KR20210049650A - 클리닝 구조체가 장착된 헤드램프 - Google Patents

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KR20210049650A
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김동욱
오상훈
홍삼열
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 개시물의 다양한 실시예들은, 클리닝 구조체가 장착된 헤드 램프에 관한 것이다. 클리닝 구조체가 장착된 헤드 램프는, 개구가 형성된 램프 커버 윈도우, 상기 개구에 삽입되는 센서 하우징, 상기 센서 하우징 내에 삽입되는 카메라 커버 윈도우, 상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면에 배치되는 전기습윤 층(electrowetting layer), 상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면에 배치되는 히팅 층(heating layer), 및 상기 카메라 커버 윈도우에 연결되고, 상기 카메라 커버 윈도우에 진동을 제공하는 압전기(piezoelectric)을 포함하며, 상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있다.

Description

클리닝 구조체가 장착된 헤드램프{HEADLAMP EQUIPPED WITH CLEANING STRUCTURE}
본 개시물의 다양한 실시예들은 클리닝 구조체가 장착된 헤드램프에 관한 것이다.
자율 주행 차량은 사용자의 조작 없이, 스스로 운행 할 수 있는 기능을 갖는 차량을 의미한다. 자율 주행 차량은 차량에 부착된 카메라, 센서 및/또는 헤드 램프를 기반으로 획득된 정보를 서버로 송신하고, 서버로부터 주변의 차량 및 도로의 상황에 대한 정보를 수신함으로써, 사용자의 조작없이 자동 주행을 수행할 수 있다.
자율 주행 차량의 주행 시, 외부 환경으로 인해 헤드 램프 외부가 먼지, 벌레, 또는 진흙과 같은 오염 물질에 의해 오염되거나, 헤드 램프 내부에 습기가 발생될 수 있다. 이 경우, 헤드램프를 통한 사용자의 시야 확보가 어려울 수 있으며, 헤드 램프에 포함된 센서를 이용하여 제공되는 서비스의 성능이 저하될 수 있다. 이에 따라, 최근에는 헤드 램프용 와이퍼 블레이드를 이용하여 헤드 램프 외부의 오염 물질을 제거하는 방식이 제공되고 있다.
헤드 램프용 와이퍼 블레이드를 이용하는 방식은, 헤드 램프용 와이퍼 블레이드를 구동시키기 위한 부품들(예: 와이퍼 블레이드, 링크, 회전 축, 및/또는 구동 모터)이 차량에 추가적으로 실장되어야 하므로, 추가적인 공간이 필요하게 된다. 또한, 헤드 램프용 와이퍼 블레이드를 이용하는 방식은, 차량의 외부에 와이퍼 블레이드가 노출되기 때문에 디자인 경쟁력이 저하되며, 소모성인 와이퍼 블레이드의 교체, 또는 워셔액으로 인해 추가적인 비용이 발생되는 단점이 있다. 또한, 헤드 램프용 와이퍼 블레이드를 이용하는 방식은, 헤드 램프 표면에 와이퍼 블레이드의 동작으로 인한 스크래치가 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 개시물의 다양한 실시예들은 클리닝 구조체가 장착된 헤드 램프를 제공함에 있다.
본 개시물의 다양한 실시예들은 카메라를 포함하는 헤드 램프의 클리닝 구조체를 제공함에 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 개시물이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시물의 다양한 실시예에 따르면, 클리닝 구조체가 장착된 헤드 램프는, 개구가 형성된 램프 커버 윈도우, 상기 개구에 삽입되는 센서 하우징, 및 상기 센서 하우징 내에 삽입되는 카메라 커버를 포함할 수 있다.
본 개시물의 다양한 실시예에 따르면, 클리닝 구조체가 장착된 헤드 램프는, 개구가 형성된 램프 커버 윈도우, 상기 개구에 삽입되는 센서 하우징, 상기 센서 하우징 내에 삽입되는 카메라 커버 윈도우, 상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면에 배치되는 전기습윤 층(electrowetting layer), 상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면에 배치되는 히팅 층(heating layer), 및 상기 카메라 커버 윈도우에 연결되고, 상기 카메라 커버 윈도우에 진동을 제공하는 압전기(piezoelectric)을 포함하며, 상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있다.
본 개시물의 다양한 실시예에 따른 헤드 램프는, 클리닝 구조체가 헤드 램프의 커버 내에 구현됨으로써, 자갈 등과 같은 외부 충격에 의한 영향이 최소화되며, 외부에 노출된 부품이 없으므로 디자인 측면에서 경쟁력을 확보할 수 있다.
본 개시물의 다양한 실시예에 따른 헤드 램프는, 소모성 부품 및/또는 물품이 필요하지 않기 때문에, 헤드 램프 클리닝을 위한 추가 비용이 발생되지 않는 이점이 있고, 클리닝을 위해 헤드 램프 커버를 분리하지 않아도 되므로 헤드 램프 커버가 분실될 위험성이 낮다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체의 개략적인 구조를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 전기습윤 층의 개략적인 구조를 도시한다.
도 3a은 다양한 실시예들에 따른 히팅 층의 개략적인 구조를 도시한다.
도 3b는 다양한 실시예들에 따른 진동 모드를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체를 갖는 헤드 램프의 분해도이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체를 갖는 헤드 램프의 결합도이다.
도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예들에 따른 카메라 커버 윈도우, 압전기 및 히팅 층의 결합 구조를 나타내는 도면이다.
도 7은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 가요성 압전 기판의 결합 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 가요성 히팅 기판의 결합 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 평판 형상의 카메라 커버 윈도우를 갖는 헤드 램프의 결합 구조를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 복수의 방수 테이프들을 이용한 방수 구조를 나타내는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 O-링을 이용한 방수 구조를 나타내는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 사출을 이용한 방수 구조를 나타내는 도면이다.
도 13은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 제어 장치의 블록도이다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 제어 장치에서 클리닝 동작을 수행하는 흐름도이다.
본 개시물의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시물은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 개시물의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시물이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시물의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시물은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 개시물에서, 「A의 상부(또는 하부)에 배치된 B」, 「A의 상면(또는 하면)에 배치된 B」, 또는 「A상에 배치된 B」등의 표현은, A의 상부 또는 하부에 B가 직접 부착된 경우; A의 상부 또는 하부에 접착층 또는 점착층 등을 매개로 B가 부착된 경우; 또는 A의 상부 또는 하부에 하나 이상의 별도의 층을 형성하고, 상기 별도의 층에 B를 직접 부착하거나 또는 접착제나 점착제 등을 매개로 부착한 경우 등을 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있다.
본 개시물에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시물을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다.
따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 개시물의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있음은 물론이다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시물이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체(100)의 개략적인 구조를 도시한다. 이하에서 도 1에 도시된 클리닝 구조체(100)에 포함되는 구성들 중에서 적어도 일부 구성은, 도 2, 도 3a, 및 도 3b를 참조하여 설명할 것이다. 도 2는 다양한 실시예들에 따른 전기습윤 층의 개략적인 구조를 도시한다. 도 3a은 다양한 실시예들에 따른 히팅 층의 개략적인 구조를 도시한다. 도 3b는 다양한 실시예들에 따른 진동 모드들을 도시한다.
도 1을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체(100)는, 전기습윤 층(electrowetting layer, 110), 커버 윈도우(cover window, 120), 히팅 층(heating layer, 130), 및 적어도 두 개의 압전기들(140-1, 140-2)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 전기습윤 층(110)은 커버 윈도우(120) 상에 배치되고, 외부로 노출될 수 있다. 전기습윤 층(110)은 전원 공급부(미도시)로부터 공급되는 전원을 이용하여, 전기습윤 층(110)의 표면에 위치한 적어도 하나의 액적(droplet, 112)을 제거할 수 있다. 전기습윤 층(110)은 커버 윈도우(120)의 전면에 배치되는 소수막 코팅을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전기습윤 층(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전극(electrode, 210), 절연층(dielectric layer, 220), 및 소수층(hydrophobic layer)을 포함할 수 있다.
전극(210)은 투명 전극(transparent electrode)으로서, 커버 윈도우(220)의 상면(또는 제 2면)에 연속으로 배치되어 소정의 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 전극(210)은 직선형, 유선형, 또는 고리형과 같은 다양한 형태로 구성될 수 있다. 나열된 전극(210)의 형태는 예시적인 것으로서, 본 개시물의 다양한 실시예들은 상술한 형태들로 제한되지 않을 것이다. 일실시예에 따르면, 전극(210)는 지정된 간격(예: 5um)을 갖도록 배치될 수 있다.
절연층(220)은 전극(210)의 상부에 배치될 수 있으며, 각 전극(210) 사이의 간격을 채울 수 있다. 절연층(220)은, 예를 들어, 실리콘, Air, Foam, Membrane, OCA, 스폰지, 고무, 잉크, 또는 폴리머(PC, PET 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
액적(112)은 소수층(210)의 상부에 배치되며, 물과 같은 유체와 친화성이 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 소수층(210)의 표면에 위치한 액적(112)은 소수층(210)의 표면에서 용이하게 이동될 수 있다.
일실시예에 따르면, 전기습윤 층(110)의 각 전극(210)에는 직류 전압인 그라운드와 하이 전압이 지정된 주기에 따라 순차적으로 교번하여 인가될 수 있다. 이때, 소수층(210) 표면에 위치한 액적(112)이 그라운드 전압이 인가된 전극에서 하이 전압이 인가된 전극의 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 액적(112)은 소수층(210) 표면의 바깥 영역으로 이동하게 됨으로써, 헤드램프의 클리닝 구조체에서 제거될 수 있다.
일실시예에 따르면, 각 전극(210)에는 교류 전압이 인가될 수 있다. 이때, 소수층(210) 표면에 위치한 액적(112)이 진동하여 표면 장력이 변화될 수 있다. 액적(112)은 진동에 의해 표면 장력이 약해짐에 따라 중력 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 액적(112)은 소수층(210) 표면의 바깥 영역으로 이동하게 됨으로써, 헤드램프의 클리닝 구조체에서 제거될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 커버 윈도우(120)는 전기습윤 층(110)과 히팅 층(130) 사이에 배치될 수 있다. 커버 윈도우(120)는, 램프 커버 윈도우, 또는 카메라 커버 윈도우 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 커버 윈도우(120)는 차량의 내부 공간과 접하는 제1면과 제1 면의 반대 방향으로 향하면서 외부 환경과 접하는 제2면을 포함할 수 있다. 커버 윈도우(120)는 전기습윤 층(110), 및/또는 히팅 층(130)의 기판(substrate) 역할을 수행할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 히팅 층(130)은 커버 윈도우(120) 하부에 배치될 수 있다. 히팅 층(120)은 열을 발생시켜, 커버 윈도우(120), 및/또는 클리닝 구조체(100)의 내부 및/또는 외부의 습기, 얼음, 및/또는 습설을 제거할 수 있다. 일실시예에 따르면, 히팅 층(130)은, 투명한 히팅 필름(heating film)으로 제작될 수 있다.
일실시예에 따르면, 히팅 층(130)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 전극(electrode, 320), 및 보호층(protection layer, 330)을 포함할 수 있다.
전극(320)은 커버 윈도우(120)와 보호층 사이에 배치될 수 있으며, 열선 패턴을 포함할 수 있다. 전극(320)은 커버 윈도우(220)의 하면(또는 제 1면)에 배치되어 소정의 패턴을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전극(320)은 서로 이격되어 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 포함할 수 있다.
보호층(330)은 전극(320)의 하부에 배치될 수 있으며, 커버 윈도우(120)와 전극층(320) 사이의 부착력 저하로 인해, 전극층(320)이 커버 윈도우(120)로부터 탈착되는 것을 방지할 수 있다. 보호층(330)은 커버 윈도우(120)에서 전극층(320)이 탈착되는 것을 방지하여 발열 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
일실시예에 따르면, 히팅 층(130)의 전극(320)에 전원 공급부(미도시)로부터 전압이 인가될 수 있다. 이때, 히팅 층(130)은 열을 발생시킴으로써, 커버 윈도우(120), 및/또는 클리닝 구조체(100)의 내부 및/또는 외부의 습기, 얼음, 및/또는 습설을 제거할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 압전기들(140-1, 140-2)은 히팅 층(130) 하부에 배치될 수 있다. 압전기들(140-1, 140-2) 각각은, SAW(surface acoustic wave)를 이용한 진동을 발생시킴으로써, 커버 윈도우(120), 및/또는 클리닝 구조체(100)의 내부 및/또는 외부의 물방울 및 먼지를 제거할 수 있다.
일실시예에 따르면, 압전기들(140-1, 140-2) 각각은, 커버 윈도우(120)로 SAW(surface acoustic wave)를 제공하는 복수의 전극들, 및 압전 물질을 포함할 수 있다. 압전기들(140-1, 140-2) 각각은, 전원 공급부(미도시)로부터 공급되는 전원을 이용하여 압전 물질에 전압을 가하여 압전 물질을 변형시킴으로써, 진동을 발생시킬 수 있다.
일실시예에 따르면, 압전기들(140-1, 140-2)은, 커버 윈도우(120)에 직접 연결될 수 있다. 예를 들어, 압전기들(140-1, 140-2)은 링 형태로 제작되어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 커버 윈도우(120)의 하부 가장 자리 영역에 부착될 수 있다. 도 3b를 참조하면, 커버 윈도우(120)의 하부 영역에는, 링 형태의 러버(rubber, 350)와 링 형태의 압전기(360)가 배치될 수 있다. 러버는 압전기와 이격되고, 압전기를 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 링 형태의 압전기(360)는 커버 윈도우(120), 및/또는 클리닝 구조체(100)의 내부 및/또는 외부에 부착된 물질(예: 물방울, 먼지, 진흙 등)을 제거하기 위해, SAW를 이용하여 다양한 주파수의 진동을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 링 형태의 압전기(360)는 제1 모드 내지 제4 모드(371, 372, 373, 374) 중 어느 하나의 진동 모드로 동작할 수 있다. 제1 모드 내지 제 4 모드(371, 372, 373, 374)는, 피에조 초음파를 이용하여 서로 다른 주파수의 진동을 발생시키는 모드들로, 실험에 의해 미리 설정될 수 있다. 제1 모드 내지 제 4 모드(371, 372, 373, 374)의 진동 주파수는, 시스템 구조 및 제거하고자 하는 물질의 특성에 기초하여 설정될 수 있다. 시스템 구조는, 램프 윈도우의 크기, 재질, 두께, 또는 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 링 형태의 압전기(360)는 클리닝 구조체(100)의 내부 및/또는 외부에 부착된 물방울을 제거하기 위해 제1 모드로 동작하여 해당 주파수의 진동을 발생시키고, 진흙을 제거하기 위해 제2 모드로 동작하여 해당 주파수의 진동을 발생시킬 수 있다. 이는 이해를 돕기 위한 예시로서, 본 개시물의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체(100)는 전기습윤 층(110)을 이용하여 비 또는 눈으로 인한 물방울이 헤드 램프의 외부 표면에 잘 맺히지 않도록 할 수 있고, 압전기(140-1, 140-2)를 이용한 초음파를 통해 진동을 발생시켜 헤드램프의 외부 및/또는 내부 표면의 물방울, 먼지, 및/또는 오염물질(예: 진흙)을 쉽게 제거할 수 있다. 추가적으로, 헤드 램프의 클리닝 구조체(100)는 히팅 층(130)을 이용하여, 초음파를 이용한 진동에 의해 제거되지 않은 잔여 물방울, 얼음, 또는 습설을 제거함으로써, 헤드 램프에 포함된 적어도 하나의 센서(예: 카메라 센서)의 시야각을 확보할 수 있다.
또한, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체(100) 중 적어도 일부가 헤드 램프의 커버 윈도우 내에 구현됨으로써, 자갈 등과 같은 외부 충격에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 본 개시물의 다양하 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체(100)는 헤드 램프 외부로 노출된 별도의 부품(예: 와이퍼 블레이드)을 포함하지 않으므로, 디자인 측면에서 경쟁력을 확보할 수 있고, 별도의 부품으로 인한 스크래치가 발생되지 않으므로, 헤드 램프의 커버 윈도우의 광학적 성능을 유지할 수 있다. 이를 통해, 헤드 램프에 포함된 발광 센서 및/또는 수광 센서의 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 개시물의 다양한 실시예에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체(100)는 소모성 부품 및/또는 물품을 이용하지 않기 때문에, 헤드 램프의 클리닝을 위한 추가적인 비용이 발생되지 않는 이점을 얻을 수 있으며, 부품 및/또는 물품 교체를 위해 헤드 램프 커버를 분리할 필요가 없으므로, 헤드 램프 커버가 분실될 위험성이 낮다.
또한, 본 개시물의 다양한 실시예에 따른 헤드 램프의 클리닝 구조체(100)에 B to B 커넥터 타입을 적용할 수 있으며, 이 경우 제품 탈부착이 용이 해지므로, AS 측면에서 유리할 수 있다.
상술한 설명에서, 전원 공급부(미도시)는 헤드 램프 외부, 또는 헤드 램프 내부에 포함될 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부는, 헤드 램프 외부의 차량 배터리를 포함하는 전원 공급 장치일 수 있다. 예컨대, 전기습윤 층(110), 히팅 층(130), 또는 압전기들(140-1, 140-2) 중 적어도 하나는, 헤드 램프 외부에 위치한 차량 배터리와 전기적으로 직접 연결되어 외부 전원을 제공받을 수 있다. 다른 예로, 전원 공급부는 헤드 램프 내부에 포함된 소켓 형태의 전원 공급 장치일 수 있다. 소켓 형태의 전원 공급 장치는, 헤드 램프 외부의 차량 배터리와 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 전기습윤 층(110), 히팅 층(130), 또는 압전기들(140-1, 140-2) 중 적어도 하나는, 헤드 램프 내 소켓 형태의 전원 공급 장치와 연결됨으로써, 외부 전원을 제공받을 수 있다.
이하에서, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체를 갖는 헤드 램프의 구조에 대해 도 4 내지 도 12를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체를 갖는 헤드 램프의 분해도(400)이고, 도 5는 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체를 갖는 헤드 램프의 결합도(500)이다. 도 6a 및 도 6b는 다양한 실시예들에 따른 카메라 커버 윈도우, 압전기 및 히팅 층의 결합 구조를 나타내는 도면이다. 도 7은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 가요성 압전 기판의 결합 구조를 나타내는 도면이다. 도 8은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 가요성 히팅 기판의 결합 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체를 갖는 헤드 램프는, 램프 커버 윈도우(410), 카메라 커버 윈도우(420), 적어도 하나의 가요성 압전 기판(flexible piezoelectric circuit, 430, 431), 적어도 하나의 히팅 기판(flexible heating circuit, 440), 적어도 하나의 방수 부재(420), 센서 하우징(460), 및 센서 모듈(470)을 포함할 수 있다.
램프 커버 윈도우(410)는 일 축을 따라 연장되는 개구부(412)를 포함할 수 있다. 램프 커버 윈도우(410)는 개구부(412)를 통해 센서 하우징(460)과 결합될 수 있다. 일실시예에 따르면, 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 포함하는 일 면의 적어도 일부분은, 일 축에 수직인 평면과 경사를 이루도록 형성될 수 있다.
카메라 커버 윈도우(420)는 센서 하우징(460)의 관통구를 밀폐시키고, 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 통해 적어도 부분적으로 외부에 노출되도록 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)는 투명한 폴리머 소재로 형성된 보호부재일 수 있다. 예를 들어, 카메라 커버 윈도우(420)는 폴리카보네이트 소재로 형성된 보호부재일 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)는 캡 형상, 돔 형상, 평판 형상일 수 있다. 이는 예시적인 것일 뿐, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 카메라 커버 윈도우(420)의 형상은 이에 한정되지 않을 것이다. 후술되는 도 4 내지 도 8에서는, 캡 형상의 카메라 커버 윈도우(420)를 예로 들어 설명한다.
일실시예에 따르면, 캡 형상의 카메라 커버 윈도우(420)는 일 축에 대응하는 방향으로 개구되고, 일 축에 대향되는 방향으로 폐쇄될 수 있다. 예를 들어, 카메라 커버 윈도우(420)는 원기둥 형태의 둘레부(421)와 덮개부(422)가 결합된 형상을 포함할 수 있다. 카메라 커버 윈도우(420)의 둘레부(421)는 일 축을 둘러싸는 형태로 형성되고, 덮개부(422)는 일 축에 수직인 평면과 경사를 이루도록 형성될 수 있다. 덮개부(422)의 경사각(일 축에 수직인 평면과의 경사각)은 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 포함하는 일 면의 적어도 일부분의 경사각과 동일할 수 있다. 둘레부(421)의 일 축을 따르는 길이는 일정하거나, 일정하지 않을 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)의 덮개부(422)의 적어도 일부에는 전기습윤 층(110)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 카메라 커버 윈도우(420)의 덮개부(422)에는 전기습윤 층(110)이 코팅될 수 있다. 전기습윤 층(110)은 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 통해 외부에 노출되는 덮개부(422)의 일 면의 적어도 일부에 코팅될 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)는 적어도 하나의 가요성 압전 기판(430, 431), 및 적어도 하나의 가요성 히팅 기판(440)과 연결될 수 있다.
적어도 하나의 가요성 압전 기판(430, 431)은, 적어도 하나의 압전기(140-1, 140-2), 또는 압전 패드(620, 622)를 포함하는 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)을 포함할 수 있다. 압전 패드(620)는 입력되는 전기적 신호를 이용하여 SAW(surface acoustic wave)를 발생시키는 압전 패턴을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 적어도 하나의 가요성 압전 기판(430, 431)은 카메라 커버 윈도우(420)의 일면의 적어도 일부분에 연결(또는 접촉)되도록 배치될 수 있다. 카메라 커버 윈도우(420)의 일면은, 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 통해 외부로 노출되지 않는 면을 포함할 수 있다. 카메라 커버 윈도우(420)의 일면은, 예를 들어, 외부로 노출되는 면과 반대 방향의 제1 면, 둘레부(421)의 외측면, 또는 둘레부(421)의 내측면 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 가요성 압전 기판(430, 431)은 카메라 커버 윈도우(420)의 일면의 적어도 일부분에 배치됨으로써, 카메라 커버 윈도우(420)에 SAW(surface acoustic wave)를 제공하여 카메라 커버 윈도우(420)를 진동시킬 수 있다.
일실시예에 따르면, 가요성 압전 기판(430, 431)이 복수개인 경우, 가요성 압전 기판(430, 431)은 카메라 커버 윈도우(420)의 서로 다른 방향에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 가요성 압전 기판(430)은 카메라 커버 윈도우(420)의 둘레부(421)의 외측면 중 제1 방향을 향하는 부분에 배치되고, 제2 가요성 압전 기판(431)은 카메라 커버 윈도우(420)의 둘레부(421)의 외측면 중 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향을 향하는 부분에 배치될 수 있다. 제1 방향이 상부 방향인 경우, 제2 방향은 하부 방향일 수 있고, 제1 방향이 좌측 방향인 경우, 제2 방향은 우측 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 가요성 압전 기판(430)과 제2 가요성 압전 기판(431)은 카메라 커버 윈도우(420)를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 가요성 압전 기판(430, 431)의 적어도 일부분은 센서 하우징(460)의 내측면에 접촉할 수 있다. 일실시예에 따르면, 가요성 압전 기판(430, 431)은 센서 하우징(460)의 홀(461, 462)을 통해 센서 하우징(460)의 내측 공간으로부터 센서 하우징(460)의 외측으로 인출될 수 있다.
적어도 하나의 가요성 히팅 기판(440)은 히팅 층(130), 또는 히팅 패드(640, 642)를 포함하는 가요성 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 히팅 패드(640, 642)는, 공급되는 전원을 이용하여 열을 발생시키는 히팅 패턴을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 적어도 하나의 가요성 히팅 기판(440)은 카메라 커버 윈도우(420)의 일면의 적어도 다른 부분에 배치될 수 있다. 카메라 커버 윈도우(420)의 일면은, 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 통해 외부로 노출되지 않는 면을 포함할 수 있다. 카메라 커버 윈도우(420)의 일면은, 예를 들어, 외부로 노출되는 면과 반대 방향의 제1 면, 둘레부(421)의 외측면, 또는 둘레부(421)의 내측면 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일면의 적어도 다른 부분은, 적어도 하나의 가요성 압전 기판(430, 431)이 배치된 부분을 제외한 다른 부분을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 가요성 히팅 기판(440)은 카메라 커버 윈도우(420)의 일면의 적어도 다른 부분에 배치됨으로써, 전원 공급에 의해 발생되는 열을 이용하여 카메라 커버 윈도우(420)의 일면, 또는 외부로 노출되는 면의 습기, 얼음, 및/또는 습설을 제거할 수 있다.
일실시예에 따르면, 가요성 히팅 기판(440, 441)이 복수개인 경우, 복수 개의 가요성 히팅 기판(440, 441) 각각은 카메라 커버 윈도우(420)의 서로 다른 방향에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 가요성 히팅 기판(440)이 카메라 커버 윈도우(420)의 둘레부(421)의 내측면 중 제3 방향을 향하는 부분에 배치되는 경우, 제2 가요성 히팅 기판(441)은 카메라 커버 윈도우(420)의 둘레부(421)의 내측면 중 제3 방향과 반대 방향인 제4 방향을 향하는 부분에 배치될 수 있다. 제3 방향이 좌측 방향인 경우, 제4 방향은 우측 방향일 수 있고, 제3 방향이 상부 방향인 경우, 제4 방향은 하부 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 가요성 히팅 기판(440)과 제2 가요성 히팅 기판(441)은 카메라 커버 윈도우(420)를 기준으로 서로 대칭되는 위치에 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 가요성 히팅 기판(441)은 센서 하우징(460)의 홀(461, 462)을 통해 센서 하우징(460)의 내측 공간으로부터 센서 하우징(460)의 외측으로 인출될 수 있다.
방수 부재(450)는 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460) 사이에 배치되는 제1 방수 부재, 또는 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460) 사이에 배치되는 제2 방수 부재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제1 방수 부재, 및 제2 방수 부재는, 예를 들어, O-링, 방수 테이프, 또는 방수용 점착제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. O-링은, 예를 들어, 러버, 우레탄 또는 실리콘 소재로 형성될 수 있다. 방수 부재(450)의 배치 구조에 대해서는, 도 10 내지 도 12에서 보다 상세하게 후술할 것이다.
센서 하우징(460)은 일 축을 따라 연장되는 관통구를 포함할 수 있다. 센서 하우징(460)은 관통구를 통해 센서 모듈(470)과 결합될 수 있다. 센서 하우징(460)은 일 축을 따라 개구부(412)에 삽입됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 램프 커버 윈도우(410)와 결합될 수 있다. 센서 하우징(460)은 방수를 위해 금속 소재로 형성될 수 있다. 금속 소재는, 예를 들어, 알루미늄을 포함할 수 있다. 이는 예시일 뿐, 본 개시물의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다.
일실시예에 따르면, 센서 하우징(460)은 복수 개의 홀들(461, 462)을 포함할 수 있다. 센서 하우징(460)에 포함되는 홀들(461, 462)의 개수는 카메라 커버 윈도우(420)에 연결된 가요성 기판의 개수에 대응될 수 있다. 복수 개의 홀들(461, 462) 각각의 형상은 가요성 인쇄회로 기판의 단면 형상에 상응할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 홀들(461, 462) 각각의 폭은, 가요성 인쇄회로 기판의 넓이보다 크거나 같고, 복수 개의 홀들(461, 462) 각각의 높이는, 가요성 인쇄회로 기판의 두께보다 크거나 같을 수 있다. 가요성 인쇄회로 기판은, 가요성 압전 기판(430, 431), 또는 가요성 히팅 기판(440, 441) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 센서 하우징(460)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 프레임(732), 제 2 프레임(742), 및 플랜지(722)를 포함하도록 형성될 수 있다.
제1 프레임(732)은 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)에 삽입되고, 카메라 커버 윈도우(420) 및 카메라 커버 윈도우(420)에 연결된 적어도 하나의 가요성 인쇄회로 기판을 수용할 수 있다. 제1 프레임(732)의 내측은 카메라 커버 윈도우(420)와 결합될 수 있고, 제1 프레임(732)의 외측은 램프 커버 윈도우(410)와 결합될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 프레임(732)은 플랜지(722)로부터 제2 프레임(742)과 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 프레임(732)은 일 축을 둘러싸는 형태(예: 원기둥 형태)로 형성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 프레임(732)의 일단은 내부 공간 방향으로 돌출될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 프레임(732)은 일 축에 수직인 평면과 경사를 이루도록 형성될 수 있다. 제1 프레임(732)이 일 축에 수직인 평면과 이루는 경사각은, 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 포함하는 일 면의 적어도 일부분이 일 축에 수직인 평면과 이루는 경사각과 동일할 수 있다.
제1 프레임(732)의 높이는 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)의 길이에 대응될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 프레임(732)의 일 축을 따르는 높이는 일정하거나, 일정하지 않을 수 있다.
제2 프레임(742)은 센서 모듈(470)을 수용하도록 형성될 수 있다. 제2 프레임의 관통구는 원기둥, 원뿔, 또는 원뿔대 형태일 수 있다. 이는 예시적인 것으로서, 센서 하우징(460)의 관통구는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 하우징(460)의 제2 프레임(742)은, 카메라의 경통일 수 있다. 경통의 높이(또는 길이), 및/또는 경통의 내측면의 경사각은 카메라의 시야각(field of view)을 기반으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 카메라의 시야각이 넓을수록 제2 프레임(742)의 관통구의 길이는 짧게 설계되고, 카메라의 시야각이 좁을수록 제2 프레임(742)의 관통구의 길이는 길게 설계될 수 있다.
플랜지(722)는 제1 프레임(732)과 제2 프레임(742)을 연결하고, 램프 커버 윈도우(410)의 일 측, 및/또는 카메라 커버 윈도우(420)의 일 측과 체결되도록 형성될 수 있다. 플랜지(722)는 제 2 프레임(742)의 외주면으로부터 외측 방향으로 돌출될 수 있다. 일실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 센서 하우징(460)에 카메라 커버 윈도우(420)가 삽입된 경우, 카메라 커버 윈도우(420)의 둘레부(421)의 외측면에 연결된 적어도 하나의 가요성 압전 기판(430, 431)은 적어도 일부분이 센서 하우징(460)의 제1 프레임(732)의 내측면과 접촉되고, 적어도 다른 부분이 제1 프레임(732)과 플랜지(722) 사이에 형성된 홀들(461, 462) 중 하나의 홀에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제1 가요성 압전 기판(430)은 제1 프레임(732)과 플랜지(722) 사이에 형성된 홀들(461, 462) 중 하나의 홀을 통해, 센서 하우징(460)의 내부 공간으로부터 센서 하우징(460)의 외부로 인출될 수 있다. 센서 하우징(460)의 홀들 중 하나의 홀을 통해 센서 하우징(460)의 외부로 인출되는 제1 가요성 압전 기판(430)은 플랜지(722)의 일 측과 접촉할 수 있다.
일실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 센서 하우징(460)에 카메라 커버 윈도우(420)가 삽입된 경우, 카메라 커버 윈도우(420)의 둘레부(421)의 내측면에 연결된 적어도 하나의 가요성 히팅 기판(440, 441)은 적어도 일부분이 제1 프레임(732)과 플랜지(722) 사이에 형성된 홀들(461, 462) 중 하나의 홀에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제2 가요성 히팅 기판(441)은 제1 프레임(732)과 플랜지(722) 사이에 형성된 홀들(461, 462) 중 하나의 홀을 통해, 센서 하우징(460)의 내부 공간으로부터 센서 하우징(460)의 외부로 인출될 수 있다. 센서 하우징(460)의 홀들 중 하나의 홀을 통해 센서 하우징(460)의 외부로 인출되는 제2 가요성 히팅 기판(441)은 플랜지(722)의 일 측과 접촉할 수 있다.
센서 모듈(470)은 센서 하우징(460)의 관통구를 통해 외부와 연결되도록 배치될 수 있다. 센서 모듈(470)은 센서 하우징(460)의 관통구를 통해 센서 하우징(470)의 내측면과 결합될 수 있다. 센서 모듈(470)은 카메라 커버 윈도우(420)를 통해 외부 환경을 검출하는 이미지 센서를 포함하는 모듈일 수 있다. 센서 모듈(470)은 초점 거리 확보를 위해 센서 하우징(460)의 말단에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 램프 커버 윈도우(410)의 개구부(412)를 포함하는 일 면의 적어도 일부분, 카메라 커버 윈도우(420)의 덮개부(422), 및 센서 하우징(460)의 제1 프레임(732) 각각이 일 축에 수직인 평면과 경사를 이루도록 형성됨으로써, 카메라 커버 윈도우(420)가 개구부(412)를 통해 램프 커버 윈도우(410) 및 센서 하우징(460)과 결합될 시, 카메라 커버 윈도우(420), 램프 커버 윈도우(410), 및 센서 하우징(460)은, 서로 동일한 경사각을 가질 수 있다. 또한, 센서 하우징(460)의 돌출부의 높이는, 개구부(412)의 길이에 대응됨으로써, 카메라 커버 윈도우(420) 및 센서 하우징(460)은, 개구부(412)를 통해 램프 커버 윈도우(410)와 하나의 평면을 이룰 수 있다. 예를 들어, 카메라 커버 윈도우(420)의 일면 및 센서 하우징(460)의 돌출부는, 램프 커버 윈도우(410)의 외면과 일치하도록 배치될 수 있다.
상술한 도 4 내지 도 8은, 캡 형상의 카메라 커버 윈도우(420)를 예로 들어 설명하였으나, 전술한 바와 같이, 카메라 커버 윈도우(420)의 형상은 캡 형상으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 카메라 커버 윈도우(420)는 평판 형상, 또는 돔 형상으로 형성될 수 있다.
도 9는 다양한 실시예들에 따른 평판 형상의 카메라 커버 윈도우를 갖는 헤드 램프의 결합 구조를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 카메라 커버 윈도우(420)는 평판 형상일 수 있다. 평판 형상의 카메라 커버 윈도우(420)는 센서 하우징(460)의 관통구를 밀폐시키고, 카메라 커버 윈도우(420)의 제1 면은 램프 커버 윈도우(410)의 개구부를 통해 적어도 부분적으로 외부에 노출될 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)의 제1 면의 적어도 일부분에는 전기습윤 패턴(910)이 코팅될 수 있다. 전기습윤 패턴(910)은 전기습윤 층(110)을 포함할 수 있다. 카메라 커버 윈도우(420)의 제1 면은, 제2 면과 반대 방향에 향하고, 센서 하우징(460)의 내부 공간을 향하는 면일 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면의 적어도 일부분에는 투명한 히팅 필름(920)이 부착될 수 있다. 히팅 필름(920)은, 히팅 패턴을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면의 적어도 다른 일부분에는 압전기(930)가 부착될 수 있다. 압전기(930)는 링 형태로 제작되어, 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면의 가장 자리 영역에 부착될 수 있다. 일실시예에 따르면, 압전기(930)는 센서 하우징(460)의 적어도 일 측에 접촉될 수 있다.
일실시예에 따르면, 전기습윤 패턴(910)이 코팅되는 위치 및/또는 영역, 히팅 필름(920), 및 압전기(930)가 부착되는 위치 및/또는 영역은, 설계자에 의해 변경될 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면에 히팅 필름(920) 및/또는 압전기(930)가 부착됨으로써, 카메라 커버 윈도우(420)는 복수 개의 홀들을 포함하지 않을 수 있다.
이하에서는, 도 4의 방수 부재(450)를 이용한 방수 구조에 대해, 도 10a 내지 도 12b를 참조하여, 상세히 설명할 것이다.
도 10a 및 도 10b는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 복수의 방수 테이프들을 이용한 방수 구조를 나타내는 도면이고, 도 11a 및 도 11b는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 O-링을 이용한 방수 구조를 나타내는 도면이다. 도 12a 및 도 12b는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프 내 사출을 이용한 방수 구조를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 방수 부재(450)는 제1 방수 테이프(1010), 및 제2 방수 테이프(1012)를 포함할 수 있다.
제1 방수 테이프(1010)는, 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460) 사이에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 방수 테이프(1010)는 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460)이 체결되는 부분에 배치될 수 있다.
제2 방수 테이프(1012)는, 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460) 사이에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 방수 테이프(1012)는 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460)이 체결되는 부분에 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460) 사이에 제1 방수 테이프(1010)를 배치하고, 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460) 사이에 제2 방수 테이프(1012)를 배치함으로써, IP68 이상의 방진 및 방수 신뢰성을 확보할 수 있다.
일실시예에 따르면, 램프 커버 윈도우(410)의 배면에는 블랙 인쇄가 적용될 수 있다. 램프 커버 윈도우(410)의 배면은, 외부로 노출되는 면에 반대 방향인 면을 포함할 수 있다. 이를 통해, 램프 커버 윈도우(410)의 외부에서 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460) 사이에 제2 방수 테이프(1012)가 보이지 않도록 함으로써, 디자인 측면에서 이점을 얻을 수 있다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 방수 부재(450)는 제1 O-링(1101), 및 제2 O-링(1102)을 포함할 수 있다.
제1 O-링(1101)은, 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460) 사이에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 O-링(1101)은 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460)이 체결되는 부분에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제1 O-링(1101)은 센서 하우징(460)의 제1 프레임(732)의 내측면과 플랜지(722)의 일면에 동시에 접촉하도록 배치될 수 있다.
제2 O-링(1102)은, 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460) 사이에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 O-링(1102)은 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460)이 접하는 부분에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제2 O-링(1102)은 센서 하우징(460)의 제1 프레임(732)의 외측면과 플랜지(722)의 일면에 동시에 접하도록 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 제1 O-링(1101), 및 제2 O-링(1102)이 배치되는 위치에 스크류 탭을 적용할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제1 O-링(1101), 및 제2 O-링(1102)을 배치함으로써, IP68 이상의 방진 및 방수 신뢰성을 확보할 수 있다.
일실시예에 따르면, 램프 커버 윈도우(410)의 배면에는 블랙 인쇄가 적용될 수 있다. 램프 커버 윈도우(410)의 배면은, 외부로 노출되는 면에 반대 방향인 면을 포함할 수 있다. 이를 통해, 램프 커버 윈도우(410)의 외부에서 램프 커버 윈도우(410)와 센서 하우징(460) 사이에 제2 방수 테이프(1012)가 보이지 않도록 함으로써, 디자인 측면에서 이점을 얻을 수 있다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 방수 부재(450)는 제3 방수 테이프(1210)를 포함할 수 있다.
제3 방수 테이프(1210)는, 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460) 사이에 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제3 방수 테이프(1010)는 카메라 커버 윈도우(420)와 센서 하우징(460)이 접하는 부분에 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 카메라 커버 윈도우(420)는 폴리머 소재로 형성되고, 센서 하우징(460)과 사출(예: 인서트 사출 또는 이중 사출)을 통해 결합될 수 있다.
일실시예에 따르면, 제3 방수 테이프(1210) 및 사출을 이용함으로써, 3ATM 이상의 방수 신뢰성을 확보할 수 있다.
상술한 도 1 내지 도 12에서는, 전기습윤 층(110), 히팅 층(130), 및 압전기(140-1)를 포함하는 클리닝 구조체(100)가 카메라 커버 윈도우(420)에 적용된 것을 예로 들어 설명하였으나, 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체(100)는 램프 커버 윈도우(410)에도 적용될 수 있다.
본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체(100)가 장착된 헤드 램프는, 개구(412)가 형성된 램프 커버 윈도우(410), 상기 개구(412)에 삽입되는 센서 하우징(460), 및 상기 센서 하우징(460) 내에 삽입되는 카메라 커버를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 카메라 커버는, 카메라 커버 윈도우(420), 및 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제1 면에 배치되는 전기습윤 층(electrowetting layer)(110)을 포함하며, 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제1 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 전기습윤 층(110)은, 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제1 면에 배치되는 전극(electrode, 210), 상기 전극(210)의 상부에 배치되는 절연층(dielectric layer, 220), 및 상기 절연층(220)의 상부에 배치되는 소수층(hydrophobic layer, 230))를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 카메라 커버는, 카메라 커버 윈도우(420), 및 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면에 배치되는 히팅 층(heating layer, 130)을 포함하며, 상기 카메라 커버 윈도(420)우의 제2 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 제1 면과 반대 방향일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 히팅 층은, 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면에 배치되는 전극(320), 상기 전극의 하부에 배치되는 보호층(protection layer, 330)을 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 카메라 커버는, 카메라 커버 윈도우(420), 및 가요성 히팅 기판(flexible heating circuit, 440, 441)을 포함하며, 상기 가요성 히팅 기판(440, 441)은, 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 상하 또는 좌우의 어느 한 측면에 형성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 카메라 커버는, 카메라 커버 윈도우(420), 및 상기 카메라 커버 윈도우(420)에 진동을 제공하는 가요성 압전 기판(flexible piezoelectric circuit, 430, 431)을 포함하며, 상기 가요성 압전 기판(430, 431)은, 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 상하 또는 좌우의 어느 한 측면에 형성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 카메라 커버는, 카메라 커버 윈도우(420), 및 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면에 링 형태로 배치되는 압전기(piezoelectric, 930)를 포함하며, 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제2 면은, 상기 개구(412)를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 제1 면과 반대 방향일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 센서 하우징(460)은, 관통구를 포함하며, 상기 센서 하우징(460)의 관통구를 통해 외부와 연결되도록 배치되는 적어도 하나의 센서 모듈(470)을 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 센서 모듈(470)은, 이미지 센서를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 카메라 커버는, 상기 센서 하우징(460)의 관통구를 밀폐시키고, 상기 램프 커버 윈도우(410)를 통해 적어도 부분적으로 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 센서 하우징(460)은, 금속 소재로 형성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 헤드 램프는, 상기 램프 커버 윈도우(410)와 상기 센서 하우징(460) 사이에 배치되는 제1 방수 부재, 및 상기 카메라 커버와 상기 센서 하우징(460) 사이에 배치되는 제2 방수 부재 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제1 방수 부재 및 상기 제2 방수 부재는, O-링(1101, 1102), 방수 테이프(1010, 1012, 1210) 또는 방수용 점착제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 카메라 커버는, 상기 센서 하우징(460)과 사출을 통해 결합될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 센서 하우징(460)의 적어도 일부 및 상기 카메라 커버는, 상기 램프 커버 윈도우(410)의 외면과 일치하도록 배치될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 센서 하우징(460)은, 상기 개구(412)를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 돌출부(732)를 더 포함하며, 상기 돌출부(732)의 높이는, 상기 개구(412)의 길이에 대응될 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 돌출부(732)는, 일 축을 둘러싸는 형태로 구성되며, 상기 돌출부(732)의 내측면은 상기 카메라 커버와 결합되고, 상기 돌출부(732)의 외측면은 상기 램프 커버 윈도우(410)와 결합될 수 있다.
일실시예에 따르면, 클리닝 구조체(100)가 장착된 헤드 램프는, 개구(412)가 형성된 램프 커버 윈도우(410), 상기 개구(412)에 삽입되는 센서 하우징(460), 상기 센서 하우징(460) 내에 삽입되는 카메라 커버 윈도우(420), 상기 카메라 커버 윈도우(420)의 제1 면에 배치되는 전기습윤 층(electrowetting layer, 110), 상기 카메라 커버 윈도우(410)의 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면에 배치되는 히팅 층(heating layer, 130), 및 상기 카메라 커버 윈도우(410)에 연결되고, 상기 카메라 커버 윈도우(410)에 진동을 제공하는 압전기(piezoelectric, 140-1, 140-2)을 포함하며, 상기 카메라 커버 윈도우(410)의 제1 면은, 상기 개구(412)를 통해 적어도 일부가 외부로 노출될 수 있다.
도 13은 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 제어 장치(1300)의 블록도이다. 도 13에 도시된 클리닝 제어 장치(1300)의 구성은 일 실시 예로, 각각의 구성 요소는 하나의 칩, 부품 또는 전자 회로로 구성되거나, 칩, 부품 또는 전자 회로의 결합으로 구성될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 도 13에 도시된 구성 요소들 중 일부는 복수 개의 구성 요소로 분리되어 서로 다른 칩 또는 부품 또는 전자 회로로 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소들은 결합되어 하나의 칩, 부품 또는 전자 회로로 구성될 수도 있다. 다른 실시 예에 따라, 도 13에 도시된 구성요소들 중 일부가 생략되거나, 도 13에 도시되지 않은 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 일실시예에 따르면, 도 13에 도시된 클리닝 제어 장치(1300)의 적어도 일부 구성 요소는, 헤드 램프 내부에 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 13에 도시된 클리닝 제어 장치(1300)의 적어도 일부 구성 요소는, 헤드 램프에 포함되지 않고 차량에 포함됨으로써, 헤드 램프에 포함된 적어도 하나의 다른 구성 요소와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1300)는 헤드 램프 내부에 포함되거나, 헤드 램프 포함되지 않고 차량에 포함되어, 헤드 램프 내부의 다른 구성 요소와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 13을 참조하면, 클리닝 제어 장치(1300)는 프로세서(1310), 카메라(1320), 우적 센서(1322), 워셔 장치(1324), 전원 공급부(1326), 히팅 층(1340), 전기습윤 층(1330), 및 압전기(1350)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(1310)는 헤드 램프의 클리닝을 위한 제어 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(1310)는, 적어도 하나의 구성 요소를 이용하여 헤드 램프 내부 및/또는 외부의 오염원(또는 오염물질)을 감지하고, 감지된 오염원에 기반하여 오염원 제거 방식을 결정할 수 있다. 프로세서(1310)는 결정된 오염원 제거 방식에 대응되는 적어도 하나의 구성 요소를 제어하여, 오염원의 제거를 시도할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(1310)는 헤드 램프 내부 및/또는 외부의 오염원에 대한 요인 정보를 획득하고, 획득된 오염원에 대한 요인 정보를 기반으로 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 존재하는 오염원(또는 오염물질)을 감지할 수 있다. 오염원에 대한 요인 정보는, 헤드 램프에 포함된 적어도 하나의 센서로부터 획득되거나, 차량에 포함된 통신 트랜시버(미도시)를 통해 서버로부터 수신될 수 있다. 오염원에 대한 요인 정보는, 빗물, 습기, 진흙, 또는 먼지 중 적어도 하나의 감지를 나타내는 정보, 및/또는 날씨 정보(예: 비, 눈, 황사, 또는 미세먼지의 유무를 나타내는 날씨 정보)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 카메라(1320)로부터 카메라 광량 정보를 획득하고, 카메라 광량과 적어도 하나의 지정된 기준 광량 범위를 비교하여, 빗물, 습기, 진흙, 도로 염분, 또는 벌레와 같은 오염원을 감지할 수 있다. 적어도 하나의 지정된 기준 광량 범위는, 오염원의 종류 별로 다르게 설정될 수 있다. 적어도 하나의 지정된 기준 광량 범위는, 실험을 통해 획득된 값일 수 있으며, 설계자에 의해 미리 설정될 수 있다. 예컨대, 제1 기준 광량 범위는, 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 빗물, 및/또는 습기가 존재하는 경우, 카메라(1320)의 이미지 센서를 통해 검출되는 광량을 기반으로 설정될 수 있다. 제2 기준 광량 범위는, 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 진흙, 및/또는 도로 염분이 존재하는 경우, 카메라(1320)의 이미지 센서를 통해 검출되는 광량을 기반으로 설정될 수 있다. 제3 기준 광량 범위는, 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 벌레가 존재하는 경우, 카메라(1320)의 이미지 센서를 통해 검출되는 광량을 기반으로 설정될 수 있다. 다른 예로, 프로세서(1320)는 우적 센서(1322)를 이용하여 헤드 램프 외부의 빗물을 감지할 수 있다. 또 다른 예로, 프로세서(1320)는 히팅 층(1340)의 전극을 이용하여 저항 변화를 측정할 수 있다. 프로세서(1320)는 저항 변화, 또는 저항 변화에 따라 결정되는 온도에 기반하여, 헤드 램프 외부의 습설(얼음), 또는 헤드 램프 내부의 결로를 감지할 수 있다.
일실시예에 따르면, 프로세서(1310)는 감지된 오염원에 기반하여, 오염원 제거 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 감지된 오염원에 따라 히팅 층(1340), 전기습윤 층(1330), 또는 압전기(1350) 중 적어도 하나의 구성 요소를 이용하는 방식을 오염원 제거 방식으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 감지된 오염원에 따라 히팅 층(1340), 전기습윤 층(1330), 압전기(1350), 워셔 장치(1324) 중 적어도 하나의 구성 요소를 이용하는 방식을 오염원 제거 방식으로 결정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(1310)는 오염원의 종류에 따라 압전기(1350)를 이용한 초음파 진동 방식, 히팅 층(1340)을 이용한 발열 방식, 전기습윤 층(1330)을 이용한 액적 제거 방식, 또는 워셔 장치(1324)를 이용한 워셔액 분사 방식을 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 프로세서(1310)는 오염원 제거 방식 선택 시, 감지된 오염원의 특징, 및/또는 종류를 고려할 수 있다. 프로세서(1310)는 감지된 오염원의 특징, 및/또는 종류에 따라 압전기(1350)의 진동 모드를 결정할 수 있다.
프로세서(1310)는 결정된 오염원 제거 방식에 대응되는 적어도 하나의 구성 요소가 오염원 제거를 위한 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 전원 공급부(1326)를 통해 결정된 오염원 제거 방식에 대응되는 적어도 하나의 구성 요소로 전원을 제공할 수 있다.
카메라(1320)는 프로세서(1310)의 제어에 따라 이미지 센서로 입력되는 광량을 측정하고, 측정된 광량에 대한 정보를 포함하는 카메라 광량 정보를 프로세서(1310)로 제공할 수 있다.
우적 센서(1322)는 프로세서(1310)의 제어에 따라 빗물의 양, 또는 빗물의 세기를 감지하고, 빗물이 감지되었음을 나타내는 정보를 프로세서(1310)로 제공할 수 있다. 일실시예에 따르면, 우적 센서(1322)는 생략될 수 있다.
워셔 장치(1324)는 프로세서(1310)의 제어에 따라 워셔액을 지정된 영역으로 분사할 수 있다. 지정된 영역은, 헤드 램프의 적어도 일부 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지정된 영역은, 커버 윈도우(120)의 적어도 일부 영역을 포함할 수 있다. 워셔 장치(1324)는, 헤드 램프 외부에 장착되고, 프로세서(1310)와 전기적으로 연결될 수 있다. 워셔 장치(1324)는, 프로세서(1310)의 제어에 따라 워셔액을 지정된 영역으로 분사함으로써, 진흙, 도로 염분, 또는 벌레를 제거할 수 있다.
전원 공급부(1326)는 프로세서(1310)의 제어에 따라, 헤드 램프의 클리닝 제어 장치(1300)에 포함된 적어도 하나의 구성 요소에 전원을 공급 또는 차단할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전원 공급부(1326)는 오염원을 제거하기 위한 프로세서(1310)의 제어에 따라, 히팅 층(1340), 전기습윤 층(1330), 압전기(1350), 또는 워셔 장치(1324) 중 적어도 하나로 전원을 공급할 수 있다.
히팅 층(1340)은 도 1 및 도 3a에서 설명한 바와 같이 구성될 수 있다. 히팅 층(1340)은 프로세서(1310)의 제어에 따라 열을 발생시킴으로써, 헤드 램프의 내부 및/또는 외부의 습기, 습설, 내부 결로, 진흙, 및 도로 염분을 제거할 수 있다.
전기습윤 층(1330)은 도 1 및 도 2에서 설명한 바와 같이 구성될 수 있다. 전기습윤 층(1330)은 프로세서(1310)의 제어에 따라 교번적으로 인가되는 그라운드 전압과 하이 전압을 이용하여, 헤드 램프 외부의 표면에 위치한 액적을 헤드 램프의 바깥 영역으로 이동시킬 수 있다. 전기습윤 층(1330)은 프로세서(1310)의 제어에 따라 교류 전압을 이용하여 액적의 표면 장력을 변화시킴으로써, 헤드 램프 외부의 표면에 위치한 액적을 헤드 램프의 바깥 영역으로 이동시킬 수 있다.
압전기(1350)는 도 1에서 설명한 바와 같이 구성될 수 있다. 압전기(1350)는 SAW를 이용한 진동을 발생시킴으로써, 헤드 램프 내부 및/또는 외부의 빗물 및/또는 습기를 제거할 수 있다. 압전기(1350)는 프로세서(1310)의 제어에 따라 복수의 진동 모드들(예: 도 3b의 제1 모드 내지 제4 모드, 371, 372, 373, 374) 중 어느 하나의 진동 모드로 동작할 수 있다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 헤드 램프의 클리닝 제어 장치에서 클리닝 동작을 수행하는 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다. 도 14에서 점선으로 표시된 동작은 실시예에 따라 생략될 수 있다. 여기에서, 헤드 램프는, 도 1의 클리닝 구조체(100)를 갖는 헤드 램프일 수 있다.
도 14를 참조하면, 헤드 램프의 클리닝 제어 장치(1300)는 동작 1401에서 오염원이 감지되는지 여부를 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 클리닝 제어 장치(1300)의 프로세서(1310)는, 헤드 램프에 포함된 적어도 하나의 센서로부터 수신되는 정보, 또는 외부 장치(예: 서버)로부터 수신되는 정보 중 적어도 하나를 기반으로 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 오염원이 존재하는지 여부를 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 카메라(1320)(예: 센서 모듈(470))로부터 카메라 광량 정보를 획득하고, 획득된 카메라 광량을 적어도 하나의 지정된 기준 광량 범위와 비교하여, 오염원을 감지할 수 있다. 예컨대, 프로세서(1310)는 카메라 광량 정보가 제1 기준 광량 범위에 대응하는 경우, 빗물, 및/또는 습기의 존재를 감지할 수 있다. 프로세서(1310)는 카메라 광량 정보가 제2 기준 광량 범위에 대응하는 경우, 진흙, 및/또는 도로 염분의 존재를 감지할 수 있다. 프로세서(1310)는 카메라 광량 정보가 제3 기준 광량 범위에 대응하는 경우, 벌레의 존재를 감지할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(1310)는 히팅 층(1340)의 전극을 이용하여 저항 변화를 측정하고, 측정된 저항 변화, 또는 측정된 저항 변화에 대응되는 온도에 기반하여, 오염원을 감지할 수 있다. 예컨대, 프로세서(1310)는 측정된 저항 변화가 지정된 제1 저항 변화 범위에 대응되는 경우, 습설(얼음)의 존재를 감지할 수 있고, 저항 변화가 지정된 제2 저항 변화 범위에 대응되는 경우, 결로의 존재를 감지할 수 있다.
오염원이 감지되는 경우, 헤드 램프의 클리닝 제어 장치(1300)는 동작 1403에서 오염원 제거 방식을 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1310)는 감지된 오염원에 대응되는 적어도 하나의 오염원 제거 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 감지된 오염원이 빗물, 및/또는 습기인 경우, 프로세서(1310)는 압전기(1350)를 이용한 초음파 진동 방식, 및 히팅 층(1340)을 이용한 발열 방식을 오염원 제거 방식으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 감지된 오염원이 진흙, 및/또는 도로 염분인 경우, 프로세서(1310)는 워셔 장치(1324)를 이용한 워셔액 분사 방식, 히팅 층(1340)을 이용한 발열 방식, 및 압전기(1350)를 이용한 초음파 진동 방식을 오염원 제거 방식으로 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 감지된 오염원이 벌레인 경우, 프로세서(1310)는 워셔 장치(1324)를 이용한 워셔액 분사 방식을 오염원 제거 방식으로 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 감지된 오염원이 습설인 경우, 프로세서(1310)는 워셔 장치(1324)를 이용한 워셔액 분사 방식, 및 히팅 층(1340)을 이용한 발열 방식을 오염원 제거 방식으로 결정할 수 있다. 또 다른 예로, 감지된 오염원이 헤드 램프 내부 결로인 경우, 프로세서(1310)는 히팅 층(1340)을 이용한 발열 방식을 오염원 제거 방식으로 결정할 수 있다.
헤드 램프 헤드 램프의 클리닝 제어 장치(1300)는 동작 1405에서, 결정된 오염원 제거 방식으로 오염원 제거를 시도할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(1310)는 전원 공급부(1326)를 제어하여, 결정된 오염원 제거 방식에 대응되는 적어도 하나의 구성 요소로 전원을 제공하여 활성화시킬 수 있다. 프로세서(1310)는 활성화된 구성 요소를 이용하여 오염원 제거를 시도할 수 있다. 예를 들어, 감지된 오염원이 빗물, 및/또는 습기인 경우, 프로세서(1310)는 압전기(1350)를 활성화시켜 초음파 진동을 발생시킴으로써 물방울을 작은 크기의 물방울들로 분할한 후, 히팅 층(1340)을 활성화시켜 발열을 통해 작은 크기의 물방울들을 제거할 수 있다. 다른 예로, 감지된 오염원이 진흙, 및/또는 도로 염분인 경우, 프로세서(1310)는 헤드 램프 외부에 워셔액이 분사되도록 워셔 장치(1324)를 제어하고, 히팅 층(1340)을 활성화시켜 발열을 통해 헤드 램프 외부의 진흙, 및/또는 도로 염분을 건조시킬 수 있다. 프로세서(1310)는 압전기(1350)를 활성화시켜 초음파 진동을 발생시킴으로써, 건조된 진흙 및/또는 도로 염분을 제거할 수 있다. 또 다른 예로, 감지된 오염원이 벌레인 경우, 프로세서(1310)는 헤드 램프 외부에 워셔액이 분사되도록 워셔 장치(1324)를 제어함으로써, 헤드 램프 외부의 벌레를 제거할 수 있다. 또 다른 예로, 감지된 오염원이 습설인 경우, 프로세서(1310)는 헤드 램프 외부에 워셔액이 분사되도록 워셔 장치(1324)를 제어하여 헤드 램프 외부의 눈을 제거한 후, 히팅 층(1340)을 활성화시켜 발열을 통해 얼음을 제거할 수 있다. 또 다른 예로, 감지된 오염원이 헤드 램프 내부 결로인 경우, 프로세서(1310)는 히팅 층(1340)을 활성화시켜 발열을 통해 결로를 제거할 수 있다.
헤드 램프의 클리닝 제어 장치(1300)는 동작 1407에서, 오염원 제거가 완료되었는지 여부를 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 오염원의 제거가 완료되었는지 여부를 결정하는 동작은, 동작 1401의 적어도 일부 동작을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 헤드 램프에 포함된 적어도 하나의 센서로부터 수신되는 정보, 또는 외부 장치(예: 서버)로부터 수신되는 정보 중 적어도 하나를 기반으로 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 오염원이 존재하는지 여부를 감지할 수 있다. 프로세서(1310)는 오염원이 존재하지 않는 경우, 오염원 제거가 완료된 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1310)는 카메라(1320)(예: 센서 모듈(470))로부터 획득된 카메라 광량 정보가 지정된 제1 기준 광량 범위, 제2 기준 광량 범위, 및 제3 기준 광량 범위에 대응하지 않는 경우, 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 오염원이 존재하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(1310)는 카메라 광량 정보가 제4 기준 광량 범위에 대응하는 경우, 헤드 램프 내부 및/또는 외부에 오염원이 존재하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 오염원 제거가 완료되지 않은 경우, 헤드 램프의 클리닝 제어 장치(1300)는 동작 1405로 되돌아가 이하 동작을 재수행 할 수 있다.
상술한 오염원 감지 방식, 및/또는 오염원 제거 방식은 예시적인 것으로서, 본 발명의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않을 것이다.
상술한 바와 같은 다양한 실시예들에 따르면, 클리닝 구조체(100)가 적용된 헤드 램프는, 전원 공급부(미도시)로부터 공급되는 전원을 이용하여, 전기습윤 층(110), 히팅 층(130), 및/또는 압전기(140-1, 140-2)를 통해 헤드 램프 내부 및/또는 외부의 물방울, 먼지, 및/또는 오염물질(예: 진흙)을 쉽게 제거할 수 있다.
상술한 설명에서는, 클리닝 구조체(100)가 헤드 램프에 적용되는 것으로 설명하였으나, 상술한 다양한 실시예들은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 개시물의 다양한 실시예들에 따른 클리닝 구조체(100)는 차량의 측방 램프, 후방 램프, 차량의 윈드쉴드(wind shield), 이동통신 단말기의 터치스크린 및 카메라 윈도우, 카메라의 렌즈, 건물 외벽 유리창, 등과 같이 클리닝이 필요한 다양한 분야에 적용될 수 있다.
또한, 상술한 본 개시물에서는 차량의 헤드 램프를 예로 들어 개시하였으나, 본 개시물의 다양한 실시예들은, 차량의 측방 램프, 및/또는 후방 램프에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.
410: 램프 커버 윈도우 412: 개구부
420: 카메라 커버 윈도우 430, 431: 가요성 압전 기판
440, 441: 가요성 히팅 기판 450: 방수 부재
460: 센서 하우징 470: 센서 모듈
620, 622: 압전 패드 640, 642: 히팅 패드
722: 플랜지 732: 제1 프레임
742: 제2 프레임 910: 전기습윤 층
1010: 제1 방수 테이프 1012: 제2 방수 테이프
1101: 제1 O-링 1102: 제2 O-링
1210: 제3 방수테이프

Claims (22)

  1. 클리닝 구조체가 장착된 헤드 램프에 있어서,
    개구가 형성된 램프 커버 윈도우;
    상기 개구에 삽입되는 센서 하우징; 및
    상기 센서 하우징 내에 삽입되는 카메라 커버를 포함하는 헤드 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 커버는,
    카메라 커버 윈도우; 및
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면에 배치되는 전기습윤 층(electrowetting layer)을 포함하며,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 헤드 램프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전기습윤 층은,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면에 배치되는 전극(electrode);
    상기 전극의 상부에 배치되는 절연층(dielectric layer); 및
    상기 절연층의 상부에 배치되는 소수층(hydrophobic layer)를 포함하는 헤드 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 커버는,
    카메라 커버 윈도우; 및
    상기 카메라 커버 윈도우의 제2 면에 배치되는 히팅 층(heating layer)을 포함하며,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제2 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 제1 면과 반대 방향인 헤드 램프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히팅 층은,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제2 면에 배치되는 전극; 및
    상기 전극의 하부에 배치되는 보호층(protection layer)을 포함하는 헤드 램프.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 카메라 커버는,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면에 배치되는 전기습윤 층(electrowetting layer), 또는 상기 카메라 커버 윈도우의 제2 면 중 적어도 일부분에 배치되는 압전기(piezoelectric) 중 적어도 하나를 더 포함하며,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되고, 상기 제2 면과 반대 방향인 헤드 램프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 히팅 층은, 상기 카메라 커버 윈도우의 상하 또는 좌우의 어느 한 측면에 형성되는 가요성 히팅 기판(flexible heating circuit)을 포함하며,
    상기 압전기는, 상기 카메라 커버 윈도우의 상하 또는 좌우의 어느 한 측면에 형성되는 가요성 압전 기판(flexible piezoelectric circuit)을 포함하는 헤드 램프.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 압전기는, 상기 카메라 커버 윈도우의 제2 면에 링 형태로 배치되는 헤드 램프.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 커버는,
    카메라 커버 윈도우; 및
    가요성 히팅 기판(flexible heating circuit)을 포함하며,
    상기 가요성 히팅 기판은, 상기 카메라 커버 윈도우의 상하 또는 좌우의 어느 한 측면에 형성되는 헤드 램프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 커버는,
    카메라 커버 윈도우; 및
    상기 카메라 커버 윈도우에 진동을 제공하는 가요성 압전 기판(flexible piezoelectric circuit)을 포함하며,
    상기 가요성 압전 기판은, 상기 카메라 커버 윈도우의 상하 또는 좌우의 어느 한 측면에 형성되는 헤드 램프.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 커버는,
    카메라 커버 윈도우; 및
    상기 카메라 커버 윈도우의 제2 면에 링 형태로 배치되는 압전기(piezoelectric)를 포함하며,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제2 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 제1 면과 반대 방향인 헤드 램프.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은, 관통구를 포함하며,
    상기 센서 하우징의 관통구를 통해 외부와 연결되도록 배치되는 적어도 하나의 센서 모듈을 더 포함하는 헤드 램프.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서 모듈은, 이미지 센서를 포함하는 헤드 램프.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 카메라 커버는, 상기 센서 하우징의 관통구를 밀폐시키고, 상기 램프 커버 윈도우를 통해 적어도 부분적으로 외부로 노출되도록 배치되는 헤드 램프.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 센서 하우징은, 금속 소재로 형성되는 헤드 램프.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 램프 커버 윈도우와 상기 센서 하우징 사이에 배치되는 제1 방수 부재; 및
    상기 카메라 커버와 상기 센서 하우징 사이에 배치되는 제2 방수 부재 중 적어도 하나를 더 포함하는 헤드 램프.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 방수 부재 및 상기 제2 방수 부재는, O-링, 방수 테이프 또는 방수용 점착제 중 적어도 하나를 포함하는 헤드 램프.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 커버는, 상기 센서 하우징과 사출을 통해 결합되는 헤드 램프.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징의 적어도 일부 및 상기 카메라 커버는, 상기 램프 커버 윈도우의 외면과 일치하도록 배치되는 헤드 램프.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 센서 하우징은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 돌출부를 더 포함하며,
    상기 돌출부의 높이는, 상기 개구의 길이에 대응되는 헤드 램프.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 돌출부는, 일 축을 둘러싸는 형태로 구성되며,
    상기 돌출부의 내측면은 상기 카메라 커버와 결합되고, 상기 돌출부의 외측면은 상기 램프 커버 윈도우와 결합되는 헤드 램프.
  22. 클리닝 구조체가 장착된 헤드 램프에 있어서,
    개구가 형성된 램프 커버 윈도우;
    상기 개구에 삽입되는 센서 하우징;
    상기 센서 하우징 내에 삽입되는 카메라 커버 윈도우;
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면에 배치되는 전기습윤 층(electrowetting layer);
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면과 반대 방향을 향하는 제2 면에 배치되는 히팅 층(heating layer); 및
    상기 카메라 커버 윈도우에 연결되고, 상기 카메라 커버 윈도우에 진동을 제공하는 압전기(piezoelectric)을 포함하며,
    상기 카메라 커버 윈도우의 제1 면은, 상기 개구를 통해 적어도 일부가 외부로 노출되는 헤드 램프.
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