KR940008162B1 - 자동차 와이퍼 속도제어장치 및 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

자동차 와이퍼 속도제어장치 및 방법

제1도는 종래의 차량 와이퍼 속도제어장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

제2도는 이 발명에 따른 차량 와이퍼 속도제어장치의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면.

제3도는 제2도에 도시된 우량검출부의 상세도.

제4도는 제2도에 도시된 속도검출부의 상세도.

제5도 (a)는 이 발명에 있어서 제2도에 도시된 속도검출부의 인터페이스용 버퍼의 입력신호를 속도와 출력전압관계로 나타낸 그래프, (b)는 제4도 (a)의 입력신호에 대응하여 출력신호가 구분 출력방식에 의해 출력된 관계를 나타낸 그래프, (c) 제4도는 (a)의 입력신호에 대응하여 출력신호와 비례 제어방식에 의해 출력되는 관계를 나타낸 그래프.

제6도는 이 발명의 제어부에서 수행되는 퍼지이론을 적용한 구분 출력제어방식에 의한 와이퍼 속도제어 방법의 플로우 챠트.

제7도 (a)는 이 발명의 제어부에서 수행되는 속도가 일정한 경우 비례제어방식에 의한 와이퍼 속도제어방법의 플로우 챠트, (b)는 제7도 (a)에 도시된 모드선택에 의해 동작되는 와이퍼 동작속도를 각도의 크기를 이용하여 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 우량검출부 11 : 공급전원용 연결소자

12 : 제1센서소자(A) 13 : 제2센서소자(B)

14 : 제3센서소자(C) 20 : 자동차 속도검출부

21 : 타코메타용 신호발생기 22 : 타코메타용 표시기

23 : 인터페이스용 버퍼 30 : 제어부(MICOM)

40 : 셀렉팅수단 50 : 메뉴얼 조작레버

60 : 모터구동 제어부 70 : 모터(Motor)

이 발명은 와이퍼 속도제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우량(雨量) 검출센서및 자동차 속도 센서의 출력데이타를 비교검토하여 와이퍼(Wiper)의 동작속도를 제어하는 자동차 와이퍼 속도제어장치에 관한 것이다.

종래의 차량 와이퍼 속도제어장치는 제1도에 도시된 바와같이 운전자에 의해 조작되는 조작레버, 그 조작레버의 제어에 따라 구동되는 와이퍼 구동용 모터 및 와이퍼로 구성되어 있다.

이와같은 종래의 구성에 의하면, 경우 변화량 및 자동차의 진행속도를 운전자가 판단하는 조작레버를 제어하도록 됨으로써, 운전중 우량의 변화 및 가속등의 경우에 불편함이 많았다. 그 예로써, 우천의 경우나 고속운행시 한계시야 및 반응거리가 매우 짧음을 감안할때 운전중 레버조작을 행함으로써 야기되는 사고위험은 매우 높으며, 자동차의 정지상태 및 저속시와 강우량의 급속한 감소에도 과도한 와이퍼 동작으로 야기되는 와이퍼의 손상 및 전력낭비등이다.

이 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 이 발명이 목적은 우량의 증감 및 차량진행속도의 증감을 자동으로 판단하는 제어부에 의해 와이퍼의 구동속도가 적절히 제어되는 자동차 와이퍼 속도제어자치를 제공하는데 있다.

이 발명의 다른 목적은 감지되는 우량 및 속도량의 출력데이타를 이용하여 퍼지이론이 적용된 판단 및 제어를 행함으로써, 강우량의 급속한 증가 및 자동차의 진행속도의 변화에 적절히 대응할 수 있는 자동차 와이퍼 속도제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 이 발명은 우량을 감지하는 우량센서와, 차량 진행속도를 측정하는 자동차 속도센서와, 상기 우량센서로부터 출력되는 데이타를 수신함과 동시에 상기 자동차 속도센서로부터 출력되는 속도데이타를 수신하는 그 데이타를 수신하는 그 데이타를 비교, 판단하여 적절한 제어신호를 출력하는 제어부와, 오토 및 메뉴얼 제어모드중 어느 하나를 선택하는 셀렉팅수단과 ; 상기 셀렉팅수단과 접속되어 그 셀렉팅수단의 선택에 따라 제어신호를 수신하고 적절한 구동신호를 출력하는 무터구동 제어부와 상기 모터구동 제어부의 출력신호를 출력하여 와이퍼를 구동시키는 모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 이 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 이 발명에 따른 차량 와이퍼 속도제어장치의 일실시예를 도시한 도면이다.

동도면에 도시된 바와같이, 강우량을 감지하는 센서(10)와 차량속도를 측정하는 타고메터(20)가 마이크로 컴퓨터(이하, 마이콤이라 한다)로 된 제어부(30)는 출력데이타를 보내도록 접속되어 있고, 상기 제어부(30)는 그 출력제어신호가 오토 또는 메뉴얼을 선택하는 스위칭수단(40) 을 경유하여 입력되도록 모터구동제어부(60)와 접속되어 있으며, 상기 모터구동제어부(60)는 와이퍼를 구동하는 모터와 접속되어 있다.

제3도는 제2도에 도시된 우량센서(10)의 상세도이다.

동도면에 도시된 바와같이, 공급전원(Vcc) 연결부(P) 및 강우량에 따라 도통되는 도체로 이루어지고 서로 다른 높이를 가진 복수개의 센서소자(A,B,C)는 센서 기판에 각각 고정 설치되어 있다. 또한, 자동차 속도검출부(20)는 그 상세도가 제4도에 도시되어 있는 바와같이 종래의 타고메타용 신호발생기(21)와 접속된 타고메터표시기(22) 및 버퍼(23)로 구성되어 있는데, 종래의 구성에서 입력된 신호전압을 제어부의 기준에 맞게 변화시켜 주는 인터페이스용 버퍼를 추가한 형태이다.

이와같이 구성된 이 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다. 우량센서(10)에 의해 접수되고, 그 집수량의 높이가 공급전원 연결부(P) 및 우량센서소자에 의해 감지되는데, 그 예는 제3도의 도시된 것과 같이 강우량()이 "h₁"지점 이하인 경우 공급전원 연결부(P)와 센서소자(A)에 Vcc 전압이 인가된다. 또한 강우량()이 h₁＜＜ h₂인 경우 공급전원 연결부(P)와 "A" 및 "B" 소자에 Vcc 전압이 인가되며, 강우량이 h₂＜인 경우에는 P와 "A"," B", "C" 소자에 Vcc 전압이 인가된다. 그것을 요약하면 표 1(Table 1)과 같다.

[표 1]

한편, 상기 자동차 속도검출부(20)내의 인터페이스용 버퍼의 입출력 관계는 제5도 (a), (b), (c)에 도시되어 있는 바와같이, 그 입력값은 아날로그 값으로, 차륜구동 샤프트에 발전기를 부착하여 측정된 회전속도에 대응한 기전력이다. 그 입력된 속도값에 비례한 출력전압값은 측정된 속도를 3단계로 구분하는 제5도(b)에 도시된 구분출력방식과, 어느 소정속도(Vs)까지 속도에 비례하여 출력전압값을 증가시키고, 그 이상의 속도일때는 포화(saturation)됨으로써 와이퍼의 손상과 모터의 파손이 방지되는 제5도 (c)에 도시한 비례제어방식에 의한 출력방식으로 출력된다. 한편, 상기 인터페이스용 버퍼 및 우량검출부의 출력을 입력하여 판단제어를 행하는 제어부를 상세히 설명하면 즉, 숙력운전자의 경험과 그에 따른 판단을 토대로 만들어진 퍼지이론(Fuzzy Theorem)을 적용하여 우량검출부(10)와 속도검출부(20)의 출력을 마치 숙련자가 그상황에서 최적으로 와이퍼 동작속도를 제어하듯 하는 방식으로써, 로직 및 아날로그 회로의 구성으로 그 효과를 얻을 수 있다. 먼저, 구분출력방식(이하 "방법 a"라 한다)을 이용하는 와이퍼 속도제어방법을 플로우 챠트로 나타낸 제6도를 참조하여 설명한다.

동도면에 도시된 바와같이, 제1우량센서소자(A) 에 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하는 제1단계(S₁)와 상기 단계(S₁) 수행후 제2우량센서소자(B)에 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하는 제2단계(S₂)와, 상기 단계(S₂) 수행후 제3우량센서소자(C)에 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하는 제3단계(S₃)와, 상기 제2단계(S₂) 수행후 상기 제2센서소자에 Vcc 전압이 인가되지 않았을 경우에 수행되는 저수량단계(S₄)와 ,상기 단계(S₃)에서 상기 제3우량센서소자에 Vcc 전압이 인가되었을 경우 수행되는 고수량단계(S₆)로 이루어져 있다.

여기에서, 상기 제4단계(S₄)는 차량속도(υ)가 기준속도(υ₁)보다 작거나 같을때(υ₁ υ₂)는 레버 1a 모드를 선택하고, 차량속도(υ)가 제2모드보다 작거나 같고, 제1모드(υ₁)모다 클 경우(υ₂ υυ₁)일때는 레버1c 모드, υ₁ υ₂일때는 레버 2모드를 선택하도록 구성되어 있다. 또한, 중간수량단계인 상기 제5단계는 차량속도(υ)가 정지 내지는 저속으로 기준속도(υ₁)보다 작거나 같을때 (υυ₁)는 레버 1b 모드를 선택하고, υ₂ υυ₂일때는 레버 2모드, υυ₂일 경우에는 레버 3모드를 선택한다. 또한 고수량 단계인 제6단계는 υυ₂레버 3모드를 선택한다. 여기에서, 레버 1모드는 간헐모드이고, 레버 1a모드는 간헐저속모드, 레버 1b모드는 간헐중속모드, 레버 2모드는 중속모드, 레버 3모드는 고속모드이다. 이어서, 속도가 일정한 경우에 적용되는 비례제어방식(이하 방법 b)를 이용하여 제어하는 와이퍼 속도제어방법을 제6도 및 제7도 (a), (b)를 참조하여 설명하면, 차량속도가 일정한 경우에 우량센서(10)에서 검출된 모드선택에 따라 와이퍼가 적절히 동작하게 하도록 하는 방법이다. 즉, 제1우량센서소자(A)에 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하고, 인가되었을 경우에는 제2우량센서소자(B)에 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하여 Vcc 전압이 인가되지 않았을 경우에는 A모드를 수행하고, 인가되었을 경우에는 제3우량센서소자(C)에 Vcc 전압압이 인가되었는지를 검출하여 인가되지 않았을 경우에는 B모드를 수행하고 인가되었을 경우에는 C모드를 수행하는 식으로 행해진다. 또한, (b)도에 도시된 바와같이 차량속도가 일정할 경우 와이퍼 동작속도는 우량센서소자의 측정모드에 대응하여 동작하도록 된다. 여기에서 각도( θ)가 θ₁〈 θ₂〈θ₃라는 것은 θ가 클수록 와이퍼 동작속도가 빠르다는 것을 의미한다.

상술한 바와같이 이 발명의 와이퍼 속도제어장치 및 방법은 운전자가 메뉴얼(수동식) 조작레버를 조작하여 오토 혹은 메뉴얼동작시스템을 선택할 수 있고, 오토시에는 숙련자의 경험을 토대로 한 퍼지이론을 적용시킨 세분된 구동방식이 판단회로의 적절한 판단 및 제어로 가능하기 때문에 우량의 증감 및 차량속도의 변화에 자동으로 신속하게 대응할 수 있음으로써 교통사고예방, 와이퍼 손상 및 전력낭비를 획기적으로 줄일수 있는 탁월한 효과가 있다.

이상, 이 발명의 일실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 이 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변화 및 수정이 가능하며, 그 예로써 이 발명의 다른 실시예로써 적용될 수 있는 눈이 내릴 경우에 있어서 적설된 눈이 녹은 우량을 검출하는 우량센서를 채용함으로써 이 발명의 목적이 성취될 수 있음은 물론이다.

Claims (11)

1. 자동차 와이퍼의 속도제어장치에 있어서, 우량을 검출하는 우량검출부(10)와, 차량 지행속도를 측정하여 적절한 신호로 변환하여 출력하는 차량 속도검출부(20)와 ; 상기 우량검출부(20)로 출력되는 데이타를 수신함과 동시에 상기 자동차 속도검출부(20)로부터 출력되는 속도데이타를 수신하고, 그 데이타들을 비교ㆍ판단하여 적절한 제어신호를 출력하는 제어부(30)와 ; 상기 제어부(30)로부터 출력되는 신호에 따라 동작하는 오토제어모드와 운전자에 의해 조작되는 메뉴얼 제어모드중 일 모드가 운전자에 의해 선택되는 셀렉팅수단(40)과 ; 상기 셀렉팅수단(40)과 접속되고 그 셀렉팅수단을 통하여 전달되는 제어신호를 수신하여 구동신호를 출력하는 모터구동제어부(60)와 ; 상기 모터구동제어부(60)로부터 출력되는 신호를 수신하여 와이퍼를 구동하는 모터(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 우량검출부(10)는 공급전원연결소자 및 높이 순서로 배열된 복수개의 우량센서소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 속도검출부(20)는 타고메터용 신호발생기(21) 및 그 신호를 수신하는 인터페이스용 버퍼(23)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 셀렉팅수단(40)은 트랜지스터 또는 릴레이 또는 기계적 스위칭중 어느 하나인것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 우량소자는 상기 공급전원 연결소자(11)의 전원에 의해 도통될 수 있는 도전체로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어장치.
6. 공급전원 연결부 및 복수개의 우량센서소자를 가진 우량센서, 타고메터용 신호발생기 및 인터페이스용 버퍼로 된 자동차 속도센서, 마이콤으로된 제어부,셀렉팅수단, 모터구동제어부를 포함하는 자동차 와이퍼의 속도제어장치의 속도제어방법에 있어서, 강우량이 상기 우량센서내의 각 센서소자에 인가되는 전원으로 측정되는 우량검출단계와 ; 상기 타고메터용 신호발생기로부터 출력되는 신호를 입력하여 그 값을 적절히 구분하여 출력하는 단계와 ; 상기 우량검출단계 및 속도검출단계로부터 출력되는 신호를 입력하여 소정의 판단과정을 행한 후에 적절한 제어신호를 출력하는 제어단계와 ; 상기제어부에서 출력되는 오토 제어신호와 운전자에 의해 조작된 조작레버의 메뉴얼 신호중 어느 하나를 선택하는 셀렉팅단계와 ; 상기 셀렉팅수단을 통하여 수신된 신호에 대응하여 적절한 구동신호를 출력하는 단계와 ; 상기 모터구동신호를 수신하여 와이퍼를 구동시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼의 속도제어방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 제어단계는 퍼지이론을 적용한 구분방식 및 속도가 일정한 경우에 적용되는 비례제어방식으로 제어되는 것을 특징으로하는 자동차 와이퍼 속도제어방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 구분방식은 제1우량센서소자에 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하는 제1단계(S₁)와, 상기 제1단계(S₁) 수행후 제2우량센서소자 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하는 단계(S₂)와, 제2단계(S₂) 수행후 제3우량센서소자에 Vcc 전압이 인가되었는지를 검출하는 제3단계(S₃)와, 상기 제2단계 수행후 상기 제2센서소자에 Vcc 전압이 인가되지 않았을 경우에 수행되는 저수량단계(S₄)와, 상기 제3단계(S₃) 수행후 상기 제3우량센서에 Vcc 전압이 인가되지 않았을 경우에 수행되는 중간수량인 제5단계(S₅)와, 상기 제3단계(S₃)에서 상기 제3우량센서소자에 Vcc 전압이 인가되었을 경우 수행되는 고수량인 제6단계(S₆)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 속도가 일정한 경우에 적용되는 비례제어방식에 의한 제어는, 상기 제1우량센서소자(A)에 Vcc 전압이 인가되었을지를 검출하는 제1단계(S₁)와 ; 상기 제1단계(S₁)수행후 Vcc 전압이 상기 제2우량센서소자(B)에 인가되었는지를 검출하는 제2단계(S₂)와 ; 상기단계(S₂) 수행후Vcc 전압이 상기 제3우량센서소자(C)에 인가되었는지를 검출하는 제3단계(S₃)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 제2단계 수행히 상기 제2우량센서소자에 Vcc 전압이 인가되지 않았을 경우 A모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 제3단계 수행시 상기 제3우량센서소자에 Vcc 전압이 인가되었을 경우 C모드를 수행하고, 인가되지 않았을 경우 B모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차 와이퍼 속도제어방법.