와이퍼속도를 자동으로 조절하는 레인센서의 원리

비가 오면 앞 유리창에 떨어지는 비 때문에 시야가 나빠지지만 와이퍼가 적당한 속도로 움직여 주니 따로 신경쓰지 않고 속도를 자동으로 두고 운전합니다.

예전에는 굴 속에서는 와이퍼를 끄고 도로로 나오면 다시 켜고 신호 대기중에도 그냥 왔다갔다하는 와이퍼를 보고 있었는데 점점 자동으로 움직이는 와이퍼에 익숙해졌습니다.

와이퍼가 비의 양을 어떻게 알고 속도를 조절하는 것인지 궁금해서 알아봤습니다. 검색 결과 설명들이조금씩 다르고 제가 레인 센서의 구조를 정확하게 모르기 때문에 설명이 틀릴 수도 있습니다. 혹시 정확하지 않은 부분이 있으면 알려주시기 바랍니다.

 

레인센서의 구조

발광다이오드와 광다이오드(포토다이오드)가 같이 들어있는 구조입니다.

 

전구의 종류와 원리

 

필름 사진과 디지털사진의 원리

 

LED등과 같은 원리로 반도체의 에너지간격이 작아서 적외선 부분의 빛을 내는 발광다이오드가 달려있고 옆에는 빛을 받으면 전류로 만드는 광다이오드가 있습니다.

 

레인센서의 원리

발광다이오드에서 적외선을 만들어 내보냅니다.

유리의 굴절률은 1.5정도이며 공기는 1 이므로 발광다이오드에서 만들어진 적외선이 유리와 공기를 만나는 부근에서 전반사가 일어나거나 입사 각도가 작아서 굴절이 생기더라도 반사되는 양이 많습니다. 발광다이오드에서 유리로 적외선을 입사하는 각도가 크다면 전반사가 일어나게 될 것 입니다.

 

다이아몬드와 전반사

 

유리에 물방울이 있다면 물은 굴절률이 1.3정도이기 때문에 반사되는 양이 많이 줄고 그림에서 처럼 물방울을 통해 유리밖으로 나가게 됩니다.

물방울의 개수가 많을수록 광다이오드로 되돌아오는 적외선 양이 적어집니다. 광다이오드에서 측정된 적외선 양으로 빗물의 양을 알 수 있게 됩니다.