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KR101124680B1 - 차창유리 김서림 검출장치 - Google Patents

차창유리 김서림 검출장치 Download PDF

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KR101124680B1
KR101124680B1 KR1020080008056A KR20080008056A KR101124680B1 KR 101124680 B1 KR101124680 B1 KR 101124680B1 KR 1020080008056 A KR1020080008056 A KR 1020080008056A KR 20080008056 A KR20080008056 A KR 20080008056A KR 101124680 B1 KR101124680 B1 KR 101124680B1
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Abstract

본 발명은 차창유리 김서림 검출장치를 개시한다. 본 발명에 따르면, 차창유리면의 온도를 측정하는 유리면 온도센서와, 차창유리면 주위의 상대습도를 측정하는 습도센서가 마련된 온습도센서 모듈; 온습도센서 모듈이 장착되고 차창유리면의 열을 온습도센서 모듈에 마련된 유리면 온도센서의 온도측정 부위로 전달하는 것으로, 온도측정 부위가 접합되는 도전부가 형성되고, 온습도센서 모듈에 마련된 유리면 온도센서와 습도센서의 각 전극 단자들과 접속되는 도전 패턴이 형성된 연성인쇄회로기판; 온습도센서 모듈이 통과할 수 있게 관통 구멍이 형성되고, 연성인쇄회로기판에 마련된 도전 패턴과 접속되게 접속 단자들이 형성된 기판 조립체; 및 기판 조립체를 사이에 두고 연성인쇄회로기판의 반대쪽에서 기판 조립체를 일부 감싸고, 온습도센서 모듈과 대응되는 위치에 공기 유입공이 형성된 케이스;를 구비한다.
차창유리, 김서림, 검출

Description

차창유리 김서림 검출장치{Apparatus for detecting vehicle window fogging status}
본 발명은 차창유리 김서림 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차창유리면의 온도를 정확하게 측정하여 김서림을 효과적으로 방지할 수 있게 하는 차창유리 검서림 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 차창유리면의 김서림 방지를 위한 센서들 혹은 센서모듈이 설치되어 있다. 이러한 센서는 차량의 공조 시스템과 연계되어 차창유리면에 형성되기 시작하는 김서림을 자동으로 제거해 줌으로써, 운전자가 안전운행을 할 수 있도록 해준다.
차창유리면의 김서림 방지를 위한 장치는 이미 국내외에서 많이 제안되고 있다. 그 일 예로서 델파이(Delphi)사에서 특허등록을 받은 글라스 부착형 포그센서가 USP 제6,422,062호에 개시되어 있다. 상기 글라스 부착형 포그센서는 유리면 온도센서와 상대습도센서 및 차량 실내온도센서를 포함하되, 비교적 정확한 이슬점 온도를 산출하기 위해 상기 상대습도센서와 차량 실내온도센서를 인접시켜 동일 지점에서의 습도와 온도를 측정하고 있다.
그런데, 종래에 따르면, 차창유리면 온도센서의 온도측정 부위가 접착 부재에 의해 차창유리면에 부착됨으로써 차창유리면의 온도를 측정하는 것이 일반적이어서, 차창유리면이 굴곡지거나, 상기 온도측정 부위와 접착 부재 사이에 이물질이 유입되는 경우와 같은 다양한 원인으로, 온도측정 부위와 접착 부재 사이에 간극이 생길 우려가 있다. 그러면, 차창유리면의 온도 값에 오류가 생길 수 있는바, 차창유리면의 김서림 방지가 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다.
본 발명의 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차창유리면의 온도를 정확하게 측정하여 김서림을 효과적으로 방지할 수 있게 할 뿐 아니라, 전체적으로 콤팩트한 구조를 가질 수 있는 차창유리 김서림 검출장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차창유리 김서림 검출장치는, 차창유리면의 온도를 측정하는 유리면 온도센서와, 차창유리면 주위의 상대습도를 측정하는 습도센서가 마련된 온습도센서 모듈; 상기 온습도센서 모듈이 장착되고 차창유리면의 열을 상기 온습도센서 모듈에 마련된 유리면 온도센서의 온도측정 부위로 전달하는 것으로, 상기 온도측정 부위가 접합되는 도전부가 형성되고, 상기 온습도센서 모듈에 마련된 유리면 온도센서와 습도센서의 각 전극 단자들과 접속되는 도전 패턴이 형성된 연성인쇄회로기판; 상기 온습도센서 모듈이 통과할 수 있게 관통 구멍이 형성되고, 상기 연성인쇄회로기판에 마련된 도전 패턴과 접속되게 접속 단자들이 형성된 기판 조립체; 및 상기 기판 조립체를 사이에 두고 상기 연성인쇄회로기판의 반대쪽에서 상기 기판 조립체를 일부 감싸고, 상기 온습도센서 모듈과 대응되는 위치에 공기 유입공이 형성된 케이스;를 구비한다.
본 발명에 따르면, 차창유리의 온도를 정확하게 측정하여 정확한 이슬점 온도 산출을 가능하게 함으로써, 이와 연계된 차량의 공조 시스템에 의해 김서림을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 장치를 전체적으로 콤팩트하고 경박단소하게 제조할 수 있는 유용한 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차창유리 김서림 검출장치에 대한 사시도이며, 도 2는 도 1의 차창유리 김서림 검출장치에 대한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차창유리 김서림 검출장치(100)는, 온습도센서 모듈(110)과, 연성인쇄회로기판(FPCB; Flexible Printed Circuit Board, 120)과, 기판 조립체(130), 및 케이스(140)를 포함하여 구성된다.
온습도센서 모듈(110)은 차창유리면(10, 도 4 참조)의 온도를 측정하는 유리면 온도센서와, 차창유리면(10) 주위의 상대습도를 측정하는 습도센서를 구비하며, 소형화를 위해 유리면 온도센서와 습도센서를 모듈화한 것이다. 유리면 온도센서는 서미스터(thermistor)로 이루어질 수 있는데, 이외에도 통상 알려진 온도센서로 이루어질 수 있음은 물론이다. 이러한 유리면 온도센서에는 온도측정 부위가 외부로 노출되게 형성되며, 2개의 전극 단자가 인출된다. 여기서, 온도측정 부위는 전극의 일부로서 구성될 수 있다. 그리고, 습도센서는 정전용량형 습도센서와 같은 각종 습도센서로 이루어질 수 있는데, 정전용량형 습도센서인 경우 2개의 전극들과 그 전극들 사이에 위치하는 박막의 흡습성 고분자로 이루어진다. 이러한 습도센서 에는 전극 단자들이 각각 인출된다.
한편, 상기 온습도센서 모듈(110)은 더욱 소형화될 수 있도록 멤스(MEMS; Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 이용한 멤스 타입으로 구현되는 것도 가능하다. 이렇게 온습도센서 모듈(110)이 소형화될수록 차창유리면(10)에 대응되는 면적이 작아질 수 있는바, 차창유리면(10)의 굴곡에 의한 영향이 최소화될 수 있다.
상기 온습도센서 모듈(110)의 습도센서에 마련된 공기유입 부위에는 필터(111)가 더 설치될 수 있다. 여기서, 필터(111)는 케이스(140)의 공기 유입공(142)을 통해 유입되는 공기 중 이물질을 제거하여 습기만을 습도 센서로 공급할 수 있게 한다. 이러한 필터(111)는 멤브레인(membrane) 필터로 이루어질 수 있다. 여기서, 멤브레인 필터는 피티에프이(PTFE; Polytetrafluoroethylene) 계열의 테프론(Teflon) 혹은 부직포 등과 같은 소재로 이루어질 수 있다.
연성인쇄회로기판(120)에는 전술한 온습도센서 모듈(110)이 장착된다. 여기서, 연성인쇄회로기판(120)에는 유리면 온도센서의 온도측정 부위가 접합함으로써, 연성인쇄회로기판(120)으로 전달된 열이 온도측정 부위로 용이하게 제공될 수 있게 한다. 즉, 차창유리면(10)으로부터 유리면 온도센서의 온도측정 부위로 전달되는 과정에서, 비교적 넓은 면적을 갖고 연성을 갖는 연성인쇄회로기판(120)을 거쳐 열이 전달됨에 따라, 차창유리면(10)이 굴곡지더라도 차창유리면(10)의 굴곡을 따라 용이하게 굽어져 후술할 접착 부재(150)에 부착될 수 있으므로, 차창유리면(10)으로부터의 열이 온도측정 부위로 원활하게 전달될 수 있다. 따라서, 차창유리 면(10)의 온도를 정확하게 측정할 수 있게 되는바, 차창유리면(10)의 김서림 방지가 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
이러한 연성인쇄회로기판(120)으로부터 온도측정 부위로 열 전달이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록, 연성인쇄회로기판(120)은 도 3에 도시된 바와 같이, 온도측정 부위와 접합하는 부위에 도전 물질로 형성된 도전부(124)가 형성되는 것이 바람직하다. 아울러, 연성인쇄회로기판(120)은 너무 두껍게 되면 차창유리면(10)의 열 전달이 떨어질 뿐 아니라 온도측정 오차가 커지게 되므로, 0.1㎜ 이하의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 연성인쇄회로기판(120)에는 유리면 온도센서와 습도센서의 각 전극 단자들을 기판 조립체(130)에 마련된 접속 단자(134)들에 각각 용이하게 접속시킬 수 있게 도전 패턴(122)이 형성된다. 여기서, 도전 패턴(122)은 동박 패턴으로 이루어질 수 있다. 이러한 도전 패턴(122)은 베이스부(121) 내에 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스부(121)의 가장자리 부위, 즉 기판 조립체(130)의 접속 단자(134)들이 형성된 부위에 대응되게 노출 형성된 리드 단자(123)들을 구비할 수 있다.
기판 조립체(130)에는 온습도센서 모듈(110)이 통과할 수 있게 관통 구멍(131)이 형성되며, 온습도센서 모듈(110)이 관통 구멍(131)에 배치된 상태에서 연성인쇄회로기판(120)의 도전 패턴(122), 즉 리드 단자(123)들과 납땜 등으로 접속될 수 있게 접속 단자(134)들이 형성된다. 한편, 상기 접속 단자(134)들과 리드 단자(123)들 사이의 납땜만으로는 연성인쇄회로기판(120)과 기판 조립체(130) 사이 의 고정 상태가 약할 수 있으므로, 이를 보완하기 위해 기판 조립체(130)의 연성인쇄회로기판(120)에 대응되는 부위에 다수의 홀을 형성하고, 상기 홀에 에폭시 등을 충전하여 경화시킴으로써 연성인쇄회로기판(120)과 기판 조립체(130) 사이를 보조적으로 고정할 수도 있다.
이처럼 기판 조립체(130)의 관통 구멍(131)을 통해 온습도센서 모듈(110)이 수용 배치되되, 연성인쇄회로기판(120)을 매개로 기판 조립체(130)와 접속됨에 따라, 차창유리 김서림 검출장치(100)가 더욱 콤팩트한 구조를 가지고 차량 내의 차창유리면(10)에 부착될 수 있다.
또한, 기판 조립체(130)에는 후술할 케이스(140)의 커넥터 단자(144)들과 납땜 등으로 각각 접속될 수 있게 기판 단자(135)들이 형성될 수 있다.
한편, 이슬점 온도의 정확한 산출을 위하여 온습도센서 모듈(110)의 유리면 온도센서 외에 차량 실내온도를 측정하는 센서가 필요할 수 있는데, 이를 위해, 기판 조립체(130)에는 실내 온도센서(132)가 더 마련될 수 있다. 그리고, 기판 조립체(130)는 제어회로모듈(133)을 더 구비할 수 있다.
제어회로모듈(133)은 온습도센서 모듈(110)의 습도센서와 실내 온도센서(132)로부터 각각 측정된 값들을 연산하여 얻어진 이슬점 온도를 온습도센서 모듈(110)의 유리면 온도센서로부터 측정된 유리면 온도와 비교하여 김서림 검출신호를 선택적으로 출력한다.
즉, 제어회로모듈(133)은 상대습도 값과 실내온도 값으로부터 통상 알려진 이슬점 온도를 계산하는 식에 의거하여 이슬점 온도를 산출한다. 그 다음, 제어회 로모듈(133)은 산출된 이슬점 온도를 유리면 온도와 비교하여, 이슬점 온도가 유리면 온도 이상의 값을 가지게 되면, 차창유리면(10)에 김서림이 발생하는 것으로 예측하여 김서림 검출신호를 출력한다. 이렇게 출력된 김서림 검출신호는 차량의 공조 시스템으로 제공됨으로써 차창유리면(10)에 김서림이 발생하지 않도록 공조가 이루어질 수 있게 한다.
케이스(140)는 연성인쇄회로기판(120)의 반대쪽에서 기판 조립체(130)를 감싸서, 후술하겠지만 연성인쇄회로기판(120)과 함께 기판 조립체(130)가 차창유리면(10)에 부착된 상태에서 기판 조립체(130)를 보호한다. 이를 위해, 케이스(140)는 기판 조립체(130)가 삽입될 수 있게 삽입 홈(141)이 함몰 형성된 구조로 이루어진다. 한편, 케이스(140)와 기판 조립체(130) 사이는 기계적으로 체결되어 고정되거나, 접착 부재 등으로 부착되어 고정될 수 있다.
그리고, 케이스(140)에는 온습도센서 모듈(110)에 대응되는 위치에 공기 유입공(142)이 형성된다. 공기 유입공(142)은 차창유리면(10)을 따라 흐르는 공기가 온습도센서 모듈(110)로 유입되어 온습도센서 모듈(110)의 습도센서로 제공될 수 있게 한다. 여기서, 공기 유입공(142)은 다수 개로 형성되며, 도시된 바와 같은 격자 형태 등으로 배열될 수 있다.
상기 케이스(140)의 일 측에는 제어회로모듈(133)의 전원 공급과 데이터 입출력을 위한 커넥터(143)가 마련될 수 있다. 여기서, 커넥터(143)는 제어회로모듈(133)에 접속되는데, 이를 위해 커넥터(143)에는 커넥터 단자(144)들이 마련되고, 이러한 커넥터 단자(144)들과 납땜 등으로 접속될 수 있게 기판 조립체(130)에 는 제어회로모듈(133)로부터 인출된 기판 단자(135)들이 마련될 수 있다. 한편, 케이스(140)에는 커넥터 단자(144)들과 기판 단자(135)들 사이의 납땜이 용이하도록 커넥터 단자(144) 쪽에 구멍이 형성되는데, 이러한 구멍은 납땜이 끝난 후 도시된 바와 같이 커버 부재(146)에 의해 덮여지거나 몰딩 처리될 수 있다.
그리고, 커넥터(143)는 와이어 하네스(harness)를 통해 차량의 전장 부품을 제어하는 컨트롤 박스에 연결될 수 있다. 이에 따라, 컨트롤 박스는 커넥터(143)를 통해 제어회로모듈(133)로부터의 김서림 검출신호가 입력되면 공조 시스템에 의해 제습을 수행하여 차창유리면(10)에 김서림을 사전에 방지하도록 제어할 수 있다.
상기 케이스(143)의 내측에는 온습도센서 모듈(110)과 대응되고 온습도센서 모듈(110)을 향해 돌출 형성된 가압 돌기(145)가 더 마련되는 것이 바람직하다. 여기서, 가압 돌기(145)는 도 4에 도시된 바와 같이, 차창유리 김서림 검출장치(100)가 접착 부재(150)에 의해 차창유리면(10)에 부착된 상태에서 온습도센서 모듈(110)을 차창유리면(10) 측으로 가압함으로써, 연성인쇄회로기판(120)이 접착 부재(150)에 밀착되게 함과 동시에 접착 부재(150)가 차창유리면(10)에 밀착될 수 있게 한다. 따라서, 차창유리면(10)으로부터 더욱 정확한 온도가 측정될 수 있다.
상기와 같이 구성된 차창유리 김서림 검출장치(100)는, 차량 내의 차창유리면(10)과 연성인쇄회로기판(120) 사이에 개재된 접착 부재(150)에 의해 차창유리면(10)에 부착되어 고정될 수 있다. 여기서, 접착 부재(150)는 차창유리면(10)에 대한 견고한 부착을 위해 연성회로기판(120)뿐 아니라 기판 조립체(130)까지 확장 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 접착 부재(150)는 접착성 외에 열 전도성을 더 구비하는 것이 바람직한데, 이는 차창유리면(10)으로부터 온습도센서 모듈(110)의 유리면 온도센서로 열전달을 용이하게 하기 위함이다. 또한, 접착 부재(150)는 차창유리면(10)이 굴곡지거나, 차창유리 김서림 검출장치(100)가 차창유리면(10)의 곡면에 부착되더라도 충분한 부착력을 갖도록 소프트한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명은 차창유리면의 김서림을 방지하기 위해 차창유리면의 온도를 정확히 측정하기 위한 분야에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차창유리 김서림 검출장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 차창유리 김서림 검출장치에 대한 분해 사시도.
도 3은 도 2의 연성인쇄회로기판의 하부를 도시한 도면.
도 4는 도 1의 차창유리 김서림 검출장치가 차창 유리에 부착된 상태를 도시한 단면도.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
110..온습도센서 모듈 120..연성인쇄회로기판
130..기판 조립체 140..케이스

Claims (1)

  1. 차창유리면의 온도를 측정하는 유리면 온도센서와, 차창유리면 주위의 상대습도를 측정하는 습도센서가 마련된 온습도센서 모듈;
    일면에 상기 온습도센서 모듈이 장착되고 타면 전체가 차량 내의 차창유리면을 향해 배치되며, 상기 온습도센서 모듈의 장착 면에 상기 유리면 온도센서의 온도측정 부위와 접합되는 도전부가 형성되며, 상기 유리면 온도센서와 습도센서의 각 전극 단자들과 접속되는 도전 패턴이 형성된 연성인쇄회로기판;
    상기 연성인쇄회로기판의 타면 전체를 차창유리면 쪽으로 노출시킨 상태에서 상기 온습도센서 모듈을 통과시키는 관통 구멍이 형성되고, 상기 연성인쇄회로기판의 도전 패턴과 접속되게 접속 단자들이 형성되며, 차량 실내온도를 측정하는 실내 온도센서가 마련되며, 상기 습도센서와 실내 온도센서로부터 각각 측정된 값들을 연산하여 얻어진 이슬점 온도를 상기 유리면 온도센서로부터 측정된 유리면 온도와 비교하여 김서림 검출신호를 선택적으로 출력하는 제어회로모듈이 마련된 기판 조립체;
    상기 연성인쇄회로기판의 타면 전체와 기판 조립체를 차량 내의 차창유리면에 부착시키며, 열 전도성을 구비하여 차창유리면으로부터 상기 연성인쇄회로기판을 통해 상기 유리면 온도센서로 열 전달하는 접착 부재; 및
    상기 기판 조립체를 사이에 두고 상기 연성인쇄회로기판의 반대쪽에서 상기 기판 조립체를 일부 감싸도록 형성되고, 상기 온습도센서 모듈과 대응되는 위치에 공기 유입공이 형성되며, 상기 온습도센서 모듈을 차창유리면 쪽으로 가압하는 가압 돌기가 형성되며, 상기 제어회로모듈의 전원 공급과 데이터 입출력을 위해 상기 제어회로모듈과 접속되는 커넥터가 마련된 케이스;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 차창유리 김서림 검출장치.
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