KR20200060021A - 센서 모듈 및 오토 디포그 센서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 센서 모듈 및 오토 디포그 센서에 관한 것이다. 센서 모듈은 하우징과, 플렉시블 기판, 및 온도 센서를 포함한다. 하우징은 표면에 설치되기 위해 배치되고 구성된 접촉 페이스를 가지며, 접촉 페이스가 개구를 갖는다. 플렉시블 기판은 하우징 내측에 고정되는 베이스 기판부와, 접촉부가 하우징의 개구를 통해 인출되어 표면에 대해 가압하도록 베이스 기판부로부터 굴곡진 형태로 연장되어 연장 끝이 하우징 내측에 고정되는 굴곡 기판부를 구비한다. 온도 센서는 표면 온도를 측정하도록 굴곡 기판부의 접촉부에 배치되고 구성된다.

Description

센서 모듈 및 오토 디포그 센서{Sensor module and auto defog sensor}
본 발명은 표면(surface) 온도를 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 센서 모듈과 이러한 센서 모듈을 포함하는 오토 디포그 센서에 관한 것이다. 오토 디포그 센서는 표면의 김서림(fog)을 효과적으로 예측 및/또는 검출할 수 있다.
일반적으로, 표면의 김서림 예측 및/또는 검출을 위한 오토 디포그 센서들이 알려져 있다. 관련된 표면들은 차창유리면(windshield), 윈도우(window), 미러(mirror)를 포함한다. 오토 디포그 센서는 차량의 차창유리면 또는 예컨대 화장실 내에서 미러 상에 생긴 김서림을 예측 및/또는 검출하기 위해 채용될 수 있다.
이러한 오토 디포그 센서는 표면에 형성되기 시작한 김서림을 예측 및/또는 검출하며, 히팅 및/또는 공조 시스템과 연계되어 김서림을 자동으로 방지하거나 제거한다. 차량에서, 오토 디포그 센서는 차량의 차창유리면에 채용됨으로써, 운전자가 안전운행을 할 수 있도록 해준다.
오토 디포그 센서들은 이미 국내외에서 많이 개시되어 있다. 그 일 예로서 USP 제6,422,062호에 개시된 오토 디포그 센서가 있다. 이 오토 디포그 센서는 차창유리면 온도센서와 상대습도센서 및 차량 실내온도센서를 포함하며, 비교적 정확한 이슬점 온도를 산출하기 위해 상대습도센서와 차량 실내온도센서를 인접시켜 동일 지점에서의 습도와 온도를 측정하고 있다.
그런데, 종래에 따르면, 온도센서가 접착 부재에 의해 표면에 부착됨으로써 표면 온도를 측정하는 것이 일반적이어서, 유리면이 굴곡지거나, 온도측정 부위와 접착 부재 사이에 이물질이 유입되는 경우와 같은 다양한 원인으로, 온도측정 부위와 접착 부재 사이에 간극이 생길 우려가 있다. 그러면, 측정된 표면 온도에 오류가 생길 수 있는바, 김서림이 효과적으로 예측 및/또는 검출되지 않을 수 있다.
다른 예로서, USP 제7,770, 433호에 개시된 오토 디포그 센서가 있다. 여기서, 표면 온도는 온도 센서에 의해 측정되며, 온도 센서는 스프링에 의해 차창유리면에 대해 가압된다. 이 스프링은 온도 센서와 차창유리면 사이에 좋은 열 접촉(thermal contact)을 가능하게 하지만 높은 열용량(thermal mass)을 가지며 센서에 강한 열 접촉을 제공한다. 따라서, 온도 센서는 차창유리면의 온도 변화에 보다 느리게 반응할 수 있고, 측정된 온도는 차창유리면의 온도에 덜 정확하게 대응할 수 있다. 또한, 스프링 및 스프링 어셈블리는 복잡하고 비용이 많이 들 수 있다.
본 발명의 과제는 표면 온도를 정확하고 신속하게 측정할 수 있는 센서 모듈을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 과제는 제조성을 높이고 표면의 김서림을 정확하고 신속하게 예측 및/또는 검출할 수 있는 오토 디포그 센서를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 센서 모듈은 하우징과, 플렉시블 기판(flexible subsrtate), 및 온도 센서를 포함한다. 하우징은 표면에 설치되기 위해 배치되고 구성된 접촉 페이스를 가지며, 접촉 페이스가 개구를 갖는다. 플렉시블 기판은 하우징 내측에 고정되는 베이스 기판부와, 접촉부가 하우징의 개구를 통해 인출되어 표면에 대해 가압하도록 베이스 기판부로부터 굴곡진 형태로 연장되어 연장 끝이 하우징 내측에 고정되는 굴곡 기판부를 구비한다. 온도 센서는 표면 온도를 측정하도록 굴곡 기판부의 접촉부에 배치되고 구성된다.
바람직한 양상으로, 굴곡 기판부의 접촉부는 플렉시블 기판의 만곡(curvature) 및 탄성(elasticity)에 의해서만 표면에 대해 가압할 수 있다. 따라서, 부가적인 부품들이 절약될 수 있고 그에 따라 열용량이 감소되어 온도 변화에 대한 응답 시간이 단축될 수 있다.
굴곡 기판부는 하우징 내에 배치된 안내 블록에 의해 상기 베이스 기판부로부터 굴곡지게 안내될 수 있다. 따라서, 온도 센서의 표면에 대한 열 접촉이 증가되고 시간이 지남에 따라 신뢰성 있게 유지될 수 있으므로, 정확성과 신뢰성이 향상 될 수 있다.
플렉시블 기판은 굴곡 기판부의 연장 끝 및/또는 기판 베이스부에 적층된 보강재(stiffener)를 포함할 수 있다. 굴곡 기판부는 연장 끝에 양측으로 각각 돌출된 한 쌍의 고정편들을 포함할 수 있다.
하우징은 내벽으로부터 돌출되어 상호 이격된 사이로 굴곡 기판부의 연장 끝 중앙 부위를 끼우는 한 쌍의 끼움편들, 및 내벽으로부터 돌출되어 고정편들을 각각 걸어서 고정하는 한 쌍의 후크들을 포함할 수 있다. 온도 센서는 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다. 따라서, 서미스터를 포함한 온도 센서는 값이 싸고 열용량이 작으며 그에 따라 빠른 응답 시간을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 오토 디포그 센서는 전술한 센서 모듈을 포함하며, 주변 습도를 측정하도록 배치되고 구성된 습도 센서를 더 포함할 수 있다.
바람직한 양상으로, 온도 센서는 반도체 칩으로 집적되고, 습도 센서는 동일한 반도체 칩으로 집적될 수 있다. 따라서, 온도 및 습도가 표면에서 직접 측정되고, 그에 따라 단일 온도 센서만이 요구될 수 있다. 온도 및 습도에 대해 동일한 단일 소형 반도체 칩을 사용함으로써, 크기와 그에 따른 열용량이 작아지므로 응답 시간이 빨라질 수 있다.
오토 디포그 센서는 주변 온도를 측정하도록 배치되고 구성되어 베이스 기판부에 실장된 제2 온도 센서를 더 포함하며, 습도 센서는 베이스 기판부에 실장될 수 있다. 제2 온도 센서는 반도체 칩으로 집적되고, 습도 센서는 동일한 반도체 칩으로 집적될 수 있다. 따라서, 습도 센서가 개별적으로 배치되기 때문에 온도 센서의 열용량이 더욱 작아질 수 있고, 표면 온도뿐 아니라 주변 온도가 측정될 수 있으므로, 사용자에게 추가적인 이익을 줄 수 있다.
본 발명에 따르면, 제조성을 높이고 표면의 김서림을 정확하고 신속하게 예측 및/또는 검출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 표면 온도를 측정하기 위해 경성인쇄회로기판(Hard Printed Circuit Board)를 사용하는 것보다 열용량을 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 베이스 기판부를 경성인쇄회로기판으로 제조하고 굴곡 기판부를 연성 기판으로 제조해서 베이스 기판부와 굴곡 기판부를 솔더링 등에 의해 접속시키는 것보다 제조성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 김서림 조건 변화에 따라 신속하고 정확한 대응(response)이 이루어져 표면의 김서림을 효과적으로 제거할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 있어서, 플렉시블 기판을 분해한 사시도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 하우징에 굴곡 기판부가 고정된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 대한 분해 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 센서 모듈을 포함한 오토 디포그 센서에 대한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 오토 디포그 센서의 접촉 쪽을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 5에 대한 종단면도이다.
도 8은 도 7에 있어서, 오토 디포그 센서가 표면에 부착된 상태를 도시한 종단면도이다.
도 9는 도 5에 도시된 오토 디포그 센서에 대한 일부 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에 대한 분해 사시도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 종단면도이다.
도 1을 참조하면, 센서 모듈(1)은 하우징(110)과, 플렉시블 기판(flexible substrate, 120), 및 온도 센서(130)를 포함한다.
하우징(110)은 표면(10)에 설치되기 위해 배치되고 구성된 접촉 페이스(contact face, 110c)를 갖는다. 표면(10)은 차창유리면(windshield), 윈도우(window), 미러(mirror) 등을 포함할 수 있다. 하우징(110)의 접촉 페이스(110c)는 개구(opening, 111)를 갖는다. 접착 부재(117)는 하우징(110)의 접촉 페이스(110c)를 표면(10)에 부착하기 위해 배치될 수 있다.
하우징(110)은 내부 공간을 갖는다. 하우징(110)은 내측에 플렉시블 기판(120)의 베이스 기판부(121)를 고정해서 지지한다. 따라서, 하우징(110)은 베이스 기판부(121)를 수용해서 보호할 수 있다. 개구(111)는 표면(10)을 향한 하우징(110)의 부위에 개구(111)가 형성될 수 있다. 하우징(110)은 개구(111)를 통해 플렉시블 기판(120)의 굴곡 기판부(126)를 일부 인출시킨다.
플렉시블 기판(120)은 베이스 기판부(121)와, 굴곡 기판부(126)를 구비한다. 베이스 기판부(121)는 하우징(110) 내측에 고정된다. 따라서, 플렉시블 기판(120)은 베이스 기판부(121)를 통해 하우징(110)에 지지될 수 있다. 베이스 기판부(121)는 구부러지는 특성을 갖는 재질의 기판에 회로가 구성된 형태로 이루어진다.
굴곡 기판부(126)는 접촉부(126a)가 하우징(110)의 개구(111)를 통해 인출되어 표면(10)에 대해 가압하도록 베이스 기판부(121)로부터 굴곡진 형태로 연장되어 연장 끝(127)이 하우징(110) 내측에 고정된다. 굴곡 기판부(126)의 접촉부(126a)는 플렉시블 기판(120)의 만곡(curvature) 및 탄성(elasticity)에 의해서만 표면에 대해 가압할 수 있다. 따라서, 굴곡 기판부(126)는 자연스런 형태로 구부러질 수 있고, 자체 텐션(tension)을 갖는다.
굴곡 기판부(126)는 베이스 기판부(121)와 일체로 형성되어 구부러지는 특성을 갖고, 베이스 기판부(121)와 회로적으로 연결된다. 플렉시블 기판(120)은 플렉시블 인쇄회로기판일 수 있다.
굴곡 기판부(126)는 접촉부(126a)가 하우징(110)의 개구(111)를 통해 인출된 상태로 표면(10)에 접촉될 때 구부러져 변형됨으로써, 자체 텐션에 의해 표면(10)에 밀착된 상태로 유지된다. 따라서, 표면(10)이 굴곡지더라도, 굴곡 기판부(126)의 접촉부(126a)는 표면(10)의 굴곡 형태에 맞게 변형됨으로써, 자체 텐션에 의해 표면(10)에 밀착될 수 있다.
즉, 굴곡 기판부(126)는 접촉부(126a)가 표면(10)에 접촉될 때 자체 텐션에 의해 스프링처럼 작용한다. 이에 따라, 굴곡 기판부(126)는 추가적인 스프링 또는 가압봉 등과 같은 가압 수단 없이도 표면(10)과 열 접촉(thermal contact)을 좋게 하고, 추가적인 가압 수단의 생략에 따라 열용량(thermal mass)을 최소화할 수 있다.
온도 센서(130)는 굴곡 기판부(126)의 접촉부(126a) 내에 또는 접촉부(126a) 상에 배치되어 표면(10)의 온도를 측정한다. 즉, 온도 센서(130)는 굴곡 기판부(126)의 접촉부(126a)가 표면(10)에 접촉된 상태에서 굴곡 기판부(126)를 통해 표면(10)의 온도를 측정한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 센서 모듈(100)은 표면(10)의 온도를 측정하기 위해 비교적 얇은 두께를 갖는 단일의 플렉시블 기판(120)을 사용하므로, 경성인쇄회로기판(Hard Printed Circuit Board)를 사용하는 것보다 열용량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 단일의 플렉시블 기판(120)을 사용하여 베이스 기판부(121)와 굴곡 기판부(126)를 상호 일체화된 형태로 제조하므로, 베이스 기판부(121)를 경성인쇄회로기판으로 제조하고 굴곡 기판부(126)를 플렉시블 기판으로 제조해서 베이스 기판부(121)와 굴곡 기판부(126)를 솔더링 등에 의해 접속시키는 것보다 제조성을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 굴곡 기판부(126)는 접촉부(126a)가 하우징(110)의 개구(111)를 통해 인출된 상태로 표면(10)에 접촉될 때, 표면(10)의 굴곡 형태에 무관하게 자체 텐션에 의해 표면(10)에 밀착된 상태로 유지될 수 있다. 따라서, 온도 센서(130)는 표면(10)의 온도를 굴곡 기판부(126)를 통해 신속하고 정확하게 측정할 수 있게 되므로, 김서림 조건 변화에 따라 신속하고 정확한 대응(response)이 이루어져 표면(10)의 김서림을 효과적으로 제거할 수 있게 한다.
도 2는 도 1에 있어서, 플렉시블 기판을 분해한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 플렉시블 기판(120)은 굴곡 기판부(126)의 연장 끝(127)의 적어도 일부에 적층된 보강재(stiffener, 120a)를 포함할 수 있다. 보강재(120b)는 베이스 기판부(121)의 적어도 일부에 추가로 적층될 수 있다. 보강재(120a)는 굴곡 기판부(126)의 고정편(127a)들에 적층될 수 있다. 또한, 보강재(120b)는 제2 온도 센서(140a)와 습도 센서(140b)와 제어회로모듈(170)을 실장하는 영역과 기판 단자(123)들을 형성하는 영역을 제외한 베이스 기판부(121)의 면에 적층될 수 있다.
이와 같이, 굴곡 기판부(126)의 연장 끝(127)과 베이스 기판부(121)는 보강재(120a)에 의해 보강된 상태로 하우징(110) 내측에 고정되므로, 굴곡 기판부(126)는 굴곡진 형태를 더욱 안정되게 유지할 수 있다. 또한, 굴곡 기판부(126)는 비교적 짧은 길이를 갖더라도 자체 텐션을 충분히 보유할 수 있다.
도 3은 도 1에 있어서, 하우징에 굴곡 기판부가 고정된 상태를 나타낸 사시도이다. 도 4는 도 3에 대한 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 굴곡 기판부(126)는 연장 끝(127)에 양측으로 각각 돌출된 한 쌍의 고정편(127a)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 하우징(110)은 한 쌍의 끼움편(113)들, 및 한 쌍의 후크(114)들을 포함할 수 있다.
한 쌍의 끼움편(113)들은 하우징(110)의 내벽으로부터 돌출되어 상호 이격된 사이로 굴곡 기판부(126)의 연장 끝 중앙 부위를 끼운다. 한 쌍의 후크(114)들은 하우징(110)의 내벽으로부터 돌출되어 고정편(127a)들을 각각 걸어서 고정한다. 따라서, 굴곡 기판부(126)의 연장 끝 중앙 부위가 끼움편(113)들 사이에 끼워진 상태로 굴곡 기판부(126)의 고정편(127a)들이 후크(114)들에 각각 걸려서 고정됨으로써, 굴곡 기판부(126)의 연장 끝이 하우징(110) 내측에 고정될 수 있다.
다른 예로, 도시하고 있지 않지만, 굴곡 기판부(126)는 연장 끝(127)에 고정홀이 형성되고, 하우징(110) 내측에 고정홀에 끼워지는 고정돌기가 형성됨으로써, 굴곡 기판부(126)의 연장 끝(127)을 하우징(110) 내측에 고정할 수도 있다.
도 5는 도 1에 도시된 센서 모듈을 포함한 오토 디포그 센서에 대한 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 오토 디포그 센서의 접촉 쪽을 나타낸 사시도이다. 도 7은 도 5에 대한 종단면도이다. 도 8은 도 7에 있어서, 오토 디포그 센서가 표면에 부착된 상태를 도시한 종단면도이다. 도 9는 도 5에 도시된 오토 디포그 센서에 대한 일부 분해 사시도이다. 도 10은 도 9에 대한 분해 사시도이다.
도 5 내지 도 10을 참조하면, 하우징(110)은 하우징 본체(110a) 및 하우징 커버(110b)를 포함할 수 있다. 하우징 본체(110a)는 개구(111)를 갖는다. 하우징 본체(110a)는 개구(111)를 포함하는 쪽과 마주하는 개방 부위(open side)를 갖는다.
하우징 커버(110b)는 하우징 본체(110a)의 개방 부위를 덮도록 구성된다. 하우징 커버(110b)는 내벽에 끼움편(113)들 및 후크(114)들이 형성된다.
하우징(110)은 하우징 본체(110a)와 하우징 커버(110b)가 조립 또는 분리되는 형태로 이루어짐으로써, 내측에 수용되는 플렉시블 기판(120) 및 커넥터(180) 등의 조립을 용이하게 한다.
하우징 커버(110b)는 둘레가 하우징 본체(110a)의 둘레를 감싸는 형태로 이루어질 수 있다. 하우징 본체(110a)는 둘레 외벽에 결합 돌기(115a)들이 형성되고, 하우징 커버(110b)는 둘레 내벽에 결합 돌기(115a)들을 각각 끼우는 결합 홈(115b)들이 형성될 수 있다. 하우징 커버(110b)는 결합 돌기(115a)와 결합 홈(115b)의 결합 또는 분리에 의해 하우징 본체(110a)에 용이하게 착탈될 수 있다.
베이스 기판부(121)는 하우징 본체(110a)의 개방 부위에 지지될 수 있다. 하우징 본체(110a)는 중공 지지부(116)를 포함할 수 있다. 중공 지지부(116)는 중공 형태로 하우징 본체(110a)의 접촉 페이스(110c)의 내면으로부터 돌출되고, 돌출된 끝에 개방 부위를 가지며, 베이스 기판부(121)의 중앙 부위를 지지한다. 중공 지지부(116)는 중공을 갖는 사각통 형태로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 베이스 기판부(121)는 하우징 본체(110a)의 개방 부위와 중공 지지부(116)의 개방 부위에 의해 지지되므로, 베이스 기판부(121)와 굴곡 기판부(126)는 하우징 본체(110a)의 둘러진 공간과 중공 지지부(116)의 중공에 의해 단열될 수 있다. 따라서, 베이스 기판부(121)와 굴곡 기판부(126)는 주변 열에 의한 영향을 적게 받게 되어, 온도 센서(130)가 표면(10)의 온도를 더욱 정확하게 측정할 수 있게 한다.
하우징 본체(110a)는 접착 부재(117)에 의해 표면(10)에 부착될 수 있다. 접착 부재(117)는 하우징 본체(110a)의 접촉 페이스(110c)를 표면(10)에 부착시키도록 배치된다. 접착 부재(117)는 하우징 본체(110a)의 접촉 페이스(110c)와 대응되는 크기로 이루어지고, 하우징 본체(110a)의 개구(111)와 대응되는 부위에 형성된 홀(117a)에 의해 굴곡 기판부(126)를 통과시킬 수 있다.
접착 부재(117)는 양쪽 면에 접착성을 갖는다. 접착 부재(117)는 한쪽 접착면에 하우징 본체(110a)의 접촉 페이스(110c)를 부착하며, 다른쪽 접착면에 표면(10)을 부착한다. 접착 부재(117)는 하우징 본체(110a)를 굴곡지거나 곡면진 표면(10)에 부착하더라도 충분한 부착력을 갖도록 소프트한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 접착 부재(117)는 양면 테이프로 이루어질 수 있다.
한편, 온도 센서(130)는 접촉부(126a)의 접촉면의 반대쪽 면에 실장되어 굴곡 기판부(126)의 회로와 연결될 수 있다. 즉, 온도 센서(130)는 굴곡 기판부(126)의 접촉부(126a)를 사이에 두고 표면(10)의 반대쪽에 배치된다. 따라서, 온도 센서(130)는 표면(10)에 접촉된 굴곡 기판부(126)로부터 표면(10)의 열을 전달받아 표면(10)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(130)는 열용량을 줄이기 위해 소형화되는 것이 유리할 수 있다. 예컨대, 온도 센서(130)는 서미스터(thermistor)를 포함하거나, 서미스터로 이루어질 수 있다.
한편, 베이스 기판부(121)는 연장편(122)들을 포함할 수 있다. 연장편(122)들은 굴곡 기판부(126)를 사이에 두고 베이스 기판부(121)의 양측으로부터 각각 연장되어 하우징(110) 내측에 고정된다. 따라서, 베이스 기판부(121)는 하우징(110) 내측, 즉 하우징 본체(110a)의 개방 부위에 고정되는 면적이 증대되어 더욱 안정적으로 지지될 수 있다.
연장편(122)들은 굴곡 기판부(126)와 각각 간격을 두고 연장될 수 있다. 따라서, 굴곡 기판부(126)는 베이스 기판부(121)와 간섭 없이 원활하게 변형될 수 있다. 연장편(122)들과 굴곡 기판부(126)가 연결된 부위는 라운딩 처리됨으로써, 연결 부위의 찢어짐이 방지될 수 있다.
한편, 굴곡 기판부(126)는 베이스 기판부(121)의 폭보다 좁은 폭으로 연장될 수 있다. 굴곡 기판부(126)의 폭이 좁아질수록 자체 텐션이 작아질 수 있다. 이와 반대로, 굴곡 기판부(126)의 폭이 넓어질수록 자체 텐션이 커질 수 있다. 따라서, 굴곡 기판부(126)의 폭은 자체 텐션을 고려하여 최적화된 범위로 설정될 수 있다. 즉, 굴곡 기판부(126)의 폭은 자체 텐션을 설정 값 이상으로 유지하는 조건을 충족하는 범위로 설정될 수 있다.
굴곡 기판부(126)는 베이스 기판부(121)에 연결된 부위와 하우징(110)에 고정되는 부위를 제외한 부위가 일정 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 굴곡 기판부(126)는 베이스 기판부(121)에 연결된 부위로부터 접촉부(126a)까지 변곡 형태로 구부러져 연장될 수 있다.
굴곡 기판부(126)는 하우징(110) 내측의 안내 블록(112)에 의해 베이스 기판부(121)로부터 표면(10)을 향해 굽어지도록 안내될 수 있다. 안내 블록(112)의 돌출 면은 굴곡 기판부(126)가 연장되는 방향으로 경사진다. 또한, 굴곡 기판부(126)는 접촉부(126a)가 하우징(110)의 개구(111)로부터 볼록하게 곡면진 형태로 인출될 수 있다. 따라서, 굴곡 기판부(126)는 자연스런 형태로 굴곡져 자체 텐션을 지닐 수 있다.
한편, 센서 모듈(1)은 커넥터(180)를 포함할 수 있다. 커넥터(180)는 베이스 기판부(121)의 정렬홀(124)들에 끼워지는 정렬돌기(181)들에 의해 정렬된 상태로 커넥터 단자(182)들에 의해 베이스 기판부(121)의 기판 단자(123)들과 접속될 수 있다. 여기서, 정렬홀(124)들은 하우징 본체(110a)의 개방 부위에 대응되게 형성되어 정렬돌기(181)들을 끼울 수 있다. 커넥터(180)는 몸체 부위가 베이스 기판부(121)를 하우징 본체(110a)의 개방 부위에 밀착시키도록 하우징 본체(110a)의 후단 개구에 끼워져 지지되는 형태로 이루어질 수 있다.
한편, 오토 디포그 센서(100)는 센서 모듈(1)을 포함하며, 제2 온도 센서(140a)와 습도 센서(140b)를 더 포함할 수 있다.
제2 온도 센서(140a)는 베이스 기판부(121)에 배치될 수 있다. 제2 온도 센서(140a)는 베이스 기판부(121)에 실장되어 주변 온도를 측정하도록 배치되고 구성될 수 있다. 제2 온도 센서(140a)와 습도 센서(140b)는 온도 센서(130)와 함께 이슬점 온도의 정확한 산출을 위해 사용될 수 있다.
습도 센서(140b)는 주변 습도를 측정하도록 배치되고 구성될 수 있다. 습도 센서(140b)는 베이스 기판부(121)에 실장될 수 있다. 습도 센서(140b)는 제2 온도 센서(140a)와 분리되어 베이스 기판부(121)에 실장될 수 있다.
다른 예로, 습도 센서(140b)는 제2 온도 센서(140a)와 통합되거나 온도 센서(130)와 통합될 수 있다. 온도 센서(130)는 반도체 칩으로 집적되고, 습도 센서(140b)는 동일한 반도체 칩으로 집적될 수 있다. 제2 온도 센서(140b)는 반도체 칩으로 집적되고, 습도 센서(140b)는 동일한 반도체 칩으로 집적될 수 있다.
오토 디포그 센서(100)는 공기 유입홀(118), 및 중공 수용부(119)를 포함할 수 있다. 공기 유입홀(118)은 제2 온도 센서(140a)와 대응되는 하우징(110)의 접촉 페이스(117)와 마주하는 쪽에 형성된다. 공기 유입홀(118)은 표면(10)을 따라 흐르는 공기가 제2 온도 센서(140a)로 제공될 수 있게 한다. 공기 유입홀(118)은 격벽에 의해 복수 개로 구획될 수 있다. 공기 유입홀(118)은 하우징 커버(110b)에 형성될 수 있다.
중공 수용부(119)는 공기 유입홀(118)의 주변 내벽으로부터 중공 형태로 돌출되어 제2 온도 센서(140a)를 수용한다. 중공 수용부(119)는 중공을 갖는 사각통 형태로 이루어질 수 있다. 중공 수용부(119)는 하우징 커버(110b)의 내벽에 돌출되어 형성될 수 있다. 하우징 커버(110b)가 하우징 본체(110a)에 장착된 상태에서, 중공 수용부(119)의 돌출 단은 실링 테이프(150)를 거쳐 베이스 기판부(121)의 대향 면을 가압함으로써, 베이스 기판부(121)를 하우징 본체(110a)에 대해 고정할 수 있다.
실링 테이프(150)는 중공 수용부(119)와 베이스 기판부(121) 사이를 실링한다. 실링 테이프(150)는 중공 수용부(119)와 베이스 기판부(121) 사이로 이물질이 유입되는 것을 차단한다. 실링 테이프(150)는 중공 수용부(119)의 돌출 단 형태와 대응되게 사각링 형태로 이루어질 수 있다. 실링 테이프(150)는 베이스 기판부(121)와 중공 수용부(119) 중 적어도 한쪽에 부착될 수 있다.
이와 같이, 제2 온도 센서(140a)는 하우징(110) 내측에 배치된 베이스 기판부(121)에 실장되어 중공 수용부(119)에 수용되고, 온도 센서(130)는 하우징(110)의 개구(111)를 통해 인출된 굴곡 기판부(126)의 접촉부(126a)에 실장되므로, 제2 온도 센서(140a)와 온도 센서(130)의 실장 높이가 다를 뿐 아니라, 공간적으로 구획될 수 있다. 따라서, 표면(10)의 온도 측정과 차량 등의 실내 온도 측정이 충분히 분리될 수 있으므로, 김서림 조건 변화에 따라 신속하고 정확한 대응이 이루어질 수 있다.
공기 유입홀(118)에는 필터(160)가 설치될 수 있다. 필터(160)는 공기 유입홀(118)을 통해 유입되는 공기의 이물질을 제거한다. 필터(160)는 공기 유입홀(118)의 내측에 배치될 수 있다. 필터(160)는 멤브레인(membrane) 필터로 이루어질 수 있다.
오토 디포그 센서(100)는 제어회로모듈(170)을 포함할 수 있다. 제어회로모듈(170)은 베이스 기판부(121)에 배치될 수 있다. 제어회로모듈(170)은 베이스 기판부(121)에 실장되어 중공 수용부(119)에 수용될 수 있다. 제어회로모듈(170)은 제2 온도 센서(140a)와 습도 센서(140b) 로부터 측정된 값을 연산하여 얻어진 이슬점 온도를 온도 센서(130)로부터 측정된 표면 온도와 비교하여 김서림 검출신호를 선택적으로 출력한다.
즉, 제어회로모듈(170)은 상대습도 값과 실내온도 값으로부터 통상 알려진 이슬점 온도를 계산하는 식에 의거하여 이슬점 온도를 산출한다. 그 다음, 제어회로모듈(170)은 산출된 이슬점 온도를 표면 온도와 비교하여, 이슬점 온도가 표면 온도 이상의 값을 가지게 되면, 표면(10)에 김서림이 발생하는 것으로 예측하여 김서림 검출신호를 출력한다. 이렇게 출력된 김서림 검출신호는 공조 시스템, 예컨대 차량의 공조 시스템으로 제공됨으로써 표면(10)에 김서림이 발생하지 않도록 공조가 이루어질 수 있게 한다.
커넥터(180)는 제어회로모듈(170)의 전원 공급과 데이터 입출력을 담당할 수 있다. 즉, 커넥터(180)는 와이어 하네스(harness)를 통해 컨트롤 박스, 예컨대 차량의 전장 부품을 제어하는 컨트롤 박스에 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨트롤 박스는 커넥터(180)를 통해 제어회로모듈(170)로부터의 김서림 검출신호가 입력되면 공조 시스템에 의해 제습을 수행하여 표면(10)에 김서림을 제거하거나, 사전에 방지하도록 제어할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110..하우징 110a..하우징 본체
110b..하우징 커버 111..개구
113..끼움편 114..후크
120..플렉시블 기판 121..베이스 기판부
126..굴곡 기판부 126a..접촉부
127a..고정편 130..온도 센서
140a..제2 온도 센서 140b..습도 센서
150..실링 테이프 160..필터
170..제어회로모듈 180..커넥터

Claims (20)

  1. 표면에 설치되는 센서 모듈에 있어서,
    표면에 설치되기 위해 배치되고 구성된 접촉 페이스를 가지며, 상기 접촉 페이스가 개구를 갖는 하우징;
    상기 하우징 내측에 고정되는 베이스 기판부와, 접촉부가 상기 하우징의 개구를 통해 인출되어 표면에 대해 가압하도록 상기 베이스 기판부로부터 굴곡진 형태로 연장되어 연장 끝이 상기 하우징 내측에 고정되는 굴곡 기판부를 구비하는 플렉시블 기판; 및
    상기 표면의 온도를 측정하도록 상기 굴곡 기판부의 접촉부에 배치되고 구성된 온도 센서;
    를 포함하는 센서 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡 기판부의 접촉부는 상기 플렉시블 기판의 만곡 및 탄성에 의해서만 표면에 대해 가압하는 센서 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡 기판부는 상기 하우징 내에 배치된 안내 블록에 의해 상기 베이스 기판부로부터 굴곡지게 안내되는 센서 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플렉시블 기판은 상기 굴곡 기판부의 연장 끝의 적어도 일부에 적층된 보강재(stiffener)를 포함하는 센서 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플렉시블 기판은 보강재는 상기 베이스 기판부의 적어도 일부에 적층된 보강재(stiffner)를 포함하는 센서 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡 기판부는 연장 끝에 양측으로 각각 돌출된 한 쌍의 고정편들을 포함하며;
    상기 하우징은,
    내벽으로부터 돌출되어 상호 이격된 사이로 상기 굴곡 기판부의 연장 끝 중앙 부위를 끼우는 한 쌍의 끼움편들, 및
    내벽으로부터 돌출되어 상기 고정편들을 각각 걸어서 고정하는 한 쌍의 후크들을 포함하는 센서 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서는 서미스터(thermistor)를 포함하는 센서 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 개구를 가지고 상기 개구를 포함하는 쪽과 마주하는 개방 부위를 갖는 하우징 본체, 및
    상기 하우징 본체의 개방 부위를 덮는 하우징 커버를 포함하는 센서 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베이스 기판부는 상기 하우징 본체의 개방 부위에 지지되는 센서 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 하우징 본체는,
    중공 형태로 상기 접촉 페이스의 내면으로부터 돌출되고 돌출된 끝에 개방 부위를 가지며 상기 베이스 기판부의 중앙 부위를 지지하는 중공 지지부를 포함하는 센서 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판부의 정렬홀들에 끼워지는 정렬돌기들에 의해 정렬된 상태로 커넥터 단자들에 의해 상기 베이스 기판부의 기판 단자들과 접속되는 커넥터를 포함하는 센서 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 기판부는 상기 굴곡 기판부를 사이에 두고 양측으로부터 각각 연장되어 상기 하우징 내측에 고정되는 연장편들을 포함하는 센서 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 연장편들은 상기 굴곡 기판부와 각각 간격을 두고 연장된 센서 모듈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 센서 모듈을 포함하며,
    주변 습도를 측정하도록 배치되고 구성된 습도 센서를 더 포함하는 오토 디포그 센서.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 온도 센서는 반도체 칩으로 집적되고, 상기 습도 센서는 상기 동일한 반도체 칩으로 집적된 오토 디포그 센서.
  16. 제14항에 있어서,
    주변 온도를 측정하도록 배치되고 구성되어 상기 베이스 기판부에 실장된 제2 온도 센서를 더 포함하며,
    상기 습도 센서는 상기 베이스 기판부에 실장된 오토 디포그 센서.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 온도 센서는 반도체 칩으로 집적되고, 상기 습도 센서는 상기 동일한 반도체 칩으로 집적된 오토 디포그 센서.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 하우징은 공기 유입홀과 중공 수용부를 포함하며,
    상기 공기 유입홀은 상기 제2 온도 센서와 대응되는 상기 하우징의 접촉 페이스와 마주하는 쪽에 형성되며,
    상기 중공 수용부는 상기 공기 유입홀의 주변 내벽으로부터 중공 형태로 돌출되어 상기 제2 온도 센서를 수용하는 오토 디포그 센서.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 중공 수용부와 베이스 기판부 사이를 실링하는 실링 테이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 디포그 센서.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 베이스 기판부에 실장되어 상기 중공 수용부에 수용되는 제어회로모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토 디포그 센서.
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