KR102621768B1 - 차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법 - Google Patents

차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법 Download PDF

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강신원
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김선주
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Abstract

차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법이 개시된다. 차량 센서 클리닝 장치는 차량에 위치한 적어도 하나 이상의 센서에 에어 및/또는 워셔액을 분사하는 적어도 하나 이상의 노즐과, 에어탱크의 에어 및/또는 워셔액탱크의 워셔액을 적어도 하나 이상의 노즐에 공급하는 적어도 하나 이상의 분배기와, 에어탱크의 모터 및/또는 워셔액탱크의 모터의 온/오프 제어와 분배기의 온/오프 제어를 통해 채널별 노즐의 분사를 제어하는 분사제어부를 포함한다. 분사제어부는 에어탱크의 모터 및/또는 워셔액탱크의 모터의 온(ON) 시점과 분배기의 온(ON) 시점 사이에 시간 차가 존재하도록 제어한다.

Description

차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법{Vehicle sensor cleaning apparatus and control method for the same}
본 발명의 실시 예는 차량에 설치된 센서를 클리닝하는 차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법에 관한 것이다.
최근 차량에는 다양한 종류의 센서(카메라, 레이더, 라이더 등)가 존재한다. 차량 센서 표면에 이물질이 묻는 경우에 센서가 정상적으로 동작하지 않을 수 있다. 자율주행이나 각종 주행 보조 기능을 위하여 필요한 센서가 정상적으로 동작하지 않으면 이는 차량 운행의 안전에도 영향을 미칠 수 있다. 차량 앞유리의 이물질을 제거하기 위하여 워셔액을 분출하는 시스템이 존재하나 이러한 워셔액의 분출 시스템을 차량 여러 곳에 위치하고 그 크기가 작은 센서의 클리닝에 적용하기는 어렵다. 또한, 복수의 센서 클리닝을 위하여 복수의 호스 등이 사용되면 각 호스의 길이에 따라 각 센서에 출력되는 분사 세기가 서로 다른 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 각 센서에 출력되는 분사 세기를 일정하게 유지하여 차량에 존재하는 센서 표면에 묻은 이물질을 제거할 수 있는 차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치의 일 예는, 차량에 위치한 적어도 하나 이상의 센서에 에어 및/또는 워셔액을 분사하는 적어도 하나 이상의 노즐; 에어탱크의 에어 및/또는 워셔액탱크의 워셔액을 상기 적어도 하나 이상의 노즐에 공급하는 적어도 하나 이상의 분배기; 상기 에어탱크의 모터 및/또는 상기 워셔액탱크의 모터의 온/오프 제어와 상기 분배기의 온/오프 제어를 통해 채널별 노즐의 분사를 제어하는 분사제어부;를 포함하고, 상기 분사제어부는, 상기 에어탱크의 모터 및/또는 상기 워셔액탱크의 모터의 온(ON) 시점과 상기 분배기의 온(ON) 시점 사이에 시간 차가 존재하도록 제어한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 제어 방법의 일 예는, 차량 센서 클리닝 장치의 제어 방법에 있어서, 에어탱크의 모터 및/또는 워셔액탱크의 모터를 온(ON) 상태로 제어하는 단계; 차량에 위치한 적어도 하나 이상의 센서에 에어 및/또는 워셔액을 공급하는 채널을 온(ON) 상태로 제어하여 센서 클리닝을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 모터의 온(ON) 시점과 상기 채널의 온(ON) 시점 사이에 시간 차가 존재한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 각 채널의 호스의 길이 등이 상이하여도 센서에 출력되는 에어 및/또는 워셔액의 분사 세기를 일정하게 유지할 수 있다. 다른 실시 예로, 워셔액과 에어를 함께 사용하여 센서의 표면에 묻은 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치의 전반적인 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치의 다른 실시 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치가 구현된 차량의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서의 클리닝 방향의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에어분사부의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액체분사부의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치의 교차 제어 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 분사 세기를 제어하는 분사제어부의 일 예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 및 분배기의 제어신호의 일 예를 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 실시 에에 따른 채널별 지연시간의 일 예를 도시한 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 분사 제어 방법의 일 예를 도시한 흐름도, 그리고,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 분사 제어 방법의 다른 일 예를 도시한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법에 대해 상세히 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치의 전반적인 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량 센서 클리닝 장치(100)는 액체분사부(110), 액체제어부(120), 에어분사부(130) 및 에어제어부(140)를 포함한다. 차량 센서 클리닝 장치(100)는 차량제어부(160)와 연결될 수 있다. 다른 실시 예로, 차량제어부(160)의 클리닝 요청을 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)에 각각 전달하는 게이트웨이(미도시)를 더 포함할 수 있다. 각 제어부는 MCU(Micro Controller Unit) 등으로 구현될 수 있다.
액체분사부(110)는 센서(150)에 워셔액을 분사한다. 워셔액은 실시 예에 따라 그 성분이 다양할 수 있다. 예를 들어, 워셔액은 일반 물로 구성되거나 차량 유리에 사용되는 성분과 동일한 성분으로 구성될 수 있는 등 다양한 성분으로 구성될 수 있다.
본 실시 예는 설명의 편의를 위하여 하나의 센서(150)만을 도시하고 있으나, 차량에는 도 3과 같이 복수 개의 센서가 존재할 수 있다. 액체분사부(110)는 복수 개의 센서에 동시에 또는 순차적으로 워셔액을 분사하거나 또는 클리닝이 필요한 센서에만 워셔액을 분사할 수 있으며, 이를 위한 액체분사부(110)의 구성의 일 예가 도 6에 도시되어 있다.
액체제어부(120)는 액체분사부(110)의 워셔액 분사를 제어한다. 예를 들어, 액체제어부(120)는 차량제어부(160)로부터 클리닝 요청을 수신하면, 액체분사부(110)를 제어하여 센서에 워셔액을 분사한다. 복수 개의 센서에 대한 클리닝 요청 신호가 존재할 때 워셔액 분사는 순차적으로 수행되거나 동시에 수행될 수 있다.
에어분사부(130)는 센서(150)에 에어를 분사한다. 차량에는 복수 개의 센서가 존재하므로, 에어분사부(130)는 복수의 센서에 동시 또는 순차적으로 에어를 분사하거나 또는 클리닝이 필요한 센서에만 에어를 분사할 수 있다. 에어분사부(130)의 구성의 일 예가 도 5에 도시되어 있다. 센서에 분사되는 에어는 일반 공기이거나 압축 공기일 수 있다. 도 5는 압축 공기를 분사하는 예이다.
에어제어부(140)는 에어분사부(130)의 에어 분사를 제어한다. 예를 들어, 에어제어부(140)는 차량제어부(160)로부터 클리닝 요청을 수신하면, 에어분사부(130)를 제어하여 센서에 에어를 분사한다.
차량제어부(160)는 센서(150)의 클리닝이 필요하면 클리닝 요청 명령을 출력한다. 예를 들어, 차량제어부(160)는 종래의 다양한 방법을 통해 클리닝이 필요한 센서를 파악할 수 있다. 차량제어부(160)가 클리닝이 필요한 센서를 파악하는 방법 그 자체는 본 발명의 범위를 벗어나므로 이에 대한 설명은 생략한다. 본 실시 예는 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)가 차량제어부(160)로부터 센서 식별정보를 포함하는 클리닝 요청 신호를 수신하는 경우를 가정하여 설명한다.
차량제어부(160)는 클리닝 요청 명령을 출력할 뿐 클리닝 방법을 한정하지 않을 수 있다. 따라서 클리닝 요청에 따라 각 센서를 어떤 방법으로 클리닝할지는 다양하게 구현할 수 있다. 본 실시 예는 차량제어부(160)로부터 클리닝 요청을 수신하면 워셔액 분사와 에어 분사를 통해 클리닝을 수행하는 방법을 제시한다. 센서 클리닝이 효율적으로 이루어지도록 워셔액 분사와 에어 분사가 교차로 이루어지도록 할 수 있다. 액체분사부(110) 및 에어분사부(130)의 분사 동작이 서로 중첩되지 않도록 제어하는 방법에 대해서는 도 7 및 도 8에서 살펴본다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량 센서 클리닝 장치(100)는 액체분사부(110), 에어분사부(130) 및 제어부(200)를 포함한다. 차량 센서 클리닝 장치(100)는 차량제어부(160)와 연결될 수 있다. 본 실시 예의 액체분사부(110), 에어분사부(130), 차량제어부(160) 및 센서(150)는 도 1의 구성과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
본 실시 예는 도 1의 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)를 하나로 통합한 제어부(200)를 포함한다. 제어부(200)는 차량제어부(160)로부터 클리닝 요청을 수신하면, 워셔액과 에어를 동시에 분사하거나 순차적으로 교차 분사하도록 액체분사부(110) 및 에어분사부(130)를 제어할 수 있다. 앞서 살핀 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)의 각 구성 및 기능 등은 제어부(200)에 통합 구현될 수 있다.
다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 도 1의 구성을 기반으로 설명한다. 따라서 이후 살펴볼 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)의 기능과 구성 등은 도 2의 제어부(200)로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치가 구현된 차량의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량(300)에는 복수 개의 센서가 존재한다. 차량의 일측(310)에는 액체분사부(110) 및 에어분사부(130)의 일부 구성(예를 들어, 도 5 및 도 6의 에어탱크 및 워셔액탱크) 등이 존재할 수 있다. 본 실시 예는 에어탱크 및 워셔액탱크가 한 곳에 위치하는 경우를 도시하고 있으나 이는 하나의 예일 뿐 에어탱크와 워셔액탱크는 차량의 서로 다른 위치에 존재할 수 있다. 다른 실시 예로 복수의 에어탱크 및 복수의 워셔액탱크가 존재할 수 있다.
각 센서에는 에어 또는 워셔액을 분사하는 노즐이 배치된다. 도 5의 에어 노즐을 통해 센서에 에어가 분사되고, 도 6의 액체 노즐을 통해 센서에 워셔액이 분사된다.
에어탱크의 압축 공기를 각 센서에 위치한 에어 노즐에 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 에어분배기(330,332)가 존재할 수 있다. 에어제어부(140)는 에어분배기(330,332)의 제어를 통해 원하는 센서에 에어를 분사할 수 있다.
워셔액탱크의 워셔액을 각 센서에 위치한 액체 노즐에 공급하기 위한 적어도 하나 이상의 액체분배기(320)가 존재할 수 있다. 액체제어부(120)는 액체분배기(320)의 제어를 통해 원하는 센서에 워셔액을 분사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 센서의 클리닝 방향의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 센서(400)의 표면에 분사되는 워셔액의 방향(420)과 에어의 방향(410)은 서로 다른 방향일 수 있다. 또한, 워셔액과 에어는 동시 또는 순차적으로 분사되거나 둘 중 하나만 분사될 수 있다. 예를 들어, 액체분사부(110)는 센서(400)에 워셔액을 왼쪽에서 오른쪽으로 분사하고, 에어분사부(130)는 센서(400)에 에어를 위쪽에서 아래쪽으로 분사할 수 있다. 서로 다른 방향으로 분사된 워셔액과 에어를 통해 센서(400)의 표면에 묻은 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 예를 들어, 에어를 위쪽에서 아래쪽으로 분사하여, 센서(400) 표면에 남아 있는 워셔액이나 빗물 등을 제거할 수 있다.
다른 실시 예로, 센서(400)의 표면에 분사되는 워셔액의 방향(420)과 에어의 방향(410)은 동일 방향일 수 있다. 예를 들어, 워셔액과 에어는 모두 센서의 위쪽에서 아래쪽(또는 아래쪽에서 위쪽)으로 분사될 수 있다. 워셔액와 에어의 동시 분사를 통해 센서 표면에 가해지는 압력을 증가시켜 표면의 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 있다. 이 외에도, 워셔액과 에어의 분사 방향 및 분사 순서 등은 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에어분사부의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 에어분사부(130)는 콤프레셔(500), 에어탱크(510), 에어분배기(520) 및 복수의 노즐(530)을 포함한다.
콤프레셔(500)는 공기를 압축하여 에어탱크(510)에 저장한다. 일 실시 예로 콤프레셔(500)는 복수의 모터를 포함할 수 있다. 이 경우에, 콤프레셔(500)는 복수의 모터를 번갈아가면서 사용하여 특정 모터에만 부하가 가중되는 것을 방지할 수 있다. 물론 하나의 모터를 가진 콤프레셔(500)로 구현할 수 있다. 다른 실시 예로, 콤프레셔(500)를 통해 에어탱크(510)에 저장된 공기의 압축세기를 조정할 수 있다.
에어탱크(510)는 압축된 공기를 저장한다. 일 실시 예로, 콤프레셔(500)와 에어탱크(510) 없이 프로펠러 등을 사용하여 센서에 에어를 분사할 수 있다. 그러나 프로펠러 등을 통해 생성한 에어의 세기는 약하므로 센서의 표면에 묻는 이물질이나 물 등을 깨끗이 제거하기는 힘들다. 이에 본 실시 예는 에어탱크(510)에 저장된 압축 공기를 이용하여 센서에 분사되는 에어의 세기(예를 들어, 속도)를 높인다.
에어분배기(520)는 에어탱크(510)에서 출력되는 압축 공기를 복수의 노즐(500)에 분배한다. 각각의 노즐(530)은 각 센서에 위치하여 센서에 에어를 분사한다. 일 예로, 에어분배기(520)는 압축 공기를 출력하는 복수의 채널을 포함하고, 각 채널은 에어호스를 통해 각 노즐(530)과 연결된다. 에어분배기(520)의 채널 수보다 센서의 수가 많다면, 에어분배기(520)는 복수 개 존재할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 에어분배기(520)가 각각 에어탱크(510)에 병렬 연결되거나, 복수 개의 에어분배기(520)는 트리 구조 등과 같이 계층적 구조로 서로 연결될 수 있다.
에어분배기(520)는 에어제어부(140)의 제어에 따라 각 채널의 온/오프를 수행한다. 예를 들어, 에어분배기(520)는 에어제어부(140)로부터 제1 채널의 온(on) 명령을 수신하면, 에어분배기(520)는 제1 채널을 통해 에어탱크(510)의 압축 공기를 출력하고, 제1 채널과 에어호스로 연결된 제1 노즐은 제1 센서에 에어를 분사한다. 채널의 온/오프는 솔레노이드 밸브 등을 통해 제어될 수 있다.
에어제어부(140)는 에어분배기(520)의 각 채널의 온/오프를 제어하기 위하여, 각 센서가 에어분배기(520)의 어느 채널과 연결되어 있는지 미리 파악하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 식별정보와 제1 채널의 관계가 정의되어 있다면, 에어제어부(140)는 제1 센서의 클리닝이 필요한 경우에, 에어분배기(520)의 제1 채널의 온(on) 명령을 에어분배기(140)에 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액체분사부의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 액체분사부(110)는 워셔액탱크(600), 워셔펌프(610), 액체분배기(620) 및 적어도 하나 이상의 노즐(630)을 포함한다.
워셔액탱크(600)는 워셔액을 저장한다. 워셔펌프(610)는 워셔액탱크(600)에 저장된 워셔액을 액체분배기(620)로 출력한다. 액체분배기(620)는 워셔펌프(610)를 통해 공급받은 워셔액을 노즐로 출력한다. 워셔펌프(610)는 모터 구동을 통해 워셔액을 출력한다. 노즐(630)은 워셔액을 센서로 분사한다. 각 노즐(630)과 액체분배기(620)는 액체호스를 통해 연결된다. 일 실시 예로, 노즐(630)은 센서에 워셔액을 분사하는 경우에 돌출되고 분사가 완료되면 다시 안쪽으로 들어오는 형태일 수 있다.
다른 실시 예로, 워셔펌프(610)는 복수 개 존재할 수 있다. 예를 들어, 20개의 노즐이 존재한다고 할 때 제1 내지 제10 노즐은 제1 워셔펌프(또는 제1 모터)와 연결되고, 제11 내지 제 14 노즐은 제2 워셔펌프(또는 제2 모터)와 연결되고, 제15 내지 제20 노즐은 제3 워셔펌프(또는 제3 모터)와 연결될 수 있다. 액체제어부(120)는 복수 개의 워셔펌프(또는 복수 개의 모터)를 병렬로 제어할 수 있다.
액체분배기(620)는 액체제어부(120)의 제어에 따라 워셔액을 출력할 노즐(630)을 선택할 수 있다. 일 예로, 액체분배기(620)는 워셔액을 출력하는 복수의 채널을 포함하고, 각 채널은 액체호스를 통해 각 노즐(630)과 연결된다. 액체분배기(620)의 채널 수보다 센서의 수가 많다면, 액체분배기(620)는 복수 개 존재할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 액체분배기(620)가 각각 워셔펌프(610)에 병렬 연결되거나, 복수 개의 액체분배기(620)는 트리 구조 등과 같이 계층적 구조로 서로 연결될 수 있다.
액체분배기(620)는 복수의 채널의 온/오프를 통해 원하는 센서에 워셔액을 분사할 수 있다. 액체분배기(620)는 액체제어부(120)로부터 제1 채널의 온(on) 명령을 수신하면, 제1 채널을 통해 워셔액을 출력하고, 제1 채널과 연결된 제1 노즐은 워셔액을 제1 센서에 분사한다. 액체제어부(120)는 앞서 살핀 에어제어부(140)와 같이 각 센서가 액체분배기(620)의 어느 채널과 연결되어 있는지 미리 파악하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 식별정보와 제1 채널의 관계가 미리 정의되어 있다면, 액체제어부(120)는 제1 센서의 클리닝이 필요한 경우에, 액체분배기(620)의 제1 채널의 온(on) 명령을 액체분배기(620)에 전송할 수 있다. 일 실시 예로, 각 노즐과 연결된 각 채널은 솔레노이드 밸브를 통해 온(on)/오프(off)가 제어될 수 있다.
다른 실시 예로, 액체분사부(110)는 히팅부(640)를 더 포함할 수 있다. 히팅부(640)는 액체분배기(620)와 각 노즐(630)을 연결하는 액체호스, 워셔펌프(610), 워셔액탱크(600) 또는 액체분배기(620) 등에 열을 공급할 수 있다. 예를 들어, 겨울철 등과 같이 외부 온도가 낮은 경우에 액체호스 또는 액체분배기(620) 등에 존재하는 워셔액이 얼 수 있으므로, 히팅부(640)를 통해 워셔액이 얼지 않도록 할 수 있다. 일 실시 예로, 액체제어부(120)는 외부로부터 히팅부(640)의 동작 명령을 수신하거나 또는 온도 센서를 통해 파악된 외부 온도가 기 설정된 온도 미만이면 히팅부(640)를 동작시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 센서 클리닝 장치의 교차 제어 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 함께 참조하면, 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)는 차량제어부로부터 클리닝 요청 신호(800,810)를 수신한다(S700). 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)는 차량제어부(160)와 CAN(Controller Area Network) 또는 CAN FD(CAN wth Flexible Data rat)로 연결될 수 있다.
액체제어부(120) 및 에어제어부(140)는 워셔액 분사 제어 시점과 에어제어부(140)의 워셔액 분사 제어 시점을 서로 다르게 하여 워셔액과 에어가 교차 분사하도록 할 수 있다(S710). 예를 들어, 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)는 동일 센서에 대해서는 워셔액 분사와 에어 분사를 교차 수행하도록 제어할 수 있다.
동일 센서에 대한 교차 제어 방법은 다양한 방법으로 구현될 수 있다.
일 실시 예로, 액체제어부(120)는 클리닝 요청 신호(즉, 워셔클리닝 요청(800))를 수신하면 클리닝 요청 신호(800)에 해당하는 센서로 워셔액을 분사하는 액체분사모드로 변환하고 액체분사모드의 온(on) 상태를 에어제어부(140)에 알려준다. 액체제어부(120)는 에어제어부(140)와 연결되어 있고, 에어제어부(140)는 액체분사모드의 온(on) 상태를 수신하면 에어 분사를 수행하지 않는다. 에어제어부(140)는 액체분사모드의 온(on) 상태를 수신할 때 에어 분사 중이었다면 바로 에어 분사를 중지한다. 에어제어부(140)는 액체제어부(120)를 통해 액체분사모드의 오프(off) 상태를 확인하면 클리닝 요청 신호(즉, 에어클리닝 요청(810))에 따라 에어 분사를 수행한다. 에어제어부(140)는 일정 간격으로 액체제어부(120)에 액체분사모드의 상태를 요청하여 수신하거나, 액체제어부(120)는 액체분사모드의 상태가 변경될 때마다 그 상태정보를 에어제어부(140)에 전송할 수 있다. 이 외에도, 액체제어부(120)와 에어제어부(140)는 액체분사모드의 상태를 다양한 방법을 통해 공유할 수 있다.
다른 실시 예로, 워셔클리닝 요청(800)과 에어클리닝 요청(810)이 동시에 발생하면, 액체제어부(120)는 워셔클리닝 요청(800)에 따라 바로 워셔액 분사를 위한 제어신호(820)를 출력한다. 에어제어부(140)는 에어클리닝 요청(810)을 수신하면 기 정의된 일정 시간 경과 후 에어 분사를 위한 제어신호(830)를 수행한다. 즉, 워셔액 분사 동작 시작 시점과 에어 분사 동작 시작 시점 사이에 일정 시간격이 존재한다. 예를 들어, 액체제어부(120)는 워셔클리닝 요청(800)을 수신한 후 t1 시간 동안 워셔액 분사가 되도록 액체분사부(110)를 제어하고, 에어제어부(140)는 에어클리닝 요청을 수신 후 t1 시간 경과 후에 에어 분사가 되도록 에어분사부(130)를 제어할 수 있다.
다른 실시 예로, 워셔액 분사와 에어 분사가 서로 교차하여 반복 수행되도록 제어할 수 있다. 액체제어부(120)는 워셔액 분사 동작을 일정 주기 간격으로 반복하고, 에어제어부(140) 또한 에어 분사 동작을 일정 주기 간격으로 반복한다. 예를 들어, 액체제어부(120) 및 에어제어부(140)는 분사 동작을 위한 온(on) 신호를 일정 주기로 반복한다. 온(on) 신호 구간 동안 워셔액 분사 또는 에어 분사가 이루어지고, 오프(off) 신호 구간에서는 워셔액이나 에어 분사 동작이 이루어지지 않는다. 워셔액 분사 동작 시점과 에어 분사 동작 시점이 서로 상이하고, 두 동작의 주기가 동일하고, 워셔액 분사의 온(on) 신호 구간과 에어 분사의 온(on) 신호 구간이 서로 중첩되지 않는다면, 워셔 분사 동작과 에어 분사 동작은 중첩되지 않고 서로 교차 동작할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 분사 세기를 제어하는 분사제어부의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 분사제어부(920)는 모터(900)와 분배기(910)를 제어한다. 분사제어부(920)는 도 1 내지 도 8에서 살핀 에어제어부(140) 또는 액체제어부(120)일 수 있다. 모터(900)는 에어분사부(130)의 에어탱크(510)에 에어를 압축하는 콤프레셔(500)의 모터이거나, 액체분사부(110)의 워셔액탱크(600)의 워셔액을 분출하는 워셔펌프(610)의 모터일 수 있다. 분배기(910)는 에어분배기(520) 또는 액체분배기(620)일 수 있다.
예를 들어, 본 실시 예가 에어 분사 시스템에 적용될 경우에, 분사제어부(920)는 에어제어부(140)의 일부 구성으로 구현되고, 모터(900)는 콤프레셔(500)의 모터이고, 분배기(910)는 에어분배기(520)일 수 있다. 다른 예로, 본 실시 예가 액체 분사 시스템에 적용될 경우에, 분사제어부(920)는 액체제어부(120)의 일부 구성으로 구현되고, 모터(900)는 워셔펌프(610)의 모터이고, 분배기(910)는 액체분배기(620)일 수 있다.
분배기(910)(에어분배기 및/또는 액체분배기)는 차량에 위치한 적어도 하나 이상의 센서에 에어 및/또는 워셔액을 분사하는 노즐(에어노즐(530) 및/또는 액체노즐(630))에 연결된다. 분배기(910)는 복수의 노즐이 연결된 복수의 채널의 온/오프를 밸브를 이용하여 제어한다.
분사제어부(920)는 에어탱크(510)의 모터 및/또는 워셔액탱크(600)의 모터의 온/오프 제어와 분배기(910)의 온/오프 제어를 통해 채널별 노즐의 분사를 제어한다. 분배기(910)와 각 노즐 사이의 호스 길이 또는 호스에 남아있는 워셔액 등의 잔량에 따라 각 노즐에서 출력되는 에어 또는 워셔액의 분사 세기가 다를 수 있다. 각 노즐의 분사세기가 동일하도록, 분사제어부(920)는 에어탱크(510)의 모터 및/또는 워셔액탱크(600)의 모터의 온(ON) 시점과 분배기(910)의 온(ON) 시점 사이에 시간 차가 존재하도록 제어한다. 예를 들어, 도 10과 같이 모터(900)를 먼저 구동한 후 일정 시간이 경과하면 분배기(910)를 온(ON) 상태로 제어한다.
다른 실시 예로, 센서의 종류에 따라 각 노즐의 최적 분사세기(즉, 최적압력)가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 라이다 센서의 클리닝을 위한 노즐의 최적 분사세기는 3bar이고 카메라의 클리닝을 위한 노즐의 최적 분사세기는 2bar일 수 있다. 즉 노즐별 필요한 분사세기(최적압력)가 서로 다를 수 있다. 이 경우에, 분사제어부(920)는 노즐별 최적 분사세기(최적압력)가 되도록 에어탱크(510)의 모터 및/또는 워셔액탱크(600)의 모터의 온(ON) 시점과 분배기(910)의 온(ON) 시점 사이에 시간 차가 존재하도록 제어할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모터 및 분배기의 제어신호의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 분사제어부(920)는 클리닝 요청 신호를 수신하면 클리닝 대상 센서에 해당하는 노즐과 연결된 분배기(910)를 파악한다. 분사제어부(920)는 모터온신호(1000)를 출력하여 모터(900)를 구동하고, 분배기(910)의 압력(1020)이 기 정의된 기준값(즉, 최적압력)이 될 때까지 분배기(910)를 오프(OFF) 상태로 유지한다. 실시 예에 따라 기 정의된 최적압력은 노즐별 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 분사제어부(920)는 분배기(910)의 압력(1020)이 기준값(즉, 해당 노즐의 최적압력)에 이르면, 분배기온(ON)신호(1010)를 출력하여 분배기(910)를 온(ON) 상태로 전환하고, 노즐을 통해 에어 및/또는 워셔액이 분사되도록 제어한다.
분사제어부(920)는 모터(900) 구동 후 분배기(910)의 오프(OFF) 상태로 유지하는 지연시간(= 모터 ON 시작시간 - 분배기 ON 시작 시간)을 미리 정의하고 있을 수 있다. 예를 들어, 분사제어부(920)는 분배기별 지연시간 또는 채널별 지연시간을 미리 정의하고 있을 수 있다. 채널별 지연시간에 대해서는 도 11에서 다시 살펴본다.
다른 실시 예로, 분사제어부(920)는 분배기(910)의 압력을 실시간 측정하여 분배기(910)의 압력이 기준값에 도착하면 분배기(910)를 온(ON) 상태로 전환할 수 있다. 분배기(910)의 압력은 압력센서 등 종래의 다양한 방법으로 측정될 수 있다. 분배기(910)의 압력을 실시간 측정하는 경우에 채널별 정확한 분사 세기를 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 13에서 다시 살펴본다.
도 11은 본 발명의 실시 에에 따른 채널별 지연시간의 일 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 분사제어부(920)는 복수 채널의 호스 길이 및/또는 채널(노즐)별 기 정의된 기준세기(최적압력) 등을 고려하여 채널별 지연시간(1110,1112,1114)을 미리 정의하고 있을 수 있다. 예를 들어, 기 정의된 기준길이의 호스에 대한 기준지연시간을 정의한 후 각 채널(1100,1102,1104)의 호스길이와 기준길이 사이의 차이에 따라 각 채널의 지연시간(1110,1112,1114)을 "기준지연시간±a"로 정의할 수 있다.
분배기(910)에 복수의 채널(1100,1102,1104)이 존재하고, 각 채널별 호스 길이 등이 서로 다를 경우에 각 채널별 최적의 지연시간이 서로 다를 수 있다. 또는 분배기(910)에 복수의 채널(1100,1102,1104)이 존재하고, 각 채널의 클리닝 대상 센서의 종류에 따라 최적의 지연시간이 서로 다를 수 있다. 분사제어부(920)는 클리닝 대상 센서에 해당하는 채널의 지연시간을 파악하여 모터(900) 및 분배기(910)를 제어할 수 있다.
일 실시 예로, 분배기(910)에 연결된 복수의 채널의 지연시간이 상이하고, 분배기(910)에 연결된 복수의 채널에 에어 또는 워셔액 분사가 필요한 경우에, 분사제어부(920)는 복수의 채널의 지연시간(1110,1112,1114) 중 가장 긴 지연시간 동안 분배기를 오프(OFF) 상태로 유지할 수 있다. 또는 분사제어부(920)는 복수의 채널의 지연시간(1110,1112,1114) 중 가장 짧은 지연시간 또는 평균 지연시간 동안 분배기를 오프(OFF) 상태로 유지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 분사 제어 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 분사제어부(920)는 클리닝 요청 신호를 수신하면 클리닝 대상 센서에 해당하는 채널의 분배기(910)를 파악한 후 모터(900)를 구동하고 분배기(910)는 오프 상태를 유지한다(S1200). 분사제어부(920)는 채널에 기 정의된 지연시간을 도 11의 방법으로 파악한 후 그 지연시간이 경과하면(S1210), 분배기(910)를 온 상태로 변환한다(S1220).
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 분사 제어 방법의 다른 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 분사제어부(920)는 클리닝 요청 신호를 수신하면 클리닝 대상 센서에 해당하는 채널의 분배기를 파악한 후 모터(900)를 구동하되 분배기(910)는 오프 상태를 유지한다(S1300). 분사제어부(920)는 분배기(910)의 압력값이 기 정의된 기준값에 도달하면(S1310), 분배기(910)를 온(ON) 상태로 전환한다.
다른 실시 예로, 분사제어부(920)는 도 13의 방법으로 각 채널에 대한 지연시간을 파악하여 채널별 지연시간을 저장할 수 있다(S1330). 예를 들어, 제1 채널을 통한 분사가 필요한 경우에, 분사제어부(920)는 모터(900) 구동 후 제1 채널과 연결된 분배기(910)의 압력이 기준값에 도달할 때까지의 시간(즉, 제1 채널의 지연시간)을 파악하여 저장한다. 이와 같은 방법으로, 도 11의 채널별 지연시간을 파악하여 저장할 수 있다.
채널별 지연시간에 대한 정보가 모두 파악되어 저장되면, 분사제어부(920)는 도 12의 방법으로 분사 세기를 제어할 수 있다. 다른 실시 예로, 분사제어부(920)는 도 13의 방법을 통해 동일 채널에 대하여 여러 번의 지연시간을 파악한 후 그 평균 지연시간을 채널별 지연시간으로 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 채널에 대하여 한 번 파악된 지연시간은 외부 환경에 따라 달라질 수 있으므로, 제1 채널에 대하여 도 13의 방법으로 분사 제어를 수행하면서 여러 번의 지연시간에 대한 정보를 저장한 후 그 평균값을 제1 채널의 지연시간으로 저장관리할 수 있다. 다른 실시 예로, 현 시점을 기준으로 과거 일정 횟수의 지연시간의 평균을 해당 채널의 지연시간으로 저장 관리할 수 있다. 이 경우에, 계절적 요인 등 외부 환경의 변화에 따른 지연시간의 변화가 반영될 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 차량에 위치한 복수의 센서에 에어 및/또는 워셔액을 분사하는 복수의 노즐;
    에어탱크의 에어 및/또는 워셔액탱크의 워셔액을 상기 복수의 노즐에 공급하는 적어도 하나 이상의 분배기;
    상기 에어탱크의 모터 및/또는 상기 워셔액탱크의 모터의 온/오프 제어와 상기 분배기의 온/오프 제어를 통해 채널별 노즐의 분사를 제어하는 분사제어부;를 포함하고,
    상기 분사제어부는, 상기 에어탱크의 모터 및/또는 상기 워셔액탱크의 모터의 온(ON) 시점과 상기 분배기의 온(ON) 시점 사이에 시간 차가 존재하도록 제어하고,
    상기 분배기는 복수의 노즐과 각각 연결되는 복수의 채널을 포함하고,
    상기 모터의 온(on) 시점과 상기 분배기의 온(on) 시점 사이의 시간 차를 나타내는 지연시간은 상기 분배기와 각 노즐 사이의 호스 길이에 따라 각 채널에 대하여 정의되어 있고,
    상기 분사제어부는 기 정의된 채널별 지연시간을 이용하여 클리닝 대상 센서에 해당하는 노즐이 연결된 채널의 지연시간을 파악하고, 상기 모터를 온(on) 상태로 제어한 후 해당 채널의 지연시간이 경과하면 상기 분배기를 온(on) 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 클리닝 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 채널별 정의된 지연시간은, 디폴트 지연시간을 기준으로 채널별 호스의 길이 또는 채널별 기 정의된 최적압력값에 따라 +/- 값으로 정의되는 것을 특징으로 하는 차량 센서 클리닝 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 분사제어부는,
    상기 모터를 온(ON) 상태로 제어하고 상기 분배기를 오프(OFF) 상태로 제어한 후 상기 분배기의 압력값 또는 상기 에어탱크나 상기 워셔액탱크의 압력값이 기 정의된 기준값에 도달할 때까지의 시간을 파악하여 채널별 지연시간을 정의하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 클리닝 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 분사제어부는,
    상기 모터를 온(ON) 상태로 제어한 후 상기 분배기의 압력값 또는 상기 에어탱크나 상기 워셔액탱크의 압력값이 기 정의된 기준값에 도달할 때까지 상기 분배기를 오프(OFF) 상태로 유지하고, 상기 압력값이 상기 기준값에 도달하면 상기 분배기를 온(ON) 상태로 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 클리닝 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 분사제어부는,
    상기 모터를 온(ON) 상태로 제어한 후 상기 분배기가 온(ON) 상태가 될 때까지의 지연시간을 채널별로 저장하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 클리닝 장치.
  7. 차량 센서 클리닝 장치의 제어 방법에 있어서,
    에어탱크의 모터 및/또는 워셔액탱크의 모터를 온(ON) 상태로 제어하는 단계;
    차량에 위치한 복수의 센서에 에어 및/또는 워셔액을 공급하는 분배기의 복수의 채널의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하여 센서 클리닝을 수행하는 단계;를 포함하고,
    상기 모터의 온(ON) 시점과 상기 분배기의 온(ON) 시점 사이에 시간 차가 존재하고,
    상기 분배기는 복수의 노즐과 각각 연결되는 복수의 채널을 포함하고,
    상기 모터의 온(ON) 시점과 상기 분배기의 온(ON) 시점 사이의 시간 차를 나타내는 지연시간은 상기 분배기와 각 노즐 사이의 호스 길이에 따라 각 채널에 대하여 정의되어 있고,
    상기 센서 클리닝을 수행하는 단계는, 기 정의된 채널별 지연시간을 이용하여 클리닝 대상 센서에 해당하는 노즐이 연결된 채널의 지연시간을 파악하고, 상기 모터를 온(ON) 상태로 제어한 후 해당 채널의 지연시간이 경과하면 상기 분배기를 온(ON) 상태로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    디폴트 지연시간을 기준으로 채널별 호스의 길이에 따라 +/- 값을 적용하여 채널별 지연시간을 정의하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 모터를 온(ON) 상태로 제어하고 상기 분배기를 오프(OFF) 상태로 제어한 후 상기 분배기의 압력값 또는 상기 에어탱크나 상기 워셔액탱크의 압력값이 기 정의된 기준값에 도달할 때까지의 시간을 채널별 지연시간으로 정의하여 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 센서 클리닝을 수행하는 단계는,
    상기 모터를 온(ON) 상태로 제어한 후 상기 분배기의 압력값 또는 상기 에어탱크나 상기 워셔액탱크의 압력값이 기 정의된 기준값에 도달할 때까지 상기 분배기를 오프(OFF) 상태로 유지하고, 상기 압력값이 상기 기준값에 도달하면 상기 분배기를 온(ON) 상태로 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 제 7항에 기재된 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019018837A (ja) * 2017-07-11 2019-02-07 株式会社デンソー 車載センサ洗浄装置
JP2022501257A (ja) * 2018-09-28 2022-01-06 ヴァレオ システム デシュヤージュValeo Systemes D’Essuyage 自動車両の複数のセンサを洗浄するためのシステム
KR102531066B1 (ko) * 2022-11-02 2023-05-11 디와이오토 주식회사 차량 센서 클리닝 장치 및 그 장치의 제어방법

Patent Citations (3)

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