KR20170071891A

KR20170071891A - 다면 측정 레인센서

Info

Publication number: KR20170071891A
Application number: KR1020150180074A
Authority: KR
Inventors: 박종민; 공낙경; 진건수; 이기홍; 이진상
Original assignee: 현대자동차주식회사; 엑센도 주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2015-12-16
Publication date: 2017-06-26
Also published as: CN106882157A; DE102016113271A1; US20170174182A1; JP2017111114A

Abstract

본 발명은 다면 측정 레인센서에 관한 것으로, 빛을 출력하는 발광부, 발광부에서 출력되는 빛을 다수의 반사각도를 포함하는 반사판을 형성하고, 반사광이 이동하는 경로 차이에 따른 순차적인 시간분리를 통해 빗물 양을 측정하는 기술을 제공한다. 더욱이, 하나의 발광부에서 출력되는 빛을 서로 다른 경로를 갖도록 다수의 반사각도를 갖는 반사판의 구성을 통해, 각각의 발광부로부터 출력되는 다양한 각도의 반사광을 통해, 유리부에 최대 수광부와 동일한 수의 감지영역을 생성하는 다면 측정 레인센서에 관한 것이다.

Description

다면 측정 레인센서{Multi area measuring rain sensor}

본 발명은 다면 측정 레인센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이퍼의 동작 또는 속도를 자동으로 제어할 수 있도록 비의 양을 측정하는 레인센서의 감지면적을 증대시켜 더욱 정확한 비의 양을 측정하는바, 사용자의 요청에 적합한 와이퍼 작동속도를 적용하기 위한 다면 측정 레인센서에 관한 것이다.

레인센서(Rain Sensor)는 운전자가 별도로 조작을 하지 않더라고 빗물의 세기와 양 등을 스스로 감지하여 와이퍼의 속도나 작동 시간 등을 자동으로 제어하는 장치이다.

레인센서는 빗물감지기 또는 빗물감지센서라고도 하며, 운전자가 운전 도중에 와이퍼의 움직임이나 속도를 조절하기 위해서 별도의 움직임을 취하는 경우, 시선을 돌리거나 불필요한 동작을 함으로 인해서 발생하는 사고 또는 운전상의 불편함을 줄이기 위해 개발되었다.

즉, 빗물이 자동차의 윈드실드 글라스에 떨어지면 윈드실드 글라스 뒷면에 설치된 레인 센서가 적외선을 통해 빗물의 양과 속도를 감지하고, 감지된 빗물의 양과 속도에 따라 와이퍼 속도를 빠르게 또는 느리게 동작하도록 제어하는 방식으로 구현된다.

최근에는, 위드실드 글라스에 떨어지는 빗물의 양과 속도를 측정하고자 하는 레인센서의 경우, 하나의 발광부 및 수광부를 포함하여 감지면적이 한정되고 정확한 빗물의 양과 속도 측정이 어려움이 존재하였는바, 정확한 측정을 수행하기 위한 감지면적 증대가 요구되고 있다.

도 1은 종래 기술로서 레인센서를 도시하고 있는바, 발광부와 수광부가 대칭으로 구성되고, 발광부를 통해 출력된 빛을 평행부 및 반사부를 통과시켜 윈드실드 글라스에 입사시키는 구성을 개시하고 있다.

다만, 도 1에 개시된 레인센서 역시 하나의 발광부 및 수광부를 통한 좁은 감지면적을 갖는바, 다면 감지면적을 갖는 레인센서의 구성을 개시하지 못하고 있다.

또한, 선행 기술로서, 한국 공개특허공보 제10-2015-0040711호 (이하 문헌 1)에서 다수의 렌즈를 구성하여 빗물의 양을 간단하게 예측하는 레인센서를 개시하고 있다.

다만, 문헌 1 또한 위에 문제점으로 지적한 바와 같이, 하나의 발광부에서 하나의 감지영역을 갖는 구성만을 개시하고 있어, 상기 언급한 종래기술과 동일한 문제점이 존재한다고 사료된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 하나의 발광부를 통해 다면적 감지영역을 포함하는 레인센서를 제공하는데 그 목적이 있다.

더욱이, 동일한 광원을 통해 제공되는 다수의 감지영역을 포함하는바, 반사광이 이동하는 경로 차이에 따른 순차적인 시간분리를 통해 빗물 양을 측정하는 구성을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 하나의 발광부에서 출력되는 빛이 평행한 다수의 패스를 갖도록 다수의 반사각도를 포함하여 일체로 구성되는 반사판을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다면 측정 레인센서는 다음과 같은 구성을 포함한다.

본 발명은 차량의 레인센서에 있어서, 빛을 출력하는 적어도 하나 이상의 발광부, 상기 각각의 발광부와 대응하여 일정 거리가 이격되어 형성되는 반사판, 상기 반사판에 의해 반사된 상기 반사광을 다시 반사시키는 유리부 및 상기 유리부에 의해 다시 반사된 상기 반사광을 수광하는 다수의 수광부;를 포함하여 구성되고, 상기 반사판은 상기 각각의 발광부로부터 출력되는 빛이 상기 반사판에 반사되어 다수의 반사각도를 갖는 상기 반사광을 구성하며, 상기 각각의 발광부로부터 출력되어 상기 반사판에 의해 반사된 상기 반사광을 통해, 최대 상기 수광부와 동일한 수의 감지영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 반사판을 통해 반사된 반사광이 상기 수광부에 수광되는 경우, 상기 수광부에 도달하는 반사광은 동일한 광량을 갖도록 상기 반사판을 형성하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 수광부에 수광되는 상기 반사광의 광량은 하기 수학식에 따라 형성되는바,

x1은 발광부로부터 제 1수광부의 수평 거리, x2는 제 1수광부부터 제 2수광부의 수평 거리 및 Id10, Id20는 발광부로부터 제 1수광부 및 제 2수광부로 출력되는 최초의 광량을 의미하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 발광부에서 출력된 빛은 상기 반사판과 상기 유리부에 한 차례씩 반사되어 상기 수광부로 수광되는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 발광부는 적외선 LED로 형성되는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 반사판은 다수의 반사각도 배치를 갖는 포물형 반사경인 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 수광부로 수광된 적어도 하나 이상의 반사광은 순차적 시간 분리를 통해 각각의 감지면적을 측정하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 반사판은 0deg와 15deg의 반사각도를 갖는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 반사판에 반사된 상기 반사광은 평행광을 형성하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

또한, 상기 유리부의 내측면에 위치하는 평행부;를 더 포함하는바,

상기 평행부는 상기 반사판에 반사된 반사광이 평행광을 구성하도록 하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서를 제공한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 별도의 추가구성 없이 하나의 발광부에서 출력되는 빛을 평행한 다수의 패스를 갖는 반사광을 형성하는 반사판을 포함하는바, 하나의 발광부로부터 다수의 감지영역을 제공하는 효과를 갖는다.

또한, 하나의 발광부를 구성하고 다수의 감지영역을 갖는 레인센서를 제공하는바, 더욱 넓은 영역의 빗물의 양을 감지할 수 있는 효과를 제공한다.

더욱이, 상기와 같이 넓은 감지영역을 갖는 구성상의 특징을 통해, 보다 정확한 빗물의 양을 감지할 수 있어 운전자의 요청에 따른 와이퍼 작동을 수행할 수 있는 효과가 존재한다.

또한, 본 발명은 다수의 반사각도를 갖는 반사판을 구성하는바, 간단한 구조를 통한 보다 정확한고 안정적인 감지가 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 선행기술로서, 평행광을 입사시키기 위한 구성을 포함하는 레인센서를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서의 구성을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서의 측면도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서에 의해 다수의 반사각도로 반사되는 반사광 영역을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서의 발광부와 수광부의 배치를 간략하게 도시하고 잇다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서에서 2개의 영역으로 반사되는 반사광의 경로를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서에서 반사되는 반사광의 경로를 측면도로 도시하고 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 다면 측정 레인센서의 구성도를 도시하고 있다.

발광부(10)는 적어도 하나 이상으로 이루어져서 유리부(30)에 광을 조사하도록 설치되는데, 본 실시예에서는 2개의 발광부(10)로 이루어짐을 나타내나, 이에 한하지 않고 1개 이상으로 이루어지는 모든 구성을 포함한다. 발광부(10)는 예컨대 적외선을 조사하는 적외선 LED로 이루어질 수 있고, 적외선 이외의 광을 조사하는 다양한 방식의 발광소자가 사용될 수 있으며, 다수의 수광부(40)는 다중 경로의 반사광을 수광하는바, 상기 수신되는 반사광은 발광부(10)로부터 조사되고 유리부(30) 계면에서 다시 반사되는 빛을 대상으로 한다. 유리부(30)로 입사하는 빛은 유리부(30)의 표면에 존재하는 빗물 등과 같은 물방울에 의해 일부가 투과하거나 산란된다. 따라서 유리부(30)의 표면에 물방울 유무에 의해 수광부(40)로 입사하는 빛의 양은 차이가 생기게 된다.

상기 수광부(40)는 적어도 하나 이상의 발광부(10)에 의해 좁은 면적에서 다중 광경로를 형성함으로써 각 경로를 통해서 수신 및 변환되는 광신호 차이의 변화를 이용할 수 있도록 한다. 즉 다수의 수광부(40)는 발광부(10) 각각으로부터 다중 경로 반사광을 수신하는바, 순차적으로 수신되는 반사광의 차이 변화를 이용하여, 유리부(30)의 표면의 상태를 파악할 수 있도록 한다. 더 바람직하게 수광부(40)는 광에너지를 전기에너지로 변환하는 포토다이오드(Photo diode)가 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 반사판(20)의 경우, 발광부(10)와 인접한 위치에 일정한 간격을 두고 위치할 수 있다. 더 바람직하게, 상기 반사판(20)의 경우, 다수의 반사각도를 포함하도록 반사광을 분할하는 구성인바, 각각의 발광부(10)와 대응되어 인접하게 구성된다. 따라서, 발광부(10)를 통해 출력되는 빛이 각각 대응되는 반사판(20)에 의해 반사될 경우, 상기 반사광은 적어도 2개 이상의 반사광으로 분할되어 구성될 수 있다.

반사판(20)의 경우, 광의 흡수 또는 광의 투과보다 광의 반사가 큰 반사 재료로 구성되어 있다. 예를 들면, Al, Ag, Au, Cu 등의 금속재료, 백색 페인트, 에나멜, 법랑(팔자) 등의 도료(수지 재료), 봉서, 압지, 켄트, 계란 등의 종이, 백색 타일 등의 석재를 채용할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 반사판(20)의 경우, 적어도 하나 이상의 반사각도를 갖는 구성을 개시하고 있는바, 일 실시예에서는 2개의 반사각도를 포함하는 반사판(20)을 구성한다. 즉, 제 1반사부(21)의 경우, 발광부(10)로부터 출력되는 빛이 0deg의 반사광을 제공하고, 제 2반사판(20)의 경우, 발광부(10)로부터 출력되는 빛이 15deg를 갖도록 구성된다. 상기와 같이 2개의 반사각도를 갖도록 구성되는 반사판(20)을 통해 하나의 발광부(10)에서 출력되는 빛은 2개의 영역으로 유리부(30)에 입사된다. 따라서, 하나의 발광부(10)를 통해 2개의 감지영역을 유리부(30)에 구성할 수 있다. 더 바람직하게, 본 발명은 2개의 발광부(10)와 2개의 반사각도를 포함하는 반사판(20)을 도시하고 있는바, 4개의 감지영역 A, B, C 및 D 영역을 포함하는 유리부(30)를 제공할 수 있다.

상기와 같이, 각각의 발광부(10)와 대응되는 다수의 반사각도를 갖는 반사판(20)을 포함하는바, 상기 각각의 발광부(10)에 의해 출력되는 빛은 반사판(20)을 통해 다수의 경로를 갖는 반사광으로 분할되어 전환된다. 더욱이, 이렇게 전환된 다수의 반사광은 최대 수광부(40)의 개수와 동일한 반사광을 가질 수 있다.

상기 다수의 반사광은 유리부(30)의 다수의 영역으로 입사되는바, 유리부(30)상에 위치하는 다수의 감지 영역을 제공할 수 있다. 상기 감지 영역의 경우, 각각의 발광부(10)에 따라 최대 수광부(40) 개수의 반사광이 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 발광부(10) 및 2개의 수광부(40)를 통해 2개의 반사광을 제공하는바, 유리부(30)에 위치하는 2개의 감지영역을 제공한다. 즉, 2개의 발광부(10) 및 2개의 수광부(40)를 포함하는 구성으로서, 2개의 반사각도를 제공하는 반사판(20)에 의거, 본 발명의 바람직한 실시예는 최대 4개의 감지영역을 제공한다.

이처럼, 본 발명은 하나의 발광부(10)에 대응되는 n개의 서로 다른 반사각도를 갖는 반사판(20)을 구성할 수 있는바, 상기 반사판(20)에 의거 n개의 반사광을 출력하고, 상기 출력된 반사광을 수광하기 위해 적어도 n개의 수광부(40)를 구성할 수 있다. 위와 같은 구성에 따라 유리부(30)에는 n개의 감지영역이 존재할 수 있다. 더 바람직하게, 각각의 발광부(10)와 대응하여 구성되고 n개의 반사각도를 갖는 반사판(20)을 포함하는 다면 측정 레인센서에서, m개의 발광부(10)를 구성할 경우, 유리부(30)에 위치하는 m*n개의 감지영역을 구성할 수 있는바, 적어도 n개의 수광부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 경우, 하나의 발광부(10)에 대응하여 n개의 반사각도를 포함하는 반사판(20)과 적어도 n개의 수광부(40)를 구성할 경우, n개의 반사광은 서로 다른 경로를 통해 대응되는 수광부(40)로 수광되는바, 각각의 반사광의 이동거리는 상이할 수 있다. 따라서 각각의 수광부(40)로 수광된 반사광은 순차적으로 수광이 이루어질 수 있는바, 다수의 반사광에 따라 각각의 감지면적을 측정할 수 있다. 상기와 같이, 본 발명은 순차적으로 수광되는 각각의 수광부(40)에 따라 순차적 시간분리를 통해 상기 감지면적을 감지할 수 있다.

즉, 본 발명의 다수의 수광부(40)는 반사판(20)에 분할된 다수의 반사광의 이동 경로에 따라 순차적인 수광을 수행하는바, 상기 순차적 시간분리를 통해 수광되는 각각의 반사광을 통해 유리부(30)에 빗물의 양을 판단한다.

도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서의 측면도를 도시하고 있다.

즉, 발광부(10)와 수광부(40)는 좌우 대칭인 형태로 위치할 수 있으며, 상기 반사판(20)을 통해 출력되는 반사광은 유리부(30)에서 전반사가 가능한 각도로 변환되며, 더 바람직하게 상기 유리부(30)에 반사되는 반사광의 입사각과 반사각이 동일한 특징을 포함한다. 또한, 유리부(30) 내측면에 위치하는 평행부(50)를 더 포함하는바, 반사광이 유리부(30)로 입사되는 경우, 평행부(50)를 선행하여 통과하고, 상기 반사광이 평행성을 가질 수 있다. 더욱이, 수광부(40)로 다시 반사되는 반사광의 경우 수광부(40)로 평행광이 출력될 수 있도록 동일한 구성을 포함할 수 있다. 이렇게 구성되는 평행부(50)의 경우, 반사판(20)을 통해 반사된 반사광이 평행광 형태를 유지할 수 있도록 하는 구성이다.

즉, 상기와 같이, 반사판(20)은 다수의 각도를 구성하는바, 상기 발광부(10)에서 출력되는 광은 다수의 반사광으로 분할이 가능하고, 상기 분할된 반사광은 상기 유리부(30)에서 전반사가 일어나도록 임계각을 갖도록 설정할 수 있는 구성이다.

본 발명의 일 실시예에서는 평행부(50)는 분할된 반사광이 유리부(30)로 입사되기 이전에 위치하는바, 톱날 렌즈형태로 구성될 수 있으며, 각각의 분할된 반사광이 상기 유리부(30)에서 전반사가 이루어지도록 임계각을 설정할 수 있다. 더 바람직하게, 상기 톱날 렌즈 형태로 구성되는 평행부(50)는 유리부(30)에 대칭되어 구성될 수 있는바, 유리부(30)로 입사되는 반사광이 상기 평행부(50)를 통과하여 유리부(30)에서 전반사가 이루어지는 임계각을 갖도록 굴절되고, 상기 유리부(30)에 반사된 반사광이 수광부(40)로 수광되도록 상기 평행부(50)는 유리부(30)에 대칭되어 위치할 수 있다.

더 바람직하게, 상기 톱날 렌즈형태의 평행부(50)를 통해, 각각의 분할된 광들이 전반사가 이루어지도록 구성될 수 있으며, 반사판(20)에 의해 분할되는 반사광의 수, 반사판으로부터 유리부(30)의 감지영역까지의 거리에 따라 상기 평행부의 형태와 모양이 변경될 수 있다.

추가로, 상기 평행부(50)는 유리부(30)에 반사된 다수의 반사광을 하나의 수광부로 유입되도록 형성될 수 있다. 즉, 각각의 방광부(10)로부터 반사판에 의해 분할된 다수의 반사광이 상기 유리부(30)에 감지영역을 형성하고, 상기 유리부(30)에 반사된 상기 분할된 반사광이 하나의 수광부(20)로 수광될 수 있도록 일정한 곡률을 포함하는 평행부(50)를 포함한다.

이렇게 구성되는 평행부(50)에 의거, 각각의 발광부(10)로부터 출력되고 다수의 반사각도를 갖도록 분할되는 반사광은 상기 유리부(30)에서 전반사를 수행하고, 수광부(20)에 가까운 위치에 구성되는 평행부(50)를 통과하여 적어도 하나의 수광부(10)로 유입된다. 이렇게 하나의 수광부(20)로 유입되는 상기 반사광은 광 경로 차이를 포함하는바, 각각의 수광부(20)는 시간분리를 통해 순차적 수광되는 반사광의 측정이 가능한 구성이다.

도 4의 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 다면 측정 레인센서의 발광부(10)와 반사판(20)에 반사된 반사광의 구성을 개시하고 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 하나의 발광부(10)에서 출력되는 빛은 적외선 LED로 구성될 수 있는바, 수광부(40)와 반대측 벽면에 위치하는 반사판(20)에 입사된다. 이렇게 입사된 빛은 제 1반사부(21)와 제 2 반사부(22)로 구성되는 반사판(20)을 통해 제 1반사광 및 제 2반사광이 출력될 수 있다. 더 바람직하게, 본 발명의 일실시예에서는 반사판(20)의 각도를 기준으로 제 1반사부(21)는 0deg를 갖으며, 제 2반사부(22)는 15deg를 갖는바, 제 1반사광과 제 2 반사광은 수직 방향을 기준으로 15deg의 각도를 갖는다.

도 5의 경우, 본 발명의 일 실시예로서, 2개의 발광부(10)와 2개의 수광부(40)의 거리관계를 도시하고 있다.

본 발명은 발광부(10)로부터 출력되는 빛이 수광부(40)에 수광될 경우, 상기 수광부(40)에 동일한 광량을 갖도록 설정한다. 이는 서로 다른 이동 경로를 갖는 다수의 반사광을 상기 다수의 수광부(40)가 수광하는바, 각각의 수광부(40)에 입사되는 광량이 동일해야만 동일한 민감도를 갖는 수광부(40) 사이에 측정 감도 차이가 존재하지 않을 수 있다. 즉, 상기와 같은 구성은 발광부(10)에서 출력되는 빛이 수광부(40)로 이동하는 경로가 서로 다른 점에서 기인하는바, 최초에 발광부(10)에서 출력되는 광량을 대상으로 광의 출력변화를 고려한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 2개의 발광부(10)와 2개의 수광부(40)를 구성할 경우, 발광부(10)와 수광부(40)의 수직거리를 y, 제 1수광부(41)와 발광부(10)까지의 수평 거리를 x1 및 제 1수광부(41)와 제 2수광부(42)까지의 거리를 x2로 설정할 수 있다. 더욱이, 발광부(10)에서 출력되는 빛으로서, Id10, Id20는 발광부(10)로부터 제 1수광부(41) 및 제 2수광부(42)로 출력되는 최초의 광량으로 설정할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 다수에 수광되는 다수의 반사광이 난반사 또는 출력 손실이 존재하지 않을 경우, 다수의 수광부(40)로 수광되는 다수의 반사광의 광량이 동일하도록 산출할 수 있다. 즉, 하나의 발광부(10)에서 출력되는 각각의 반사광이 각각의 수광부(40)로 이동하는 거리를 산출하기 위해 하기와 같이 수학식 1을 이용할 수 있다.

상기 발광원에서 가까운 수광부(40)로 출력되는 반사광의 각도를θ(반사판의 회전각/2), 동일한 발광원과 먼 수광부(40)로 출력되는 반사광의 각도를 θ'(반사판의 회전각/2)로 설정할 수 있다.

더욱이, 반사광이 이동하는 동안 출력의 변화는 아래와 같이 수학식 2를 이용하여 산출할 수 있다.

상기와 같이, 하나의 발광부(10)에서 출력되는 빛의 이동 경로 및 출력의 변화를 고려할 경우, 다수의 수광부(40)에 동일한 광량(Id1=Id2)을 수광할 수 있도록 초기 발광부(10)의 광량을 산출할 수 있는바, 수학식 3에 아래와 같이 개시되어 있다.

즉, 상기와 같이, 본 발명은 2개의 반사각도를 갖는 반사판(20)의 반사광의 광량을 설정하여 동일한 민감도를 갖는 2개의 수광부(40)에 각각 상기 출력된 반사광이 수광되도록 구성할 수 있다. 상기와 같이, 하나의 발광부(10)와 2개의 수광부(40)를 포함하는 구성의 경우, 상기 발광부(10)와 가까운 위치의 수광부(40)로 출력되는 광량이 Id10을 갖고, 상기 발광부(10)와 먼 위치에 구성되는 수광부(40)로 출력되는 광량 Id20은

의 비율을 갖도록 설정하여 각각의 수광부(40)에 수광되는 반사광의 광량이 동일하게 설정될 수 있다.

도 6에서는 본 발명의 다면 측정 레인센서의 빛의 이동경로를 도시하고 있다.

제 1반사부(21)와 제 2반사부(22)를 포함하는 반사판(20)을 개시하고 있는바, 하나의 발광부(10)에서 출력된 빛은 2개의 반사각도를 갖는 반사판(20)에 의해 A반사광과 B반사광은 유리부(30)로 입사된다. 이렇게 구성되는 반사판(20)의 경우, 포물형 반사경으로 다수의 반사각도 배치를 포함한다. 더 바람직하게, 상기 포물형 반사경으로 구성되는 반사판(20)의 경우, 각각 0deg와 15deg를 갖는 다수의 반사각도 배치를 포함한다.

도 7의 경우, 본 발명의 다수의 반사각도 배치를 갖는 포물형 반사경에 의해 빛이 반사되는 구성의 측면도를 개시하고 있다.

상기 적외선 LED로 구성되는 하나의 발광부(10)는 반사판(20)과 마주하도록 구성되고, 상기 발광부(10)에서 출력된 빛은 상기 반사판(20)에서 반사된 반사광을 유리부(30)로 입사하게 된다. 이렇게 반사판(20)에 반사된 반사광은 평행광의 형태로 이동하는바, 유리부(30)에 일정한 크기의 감지영역을 제공할 수 있다.

더욱이, 수광부(40)로부터 전기신호를 수신받아 광량의 차이 변화를 산출하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부는 수광부(40)로부터 수신된 광의 세기에 상응하는 전기신호를 수신받게 되는바, 예컨대 전류값이나 전압값을 통해서 발광부(10) 각각으로부터 순차적으로 수광부(40)에 수신되는 광량의 차이 변화를 산출하도록 한다. 제어부는 상기한 광량의 차이 변화에 대한 순간 절대 변화량과 시간에 따른 누적 변화량 중에서 어느 하나 또는 모두를 산출하도록 할 수 있다. 여기서, 순간 절대 변화량은 정적 변화량에 해당될 수 있고, 기설정된 시간에 대한 누적 변화량은 동적 변화량에 해당될 수 있다.

제어부는 발광부(10)에서 출력되는 광신호를 순차적으로 발생하도록 제어할 수 있으며, 각각의 발광부(10)가 발생한 빛의 광량의 차이 변화를 산출할 뿐만 아니라, 나아가서 산출된 광량의 차이 변화를 차량의 와이퍼 시스템(Wiper system)의 동작 제어에 필요한 신호로서 제공할 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 발광부
20: 반사판
21: 제 1반사부
22: 제 2반사부
30: 유리부
40: 수광부
41: 제 1수광부
42: 제 2수광부
50: 평행부

Claims

차량의 레인센서에 있어서,
빛을 출력하는 적어도 하나 이상의 발광부;
상기 각각의 발광부에 대응하여 일정 거리가 이격되어 형성되는 반사판;
상기 반사판에 의해 반사된 상기 반사광을 다시 반사시켜 감지영역을 형성하는 유리부; 및
상기 유리부에 의해 다시 반사된 상기 반사광을 수광하는 적어도 하나 이상의 수광부;를 포함하여 구성되고,
상기 반사판은 상기 각각의 발광부로부터 출력되는 빛이 상기 반사판에 반사되어 다수의 반사각도를 갖는 다수의 반사광으로 분할되도록 구성되고,
각각의 발광부로부터 분할된 다수의 반사광은 최대 상기 분할된 반사광과 동일한 수의 상기 감지영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 1항에 있어서,
상기 반사판을 통해 반사된 반사광이 상기 수광부에 수광되는 경우, 상기 수광부에 도달하는 반사광은 동일한 광량을 갖도록 상기 반사판을 형성하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 2항에 있어서,
상기 수광부에 수광되는 상기 반사광의 광량은 하기 수학식에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서,

x1은 발광부로부터 제 1수광부의 수평 거리, x2는 제 1수광부부터 제 2수광부의 수평 거리 및 Id10, Id20는 발광부로부터 제 1수광부 및 제 2수광부로 출력되는 최초의 광량을 의미함.
제 1항에 있어서
상기 발광부에서 출력된 빛은 상기 반사판과 상기 유리부에 한 차례씩 반사되어 상기 수광부로 수광되는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 1항에 있어서,
상기 발광부는 적외선 LED로 형성되는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 1항에 있어서,
상기 반사판은 다수의 반사각도 배치를 갖는 포물형 반사경인 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 1항에 있어서,
상기 수광부로 수광된 적어도 하나 이상의 반사광은 순차적 시간 분리를 통해 각각의 감지면적을 측정하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 1항에 있어서,
상기 반사판은 0deg와 15deg의 반사각도를 갖는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 1항에 있어서,
상기 반사판에 반사된 상기 반사광은 평행광을 형성하는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 1항에 있어서,
상기 유리부의 내측면에 위치하는 평행부;를 더 포함하는바,
상기 평행부는 상기 반사판에 반사된 반사광이 상기 유리부에서 전반사를 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.
제 10항에 있어서,
상기 평행부는 톱니 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 다면 측정 레인센서.