KR20200108974A - 자동차 adas용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치 - Google Patents

자동차 adas용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치 Download PDF

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Abstract

자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치가 개시된다.
본 발병의 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치는 자동차에 설치되어 우천 시 자동으로 강우량을 감지하여 감지된 신호를 송출하는 레인 센서(10)와; 상기 레인 센서(10)에서 송출되는 감지 신호를 수신하여 제어 명령을 출력하는 엔진제어유닛(ECU, electronic control unit)(30)과; 상기 ECU(30)로부터 제어 명령을 수신하여 공기압을 발생시키는 공기압 발생부와(50); 상기 공기압 발생부(50)를 자동 및 수동 모드로 전환 작동시키기 위한 스위칭부(60)와; 상기 공기압 발생부(50)의 출력측으로부터 연결되는 에어 공급관(L1)의 단말에 설치되며, 송풍대상(80)을 향하여 일정 압력의 공기를 분사하는 복수의 분사노즐(70)을 포함하여 사이드 미러 표면을 비롯한 송풍대상의 물기와 이물질을 신속하게 증발 및 제거시킬 수 있게 된다.

Description

자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치{Device for automatic removal device of contaminant from automotive ADAS camera}
본 발명은 자동차의 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)에서 카메라의 광학 렌즈 모듈에 생성되는 결빙, 빗물, 이물질 등과 같은 오염물질을 감지하여 일정 압력의 공기를 광학 렌즈 모듈이 설치된 부위에 일정 시간 동안 분사되게 하여 운전자가 별도의 조작을 하지 않아도 광학 렌즈 모듈 주변에서 시계(視界)를 방해하는 오염물질을 신속하게 제거시킬 수 있는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치에 관한 것이다.
ADAS는 복잡한 차량 제어 프로세스에서 운전자를 돕고 보완하고 궁극적으로 운전자를 대체하도록 개발된 시스템이다. ADAS가 제공하는 기능에는 적응형 크루즈 컨트롤, 사각 지대 모니터링, 차선 이탈 경고, 나이트 비전, 차선 유지 보조 및 충돌 경고 시스템과 자동 조향 및 브레이크 조작 등이 있으며, 레인 센서에 의한 제어 시스템도 포함된다. 능동적인 ADAS는 자동차 움직임을 부분적으로 제어함으로써 사고를 방지하도록 설계된다. 이러한 자동 안전 시스템은 미래의 완전한 자율 주행 자동차를 위한 기반을 구축한다.
레인 센서에 의한 자동차 제어 시스템의 일례를 들면, 자동 와이퍼 작동 시스템이 있다. 자동치 운행 중 전면 유리창과 사이드 미러의 청결정도에 의한 시계 확보는 운전자의 안전운전과 ADAS의 오작동을 방지하여 안정적으로 작동되기 위해서 매우 중요하다.
대부분의 운전자들은 겨울철에 장시간 주차를 한 다음 운행을 하거나 아침에 운행을 시작할 때에는 유리표면에 성에가 생성되어 운전자의 시야를 방해하게 되므로 그 유리표면에 생성된 성에를 제거하여야 한다.
이러한 성에를 제거할 때에는 별도의 도구를 이용하여 수작업으로 유리표면에 생성된 성에를 긁어내고 있으나 이때에는 추운 날씨에 노출되어 작업이 불편하었음은 물론 도구를 이용하여 긁어내어도 유리표면에 생성된 성에를 모두 제거하지는 못하였다.
특히 기온이 낮은 겨울철에는 차량의 운행 중에도 유리표면에 성에가 생성되어 운전자의 시야를 방해하게 되므로 이를 신속하게 제거하지 않으면 대형사고가 발생되는 등의 문제점이 있었다.
또한 자동차 운행 중 전면유리 또는 후면유리의 표면에 부착된 이물질을 제거할 때에는 엔진룸에 설치된 저장통에 충진된 와셔액을 펌프의 작동으로 펌핑하고 분사노즐을 통하여 유리 표면에 분사시키면서 와이퍼를 작동시켜 이물질을 제거하고 있다.
우선시 자동차의 유리창 표면에 부착되는 빗물을 제거하기 위해서 설치되는 와이퍼는 운전자가 수동으로 조작하거나 ADAS의 레인 센서에 의해 와이퍼를 작동시킬 수 있게 되어 있다,
상기 레인 센서 시스템은 자동차에 부착되는 레인 센서가 적외선을 발사한 뒤 반사되어 돌아오는 파장을 감지하여 빗물의 유무를 감지하게 되는데, 유리창 바깥 표면에 빗물이 묻어 있을 경우 난반사가 일어나 센서가 이를 감지하고 콘트롤러에 의해 빗물의 양을 판단하여 와이퍼의 속도를 자동으로 조절하며 빗물을 제거하게 된다.
최근의 레인 센서는 직경 0.4mm의 아주 작은 빗방울도 감지할 수 있으며 투과율을 스스로 보정하도록 되어 있어 코팅 등으로 유리의 투과율이 불량하더라도 알아서 감지할 수 있기 때문에 정확한 빗물의 양을 판별할 수 있다.
한편 자동차는 주행 시 운전자가 차량의 전후좌우를 잘 살펴볼 수 있도록 차량 안팎에 다는 거울로서 차량 외부의 앞쪽 좌우 창문 옆에 사이드 미러가 설치되고, 차량 안쪽에서 뒤쪽을 확인할 수 있도록 룸 미러가 설치된다.
자동차의 사이드 미러는 하우징에 부착되는 거울로 이루어진다. 이러한 사이드 미러는 룸 미러와는 달리 자동차의 외부에 장착되기 때문에 습도가 높은 날이나 우천 시에는 미러의 표면이 비에 무방비 상태로 노출되기 때문에 미러 표면에 빗방울이나 습기 등이 발생하여 운전자의 후방 관창을 방해하여 안전운행에 지장을 초래한다. 이러한 불편함은 특히, 초보 운전자의 경우 더욱 크며, 일일이 차창을 내리고 스위퍼를 사용하여 닦아야 하는 불편함이 있었고, 그에 따르는 사고 발생의 위험도 높다.
우천시 자동차의 사이드 미러에 맺히는 빗물을 제거하기 위해 사이드 미러에 물을 강제로 분사시켜 제거하는 자동차의 사이드 미러 빗물 제거 장치가 제안되었다.
이 장치는 차량의 필라측에서 사이드 미러의 도어 글래스를 향하여 강한 물을 분사시키는 노즐을 설치하여 사이드 미러 및 도어 글래스에 맺히는 물방울을 제거할 수 있도록 한 것이다. 이러한 자동차의 사이드 미러 빗물 제거장치는 우천시 사이드 미러와 도어 글래스에 맺히는 물방울을 제거하면서 주행할 수 있게 하여 안전한 운행을 할 수 있도록 하는 것이다. 그러나 사이드 미러에 분사된 물이 일부의 이물질을 제거할 수는 있어도 유리 표면에 물이 그대로 남아있게 되어 여전히 운전자의 시계를 방해하는 원인이 남아있게 되는 문제점이 있는 것이다.
한편 ADAS의 레인 센서에 의해 전면유리창의 와이퍼를 작동시키는 장치 이외에 이외에 사이드 미러에 외이퍼를 설치하여 사이드 미러를 통한 운전자의 시계 확보를 도모하는 장치도 제안되었다.
이 장치는 와이퍼를 구동시키기 위한 전동 모터 및 복잡한 링크 구조가 설치되어야 하므로 제조비용이 과다하고, 소형으로 제작되어야 하는 관계로 고장이 잦으며, 와이퍼 블레이드의 내구력 저하시 블레이드의 처짐현상에 의해 빗물 제거 효율이 저하되므로 교체에 따르는 유지비용이 발생하고 외관도 좋지 않게 된다. 그리고 와이퍼가 작동되면서 광학 센서 렌즈 모듈에 손상을 줄 수 있으며, 작동하는 와이퍼에 의해 시계를 방해하는 다른 요인이 발생하기도 하는 것이다.
또한 차량의 주행 시 발생하는 외부공기를 사이드 미러의 거울 쪽으로 분사시켜 거울의 표면에 묻어있는 빗물이나 습기 등의 이물질이 제거할 수 있는 자동차용 사이드 미러의 습기 및 빗방울 제거 장치가 제안되었다.
이 장치는 사이드 미러의 하우징 내측으로 공기가 도입되는 공기 흡입구와 공기가 배출되는 공기 배출구를 형성하면서 하우징 내측에 공기의 흐름을 안내하는 공기 가이드가 설치되어 공기 가이드를 따라 흐르는 공기가 공기 배출구를 통해 외부로 배출되어지며 사이드 미러의 표면에 달라붙어 있는 빗방울을 불어 내도록 되고, 사이드 미러 하우징의 하부측에는 하우징 내측으로 공기와 함께 도입되는 빗물이 배출되는 빗물 배출구가 설치되어 사이드 미러를 통한 후미 관찰이 지속적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이러한 장치는 자동차 주행 중 주행속도에 의한 풍속을 이용하여 사이드 미러 하우징 내측으로 유도되는 풍력을 이용하게 됨으로써 자동차가 일정 속도 이하로 주행중일 때에는 빗물을 효과적으로 제거할 수 없다. 또한 동절기에 성에가 발생하거나 기온의 강하로 빗물이 결빙되면 고속으로 주행하더라도 성에나 결빙을 제거할 수 없는 문제점이 있는 것이다.
한편 사이드 미러의 표면 결빙을 해빙시키기 위한 것으로 사이드 미러에 전열선이 내장되어 이슬이나 성에 등을 제거할 수 있는 시스템도 제안되었다. 이러한 전열선 시스템은 적은 발열량으로 인해 많은 양의 빗물, 성에 및 결빙 등을 제거하기에 미흡하며, 남아있는 물방울이 다시 결빙되는 현상이 있어서 만족할만한 효과를 거둘 수 없었다.
KR 20-1998-044682 U (1998. 09. 25.) KR 20-1998-054167 U (1998. 10. 07.)
본 발명의 목적은 자동차 ADAS용 카메라의 광학 렌즈 모듈의 주변에 발생되는 빗방울이나 습기 등을 비롯한 이물질을 효과적으로 제거하여 광학 센서 모듈의 정확한 센싱 작동을 방해하는 요인을 배제시킴으로써 ADAS의 원활한 작동이 가능하도록 하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 광학 센서 렌즈 모듈에 맺히는 빗물 및 이물질을 효과적으로 제거하기 위하여 레인 센서와 차량의 구동장치 및 공조장치를 적용하여 자동차에 사용되는 렌즈 모듈의 빗물과 이물질을 자동으로 제거하는 시스템을 제공하고자 하며, 특히 와이퍼와 같은 기구적 장치를 사용하여 광학 센서 렌즈 모듈에 손상을 주는 방식을 배제하고, 전열선이 작동됨과 함께 일정한 압력의 에어를 불어내어 렌즈 모듈 및 사이드 미러의 빗물과 이물질을 단시간에 효과적으로 제거할 수 있는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 레인 센서와 차량의 구동장치 및 공조장치를 적용하여 광학 센서 렌즈 모듈에 맺히는 빗물을 비롯하여 각종 오염물질이 감지되면
일정한 압력의 에어를 불어내어 광학 센서 렌즈 모듈 주변의 오염물질을 제거시킴은 물론이고, 브레이크 라이닝에 일정 압력의 에오를 불어내어 브레이크 라이닝에 발생한 오염물질을 제거함으로써 브레이크 제동력이 안전하게 발휘될 수 있는 오염물질 자동 제거 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 자동차 ADAS의 레인 센서를 이용한 오염물질 제저 장치에 있어서, 자동차에 설치되어 우천 시 자동으로 강우량을 감지하여 감지된 신호를 송출하는 레인 센서(10)와; 상기 레인 센서(10)에서 송출되는 감지 신호를 수신하여 제어 명령을 출력하는 엔진제어유닛(ECU, electronic control unit)(30)과; 상기 ECU(30)로부터 제어 명령을 수신하여 공기압을 발생시키는 공기압 발생부와(50); 상기 공기압 발생부(50)를 자동 및 수동 모드로 전환 작동시키기 위한 스위칭부(60)와; 상기 공기압 발생부(50)의 출력측으로부터 연결되는 에어 공급관(L1)의 단말에 설치되며, 송풍대상(80)을 향하여 일정 압력의 공기를 분사하는 복수의 분사노즐(70)을 포함하는 것이다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 공기압 발생부(50)의 출력측 에어 공급관(L1)에 분배기(80)가 구비되고, 상기 분배기(80)는 적어도 2개 이상의 송풍대상(80)에 각각의 에어 공급관으로 연결되어 일정 압력을 가지고 송풍되는 공기가 선택적으로 공급되거나 또는 동시에 공급되게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 ECU(30)는 상기 레인 센서(10)에서 감지되는 강우량에 따라 열선구동부(40)와 공기압 발생부(50)의 동작여부가 결정되어 상기 스위칭부(60)의 자동 모드시 카운터에 의해 소정 시간 동안 ON 되며, 열선(20)을 히팅시키기 위한 명령을 수행함과 동시에 송풍대상의 오염물질을 제거하기 위해 상기 공기압 발생부(50)를 구동하게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 공기압 발생부(50)는 냉난방 시스템의 에어덕트로부터 분기되는 분기관을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 공기압 발생부(50)는 공압 브레이크 장치의 압축공기탱크로 이루어지는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 공기압 발생부(50)는 자동차 엔진의 팬 벨트 풀리의 동력으로 에어 콤프레셔를 구동시킬 수 있게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 공기압 발생부(50)는 자동차 엔진의 크랭크 샤프트의 구동 풀리의 동력으로 에어 콤프레셔를 구동시킬 수 있게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 공기압 발생부(50)는 에어 블로워를 구비하는 에어 콤프레셔가 스위칭부(60)에 의해 단독 구동하는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 스위칭부(60)의 수동 모드는 운전자에 의해 죄우측의 사이드 미러가 개별적으로 작동되는 푸쉬 버튼형 분사 스위치 또는 레버형 분사 스위치 중에서 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라 상기 송풍대상(70)은 사이드 미러, 브레이크 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 예를 들면, 자동차의 사이드 미러에서 결빙 습기 빗방울 등과 같은 이물질이 감지되면 일정 시간 동안 일정 압력의 공기를 분사하여 광학 렌즈 모듈의 주변의 오염물질을 제거하여 레인 센서의 이물질을 제거하여 레인 센서의 센싱 작동을 방해하는 요인을 배제할 수 있게 됨은 물론이고, 사이드 미러 표면의 오염물질을 자동으로 제거함으로써 운전자의 시계를 확보할 수 있게 되어 안전운행에 도움을 게 함과 아울러 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치를 제공하여 우천 시 차량 주행 중 사이드 미러에서 후방 시야를 확보하여 운전자가 안전운행할 수 있도록 하며, ADAS의 센싱 오작동을 방지하여 안전주행에 도움을 줄 수 있게 된다.
또한 오염물질을 제거하기 위한 송풍대상으로서 브레이크 장치의 브레이크 라이닝에 적용되어 브레아크 라이닝에 부착되는 빗물아나 이물질을 제거할 수 있게 됨으로서 안전운전에 도움을 줄 수 있게 된다.
본 발명에 의하면 우천 시 차량 주행 중 사이드 미러의 표면에 형성되는 빗방울이나 습기 등을 효과적으로 제거하여 후방 시야를 확보하여 운전자가 안전운행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 자동차의 사이드 미러에서 결빙, 습기, 빗방물, 이물질 등을 손쉽게 제거할 수 있게 함과 아울러 레인 센서의 이물질을 제거하여 레인 센서의 센싱 작동을 방해하는 요인을 배제할 수 있는 다른 효과가 있다.
본 발명의 의하면, 광학 센서 렌즈 모듈에 맺히는 빗물 및 이물질을 효과적으로 제거하기 위하여 레인 센서와 차량의 구동장치 및 공조장치를 적용하여 자동차에 사용되는 렌즈 모듈의 빗물과 이물질을 자동으로 제거하는 시스템에 의해 와이퍼와 같은 기구적 장치를 배제할 수 있게 되어 광학 센서 렌즈 모듈의 손상을 방지하고, 시계확보가 용이하게 되어 안전운행이 가능하게 되는 도다른 효과가 있다.
또한 열선이 작동됨과 함께 일정한 압력의 에어를 불어내어 렌즈 모듈 및 사이드 미러의 빗물과 이물질을 단시간에 효과적으로 제거할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
특히 자율주행 자동차에 적용 가능하여 자율주행차량 탑승자에게 시계확보를 더욱 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 ADAS에 적용되는 예를 나타낸 자동차의 외관도
도 2의 (A)는 본 발명이 사이드 미러에 적용되는 실시예를 나타낸 개략적인 시스템 구성도
(B)는 본 발명이 브레이크 장치에 적용되는 실시예를 나타낸 개략적인 시스템 구성도
도 3은 본 발명 실시예의 시스템 블록도
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 시스템 블록도
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에서 장치 또는 요소의 방향 등과 같은 용어들에 관하여 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다.
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.
다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명이 ADAS에 적용되는 예를 나타낸 자동차의 외관도이다. 도 1에서 표시된 부호 "A"는 본 발명이 사이드 미러에 적용되는 것을 나타내고, 부호 "B"는 브레이크 장치에 적용되는 것을 나타내고 있다.
도 2의 (A)는 본 발명이 사이드 미러에 적용되는 실시예를 나타낸 개략적인 시스템 구성도이며, (B)는 본 발명이 브레이크 장치에 적용되는 실시예를 나타낸 개략적인 시스템 구성도를 나타내고 있다.
도 2의 (A)를 참조하면, 본 발명의 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치는 송풍대상이 되는 자동차의 사이드 미러(M)표면에 부착되는 빗물이나 성에 등의 오염물질을 감지하는 레인 센서(10)와, 상기 레인 센서(10)에서 감지되는 오염물질의 감지신호에 따라 구동하는 압력공기 발생부(50)가 설치되며, 상기 사이드 미러(M)에는 통상의 열선(20)과 상기 압력공기 발생부(50)로부터 일정 이상 압력으로 공급되는 공기가 분사되는 복수의 분사노즐(N)이 설치되어 압력공기 발생부(50)와 에어 공급관(L1)으로 연결되어 있다.
도 2의 (B)를 참조하면, 본 발명의 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치는 송풍대상이 되는 자동차의 브레이크 장치에 부착되는 빗물이나 성에 등의 오염물질을 감지하는 레인 센서(10)와, 사이드 미러(M)에 설치되어 상기 레인센서에 의해 작동되는 통상의 열선(20)과, 상기 레인 센서(10)에서 감지되는 오염물질의 감지신호에 따라 구동하는 압력공기 발생부(50)가 설치되며, 상기 브레이크 장치(B)에는 상기 압력공기 발생부(50)로부터 일정 이상 압력으로 공급되는 공기가 분사되는 복수의 분사노즐(N)이 설치되어 압력공기 발생부(50)와 에어 공급관(L2)으로 연결되어 있다.
이러한 시스템 구성도는 본 발명이 ADAS에서 바람직하게 적용될 수 있는 일례로 사이드 미러와 브레이크 장치를 예로 든 것이며, 다음의 실시예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열에 의해 본 발명의 응용이 제한되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 다른 실시예 들로 구현될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예를 나타낸 시스템 블럭도로서 도 2 (A)의 시스템을 구체적으로 나타내고 있다.
이 도면을 참조하면, 본 발명의 시스템은 레인 센서(10), 열선(20), 엔진제어유닛(ECU, electronic control unit)(30), 열선구동부(40), 압력공기 발생부(50), 스위칭부(60), 그리고 분사노즐(N)이 설치되는 송풍대상부(70)를 포함하여 구성된다.
레인 센서(10)는 자동차의 사이드 미러(M)의 상단에 설치되어 적외선을 발사한 뒤 이 적외선이 유리창에 부딪쳐 다시 센서로 돌아오는 사이의 파장에서 유리창 바깥에 빗물이 고여 있을 경우 난반사가 일어나는 파장을 감지하는 것으로, 직경 0.4㎜의 아주 작은 빗방울도 감지할 수 있으며 투과율을 스스로 보정하도록 되어 있어 코팅 등으로 유리의 투과율이 불량하더라도 감지할 수 있는 것이다.
이러한 레인 센서(20)는 우천 시 자동으로 강우량을 감지하여 감지된 신호를 ECU(30)에 송출하며, 운전자가 스위치를 조작하지 않아도 열선구동부(40)와 압력공기 발생부(50)를 구동시켜서 일정 압력의 풍압을 발생시킬 수 있게 되며, 작동시간 및 “LOW”/“HIGH”로 속도가 조절될 수 있게 된다.
열선(20)은 통상 SnO2/AI/Ag/AI/SnO2층 구조로 이루어진 열처리 가능한 열선반사막을 직류 스퍼터링법에 의해 소다 라임 실리케이트(soda-lime silicate) 유리 위에 형성시킨 것으로, 자동차의 사이드 미러(M)에 설치되어 ECU(30)의 트리거 신호에 따라 열선구동부(40)가 구동되면 미러 표면의 성에나 결빙을 녹이거나 물기를 제거할 수 있게 된다.
ECU(30)는 자동차의 엔진, 자동변속기, 잠김방지 브레이크 시스템(ABS, anti-lock brake system) 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자제어 장치로서, 본 발명에서는 레인 센서(10)로부터의 감지되는 우적(雨滴)의 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 A/D(analog-to-digital) 컨버터와, 상기 열선구동부(40) 및 압력공기 발생부(50)로 출력되는 구동 명령 신호의 펄스 폭을 변조하여 출력하는 펄스 폭 변조부(pulse width modulation: PWM) 및 신호 입출력을 위한 입력/출력(input/output: I/O) 포트가 설치된다.
이러한 ECU(30)는 우천 시 레인 센서(10)에 의해 강우량을 감지하여 열선구동부(40)에 히팅을 위한 트리거 신호를 출력하여 사이드 미러(M)의 열선(20)에 의해 미러 표면의 성에나 결빙을 녹이거나 물기를 자동으로 제거할 수 있게 하며, 압력공기 발생부(50)를 구동시키는 트리거 신호를 출력하여 사이드 미러(M) 표면의 물기나 이물질을 제거할 수 있게 한다.
열선구동부(40)는 ECU(30)로부터 수신되는 열선구동 트리거 신호에 따라 열선(20)을 발열시켜서 사이드 미러(M) 표면의 성에나 결빙을 녹이거나 물기를 자동으로 제거할 수 있게 한다.
압력공기 발생부(50)는 ECU(30)로부터 구동 명령을 수신하여 공기압을 발생시키며, 다양한 방법으로 일정 이상의 압력 공기에 의한 송풍력을 발생시킨다.
이러한 압력공기 발생부(50)는 히터와 에어컨 등의 냉난방 시스템, 공압 브레이크, 자동차 엔진의 동력, 단독으로 구동하는 에어 콤프레셔를 포함하여 이루어질 수 있다.
냉난방 시스템을 이용하는 경우는, 자동차 실내를 냉난방하게 되는 냉난방 시스템의 에어덕트로부터 전자밸브를 구비하며 분기되는 분기관을 형성하여 온풍 또는 냉풍이 분사노즐(N)로 분사되게 된다.
또는 엔진을 냉각시키는 라디에이터의 후방에 에어 블로워를 배치하고, 엔진의 열에 의해 가열된 공기가 에어 블로워에 흡입되어 분사노즐(N)로 분사되게 할 수도 있다.
공압 브레이크를 이용하는 경우는, 공압 브레이크 장치의 압축공기탱크에 의해 일정 이상의 풍압을 가지는 공기가 분사노즐(N)을 통해 송풍대상(70)으로 분사되게 된다.
자동차 엔진의 동력을 이용하는 경우는, 자동차 엔진의 팬 벨트 풀리의 동력으로 에어 콤프레셔를 구동시켜서 일정 이상의 풍압을 가지는 공기가 분사노즐(N)로 분사되게 된다.
또는 자동차 엔진의 크랭크 샤프트의 구동 풀리의 동력으로 에어 콤프레셔를 구동시켜서 일정 이상의 풍압을 가지는 공기가 분사노즐(N)로 분사되게 할 수도 있다.
에어 콤프레셔를 단독으로 이용하는 경우는, 에어 블로워를 구비하는 에어 콤프레셔가 스위칭부에 의해 단독으로 구동하여 일정 이상의 풍압을 가지는 공기가 분사노즐(N)로 분사되게 된다.
상기 에어 콤프레셔는 로터리형으로 이루어진 것으로 내부에 위치된 베인의 회전축이 상기 타이밍 벨트의 이동시 구름되며 회전되도록 구성된다.
스위칭부(60)는 압력공기 발생부(50)를 자동 및 수동 모드로 전환작동시킨다.
스위칭부(60)의 자동 모드에서는 열선부동부(40)가 구동하여 열선(20)이 발열됨과 동시에 압력공기 발생부(50)가 작동하게 되는데 이때 레인 센서(10)에서 송신되는 신호에 따라 빗물의 양까지 알아서 판단해 공기 분사 속도가 자동으로 조절되어 분사되게 된다.
스위칭부(60)의 수동 모드에서는 운전자의 선택적 스위칭 조작에 의해 전자밸브(SV1, SV2)를 개별적으로 개폐시킬 수 있게 된다.
이러한 전자밸브(SV1, SV2)의 선택적 개폐 제어에 의해 좌우측의 사이드 미러에 선택적으로 일정 이상의 풍압을 가지는 공기를 분사시킬 수 있게 된다.
분사노즐(N)은 압력공기 발생부(50)의 출력측으로부터 연결되는 에어 공급관(L1)의 단말에 설치되며, 사이드 미러(M)의 미러 표면을 향하여 배치되어 일정 압력의 공기를 분사하여 분사대상(70)의 좌측 사이드 미러(710) 및 우측 사이드 미러(720) 표면의 빗물과 이물질을 비롯한 이물질 및 오염물질을 자동으로 제거할 수 있게 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 시스템 블록도를 나타내고 있다.
이 실시예는 상기 송풍대상(70)이 좌측 사이드 미러(710)와 우측 사이드 미러(720) 이외에 브레이크 라이닝(730)에 적용될 수 있으며, 공기조화 장치에 의해 실내 송풍구(740)와 공유될 수 있는 시스템을 나타내고 있다.
이 도면을 참조하면, 앞서 설명한 실시예의 레인 센서(10), 열선(20), 엔진제어유닛(ECU, electronic control unit)(30), 열선구동부(40), 압력공기 발생부(50), 스위칭부(60), 분사노즐(N)이 설치되는 송풍대상부(70)로부터 압력공기 발생부(50)의 출력측 에어 공급관(L1)에 방향 제어가 가능한 분배기(80)가 형성된다,
그리고 상기 송풍대상부(70)는 좌측 사이드 미러(710), 우측 사이드 미러(720), 브레이크 라이닝(730) 및 실내 송풍구(90)를 포함하여 이루어진다.
상기 분배기(80)는 압력공기 발생부(50)의 출력측 에어 공급관(L1)에 구비되고, 송풍대상(70) 즉, 좌측 사이드 미러(710), 우측 사이드 미러(720), 브레이크 라이닝(730) 및 실내 송풍구(90)와 각각 에어 공급관(L2, L3, L4, L5)으로 연결되어 일정 압력을 가지고 송풍되는 공기를 사이드 미러(M)의 분사노즐(N)과 실내 송풍구(90)중에서 어느 하나에 선택적으로 공급되거나 또는 동시에 공급되게할 수 있다.
상기 분배기(80)는 운전자가 실내의 인스트루먼트 패널에 설치된 스위칭부(60)를 구성하는 수동 모드의 셀렉트 스위치(도시되지 아니함)를 조작함으로 작동된다.
이는 종래에 냉난방용 송풍기의 온/오프와 풍속조절 및 실내외측 기로의 전환과 디프로스터의 기능을 수행하는 스위칭 기능에 사이드 미러의 오염물질 자동 제거 기능이 부여되도록 구성되는 것이다.
이러한 분배기(80)는 방향제어가 가능하여 실내로 유입되는 실내송풍구(40) 를 향하는 에어 공급관(L4)이나, 혹은 좌우측 사이드 미러(710, 720)를 향하는 에어 공급관(L1, L2) 및 브레이크 라이닝(730)을 향하는 에어 공급관(L5)중에서 어느 한쪽의 에어 공급관을 개방 및 차단할 수 있고, 상기 두 개 이상의 에어 공급관을 동시에 개방 및 차단시키는 것도 가능하다.
따라서, 수동모드에서 스위칭부(60)의 선택적 조작에 따라 열선구동부(40)와 압력공기 발생부(50)를 제어할 수 있게 된다.
위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치의 동작에 대해 설명한다. 아래의 설명은 송풍대상(70)으로서 사이드 미러(M)의 좌우측 사이드 미러(710, 720)에 대하여 설명되지만, 브레이크 라이닝(730)을 포함하는 다양한 대상의 송풍대상이 있을 수 있음은 자명하다
우선, 자동모드에서는 레인 센서(10)가 자동으로 강우량을 감지하여 감지 신호를 ECU(30)에 송출한다. 상기 ECU(20)는 A/D(analog-to-digital) 컨버터가 상기 레인 센서(210)로부터 우적이 감지된 아날로그 신호를 수신하여 ECU(30)에서 연산이 가능하도록 디지털 신호로 변환한다. 이에 따라 연산된 결과에 의해 열선구동부(40)와 압력공기 발생부(50)의 동작 시간을 결정하여 열선구동부(40)와 압력공기 발생부(50)를 동작시키기 위해 펄스폭이 변조된 트리거 신호를 각각 열선구동부(40)와 압력공기 발생부(50)에 송출한다.
그리고, 상기 열선 구동부(40)는 상기 ECU(30)로부터의 히팅 명령의 트리거 신호를 수신하여 사이드 미러(M)의 열선(20)이 발열하도록 구동한다. 이에 열선(20)은 상기 열선 구동부(40)의 구동에 따라 작동하여 발열하며 사이드 미러(M) 표면의 성에나 결빙을 제빙하고 물기를 증발시키게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 차량의 사이드 미러의 물기 제거장치는 레인 센서(10)를 이용하여 우천 시 강우량에 따른 사이드 미러(M)의 열선(20)을 동작시키는 시간을 결정하여 열선(20)을 동작시킴과 동시에 압력공기 발생부(50)에 의해 일정 이상의 풍압을 가지는 공기를 사이드 미러(M)의 표면에 분사함으로써 사이드 미러(M) 표면의 결빙을 해빙시키며, 물기를 신속하게 제거할 수 있게 된다.
한편 수동 모드에서는 운전자가 실내의 인스트루먼트 패널에 설치된 스위칭부(60)의 스위치 조작으로 전환되어 분배기(80)에 의해 사이드 미러(50)의 분사노즐(N) 또는 실내로 유입되는 실내송풍구(90)로 일정 이상의 압력을 가진 송풍이 이루어지게 한다.
또한, 사이드 미러(N)의 분사노즐(N)로 공급되는 송풍은 상기 스위칭부(60)의 조작에 의해 각각의 전자밸브(SV1, SV2)를 개별적으로 제어함으로써 좌우측 사이드 미러(710, 720)에 선택적으로 송풍을 할 수 있게 된다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있다.
10: 레인 센서 20: 열선
30: ECU 40: 열선구동부
50: 압력공기 발생부 60: 스위칭부
70: 송풍대상 80: 분배기
90: 실내측 송풍구 710: 좌측 사이드 미러
720: 우측 사이드 미러 730: 브에이크 라이닝
740: 실내 송풍구
M; 사이드 미러 N: 노즐
B: 브레이크 장치 SV1, SV2: 전자밸브
L1, L2, L3, L4, L5: 에어 공급관

Claims (10)

  1. 자동차 ADAS의 레인 센서를 이용한 오염물질 제저 장치에 있어서,
    자동차에 설치되어 우천 시 자동으로 강우량을 감지하여 감지된 신호를 송출하는 레인 센서(10)와;
    상기 레인 센서(10)에서 송출되는 감지 신호를 수신하여 제어 명령을 출력하는 엔진제어유닛(ECU, electronic control unit)(30)과;
    상기 ECU(30)로부터 제어 명령을 수신하여 공기압을 발생시키는 공기압 발생부와(50);
    상기 공기압 발생부(50)를 자동 및 수동 모드로 전환 작동시키기 위한 스위칭부(60)와;
    상기 공기압 발생부(50)의 출력측으로부터 연결되는 에어 공급관(L1)의 단말에 설치되며, 송풍대상(80)을 향하여 일정 압력의 공기를 분사하는 복수의 분사노즐(70)을 포함하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기압 발생부(50)의 출력측 에어 공급관(L1)에 분배기(80)가 구비되고, 상기 분배기(80)는 적어도 2개 이상의 송풍대상(80)에 각각의 에어 공급관으로 연결되어 일정 압력을 가지고 송풍되는 공기가 선택적으로 공급되거나 또는 동시에 공급되게 되는 것을 포함하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 ECU(30)는,
    상기 레인 센서(10)에서 감지되는 강우량에 따라 열선구동부(40)와 공기압 발생부(50)의 동작여부가 결정되어 상기 스위칭부(60)의 자동 모드시 카운터에 의해 소정 시간 동안 ON 되며, 열선(20)을 히팅시키기 위한 명령을 수행함과 동시에 송풍대상의 오염물질을 제거하기 위해 상기 공기압 발생부(50)를 구동하게 되는 것을 포함하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기압 발생부(50)는,
    냉난방 시스템의 에어덕트로부터 분기되는 분기관을 포함하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기압 발생부(50)는,
    공압 브레이크 장치의 압축공기탱크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기압 발생부(50)는,
    자동차 엔진의 팬 벨트 풀리의 동력으로 에어 콤프레셔를 구동시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기압 발생부(50)는,
    자동차 엔진의 크랭크 샤프트의 구동 풀리의 동력으로 에어 콤프레셔를 구동시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기압 발생부(50)는,
    에어 블로워를 구비하는 에어 콤프레셔가 스위칭부(60)에 의해 단독 구동하는 것을 특징으로 하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 스위칭부(60)의 수동 모드는,
    운전자에 의해 죄우측의 사이드 미러가 개별적으로 작동되는 푸쉬 버튼형 분사 스위치 또는 레버형 분사 스위치 중에서 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 ADAS용 카메라의 오염물질 자동 제거 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송풍대상(70)은 사이드 미러, 브레이크 장치를 포함하는 ADAS용 카메라의 광학 렌즈 모듈에서의 오염물질 자동 제거 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980044682U (ko) 1996-12-27 1998-09-25 김영귀 자동차의 사이드 미러 빗물 제거장치
KR19980054167U (ko) 1996-12-31 1998-10-07 오상수 자동차 후미 관찰용 사이드밀러의 빗방울 제거장치

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