KR20220087238A - 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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최재룡
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 와이퍼의 동작모드를 제어함으로써, 상기 운전자의 성향에 최적화된 와이퍼 동작모드를 제공할 수 있는 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 강우량과 민감도 레벨에 상응하는 와이퍼 동작모드가 기록된 기준 테이블을 저장하는 저장부; 강우량을 측정하는 레인센서; 운전자로부터 와이퍼 동작모드와 민감도 레벨을 입력받는 와이퍼 스위치; 및 상기 측정된 강우량에 따른 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 기준 테이블을 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING WIPER OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 와이퍼의 동작모드를 제어하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 윈드실드 글라스(windshield glass)의 표면에 위치하는 이물질을 제거하고 눈이나 빗물을 닦아주는 와이퍼(Wiper)가 장착되어 있다. 이러한 차량의 와이퍼는 와이퍼 모터의 회전에 의해 동작하는 와이퍼 블레이드를 통해 글라스를 닦아주는 장치로서, 운전자의 시야를 확보해 주는 기능을 수행한다. 즉, 차량의 와이퍼는 와이퍼 모터에서 발생한 회전운동이 와이퍼 링크를 거쳐 피봇기구 및 와이퍼 암으로 전달되고, 이로 인해 와이퍼 암이 좌우 왕복 회동을 하게 되면서 와이퍼 블레이드가 글라스 표면을 이동하게 되어 글라스 표면상의 이물질을 닦는 구조로 되어 있다. 이때, 와이퍼 모터의 동작은 차량에 구비된 BCM(Body Control Module) 또는 IBU(Integrated Body Unit)에 의해 제어된다.
최근 출시되는 차량에는 레인센서와 ECW(Electronic Control Wiper)가 구비되어 있어, 비가 올 경우 자동으로 와이퍼를 작동시키는 것은 물론 와이퍼 블레이드의 위치를 파악하여 세분화된 위치 제어를 수행할 수도 있다.
차량의 와이퍼를 제어하는 종래의 기술은 모든 차량에 공통으로 구비되는 기준 테이블에 기초하여 와이퍼의 동작모드를 제어하기 때문에 운전자의 성향을 반영하지 못해 운전자의 불만을 야기하는 문제점이 있다.
예를 들어, 오토 모드에서는 레인센서에 의해 감지된 강우량에 따라 와이퍼의 속도가 자동으로 조절되는데, 운전자의 성향에 따라 와이퍼가 더 빠른 속도로 동작하기를 원할 수도 있고, 더 느린 속도로 동작하기를 원할 수도 있지만, 종래의 기술은 이러한 운전자의 성향을 반영하지 못하고 기준 테이블에 기초하여 와이퍼의 동작모드를 제어한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 와이퍼의 동작모드를 제어함으로써, 상기 운전자의 성향에 최적화된 와이퍼 동작모드를 제공할 수 있는 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치는, 강우량과 민감도 레벨에 상응하는 와이퍼 동작모드가 기록된 기준 테이블을 저장하는 저장부; 강우량을 측정하는 레인센서; 운전자로부터 와이퍼 동작모드와 민감도 레벨을 입력받는 와이퍼 스위치; 및 상기 측정된 강우량에 따른 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 기준 테이블을 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 와이퍼 동작모드가 변경되거나 상기 민감도 레벨이 변경되는 경우, 상기 운전자의 성향을 파악할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 운전자의 성향을 기준 횟수 파악하고, 상기 파악한 상기 운전자의 성향을 누적하여 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 와이퍼 동작모드와 상기 민감도 레벨에 각각 점수를 할당하고, [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향(C)을 파악할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 양수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 파악한 운전자의 성향(C) 중 일부와 이후에 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값을 이용하여 상기 운전자 맞춤형 테이블을 업데이트할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 음수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 파악한 운전자의 성향(C) 중 일부와 이후에 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값을 이용하여 상기 운전자 맞춤형 테이블을 업데이트할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 와이퍼 동작모드는 Auto_Int_slow 모드, Auto_Int_fast 모드, Auto_Low 모드, Auto_High 모드, Auto_Power 모드, Low 모드, High 모드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 와이퍼를 Auto_Power 모드로 동작시키는 경우, 타 모드에 비해 와이핑 각도를 축소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 방법은, 저장부가 강우량과 민감도 레벨에 상응하는 와이퍼 동작모드가 기록된 기준 테이블을 저장하는 단계; 레인센서가 강우량을 측정하는 단계; 와이퍼 스위치가 운전자로부터 와이퍼 동작모드와 민감도 레벨을 입력받는 단계; 제어부가 상기 측정된 강우량에 따른 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 기준 테이블을 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 와이퍼 동작모드가 변경되거나 상기 민감도 레벨이 변경되는 경우에 상기 운전자의 성향을 파악하는 단계; 상기 운전자의 성향을 기준 횟수 파악하는 단계; 및 상기 파악한 상기 운전자의 성향을 누적하여 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 와이퍼 동작모드와 상기 민감도 레벨에 각각 점수를 할당하는 단계; 및 [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향(C)을 파악하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 양수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 단계; 및 상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 음수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 파악한 운전자의 성향(C) 중 일부와 이후에 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값을 이용하여 상기 운전자 맞춤형 테이블을 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 상기 제어부가 상기 와이퍼를 Auto_Power 모드로 동작시키는 경우, 타 모드에 비해 와이핑 각도를 축소시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치는, 차량에 구비된 와이퍼; 강우량을 측정하는 레인센서; 상기 와이퍼의 동작모드 및 상기 레인센서의 민감도 레벨을 입력받는 와이퍼 스위치; 및 상기 측정된 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 와이퍼의 동작모드를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제어부는 상기 와이퍼의 동작모드와 민감도 레벨에 각각 점수를 할당하고, 상기 와이퍼의 동작모드가 변경되거나 상기 민감도 레벨이 변경되는 경우, [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향(C)을 파악할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 제어부는 상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 양수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하고, 상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 음수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치 및 그 방법은, 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 와이퍼의 동작모드를 제어함으로써, 상기 운전자의 성향에 최적화된 와이퍼 동작모드를 제공할 수 있는 것은 물론 와이퍼의 오토 모드(Auto Mode)에 대한 소비자 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 대한 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 구비된 제어부가 와이퍼를 오토 파워 모드로 동작시키는 과정을 나타내는 일예시도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 구비된 제어부가 개인화 서비스를 제공하는 화면을 나타내는 일예시도,
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 방법에 대한 흐름도,
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
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 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 대한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치(100)는, 저장부(10), 레인센서(20), 와이퍼 스위치(30), 와이퍼 액추에이터(40), 및 제어부(50)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치(100)를 실시하는 방식에 따라 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구현될 수도 있고, 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 와이퍼의 동작모드를 제어하는 과정에서 요구되는 각종 로직과 알고리즘 및 프로그램을 저장할 수 있다.
저장부(10)는 강우량 구간과 레인센서(20)의 민감도에 상응하는 동작모드가 기록된 기준 테이블을 저장할 수 있다. 이때, 기준 테이블은 일례로 하기의 [표 1]과 같다.
제10 구간 Auto_High Auto_High Auto_High Auto_Power Auto_Power
제9 구간 Auto_High Auto_High Auto_High Auto_High Auto_Power
제8 구간 Auto_Low Auto_Low Auto_High Auto_High Auto_High
제7 구간 Auto_Low Auto_Low Auto_Low Auto_High Auto_High
제6 구간 Auto_Int_fast Auto_Low Auto_Low Auto_Low Auto_High
제5 구간 Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Low Auto_Low
제4 구간 Auto_Int_slow Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Low
제3 구간 Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_fast Auto_Int_fast
제2 구간 OFF OFF Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_fast
제1 구간 OFF OFF OFF Auto_Int_slow Auto_Int_slow
강우량 구간

민감도
민감도 1
민감도 2
민감도 3
민감도 4
민감도 5
상기 [표 1]에서 강우량 구간은 최소 강우량과 최대 강우량 사이를 10개의 구간으로 구분한 것으로, 일례로 제10 구간은 폭우(Heavy rain)가 내리는 경우에 해당되고, 제1 구간은 이슬비가 내리는 경우에 해당될 수 있다. 또한, 민감도 레벨은 와이퍼 스위치(30)를 통해 운전자에 의해 설정되는 값을 의미한다. 이때, 민감도 레벨이 1로 설정되는 경우 와이퍼(200)의 동작 주기가 길어지고, 민감도 레벨이 5로 설정되는 경우 와이퍼(200)의 동작 주기가 짧아진다. 일례로, 민감도 레벨이 1인 경우에 와이퍼(200)가 10초에 5회 동작한다면, 민감도 레벨이 5인 경우에 와이퍼(200)는 10초에 10회 동작할 수 있다.
저장부(10)는 제어부(50)에 의해 갱신된 기준 테이블(운전자 맞춤형 테이블)을 더 저장할 수 있다. 이때, 운전자 맞춤형 테이블은 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 이전 기준 테이블 내 동작모드가 변경된 테이블을 의미한다. 여기서, 운전자 맞춤형 테이블은 일례로 하기의 [표 2] 및 [표 3]과 같다.
제10 구간 Auto_High Auto_High Auto_Power Auto_Power Auto_Power
제9 구간 Auto_High Auto_High Auto_High Auto_Power Auto_Power
제8 구간 Auto_High Auto_High Auto_High Auto_High Auto_Power
제7 구간 Auto_Low Auto_Low Auto_High Auto_High Auto_High
제6 구간 Auto_Low Auto_Low Auto_Low Auto_High Auto_High
제5 구간 Auto_Int_fast Auto_Low Auto_Low Auto_Low Auto_High
제4 구간 Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Low Auto_Low
제3 구간 Auto_Int_slow Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Low
제2 구간 Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_fast Auto_Int_fast
제1 구간 OFF OFF Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_fast
강우량 구간

민감도
민감도 1
민감도 2
민감도 3
민감도 4
민감도 5
상기 [표 2]는 운전자의 성향이 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 원하는 타입인 경우에 적용되는 테이블을 나타낸다.
제10 구간 Auto_High Auto_High Auto_High Auto_High Auto_Power
제9 구간 Auto_Low Auto_Low Auto_High Auto_High Auto_High
제8 구간 Auto_Low Auto_Low Auto_Low Auto_High Auto_High
제7 구간 Auto_Int_fast Auto_Low Auto_Low Auto_Low Auto_High
제6 구간 Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Low Auto_Low
제5 구간 Auto_Int_slow Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Int_fast Auto_Low
제4 구간 Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_fast Auto_Int_fast
제3 구간 OFF OFF Auto_Int_slow Auto_Int_slow Auto_Int_fast
제2 구간 OFF OFF OFF Auto_Int_slow Auto_Int_slow
제1 구간 OFF OFF OFF OFF OFF
강우량 구간

민감도
민감도 1
민감도 2
민감도 3
민감도 4
민감도 5
상기 [표 3]은 운전자의 성향이 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 원하는 타입인 경우에 적용되는 테이블을 나타낸다.
저장부(10)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
레인센서(20)는 차량의 윈드실드 글라스에 장착되어 강우량을 감지할 수 있는 센서로서, 일례로 적외선 송신 다이오드(Emitter IR Diode)와 적외선 수신 다이오드(Receiver IR Diode)를 구비할 수 있다. 여기서, 적외선 송신 다이오드는 윈드실드 글라스로 적외선을 송신하고, 적외선 수신 다이오드는 윈드실드 글라스로부터 전반사된 적외선을 수신하거나 윈드실드 글라스상의 물에 의해 반사율이 달라져 일부 적외선만 수신할 수 있다. 결국, 레인센서(20)는 윈드실드 글라스로부터 반사되는 적외선의 양에 기초하여 강우량을 추정할 수 있다.
와이퍼 스위치(30)는 멀티펑션 스위치(Multi-function Switch)로도 불리며, 운전자로부터 와이퍼의 동작모드를 설정받거나, 오토 모드로 동작시 세부 설정으로서 민감도(와이퍼의 동작속도 또는 동작주기) 레벨을 설정받을 수 있다. 일례로, 와이퍼의 동작모드는 OFF 모드, 오토 모드, 로우 모드(Low Mode), 하이 모드(High Mode)를 포함할 수 있으며, 민감도 레벨은 가장 낮은 1레벨부터 가장 높은 5레벨을 포함할 수 있다.
와이퍼 액추에이터(40)는 와이퍼(200)를 구동시키는 모터(일례로, H-Bridge Mortor)로서, 제어부(50)의 제어하에 인가된 구동전압(또는 구동전류)에 기초하여 와이퍼(200)를 구동시킬 수 있다.
제어부(50)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행할 수 있다. 이러한 제어부(50)는 하드웨어의 형태로 구현되거나, 또는 소프트웨어의 형태로 구현되거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로 구현될 수 있다. 바람직하게는, 제어부(50)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 제어부(50)는 BCM(Body Control Module) 또는 IBU(Integrated Body Unit)로 구현될 수도 있다.
특히, 제어부(50)는 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 와이퍼(200)의 동작모드를 제어하는 과정에서 각종 제어를 수행할 수 있다.
이하, 제어부(50)가 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하는 과정에 대해 살펴보기로 한다.
먼저 제어부(50)는 와이퍼의 동작모드와 민감도 레벨에 각각 점수를 할당할 수 있다. 이는 일례로 하기의 [표 4] 및 [표 5]와 같다.
와이퍼 동작모드 점수
OFF 0


Auto		 Auto_Off 0
Auto_Int_slow 0.5
Auto_Int_fast 1
Auto_Low 2
Auto_High 3
Auto_Power 3.5
Low 2
High 3
민감도 레벨 점수
1 0
2 1
3 2
4 3
5 4
제어부(50)는 하기의 [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향(C)을 파악할 수 있다.
[수학식 1]
C = Wa(a2 - a1) + Wb(b2 - b1)
여기서, a1은 이전 와이퍼 동작모드에 대한 점수를 의미하고, a2는 현재 와이퍼 동작모드에 대한 점수를 의미하며, b1는 이전 민감도 레벨에 대한 점수를 의미하고, b2는 현재 민감도 레벨에 대한 점수를 의미한다. 또한, Wa(일례로, 1)는 상기 [표 4]에 적용되는 양의 가중치이고, Wb(일례로, 0.4)는 상기 [표 5]에 적용되는 양의 가중치로서, Wa>Wb를 만족한다.
제어부(50)는 와이퍼의 동작모드가 변경되는 경우, 또는 민감도 레벨이 변경되는 경우에 상기 [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향을 파악할 수 있다.
일례로, 민감도 레벨 3의 오토 모드로 설정된 상태에서 비가 내려 Auto_Int_slow 모드로 동작중에, 운전자가 민감도 레벨을 5로 변경한 경우, 제어부(50)는 상기 [수학식 1]의 계산결과가 양수(C=Wa(0.5-0.5)+Wb(4-2))가 되므로, 운전자가 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 원하는 타입인 것으로 파악할 수 있다.
다른 예로, 민감도 레벨 5의 오토 모드로 설정된 상태에서 비가 내려 Auto_Int_fast 모드로 동작하는 중에, 운전자가 와이퍼 동작모드를 Auto_Low 모드로 변경한 경우, 제어부(50)는 상기 [수학식 1]의 계산결과가 양수(C=Wa(2-1)+Wb(4-4))가 되므로, 운전자가 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 원하는 타입인 것으로 파악할 수 있다.
다른 예로, 민감도 레벨 1의 오토 모드로 설정된 상태에서 비가 내려 Auto_Int_Slow 모드로 동작중에, 운전자가 와이퍼 동작모드를 OFF 모드로 변경한 경우, 제어부(50)는 상기 [수학식 1]의 계산결과가 음수(C=Wa(0-0.5)+Wb(0-0))가 되므로, 운전자가 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 원하는 타입인 것으로 파악할 수 있다.
제어부(50)는 상기 운전자의 성향을 기준 횟수(일례로, 100회)만큼 파악하고, 상기 파악한 운전자의 성향을 누적하여 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 상기 파악한 운전자의 성향을 나타내는 값들(C)의 평균값이 양수이면, 기준 테이블을 상기 [표 2]와 같이 변경하고, 상기 평균값이 음수이면 기준 테이블을 상기 [표 3]과 같이 변경할 수 있다.
제어부(50)는 이렇게 변경된 기준 테이블(운전자 맞춤형 테이블)에 기초하여 와이퍼(200)를 동작시키도록 와이퍼 액추에이터(40)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(50)는 운전자 맞춤형 테이블의 생성을 1회성으로 끝내지 않고, 주기적으로 수행하여 운전자 맞춤형 테이블을 업데이트 할 수도 있다. 이때, 제어부(50)는 정확도 향상을 위해 최초 운전자 맞춤형 테이블을 생성하는데 이용된 일부 데이터를 중복 이용할 수도 있다.
예를 들어, 운전자의 성향을 나타내는 100개(C1~C100)의 값 중에서 50개(C51~C100)의 값과, 이후 파악한 50개의 값(C101~C150)을 이용하여 2차 운전자 맞춤형 테이블을 생성할 수 있다. 이러한 과정을 반복 수행하여 지속적으로 운전자 맞춤형 테이블을 갱신함으로써, 정확도 높은 운전자 맞춤형 테이블을 생성할 수 있다.
와이퍼(220)는 ECW(Electronic Control Wiper)로 구현될 수 있다. 여기서, ECW는 차량에 구비된 배터리와 연결되어 상기 배터리로부터 전원을 공급받고, 어멀티펑션 스위치로부터 신호를 입력받아 모터를 제어할 수 있고, 모터의 구동방향을 양방향으로 제어할 수 있고, PWM 제어를 통해 모터의 속도를 제어할 수 있으며, 아울러 LIN 통신을 통해 차량 네트워크에 접속할 수 있다. 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), CAN FD(Controller Area Network with Flexible Data-rate), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented Systems Transport), 이더넷(Ethernet) 등을 포함할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 구비된 제어부가 와이퍼를 오토 파워 모드로 동작시키는 과정을 나타내는 일예시도이다.
도 2에서 '210'은 와이퍼 블레이드의 파킹 위치를 나타내고, '221'은 Auto_Int_slow 모드, Auto_Int_fast 모드, Auto_Low 모드, Auto_High 모드, Low 모드, High 모드에서 와이퍼 블레이드의 좌측 위치를 나타내며, '222'은 Auto_Int_slow 모드, Auto_Int_fast 모드, Auto_Low 모드, Auto_High 모드, Low 모드, High 모드에서 와이퍼 블레이드의 우측 위치를 나타낸다.
또한, '230'은 Auto_Power 모드에서 와이퍼 블레이드의 와이핑 영역을 나타낸다. 즉, Auto_Power 모드에서의 와이핑 각도가 다른 모드에서의 와이핑 각도보다 작은 것을 알 수 있다. 이러한 Auto_Power 모드는 폭우시에 적용될 수 있다.
제어부(50)는 Auto_Power 모드에서 '230'과 같은 와이핑 영역에서 와이퍼를 동작시키도록 와이퍼 액추에이터(40)를 제어함으로써, 운전자에게 더 빠른 속도감을 줄 수 있다. 즉, 제어부(50)는 Auto_Power 모드에서 모터의 RPM(Revolutions Per Minute)을 증가시킬 수 있다.
제어부(50)는 머신 러닝(Machine Learning) 또는 딥 러닝(Deep Learning)을 통해 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출할 수도 있다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 장치에 구비된 제어부가 개인화 서비스를 제공하는 화면을 나타내는 일예시도이다.
제어부(50)는 하나의 차량을 복수의 운전자가 운전하는 경우에도 운전자별로 맞춤형 테이블을 생성할 수 있다. 이를 위해 도 3의 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
운전자는 메뉴에서 '차량' -> '설정' -> '편의' -> '스마트 와이퍼'로 이동하여 기능을 선택할 수 있다. 이때, 운전자는 본 발명의 기능의 활성/비활성화를 선택할 수 있고, 사용자 프로필 연동기능을 선택할 수 있으며, 학습상태초기화(사용자별)를 선택할 수 있다. 운전자가 본 발명의 기능을 선택하지 않은 경우, 제어부(50)는 차량에 설정되어 있는 디폴트 값(기준 테이블)으로 민감도를 설정할 수 있다. 운전자가 사용자 프로필 연동기능을 선택하면, 제어부(50)는 운전자별로 맞춤형 테이블을 생성할 수 있다. 이때, 본 발명의 기능이 비활성화되면 제어부(50)는 사용자 프로필 연동기능과 학습상태 초기화 기능(운전자 맞춤형 테이블 초기화 기능)을 운전자가 선택할 수 없도록 비활성화할 수 있다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 방법에 대한 흐름도이다.
먼저, 저장부(10)가 강우량과 민감도 레벨에 상응하는 와이퍼 동작모드가 기록된 기준 테이블을 저장한다(401).
이후, 레인센서가 강우량을 측정한다(402).
이후, 와이퍼 스위치(30)가 운전자로부터 와이퍼 동작모드와 민감도 레벨을 입력받는다(403).
이후, 제어부(50)가 상기 측정된 강우량에 따른 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출한다(404).
이후, 제어부(50)가 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 기준 테이블을 운전자 맞춤형 테이블로 변경한다(405).
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 방법을 실행하기 위한 컴퓨팅 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 와이퍼 제어 방법은 컴퓨팅 시스템을 통해서도 구현될 수 있다. 컴퓨팅 시스템(1000)은 시스템 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, 1310) 및 RAM(Random Access Memory, 1320)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, SSD(Solid State Drive), 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: 저장부
20: 레인센서
30: 와이퍼 스위치
40: 와이퍼 액추에이터
50: 제어부

Claims (20)

  1. 강우량과 민감도 레벨에 상응하는 와이퍼 동작모드가 기록된 기준 테이블을 저장하는 저장부;
    강우량을 측정하는 레인센서;
    운전자로부터 와이퍼 동작모드와 민감도 레벨을 입력받는 와이퍼 스위치; 및
    상기 측정된 강우량에 따른 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 기준 테이블을 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 제어부
    를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 와이퍼 동작모드가 변경되거나 상기 민감도 레벨이 변경되는 경우, 상기 운전자의 성향을 파악하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 운전자의 성향을 기준 횟수 파악하고, 상기 파악한 상기 운전자의 성향을 누적하여 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 와이퍼 동작모드와 상기 민감도 레벨에 각각 점수를 할당하고, 하기의 [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향(C)을 파악하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
    [수학식 1]
    C = Wa(a2 - a1) + Wb(b2 - b1)
    여기서, a1은 이전 와이퍼 동작모드의 점수를 의미하고, a2는 현재 와이퍼 동작모드의 점수를 의미하며, b1는 이전 민감도 레벨의 점수를 의미하고, b2는 현재 민감도 레벨의 점수를 의미하며, Wa는 양의 가중치를 의미하고, Wb(Wa>Wb)는 적용되는 양의 가중치를 의미한다.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 양수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파악한 운전자의 성향(C) 중 일부와 이후에 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값을 이용하여 상기 운전자 맞춤형 테이블을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 음수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파악한 운전자의 성향(C) 중 일부와 이후에 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값을 이용하여 상기 운전자 맞춤형 테이블을 업데이트하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 와이퍼 동작모드는,
    Auto_Int_slow 모드, Auto_Int_fast 모드, Auto_Low 모드, Auto_High 모드, Auto_Power 모드, Low 모드, High 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 와이퍼를 Auto_Power 모드로 동작시키는 경우, 타 모드에 비해 와이핑 각도를 축소시키는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  11. 저장부가 강우량과 민감도 레벨에 상응하는 와이퍼 동작모드가 기록된 기준 테이블을 저장하는 단계;
    레인센서가 강우량을 측정하는 단계;
    와이퍼 스위치가 운전자로부터 와이퍼 동작모드와 민감도 레벨을 입력받는 단계;
    제어부가 상기 측정된 강우량에 따른 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 기준 테이블을 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 단계
    를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하는 단계는,
    상기 와이퍼 동작모드가 변경되거나 상기 민감도 레벨이 변경되는 경우에 상기 운전자의 성향을 파악하는 단계;
    상기 운전자의 성향을 기준 횟수 파악하는 단계; 및
    상기 파악한 상기 운전자의 성향을 누적하여 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하는 단계
    를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 운전자의 성향을 파악하는 단계는,
    상기 와이퍼 동작모드와 상기 민감도 레벨에 각각 점수를 할당하는 단계; 및
    하기의 [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향(C)을 파악하는 단계
    를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 방법.
    [수학식 1]
    C = Wa(a2 - a1) + Wb(b2 - b1)
    여기서, a1은 이전 와이퍼 동작모드의 점수를 의미하고, a2는 현재 와이퍼 동작모드의 점수를 의미하며, b1는 이전 민감도 레벨의 점수를 의미하고, b2는 현재 민감도 레벨의 점수를 의미하며, Wa는 양의 가중치를 의미하고, Wb(Wa>Wb)는 적용되는 양의 가중치를 의미한다.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기준 테이블을 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 단계는,
    상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 양수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 단계; 및
    상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 음수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 단계
    를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 파악한 운전자의 성향(C) 중 일부와 이후에 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값을 이용하여 상기 운전자 맞춤형 테이블을 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 차량의 와이퍼 제어 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 와이퍼 동작모드는,
    Auto_Int_slow 모드, Auto_Int_fast 모드, Auto_Low 모드, Auto_High 모드, Auto_Power 모드, Low 모드, High 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 와이퍼를 Auto_Power 모드로 동작시키는 경우, 타 모드에 비해 와이핑 각도를 축소시키는 단계
    를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 방법.
  18. 차량에 구비된 와이퍼;
    강우량을 측정하는 레인센서;
    상기 와이퍼의 동작모드 및 상기 레인센서의 민감도 레벨을 입력받는 와이퍼 스위치; 및
    상기 측정된 강우량에 따른 운전자의 와이퍼 조작패턴을 검출하고, 상기 운전자의 와이퍼 조작패턴에 기초하여 상기 와이퍼의 동작모드를 제어하는 제어부
    를 포함하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 와이퍼의 동작모드와 민감도 레벨에 각각 점수를 할당하고, 상기 와이퍼의 동작모드가 변경되거나 상기 민감도 레벨이 변경되는 경우, 하기의 [수학식 1]에 기초하여 운전자의 성향(C)을 파악하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
    [수학식 1]
    C = Wa(a2-a1) + Wb(b2-b1)
    여기서, a1은 이전 와이퍼 동작모드의 점수를 의미하고, a2는 현재 와이퍼 동작모드의 점수를 의미하며, b1는 이전 민감도 레벨의 점수를 의미하고, b2는 현재 민감도 레벨의 점수를 의미하며, Wa는 양의 가중치를 의미하고, Wb(Wa>Wb)는 적용되는 양의 가중치를 의미한다.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 양수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 빠른 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하고, 상기 파악한 운전자의 성향(C)의 평균값이 음수이면, 상기 운전자가 상기 기준 테이블 대비 더 느린 와이퍼의 동작 주기 또는 동작 속도를 가지는 운전자 맞춤형 테이블로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 와이퍼 제어 장치.
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