KR101610962B1 - 차량의 습기 제거 장치 및 이의 동작 방법 - Google Patents

차량의 습기 제거 장치 및 이의 동작 방법 Download PDF

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차량의 전면 유리에 발생하는 습기를 자동으로 제거하거나 방지할 수 있는 차량의 습기 제거 장치가 제공된다. 습기 제거 장치는, 습도, 외부 온도 및 유리 온도를 각각 측정하여 출력하는 센서 유닛, 측정된 습도 및 외부 온도로부터 이슬점 온도를 산출하는 이슬점 온도 산출부 및 산출된 이슬점 온도 및 유리 온도로부터 공조 장치가 제습동작을 수행하도록 하기 위한 제어 신호를 출력하는 판단부를 포함한다.
습기, 성에, 공조 장치

Description

차량의 습기 제거 장치 및 이의 동작 방법{Defog system of vehicle and defogging method thereof}
본 실시예는 차량의 습기 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 전면 유리에 발생하는 습기(또는, 성에)를 자동으로 제거하거나 방지할 수 있는 차량의 습기 제거 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 공조장치는 여러 가지 기후나 주행 조건에서도 탑승자에게 쾌적한 환경을 만들어 주고, 동시에 유리창의 흐림과 서리 등을 방지하여 운전자의 시계를 확보하고, 안전한 운전을 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 공조장치는 온도, 습도, 풍속, 환기 등을 조절하는 역할을 하고 있다. 공조장치는 차내의 공기는 탑승자의 호흡 등에 의해 오염되므로, 차창 외에 신선한 공기(외기)를 끌어들여 차 실내의 공기를 바꾸어 주기 위하여 창을 닫고 있어도 외기를 실내로 도입하는 환기 장치와, 엔진 냉각용 온수의 일부를 히터로 흘려서 온수를 방출하는 열량으로 히터 내의 공기를 따뜻하게 만들어서 이것을 블로어(송풍모터)를 사용하여 실내로 보내서 차내를 난방하는 난방 장치와, 반대로 차내를 냉방하는 냉방 장치로 이루어진다.
또한, 유리는 겨울철이 되면 내부와 외부의 온도차에 의해 성에가 끼거나 내부에 수분이 응집되는 경우가 발생하게 되며, 특히 차량 유리의 경우는 성에와 내부 수분에 의해 운전자의 시계를 제한한다.
종래의 성에제거 장치는 투명한 전면 및 측면유리의 경우는 예열된 공조장치를 이용하며, 시야의 제한이 적은 후면유리의 경우 열선의 저항열을 이용한다.
그러나, 공조장치는 운전자의 모드 선택으로 구동하는 것이므로, 겨울철에 외기와 내기의 온도 차이로 인하여 유리창 내부에 습기가 차게 되면, 이에 따라서 공조시스템을 성에제거 모드(defrost mode)로 변경해주어야 하는 번거로움이 있다.
더욱이, 최근 운전자의 편의를 위해서 자주 작동하는 오디오가 손에 가까운 곳에 위치하게 되었고, 에어컨 시스템은 오토 에어컨을 사용하기 때문에 운전자의 손에서 멀어지는 경향을 보이고 있으므로, 운전자가 성에제거 모드를 선택하기가 불편하다.
또한, 오토 에어컨의 경우에도 온도에 대해서는 자동으로 제어가 되지만 습기 제거를 위해서는 습기제어 모드로 변환을 해주어야 하기 때문에 운전자의 번거로움은 해결되지 못하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 차량의 전면 유리에 성에(또는, 습기)가 발생할 것을 미리 예측하여 차량의 공조 장치가 자동으로 습기 제거 모드로 동작하 도록 할 수 있는 습기 제거 장치를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 이러한 습기 제거 장치의 동작 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 제거 장치는, 습도, 외부 온도 및 유리 온도를 각각 측정하여 출력하는 센서 유닛, 측정된 습도 및 외부 온도로부터 이슬점 온도를 산출하는 이슬점 온도 산출부 및 산출된 이슬점 온도 및 유리 온도로부터 공조 장치가 제습동작을 수행하도록 하기 위한 제어 신호를 출력하는 판단부를 포함한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 제거 장치의 동작 방법은, 습도, 외부 온도 및 유리 온도를 측정하는 단계, 습도 및 외부 온도로부터 이슬점 온도를 산출하는 단계, 유리 온도와 이슬점 온도의 차이 값을 산출하고, 산출된 차이 값을 하나 이상의 기준 온도와 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라 공조 장치가 제습 동작을 수행하도록 하는 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 차량의 습기 제거 장치 및 이의 동작 방법에 따르면, 차량 외부 온도와 전면 유리의 온도로부터 성에 발생 여부를 예측하여 자동으로 공조장치를 동작시켜 제습 동작을 수행함으로써, 운전자의 운전 편의를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 제거 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 습기 제거 장치(100)는 센서 유닛(10), 이슬점 온도 산출부(20), 판단부(30) 및 제어 유닛(40)을 포함할 수 있다.
센서 유닛(10)은 습도 센서(11), 제1 온도 센서(13) 및 제2 온도 센서(15)를 포함할 수 있다.
습도 센서(11)와 제1 온도 센서(13)는 차량의 전면 유리에서 발생되는 습도와 차량 외부 온도를 각각 측정하고, 측정 결과에 따른 습도(H)와 외부 온도(T1)를 출력할 수 있다.
습도 센서(11)와 제1 온도 센서(13)는 차량의 전면 유리의 외측 일 영역, 예컨대 차량 운전에 방해가 되지 않는 전면 유리의 외측 구석에 설치되는 것이 바람직하다.
제2 온도 센서(15)는 차량의 내부 온도, 예컨대 차량의 전면 유리의 온도를 측정하고, 측정 결과에 따른 유리 온도(T2)를 출력할 수 있다.
제2 온도 센서(15)는 차량의 전면 유리의 내측 일 영역, 예컨대 차량 운전에 방해가 되지 않는 전면 유리의 내측 구석에 설치되는 것이 바람직하다.
이슬점 온도 산출부(20)는 습도 센서(11)와 제1 온도 센서(13)로부터 각각 출력된 습도(H)와 외부 온도(T1)로부터 이슬점 온도(T3)를 산출할 수 있다.
여기서, 이슬점 온도(T3)는 대기 중의 수증기가 응결되는 온도를 의미할 수 있으며, 측정된 습도(H)와 외부 온도(T1)에 따라 그 값은 달라질 수 있다.
판단부(30)는 이슬점 온도 산출부(20)로부터 출력된 이슬점 온도(T3)와 제2 온도 센서(15)로부터 출력된 유리 온도(T2)를 이용하여 제어 유닛(40)의 동작을 제어할 수 있는 제어 신호(CNT)를 생성하여 출력할 수 있다.
예컨대, 판단부(30)는 유리 온도(T2)와 이슬점 온도(T3)의 차이 값을 하나 이상의 기준 온도와 비교하고, 비교 결과에 따라 제어 신호(CNT)를 출력할 수 있다.
제어 유닛(40)은 에어컨 제어부(41), 블로워 제어부(43), 내/외기 제어부(45) 및 디프로스트(이하, DEF) 제어부(47)를 포함할 수 있다.
제어 유닛(40)의 각각의 제어부는 판단부(30)로부터 출력된 제어 신호(CNT)에 따라 그 동작이 제어될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 습기 제거 장치의 습기 제거 동작의 흐름도이고, 도 3은 도 2의 유리 제습 동작의 흐름도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량의 시동이 온(ON)인 상태에서 센서 유닛(10)의 습도 센서(11)와 제1 온도 센서(13)가 전면 유리의 습도(H)와 외부 온도(T1)를 각각 측정하여 출력하고, 이슬점 온도 산출부(20)는 습도(H)와 외부 온도(T1)로부터 이슬점 온도(T3)를 산출할 수 있다.
또한, 제2 온도 센서(15)가 전면 유리 내측의 온도, 즉 유리 온도(T2)를 측정하여 출력할 수 있다(S10).
판단부(30)는 유리 온도(T2)와 이슬점 온도(T3)의 차이 값을 산출하고, 이를 제1 온도, 예컨대 제1 기준 온도(A)와 비교할 수 있다(S20).
비교 결과 차이 값이 제1 기준 온도(A)보다 작거나 동일하면(Yes), 판단부(30)는 전면 유리에 성에가 발생할 것으로 예측하고, 전면 유리 제습 동작을 수행하기 위한 제어 신호(CNT)를 출력할 수 있다. 여기서, 제1 기준 온도(A)는 대략 4℃일 수 있다.
제어 유닛(40)의 각각의 제어부는 판단부(30)로부터 출력된 제어 신호(CNT)에 따라 전면 유리의 제습 동작을 수행할 수 있다(S30).
제어 유닛(40)의 각각의 제어부가 제어 신호(CNT)에 따라 전면 유리의 제습 동작을 수행한 후에(S30), 제2 온도 센서(15)는 차량의 전면 유리의 온도를 다시 측정할 수 있다(S40).
판단부(30)는 재측정된 유리 온도(T2)와 앞서 산출된 이슬점 온도(T3)의 차이 값을 산출하고, 산출된 차이 값을 제2 온도, 예컨대 제2 기준 온도(E)와 비교할 수 있다(S50).
비교 결과, 차이 값이 제2 기준 온도(E)보다 작거나 같으면 상술한 전면 유리의 제습 동작을 반복하여 수행하고(S30), 차이 값이 제2 기준 온도(E)보다 크면 전면 유리 제습 동작을 종료한다(S60).
여기서, 제2 기준 온도(E)는 대략 5 ℃일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 차량의 전면 유리에 성에가 발생하는 시점은 측정된 전면 유리의 내측 온도, 즉 유리 온도(T2)가 이슬점 온도(T3)와 동일하거나 작을 때 발생하며, 본 발명의 습기 제거 장치(100)는 전면 유리에 발생되는 성에를 예측하여 사전에 차단할 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 판단부(30)는 차이 값이 제1 기준 온도(A)보다 작거나 같고 제3 온도, 예컨대 제3 기준 온도(B)보다 크면, 제어 유닛(40)에 제어 신호(CNT)를 출력할 수 있다(S31).
제어 유닛(40)의 각각의 제어부는 판단부(30)로부터 출력된 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 각 장치들을 제어할 수 있다(S32).
예컨대, 제어 유닛(40)의 내/외기 제어부(45)는 판단부(30)로부터 출력된 제어 신호(CNT)에 따라 차량이 외기 모드 상태가 되도록 제어할 수 있다.
또한, 판단부(30)는 차이 값이 제3 기준 온도(B)보다 작거나 같고 제4 온도, 예컨대 제4 기준 온도(C)보다 크면, 제어 유닛(40)에 제어 신호(CNT)를 출력할 수 있다(S33).
제어 유닛(40)의 각각의 제어부는 판단부(30)로부터 출력된 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 각 장치들을 제어할 수 있다(S34).
예컨대, 제어 유닛(40)의 블로워 제어부(43)는 제어 신호(CNT)에 따라 블로워의 풍량이 1단계(최대 3단계)가 되도록 제어하고, DEF 제어부(47)는 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 DEF 도어를 1단계(최대 3단계)로 개방하여 블로워로부터 토출되는 공기가 차량의 유리, 즉 전면 유리 방향으로 되도록 제어할 수 있다.
이때, 차량은 내/외기 제어부(45)에 의하여 외기 모드 상태일 수 있다.
또한, 판단부(30)는 차이 값이 제4 기준 온도(C)보다 작거나 같고 제5 온도, 예컨대 제5 기준 온도(D)보다 크면, 제어 유닛(40)에 제어 신호(CNT)를 출력할 수 있다(S35).
제어 유닛(40)의 각각의 제어부는 판단부(30)로부터 출력된 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 각 장치들을 제어할 수 있다(S36).
예컨대, 제어 유닛(40)의 블로워 제어부(43)는 제어 신호(CNT)에 따라 블로워의 풍량이 2단계가 되도록 제어하고, DEF 제어부(47)는 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 DEF 도어를 2단계로 개방할 수 있다. 마찬가지로, 차량은 내/외기 제어부(45)에 의하여 외기 모드 상태일 수 있다.
또한, 판단부(30)는 차이 값이 제5 기준 온도(D)보다 작거나 같으면, 제어 유닛(40)에 제어 신호(CNT)를 출력할 수 있다(S37).
제어 유닛(40)의 각각의 제어부는 판단부(30)로부터 출력된 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 각 장치들을 제어할 수 있다(S38).
예컨대, 제어 유닛(40)의 블로워 제어부(43)는 제어 신호(CNT)에 따라 블로워의 풍량이 최대, 즉 3단계가 되도록 제어하고, DEF 제어부(47)는 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 DEF 도어를 최대, 즉 3단계로 개방할 수 있다. 마찬가지로, 차량은 내/외기 제어부(45)에 의하여 외기 모드 상태일 수 있다.
또한, 제어 유닛(40)의 에어컨 제어부(41)는 제어 신호(CNT)에 따라 차량의 에어컨 시스템을 동작시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 습기 제거 장치는 차량의 전면 유리 온도(T2)와 이슬점 온도(T3)의 차이 값을 산출하고, 이를 다수의 온도들과 비교하면서 비교 결과에 따라 제어 유닛(40)의 각각의 제어부의 동작을 효율적으로 제어할 수 있다.
한편, 제3 기준 온도(B)는 대략 3℃일 수 있고, 제4 기준 온도(C)는 대략 2℃일 수 있으며, 제5 기준 온도(D)는 대략 1℃일 수 있다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 습기 제거 장치의 동작 흐름도에 따라 제어 유닛이 차량의 각 장치들의 동작을 제어하는 로직도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 판단부(30)의 비교 결과, 즉 유리 온도(T2)와 이슬점 온도(T3)의 차이 값을 다수의 기준 온도들(A, B, C, D)과 비교한 결과에 따라, 제어 유닛(40)의 에어컨 제어부(41), 블로워 제어부(43), 내/외기 제어부(45) 및 DEF 제어부(47)는 차량의 에어컨 시스템, 블로워, 내/외기 및 DEF의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 습기 제거 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 습기 제거 장치의 습기 제거 동작의 흐름도이다.
도 3은 도 2의 유리 제습 동작의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 습기 제거 장치의 습기 제거 동작에 따라 제어 유닛이 차량의 각 장치들의 동작을 제어하는 로직도이다.

Claims (8)

  1. 습도, 외부 온도 및 유리 온도를 각각 측정하여 출력하는 센서 유닛;
    측정된 상기 습도 및 상기 외부 온도로부터 이슬점 온도를 산출하는 이슬점 온도 산출부; 및
    산출된 상기 이슬점 온도 및 상기 유리 온도로부터 공조 장치가 제습동작을 수행하도록 하기 위한 제어 신호를 출력하는 판단부; 및
    에어컨 제어부, 블로워 제어부, 내/외기 제어부 및 DEF 제어부로 구성된 제어 유닛을 더 포함하고,
    상기 판단부는 상기 이슬점 온도와 상기 유리 온도의 차이 값을 산출하고, 산출된 상기 차이 값을 하나 이상의 기준 온도들과 비교한 결과에 따라 단계별로 풍량의 세기를 조절하는 상기 제어 신호를 출력하고,
    상기 제어 유닛은 상기 판단부로부터 출력된 상기 제어 신호에 따라 상기 에어컨 제어부, 상기 블로워 제어부, 상기 내/외기 제어부 및 상기 DEF 제어부의 동작을 제어하는 상기 제어 신호를 출력하는 습기 제거 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는 상기 차이 값을 제1 기준 온도와 비교하고, 상기 차이 값이 상기 제1 기준 온도보다 작거나 같으면 상기 제습 동작을 수행하는 상기 제어 신호를 출력하는 습기 제거 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단부는 상기 차이 값을 제2 기준 온도와 비교하고, 상기 차이 값이 상기 제2 기준 온도보다 크면 상기 제습 동작을 종료하는 상기 제어 신호를 출력하는 습기 제거 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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