KR101071739B1 - 다분할 측정 방식이 적용된 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치 - Google Patents

Abstract

본 문서는 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치에 관한 것으로 측정 대상에 대한 온도를 분할된 영역에 대해 개별적으로 검출할 수 있는 다분할 측정 방식이 적용된 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치가 개시된다.

실시예로서의 적외선 센서 장치는 수지재로 형성되며, 외부로부터의 광을 전달하는 렌즈부(100), 상기 렌즈부의 후방측에 배열되어 렌즈를 통해 들어오는 적외선을 감지하여 온도값을 생성하되, 다수의 셀 영역으로 분할되어 영역별 온도값을 생성하고, 생성된 온도값을 전기신호로 변환하는 칩(CHIP)부(120) 및 상기 칩 후방에서 분할된 셀 영역 각각에 연결되고, 상기 영역별로 생성된 온도값에 상응하는 전기신호를 센서 외부의 제어장치로 전달하는 핀(PIN)를 포함하는 핀부(130)를 포함한다.

IR SENSOR, FATC

Description

다분할 측정 방식이 적용된 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치{A INFRARED SENSOR APPARUTUS ADOPTED MULTI-DIVIDED DETECTING AREA FOR DETECTING VEHICLE TEMPERATURE}

본 발명은 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는 다분할 측정 방식이 적용된 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치에 관한 것이다.

최근에 차량의 공조 제어 시스템에 있어서, 사용자 즉 승객의 체온을 감지하여 이를 기반으로 송풍 방향, 송풍량, 내기 온도 또는 외기 온도 등의 정보를 기초로 자동차 내의 실내 온도를 자동으로 조절하여 외부 상태에 관계없이 쾌적한 실내 공간을 유지하기 위한 장치인 FATC(Full Automatic Temperature Control)가 제공되고 있다. FATC는 정확한 공조 제어를 위하여 각종 센서, 즉 내기 온도, 외기 온도, 냉각수 온도 센서, 일사량 센서 등의 다양한 자동차의 센서에서 감지한 정보와 사용자가 설정한 온도 등을 비교하여 자동적으로 내부의 연산 장치에서 논리적 연산을 통하여 실내 온도 제어를 위한 각 구성, 예컨대 히터 또는 에어컨 등의 동작을 제어한다.

상술한 배경기술에 있어서, 본 발명은 다분할 측정 방식이 적용되어 분할된 영역별로 개별적인 온도 정보를 생성할 수 있는 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치의 제공을 해결 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 일 수단으로서의 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치는 수지재로 형성되며, 외부로부터의 광을 전달하는 렌즈부, 상기 렌즈부의 후방측에 배열되어 렌즈를 통해 들어오는 적외선을 감지하여 온도값을 생성하되, 다수의 셀 영역으로 분할되어 영역별 온도값을 생성하고, 생성된 온도값을 전기신호로 변환하는 칩(CHIP)부 및 상기 칩 후방에서 분할된 셀 영역 각각에 연결되고, 상기 영역별로 생성된 온도값에 상응하는 전기신호를 센서 외부의 제어장치로 전달하는 핀(PIN)를 포함하는 핀부를 포함한다.

상기 각 셀 영역의 형태는 동일한 중심을 가지고 크기가 서로 다른 도형으로 이루어질 수 있다. 그리고 상기 각 셀 영역의 형태를 이루는 도형은 원형, 또는 사각형을 포함하는 다각형 중 하나가 될 수 있다. 그리고 상기 각 셀 영역의 크기는 측정 대상의 온도 분포 경향에 기초하여 결정될 수 있다.

본 발명에 따르면 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치를 이용하여 측정 대상에 대한 영역별 온도 정보를 획득할 수 있다. 이러한 영역별 온도 정보는 추후 차 량내 제어 시스템 예를 들어 공조 제어 시스템 등에서 매우 유용하게 이용될 수 있다.

이하 도면을 참조하여 다분할 측정 방식이 적용되어 영역별 온도 정보를 생성할 수 있는 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치에 관한 본 발명의 실시예들을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서 장치의 구조도이다.

본 실시예에 따른 적외선 센서에서는 다분할 측정 방식이 적용되어 영역별 온도 정보를 생성할 수 있다. 여기서 다분할 측정 방식이란 측정 대상에 대한 전체 영역을 다수의 분할 영역으로 구분하여 각 영역별로 온도를 측정하는 것을 의미한다.

도 1을 참조하면 본 실시예에 따른 적외선 센서 장치는 실리콘 등과 같은 수지재로 형성되며, 외부로부터의 광을 수집, 전달하는 렌즈부(100), 상기 렌즈부의 후방측에 배열되어 렌즈를 통해 들어오는 적외선을 감지하여 온도값을 생성하고, 생성된 온도값을 전기신호로 변환하는 칩(CHIP)부(120) 상기 칩 후방에서 연결되고, 칩으로부터의 전기신호를 센서 외부의 제어장치로 전달하는 핀(PIN)를 포함하는 핀부(130a, 130b, 130c, 130d)를 포함한다. 이때 칩의 기판에는 칩의 감지 영역과 각 핀을 연결하는 와이어(110)가 더 포함될 수도 있다.

그리고 본 실시예에 따른 적외선 센서 장치는 다분할 측정 방식을 지원하기 위해 적외선을 감지하여 온도값을 생성하는 칩(120)의 감지 영역이 다수의 셀 영역 으로 분할되어 영역별로 온도값을 생성하고, 각 영역에 대한 온도 정보를 개별적으로 외부에 송출하도록 상기 핀이 상기 칩의 각 영역별로 연결된다.

도 1에서는 각 핀이 칩에 직접 연결되어 있는 형태도 도시되지는 않았지만 이는 센서 구조를 간략히 표시함에 따라 구체적인 구성이 생략되었기 때문이고 각 영역별로 핀이 연결되어야 할 것이다. 그리고 핀부에는 칩의 접지부를 형성하는 그라운드 핀도 포함되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서 장치에서 영역이 분할된 칩 구조도를 나타낸다.

도 2를 참조하면 칩(200)의 감지 영역은 동심원의 형태로 다수의 셀 영역(210)으로 구분되질 수 있다. 그리고 칩(200)의 후면에는 각 셀 영역(210)에 연결되어 각 영역에서 생성되는 온도 정보를 외부로 송출하기 위한 핀들(220a, 220b, 220c, 220d)이 형성되어 있다.

도 2에서는 동심원의 형태로 셀 영역이 분할되는 예를 나타내었지만 여러가지의 방법으로 분할될 수 있을 것이다. 다만 분할된 영역의 수가 너무 많아지면 각 영역별 온도 정보를 송출하기 위한 핀의 개수도 그만큼 많아지기 때문에 적정한 수로 제한될 수 있다. 이렇게 분할 영역의 수가 제한되는 경우에는 도 2에 도시된 동심원과 같이 동일한 중심을 가지고 크기가 서로 다른 도형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 각 셀 영역의 형태를 이루는 도형은 원형, 또는 사각형을 포함하는 다각형 중 하나가 될 수 있다.

그리고 각 셀 영역의 크기는 작게 형성될 수록 보다 구체적인 영역별 온도 정보를 얻을 수 있을 것이나 이 경우에도 분할된 영역의 수가 너무 많아지면 각 영역별 온도 정보를 송출하기 위한 핀의 개수도 그만큼 많아지기 때문에 적정한 수로 제한될 필요가 있다. 이렇게 분할 영역의 수가 제한되는 경우에는 각 셀 영역의 크기가 측정 대상의 온도 분포 경향에 기초하여 결정될 수 있다.

도 3에 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서 장치가 차량 인사이드 미러에 장착된 것을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면 차량의 운전석에 앉아있는 승객에 대한 온도를 측정하고자 본 실시예에 따른 적외선 센서(300)이 차량 인사이드 미러(310)에 장착된 것을 확인할 수 있다. 그리고 이 적외선 센서(300)를 이용하여 운전자의 온도를 측정할 것이다.

본 실시예에 따르면 운전자를 대상으로 하는 측정 영역을 다수의 분할 영역으로 구분하고 분할 영역별로 온도 정보가 생성될 수 있도록 센서의 셀 영역을 미시 설정할 것이다. 이때 셀 영역의 크기는 상술한 바와 같이 측정 대상의 온도 분포 경향에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어 운전자에 대한 실측 온도 측정 결과를 기초로 형성된 온도 분포를 이용하여 셀 영역들(320)의 크기가 결정될 수 있다. 즉 온도 분포 현황에 따라 유사한 온도 범위를 가지는 부분들을 하나의 영역으로 그룹화하여 영역을 구분할 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서에 따른 온도 검출 패턴과 공기 흡입 센서에 따른 온도 검출 패턴을 비교한 그래프이다.

도 4를 참조하면, 기존의 공기 흡입 센서를 이용하여 검출된 온도를 이용하 여 공조 제어하는 경우의 온도 변화 패턴(IncarTemp_INCAR)과, 본 실시예에 따라 다분할 측정 방식이 적용된 적외선 센서를 이용하여 검출된 온도를 이용하여 공조 제오하는 경우의 온도 변화 패턴(IR_DR_INCAR, IR_PS_INCAR)을 비교할 수 있다. 보다 구체적으로 차량의 속도가 80Km/h에서 설정 온도가 23℃에서 25℃, 23℃, 21℃, 23℃로 변화함에 따라 차량 내부온도의 증감 변화 패턴이 두 개의 센서를 사용했을 때 동일한 패턴으로 변화하는 것을 확인할 수 있다. 물론 절대치의 차이는 있지만 이 차이는 설정으로 조정가능한 것이다.

즉, 본 실시예에 따른 다분할 측정 방식이 적용된 적외선 센서를 이용하더라도 온도 변화에 대한 공조 제어 결과가 상당히 우수한 것을 확인할 수 있다. 아울러 본 실시예에 따르면 영역별 온도 정보가 생성됨에 따라 영역별 상황에 따른 맞춤 제어가 가능하다는 추가적인 효과가 예상된다.

상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서 장치의 구조도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서 장치에서 영역이 분할된 칩 구조도.

도 3에 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서 장치가 차량 인사이드 미러에 장착된 것을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 센서에 따른 온도 검출 패턴과 공기 흡입 센서에 따른 온도 검출 패턴을 비교한 그래프.

<도면의 주요구성에 대한 부호의 설명>

100 : 랜즈부 110: 와이어

120 : 칩부 130a~130d : 핀

Claims (4)

1. 수지재로 형성되며, 외부로부터의 광을 전달하는 렌즈부와;

   상기 렌즈부의 후방측에 배열되어 렌즈를 통해 들어오는 적외선을 감지하여 온도값을 생성하되, 다수의 셀 영역으로 분할되어 영역별 온도값을 생성하고, 생성된 온도값을 전기신호로 변환하는 칩(CHIP)부와;

   상기 칩 후방에서 분할된 셀 영역 각각에 연결되고, 상기 영역별로 생성된 온도값에 상응하는 전기신호를 센서 외부의 제어장치로 전달하는 핀(PIN)을 포함하는 핀부를 구비하면서;

   상기 각 셀 영역의 크기는 측정 대상의 온도 분포 경향에 기초하여 결정되는 것

   을 특징으로 하는, 다분할 측정 방식이 적용된 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 각 셀 영역의 형태는 동일한 중심을 가지고 크기가 서로 다른 도형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 다분할 측정 방식이 적용된 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 각 셀 영역의 형태를 이루는 도형은 원형, 또는 사각형을 포함하는 다각형 중 하나인 것을 특징으로 하는, 다분할 측정 방식이 적용된 차량 온도 측정용 적외선 센서 장치.
4. 삭제

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