KR20180116915A - 와이퍼 모터의 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어장치는 와이퍼 모터의 회전시간을 와이퍼의 각도로 변환하여 상기 와이퍼의 현재의 위치를 판단하는 와이퍼 위치 판단부, 상기 와이퍼 모터의 동작구간, 감속구간 및 정지구간을 판단하는 와이퍼 모터 구간 판단부 및 상기 와이퍼 모터의 각 구간에 대응하는 상기 와이퍼의 현재의 위치에 따라 와이퍼 모터를 제어하는 와이퍼 모터 제어부를 포함한다.

Description

와이퍼 모터의 제어장치 및 제어방법{Apparatus and Method for controlling motor of wiper}
본 발명은 실시간으로 와이퍼의 위치를 판단할 수 있는 와이퍼 모터의 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 윈드실드글래스 및 리어윈도우글래스에 묻은 눈, 비 또는 기타 이물질을 닦아내기 위한 와이퍼장치가 설치되어 있다. 이러한 와이퍼장치는 와이퍼모터에 의해 회전하는 와이퍼블레이드의 동작을 통해 글래스를 닦아주는 장치로서, 운전자의 시야를 확보해주는 기능을 수행한다.
최근의 와이퍼장치는 각종 전자제어 시스템이나 센서, 그리고 여러 스위치 등이 부가되면서 보다 편리하고 안전한 동작을 구현한다.
[특허문헌]한국등록특허 10-1261929호.
본 발명의 목적은 와이퍼 모터의 동작구간, 감속구간 및 정지구간을 판단하고, 판단된 구간에 따라 와이퍼 모터의 동작을 제어함으로써, 와이퍼 모터의 급정지 시 발생하는 와이퍼의 저킹 현상, 채터링 및 소음 발생 등을 포함하는 다양한 문제점을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어장치는 와이퍼 모터의 회전시간을 와이퍼의 각도로 변환하여 상기 와이퍼의 현재의 위치를 판단하는 와이퍼 위치 판단부, 상기 와이퍼 모터의 동작구간, 감속구간 및 정지구간을 판단하는 와이퍼 모터 구간 판단부 및 상기 와이퍼 모터의 각 구간에 대응하는 상기 와이퍼의 현재의 위치에 따라 와이퍼 모터를 제어하는 와이퍼 모터 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 와이퍼 위치 판단부는 상기 와이퍼 모터의 속도(RPM)에 따른 상기 와이퍼 모터의 회전시간을 상기 와이퍼 모터의 설정된 각도에 따른 설정된 와이퍼 모터의 회전시간으로 나누어 와이퍼의 각도로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 와이퍼 모터 제어부는 상기 감속구간에서 PWM 제어를 통해 상기 와이퍼 모터를 감속할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 와이퍼 모터 제어부는 상기 와이퍼가 상기 정지구간에 위치할 때까지 상기 와이퍼 모터를 감속할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어방법은 와이퍼 모터의 회전시간을 와이퍼의 각도로 변환하여 상기 와이퍼의 현재의 위치를 판단하는 단계, 상기 와이퍼 모터의 동작구간, 감속구간 및 정지구간을 판단하는 단계 및 상기 와이퍼 모터의 각 구간에 대응하는 상기 와이퍼의 현재의 위치에 따라 와이퍼 모터를 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 와이퍼의 현재의 위치를 판단하는 단계는 상기 와이퍼 모터의 속도(RPM)에 따른 상기 와이퍼 모터의 회전시간을 상기 와이퍼 모터의 설정된 각도에 따른 설정된 와이퍼 모터의 회전시간으로 나누어 와이퍼의 각도로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 와이퍼 모터를 제어하는 단계는 상기 감속구간에서 PWM 제어를 통해 상기 와이퍼 모터를 감속할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 와이퍼 모터를 제어하는 단계는 상기 와이퍼가 상기 정지구간에 위치할 때까지 상기 와이퍼 모터를 감속할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어장치 및 제어방법에 따르면 외부 환경으로 인한 와이퍼의 위치 오차를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어장치 및 제어방법에 따르면 와이퍼 모터의 급정지 시 발생하는 와이퍼의 저킹 현상, 채터링 및 소음 발생 등을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어 시스템을 설명하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어 시스템에 구비된 와이퍼 모터의 제어장치를 설명하는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어방법에서 와이퍼의 위치를 판단하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 특성을 설명하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 각 구간에서의 와이퍼 출력 신호 및 제동에너지를 설명하는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어 시스템을 설명하는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어 시스템(10)은 스위치(100), 제어기(200) 및 와이퍼 모터(300)를 포함한다.
스위치(100)는 제어기(200)와 연결되며, 사용자 또는 운전자에 의해 스위치 신호를 입력하는 수단으로써, 멀티 펑션 스위치(M/F SW)를 포함할 수 있다.
제어기(200)는 스위치(100)로부터 입력된 스위치 신호를 와이퍼 모터(300)에 출력한다. 이러한 제어기(200)는 와이퍼 위치 판단부(210), 와이퍼 모터구간 판단부(220) 및 와이퍼 모터 제어부(230)를 포함할 수 있다.
와이퍼 모터(300)는 제어기(200)로부터 제어 신호를 입력 받아 와이퍼를 동작시킨다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어 시스템에 구비된 와이퍼 모터의 제어장치를 설명하는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 와이퍼 모터의 제어 시스템(10) 내 구비된 제어기(200)는 와이퍼 모터의 제어장치로써, 와이퍼 위치 판단부(210), 와이퍼 모터구간 판단부(220) 및 와이퍼 모터 제어부(230)를 포함할 수 있다.
와이퍼 위치 판단부(210)는 와이퍼 모터의 속도(RPM)에 따른 와이퍼 모터의 회전시간을 와이퍼 각도로 변환하여 와이퍼의 현재의 위치를 판단할 수 있다. 여기서, 와이퍼 모터의 회전시간은 와이퍼 모터의 동작시간으로 명명할 수 있다.
예를 들어, 와이퍼 위치 판단부(210)는 와이퍼 모터의 회전시간(예를 들어, 0.4초)을 와이퍼 모터의 설정된 각도(예를 들어, 1도)에 따른 설정된 와이퍼 모터의 회전시간(예를 들어, 2.2mSec)으로 나누어 와이퍼의 각도(예를 들어, 180도)로 변환할 수 있으며, 이러한 와이퍼의 각도를 이용하여 현재의 와이퍼의 위치를 알 수 있다.
와이퍼 모터구간 판단부(220)는 와이퍼 모터의 동작구간, 감속구간 및 정지구간을 판단할 수 있다.
와이퍼 모터 제어부(230)는 와이퍼 모터의 각 구간에 대응하는 와이퍼의 현재의 위치에 따라 와이퍼 모터를 제어할 수 있다.
예를 들어, 와이퍼 위치 판단부(210)에서의 와이퍼의 각도가 180도이고, 이러한 와이퍼의 위치 또는 각도는 와이퍼 모터구간 판단부(220)에서의 와이퍼 모터의 동작구간에 위치하고 있으므로, 와이퍼 모터 제어부(230)는 와이퍼 모터의 동작구간에 따른 와이퍼 출력을 제어할 수 있다.
예를 들어, 와이퍼 모터 제어부(230)는 와이퍼의 위치 또는 각도가 와이퍼 모터의 감속구간에 있는 경우, 와이퍼 모터의 감속구간에서 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 통해 와이퍼 모터를 감속할 수 있고, 와이퍼가 와이퍼 모터의 정지구간에 위치할 때까지 와이퍼 모터를 감속할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어방법에서 와이퍼의 위치를 판단하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 와이퍼 위치 판단부(210)는 와이퍼 모터(A)의 회전시간(예를 들어, 0.4초)을 와이퍼 모터(A)의 설정된 각도(예를 들어, 1도)에 따른 설정된 와이퍼 모터의 회전시간(예를 들어, 2.2mSec)으로 나누어 와이퍼의 각도(예를 들어, 180도)로 변환할 수 있으며, 이러한 와이퍼의 각도를 이용하여 현재의 와이퍼의 위치를 알 수 있다.
즉, 와이퍼 모터구간 판단부(220)는 와이퍼 모터의 동작구간(예를 들어, 335도), 감속구간(예를 들어, 15도) 및 정지구간(예를 들어, 10도)을 판단할 수 있고, 와이퍼 모터 제어부(230)는 와이퍼 모터의 각 구간에 대응하는 와이퍼의 현재의 위치에 따라 와이퍼 모터를 제어할 수 있다.
예를 들어, 와이퍼 위치 판단부(210)는 강수, 강우, 결빙, 풍속, 차량 유리에 이물질 또는 와이퍼 블레이드의 무게 등 외부 환경에 따라 와이퍼 모터의 부하 용량(상태)이 달라져서 발생하는 와이퍼 모터의 회전속도의 차이를 극복하기 위하여 와이퍼가 1회전할 때까지의 모터의 회전시간을 체크하고, 와이퍼 모터의 현재의 부하 용량(상태)에 기초하여 실시간으로 와이퍼 모터의 회전속도를 탐색할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 특성을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 와이퍼 위치 판단부(210)는 와이퍼 모터의 속도에 따른 회전시간을 이용하여 와이퍼의 현재의 위치를 판단할 수 있다.
구체적으로, 와이퍼 위치 판단부(210)는 와이퍼 모터의 속도(RPM)에 따른 와이퍼 모터의 회전시간을 와이퍼의 각도로 변환하여 현재의 와이퍼의 위치를 판단할 수 있다.
예를 들어, 와이퍼 위치 판단부(210)는 도 4에서 개시된 바와 같이, 분류된 저속의 모터(Low Speed Motor) 및 고속의 모터(High Speed Motor) 중에서 와이퍼 모터의 속도의 스펙(예를 들어, 와이퍼 모터의 속도의 스펙 중 가장 높은 속도) 및 와이퍼의 각도에 대응하는 다양한 와이퍼 모터의 회전시간(예를 들어, 1도당 와이퍼 모터의 회전시간)을 기초하여 와이퍼의 현재의 위치를 판단할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 각 구간에서의 와이퍼 출력신호 및 제동에너지를 설명하는 그래프이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 와이퍼 모터 제어부(230)는 동작구간에서는 제동에너지를 일정하게 유지하고, 감속구간에서는 제동에너지를 감소시키며, 정지구간에서는 제동에너지를 '0'으로 제어할 수 있다.
또한, 와이퍼 모터 제어부(230)는 와이퍼가 감속구간에 도달하면, 감속구간에서 PWM 제어를 통해 와이퍼 모터를 감속시킬 수 있으며, 제동 에너지는 일정하게 감소시키고, 와이퍼가 정지구간에 위치할 때까지 와이퍼 모터를 감속할 수 있다.
예를 들어, 와이퍼 모터 제어부(230)는 PWM 제어를 통해 감속하는 경우, 동작구간(예를 들어, 와이퍼의 회전각도가 0도 내지 335도까지인 경우)에서는 듀티 100%로 PWM 제어(와이퍼의 출력신호를 100%로 제어)를 수행하고, 감속구간(예를 들어, 와이퍼의 회전각도가 335도 내지 350도까지인 경우)에서는 듀티 80% 내지 20%로 PWM 제어(와이퍼의 출력신호를 80% 내지 20%로 제어)를 수행하며, 정지구간(예를 들어, 와이퍼의 회전각도가 350도 내지 360도까지인 경우)에서는 듀티 0%로 PWM 제어(와이퍼의 출력신호를 0%로 제어)를 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 모터의 제어방법을 실행하는 컴퓨팅 시스템을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 와이퍼 모터의 제어 시스템
100: 스위치
200: 제어기
300: 와이퍼 모터
210: 와이퍼 위치 판단부
220: 와이퍼 모터 구간 판단부
230: 와이퍼 모터 제어부
1000: 컴퓨팅 시스템
1100: 프로세서
1200: 시스템 버스
1300: 메모리
1310: ROM
1320: RAM
1400: 사용자 인터페이스 입력장치
1500: 사용자 인터페이스 출력장치
1600: 스토리지
1700: 네트워크 인터페이스

Claims (8)

  1. 와이퍼 모터의 회전시간을 와이퍼의 각도로 변환하여 상기 와이퍼의 현재의 위치를 판단하는 와이퍼 위치 판단부;
    상기 와이퍼 모터의 동작구간, 감속구간 및 정지구간을 판단하는 와이퍼 모터 구간 판단부; 및
    상기 와이퍼 모터의 각 구간에 대응하는 상기 와이퍼의 현재의 위치에 따라 와이퍼 모터를 제어하는 와이퍼 모터 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이퍼 위치 판단부는
    상기 와이퍼 모터의 속도(RPM)에 따른 상기 와이퍼 모터의 회전시간을 상기 와이퍼 모터의 설정된 각도에 따른 설정된 와이퍼 모터의 회전시간으로 나누어 와이퍼의 각도로 변환하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이퍼 모터 제어부는
    상기 감속구간에서 PWM 제어를 통해 상기 와이퍼 모터를 감속하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이퍼 모터 제어부는
    상기 와이퍼가 상기 정지구간에 위치할 때까지 상기 와이퍼 모터를 감속하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어장치.
  5. 와이퍼 모터의 회전시간을 와이퍼의 각도로 변환하여 상기 와이퍼의 현재의 위치를 판단하는 단계;
    상기 와이퍼 모터의 동작구간, 감속구간 및 정지구간을 판단하는 단계; 및
    상기 와이퍼 모터의 각 구간에 대응하는 상기 와이퍼의 현재의 위치에 따라 와이퍼 모터를 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 와이퍼의 현재의 위치를 판단하는 단계는,
    상기 와이퍼 모터의 속도(RPM)에 따른 상기 와이퍼 모터의 회전시간을 상기 와이퍼 모터의 설정된 각도에 따른 설정된 와이퍼 모터의 회전시간으로 나누어 와이퍼의 각도로 변환하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 와이퍼 모터를 제어하는 단계는,
    상기 감속구간에서 PWM 제어를 통해 상기 와이퍼 모터를 감속하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 와이퍼 모터를 제어하는 단계는,
    상기 와이퍼가 상기 정지구간에 위치할 때까지 상기 와이퍼 모터를 감속하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 모터 제어방법.
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WO2014010616A1 (ja) * 2012-07-12 2014-01-16 株式会社ミツバ ワイパ制御方法及びワイパ制御装置

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