KR100867944B1 - 적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 내부 온도 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량내부의 구석구석을 적외선 온도센서를 이용하여 측정함으로써 보다 정확하게 차량내부의 온도를 측정하여 측정된 온도에 따라 차량의 공조시스템을 제어하며 필요에 따라 차량 외부의 실온을 측정하고 이를 차량의 공조시스템 제어에 활용할 수 있도록 한 적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 제어장치에 관한 것이다.

본 발명의 특징적인 구성은 차량 내부의 다양한 위치로부터 각각의 온도를 측정하는 적외선 온도센서와, 차량 내부에 냉/온풍을 생성시키는 에어컨 및 히터와, 상기 생성된 냉/온풍을 차량 내부의 덕트를 통해 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍되는 냉/온풍을 차량 내부의 특정위치에 토출되도록하는 다수의 그릴과, 상기 다수의 그릴을 각각 개폐하도록 일정 면적의 회전익을 유동시키는 다수의 액츄에이터와, 상기 적외선 온도센서에 의해 측정된 차량 내부의 다양한 위치에 따른 각각의 온도값을 수신받고, 이를 운전자가 기설정한 온도와 비교하여 상기 에어컨 및 히터, 송풍팬을 제어함과 아울러, 상기 다수의 액츄에이터를 제어하여 상기 다수의 그릴이 선택적으로 개폐되도록 하는 마이컴을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

적외선 온도센서, 내부온도, 외부온도, 복사량

Description

적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 제어장치{TEMPERATURE CONTROLLER FOR VEHICLE INSIDE USING INFRARED TEMPERATURE SENSOR}

도 1은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 측정 실시예를 예시한 평면도,

도 2는 차량의 내부 공조시스템의 구조를 예시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 제어장치의 블럭구성도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 크래쉬패드 20 : 적외선 온도센서

20a : 외부측정 적외선 온도센서 30 : 송풍장치

40 : 덕트 51 : 앞좌석 발밑 그릴

52 : 뒷좌석 발밑 그릴 53 : 센터그릴

54 : 사이드 그릴 55 : 디프로서터 그릴

56 : 디프로스터 사이드 그릴 60 : 회전익

70 : 히터 80 : 에어컨

90 : 송풍팬 100 : 마이컴

본 발명은 차량의 내부 온도 제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량내부의 구석구석을 적외선 온도센서를 이용하여 측정함으로써 보다 정확하게 차량내부의 온도를 측정하여 측정된 온도에 따라 차량의 공조시스템을 제어하며 필요에 따라 차량 외부의 실온을 측정하고 이를 차량의 공조시스템 제어에 활용할 수 있도록 한 적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 내부 온도 제어는 차내에 구비되는 인카센서(incar sensor)에 의해 차내의 온도를 측정하고, 측정된 결과에 따라 포토센서에 의해 측정한 자연광의 조도를 이용하여 차량의 공조시스템의 제어를 보상하고 있다. 상기한 인카센서는 차내 일측부에 장착되어 차량의 내부 온도를 측정하고, 상기 포토센서는 차내로 유입되는 자연광의 조도를 측정하고 있다.

이와 같은 일반적인 차량의 내부 온도 제어는 사용자가 내부 온도를 설정하게 되면, 상기 인카 센서를 통해 차량의 내부 온도를 측정하고, 상기 포토 센서로부터 일사량을 측정한 정보를 입력받은 마이컴에 의해 상기 차량의 공조시스템을 작동시키게 된다.

즉, 인카 센서에서 측정된 내부 온도가 상기 사용자가 설정한 내부 온도보다 낮을 경우 상기 공조 시스템을 통해 히터를 동작시킨다. 이 때, 상기 포토 센서로부터 검출된 일사량이 클 경우에는 내부 온도를 측정치 보다 높게 설정하여 공조 시스템을 가동한다. 반면, 일사량이 작을 경우에는 인카 센서에서 감지된 내부 온도를 소정치 낮게 설정토록 하여 공조 시스템을 가동하는 것이다.

그러나, 상기의 포토 센서는 차량의 주행 방향 또는 주차 방향에 따라 검출되는 입사량이 다르게 측정됨에 따라 실질적인 공조 시스템 제어가 어려운 문제점이 발생되었다.

또한, 일반적인 차량의 인카 센서도 차량 내부의 특정 부위에 장착되어 있어 차량 내부 온도 측정이 특정 위치에 한정되므로 차량의 내부 전체의 온도를 정확히 측정하지 못하여 결국 실질적인 공조 시스템 제어가 어려운 문제점이 발생되었다.

이에, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 내부의 온도를 적외선 온도센서를 이용하여 차량 내부의 특정 위치에 한정하지 않고 구석구석 측정하여 보다 정확한 차량 내부의 온도를 측정하여 이를 공조 시스템 제어에 활용하도록 함으로써 보다 효과적인 차량 내부의 온도를 제어할 수 있도록 하는 데에 있다.

또한, 차량 외부의 온도도 적외선 온도센서를 이용하여 측정함으로써 보다 정확한 외부온도의 측정으로 효과적인 공조 시스템의 제어로 인해 차량 내부의 온도를 제어할 수 있도록 하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 차량 내부의 다양한 위치로부터 각각의 온도를 측정하는 적외선 온도센서와, 차량 내부에 냉/온풍을 생성시키는 에어컨 및 히터와, 상기 생성된 냉/온풍을 차량 내부의 덕트를 통해 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍되는 냉/온풍을 차량 내부의 특정위치에 토출되도록하는 다수의 그릴과, 상기 다수의 그릴을 각각 개폐하도록 일정 면적의 회전익을 유동시키는 다수의 액츄에이터와, 상기 적외선 온도센서에 의해 측정된 차량 내부의 다양한 위치에 따른 각각의 온도값을 수신받고, 이를 운전자가 기설정한 온도와 비교하여 상기 에어컨 및 히터, 송풍팬을 제어함과 아울러, 상기 다수의 액츄에이터를 제어하여 상기 다수의 그릴이 선택적으로 개폐되도록 하는 마이컴을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 차량 전방의 특정 위치의 온도를 측정하는 외부측정 적외선 온도센서를 차량 외측에 구비하고, 상기 외부측정 적외선 온도센서에 의해 측정된 외부온도값을 상기 마이컴이 수신받아 차량 내부 온도 제어의 조건값으로 이용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 제어장치의 실시 예를 예시한 사시도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 차량의 크래쉬패드(10)상에 적외선 온도센서(20)를 설치하여, 차량 내부의 구석구석을 상기 적외선 온도센서(20)에 의해 온도를 측정할 수 있도록 하고, 또한 차량 외부에도 외부측정 적외선 온도센서(20a)를 구비하여 차량 외부 온도를 측정할 수 있도록 하여, 이 측정된 온도값을 공조 시스템의 제어에 활용함으로써 보다 효과적인 차량 내부의 온도 제어가 가능하도록 한 것이다.

한편, 상기 언급한 적외선 온도센서(20,20a)는 온도를 측정하고자 하는 물체가 태양빛을 받아 소정 적외선을 방출하게 되는데, 이때 상기 물체로부터 나오는 적외선의 복사량을 재어 물체의 온도를 측정하는 것으로, 차량 내부의 구석구석으로부터 방출되는 적외선의 복사량을 재어 차량 내부의 구석구석에 따라 차이가 나는 온도를 정확히 측정할 수가 있게 된다.

이와 같이 측정된 차량 내부의 온도를 차량의 공조시스템에 활용하게 되는데, 이러한 차량의 공조시스템의 구성을 간단히 살펴보면,

도 2는 차량의 내부 공조시스템의 구조를 예시한 사시도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 냉/온풍을 차내로 공급하는 종래의 공조장치 는 히터(70)와 에어컨(80)에 발생된 냉/온풍을 차내로 공급하는 송풍장치(30)와, 상기 송풍장치(30)로부터 공급된 냉/온풍을 이동시키는 덕트(40)와, 상기 덕트(40)를 통해 공급된 냉/온풍을 배출하는 차량 내부의 곳곳에 설치되는 그릴로 구성된다.

차량의 내부 곳곳에 설치되어 차내로 냉/온풍을 배출하는 상기 그릴로는 차량의 앞좌석 발밑 그릴(51)과 뒷좌석 발밑 그릴(52), 그리고 크래쉬패드의 중앙부에 설치된 센터그릴(53)과, 크래쉬패드의 좌/우 양측에 각각 설치되는 사이드그릴(54)과, 차량의 윈드실드 글라스에 있는 서리제거를 위해 크래쉬패드의 선단부 양측에 설치되는 디프로스터 그릴(55)과, 차량의 도어 윈도우 글라스에 있는 서리제거를 위해 설치되는 디프로스터 사이드그릴(56)등이 구비되어 있다.

또한, 차량의 내부 곳곳에 설치되어 있는 상기 각 그릴들을 개폐하도록 소정 액츄에이터(51a,52a,53a,54a,55a,56a)에 의해 회동하는 회전익(60)이 상기 각 그릴측 덕트내에 설치되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 적외선 온도센서를 이용한 차량의 내부 온도 제어장치의 블럭구성도이다.

상기 블럭구성도에서와 같이, 이와 같이 구성된 차량의 공조시스템은 운전자가 원하는 자동차 실내의 온도를 설정하여 히터(70) 또는 에어컨(80)을 동작시키게 되면,

히터(70)는 엔진을 냉각시키면서 뜨거워진 냉각수가 히터 코어를 통과하면서 이 히터 코어에서 발생되는 열에 의해 가열된 온풍을,

에어컨(80)은 액체상태의 냉매가 기체상태로 변화면서 주위의 열을 빼앗는 원리를 이용하여 이베퍼레이터(evaporator) 코어에서 저온저압인 액체상태의 냉매가 저온저압의 기체 상태로 변화되는 동안 이베퍼레이터 코어 주변의 냉각된 공기를 송풍장치의 송풍팬(90)에 의해 각각 차량 내부로 공급하게 되는 것이다.

이때, 차량 내부가 운전자가 설정한 온도에 맞게 냉/온방 되었는지를 적외선 온도센서(20)에 의해 차량 내부의 구석구석의 온도를 측정하고, 이 측정된 온도값을 수신받은 마이컴(100)은 운전자가 설정한 온도와 각각 비교하여 차량 내부의 온도가 운전자가 설정한 온도에 도달되었을 경우에는 상기 마이컴(100)이 상기 히터(70) 및 에어컨(80), 송풍팬(90)에 제어신호를 보내어 동작을 중지시키게 되고, 차량 내부의 온도가 운전자가 설정한 온도에 도달되지 않았을 경우에는 도달될 때까지 상기 히터(70) 및 에어컨(80), 송풍팬(90)에 제어신호를 보내지 않아 지속적으로 동작시키게 된다.

특히, 차량의 주행방향 또는 주차방향에 따른 조사량의 차이로 인해 차량 내부의 온도가 위치에 따라 다르게 되는데,

본 발명은 상기 적외선 온도센서(20)가 차량 내부의 다양한 위치(운전자석, 보조자석, 뒷좌석)에서의 온도를 측정한 온도값을 마이컴(100)이 수신하여 운전자가 기설정한 온도와 비교하고, 이를 통해 상기 마이컴(100)은 운전자 설정 온도에 미치지 못하는 특정 위치에 구비된 그릴은 그에 해당하는 액츄에이터에 제어신호를 송신하여 회전익이 회동되도록 하여 개구하고 그 이외의 그릴들은 각각에 해당하는 액츄에이터에 제어신호를 송신하여 회전익이 회동되게하여 차폐함으로써 특정 위치로의 냉/온풍을 집중시켜 차량 내부의 온도가 전체적으로 일정하게 유지되도록 할 수가 있게 된다.

즉, 적외선 온도센서(20)에 의해 차량 내부의 온도 측정시 뒷좌석에서 측정된 온도값만이 운전자가 기설정된 온도에 미치지 못할 경우, 차량의 내부 곳곳에 설치되어 있는 그릴중 뒷좌석 발밑 그릴(52)만을 개방시키고, 상기 뒷좌석 발밑 그릴(52) 이외의 그릴(앞좌석 발밑 그릴(51), 센터그릴(53), 사이드그릴(54), 디프로스터 그릴(55), 디프로스터 사이드그릴(56))은 차폐시키도록 하는 것이다.

한편, 차량 외부의 온도를 측정하는데에도 외부측정 적외선 온도센서(20a)를 이용하여 차량 전방의 특정 위치의 온도를 측정할 수도 있도록 한다.

즉, 차체의 전방에 구비되어 외부 온도를 측정하였던 종래에는 엔진에서 발생되는 열에 영향을 받아 측정된 외부온도가 정확하지 못하였으나, 외부측정 적외선 온도센서를 이용하여 차량 전방의 특정 위치의 온도를 측정함으로서 엔진의 열에 영향을 받지 않고 정확한 외부온도를 측정할 수가 있게 된다.

또한, 이러한 정확하게 측정된 외부온도값을 차량의 내부 온도 제어의 조건값으로 활용함으로써 차량의 내부온도를 보다 효율적으로 제어할 수가 있게 된다.

앞에서 설명된 본 발명의 일실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 차량 내부의 다양한 위치에 따라 온도를 각각 측정하여 차량의 공조시스템의 제어시 운전자가 설정한 온도에 미치지 못하는 특정위치에 집중적으로 냉/온풍이 배출되도록 하여 차량 내부의 전체적인 온도 제어가 가능함으로써 보다 쾌적한 환경을 운전자 및 탑승자에게 제공할 수 있는 효과가 있다.

또, 차량 외부온도의 측정시에도 엔진의 열에 영향을 받지 않고 정확하게 측정하고, 이를 보다 효과적인 차량의 공조시스템 제어에 활용할 수가 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 차량 내부의 다양한 위치로부터 각각의 온도를 측정하는 적외선 온도센서와, 차량 내부에 냉/온풍을 생성시키는 에어컨 및 히터와, 상기 생성된 냉/온풍을 차량 내부의 덕트를 통해 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍되는 냉/온풍을 차량 내부의 특정위치에 토출되도록하는 다수의 그릴과, 상기 다수의 그릴을 각각 개폐하도록 일정 면적의 회전익을 유동시키는 다수의 액츄에이터와, 상기 적외선 온도센서에 의해 측정된 차량 내부의 다양한 위치에 따른 각각의 온도값을 수신받고, 이를 운전자가 기설정한 온도와 비교하여 상기 에어컨 및 히터, 송풍팬을 제어함과 아울러, 상기 다수의 액츄에이터를 제어하는 마이컴을 구비하는 적외선 온도센서를 이용한 차량 내부 온도 제어장치에 있어서,

   상기 그릴은 앞좌석 발밑 그릴과, 뒷좌석 발밑 그릴과, 센터그릴과, 사이드그릴과, 디프로스터 그릴과, 디프로스터 사이드그릴을 포함하며,

   상기 마이컴은 상기 다수의 액추에이터를 선택적으로 제어하여 각각의 상기 그릴들이 선택적으로 개폐되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 적외선 온도센서를 이용한 차량 내부 온도 제어장치.
2. 삭제

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