KR100287871B1 - 자동차 공조 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 공조제어방법에 관한 것으로, 공조 데이터 값을 자동으로 설정하여 자동차의 실내 공조를 제어하는 자동제어모드의 실시여부를 판별하는 단계와, 자동제어모드가 실시되면 기설정된 설정공조모드의 실시여부를 판정하는 단계와, 설정공조모드가 실시되면 기설정된 공조 데이터에 따라 실내 공조를 제어하는 단계와, 자동제어모드가 실시되지 않으면 공조 데이터를 탑승자가 수동으로 조절하여 실내 공조를 제어하는 단계 그리고, 공조모드가 실시되지 않으면 실내의 현재 상태에 따라 공조 데이터를 자동으로 조절하여 실내 공조를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 것이 특징으로, 운전자를 포함한 탑승자에게 쾌적한 분위기를 제공해 주는 효과가 있다.

Description

자동차 공조 제어방법

본 발명은 공조 제어방법에 관한 것으로, 특히 자동차 실내의 공조 제어방법에 관한 것이다.

자동차는 본래 운송수단으로서 개발되었으나, 최근 보급율이 높아지고 자동차 탑승시간이 길어질수록 생활필수품으로 자리매김하게 되었다. 게다가 차량전화와 위성항법장치 등의 첨단화된 전자장비가 자동차에 설치되고, 자동차에서 통신과 문서전송 등의 업무가 가능해져 자동차는 '이동사무실'로서의 역할을 감당하기에 이르렀다.

그 결과, 탑승자 특히, 운전자의 승차감 뿐만 아니라 차내 공조를 쾌적하게 유지시켜야 하는 필요성이 대두되고 있다. 자동차의 열적인 공조체계는 에어컨과 히터로서 이루어진다. 특히, 여름철에 강한 햇볕 아래 장시간 주차해 두거나, 운전자가 심한 운동을 하고 승차하여 시동을 거는 경우 등, 빠른 시간 안에 운전자에게 쾌적한 분위기를 제공해 주기 위하여 자동차의 공조를 제어하는 것은 매우 중요하다.

자동차 공조 체계의 발전 과정을 보면, 수동으로 예어컨이나 히터를 작동하던 초기 단계에서 반자동 온도제어방법과 고급형 자동차에서 사용되는 완전 자동 온도제어방식으로 차종에 따라 탑재시킨 온도제어방식을 분류해 볼 수 있다. 일반적인 고급형 자동차의 완전 자동온도제어장치에서 각 개소의 온도검출장치는 도 1에 도시된 것과 같이 외기온도를 감지하는 센서(11)와, 냉각수의 온도를 검출하는 센서(12)와, 에어컨 증발기의 온도를 감지하는 센서(13)와, 자동차 내부 온도를 감지하는 센서(15) 그리고 태양광량을 감지하는 센서(14) 등으로 구성되어 있다.

종래의 자동온도제어장치는 다음과 같이 동작한다.

먼저, 도 1에 도시된 각 센서에(11, 12, 13, 14, 15)서 발생된 신호가 자동차의 마이크로 컴퓨터이 입력된다. 그러면, 그 신호의 데이터를 마이크로 컴퓨터가 참조하여 자동차 엔진과 공기의 흡기 및 배기장치, 냉각수 순환장치와 제동장치, 전기장치 그리고, 연료장치 등 자동차의 각종 주요장치가 자동차에 의해 제어된다.

그런데, 종래의 자동온도제어장치는 자동차의 여러 개소의 온도를 감지하여 자동차 운행에 필요한 정보를 얻을 수 있지만, 자동차 탑승자를 위한 실내공조의 제어를 실시할 수 없는 문제점이 있었다. 따라서, 운전자를 포함한 탑승자에게 쾌적한 분위기를 제공해 주지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차 실내의 공조를 제어하여 자동차 탑승자에게 쾌적한 분위기를 제공해 주는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 자동차 내부의 공조제어를 위하여 일반적인 자동차에 설치된 감지수단을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 공조제어방법을 도시한 흐름도.

도 3은 상기 도 2의 공조제어방법을 위하여 차내에 감지수단이 설치된 것을 도시한 도면.

도 4는 상기 도 2의 흐름도에서 설정공조모드를 실시하는 방법을 도시한 흐름도.

도 5는 상기 도 2의 흐름도에서 실시간공조모드를 실시하는 방법을 도시한 흐름도.

도 6은 상기 도 5의 가중치를 산출하는 방법을 나타낸 흐름도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 외기온도를 감지하는 센서 12 : 냉각수온도를 감지하는 센서

13 : 에어컨 온도감지 센서 14 : 광량 감지 센서

15 : 내부온도를 감지하는 센서 16 : 자동차 실내 온도 감지 센서

본 발명은 운전자로부터 방사되는 적외선을 감지하여 주위 온도에 대한 운전자의 열적인 감각을 판단함으로써, 최소의 시간으로 최적의 열적 쾌적감을 얻을 수 있는 것이 특징이다.

본 발명의 자동차 실내공조 제어방법은 도 2에 도시된 흐름도와 같이 자동제어모드의 실시여부를 판별하는 단계(s100)와, 설정공조모드의 실시여부를 판정하는 단계(s200)와, 설정공조모드로 실내공조를 제어하는 단계(s300)와, 수동으로 실내공조를 제어하는 단계(s400), 그리고 실내공조를 실시간으로 제어하는 단계(s500)를 포함하여 구성되어 있다.

본 발명에 의한 자동차 실내공조의 제어방법의 동작원리는 다음과 같다. 이 때, 본 발명의 제어방법을 실시하기 위하여 도 3과 같이 자동차의 내부에 적외선 센서와 같은 열감지수단(16)이 설치될 수 있다.

먼저, 자동제어모드의 실시여부가 탑승자에 의해 선택된다. 자동제어모드는 소정의 공조데이터 값을 자동으로 설정하여 자동차의 실내 공조를 제어하는 모드이다. 자동제어모드에서 자동으로 설정되는 공조데이터값은 실내온도, 풍향, 그리고 풍량 등으로서, 도 3에 도시된 각 센서(11, 12, 13, 14, 15, 16)에 의해 검출된 데이터를 참조하여 산출된다.

자동제어모드가 실시되면, 본 발명의 공조제어장치는 설정공조모드의 실시여부를 판단한다. 설정공조모드는 마이콤의 메모리에 기저장된 공조데이터값에 의해 자동차의 실내 공조를 제어하는 모드이다. 기저장된 공조데이터값은 자동차의 탑승자가 자신의 취향 또는, 계절에 맞도록 미리 입력해 둔 값으로서, 마치 자동차 오디오의 주파수를 미리 설정해 두는 것처럼 자동차 공조기의 온도, 풍향, 풍량을 미리 조정해 둔 것이다.

설정공조모드를 실시하는 방법은 도 4에 나타낸 흐름도와 같이 복수개의 공조제어모드 중, 어느 하나를 탑승자가 선택하는 단계(s310)와, 탑승자에 의해 선택된 공조제어모드에 해당하는 공조데이터에 의해 실내공조를 제어하는 단계(s320)를 포함하여 이루어진다.

이러한 설정공조모드가 실시되면, 탑승자가 자동차 공조기의 온도와 풍향, 그리고 풍량 등을 별도로 조정하지 않아도 자동으로 그 설정공조모드에 해당하는 공조데이터값에 의해 자동차 실내의 공조가 제어된다. 이 설정공조모드는 여러 모드가 있을 수 있는데, 그 모드별 공조데이터는 자동차 탑승자 혹은, 그 밖의 사용자가 임의로 설정할 수 있다.

만약, 설정공조모드가 실시되지 않으면, 본 발명에 의한 자동차 공조제어장치는 현재 자동차의 상태를 각각의 센서로부터 입력받아 새로운 공조데이터값을 산출한다.

이와 같은 공조제어방법은 도 5에 도시된 것과 같이 실내의 상태에 따라 공조데이터를 조정하는 단계(s510)와, 조정된 공조데이터에 의해 실내의 공조를 실시하는 단계(s520)와, 그 조정된 공조데이터가 탑승자에게 쾌적한 분위기를 제공해 주는 범위 내에 포함되는 지의 여부를 판별하는 단계(s530, s540)를 포함하여 이루어져 있다. 이 때, 공조데이터를 조정하려면, 기설정된 공조데이터를 읽고(s550), 그 기설정된 공조데이터에 소정의 감지수단으로부터 감지하여 산출한 가중치를 가산(s560)하여 이루어진다. 또, 가중치를 산출하는 방법은 도 6에 도시된 것과 같이 소정의 감지수단으로부터 새로운 데이터값을 감지하는 단계(s561)와, 새로운 데이터값을 기존의 데이터값과 비교하는 단계(s562)와, 기존의 데이터값에 대한 새로운 데이터값의 변화량을 참조하여 새로운 가중치를 추출하는 단계(s563)를 포함하여 이루어져 있다. 이 때, 탑승자에게 쾌적한 분위기를 제공해 주는 범위는 자동차의 제조 시에 자동차 제조회사 혹은, 공조장치 제조회사에 의해 설정된다.

본 발명의 자동차 공조제어장치는 상술한 과정에 의해 새로이 산출된 공조데이터값을 참조하여 자동차 실내의 공조를 제어한다. 즉, 설정공조모드가 실시되지 않으면, 본 발명에 의한 자동차 공조제어장치는 자동차에 설치된 모든 센서로부터 데이터를 입력받아 새로운 공조데이터값을 산출하여 자동차의 현재 상태에서 가장 최적의 실내공조상태를 탑승자에게 제공하는 것이다.

그리고, 만약 자동제어모드가 실시되지 않으면, 즉 탑승자가 실내의 공조제어를 자동제어모드로 선택하지 않았을 경우, 탑승자는 자동차 공조제어장치를 수동으로 작동시켜 실내의 공조를 제어한다. 예를 들어, 에어컨의 온도와 풍량, 그리고 풍향 등을 탑승자가 기기를 조작하여 제어하는 것이다.

이하, 본 발명을 통한 일례를 설명하도록 한다.

자동차의 탑승자는 체격이 큰 사람과 작은 사람, 옷을 두껍게 입은 사람과 얇게 입은 사람, 혼자일 경우와 여러 명일 경우 등의 경우에 따라 여러 변수가 있으므로, 공조데이터를 정확히 선택해야 한다. 특히, 운전자의 육체적인 피로도, 옷차림 등의 변수에 대한 영향은 공조제어장치의 마이콤을 어느정도 학습시켜 극복될 수 있다.

일단 승용차 운전자가 자동차 문을 열고 좌석에 앉아 시동을 걸면, 마이콤은 도 3에 도시된 것과 같은 자동차 각 부분에 설치된 센서로부터 소정의 데이터를 입력받아 자동차의 초기상태를 검사하고 주행을 준비한다. 이 때, 본 발명의 센서, 특히 써모파일형 적외선 센서는 초기 방사량을 감지하여 마이콤에 인가한다.

운전자가 자동제어상태를 선택한 경우, 마이콤은 기설정된 공조모드로 실내공조를 실시할 것인지 아니면, 실내의 현재 상태에 따라 공조데이터를 실시간으로 변경하여 실내공조를 실시할 것인지의 여부를 판단한다. 그래서, 기설정된 공조모드로 실내공조를 실시할 것으로 판단한 경우, 본 발명의 마이콤은 운전자의 취향과 계절에 적합하도록 미리 입력해 둔 공조제어 알고리즘에 의해 실내의 공조를 실시한다. 그러면, 본 발명의 공조제어장치에 기저장된 온도와 풍향 및 풍량 등의 공조 데이터 값에 따라 실내공조가 제어된다.

그런데, 운전자가 평상시와 조금 다른 상태일 때, 즉 옷을 두껍게 입었거나 심한 운동으로 몸이 뜨겁거나 또는, 그 밖에 평상시 운전자의 탑승상태에 비해 현재 운전자의 탑승상태가 다를 때에 본 발명의 마이콤은 기설정된 공조모드로 실내공조를 실시하지 않고 실내에 설치된 감지수단으로부터 정보를 입력받아 그 데이터를 토대로 실내공조를 실시한다. 즉, 실내에 설치된 적외선센서가 운전자의 체온 또는, 실내의 온도변화 등의 데이터를 검출하여 기저장된 데이터와 비교한 차이값을 감안하여 실내공조를 실시하는 것이다.

이러한 과정은 실내에 설치된 감지수단의 출력값이 소정의 표준상태와 비교하여 상당한 출력값의 변화가 있는 경우, 또는 기저장된 데이터에 비해 현저히 다르다고 판단된 데이터가 저장되어 있는 경우에 실시된다. 이 경우는 감지수단의 출력값을 소정의 표준상태의 출력값과 비교하여 새로운 가중치를 설정하여 메모리에 저장한다. 그리고, 본 발명은 그 새로운 가중치를 참조하여 자동차의 각 센서로부터 출력된 데이터 값을 조정하여 공조데이터 정보로서 활용한다. 특히, 본 발명의 공조제어방법은 새로 조정된 데이터 값에 의한 공조데이터 값이 운전자가 느끼는 열적 쾌적 상태의 상한값과 하한값 범위 내에 포함되도록 조절하는 것이 적합하다. 즉, 실시간으로 검출한 센서값에 의해 조정된 공조데이터 값이 자동차 제조회사 혹은, 공조장치 제조회사에서 통계에 의거하여 기저장시킨 열적인 쾌적 범위 내에 포함되도록 제어하는 것이다.

본 발명은 장시간 자동차 내에서 활동해야 하는 탑승자의 신체적, 심리적인 쾌적감을 주어 피로도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또, 외부에서 차내로 이동함에 따라 변경된 환경에 대응하여 공조를 제어하므로, 급격한 환경변환에 의한 탑승자의 불쾌감을 최소화시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (8)

1. 소정의 공조 데이터 값을 조절하여 자동차의 실내 공조를 제어하는 방법에 있어서,

   상기 공조 데이터 값을 자동으로 설정하여 상기 자동차의 실내 공조를 제어하는 자동제어모드의 실시여부를 판별하는 단계;

   상기 자동제어모드가 실시되면 기설정된 설정공조모드의 실시여부를 판정하는 단계;

   상기 설정공조모드가 실시되면 기설정된 공조 데이터에 따라 상기 실내 공조를 제어하는 단계;

   상기 설정공조모드가 실시되지 않으면 상기 실내의 현재 상태에 따라 공조데이터를 자동으로 조절하여 상기 실내공조를 제어하는 단계;

   상기 자동제어모드가 실시되지 않으면 상기 공조데이터를 상기 탑승자가 수동으로 조절하여 상기 실내 공조를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 자동차의 실내공조 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기설정된 상기 공조데이터에 따라 실내 공조를 제어하는 단계는

   복수개의 공조제어모드 중, 어느 하나를 선택하는 단계; 그리고,

   상기 공조제어모드 중에 선택된 어느 하나의 모드에 해당하는 공조데이터에 의해 실내 공조를 제어하는 단계를 포함하여 이루어진 자동차의 실내공조 제어방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 실내의 현재 상태에 따라 공조 데이터를 자동으로 조절하여 상기 실내 공조를 제어하는 단계는

   상기 실내의 현재 상태에 따라 공조 데이터를 조정하는 단계;

   상기 조정된 공조 데이터에 의해 실내의 공조를 실시하는 단계; 그리고,

   상기 조정된 공조데이터가 탑승자가 쾌적한 분위기를 느끼는 소정의 범위 내에 포함되는 지의 여부를 판별하는 단계를 포함하여 이루어진 자동차의 실내공조 제어방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 실내의 현재 상태에 따라 공조 데이터를 조정하는 단계는

   기설정된 공조 데이터를 읽는 단계; 그리고,

   상기 기설정된 공조 데이터에 소정의 감지수단에 의해 감지한 가중치를 가산하여 공조 데이터를 조정하는 단계를 포함하여 이루어진 자동차의 실내공조 제어방법.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 범위는 자동차의 제조 시에 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 실내공조 제어방법.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 가중치를 감지하는 방법은

   소정의 감지수단으로부터 새로운 데이터값을 감지하는 단계;

   상기 새로운 데이터값을 기존의 데이터값과 비교하는 단계; 그리고,

   상기 기존의 데이터값에 대한 새로운 데이터값의 변화량을 참조하여 가중치를 산출하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 자동차의 실내공조 제어방법.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 공조 데이터는 실내 온도와 풍향 그리고, 풍량인 것을 특징으로 하는 자동차의 실내공조 제어방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기설정된 공조모드의 실시여부를 판정하는 단계는

   현재 자동차 운전자가 탑승하고 있는 현재상태를 감지하는 단계;

   상기 현재상태와 기저장된 자동차 운전자의 탑승상태를 비교하는 단계;

   상기 현재상태와 탑승상태가 동일할 경우에 기설정된 공조모드를 실시하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 실내공조 제어방법.