 단자와 상기 제 3 단자가 두 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시키는 와이퍼 장치.
11. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 와이퍼 스위치에 와이퍼 교체 명령이 입력되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제 2 단자와 상기 제1단자가 통전되고, 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 한 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시키는 와이퍼 장치.
12. 와이퍼를 구동하는 스위치;
    배터리와 연결되고, 차량의 상기 와이퍼를 동작시키는 모터;
    상기 모터와 상기 배터리 사이에 구비되고, 상기 배터리의 전원을 상기 모터로 공급하는 릴레이;
    상기 스위치를 기초로 상기 릴레이의 온, 오프를 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부와 연결되는 제2 단자, 상기 릴레이와 연결되는 제1 단자 및 상기 차량의 접지와 연결되는 제3 단자를 포함하고, 상기 모터와 연동하여 회전하면서 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제3 단자를 두 번 통전시키는 캠플레이트;를 포함하는 차량.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 와이퍼 스위치가 오프인지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전된 후 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시키는 차량.
14. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 전장 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전된 후 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 두 번 통전되면, 상기 릴레이를 오프 시키는 차량.
15. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 전장 전원이 오프 되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전되고 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 두 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시키는 차량.
16. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 와이퍼 스위치에 와이퍼 교체 명령이 입력되었는지 여부를 판단하고, 상기 캠플레이트가 1회전하는 동안 상기 제2 단자와 상기 제1단자가 통전되고 상기 제2 단자와 상기 제3 단자가 한 번 통전된 후, 상기 릴레이를 오프 시키는 차량.
17. 와이퍼 스위치를 통해서 와이퍼 동작 명령을 입력 받고;
    상기 와이퍼를 동작시키는 모터와 연동하여 회전하는 캠플레이트의 영역을 감지하고;
    상기 캠플레이트의 영역에 기초하여 상기 모터를 동작시키는 회로에 연결된 릴레이를 제어하는 것;을 포함하는 와이퍼 제어방법.
18. 제 17항에 있어서,
    상기 캠플레이트의 영역은,
    상기 캠플레이트가 1회전하는 동안, 상기 모터를 회전시키는 제 1 영역, 회로를 개방 상태로 전환시키는 2 개의 제 2 영역, 및 상기 모터를 정지시키는 세 개의 제 3 영역을 포함하는 와이퍼 제어방법.
19. 제 18항에 있어서,
    상기 캠플레이트는 상기 제 1 영역, 상기 제 2 영역, 상기 제 3영역, 상기 제 2 영역, 상기 제3 영역, 상기 제 2 영역이 순차적으로 마련되는 것을 포함하는 와이퍼 제어방법.
20. 제 19항에 있어서,
    상기 동작 명령을 입력 받는 것;은
    상기 와이퍼 스위치가 오프인지를 판단하는 것;을 더 포함하고,
    상기 영역을 감지하는 것;은,
    두 번째 제 3영역 또는 세 번째 제 2 영역인 것;을 더 포함하고,
    상기 제어하는 것;은,
    상기 릴레이를 오프 시키는 것;을 더 포함하는 와이퍼 제어방법.
21. 제 19항에 있어서,
    상기 동작 명령을 입력 받는 것;은
    상기 와이퍼의 전장 전체 전원이 오프인지를 판단하는 것;을 더 포함하고,
    상기 영역을 감지하는 것;은,
    두 번째 제 3영역 또는 세 번째 제 2 영역인 것;을 더 포함하고,
    상기 제어하는 것;은,
    상기 릴레이를 오프 시키는 것;을 더 포함하는 와이퍼 제어방법.
22. 제 19항에 있어서,
    상기 동작 명령을 입력 받는 것;은
    와이퍼 교체 명령인지 여부를 판단하는 것;을 더 포함하고,
    상기 영역을 감지하는 것;은,
    두 번째 제 2 영역인 것;을 더 포함하고,
    상기 제어하는 것;은,
    상기 릴레이를 오프 시키는 것;을 더 포함하는 와이퍼 제어방법.

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