KR20160076593A - 와이퍼 제어 방법 - Google Patents

Abstract

워셔액 부족이나 이상으로 인한 상황을 운전자에게 알려주고, 워셔액 부족이나 이상이 발생한 경우 와이퍼의 구동을 정지시켜 블레이드의 손상을 방지하도록 한 와이퍼 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 워셔 모터의 구동시 워셔 모터의 부하량을 측정하는 부하 측정부; 상기 부하 측정부에서 측정한 부하량을 기초로 워셔액의 상태를 판별하고, 판별 결과 워셔액 부족이나 워셔 모터 이상으로 판단될 경우 자동으로 와이퍼의 구동을 정지하고, 워셔액 부족 또는 기능 이상의 표시를 제어하는 제어 유닛; 및 상기 제어 유닛의 제어에 따라 워셔액 부족이나 워셔 모터 기능 이상을 디스플레이해주는 계기판을 포함한다.

Description

와이퍼 제어장치 및 그 방법{Wiper control apparatus and method thereof}

본 발명은 와이퍼(wiper) 제어장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 워셔액 부족이나 이상으로 인한 상황을 운전자에게 알려주고, 워셔액 부족이나 이상이 발생한 경우 와이퍼의 구동을 정지시켜 블레이드의 손상을 방지하도록 한 와이퍼 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 비나 눈이 오는 등의 경우에 운전자의 시야를 선명하게 확하기 위하여, 차량의 전방 유리창에 빗물이나 눈을 강제적으로 걷어내기 위한 와이퍼가 설치되어 있다.

이러한 와이퍼는 필요한 경우에 운전자의 조작에 의해서 작동되는 것으로서, 와이퍼를 작동시킬 때에는 전방 유리의 빗물 등의 물을 제거하는 경우와 전방유리에 부착된 이물질을 제거하는 경우로 구분된다.

전방 유리의 빗물 등을 걷어내는 경우에는 와이퍼만 동작시키는 것으로 충분하나, 이물질을 제거하는 경우에는 워셔(washer)액을 사용해야 한다.

워셔액을 이용하여 이물질을 제거하는 경우에, 1차적으로 워셔 모터를 구동하여 워셔액을 분사하고, 2차적으로 와이퍼 모터를 구동시켜 와이퍼를 동작시킨다.

여기서 워셔액이 부족하거나 워셔액 분사가 이루어지지 않는 이상 상태가 발생하여도, 와이퍼 모터는 정상적으로 동작한다.

한편, 와이퍼 제어를 위한 종래기술이 하기의 <특허문헌 1> 대한민국 공개특허 공개번호 특1997-0040203호(1997.07.24. 공개), <특허문헌 2> 대한민국 공개특허 공개번호 10-2006-0016324호(2006.02.22. 공개) 및 <특허문헌 3> 대한민국 공개특허 공개번호 10-2007-0023074호(2007.02.28. 공개)에 개시되었다.

<특허문헌 1>에 개시된 종래기술은 워셔액 탱크에 워셔액 레벨 스위치를 설치하고, 이를 통해 워셔액의 잔량을 검출하며, 그 결과 워셔액이 부족하거나 없을 경우 워셔액 분사 스위치를 조작하여도 와이퍼가 작동하지 않게 되어 유리면을 불순물로부터 보호하고 와이퍼 블레이드의 손상을 방지하게 된다.

<특허문헌 2>에 개시된 종래기술은 워셔 모터가 동작 될 때 전류센서에 의해서 워셔 모터에 인가되는 전류 값을 측정하고, 측정한 전류 값과 기준 전류 값을 비교하여 그 대소 여부에 따라 와이퍼 모터를 제어한다. 즉, 워셔액이 소진된 것으로 전류 값이 측정될 경우에는 워셔 모터와 와이퍼를 정지하게 된다.

<특허문헌 3>에 개시된 종래기술은 워셔 모터에 입력되는 전류를 감지하고, 감지된 전류를 기초로 와이퍼 모터의 작동상태를 제어하여, 워셔 모터의 과전류 시 와이퍼 모터와 블레이드의 손상을 방지하게 된다.

대한민국 공개특허 공개번호 특1997-0040203호(1997.07.24. 공개) 대한민국 공개특허 공개번호 10-2006-0016324호(2006.02.22. 공개) 대한민국 공개특허 공개번호 10-2007-0023074호(2007.02.28. 공개)

그러나 상기와 같은 종래기술들은 워셔액 상태를 검출하기 위해 별도의 센서를 설치해야 하는 복잡함이 있으며, 워셔액 부족이나 이상 상태를 운전자에 경고해주지 못하는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 일반적인 차량의 와이퍼 제어장치 및 종래기술들에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 워셔액 부족이나 이상으로 인한 상황을 운전자에게 알려주고, 워셔액 부족이나 이상이 발생한 경우 와이퍼의 구동을 정지시켜 블레이드의 손상을 방지하도록 한 와이퍼 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 워셔액 부족이나 이상을 부하량 검출 방식으로 감지함으로써, 워셔액 상태를 검출하기 위한 별도의 센서 장착에 따른 복잡함을 해소할 수 있도록 한 와이퍼 제어장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 와이퍼 제어장치는 워셔 모터의 구동 시 워셔 모터의 부하량을 측정하는 부하 측정부; 상기 부하 측정부에서 측정한 부하량을 기초로 워셔액의 상태를 판별하고, 판별 결과 워셔액 부족이나 워셔 모터 이상으로 판단될 경우 자동으로 와이퍼의 구동을 정지하고, 워셔액 부족 또는 기능 이상의 표시를 제어하는 제어 유닛; 상기 제어 유닛의 제어에 따라 워셔액 부족이나 워셔 모터 기능 이상을 디스플레이해주는 계기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제어 유닛은 부하 측정부에서 측정한 부하량과 워셔액 상태를 판별하기 위해 기준으로 설정된 기준 값을 비교하여, 워셔액 부족 상태 또는 워셔 모터 기능 이상 상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 와이퍼 제어방법은 (a) 워셔 스위치가 온 상태로 조작되면 워셔 모터 작동 후 부하 량을 측정하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 측정한 부하량과 워셔액 정상상태를 판단하기 위한 제1 기준 값을 비교하여, 상기 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값에 포함될 경우 정상상태로 판단을 하고, 와이퍼를 구동시키는 단계; (c) 상기 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값을 벗어난 경우, 상기 측정한 부하량과 워셔액 부족 상태를 판별하기 위해 설정된 제2 기준 값을 비교하는 단계; (d) 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값에 포함될 경우 워셔액 부족으로 판단하고, 와이퍼 구동을 정지시키고 계기판에 워셔액 부족 상태를 표시토록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 와이퍼 제어방법은 (e) 상기 (c)단계의 비교 결과, 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값을 벗어난 경우, 워셔 모터 기능 이상으로 판단을 하고, 와이퍼 구동을 정지시키고 계기판에 워셔 모터 기능이상을 표시토록 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면 워셔액 부족이나 이상으로 인한 상황을 운전자에게 알려줄 수 있으며, 워셔액 부족이나 이상이 발생한 경우 와이퍼의 구동을 정지시켜 블레이드의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 워셔액 부족이나 이상을 부하량 검출 방식으로 감지함으로써, 워셔액 상태를 검출하기 위한 별도의 센서 장착에 따른 복잡함도 해소할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 제어장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에서 와이퍼 제어장치의 실시 예시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 제어방법을 보인 흐름도,

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 제어장치 및 그 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 제어장치의 블록 구성도이다.

본 발명에 따른 와이퍼 제어장치는 워셔 스위치(10), 제어 유닛(20), 워셔 모터(30), 부하 측정부(40), 계기판(50) 및 와이퍼 모터(60)를 포함한다.

상기 워셔 스위치(10)는 워셔액 분사를 동작시키기 위한 조작 스위치를 의미하며, 와이퍼 모터(60)는 상기 제어 유닛(20)의 제어에 따라 와이퍼를 동작시키기 위한 모터를 의미한다.

상기 워셔 모터(30)는 상기 제어 유닛(20)의 제어에 따라 동작하여 워셔액을 분사하는 모터를 의미하며, 상기 부하 측정부(40)는 상기 워셔 모터(30)의 구동시 워셔 모터(30)의 부하량을 측정하여 상기 제어 유닛(20)에 전달하는 역할을 한다.

여기서 부하량 측정은 워셔 모터에 인가되는 전류를 감지하여 부하량을 측정할 수 있다. 본 발명은 상기와 같은 부하량 측정 방식에 한정되는 것은 아니며, 상기 부하량 측정 방식 이외에 모터의 부하량을 측정할 수 있는 알려진 다양한 방식을 적용하는 것도 가능하다.

상기 제어 유닛(20)은 상기 부하 측정부(40)에서 측정한 부하량을 기초로 워셔액의 상태를 판별하고, 판별 결과 워셔액 부족이나 워셔 모터 이상으로 판단될 경우 자동으로 와이퍼의 구동을 정지하고, 워셔액 부족 또는 기능 이상의 표시를 제어하는 역할을 한다.

상기 계기판(50)은 상기 제어 유닛(20)의 제어에 따라 워셔액 부족이나 워셔 모터(30) 기능 이상을 디스플레이해주는 역할을 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 제어장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 차량에 전원이 공급되어 운행되는 상태에서, 운전자가 전면 유리를 세정하기 위해 워셔 스위치(10)를 조작하면, 제어유닛(20)은 워셔 모터(30)를 동작시켜 워셔액을 분사토록 한다.

워셔 모터(30)가 동작을 하면 부하 측정부(40)에서 워셔 모터(30)의 부하량을 측정한다. 여기서 워셔 모터(30)의 부하량은 모터에 인가되는 전류 또는 모터에서 부하를 동작하기 위해 부하에 사용하는 부하 측 전류가 될 수 있다. 부하 측정은 전류 센서를 이용하여 특정 위치의 전류를 감지하고, 감지한 전류 량을 아날로그/디지털 변환기를 통해 디지털로 변환한다. 그리고 변환한 디지털 신호를 부하량으로 제어 유닛(20)에 전달한다.

제어 유닛(20)은 전달되는 부하량(부하 측정 전류 값)과 와이퍼 구동을 결정하기 위해 기 설정된 제1 기준 값을 비교한다. 여기서 제1 기준 값은 워셔액 정상상태를 판단하기 위한 기준치이다. 제1 기준 값은 특정 값으로 고정하는 것보다 일정 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이 비교 결과 측정한 부하량이 제1 기준 값의 설정 범위에 속하게 되면 워셔액 량이 정상이며 워셔 모터도 정상적인 것으로 판단을 한다. 워셔액이 정상상태이고 워셔 모터도 정상상태이면 제어 유닛(20)은 와이퍼 모터(60)를 구동시켜 와이퍼를 동작시킨다.

한편, 상기 비교 결과 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값의 설정 범위에 속하지 않으면, 상기 제어 유닛(20)은 측정되는 부하량과 와이퍼 구동 및 워셔 모터 이상 여부를 결정하기 위해 기 설정된 제2 기준 값을 비교한다. 여기서 제2 기준 값은 워셔액이 부족한 상태인지, 아니면 워셔 모터에 이상이 발생했는지를 확인하기 위한 기준치이다. 제2 기준 값도 특정 값으로 고정하는 것보다 일정 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이 비교 결과 측정한 부하량이 제2 기준 값의 설정 범위에 속하게 되면 워셔액 량이 부족한 상태라고 판단을 한다. 아울러 워셔액이 부족한 상태이면 제어 유닛(20)은 와이퍼 모터(60)의 구동을 정지시키고, 계기판(50)에 워셔액 부족 상태를 표시토록 제어를 한다. 이로써 운전자는 자신이 직접 워셔액을 확인하지 않아도 워셔액 부족 상태를 용이하게 인지할 수 있게 된다.

그리고 워셔액이 부족한 상태이면 자동으로 와이퍼 모터를 동작시키지 않기 때문에, 와이퍼의 공회전에 의한 전력 낭비도 방지하며, 워셔액이 없는 상태에서 와이퍼가 동작하여 전면 유리와의 마찰력 증가로 블레이드가 손상되는 것도 방지할 수 있다.

한편, 상기 측정한 부하량과 제2 기준 값을 비교한 결과, 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값의 설정 범위에 속하지 않으면, 워셔 모터 기능이상으로 판단을 한다. 워셔 모터 기능이상으로 판단이 되면 워셔 모터의 구동을 정지시키고, 동시에 계기판(50)에 워셔 모터의 기능 이상을 표시해준다. 이와 같이 워셔 모터의 기능 이상으로 판단되면 자동으로 와이퍼 모터를 동작시키지 않기 때문에, 와이퍼의 공회전에 의한 전력 낭비도 방지하며, 워셔 모터의 기능이상 상태도 계기판에 디스플레이되기 때문에 운전자는 용이하게 워셔 모터의 이상 여부도 인지하게 되는 것이다. 운전자는 워셔 모터의 이상 인지시 신속하게 후속조치를 취함으로써 워셔 모터 이상으로 인해 발생할 수 있는 문제를 미리 방지하게 된다.

도 2는 상기와 같이 부하량을 검출하여 와이퍼의 구동을 제어하고, 워셔액 부족 상태 또는 워셔 모터의 기능 이상 상태를 계기판에 디스플레이해주는 실시 예시도를 나타낸 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 와이퍼 제어방법을 보인 흐름도로서, S는 단계(step)를 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 와이퍼 제어방법은 (a) 워셔 스위치가 온 상태로 조작되면 워셔 모터 작동 후 부하량(부하 값)을 측정하는 단계(S10 ~ S20); (b) 상기 (a)단계에서 측정한 부하량과 워셔액 정상상태를 판단하기 위한 제1 기준 값을 비교하여, 상기 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값에 포함될 경우 정상상태로 판단을 하고, 와이퍼를 구동시키는 단계(S30 ~ S40); (c) 상기 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값을 벗어난 경우, 상기 측정한 부하량과 워셔액 부족 상태를 판별하기 위해 설정된 제2 기준 값을 비교하는 단계(S50); (d) 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값에 포함될 경우 워셔액 부족으로 판단하고, 와이퍼 구동을 정지시키고 계기판에 워셔액 부족 상태를 표시토록 제어하는 단계(S60); (e) 상기 (c)단계의 비교 결과, 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값을 벗어난 경우, 워셔 모터 기능 이상으로 판단을 하고, 와이퍼 구동을 정지시키고 계기판에 워셔 모터 기능이상을 표시토록 제어하는 단계(S70)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 와이퍼 제어방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 단계 S10에서 차량에 전원이 공급되어 운행되는 상태에서, 운전자가 전면 유리를 세정하기 위해 워셔 스위치(10)를 조작하면, 제어유닛(20)은 워셔 모터(30)를 동작시켜 워셔액을 분사토록 한다.

다음으로, 단계 S20에서 부하 측정부(40)는 상기 워셔 모터(30)가 동작을 하면 부하 측정부(40)에서 워셔 모터(30)의 부하량을 측정한다. 여기서 워셔 모터(30)의 부하량은 모터에 인가되는 전류 또는 모터에서 부하를 동작하기 위해 부하에 사용하는 부하 측 전류가 될 수 있다. 부하 측정은 전류 센서를 이용하여 특정 위치의 전류를 감지하고, 감지한 전류 량을 아날로그/디지털 변환기를 통해 디지털로 변환한다. 그리고 변환한 디지털 신호를 부하량으로 제어 유닛(20)에 전달한다.

이후, 단계 S30에서 제어 유닛(20)은 전달되는 부하량(부하 측정 전류 값)과 와이퍼 구동을 결정하기 위해 기 설정된 제1 기준 값을 비교한다. 여기서 제1 기준 값은 워셔액 정상상태를 판단하기 위한 기준치이다. 제1 기준 값은 특정 값으로 고정하는 것보다 일정 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이 비교 결과 측정한 부하량이 제1 기준 값의 설정 범위에 속하게 되면 워셔액 량이 정상이며 워셔 모터도 정상적인 것으로 판단을 한다. 워셔액이 정상상태이고 워셔 모터도 정상상태이면 단계 S40에서 제어 유닛(20)은 와이퍼 모터(60)를 구동시켜 와이퍼를 동작시킨다.

한편, 상기 비교 결과 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값의 설정 범위에 속하지 않으면, 단계 S50에서 상기 제어 유닛(20)은 측정되는 부하량과 와이퍼 구동 및 워셔 모터 이상 여부를 결정하기 위해 기 설정된 제2 기준 값을 비교한다. 여기서 제2 기준 값은 워셔액이 부족한 상태인지, 아니면 워셔 모터에 이상이 발생했는지를 확인하기 위한 기준치이다. 제2 기준 값도 특정 값으로 고정하는 것보다 일정 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이 비교 결과 측정한 부하량이 제2 기준 값의 설정 범위에 속하게 되면 워셔액 량이 부족한 상태라고 판단을 한다.

상기와 같이 워셔액이 부족한 상태이면 단계 S60에서 제어 유닛(20)은 와이퍼 모터(60)의 구동을 정지시키고, 계기판(50)에 워셔액 부족 상태를 표시토록 제어를 한다. 이로써 운전자는 자신이 직접 워셔액을 확인하지 않아도 워셔액 부족 상태를 용이하게 인지할 수 있게 된다.

여기서 워셔액이 부족한 상태이면 자동으로 와이퍼 모터를 동작시키지 않기 때문에, 와이퍼의 공회전에 의한 전력 낭비도 방지하며, 워셔액이 없는 상태에서 와이퍼가 동작하여 전면 유리와의 마찰력 증가로 블레이드가 손상되는 것도 방지할 수 있다.

한편, 상기 측정한 부하량과 제2 기준 값을 비교한 결과, 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값의 설정 범위에 속하지 않으면, 워셔 모터 기능이상으로 판단을 한다. 워셔 모터 기능이상으로 판단이 되면 단계 S70에서 워셔 모터의 구동을 정지시키고, 동시에 계기판(50)에 워셔 모터의 기능 이상을 표시해준다. 이와 같이 워셔 모터의 기능 이상으로 판단되면 자동으로 와이퍼 모터를 동작시키지 않기 때문에, 와이퍼의 공회전에 의한 전력 낭비도 방지하며, 워셔 모터의 기능이상 상태도 계기판에 디스플레이되기 때문에 운전자는 용이하게 워셔 모터의 이상 여부도 인지하게 되는 것이다. 운전자는 워셔 모터의 이상 인지시 신속하게 후속조치를 취함으로써 워셔 모터 이상으로 인해 발생할 수 있는 문제를 미리 방지하게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 워셔 스위치
20: 제어 유닛
30: 워셔 모터
40: 부하 측정부
50: 계기판
60: 와이퍼 모터

Claims (4)

1. 워셔 모터의 구동 시 워셔 모터의 부하량을 측정하는 부하 측정부;
   상기 부하 측정부에서 측정한 부하량을 기초로 워셔액의 상태를 판별하고, 판별 결과 워셔액 부족이나 워셔 모터 이상으로 판단될 경우 자동으로 와이퍼의 구동을 정지하고, 워셔액 부족 또는 기능 이상의 표시를 제어하는 제어 유닛; 및
   상기 제어 유닛의 제어에 따라 워셔액 부족이나 워셔 모터 기능 이상을 디스플레이해주는 계기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제어 유닛은 부하 측정부에서 측정한 부하량과 워셔액 상태를 판별하기 위해 기준으로 설정된 기준 값을 비교하여, 워셔액 부족 상태 또는 워셔 모터 기능 이상 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어장치.
   
3. (a) 워셔 스위치가 온 상태로 조작되면 워셔 모터 작동 후 부하 량을 측정하는 단계;
   (b) 상기 (a)단계에서 측정한 부하량과 워셔액 정상상태를 판단하기 위한 제1 기준 값을 비교하여, 상기 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값에 포함될 경우 정상상태로 판단을 하고, 와이퍼를 구동시키는 단계;
   (c) 상기 측정한 부하량이 상기 제1 기준 값을 벗어난 경우, 상기 측정한 부하량과 워셔액 부족 상태를 판별하기 위해 설정된 제2 기준 값을 비교하는 단계;
   (d) 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값에 포함될 경우 워셔액 부족으로 판단하고, 와이퍼 구동을 정지시키고 계기판에 워셔액 부족 상태를 표시토록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어방법.
   
4. 청구항 3에 있어서, (e) 상기 (c)단계의 비교 결과, 상기 측정한 부하량이 상기 제2 기준 값을 벗어난 경우, 워셔 모터 기능 이상으로 판단을 하고, 와이퍼 구동을 정지시키고 계기판에 워셔 모터 기능이상을 표시토록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼 제어방법.
   
   
   

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