KR20170130870A - Combination type sensor package, combination detection device and combination detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합형 센서 패키지에 관한 것으로, 특히 레인 센서에 연계되어 성애 발생 여부를 감지하여 와이퍼 및 팬을 복합적으로 구동시킬 수 있는 복합형 센서 패키지, 복합 감지 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid type sensor package, and more particularly, to a hybrid type sensor package, a hybrid sensing device, and a method of operating the hybrid type sensor package, which can detect the occurrence of sexual intercourse in combination with a rain sensor to drive a wiper and a fan.
일반적으로, 차량의 전면 윈드 실드에는 우천시 빗물 때문에 발생하는 시계장애를 극복하고자 와이퍼가 설치되고, 이러한 와이퍼는 빗물이 떨어지는 정도에 따라 와이퍼의 간헐속도 제어가 단계별로 이루어진다. 그러나, 이러한 와이퍼의 속도 제어 시스템은 몇 개의 단계만으로 조절되기 때문에 빗물의 양에 따라 운전자가 원하는 속도로 와이퍼를 움직이게 할 수 없는 단점이 있다.Generally, a wiper is installed on the front windshield of a vehicle in order to overcome a watch failure caused by rainwater in a rainfall, and the wiper is controlled in an intermittent speed control step by step according to the degree of drop of rainwater. However, since the speed control system of the wiper is controlled by only a few steps, there is a disadvantage that the driver can not move the wiper at a desired speed according to the amount of rainwater.
이러한 점을 극복하기 위해 광원과 수광소자인 센서를 탑재한 회로기판을 윈드 실드 표면에 대해 경사지게 배치함으로 인하여, 윈드 실드 표면에서 반사되는 광의 영향을 최소하는 반면, 빗방울 자체에서 반사되는 광신호만을 수신하여 레인 센싱 효율을 높일 수 있도록 구성한 것이 있다. 즉, 윈드 실드에서 직접 반사되는 광은 수광소자의 수광 범위 바깥으로 빠져서 윈드 실드에 반사되어 수광소자에 의해 수신되는 광량을 최소화시키는 반면, 빗방울에서 반사되는 광량만을 수광소자에 수신하므로, 빗방울로부터의 난반사 신호만을 감지할 수 있도록 광원과 수광소자가 구비된 회로기판이 윈드 실드 표면에 대하여 일정 각도 경사지게 배치한 것이다.In order to overcome this problem, the circuit board on which the light source and the sensor which is the light receiving element are mounted is inclined with respect to the windshield surface to minimize the influence of the light reflected from the windshield surface. On the other hand, So that the rain sensing efficiency can be increased. That is, the light directly reflected from the windshield falls outside the light receiving element's light receiving range and is reflected by the windshield to minimize the amount of light received by the light receiving element. On the other hand, since only the light amount reflected by the raindrop is received by the light receiving element, A circuit board provided with a light source and a light receiving element is arranged to be inclined at a predetermined angle with respect to the windshield surface so that only a diffuse reflection signal can be detected.
그런데, 상기와 같이 광원과 수광소자를 회로기판에 의해 차량의 윈드 실드 표면에 대해 경사지게 배치한 제품의 경우에도 광원에서 방사되는 빛이 수광소자로 직접 흡수되는 경우가 있기 때문에, 레인 센싱 효율면에서 다소 불완전하고 미흡한 점이 없지 않다. 즉, 광원에서 방사되는 빛은 일정 각도 범위로 퍼지게 되는데, 광원과 수광소자를 윈드 실드 표면에 대해 경사지게 배치하였다 하더라도 윈드 실드 밖으로 빠지는 빛 이외에 일부의 빛이 수광소자 쪽으로 직접 비춰지기 때문에, 이러한 광원에서 수광소자로 흡수되는 간섭적인 빛으로 인하여 빗방울 감지 효율을 다소 저하시키는 문제가 없지 않으며, 이로 인하여 레인 센싱 효율면에서 완전성을 기하기에는 다소 미흡한 면이 있는 것이다.However, even in the case of a product in which the light source and the light receiving element are arranged with the circuit board inclined with respect to the windshield surface of the vehicle as described above, light emitted from the light source may be directly absorbed by the light receiving element. Somewhat incomplete and insufficient. That is, the light emitted from the light source spreads over a range of angles. Even if the light source and the light receiving element are arranged at an angle to the windshield surface, a part of the light is directly reflected toward the light receiving element, There is no problem of reducing the raindrop detection efficiency to some extent due to the interference light absorbed by the light receiving element, and thus there is a somewhat insufficient aspect in terms of completeness in the rain sensing efficiency.
상기와 같은 주위 통행 차량의 헤드라이트 광 등에 의한 주변 간섭광을 극소화시키고자 설계하는 경우에도 불가피하게 차단되지 못하는 간섭광은 생기게 마련이고, 광 감지 레인 센서 자체는 매우 민감한 센서 제품이라서 이처럼 미처 차단하지 못하는 미량의 주변광의 영향을 받을 수밖에 없는 것이라서 고도의 정밀한 레인 센싱 효과를 내기에는 한계를 가질 수밖에 없으며, 아울러, 상기와 같은 주변광의 영향을 극소화시키기 위한 구조를 구현하기 위해서는 다소 복잡한 구조를 가질 수밖에 없어서 생산성에서 다소 효율적이지 못하고 제품 코스트도 다소 높아지는 등의 한계를 가지는 것이 불가피한 실정이다.In the case of designing to minimize the ambient interference light due to the headlight light of the above-mentioned surrounding traveling vehicle, interference light which can not inevitably be blocked is generated, and the light sensing rain sensor itself is a very sensitive sensor product. It is difficult to obtain a highly precise rainsensing effect. Further, in order to realize the structure for minimizing the influence of the ambient light, it is necessary to have a somewhat complicated structure It is inevitable to have a limitation such as a somewhat inefficient productivity and a somewhat higher product cost.
한편, 우천시에는 차량의 윈드 실드에 습기가 발생하게 되며, 이에 따라 팬을 구동시켜야 한다. On the other hand, when raining, moisture is generated in the windshield of the vehicle, and the fan must be driven accordingly.
그러나, 종래 기술에서는 습기 감지 센서와 레인 센서가 별도로 구성되어 있기 때문에, 차량 내부에 서로 다른 센서가 각각 장착되어 공간 상의 설치 제약이 있으며, 레인 센서 자체를 이용하여 습기 발생 여부를 감지하지 못하는 문제점이 있다.However, in the prior art, since the moisture sensor and the rain sensor are separately constructed, different sensors are installed in the vehicle, respectively, and there is a limitation in installation in the space, and there is a problem that the rain sensor itself can not detect whether moisture is generated have.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 레인 센서를 이용하여 습기 발생 여부를 판단할 수 있는 복합형 센서 패키지, 복합 감지 장치 및 이의 동작 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a hybrid type sensor package, a composite sensing device, and an operation method thereof capable of determining whether moisture is generated using a rain sensor.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 습기 센서와 레인 센서를 하나의 패키지로 구성되어, 하나의 센서 패키지에 의해 와이퍼 및 팬 구동이 복합적으로 이루어질 수 있도록 한 복합형 센서 패키지, 복합 감지 장치 및 이의 동작 방법을 제공한다.In addition, in the embodiment of the present invention, the hybrid sensor package, the composite sensing device, and the operation thereof, which are constituted by one package of the humidity sensor and the rain sensor and can be combined with the wiper and fan drive by one sensor package ≪ / RTI >
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the technical objectives to be achieved by the embodiments are not limited to the technical matters mentioned above and that other technical subjects not mentioned are apparent to those skilled in the art to which the embodiments proposed from the following description belong, It can be understood.
실시 예에 따른 복합형 센서 패키지는, 기판; 상기 기판의 상면에 배치되며 카본 마이크로 코일을 포함하는 제 1 센서; 상기 기판의 하면에 배치되며, 상기 제 1 센서의 임피던스 값을 토대로 강우 정보를 획득하는 구동부; 상기 기판의 하면에 배치되며, 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성을 기준으로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상대 온도 정보를 획득하고, 상기 상대 온도 정보를 토대로 습기 발생 정보를 획득하는 제어부; 및 상기 기판, 상기 제 1 센서, 상기 구동부 및 상기 제어부를 둘러싸며 형성되는 보호층을 포함하고, 상기 제 1 센서는, 상기 기판 위에 배치되는 감지 전극과, 상기 기판 위에 상기 감지 전극을 매립하며 배치되고, 탄소 미세 코일(Carbon Micro Coil)로 구성된 반응층을 포함한다.A hybrid type sensor package according to an embodiment includes: a substrate; A first sensor disposed on an upper surface of the substrate and including a carbon micro-coil; A driving unit disposed on a lower surface of the substrate to obtain rainfall information based on an impedance value of the first sensor; A controller disposed on the lower surface of the substrate for obtaining relative temperature information according to an impedance value of the first sensor based on the temperature response characteristic of the first sensor and acquiring moisture generation information based on the relative temperature information; And a protective layer surrounding the substrate, the first sensor, the driving unit, and the control unit, wherein the first sensor includes: a sensing electrode disposed on the substrate; And a reaction layer composed of carbon micro-coils.
또한, 상기 기판의 상면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 1 온도를 측정하는 제 2 센서를 더 포함한다.The apparatus further includes a second sensor disposed on the upper surface of the substrate and accommodated in the protective layer, the second sensor measuring the first temperature.
또한, 상기 보호층은, 상기 제 2 센서의 표면과 수직 상방으로 중첩되는 영역에 개구부가 형성된다.In addition, the protective layer has an opening formed in a region vertically overlapping with the surface of the second sensor.
또한, 상기 기판의 하면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 2 온도를 측정하는 제 3 센서를 더 포함한다.The apparatus further includes a third sensor disposed on a lower surface of the substrate and accommodated in the protective layer, the third sensor measuring a second temperature.
또한, 상기 보호층은, 상기 제 3 센서의 표면과 수직 하방으로 중첩되는 영역에 개구부가 형성된다.In addition, the protective layer has an opening formed in an area overlapping vertically downward with the surface of the third sensor.
또한, 상기 기판의 상면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 1 온도를 측정하는 제 2 센서; 및 상기 기판의 하면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 2 온도를 측정하는 제 3 센서를 더 포함하며, 상기 보호층은, 상기 제 2 센서의 표면과 수직 상방으로 중첩되는 영역에 형성된 제 1 개구부와, 상기 제 3 센서의 표면과 수직 하방으로 중첩되는 영역에 형성된 제 2 개구부를 포함한다.A second sensor disposed on the upper surface of the substrate and housed in the protective layer, the second sensor measuring a first temperature; And a third sensor disposed on the lower surface of the substrate and accommodated in the protective layer, the third sensor measuring a second temperature, wherein the protective layer is formed on the surface of the substrate, 1 opening and a second opening formed in an area overlapping vertically downward with the surface of the third sensor.
또한, 상기 기판의 하면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 습도를 측정하는 제 4 센서를 더 포함하며, 상기 제 4 센서의 표면은, 상기 제 2 개구부를 통해 외부로 노출된다.The sensor further includes a fourth sensor disposed on a lower surface of the substrate and accommodated in the protection layer, the humidity sensor comprising: a fourth sensor for measuring humidity, and a surface of the fourth sensor is exposed to the outside through the second opening.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 센서의 임피던스 값을 토대로 강우 정보를 획득하고, 상기 제 1 내지 4 센서를 통해 감지 값을 토대로 습기 발생 정보를 획득한다.Also, the controller acquires rainfall information based on the impedance value of the first sensor, and acquires moisture generation information based on the sensed values through the first to fourth sensors.
한편, 실시 예에 따른 복합 감지 장치는 차량의 전면 유리의 내면에 부착되며, 외부 접촉 물질에 따라 임피던스 값이 변화하는 탄소 미세 코일을 포함하는 제 1 센서; 상기 제 1 센서의 임피던스 값을 토대로 강우 여부 및 강우량을 판단하는 강우 감지부; 및 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성을 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 변화에 따른 상대 온도를 획득하고, 상기 획득한 상대 온도를 기준으로 습기 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hybrid sensing apparatus comprising: a first sensor attached to an inner surface of a windshield of a vehicle, the sensor including a carbon micro-coil whose impedance value changes according to an external contact material; A rainfall sensing unit for determining rainfall amount and rainfall amount based on an impedance value of the first sensor; And a controller for acquiring a relative temperature according to the impedance change of the first sensor based on the temperature response characteristic of the first sensor and determining whether moisture is generated based on the obtained relative temperature.
또한, 상기 차량의 외부 온도 및 상기 차량의 내부 온도의 차이에 따른 상대 온도와, 상기 제 1 센서의 임피던스 값의 관계를 나타낸 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성 정보를 저장하는 메모리를 더 포함한다.The apparatus further includes a memory for storing temperature response characteristic information of the first sensor indicating a relationship between a relative temperature according to a difference between an external temperature of the vehicle and an internal temperature of the vehicle, and an impedance value of the first sensor.
또한, 상기 제어부는, 상기 메모리에 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 상대 온도를 획득하고, 상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 제 1 임계점을 초과하면 팬 구동을 위한 신호를 출력한다.Also, the controller obtains the relative temperature based on the temperature response characteristic information stored in the memory, and outputs a signal for driving the fan when the variation amount of the relative temperature exceeds a predetermined first critical point.
또한, 상기 차량의 외부 온도를 감지하는 제 2 센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 제 2 센서를 통해 획득된 외부 온도의 차이 값이 기설정된 제 2 임계점을 초과하면, 팬 구동을 위한 신호를 출력한다.The controller may further include a second sensor for sensing an external temperature of the vehicle, wherein the control unit sets a difference between a relative temperature acquired through the first sensor and an external temperature acquired through the second sensor And if it exceeds the second critical point, outputs a signal for driving the fan.
또한, 상기 차량의 내부 온도를 감지하는 제 3 센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 제 3 센서를 통해 획득된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 3 임계점을 초과하면, 팬 구동을 위한 신호를 출력한다.The control unit may further include a third sensor for sensing an internal temperature of the vehicle, wherein the control unit sets a difference between a relative temperature acquired through the first sensor and an internal temperature acquired through the third sensor, And if it exceeds the third critical point, outputs a signal for driving the fan.
또한, 상기 차량의 외부 온도를 감지하는 제 2 센서; 및, 상기 차량의 내부 온도를 감지하는 제 3 센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 제 2 센서를 통해 획득된 외부 온도, 및 상기 제 3 센서를 통해 획득된 내부 온도를 토대로 상기 습기 발생 여부를 판단한다.A second sensor for sensing an external temperature of the vehicle; And a third sensor for sensing an internal temperature of the vehicle, wherein the control unit controls the temperature of the first sensor, the temperature of the second sensor, And determines whether or not the moisture is generated based on the internal temperature obtained through the operation.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도를 토대로 상기 제 2 센서를 통해 획득되는 외부 온도를 보상한다.In addition, the controller compensates the external temperature acquired through the second sensor based on the relative temperature acquired through the first sensor.
또한, 상기 제어부는, 상기 보상된 외부 온도와, 상기 제 3 센서를 통해 획득된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 4 임계점을 초과하면, 팬 구동을 위한 신호를 출력한다.In addition, the controller outputs a signal for driving the fan when the difference between the compensated external temperature and the internal temperature acquired through the third sensor exceeds a preset fourth critical point.
또한, 상기 차량의 내부 습도를 감지하는 제 4 센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 보상된 외부 온도와 상기 획득된 내부 온도의 차이를 토대로 상대 습도량을 획득하고, 상기 상대 습도량과 상기 내부 습도량의 차이 값이 기설정된 제 5 임계점을 초과하면 팬 구동을 위한 신호를 출력한다.The controller may further include a fourth sensor for sensing an internal humidity of the vehicle, wherein the controller obtains a relative humidity amount based on a difference between the compensated external temperature and the obtained internal temperature, And outputs a signal for driving the fan when the difference value of the internal humidity amount exceeds the preset fifth threshold.
한편, 실시 예에 따른 복합 감지 장치의 동작 방법은, 차량의 전면 유리의 내면에 부착되는 제 1 센서의 임피던스 값을 획득하는 단계; 상기 획득한 임피던스 값을 토대로 강우 정보를 획득하는 단계; 상기 획득한 강우 정보를 토대로 와이퍼 구동 신호를 출력하는 단계; 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성을 토대로 상기 임피던스 값에 따른 상대 온도를 획득하는 단계; 상기 획득한 상대 온도를 기준으로 습기 발생 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득한 습기 발생 정보를 토대로 팬 구동 신호를 출력하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a hybrid sensing device, comprising: obtaining an impedance value of a first sensor attached to an inner surface of a windshield of a vehicle; Obtaining rainfall information based on the obtained impedance value; Outputting a wiper drive signal based on the obtained rainfall information; Obtaining a relative temperature according to the impedance value based on the temperature response characteristic of the first sensor; Obtaining moisture generation information based on the obtained relative temperature; And outputting a fan drive signal based on the acquired moisture generation information.
또한, 상기 차량의 외부 온도 및 상기 차량의 내부 온도의 차이에 따른 상대 온도와, 상기 제 1 센서의 임피던스 값의 관계를 나타낸 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성 정보를 저장하는 단계를 더 포함한다.The method may further include storing temperature response characteristic information of the first sensor indicating a relationship between a relative temperature according to a difference between an external temperature of the vehicle and an internal temperature of the vehicle, and an impedance value of the first sensor.
또한, 상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는, 상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와, 상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 제 1 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The obtaining of the moisture generation information may include obtaining the relative temperature according to the impedance value of the first sensor on the basis of the stored temperature response characteristic information and comparing the variation amount of the relative temperature with a preset first critical point And determining whether the value exceeds a predetermined threshold value.
또한, 상기 차량의 외부 온도를 감지하는 단계를 더 포함하며, 상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는, 상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와, 상기 획득된 상대 온도와, 상기 감지된 외부 온도의 차이 값이 기설정된 제 2 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The step of acquiring moisture generation information may further include acquiring the relative temperature according to an impedance value of the first sensor based on the stored temperature response characteristic information, And determining whether the difference between the obtained relative temperature and the sensed external temperature exceeds a predetermined second critical point.
또한, 상기 차량의 내부 온도를 감지하는 단계를 더 포함하며, 상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는, 상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와, 상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 감지된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 3 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The step of acquiring moisture generation information may further include acquiring the relative temperature according to an impedance value of the first sensor based on the stored temperature response characteristic information, And determining whether a difference between the relative temperature obtained through the first sensor and the sensed internal temperature exceeds a preset third critical point.
또한, 상기 차량의 외부 온도 및 상기 차량의 내부 온도를 감지하는 단계를 더 포함하며, 상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는, 상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와, 상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도를 토대로 상기 감지된 외부 온도를 보상하는 단계와, 상기 보상된 외부 온도와, 상기 감지된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 4 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The method of claim 1, further comprising: sensing an external temperature of the vehicle and an internal temperature of the vehicle, wherein the step of acquiring moisture generation information comprises: The method comprising the steps of: acquiring a relative temperature; compensating the sensed external temperature based on the relative temperature acquired through the first sensor; comparing the compensated external temperature with a sensed value of the sensed internal temperature, 4 > critical point. ≪ / RTI >
또한, 상기 차량의 내부 습도를 감지하는 단계를 더 포함하며, 상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는, 상기 보상된 외부 온도와 상기 획득된 내부 온도의 차이를 토대로 상대 습도량을 획득하는 단계와, 상기 상대 습도량과 상기 감지된 내부 습도량의 차이 값이 기설정된 제 5 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.The method of claim 1, further comprising the step of sensing an internal humidity of the vehicle, wherein the step of acquiring moisture generation information includes: acquiring a relative humidity amount based on a difference between the compensated external temperature and the obtained internal temperature; And determining whether a difference between the relative humidity amount and the sensed humidity amount exceeds a predetermined fifth threshold value.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 레인 센서를 이용하여 습기 발생 여부를 판단할 수 있음으로써, 개별 센서에 따른 제품 단가를 획기적으로 절감할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to judge whether moisture is generated by using the rain sensor, so that the product unit price according to the individual sensor can be remarkably reduced.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면 복합 센서를 이용하여 강우 여부 및 습기 발생 여부를 감지함으로써, 사용자 수동이 아닌 자동으로 습기 발생에 따른 팬을 구동시킬 수 있으며, 이에 따른 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by detecting the presence or absence of rain and the occurrence of moisture using the composite sensor, it is possible to drive the fan according to moisture generation automatically, not by a user, have.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 습기 센서와 레인 센서를 하나의 패키지로 구성되어, 개별 센서가 차지하는 공간을 절약할 수 있으며, 이에 따른 디자인 만족도를 향상시킬 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the moisture sensor and the rain sensor are constituted by one package, so that the space occupied by the individual sensors can be saved, and the satisfaction of the design can be improved accordingly.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 전면 유리에 복합 센서가 장착된 상태를 보여주는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 반응층을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 감지 전극의 평면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 복합 센서(20)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 카본 마이크로 코일의 특성을 나타낸 것이다.
도 7은 도 2에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.
도 15는 도 14에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 감지 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 구동 기준을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 내지 도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 센서의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a side view showing a state in which a composite sensor is mounted on a front glass of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing the reaction layer shown in FIG. 2. FIG.
4 is a plan view of the sensing electrode shown in FIG.
5 is a view for explaining a method of manufacturing the
6 shows characteristics of a carbon micro-coil according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a drive reference of the composite sensor shown in FIG. 2. FIG.
8 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a second embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a diagram for explaining the drive reference of the composite sensor shown in Fig. 8. Fig.
10 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a third embodiment of the present invention.
11 is a diagram for explaining a drive reference of the composite sensor shown in FIG.
12 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
13 is a diagram for explaining a drive reference of the composite sensor shown in Fig.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
Fig. 15 is a diagram for explaining the drive reference of the composite sensor shown in Fig. 14. Fig.
16 is a block diagram illustrating a configuration of a compound sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
17 is a view for explaining a fan driving criterion according to an embodiment of the present invention.
18 to 22 are flowcharts for explaining the operation of the composite sensor according to the embodiment of the present invention step by step.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of the steps of each block and flowchart in the accompanying drawings may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embedded in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, Thereby creating means for performing the functions described in the step. These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible to produce manufacturing items that contain instruction means that perform the functions described in each block or flowchart illustration in each step of the drawings. Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in each block and flowchart of the drawings.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Also, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 전면 유리에 복합 센서가 장착된 상태를 보여주는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 반응층을 보여주는 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 감지 전극의 평면도이다.FIG. 1 is a side view showing a state where a composite sensor is mounted on a front glass of a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing the detailed structure of the composite sensor according to the first embodiment of the present invention, FIG. 4 is a plan view of the sensing electrode shown in FIG. 2; FIG.
도 1을 참조하면, 차량의 전면 유리(WIND SHILD, 10)에는 복합 센서(20)가 부착된다.Referring to FIG. 1, a
복합 센서(20)는 차량의 전면 유리(10)의 내면에 마주하도록 설치되며, 상기 전면 유리(10)에 떨어지는 빗방울의 존재 여부나 상기 빗방울의 양에 따른 임피던스의 변화를 감지한다.The
또한, 상기 복합 센서(20)는 상기 차량의 전면 유리(10)의 내면에 발생하는 습기 여부에 따라 임피던스가 변화한다. 이때, 상기 내면에 발생하는 습기는 상기 전면 유리(10)의 온도(다시 말해서, 차량의 외부 온도)와 차량 내부 온도의 차이에 의해 발생한다. 이에 따라, 상기 임피던스 변화에 따라 상기 차량의 외부 온도 및 외부 온도의 차이에 대한 상대 온도를 확인할 수 있다. 즉, 상기 복합 센서(20)는 상기 차량 내부 온도와 내부 온도의 차이에 따라 임피던스가 변화하는 온도 반응 특성을 가지며, 상기 임피던스의 변화에 따라 그에 대응하는 상대 온도를 감지할 수 있다.In addition, the
상기 상대 온도는 차량 내부의 온도와 상기 전면 유리(10)의 온도(다시 말해서, 이는 차량 외부 온도에 대응될 수 있음)의 차이 온도를 의미한다.The relative temperature refers to the temperature difference between the inside of the vehicle and the temperature of the windshield 10 (that is, it may correspond to the outside temperature of the vehicle).
결론적으로, 상기 복합 센서(20)는 차량의 전면 유리(10)의 일정 위치에 감지 영역을 형성하고, 그에 따라 상기 감지 영역 내에서 발생하는 빗방울의 상태에 따른 정보 및 습기 발생에 따른 정보를 감지한다.As a result, the
이때, 상기 복합 센서(20)는 탄소 미세 코일 센서이며, 그에 따라 상기 강우 여부에 따라 내부의 임피던스 값이 변화한다. 그리고, 상기 임피던스 값이 변화함에 따라 상기 복합 센서(20)는 상기 강우 여부 및 그에 따른 강우량을 판단할 수 있다.At this time, the
또한, 상기 복합 센서(20)는 상기 강우가 발생함에 따라 상기 전면 유리(10)의 외부 온도 및 내부 온도의 차이에 의해 상기 전면 유리(10)의 내면에 습기가 발생하게 된다. 이때, 상기 탄소 미세 코일은, 상기 전면 유리(10)에 발생하는 습기, 다시 말해서 내부 온도와 외부 온도의 차이에 따라 임피던스가 변화한다. 그리고, 이러한 임피던스 변화를 토대로 상대 온도에 대한 탄소 미세 코일의 온도 반응 특성을 확인할 수 있다.Also, as the rainfall occurs, the
이때, 상기 복합 센서(20)는 내부의 탄소 미세 코일에 의해 형성된 반응층의 온도 반응 특성에 대한 정보를 저장하고, 그에 따라 상기 임피던스가 변화함에 따라 그에 따른 온도 변화를 감지한다.At this time, the
여기에서, 상기 온도 변화는 차량의 외부 온도와 상기 차량의 내부 온도의 차이에 따라 발생하는 습기에 의해 이루어지며, 그에 따라 상기 온도 변화에 따라 상기 탄소 미세 코일의 반응층의 온도 반응 특성을 확인하게 되면, 상기 상대 온도를 확인할 수 있다.Here, the temperature change is caused by moisture generated according to the difference between the external temperature of the vehicle and the internal temperature of the vehicle, and accordingly, the temperature response characteristic of the reaction layer of the carbon micro coils is checked according to the temperature change The relative temperature can be confirmed.
이를 위해, 상기 반응층의 온도 반응 특성, 다시 말해서 상기 내부 온도와 외부 온도의 차이에 따른 습기 발생 여부에 따라 상기 복합 센서(20)가 가지는 임피던스 값의 변화 정도를 실험하고, 그에 따른 실험 결과에 대한 상기 반응층의 온도 반응 특성에 대한 정보를 메모리(추후 설명)에 저장한다.To this end, the degree of change of the impedance value of the
그리고, 상기 복합 센서(20)는 상기 임피던스 값의 변화에 따라 상기 강우 여부뿐 아니라, 상기 온도 반응 특성을 토대로 상기 내부 온도와 외부 온도의 차이에 따른 상대 온도를 감지할 수 있다.The
결론적으로, 상기 온도 반응 특성은 온도에 따라 변화하는 반응층의 임피던스 값을 의미할 수 있다.As a result, the temperature response characteristic may mean an impedance value of the reaction layer which changes with temperature.
도 2를 참조하면, 복합 센서(20)는 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26)을 포함한다. 2, the
추가로, 상기 전면 유리(10)와 상기 보호층(26) 사이에는 상기 복합 센서(20)를 상기 전면 유리(10)의 표면에 부착 및 고정시키기 위한 접착층(27)이 형성될 수 있다.An
상기와 같은 복합 센서(20)는 차량의 전면 유리(10) 안쪽의 일정 영역에서 상기 전면 유리(10)에 내리는 빗방울의 존재 여부에 따른 임피던스 변화를 감지하여 와이퍼의 구동을 위한 정보를 제공한다.The
또한, 복합 센서(20)는 상기 임피던스 변화에 따른 온도 반응 특성을 토대로 차량 외부 온도 및 차량 내부 온도의 차이에 대한 상대 온도를 감지하여 팬의 구동을 위한 정보를 제공한다.Also, the
기판(21)은 감지 전극(22) 및 반응층(23), 그리고 구동부(24)가 장착되는 베이스 기판이다.The
감지 전극(22)은 상기 기판(21) 위에 형성된다. 상기 감지 전극(22)은 상기 반응층(23)에 의해 매립되면서 상기 기판(21)의 상면 위에 형성된다.A sensing electrode (22) is formed on the substrate (21). The
상기 감지 전극(22)는 복수 개로 형성되며, 상기 반응층(23)의 표면에 형성되는 물질에 의해 상기 반응층(23)의 반응이 일어남에 따라 변화하는 임피던스를 감지한다.The
바람직하게, 상기 감지 전극(22)은 포지티브 극성의 제 1 감지 전극과, 네거티브 극성의 제 2 감지 전극을 포함할 수 있다.The
반응층(23)은 기판(21) 위에 형성되며, 상기 기판(21)의 상면 및 상기 감지 전극(22)을 매립하며 형성된다.The
바람직하게, 상기 반응층(23)은 소정의 두께를 가지며 상기 감지 전극(22)이 형성되어 있는 기판(21) 위에 형성된다.Preferably, the
상기 반응층(23)은 전도성 물질로 형성되며, 외부의 물질에 의해 발생하는 힘이나 유전율의 변화에 따라 임피던스가 변화하는 성질을 가진다.The
바람직하게, 상기 반응층(23)은 스프링 형상을 갖는 탄소 미세 코일(CMC: Carbon Micro Coil)이다. 즉, 상기 반응층(23)은 탄화수소계, 즉 아세틸렌, 메탄, 프로판 및 벤젠 중 적어도 하나를 상기 기판(21) 위에 화학기상증착법(CVD) 공정으로 증착하여 형성된다. 또한, 이와 다르게 상기 반응층(23)은 니켈이나 니켈-철 등을 토대로 금속 촉매를 이용하여 제조될 수 있다.Preferably, the
상기와 같은, 탄소 미세 코일은 도 3에 도시된 바와 같이, 직선 모양이 아닌 돼지 꼬리처럼 말려져 있는 형상을 가질 수 있으며, 섬유 소재가 가질 수 없는 독특한 구조를 지닌 비정질 탄소 섬유이다. 그리고, 탄소 미세 코일은 원래 코일 길이의 10배 이상의 길이로 늘어나는 초탄력성을 가진다.As shown in FIG. 3, the carbon micro-coil is an amorphous carbon fiber having a unique structure that can be shaped like a pig tail instead of a straight line, and can not have a fiber material. The carbon micro-coil has a super elasticity that extends to a length of at least 10 times the original coil length.
도 3의 (a)는 반응층(23) 내에 형성되는 코일을 보여주며, (b)는 상기 코일의 상세 도면이다.Fig. 3 (a) shows a coil formed in the
상기 반응층(23)의 모폴로지(Morphology)는 3D-헬리컬(helical)/스파이럴(spiral) 구조를 가지며, 크리스털 구조는 비결정질(amorphous)이다.The morphology of the
다시 말해서, 상기와 같은 반응층(23)은 탄소 섬유를 코일 모양으로 성장시키는 것에 의해 형성되며, 이에 따라 상기 반응층(23)은 탄소 섬유를 코일 모양으로 성장시킨 형태의 단면 구조를 가진다.In other words, the
즉, 상기 반응층(23)은 복합 센서(20)가 부착되는 전면 유리(10)의 표면에 특정 물질이 접촉함에 따라 가해지는 힘이나, 상기 특정 물질의 유전율에 의해 상기 반응층(23)의 임피던스 변화가 발생한다.That is, the
그리고, 감지 전극(22)은 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 감지하고, 그에 따라 상기 임피던스 변화에 따른 감지 신호를 구동부(24)로 전달한다.The
구동부(24)는 상기 기판(21)의 하면에 형성되며, 그에 따라 상기 감지 전극(22)을 통해 전달되는 감지 신호에 따라 강우 여부 및 강우량을 감지하고, 상기 감지한 강우 여부 및 강우량에 따라 와이퍼의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 발생한다.The driving
즉, 일반적으로 임피던스의 REAL TERM은 저항, POSITIVE IMAGINARY TERM은 인덕턴스, 그리고 NEGATIVE IMAGINARY TERM은 커패시턴스로 이루어지며, 상기 저항, 인덕턴스 및 커패시턴스의 합산으로 이루어진다.In other words, in general, REAL TERM of impedance is a resistance, POSITIVE IMAGINARY TERM is inductance, and NEGATIVE IMAGINARY TERM is capacitance, which is a sum of the resistance, inductance and capacitance.
따라서, 일반적인 저항, 인덕터 및 커패시터와 같이 상기 레인 센서(20)도 상기 반응층(23)에서 발생하는 임피던스 변화를 감지하기 위해 한 쌍의 감지 전극(22)이 필요하다. 상기 감지 전극(22)은 상기 반응층(23)의 감지 특성을 최적화시키면서, 상기 반응층(23)과 상기 구동부(24) 사이를 연결하는 역할을 한다.Therefore, a pair of
여기에서, 상기 전면 유리(10)의 표면에 특정 힘이 가해지거나, 특정 유전율을 가지는 물질이 접촉하는 경우, 상기 반응층(23)의 커패시턴스는 증가하게 되며, 이에 따라 저항값과 인덕턴스 값은 상기 커패시턴스와 반대로 감소하게 된다.In this case, when a specific force is applied to the surface of the
이때, 상기 감지되는 임피던스 값은 상기 저항 값, 인덕턴스 값 및 커패시턴스를 모두 합한 값이 되며, 이에 따라 표면에 가해지는 힘이나 유전율의 정도에 따라 상기 임피던스 값은 선형적으로 감소하게 된다.At this time, the sensed impedance value is a sum of the resistance value, the inductance value, and the capacitance, and the impedance value is linearly decreased according to the degree of the force or the dielectric constant applied to the surface.
이때, 상기 감지 전극(22)은 도 4에 도시된 바와 같은 구조를 가지며 상기 기판(21) 위에 형성된다.At this time, the
상기 감지 전극(22)은 상기 기판(21)의 가장자리 영역에 형성된 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 일단에서 상기 기판의 중앙 영역으로 연장되며 상기 제 1 전극부의 일단에 대하여 일정 경사각을 가지는 제 2 전극부를 포함한다.The
즉, 상기 감지 전극(22)의 형상에 따라 상기 반응층(23)에서 발생하는 임피던스 변화 상태가 달라지게 된다.That is, the state of impedance change occurring in the
따라서, 본 발명에서는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화 상태를 최적으로 조정하기 위하여, 상기와 같이 제 1 전극부와 제 2 전극부를 포함하는 감지 전극(22)을 상기 기판(21) 위에 형성한다.Accordingly, in the present invention, in order to optimally adjust the impedance change state of the
한편, 상기 제 2 전극부의 일단의 하부에는 비아(223)가 형성된다.Meanwhile, a via 223 is formed at a lower portion of one end of the second electrode part.
상기 비아(223)는 상기 기판(21)의 상면 및 하면을 관통하는 관통 홀을 금속 물질로 매립함에 따라 형성된다.The
상기 비아(223)의 일단은 상기 기판(21)을 관통하여 상기 감지 전극(22)과 연결되고, 상기 비아(223)의 타단은 상기 기판(21)의 하면에 부착되는 구동부(24)와 연결된다.One end of the
한편, 상기 구동부(24)는 AFE(Analog Front End)가 구비되며, 여기에 상기상기 비아(223)를 통해 상기 감지 전극(22)이 연결된다.The driving
이때, 상기 AFE는 차동 증폭 기능을 수행하는데, 상기 차동 증폭을 Positive 증폭으로 할 것인지, 아니면 Negative 증폭으로 할 것인지에 따라 상기 강우 발생에 따른 임피던스의 변화 상태에 차이가 있다.At this time, the AFE carries out a differential amplification function, and there is a difference in the state of change of the impedance due to the rainfall depending on whether the differential amplification is positive amplification or negative amplification.
따라서, 상기 구동부(24)는 상기 차동 증폭 상태에 따라 기준 값을 기준으로 상기 임피던스 값의 변화 상태를 감지하며, 상기 변화 상태의 정도가 임계값을 벗어나는 경우에는 상기 와이퍼를 구동시켜 빗방울을 제거하도록 한다.Accordingly, the driving
이하에서는 상기 와이퍼의 구동 단계를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the driving step of the wiper will be described in more detail.
즉, 빗방울이 내리게 되면, 상기 빗방울이 전면 유리(10)에 일정 힘을 가지거나 유전율 변화를 발생시킨다.That is, when the raindrops drop, the raindrops have a certain force on the
그리고, 상기 가해지는 힘이나 유전율 변화에 따라 상기 반응층(23)에는 임피던스 변화가 발생한다.Then, an impedance change occurs in the
이때, 상기 임피던스의 변화량은 상기 강우 여부 및 강우량에 대응될 수 있다. 즉, 상기 강우량에 비례하여 상기 반응층(23)에 가해지는 힘이나 유전율도 증가하게 되며, 상기 유전율이나 힘의 증가 정도에 반비례하여 상기 임피던스 변화량을 감소하게 된다.At this time, the change amount of the impedance may correspond to the rainfall amount and the rainfall amount. That is, the force and the dielectric constant applied to the
상기와 같이, 상기 강우가 발생하면, 상기 반응층(23)의 임피던스 변화가 발생하며, 상기 임피던스 변화에 따라 상기 구동부(24)의 내부 클록에 대한 진폭 변화가 발생한다.As described above, when the rainfall occurs, an impedance change occurs in the
그리고, 상기 내부 클록의 진폭 변화에 따라 상기 구동부(24)의 AFE의 차동 증폭에 따른 차동 신호가 출력된다.The differential signal resulting from the differential amplification of the AFE of the driving
이후, 상기 차동 신호가 출력되면, 상기 출력되는 차동 신호는 디지털 신호로 변환되어 제어부(25)에 전달된다.Thereafter, when the differential signal is output, the differential signal is converted into a digital signal and transmitted to the
상기 제어부(25)는 상기 전달되는 디지털 신호에 따른 임피던스 변화량을 토대로 상기 강우 여부 및 강우량을 파악하며, 상기 강우가 발생하고, 그에 따른 강우량이 임계점을 초과하게 되면, 빗방울 제거를 위한 와이퍼를 가동시킨다.The
또한, 제어부(25)는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성에 대한 정보를 저장하고 있으며, 이에 따라 상기 온도 반응 특성을 고려하여 상기 임피던스 변화에 따른 상대 온도 값을 감지한다.Also, the
여기에서, 상기 상대 온도의 변화는 차량 외부 온도와 차량 내부 온도의 차이의 변화이며, 이는 상기 차량 외부 온도와 상기 차량 내부 온도의 차이에 따라 상기 전면 유리(10)에 습기가 발생하고, 상기 습기가 발생함에 따라 상기 반응층(23)의 임피던스가 변화하는 것을 이용한다.Here, the change in the relative temperature is a change in the difference between the outside temperature of the vehicle and the inside temperature of the vehicle. Moisture is generated in the
다시 말해서, 상기 온도 반응 특성은 상기 차량의 외부 온도와 상기 차량의 내부 온도의 차이에 따른 상대 온도의 변화에 따라 습기가 발생하고, 상기 습기가 발생하는 정도에 따라 상기 반응층(23)에 나타나는 임피던스의 변화 정도를 의미한다. 따라서, 상기 습기 발생 여부에 따라 나타나는 반응층(23)의 임피던스 변화 정도를 알면, 그에 따른 상대 온도를 알 수 있다. 이에 따라, 본 발명에서는 상기 습기 발생에 따른 상대 온도 및 상기 반응층(23)의 임피던스의 관계를 나타내는 온도 반응 특성 정보를 저장하고, 제어부(25)는 상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 이용하여 상기 상대 온도를 획득한다.In other words, the temperature response characteristic is a characteristic that the moisture is generated according to the change of the relative temperature according to the difference between the external temperature of the vehicle and the internal temperature of the vehicle, It means the degree of change of impedance. Accordingly, if the degree of change in the impedance of the
이에 따라, 본 발명에서의 복합 센서(20)는 상기와 같이 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 레인 센서로 활용할 수 있으며, 이에 더하여 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성을 토대로 습도 센서로 활용할 수 있다.Accordingly, the
그리고, 제어부(25)는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화 및 온도 반응 특성을 토대로 강우 여부 및 습기 발생 여부를 판단할 수 있으며, 이를 토대로 와이퍼 및 팬을 복합적으로 구동시킬 수 있다.Based on the change in impedance of the
도 5는 도 2에 도시된 복합 센서(20)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of manufacturing the
도 5를 참조하면, 먼저 도금조(80) 내에 상기 반응층(23)을 형성하기 위한 액(81)을 제조한다.Referring to FIG. 5, first, a liquid 81 for forming the
상기 액(81)은 탄소 미세 코일 물질(CMC 물질)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 액(81)은 탄소 미세 코일 물질만을 포함할 수 있으며, 이와 다르게 수지 및 분산제가 더 첨가될 수 있다.The liquid 81 may be made of a carbon micro-coil material (CMC material). At this time, the liquid 81 may contain only the carbon micro-coil material, and the
상기와 같이, 제 1 단계는, 도금조(80) 내에 탄소 미세 코일 물질과 수지를 첨가하여 혼합시키고, 그에 따라 상기 분산제를 추가 첨가 하여 분산시킨다. 상기 분산제는 추후 기판(21) 위에 상기 액을 골고루 분산시키기 위한 것이다.As described above, in the first step, the carbon micro-coil material and the resin are mixed and mixed in the
다음으로, 기판(21)을 준비하고, 상기 준비된 기판(21) 위에 감지 전극(22)을 형성한다.Next, a
상기 감지 전극(22)은 복수 개로 형성되며, 상기 도 4에 도시된 바와 같은 평면 구조를 가진다.The
다음으로, 상기 기판(21)의 가장자리 영역에 틀(82)을 형성한다. 상기 틀(82)은 상기 기판(21)의 가장자리 영역을 덮으면서, 상기 기판(21)의 중앙 영역을 노출하며 상기 기판(21) 위에 형성된다.Next, a
다음으로, 상기 기판(21)의 틀(82) 내에 상기 제조한 액(81)을 투입한다.Next, the
그리고, 경과 과정을 거쳐 상기 투입한 액(81)을 토대로 반응층(23)을 형성한다.Then, the
이때, 상기 경화 과정은 120의 온도에서 30분 동안 수행될 수 있다.At this time, the curing process can be performed at a temperature of 120 for 30 minutes.
이하에서는, 상기 복합 센서(20)의 구동 원리에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the driving principle of the
상기와 같이, 탄소 미세 코일(CMC)로 이루어진 반응층(23) 내에는 감지 전극(22)이 매립된다. 그리고, 상기 감지 전극(22)은 비아(26)를 통해 기판(21)의 하부에 장착된 구동부(24)와 연결된다.As described above, the
이때, 상기 반응층(23)은 그 자체로도 임피던스 변화량에 따른 강우 여부 및 강우량을 판단할 수 있으며, 상기 감지 전극(22)의 형상에 따라서도 그 측정 감도가 달라진다. 이에 따라, 실시 예에서는 상기와 같은 평면 형상을 가진 감지 전극(22)을 형성한다.At this time, the
따라서, 실시 예에서는 탄소 미세 코일의 함량비 조절에 의한 조성, 최적화된 전극 형상 및 구동부(24) 장착 위치 등과 같은 다양한 요소의 최적화가 중요하다.Therefore, in the embodiment, it is important to optimize various factors such as the composition of the carbon micro-coil content ratio, the optimized electrode shape, and the mounting position of the driving
또한, 상기 설명한 바와 같이 임피던스는 실수(real)부와 허수(reactace)부로 구성되며, 허수부는 양의 허수부(inductive)와 음의 허수부 (capacitive)로 구성되는데, 이때 상기 탄소 미세 코일을 포함하는 레인 센서(20)는 상기 양의 허수부(inductive)와 음의 허수부(capacitive)의 두가지 특성 변화를 이용하여 측정한다.Also, as described above, the impedance is composed of a real part and an imaginary part, and the imaginary part is composed of a positive imaginary part and a negative imaginary part, The
즉, 비가 올 때, 비의 양에 따라 차량의 전면 유리(10)에 가해지는 힘(force)가 달라지고, 또한 상기 전면 유리(10)에 존재하는 물(빗방울)의 양도 달라진다.That is, when the rain comes, the force applied to the
이때, 탄소 미세 코일(CMC:Carbon Micro Coil)은 그 이름과 같이 아주 미세한 코일 집단으로 이루어져 있으며, 유전상수를 가지고 있는 유전체이기도 하다.At this time, Carbon Micro Coil (CMC), as its name implies, consists of a very fine coil group and is also a dielectric with a dielectric constant.
이때, 상기 힘(force)은 상기 양의 허수부 성분의 변화, 즉 탄소 미세 코일의 특성 변화를 통해 측정하고, 상기 전면 유리(10) 위에 존재하는 물의 양은 유전상수 변화에 의한 음의 허수부 변화에 의해 측정된다.In this case, the force is measured through a change in the imaginary component of the positive, that is, a change in the characteristic of the carbon fine coil, and the amount of water present on the
즉, 상기 복합 센서(20)를 구성하는 각각의 층은 특정 유전상수를 가진 유전체 역할을 하는데, 상기와 같이 비가 온다면 전극 입장에서는 물이라는 유전체가 새로 존재하게 되며, 이에 따른 capacitive 변화가 생기게 된다.In other words, each layer constituting the
이때, 상기 반응층(23)의 면적에 따라 실수(real)부는 조절이 가능하고, 비가 올때 위의 설명과 같이 inductive와 capacitive값 변화에 의해 임피던스 값 변화가 생긴다.At this time, the real part can be adjusted according to the area of the
따라서, 실시 예에서는 상기와 같은 복합 센서(20)의 inductive와 capacitive 값 변화에 따른 임피던스 값 변화를 감지하여 강우 여부 및 강우량을 판단한다.Therefore, in the embodiment, the change of the impedance value according to the change of inductive and capacitive values of the
한편, 상기와 같은 복합 센서(20)은 전면 유리(10)의 안쪽에 실리콘과 같은 접착층(27)을 형성하고, 상기 접착층(27)에 의해 상기 전면 유리(10)의 특정 내부 영역에 장착된다.The
이때, 상기 복합 센서(20)는 상기 접착층(27)이 가지는 유전 상수까지 고려하여 임피던스 변화를 감지한다.At this time, the
또한, 상기와 같은 복합 센서(20)의 반응층(23)은 온도에 따라 임피던스가 변화하는 특성을 가진다. 여기에서, 상기 온도는 상기 전면 유리(10)의 내면에서, 차량 내부 온도와 외부 온도의 차이를 의미한다.In addition, the
이에 따라, 본 발명에서는 상기 복합 센서(20)의 반응층(23)이 가지는 온도에 따른 임피던스 값의 변화를 나타내는 온도 반응 특성을 저장하고, 추후 상기 임피던스 값에 따른 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성을 확인하여 상기 내부 온도 및 외부 온도의 차이에 대한 상대 온도를 확인할 수 있다.Accordingly, in the present invention, the temperature response characteristic indicating the change of the impedance value according to the temperature of the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 카본 마이크로 코일의 특성을 나타낸 것이다.6 shows characteristics of a carbon micro-coil according to an embodiment of the present invention.
상기 카본 마이크로 코일은 도 6에 도시된 바와 같이, 평상시에는 제 1 인턱턱스 값을 가지고 있으며, 상기 카본 마이크로 코일에 힘이나 유전율이 가해짐에 따라 상기 인덕턴스 값이 감소하게 된다.As shown in FIG. 6, the carbon micro-coil has a first in-phase value at normal times, and the inductance value decreases as a force or a dielectric constant is applied to the carbon micro-coil.
상기 인덕턴스 값은 상기 카본 마이크로 코일 위에 놓이는 물질의 종류에 따라 서로 다른 감소량을 가지게 된다.The inductance value has a different amount of reduction depending on the type of material placed on the carbon micro-coil.
즉, 상기 인덕턴스 값은 상기 카본 마이크로 코일에 강우에 따른 빗물이 접촉하는 경우에 비교적 적은 감소량을 가지고, 사람과 같은 인체의 일부가 접촉하는 경우에는 상기 빗물이 접촉하는 경우보다는 높은 감소량을 가지며, 금속물질이 접촉하는 경우에는 상기 빗물이나 인체가 접촉한 경우보다 더 높은 감소량을 가지게 된다.That is, the inductance value has a relatively small amount of reduction when the rainfall due to rainfall comes into contact with the carbon micro-coil, and when the part of the human body such as a human is in contact with the rainfall, When the substance is in contact, the amount of reduction is higher than in the case where the rainwater or the human body is in contact with the rainwater.
도 7은 도 2에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.FIG. 7 is a diagram for explaining a drive reference of the composite sensor shown in FIG. 2. FIG.
도 7을 참조하면, 제어부(25)는 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다.Referring to FIG. 7, the
그리고, 제어부(25)는 시간에 따른 상기 상대 온도의 변화량을 토대로 상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 임계점을 초과하였는지 여부를 판단한다.The
여기에서, 상기 임계점은 상기 상대 온도에 따라 습기가 발생하는 기준점일 수 있으며, 바람직하게 상대 습도 시작점일 수 있다.Here, the critical point may be a reference point at which moisture is generated according to the relative temperature, and may preferably be a relative humidity starting point.
그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 임계점을 초과하였다면, 습기가 발생하였거나 습기가 발생할 가능성이 높다고 판단하고, 이에 따라 상기 습기를 제거하기 위한 팬을 구동시킨다.If the change amount of the relative temperature exceeds the predetermined threshold, the
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 복합 센서(20)는 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26) 및 외부 온도 센서(28)를 포함한다.8, the
추가로, 상기 전면 유리(10)와 상기 보호층(26) 사이에는 상기 복합 센서(20)를 상기 전면 유리(10)의 표면에 부착 및 고정시키기 위한 접착층(27)이 형성될 수 있다.An
여기에서, 도 8의 구성 중 상기 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26)의 구성은 상기 도 2에서 이미 설명하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The structure of the
도 8에서는, 기판(21) 위에 외부 온도 센서(28)가 추가로 배치될 수 있다.In Fig. 8, an
상기 외부 온도 센서(28)는 상기 전면 유리(10)의 내면에 마주보도록 배치되며, 그에 따라 상기 전면 유리(10)의 내면에 대한 온도, 다시 말해서, 차량의 외부 온도를 측정한다.The
이때, 본 발명에서는 상기 외부 온도 센서(28)의 온도 측정 정확성을 높이기 위해, 상기 외부 온도 센서(28)의 표면과 마주하는 상기 보호층(26)의 일 영역 및 접착층(27)의 일 영역을 개방하는 제 1 개방부(285)가 형성된다.In order to improve the accuracy of temperature measurement of the
상기 제 1 개방부(285)는 상기 외부 온도 센서(28)의 표면과 중첩되는 상기 보호층(26)과 상기 접착층(27)의 일 부분을 관통하며 형성된다. 따라서, 상기 제 1 개방부(285)를 통해 외부 공기가 상기 보호층(26) 내로 유입될 수 있도록 하고, 그에 따라 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 보다 정확한 외부 온도가 측정될 수 있도록 한다.The
한편, 제어부(25)는 상기 제 1 실시 예에서는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성만을 고려하여 상기 습기 발생 여부를 판단하였으며, 이를 토대로 팬을 구동시켰다. 그러나, 제 2 실시 예에서는 상기 외부 온도와 상기 상대 온도를 토대로 이의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시킨다.In the first embodiment, the
도 9는 도 8에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.Fig. 9 is a diagram for explaining the drive reference of the composite sensor shown in Fig. 8. Fig.
도 9를 참조하면, 제어부(25)는 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다.Referring to FIG. 9, the
그리고, 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도(절대 온도) 값을 확인한다.Then, the
그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도와 상기 절대 온도의 차이 값을 확인한다. 이때, 상기 차이 값에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성한다. 다시 말해서, 제 2 실시 예에서는, 사전에 상기 외부 온도와 상기 상대 온도 사이의 차이 값에 따라 습기가 발생하기 시작하는 상대 습도 시작점에 대한 기준점을 결정한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도와 상기 절대 온도 사이의 차이 값이 기설정된 임계점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.Then, the
도 10은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a third embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 복합 센서(20)는 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26) 및 내부 온도 센서(29)를 포함한다.10, the
추가로, 상기 전면 유리(10)와 상기 보호층(26) 사이에는 상기 복합 센서(20)를 상기 전면 유리(10)의 표면에 부착 및 고정시키기 위한 접착층(27)이 형성될 수 있다.An
여기에서, 도 10의 구성 중 상기 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26)의 구성은 상기 도 2에서 이미 설명하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The structure of the
도 10에서는, 기판(21)의 하면에는 내부 온도 센서(29)가 추가로 배치될 수 있다.In Fig. 10, an
상기 내부 온도 센서(29)는 상기 전면 유리(10)의 내면과 반대되는 기판(21)의 하면에 배치되며, 그에 따라 상기 차량의 내부 온도를 측정한다.The
이때, 본 발명에서는 상기 내부 온도 센서(29)의 온도 측정 정확성을 높이기 위해, 상기 내부 온도 센서(29)의 표면과 마주하는 상기 보호층(26)의 일 영역을 개방하는 제 2 개방부(295)가 형성된다.In order to increase the temperature measurement accuracy of the
상기 제 1 개방부(295)는 상기 내부 온도 센서(29)의 표면과 중첩되는 상기 보호층(26)의 일 부분을 관통하며 형성된다. 따라서, 상기 제 2 개방부(295)를 통해 차량 내부 공기가 상기 보호층(26) 내로 유입될 수 있도록 하고, 그에 따라 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 보다 정확한 외부 온도가 측정될 수 있도록 한다.The
한편, 제어부(25)는 상기 제 1 실시 예에서는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성만을 고려하여 상기 습기 발생 여부를 판단하였으며, 이를 토대로 팬을 구동시켰다. 그리고, 제 2 실시 예에서는 상기 외부 온도와 상기 상대 온도의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시켰다.In the first embodiment, the
그러나, 제 3 실시 예에서는 상기 내부 온도와 상기 상대 온도의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시키도록 한다.However, in the third embodiment, the fan is driven based on the difference between the internal temperature and the relative temperature.
도 11은 도 10에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.11 is a diagram for explaining a drive reference of the composite sensor shown in FIG.
도 11을 참조하면, 제어부(25)는 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다.Referring to FIG. 11, the
그리고, 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다.Then, the
그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도와 상기 절대 온도의 차이 값을 확인한다. 이때, 상기 차이 값에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성한다. 다시 말해서, 제 3 실시 예에서는, 사전에 상기 내부 온도와 상기 상대 온도 사이의 차이 값에 따라 습기가 발생하기 시작하는 상대 습도 시작점에 대한 기준점을 결정한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도와 상기 절대 온도 사이의 차이 값이 기설정된 임계점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.Then, the
도 12는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.12 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 복합 센서(20)는 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26), 외부 온도 센서(28) 및 내부 온도 센서(29)를 포함한다.12, the
추가로, 상기 전면 유리(10)와 상기 보호층(26) 사이에는 상기 복합 센서(20)를 상기 전면 유리(10)의 표면에 부착 및 고정시키기 위한 접착층(27)이 형성될 수 있다.An
여기에서, 도 12의 구성 중 상기 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26)의 구성은 상기 도 2에서 이미 설명하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The structure of the
그리도, 도 12를 참조하면, 기판(21)의 상면에는 외부 온도 센서(28)가 배치되고, 기판(21)의 하면에는 내부 온도 센서(29)가 배치된다.12, an
그리고, 외부 온도 센서(28)에 대응하는 접착층(27) 및 보호층(26)에는 제 1 개방부(285)가 형성되고, 상기 내부 온도 센서(29)의 표면과 마주하는 상기 보호층(26)의 일 영역에는 제 2 개방부(295)가 형성된다.A
상기 제 1 개방부(295)는 상기 내부 온도 센서(29)의 표면과 중첩되는 상기 보호층(26)의 일 부분을 관통하며 형성된다. 따라서, 상기 제 2 개방부(295)를 통해 차량 내부 공기가 상기 보호층(26) 내로 유입될 수 있도록 하고, 그에 따라 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 보다 정확한 외부 온도가 측정될 수 있도록 한다.The
한편, 제어부(25)는 상기 제 1 실시 예에서는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성만을 고려하여 상기 습기 발생 여부를 판단하였으며, 이를 토대로 팬을 구동시켰다. 그리고, 제 2 실시 예에서는 상기 외부 온도와 상기 상대 온도의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시켰다. 그리고, 제 3 실시 예에서는 상기 내부 온도와 상기 상대 온도의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시켰다.In the first embodiment, the
그러나, 제 4 실시 예에서는, 상기 상대 온도와 외부 온도, 그리고 상기 내부 온도를 이용하여 상기 습기 발생 여부를 판단하고, 이에 따라 상기 팬을 구동시키도록 한다.However, in the fourth embodiment, it is determined whether the moisture is generated using the relative temperature, the external temperature, and the internal temperature, and the fan is driven accordingly.
이를 위해 제어부(25)는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성을 토대로 상대 온도를 획득한다. 그리고, 상기 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 외부 온도를 획득한다. 여기에서, 상기 외부 온도는 상기에서 설명한 바와 같이 차량 외부 온도일 수 있다. 그러나, 명확하게 상기 외부 온도는 상기 전면 유리(10)의 내면의 온도일 수 있다.For this, the
여기에서, 상기 상대 온도는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도와 밀접한 관계를 갖는다. 다시 말해서, 상기 외부 온도는 상기 상대 온도에 따라 변화한다. 이에 따라, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도를 토대로 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도를 보상할 수 있다. Here, the relative temperature is closely related to the external temperature measured through the
다시 말해서, 상기 제어부(25)는 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도와, 상기 상대 온도의 관계에 대한 정보를 저장하고, 그에 따라 상기 외부 온도와 상기 상대 온도의 관계를 토대로 상기 외부 온도를 보상하여 보상된 외부 온도를 획득한다.In other words, the
그리고, 상기 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 내부 온도를 획득한다. The
이후, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도의 차이 값을 토대로 상대 습도 정보를 획득하고, 이에 따라 상기 외부 온도와 내부 온도의 차이 값이 기설정된 임계점(상대 습도 시작점)을 초과하면 상기 팬이 구동되도록 한다.Thereafter, the
도 13은 도 12에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.13 is a diagram for explaining a drive reference of the composite sensor shown in Fig.
도 13을 참조하면, 제어부(25)는 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다.Referring to FIG. 13, the
또한, 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 상기 외부 온도를 획득한다. 그리고, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도를 이용하여 상기 획득된 외부 온도를 보상한다.In addition, the
또한, 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다.Also, the
그리고, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도의 차이 값을 확인한다. 이때, 상기 차이 값에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 생성한다. 다시 말해서, 제 4 실시 예에서는, 사전에 상기 내부 온도와 상기 보상된 외부 온도 사이의 차이 값에 따라 습기가 발생하기 시작하는 상대 습도 시작점에 대한 기준점을 결정한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도 사이의 차이 값이 기설정된 임계점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.Then, the
도 14는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 복합 센서의 상세 구조를 보여주는 단면도이다.FIG. 14 is a cross-sectional view showing a detailed structure of a composite sensor according to a fifth embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 복합 센서(20)는 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26), 외부 온도 센서(28), 내부 온도 센서(29) 및 습도 센서(30)를 포함한다.14, the
추가로, 상기 전면 유리(10)와 상기 보호층(26) 사이에는 상기 복합 센서(20)를 상기 전면 유리(10)의 표면에 부착 및 고정시키기 위한 접착층(27)이 형성될 수 있다.An
여기에서, 도 14의 구성 중 상기 기판(21), 감지 전극(22), 반응층(23), 구동부(24), 제어부(25), 보호층(26), 외부 온도 센서(28), 내부 온도 센서(29)의 구성은 상기 도 12에서 이미 설명하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.14, the
그리도, 도 14를 참조하면, 기판(21)의 상면에는 외부 온도 센서(28)가 배치되고, 기판(21)의 하면에는 내부 온도 센서(29)가 배치된다.14, an
그리고, 외부 온도 센서(28)에 대응하는 접착층(27) 및 보호층(26)에는 제 1 개방부(285)가 형성되고, 상기 내부 온도 센서(29)의 표면과 마주하는 상기 보호층(26)의 일 영역에는 제 2 개방부(295)가 형성된다.A
상기 제 1 개방부(295)는 상기 내부 온도 센서(29)의 표면과 중첩되는 상기 보호층(26)의 일 부분을 관통하며 형성된다. 따라서, 상기 제 2 개방부(295)를 통해 차량 내부 공기가 상기 보호층(26) 내로 유입될 수 있도록 하고, 그에 따라 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 보다 정확한 외부 온도가 측정될 수 있도록 한다.The
또한, 상기 기판(21)의 하면에는 습도 센서(30)가 추가로 배치된다.Further, a
한편, 제어부(25)는 상기 제 1 실시 예에서는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성만을 고려하여 상기 습기 발생 여부를 판단하였으며, 이를 토대로 팬을 구동시켰다. 그리고, 제 2 실시 예에서는 상기 외부 온도와 상기 상대 온도의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시켰다. 그리고, 제 3 실시 예에서는 상기 내부 온도와 상기 상대 온도의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시켰다. 그리고, 제 4 실시 예에서는, 상기 상대 온도와 외부 온도, 그리고 상기 내부 온도를 이용하여 상기 습기 발생 여부를 판단하고, 이에 따라 상기 팬을 구동시키도록 한다.In the first embodiment, the
그러나, 제 5 실시 예에서는, 상기 내부 온도와 외부 온도의 차이 값을 토대로 상대 습도량을 획득하고, 상기 습도 센서(30)를 통해 내부 습도량을 획득하며, 상기 상대 습도량과 상기 내부 습도량의 차이 값을 토대로 상기 팬을 구동시키도록 한다.However, in the fifth embodiment, the relative humidity amount is obtained based on the difference between the internal temperature and the external temperature, the internal humidity amount is obtained through the
이를 위해 제어부(25)는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성을 토대로 상대 온도를 획득한다. 그리고, 상기 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 외부 온도를 획득한다. 여기에서, 상기 외부 온도는 상기에서 설명한 바와 같이 차량 외부 온도일 수 있다. 그러나, 명확하게 상기 외부 온도는 상기 전면 유리(10)의 내면의 온도일 수 있다.For this, the
여기에서, 상기 상대 온도는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도와 밀접한 관계를 갖는다. 다시 말해서, 상기 외부 온도는 상기 상대 온도에 따라 변화한다. 이에 따라, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도를 토대로 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도를 보상할 수 있다. Here, the relative temperature is closely related to the external temperature measured through the
다시 말해서, 상기 제어부(25)는 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도와, 상기 상대 온도의 관계에 대한 정보를 저장하고, 그에 따라 상기 외부 온도와 상기 상대 온도의 관계를 토대로 상기 외부 온도를 보상하여 보상된 외부 온도를 획득한다.In other words, the
그리고, 상기 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 내부 온도를 획득한다. The
이후, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도의 차이 값을 토대로 상대 습도 정보를 획득한다.Then, the
또한, 제어부(25)는 상기 습도 센서(30)를 통해 내부 습도 정보를 획득한다.Also, the
이후, 제어부(25)는 상기 상대 습도 정보와 상기 내부 습도 정보의 차이 값을 확인하고, 상기 차이 값이 기설정된 임계점(상대 습도 시작점)을 초과하면 상기 팬이 구동되도록 한다.Thereafter, the
도 15는 도 14에 도시된 복합 센서의 구동 기준 설명하는 도면이다.Fig. 15 is a diagram for explaining the drive reference of the composite sensor shown in Fig. 14. Fig.
도 15를 참조하면, 제어부(25)는 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다.Referring to FIG. 15, the
또한, 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 상기 외부 온도를 획득한다. 그리고, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도를 이용하여 상기 획득된 외부 온도를 보상한다.In addition, the
또한, 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다.Also, the
그리고, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도의 차이 값을 토대로 상대 습도량을 획득한다.Then, the
또한, 제어부(25)는 상기 습도 센서(30)를 통해 내부 습도량을 획득한다. 이후, 제어부(25)는 상기 상대 습도량과 내부 습도량의 차이 값을 확인하고, 상기 확인한 차이 값이 기설정된 임계 값을 초과하면 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.In addition, the
다시 말해서, 제 5 실시 예에서는, 사전에 상기 상대 습도와 상기 내부 습도의 차이 값에 따라 습기가 발생하기 시작하는 상대 습도 시작점에 대한 기준점을 결정한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 상대 습도와 내부 습도의 차이 값이 기설정된 임계점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.In other words, in the fifth embodiment, a reference point is determined with respect to a relative humidity starting point at which moisture starts to occur according to the difference value between the relative humidity and the inside humidity in advance. Then, the
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 복합 감지 장치의 구성을 나타낸 도면이다.16 is a block diagram illustrating a configuration of a compound sensing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 복합 감지 장치는 센서부(20), 강우 감지부(24), 제어부(25), 메모리(40), 와이퍼 구동부(50), 팬 구동부(60)를 포함한다.Referring to FIG. 16, the complex sensing apparatus includes a
센서부(20)는 강우 여부 및 습기 발생 여부를 감지한다. 여기에서, 센서부(20)는 카본 미세 코일로 이루어진 반응층(23)을 포함하는 제 1 센서만을 포함할 수 있다.The
또한, 센서부(20)는 상기 제 1 센서에 더하여, 전면 유리(10)의 온도(다시 말해서 외부 온도)를 측정하기 위한 외부 온도 센서(28) 및 차량 내부 온도를 측정하기 위한 내부 온도 센서(29) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.In addition to the first sensor, the
또한, 센서부(20)는 상기 제 1 센서에 더하여, 전면 유리(10)의 온도(다시 말해서 외부 온도)를 측정하기 위한 외부 온도 센서(28) 및 차량 내부 온도를 측정하기 위한 내부 온도 센서(29)를 모두 포함할 수 있다.In addition to the first sensor, the
또한, 센서부(20)는 상기 제 1 센서, 상기 외부 온도 센서(28) 및 상기 내부 온도 센서(29)에 더하여, 차량 내부의 습도를 측정하기 위한 습도 센서(29)를 더 포함할 수 있다.In addition to the first sensor, the
메모리(30)에는 차량의 각종 구성요소를 제어하기 위한 정보가 저장된다. 특히, 메모리(30)에는 반응층(23)의 임피던스 변화에 따른 강우 정보가 저장된다.The
또한, 메모리(30)에는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성 정보가 저장된다. 상기 온도 반응 특성 정보는 온도에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 정보를 포함한다. 여기에서, 상기 온도는 상기 차량의 내부 온도 및 외부 온도의 차이를 의미할 수 있다.The temperature response characteristic information of the
또한, 메모리(30)에는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성에 따라 습기 발생 여부를 판단하기 위한 제 1 임계점 정보가 저장될 수 있다. 상기 제 1 임계점은 상기 반응층(23)에 의해 획득되는 상대 온도의 변화량에 따라 상대 습도의 발생이 시작되는 시작점일 수 있다.In addition, the
또한, 메모리(30)에는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성 및 상기 외부 온도 센서(28)에 의해 획득된 외부 온도의 차이 값에 따라 습기 발생 여부를 판단하기 위한 제 2 임계점 정보가 저장될 수 있다.Second threshold information for determining whether moisture is generated is stored in the
또한, 메모리(30)에는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성 및 상기 내부 온도 센서(29)에 의해 획득된 내부 온도의 차이 값에 따라 습기 발생 여부를 판단하기 위한 제 3 임계점 정보가 저장될 수 있다.The
또한, 메모리(30)에는 반응층(23)의 온도 반응 특성에 따라 보상된 외부 온도 및 상기 내부 온도 센서(29)에 의해 획득된 내부 온도의 차이 값에 따라 습기 발생 여부를 판단하기 위한 제 4 임계점 정보가 저장될 수 있다.The
또한, 메모리(30)에는 상기 보상된 외부 온도 및 내부 온도의 차이에 따른 상대 습도량과, 상기 습도 센서(30)를 통해 획득되는 내부 습도량의 차이 값에 따라 습기 발생 여부를 판단하기 위한 제 5 임계점 정보가 더 저장될 수 있다.In addition, the
강우 감지부(24)는 상기 메모리(30)에 저장된 정보를 이용하여, 상기 반응층(23)의 임피던스 변화에 따라 강우 여부 및 강우량을 획득한다.The
제어부(25)는 복합 감지 장치의 전반적인 동작을 제어한다.The
특히, 제어부(25)는 강우 감지부(24)를 통해 전달되는 반응층(23)의 임피던스 변화량 정보를 획득하고, 상기 임피던스 변화량을 토대로 상기 강우 여부 및 강우량을 파악하며, 상기 강우가 발생하고, 그에 따른 강우량이 임계점을 초과하게 되면, 빗방울 제거를 위한 와이퍼를 가동시킨다.Particularly, the
또한, 제어부(25)는 상기 반응층(23)의 온도 반응 특성에 대한 정보를 이용하여, 상기 임피던스 변화에 따른 상대 온도 값을 획득한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 메모리(30)에 저장된 임계점 정보를 이용하여 상기 상대 온도 값의 변화량이 기설정된 제 1 임계점을 초과하였는지 여부를 판단한다.Also, the
그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도 값이 상기 제 1 임계점을 초과하였다면, 팬 구동을 위한 구동 신호를 출력한다.If the relative temperature value exceeds the first critical point, the
또한, 제어부(25)는 센서부(20)에 외부 온도 센서(28)가 포함된 경우, 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 측정된 외부 온도(절대 온도) 값을 확인한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도와 상기 절대 온도의 차이 값을 확인한다. 이때, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 2 임계점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.When the
또한, 제어부(25)는 상기 센서부(20)에 내부 온도 센서(29)가 포함된 경우, 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다.If the
그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도와 상기 절대 온도의 차이 값을 확인한다. 이후, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 3 임계점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.Then, the
또한, 상기 제어부(25)는 상기 센서부(20)에 상기 외부 온도 센서(28) 및 내부 온도 센서(29)가 포함된 경우, 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다.When the
또한, 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 상기 외부 온도를 획득한다. 그리고, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도를 이용하여 상기 획득된 외부 온도를 보상한다.In addition, the
또한, 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다.Also, the
그리고, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도의 차이 값을 확인하고, 상기 차이 값이 기설정된 제 4 임계 점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.The
또한, 제어부(25)는 상기 센서부(20)에 외부 온도 센서(28), 내부 온도 센서(29) 및 습도 센서(30)가 포함된 경우, 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 토대로 상대 온도를 확인한다. 또한, 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 상기 외부 온도를 획득한다. 그리고, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도를 이용하여 상기 획득된 외부 온도를 보상한다. 또한, 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다. 그리고, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도의 차이 값을 토대로 상대 습도량을 획득한다. 또한, 제어부(25)는 상기 습도 센서(30)를 통해 내부 습도량을 획득한다. 이후, 제어부(25)는 상기 상대 습도량과 내부 습도량의 차이 값을 확인하고, 상기 확인한 차이 값이 기설정된 제 5 임계점을 초과하면 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.When the
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 팬 구동 기준을 설명하기 위한 도면이다.17 is a view for explaining a fan driving criterion according to an embodiment of the present invention.
도 17을 참조하면, 외부 온도와 내부 온도의 차이가 존재하지 않지만, 실내 습도가 높은 A 조건은 장마철에 내부/외부 사이의 온도 차이는 없으나 기본적으로 습도가 높은 상태를 의미한다. 이때, 종래의 기술로는 차량 내에 존재하는 탑승자에 의해 지속적으로 습기가 발생할 때 정상적인 습기 감지를 못하나, 본 발명에서는 상기 반응층(23)의 표면에 습기가 발생하고, 이에 따라 상기 반응층(23)의 임피던스 변화가 발생하므로 상기 습기 발생을 정확히 감지할 수 있다.Referring to FIG. 17, there is no difference between the external temperature and the internal temperature, but the condition A in which the room humidity is high means that there is no temperature difference between the inside / outside in the rainy season, but basically the humidity is high. However, in the present invention, moisture is generated on the surface of the
또한, 본 발명에서는, 외부 온도와 내부 온도의 차이가 존재하고, 실내 습도가 높은 B 조건에서도 정상적인 습기 발생 여부가 감지되고 이에 따른 팬을 구동시킬 수 있다.In addition, in the present invention, there is a difference between the external temperature and the internal temperature, and even if the room humidity is high, whether or not normal humidity is generated is detected and the fan can be driven accordingly.
또한, 본 발명에서는 외부 온도와 내부 온도의 차이가 없으면서 실내 습도가 낮은 C 조건에서는 팬 구동을 정지시키며, 외부 온도와 내부 온도의 차이가 있지만 실내 습도가 낮은 D 조건에서도 팬 구동을 정지시킨다.In addition, in the present invention, the fan driving is stopped in the C condition with no difference between the external temperature and the internal temperature, and the fan driving is stopped even under the D condition in which the room temperature and the internal temperature are different.
도 18 내지 도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 복합 센서의 동작 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.18 to 22 are flowcharts for explaining the operation of the composite sensor according to the embodiment of the present invention step by step.
도 18을 참조하면, 복합 센서(20)는 차량의 전면 유리(10)에서 발생하는 강우 여부에 따른 임피던스 변화를 감지한다(10단계).Referring to FIG. 18, the
그리고, 복합 센서(20)는 상기 감지한 임피던스 변화에 대한 감지 정보를 제어부(25)에 전달한다.The
제어부(25)는 상기 임피던스 변화를 나타내는 감지 정보를 수신하고, 이를 토대로 임피던스 변화량에 따른 강우 여부 및 강우량을 판단한다(20단계).The
이어서, 제어부(25)는 상기 강우가 발생하였다면, 강우량이 임계점을 초과하였는지 여부를 판단한다(30단계). 상기 임계점의 초과 여부는 상기 임피던스 변화량이 임계점을 초과하였는지 여부에 의해 결정될 수 있다.Then, if the rainfall has occurred, the
그리고, 제어부(25)는 상기 강우량이 임계점을 초과하였다면, 상기 강우량에 따라 구동될 와이퍼(40)의 구동 속도를 결정한다(40단계).If the rainfall exceeds the critical point, the
이어서, 제어부(25)는 상기 결정된 구동 속도로 상기 와이퍼(40)의 구동이 이루어지도록 한다(50단계).Then, the
또한, 도 19를 참조하면, 제어부(25)는 반응층(23)의 임피던스 변화를 감지한다(110단계).Referring to FIG. 19, the
그리고, 제어부(25)는 상기 임피던스 변화에 따른 반응층(23), 다시 말해서 탄소 미세 코일의 온도 반응 특성을 확인한다(120단계).Then, the
이후, 제어부(25)는 상기 온도 반응 특성을 토대로 상기 임피던스에 따른 차량 내부 온도 및 외부 온도의 차이에 대한 상대 온도를 계산한다(130단계).Then, the
이후, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 제 1 임계점을 초과하였는지 여부를 판단한다(140단계).In step 140, the
그리고, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 제 1 임계점을 초과하였다면, 전면 유리(10)에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 팬 구동을 위한 제어신호를 출력한다(150단계).If the variation of the relative temperature exceeds the predetermined first critical point, the
또한, 도 20을 참조하면, 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 감지한다(210단계). Referring to FIG. 20, a change in impedance of the
그리고, 제어부(25)는 상기 임피던스 변화에 따른 반응층(23), 다시 말해서 탄소 미세 코일의 온도 반응 특성을 확인한다(220단계).Then, the
이후, 제어부(25)는 상기 온도 반응 특성을 토대로 상기 임피던스에 따른 차량 내부 온도 및 외부 온도의 차이에 대한 상대 온도를 계산한다(230단계).Thereafter, the
또한, 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다(240단계).Also, the
그리고, 제어부(25)는 상기 상대 온도와 상기 절대 온도의 차이 값을 확인한다(250단계). In step 250, the
이후, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 3 임계점을 초과하였는지 여부를 판단한다(260단계).Thereafter, the
그리고, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 3 임계점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다(270단계).The
도 21을 참조하면, 제어부(25)는 시간에 따라 변화하는 상기 반응층(23)의 임피던스 변화를 감지하고, 그에 따라 탄소 미세 코일의 온도 반응 특성을 확인한다(310단계).Referring to FIG. 21, the
이후, 제어부(25)는 상기 온도 반응 특성을 토대로 상기 임피던스에 따른 차량 내부 온도 및 외부 온도의 차이에 대한 상대 온도를 계산한다(320단계).In step 320, the
또한, 제어부(25)는 상기 외부 온도 센서(28)를 통해 상기 외부 온도를 획득한다(330단계). 그리고, 상기 제어부(25)는 상기 상대 온도를 이용하여 상기 획득된 외부 온도를 보상한다(340단계).In addition, the
또한, 제어부(25)는 상기 내부 온도 센서(29)를 통해 측정된 내부 온도(절대 온도) 값을 확인한다(350단계).Also, the
그리고, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 내부 온도의 차이 값을 확인한다(360단계).Then, the
이후, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 4 임계 점을 초과하였는지 여부를 판단한다(370단계).Thereafter, the
그리고, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 4 임계 점을 초과하는 시점에 습기가 발생하였다고 판단하고, 그에 따라 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다(380단계).In step 380, the
도 22를 참조하면, 제어부(25)는 상기 설명한 바와 같이 상기 상대 온도를 토대로 보상된 외부 온도를 획득한다(410단계).Referring to FIG. 22, the
이후, 제어부(25)는 내부온도 센서를 통해 내부 온도를 획득한다(420단계).Thereafter, the
또한, 제어부(25)는 상기 보상된 외부 온도와 상기 획득한 내부 온도의 차이 값을 토대로 상대 습도량을 계산한다(430단계).Also, the
이후, 제어부(25)는 습도 센서(30)를 통해 내부 습도량을 획득한다(440단계).Then, the
이후, 제어부(25)는 상기 상대 습도량과 내부 습도량의 차이 값을 확인한다(450단계).Thereafter, the
그리고, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 5 임계점을 초과하였는지 여부를 판단한다(460단계).Then, the
이후, 제어부(25)는 상기 차이 값이 기설정된 제 5 임계점을 초과하였다면, 상기 팬을 구동시키기 위한 구동 신호를 출력한다.Then, the
발명에 따른 실시 예에 의하면, 레인 센서를 이용하여 습기 발생 여부를 판단할 수 있음으로써, 개별 센서에 따른 제품 단가를 획기적으로 절감할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to judge whether moisture is generated by using the rain sensor, so that the product unit price according to the individual sensor can be remarkably reduced.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면 복합 센서를 이용하여 강우 여부 및 습기 발생 여부를 감지함으로써, 사용자 수동이 아닌 자동으로 습기 발생에 따른 팬을 구동시킬 수 있으며, 이에 따른 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by detecting the presence or absence of rain and the occurrence of moisture using the composite sensor, it is possible to drive the fan according to moisture generation automatically, not by a user, have.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 습기 센서와 레인 센서를 하나의 패키지로 구성되어, 개별 센서가 차지하는 공간을 절약할 수 있으며, 이에 따른 디자인 만족도를 향상시킬 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the moisture sensor and the rain sensor are constituted by one package, so that the space occupied by the individual sensors can be saved, and the satisfaction of the design can be improved accordingly.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
10: 전면 유리
20: 복합 센서
21: 기판
22: 전극
23: 반응층
24: 구동부
25: 제어부
26: 보호층
27: 접착층
28: 외부 온도 센서
29: 내부 온도 센서
30: 습도 센서10: Front glass
20: Composite sensor
21: substrate
22: Electrode
23: Reaction layer
24:
25:
26: Protective layer
27: Adhesive layer
28: External temperature sensor
29: Internal temperature sensor
30: Humidity sensor
Claims (24)
상기 기판의 상면에 배치되며 카본 마이크로 코일을 포함하는 제 1 센서;
상기 기판의 하면에 배치되며, 상기 제 1 센서의 임피던스 값을 토대로 강우 정보를 획득하는 구동부;
상기 기판의 하면에 배치되며, 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성을 기준으로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상대 온도 정보를 획득하고, 상기 상대 온도 정보를 토대로 습기 발생 정보를 획득하는 제어부; 및
상기 기판, 상기 제 1 센서, 상기 구동부 및 상기 제어부를 둘러싸며 형성되는 보호층을 포함하고,
상기 제 1 센서는,
상기 기판 위에 배치되는 감지 전극과,
상기 기판 위에 상기 감지 전극을 매립하며 배치되고, 탄소 미세 코일(Carbon Micro Coil)로 구성된 반응층을 포함하는
복합형 센서 패키지.Board;
A first sensor disposed on an upper surface of the substrate and including a carbon micro-coil;
A driving unit disposed on a lower surface of the substrate to obtain rainfall information based on an impedance value of the first sensor;
A controller disposed on the lower surface of the substrate for obtaining relative temperature information according to an impedance value of the first sensor based on the temperature response characteristic of the first sensor and acquiring moisture generation information based on the relative temperature information; And
And a protective layer surrounding the substrate, the first sensor, the driving unit, and the control unit,
Wherein the first sensor comprises:
A sensing electrode disposed on the substrate,
And a reaction layer composed of carbon micro-coils disposed on the substrate to embed the sensing electrodes.
Hybrid sensor package.
상기 기판의 상면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 1 온도를 측정하는 제 2 센서를 더 포함하는
복합형 센서 패키지.The method according to claim 1,
And a second sensor disposed on the upper surface of the substrate and accommodated in the protective layer, the second sensor measuring a first temperature
Hybrid sensor package.
상기 보호층은,
상기 제 2 센서의 표면과 수직 상방으로 중첩되는 영역에 개구부가 형성된
복합형 센서 패키지.3. The method of claim 2,
The protective layer may be formed,
Wherein an opening portion is formed in an area overlapping vertically above the surface of the second sensor
Hybrid sensor package.
상기 기판의 하면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 2 온도를 측정하는 제 3 센서를 더 포함하는
복합형 센서 패키지.The method according to claim 1,
And a third sensor disposed on the lower surface of the substrate and housed in the protective layer, the third sensor measuring a second temperature
Hybrid sensor package.
상기 보호층은,
상기 제 3 센서의 표면과 수직 하방으로 중첩되는 영역에 개구부가 형성된
복합형 센서 패키지.3. The method of claim 2,
The protective layer may be formed,
An opening is formed in an area overlapping vertically downward with the surface of the third sensor
Hybrid sensor package.
상기 기판의 상면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 1 온도를 측정하는 제 2 센서; 및
상기 기판의 하면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 제 2 온도를 측정하는 제 3 센서를 더 포함하며,
상기 보호층은,
상기 제 2 센서의 표면과 수직 상방으로 중첩되는 영역에 형성된 제 1 개구부와,
상기 제 3 센서의 표면과 수직 하방으로 중첩되는 영역에 형성된 제 2 개구부를 포함하는
복합형 센서 패키지.The method according to claim 1,
A second sensor disposed on the upper surface of the substrate and accommodated in the protective layer, the second sensor measuring a first temperature; And
And a third sensor disposed on a lower surface of the substrate and accommodated in the protective layer, the third sensor measuring a second temperature,
The protective layer may be formed,
A first opening formed in a region vertically overlapping with a surface of the second sensor,
And a second opening formed in a region overlapping vertically downward with the surface of the third sensor
Hybrid sensor package.
상기 기판의 하면에 배치되어 상기 보호층 내에 수용되며, 습도를 측정하는 제 4 센서를 더 포함하며,
상기 제 4 센서의 표면은,
상기 제 2 개구부를 통해 외부로 노출되는
복합형 센서 패키지.The method according to claim 6,
Further comprising a fourth sensor disposed on the lower surface of the substrate and housed in the protective layer, for measuring humidity,
Wherein the surface of the fourth sensor
And is exposed to the outside through the second opening
Hybrid sensor package.
상기 제어부는,
상기 제 1 센서의 임피던스 값을 토대로 강우 정보를 획득하고,
상기 제 1 내지 4 센서를 통해 감지 값을 토대로 습기 발생 정보를 획득하는
복합형 센서 패키지. 8. The method of claim 7,
Wherein,
Acquiring rainfall information based on an impedance value of the first sensor,
And acquires moisture generation information based on the sensed values through the first to fourth sensors
Hybrid sensor package.
상기 제 1 센서의 임피던스 값을 토대로 강우 여부 및 강우량을 판단하는 강우 감지부; 및
상기 제 1 센서의 온도 반응 특성을 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 변화에 따른 상대 온도를 획득하고, 상기 획득한 상대 온도를 기준으로 습기 발생 여부를 판단하는 제어부를 포함하는
복합 감지 장치.A first sensor attached to the inner surface of the windshield of the vehicle, the sensor comprising a carbon micro-coil whose impedance value changes according to an external contact material;
A rainfall sensing unit for determining rainfall amount and rainfall amount based on an impedance value of the first sensor; And
And a controller for obtaining a relative temperature according to an impedance change of the first sensor based on the temperature response characteristic of the first sensor and determining whether moisture is generated based on the obtained relative temperature
Complex sensing device.
상기 차량의 외부 온도 및 상기 차량의 내부 온도의 차이에 따른 상대 온도와, 상기 제 1 센서의 임피던스 값의 관계를 나타낸 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하는
복합 감지 장치.10. The method of claim 9,
Further comprising a memory for storing temperature response characteristic information of the first sensor indicating a relationship between a relative temperature according to a difference between an external temperature of the vehicle and an internal temperature of the vehicle and an impedance value of the first sensor
Complex sensing device.
상기 제어부는,
상기 메모리에 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 상대 온도를 획득하고,
상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 제 1 임계점을 초과하면 팬 구동을 위한 신호를 출력하는
복합 감지 장치.11. The method of claim 10,
Wherein,
Acquiring the relative temperature based on the temperature response characteristic information stored in the memory,
And outputs a signal for driving the fan when the variation amount of the relative temperature exceeds a predetermined first critical point
Complex sensing device.
상기 차량의 외부 온도를 감지하는 제 2 센서를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 제 2 센서를 통해 획득된 외부 온도의 차이 값이 기설정된 제 2 임계점을 초과하면, 팬 구동을 위한 신호를 출력하는
복합 감지 장치.11. The method of claim 10,
Further comprising a second sensor for sensing an outside temperature of the vehicle,
Wherein,
When the difference between the relative temperature acquired through the first sensor and the external temperature acquired through the second sensor exceeds a predetermined second threshold,
Complex sensing device.
상기 차량의 내부 온도를 감지하는 제 3 센서를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 제 3 센서를 통해 획득된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 3 임계점을 초과하면, 팬 구동을 위한 신호를 출력하는
복합 감지 장치.11. The method of claim 10,
Further comprising a third sensor for sensing an internal temperature of the vehicle,
Wherein,
When the difference between the relative temperature acquired through the first sensor and the internal temperature acquired through the third sensor exceeds a predetermined third threshold,
Complex sensing device.
상기 차량의 외부 온도를 감지하는 제 2 센서; 및,
상기 차량의 내부 온도를 감지하는 제 3 센서를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 제 2 센서를 통해 획득된 외부 온도, 및 상기 제 3 센서를 통해 획득된 내부 온도를 토대로 상기 습기 발생 여부를 판단하는
복합 감지 장치.11. The method of claim 10,
A second sensor for sensing an outside temperature of the vehicle; And
Further comprising a third sensor for sensing an internal temperature of the vehicle,
Wherein,
Whether or not the moisture is generated is determined based on the relative temperature acquired through the first sensor, the external temperature acquired through the second sensor, and the internal temperature acquired through the third sensor
Complex sensing device.
상기 제어부는,
상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도를 토대로 상기 제 2 센서를 통해 획득되는 외부 온도를 보상하는
복합 감지 장치.15. The method of claim 14,
Wherein,
And compensates an external temperature acquired through the second sensor based on the relative temperature acquired through the first sensor
Complex sensing device.
상기 제어부는,
상기 보상된 외부 온도와, 상기 제 3 센서를 통해 획득된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 4 임계점을 초과하면, 팬 구동을 위한 신호를 출력하는
복합 감지 장치.16. The method of claim 15,
Wherein,
When the difference between the compensated external temperature and the internal temperature acquired through the third sensor exceeds a preset fourth threshold, a signal for driving the fan is output
Complex sensing device.
상기 차량의 내부 습도를 감지하는 제 4 센서를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 보상된 외부 온도와 상기 획득된 내부 온도의 차이를 토대로 상대 습도량을 획득하고, 상기 상대 습도량과 상기 내부 습도량의 차이 값이 기설정된 제 5 임계점을 초과하면 팬 구동을 위한 신호를 출력하는
복합 감지 장치.17. The method of claim 16,
Further comprising a fourth sensor for sensing an internal humidity of the vehicle,
Wherein,
Acquiring a relative humidity amount based on a difference between the compensated external temperature and the obtained internal temperature, and outputting a signal for driving the fan when the difference between the relative humidity amount and the internal humidity amount exceeds a preset fifth threshold doing
Complex sensing device.
상기 획득한 임피던스 값을 토대로 강우 정보를 획득하는 단계;
상기 획득한 강우 정보를 토대로 와이퍼 구동 신호를 출력하는 단계;
상기 제 1 센서의 온도 반응 특성을 토대로 상기 임피던스 값에 따른 상대 온도를 획득하는 단계;
상기 획득한 상대 온도를 기준으로 습기 발생 정보를 획득하는 단계; 및
상기 획득한 습기 발생 정보를 토대로 팬 구동 신호를 출력하는 단계를 포함하는
복합 감지 장치의 동작 방법.Obtaining an impedance value of a first sensor attached to the inner surface of the windshield of the vehicle;
Obtaining rainfall information based on the obtained impedance value;
Outputting a wiper drive signal based on the obtained rainfall information;
Obtaining a relative temperature according to the impedance value based on the temperature response characteristic of the first sensor;
Obtaining moisture generation information based on the obtained relative temperature; And
And outputting a fan drive signal based on the obtained moisture generation information
A method of operating a complex sensing device.
상기 차량의 외부 온도 및 상기 차량의 내부 온도의 차이에 따른 상대 온도와, 상기 제 1 센서의 임피던스 값의 관계를 나타낸 상기 제 1 센서의 온도 반응 특성 정보를 저장하는 단계를 더 포함하는
복합 감지 장치의 동작 방법.19. The method of claim 18,
Storing the temperature response characteristic information of the first sensor indicating a relationship between a relative temperature according to a difference between an external temperature of the vehicle and an internal temperature of the vehicle and an impedance value of the first sensor
A method of operating a complex sensing device.
상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는,
상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와,
상기 상대 온도의 변화량이 기설정된 제 1 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는
복합 감지 장치의 동작 방법.20. The method of claim 19,
Wherein the acquiring of the moisture generation information comprises:
Obtaining the relative temperature according to an impedance value of the first sensor based on the stored temperature response characteristic information;
Determining whether the change amount of the relative temperature exceeds a predetermined first critical point
A method of operating a complex sensing device.
상기 차량의 외부 온도를 감지하는 단계를 더 포함하며,
상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는,
상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와,
상기 획득된 상대 온도와, 상기 감지된 외부 온도의 차이 값이 기설정된 제 2 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는
복합 감지 장치의 동작 방법.20. The method of claim 19,
Further comprising sensing an outside temperature of the vehicle,
Wherein the acquiring of the moisture generation information comprises:
Obtaining the relative temperature according to an impedance value of the first sensor based on the stored temperature response characteristic information;
Determining whether the difference between the obtained relative temperature and the sensed external temperature exceeds a predetermined second critical point
A method of operating a complex sensing device.
상기 차량의 내부 온도를 감지하는 단계를 더 포함하며,
상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는,
상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와,
상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도와, 상기 감지된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 3 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는
복합 감지 장치의 동작 방법.20. The method of claim 19,
Further comprising sensing an internal temperature of the vehicle,
Wherein the acquiring of the moisture generation information comprises:
Obtaining the relative temperature according to an impedance value of the first sensor based on the stored temperature response characteristic information;
Determining whether a difference between the relative temperature obtained through the first sensor and the sensed internal temperature exceeds a preset third critical point,
A method of operating a complex sensing device.
상기 차량의 외부 온도 및 상기 차량의 내부 온도를 감지하는 단계를 더 포함하며,
상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는,
상기 저장된 온도 반응 특성 정보를 토대로 상기 제 1 센서의 임피던스 값에 따른 상기 상대 온도를 획득하는 단계와,
상기 제 1 센서를 통해 획득된 상대 온도를 토대로 상기 감지된 외부 온도를 보상하는 단계와,
상기 보상된 외부 온도와, 상기 감지된 내부 온도의 차이 값이 기설정된 제 4 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는
복합 감지 장치의 동작 방법.20. The method of claim 19,
Further comprising sensing an external temperature of the vehicle and an internal temperature of the vehicle,
Wherein the acquiring of the moisture generation information comprises:
Obtaining the relative temperature according to an impedance value of the first sensor based on the stored temperature response characteristic information;
Compensating the sensed external temperature based on the relative temperature acquired through the first sensor;
Determining whether the difference between the compensated external temperature and the sensed internal temperature exceeds a preset fourth critical point,
A method of operating a complex sensing device.
상기 차량의 내부 습도를 감지하는 단계를 더 포함하며,
상기 습기 발생 정보를 획득하는 단계는,
상기 보상된 외부 온도와 상기 획득된 내부 온도의 차이를 토대로 상대 습도량을 획득하는 단계와,
상기 상대 습도량과 상기 감지된 내부 습도량의 차이 값이 기설정된 제 5 임계점을 초과하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는
복합 감지 장치의 동작 방법.24. The method of claim 23,
Further comprising sensing an internal humidity of the vehicle,
Wherein the acquiring of the moisture generation information comprises:
Obtaining a relative humidity amount based on a difference between the compensated external temperature and the obtained internal temperature,
Determining whether a difference value between the relative humidity amount and the sensed amount of internal humidity exceeds a preset fifth threshold
A method of operating a complex sensing device.
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CN112154304A (en) * | 2018-05-23 | 2020-12-29 | Iee国际电子工程股份公司 | Method for compensating for temperature effects in capacitive measurements |
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- 2016-05-19 KR KR1020160061637A patent/KR102564311B1/en active IP Right Grant
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