KR20230078266A - Hybrid Rain Sensor having rain gaging function - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 방식의 강우량 측정장치는 적외선을 방출하는 발광소자 및 상기 발광소자에서 방출된 적외선을 수신하는 수광소자를 포함하는 광학식 강우량 측정모듈, 전류가 인가되는 복수 개의 전극을 포함하는 유전율 방식 강우량 측정모듈 및 상기 발광소자에서 방출된 적외선이 유입되어 상기 수광소자로 수신되는 이동경로를 제공하는 광도파로를 포함한다. A hybrid type rainfall measuring device according to an embodiment of the present invention includes an optical rainfall measuring module including a light emitting element emitting infrared rays and a light receiving element receiving infrared rays emitted from the light emitting element, and a plurality of electrodes to which current is applied. and an optical waveguide providing a movement path through which infrared rays emitted from the light emitting element are introduced and received by the light receiving element.
Description
본 발명은 광학식 및 유전율 방식을 혼합하여 보다 정확한 강우량의 측정이 가능한 하이브리드 레인센서에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid rain sensor capable of more accurate measurement of rainfall by mixing an optical type and a permittivity type.
강우량을 측정하는 다양한 공지의 방법이 있다. 그 중에 광학식의 경우 빗방울이 맺히는 유리창, 차량의 유리 등에 적외선을 조사하고, 광산란 후 수신되는 적외선의 양을 통하여 강우량을 측정하는 방식이다. 그리고 유전율을 이용한 방식의 경우 물의 유전율을 이용하여 특정 표면에 부착된 물의 양을 측정하는 방식이다. There are various known methods of measuring rainfall. Among them, in the case of the optical type, the amount of rainfall is measured through the amount of infrared rays that are received after light scattering by irradiating infrared rays to a window or a glass of a vehicle where raindrops form. In the case of the method using the permittivity, the amount of water attached to a specific surface is measured using the permittivity of water.
그러나 상기의 두가지 방식 모두 비가 오는 경우 표면에 맺히는 물의 특정을 통하여 일차적으로 물의 양을 측정하고, 표면의 물의 양에 따라서 강우량을 측정하게 된다. However, in both of the above methods, when it rains, the amount of water is primarily measured by specifying the amount of water formed on the surface, and the amount of rainfall is measured according to the amount of water on the surface.
따라서 보슬비, 소나기 등 강우의 특정에 따라 표면에 측정시점에 표면에 맺히거나 표면에 존재하는 비의 형태는 차이가 있고, 동일 조건에서도 서로 다른 양의 강우량 측정 데이터가 산출된다는 문제점이 있었다. Therefore, there is a problem in that the form of rain formed on the surface or present on the surface at the time of measurement is different depending on the specific rainfall such as drizzle or shower, and different amounts of rainfall measurement data are calculated even under the same conditions.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구조로 광학식 및 유전율 방식의 강우량 측정모듈이 구비될 수 있는 하이브리드 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, to provide a hybrid rain sensor capable of measuring hybrid rainfall that can be equipped with an optical and dielectric type rainfall measurement module with a simple structure.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings. .
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하이브리드 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서는 적외선을 방출하는 발광소자 및 상기 발광소자에서 방출된 적외선을 수신하는 수광소자를 포함하는 광학식 강우량 측정모듈, 전류가 인가되는 복수 개의 전극을 포함하는 유전율 방식 강우량 측정모듈 및 상기 발광소자에서 방출된 적외선이 유입되어 상기 수광소자로 수신되는 이동경로를 제공하는 광도파로를 더 포함한다. Hybrid rain sensor capable of measuring hybrid rainfall of the present invention for solving the above problems is an optical rainfall measurement module including a light emitting element that emits infrared rays and a light receiving element that receives infrared rays emitted from the light emitting element, to which current is applied It further includes a permittivity type rainfall measurement module including a plurality of electrodes and an optical waveguide providing a movement path through which infrared rays emitted from the light emitting element are introduced and received by the light receiving element.
상기 광학식 강우량 측정모듈은, 상하방향으로 배치되는 이동가이드, 상기 이동가이드에 상, 하 방향으로 이동 가능하도록 결합되는 결합부, 상기 결합부의 일단에 상하방향을 기준으로 후단으로 절곡형성되는 발광소자결합부 및 상기 결합부의 일단에 상하방향을 기준으로 후단으로 절곡형성되는 수광소자결합부를 포함할 수 있다.The optical rainfall measurement module includes a moving guide arranged in the vertical direction, a coupling part coupled to the moving guide to be movable in the vertical direction, and a light emitting element coupling formed by bending one end of the coupling part toward the rear end based on the vertical direction. and a light-receiving element coupling portion formed by bending one end of the coupling portion toward a rear end in a vertical direction.
상기 광도파로는 상기 결합부에 대향하도록 배치되는 메인바디, 상기 메인바디의 일측에 구비되고, 상기 발광소자결합부와 대향하는 제1경사면을 가지는 유입파트 및 상기 메인바디의 타측에 구비되고, 상기 수광소자결합부와 대향하는 제2경사면을 가지는 유출파트를 포함할 수 있다. The optical waveguide is provided on a main body disposed to face the coupling part, an inflow part provided on one side of the main body and having a first inclined surface facing the light emitting element coupling part, and the other side of the main body, wherein the It may include an outflow part having a second inclined surface facing the light receiving element coupling part.
상기 유전율 방식 강우량 측정모듈은 상기 메인바디의 전면에 결합될 수 있다. The dielectric constant type rainfall measurement module may be coupled to the front surface of the main body.
상기 유전율 방식 강우량 측정모듈은 상, 하 방향으로 복수 개가 구비될 수 있다. A plurality of permittivity-type rainfall measurement modules may be provided in the upper and lower directions.
본 발명의 일 실시예에 따른 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서는 아래와 같은 효과가 있다. A hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention has the following effects.
첫째, 광학식 및 유전율방식의 강우량 측정장치의 형태적인 특징을 반영하여 보다 간단한 형태로 2가지 방식의 측정이 가능한 강우량 측정장치를 제공할 수 있다. First, it is possible to provide a rainfall measurement device capable of measuring two types in a simpler form by reflecting the morphological characteristics of the optical and dielectric type rainfall measurement devices.
둘째, 광학식을 구동시키고, 유전율 방식을 복수 개 구비하여 보다 넓은 면적에 대한 빗방물의 양의 측정이 가능하여 보다 정확한 강우량 정보의 확보가 가능하다는 장점이 있다. Second, it is possible to measure the amount of raindrops over a wider area by driving an optical type and having a plurality of permittivity methods, so that more accurate rainfall information can be secured.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings.
도1은 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서가 유리창에 부착된 상태를 나타내는 도면;
도2는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 후면커버가 제거된 상태를 나타내는 도면;
도3은 도2의 전면을 나타내는 도면;
도4는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 이동모듈이 하부로 이동한 상태를 나타내는 도면;
도5는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 광학식 강우량 측정모듈에서 조사된 적외선이 이동하는 경로를 설명하기 위한 도면;
도6는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 광학식 강우량 측정모듈에서 조사된 적외선이 측정하는 영역을 설명하기 위한 도면;
도7은 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 유전율 방식의 강우량 측정모듈의 회로도를 나타내는 도면;
도8은 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서으로 물방물의 양이 측정되는 것을 개략적으로 설명하기 위한 도면;
도9는 비가 오는 경우 비가 특정 면적에 맺히는 상태를 개략적으로 설명하기 위한 도면.1 is a view showing a state in which a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention is attached to a window;
Figure 2 is a view showing a state in which the rear cover of the hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention is removed;
Fig. 3 is a view showing the front of Fig. 2;
Figure 4 is a view showing a state in which the moving module of the hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention moves downward;
5 is a view for explaining a path along which infrared rays irradiated from an optical rainfall measurement module of a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention move;
Figure 6 is a view for explaining an area measured by infrared rays irradiated from an optical rainfall measurement module of a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention;
Figure 7 is a diagram showing a circuit diagram of a dielectric constant-type rainfall measurement module of a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention;
Figure 8 is a view for schematically explaining that the amount of water droplets is measured by a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention;
9 is a view for schematically explaining a state in which rain forms on a specific area when it rains;
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add, change, delete, etc. other elements within the scope of the same spirit, through other degenerative inventions or the present invention. Other embodiments included within the scope of the inventive idea can be easily proposed, but it will also be said to be included within the scope of the inventive concept.
도1은 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서가 유리창에 부착된 상태를 나타내는 도면이고, 도2는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 후면커버가 제거된 상태를 나타내는 도면이고, 도3은 도2의 전면을 나타내는 도면이고, 도4는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 이동모듈이 하부로 이동한 상태를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a state in which a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention is attached to a window, and FIG. 2 is a state in which the rear cover of the hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention is removed. , Figure 3 is a view showing the front of Figure 2, Figure 4 is a view showing a state in which the mobile module of the hybrid rain sensor capable of measuring the rainfall of one embodiment of the present invention is moved to the bottom.
도1 내지 도4을 참조하면, 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서는 광학식 강우량 측정모듈(100), 유전율 방식 강우량 측정모듈(200) 및 광도파로(300)을 포함한다. 1 to 4, the hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention includes an optical
광학식 강우량 측정모듈(100)은 유리창(G)에 표면에 적외선을 조사하는 경우 유리창의 굴절율이 대략 1.5이고, 물방울의 굴절율이 1.33이며, 공기의 굴절율이 1인 점을 이용하여 유리창에 조사된 적외선이 물방울이 있는 부분에 조사되는 경우 빛이 물방울로 진입하고, 유리창에 조사되는 경우 반사되는 원리를 이용하는 방식이다. 즉 수광소자(102)에서 수신되는 광량의 변화를 통하여 유리창(G)의 표면에 있는 물의 양을 측정하고, 이를 바탕으로 강수량을 예측을 하게 된다. The optical
한편, 본 실시예의 광학식 강우량 측정모듈(100)을 이용하여 강수량을 예측하는 계산방법은 발광소자(101)에서 조사된 적외선이 수광소자(102)에서 회수되는 양을 통하여 예측을 한다면, 공지된 다양한 계산방식이 적용이 될 것이다. On the other hand, in the calculation method for predicting precipitation using the optical
본 발명의 광학식 강우량 측정모듈(100)은 발광소자(110), 수광소자(120), 이동가이드(130), 이동모듈(140)을 포함한다. The optical
발광소자(110)은 적외선을 방출하고, 수광소자(120)는 발광소자(110)에서 방출되어 후술하는 광도파로(300)를 거친 적외선이 수신된다. 그리고 수광소자(120)에서 수신된 광량의 변화를 바탕 유리창(G) 표면의 물방울을 양을 판단하게 된다. The
이동가이드(130)는 상, 하 방향으로 길게 형성되고, 후술하는 이동모듈(140)이 상, 하 방향으로 이동하는 가이드 기능을 수행한다. 한편, 본 실시예에서의 이동가이드(130)는 원기둥 형상의 영구자석으로 이루어지고, 후술하는 이동모듈(140)에 솔레노리드코일()이 구비됨에 따라 인가되는 전류의 방향에 따라 이동모듈(140)이 상, 하 방향으로 이동이 되도록 형성된다. The
이동모듈(140)은 상하방향으로 발광소자(110) 및 수광소자(120)가 양단에 결합되고, 이동가이드(130)를 따라 상하 방향으로 이동하면서 보다 넓은 면적의 유리창(G)에 대하여 물방물의 양을 검출하게 된다. 따라서 측정된 물방울을 바탕으로 강우량을 측정하는데 있어 보다 정확한 데이터의 확보가 가능하다. In the moving
구체적으로 본 실시예에서의 이동모듈(140)는 결합부(141), 발광소자고정부(142), 수광소자고정부(143)를 포함한다. Specifically, the moving
결합부(141)는 이동가이드(130)에 상, 하 방향으로 이동 가능하도록 결합된다. 결합부(141)의 형상에는 제한이 없으나, 본 실시예에서는 이동가이드(130)가 원기둥 형상의 영구자석으로 이루어지므로, 원기둥에 삽입되는 홀이 형성된 형상으로 형성되고, 둘레에 솔레노이드코일(141a)가 감기게 된다. 따라서 전류의 인가에 따라 상, 하 방향으로 이동을 하게 되고, 별도의 구동모터 등을 구비하지 않아도 되어 전체 제품의 크기를 컴팩트하게 가져갈 수 있다. The
발광소자고정부(142)는 결합부(141)의 일단에 상, 하 방향을 기준으로 후단으로 절곡 형성되고, 발광소자(110)가 고정된다. 수광소자고정부(143)은 결합부(141)의 일단에 상, 하 방향을 기준으로 후단으로 절곡 형성되고, 수광소자(120)가 고정된다. 즉, 발광소자(110)는 결합부(141)의 바깥방향으로 적외선을 조사하고, 수광소자(120)는 결합부(141)의 바깥방향에서 유입되는 적외선을 수신하게 되어, 광도파로(300) 내부에 적외선이 이동하는 경로를 길게 형성할 수 있게 된다. The light emitting
광도파로(300)는 발광소자(110)에서 조사된 적외선이 유리창(G)에 45도 각도로 입사가 될 수 있도록 유도하는 기능을 수행한다. 따라서 유리창의 굴절율이 1.5, 공기의 굴절율이 1, 물방물의 굴절률이 1.33임에 따라 유리창(G)로 진입한 적외선은 물이 있는 영역에서는 물방물로 진입하여 외부로 발산을 하고, 물방울이 없는 영역에서는 전반사를 하게 된다. The
구체적으로 본 실시예에서의 광도파로(300)의 전면에는 함몰홀(300a)이 형성되고, 전면의 양측은 유리창(G)과 접촉을 하게 된다. 따라서 함몰홈(300a)과 유리창(G)의 후면 사이에는 공기층이 형성되고, 이에 따라 도4에 도시된 것과 같이 적외선은 유리창(G)의 전면과 후면 사이에 전반사가 가능하게 된다. 한편, 함몰홈(300a)에는 후술하는 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)이 결합된다. Specifically, a
광도파로(300)의 후면 발광소자(110)와 대향되는 부분에는 제1경사면(301)이 형성되고, 수광소자(120)와 대향되는 부분에는 제2경사면(302)이 형성된다. A first
상기 설명한 것과 같이 발광소자고정부(142) 및 수광소자고정부(143)은 결합부(141)에 후방으로 절곡 형성되므로, 제1경사면(301)은 발광소자고정부(142)에 고정된 발광소자(110)에서 조사되는 적외선이 제1경사면(301)에 수직방향으로 진입이 되도록 형성된다. 그리고 제2경사면(301)는 수광소자(120)로 유입되는 적외선이 산란없이 수광소자(120)로 진입되도록 형성될 것이다. As described above, since the light emitting
도5는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 광학식 강우량 측정모듈에서 조사된 적외선이 이동하는 경로를 설명하기 위한 도면이고, 도6는 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 광학식 강우량 측정모듈에서 조사된 적외선이 측정하는 영역을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a diagram for explaining a path along which infrared rays irradiated from an optical rainfall measurement module of a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention move, and FIG. 6 is a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention. It is a diagram for explaining the area where infrared rays irradiated from the optical rainfall measurement module of the rain sensor measure.
도5 및 도6을 참조하여 본 발명의 광학식 강우량 측정모듈에서의 적외선의 이동과정을 설명한다. Referring to FIGS. 5 and 6, the movement process of infrared rays in the optical rainfall measurement module of the present invention will be described.
발광소자(110)에서 조사된 적외선은 광도파로(300)의 제1경사면(301)로 유입된다. 상기 설명한 것과 같이 발광소자고정부(142)가 결합부(141)에 경사지도록 절곡 형성되고, 제1경사면(301)는 발광소자(110)에서 조사되는 적외선이 수직방향에서 광도파로로 진입을 하도록 역시 경사지게 형성된다. Infrared rays emitted from the
광도파로(300)로 진입한 적외선은 광도파로의 측면에서 반사가 되어 유리창(G)으로 전반사를 위하여 45도 각도로 진입을 하게 된다. Infrared light entering the
한편, 본 발명에서는 발광소자고정부(142) 및 제1경사면(301)를 경사지게 형성되고, 광도파로(300)의 측면에서 반사하여 유리창(G)으로 진입하는 구조를 채택하여 전체 제품의 크기를 컴팩트 하게 가져갈 수 있다. 구체적으로 도4에서와 같은 유리창(G)에서의 적외선의 전반사 이동경로를 확보하기 위해서는 발광소자를 광도파로 끝단에 배치를 하여야 하나, 본 발명에서는 제1경사면(301)을 활용하여 발광소자(110)를 광도파로(300)의 내측에 구비하여 제품의 크기를 작게 가져갈 수 있게 된다. On the other hand, in the present invention, the size of the entire product is reduced by adopting a structure in which the light emitting
유리창(G)의 내부로 진입한 적외전은 유리창의 전면 후면 사이에 전반사가 되고, 유리창의 전면에 물방울이 있는 경우 스넬의 법칙에 따라 적외선은 물방물 측으로 유입이 되게 될 것이다. 따라서 유리창(G)의 표면에 물방울이 얼마나 있는지에 따라 수광소자(120)의 회수되는 적외선의 양이 차이가 발생하게 된다. Infrared electricity entering the inside of the glass window (G) is totally reflected between the front and back sides of the glass window, and when there is a water droplet on the front side of the window glass, the infrared light will flow into the droplet side according to Snell's law. Accordingly, a difference occurs in the amount of infrared rays recovered by the
이를 통하여 본 발명에서는 1차적으로 유리창 표면 전체 면적에서 물방울이 있는 면적을 계산을 하고, 이를 바탕으로 2차적으로 강우량을 추정을 하게 된다. Through this, in the present invention, the area with water droplets is firstly calculated on the entire surface area of the glass window, and the amount of rainfall is secondarily estimated based on this.
한편, 도6에 도시된 것과 같이 적외선이 조사되는 면(S)은 한정되어 있는 반면, 유리창 표면에 위치하는 물방울은 불규칙하게 배치가 되게 된다. 즉 전체 면적에서 적외선이 조사된 면(S)에만 위치하는 물방물로 강우량을 측정하는 경우 오차의 가능성이 존재한다. 따라서 본 발명에서는 발광소자(110) 및 수광소자(120)가 결합되는 이동모듈(130)을 상, 하 방향으로 이동시키고, 보다 넓은 면적에서의 물방울의 양을 측정하여 상기의 오차를 줄일 수 있게 된다. On the other hand, as shown in Figure 6, while the surface (S) to which infrared rays are irradiated is limited, water droplets located on the surface of the glass window are irregularly arranged. That is, when the amount of rainfall is measured with water droplets located only on the surface S irradiated with infrared rays over the entire area, there is a possibility of error. Therefore, in the present invention, the moving
도7은 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 유전율 방식의 강우량 측정모듈의 회로도를 나타내는 도면이고, 도8은 본 발명의 일실시예의 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서의 유전율방식으로 물방물의 양이 측정되는 것을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 7 is a diagram showing a circuit diagram of a rainfall measurement module of a dielectric constant method of a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a dielectric constant method of a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall according to an embodiment of the present invention. It is a drawing for schematically explaining that the amount of droplets is measured.
도7 및 도8을 참조하면, 유전율방식의 강우량 측정모듈(200)는 물의 유전 상부가 매우 높은점을 이용하여 축전기의 유전율 변화에 다른 용량 변화를 고주파 신호를 인가하여 발진주파수 변화나 인피던스 변화를 검출하여 강우량을 측정하는 공지의 방식이 사용된다. 7 and 8, the dielectric constant type
즉, 측정대상면적에 위치하는 물의 양을 측정을 하고, 이를 바탕으로 강우량을 추정하는 방식으로 강우량을 계산하게 된다. 그러나 본 방식의 경우 이 방식의 경우 강우량이 소량인 경우에는 데이터의 신뢰도가 떨어진다는 단점이 있다. In other words, the amount of water located in the measurement target area is measured, and the amount of rainfall is estimated based on this measurement to calculate the amount of rainfall. However, in the case of this method, there is a disadvantage in that the reliability of the data is lowered when the amount of rainfall is small.
따라서 본 발명에서는 광학식 및 유전율 방식의 2가지의 방식으로 특정 면적에 위치하는 물의 양을 정확하게 판단을 하고, 결국 강우량에 대한 정확한 정보를 확보할 수 있다는 장점이 있다. Therefore, in the present invention, there is an advantage in that it is possible to accurately determine the amount of water located in a specific area using two methods, an optical method and a permittivity method, and eventually secure accurate information on rainfall.
유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)은 2개의 판형 전극(201, 202)이 빗살처럼 서로 교차하고, 두 전극에 전압을 걸면, 도7에 도시된 것과 같이 양 전극 사이에 전기장이 걸리고 유리창 외부에 물방울이 있는 경우 유리창의 외부로 나간 전기장에는 물의 유전율이 진공이나 유리보다 높기 때문에 축전 용량이 증가가 되게 된다. 이 축전 용량의 증가분을 통하여 물방울의 총 부피와 관련이 있고, 구체적인 계산방법은 공지된 다양한 계산법이 사용될 수 있을 것이다. In the dielectric constant type
구체적으로 본 실시예에서는 저항(203)이 인가된 도7과 같은 회로를 구성하고, 충전과 방전을 되풀이하면서 부착된 물방울의 양을 공지의 계산방법으로 계산을 하게 된다. Specifically, in this embodiment, a circuit as shown in FIG. 7 to which the
한편, 본 발명의 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)은 상기의 회로가 내장된 모듈 형태로 구비되어 광도파로(300) 전면의 홈(300a)에 상하 방향으로 복수 개가 구비될 수 있다. On the other hand, the dielectric constant type
상기 설명한 것과 같이 광도파로(300)의 전면에는 유리창(G)에서의 적외선의 전반사를 위하여 홈이 형성이 되어야 하고, 본 발명에서는 상기의 홈을 활용하여 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)을 위치시킴에 따라 전체 제품의 크기를 컴팩트 하게 가져갈 수 있다. As described above, a groove must be formed on the front of the
한편, 본 실시예에서는 이동모듈(140)은 솔레노이트코일(140a)에 전류가 인가되어 영구자석으로 이루어지는 이동가이드(130)를 따라 상, 하 방향으로 이동을 하게된다. 따라서 이동과정에서 솔레노이드코일에 인가되는 전류에 의하여 발생하는 전기장에 의하여 해당 영역에 유전율에 의한 물방물의 양의 측정이 부정확할 수 있다. On the other hand, in this embodiment, the moving
따라서 본 발명에서는 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)을 상, 하 방향으로 배치하고, 이동모듈(140)를 상부에 위치하는 경우 하부의 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)을 통하여 물방물의 부피를 측정을 하고, 이동모듈(140)이 하부에 위치하는 경우 상부의 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)로부터 데이터를 확보를 한다. Therefore, in the present invention, the permittivity-type
따라서 보다 정확한 강우량의 측정이 가능할 것이다. Therefore, a more accurate measurement of rainfall will be possible.
도9는 비가 오는 경우 비가 특정 면적에 맺히는 상태를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도9를 참조하여, 본 발명의 하이브리드 방식의 강우량 측정장치의 측정방법을 설명한다. 9 is a diagram for schematically explaining a state in which rain forms on a specific area when it rains. Referring to FIG. 9, the measuring method of the hybrid type rainfall measuring device according to the present invention will be described.
상기 설명한 것과 같이 광학식의 경우 특정 면적에 표면에 물방울이 차지하는 면적을 측정하기 때문에 면적이 동일한 경우라도 비의 특성에 따라 물의 양은 차이가 있다. 특히 비의 특성 또는 비의 양에 따라 유리창의 표면에 수막이 형성되는 경우에는 유리창으로 진입한 적외선이 다 외부로 빠져 나가기 때문에 정확한 데이터의 측정이 어렵다. As described above, in the case of the optical type, since the area occupied by water droplets on the surface is measured in a specific area, the amount of water varies depending on the characteristics of rain even when the area is the same. In particular, when a water film is formed on the surface of a glass window according to the characteristics or amount of rain, it is difficult to measure accurate data because all of the infrared rays entering the window escape to the outside.
한편, 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)의 경우 아주 소량으로 물방울이 측정대상 유리창에 맺히는 경우 정확한 측정이 어렵다는 단점이 있다. On the other hand, in the case of the dielectric constant type
따라서 본 발명에서는 광학식 강우량 측정모듈(100) 및 유전율 방식의 강우량 측정모듈(200)에서 측정되는 측정대상 유리창에서의 물의 양에 대한 정보가 설정된 범위를 벗어나는 경우 어느 하나의 값으로 다른 하나의 값을 대체할 수 있을 것이다. Therefore, in the present invention, when the information on the amount of water on the glass window to be measured by the optical
따라서 다양한 형태 및 양으로 비가 오는 경우에 있어서 측정대상면인 유리창(G)에 맺히는 비의 양에 대한 정확한 정보의 확보가 가능하여, 확보된 물의 양을 통한 강우량에 대한 계산 결과가 정확해 진다는 장점이 있다. Therefore, in the case of rain in various forms and amounts, it is possible to secure accurate information on the amount of rain falling on the glass window (G), which is the surface to be measured, so that the calculation result for the amount of rainfall through the secured amount of water is accurate There are advantages.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.In the above, the configuration and characteristics of the present invention have been described based on the embodiments according to the present invention, but the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications can be made within the spirit and scope of the present invention. It is apparent to those skilled in the art, and therefore such changes or modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
100: 광학식 강우량 측정모듈
110: 발광소자
120: 수광소자
130: 이동가이드
140: 이동모듈
200: 유전율 방식의 강우량 측정모듈
201: 제1전극
202: 제2전극
300: 광도파로
301: 제1경사면
302: 제2경사면100: optical rainfall measurement module 110: light emitting device
120: light receiving element 130: moving guide
140: mobile module 200: permittivity method rainfall measurement module
201: first electrode 202: second electrode
300: optical waveguide 301: first inclined surface
302: second slope
Claims (5)
전류가 인가되는 복수 개의 전극을 포함하는 유전율 방식 강우량 측정모듈; 및
상기 발광소자에서 방출된 적외선이 유입되어 상기 수광소자로 수신되는 이동경로를 제공하는 광도파로를 더 포함하는 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서. An optical rainfall measurement module including a light emitting element emitting infrared rays and a light receiving element receiving infrared rays emitted from the light emitting element;
A permittivity type rainfall measurement module including a plurality of electrodes to which current is applied; and
A hybrid rain sensor capable of measuring rainfall further comprising an optical waveguide for providing a movement path in which infrared rays emitted from the light emitting element are introduced and received by the light receiving element.
상기 광학식 강우량 측정모듈은,
상하방향으로 배치되는 이동가이드;
상기 이동가이드에 상, 하 방향으로 이동 가능하도록 결합되는 결합부, 상기 결합부의 일단에 상하방향을 기준으로 후단으로 절곡형성되는 발광소자결합부 및 상기 결합부의 일단에 상하방향을 기준으로 후단으로 절곡형성되는 수광소자결합부를 포함하는 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서. According to claim 1,
The optical rainfall measurement module,
Moving guides disposed in the vertical direction;
A coupling part coupled to the moving guide so as to be movable in up and down directions, a light emitting element coupling part formed by bending one end of the coupling part in the rear end in the vertical direction, and one end of the coupling part bent in the rear end in the vertical direction. A hybrid rain sensor capable of measuring rainfall including a formed light receiving element coupling part.
상기 광도파로는 상기 결합부에 대향하도록 배치되는 메인바디, 상기 메인바디의 일측에 구비되고, 상기 발광소자결합부와 대향하는 제1경사면을 가지는 유입파트 및 상기 메인바디의 타측에 구비되고, 상기 수광소자결합부와 대향하는 제2경사면을 가지는 유출파트를 포함하는 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서.According to claim 2,
The optical waveguide is provided on a main body disposed to face the coupling part, an inflow part provided on one side of the main body and having a first inclined surface facing the light emitting element coupling part, and the other side of the main body, wherein the A hybrid rain sensor capable of measuring rainfall including an outflow part having a second slope facing the light receiving element coupling part.
상기 유전율 방식 강우량 측정모듈은 상기 메인바디의 전면에 결합되는 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서.According to claim 1,
The dielectric constant type rainfall measurement module is a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall coupled to the front of the main body.
상기 유전율 방식 강우량 측정모듈은 상, 하 방향으로 복수 개가 구비되는 강우량 측정이 가능한 하이브리드 레인센서. According to claim 1,
The permittivity type rainfall measurement module is a hybrid rain sensor capable of measuring rainfall provided with a plurality of up and down directions.
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---|---|---|---|
KR1020210165873A KR20230078266A (en) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | Hybrid Rain Sensor having rain gaging function |
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KR101195962B1 (en) | 2010-07-05 | 2012-10-30 | 주식회사 선반도체 | Method and device for measuring a rainfall |
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- 2021-11-26 KR KR1020210165873A patent/KR20230078266A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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