KR102438903B1 - 차량용 냉난방 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 냉난방 시스템을 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 차량 내 설치되어 동절기 등 기온이 낮거나 높은 환경에서 차량 내부 전 영역의 신속하게 온도를 조절할 수 있도록 한 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탄소 나노 소재 또는 열선을 갖는 난방수단 및/또는 냉각수단을 포함하는 온도 조절 매트를 차량 바닥면에 설치하고, 어플리케이션을 통해 원격제어 함으로써 차량에 대한 바닥 냉/난방이 가능하도록 함으로써 혹한기 또는 혹서기시 차량 탑승전에 미리 차량 내 온도를 설정함으로써 보다 쾌적한 운행을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 냉난방 시스템{HEATING AND COOLING SYSTEM FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 냉난방 시스템에 관한 것으로, 특히 차량 내 설치되어 동절기 등 기온이 낮거나 높은 환경에서 차량 내부 전 영역의 신속하게 온도를 조절할 수 있도록 한 차량용 냉난방 시스템에 관한 것이다.
차량은 운전자 및 탑승자를 이동시키는 교통수단의 기능 이외에도, 이동 중에 탑승자의 안전성을 높이고 이동시간 동안 운전자를 포함하여 탑승자의 컨디션과 기분을 최고로 좋은 상태로 유지하도록 안락감을 가지도록 발전하고 있다.
특히, 최근의 차량에는 양호한 환경에서의 운행만이 아닌, 어떤 환경에서도 정상적으로 동작하면서 차량 내부를 외부의 악천후나 저온, 고온 환경에서도 차량 탑승자에게 주변 환경을 극복하면서 쾌적한 감각을 줄 수 있도록 다양한 기술적 수단이 적용되고 있다.
일례로서, 탑승자는 차량이라는 비교적 좁은 밀폐 공간에 상당 시간을 보내야 하는 상황이 될 수 있으므로, 기본적으로 신선한 공기를 유입시킬 수 있는 환기 시스템이 제공되고, 겨울과 같은 저온 환경을 대비하여 난방을 위한 히터가 제공되고, 여름과 같은 고온 환경을 대비하여 냉방을 위해 에어컨디셔너가 제공될 수 있다.
그러나, 추운 환경에서 옥외에 주차한 차량에 운전자 또는 탑승자가 탑승하면 히터의 가동에 따라 안락한 기온에 도달하기까지 상당 시간이 소요되게 된다.
특히, 기존 차량은 시동을 켜야 난방 또는 냉방이 가능하고 동절기에 온풍이 차량 내부 공간에 확산되는 데 시간이 상당히 소요된다. 현재 대부분의 차량에는 운전자 또는 탑승자의 좌석에 온열시트가 설치됨에 따라, 낮은 기온에서 사용되고 있는 반면, 자동차 바닥 난방이 되어있지 않아 온풍이 비교적 빨리 나오는데 비해 차량의 바닥면의 온도는 일정 수준까지 올라오는 데 상당한 시간이 요구된다는 한계가 있다.
등록특허공보 제10-1806702호(공고일자: 2017.12.07.)
본 발명은 전술한 한계를 극복하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 차량의 히터 시스템, 에어컨 시스템 또는 좌석에 설치되는 온열시트와는 별도로 차량의 바닥면에 복수개로 구획된 영역을 갖는 온도 조절 매트를 설치하고, 스마트폰 등 사용자가 소지한 사용자 단말을 통해 원격으로 제어함으로써, 동절기 또는 하절기 탑승전 차량 내 온도를 미리 쾌적하게 설정할 수 있는 차량용 냉난방 시스템을 제공하는 데 과제가 있다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템은, 차량 내 설치되고, 차체 바닥면에 배치되어 난방 또는 냉방 구동하는 온도 조절 매트 및 상기 차량 내 설치되고, 상기 온도 조절 매트와 전기적으로 연결되어 온도를 제어하는 매트 제어 장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량의 대시보드에 설치되고, 상기 매트 제어 장치와 연결되어 사용자의 조작을 입력받아 상기 온도 조절 매트의 제어신호를 출력하는 하나 이상의 버튼 또는 터치패널을 포함하는 조작 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 조절 매트는, 복수의 발열 또는 냉방영역으로 구획되고, 동시 또는 각각 독립적으로 구동하여 차량 내부 공간을 전체적 또는 국부적으로 난방 또는 냉방할 수 있다.
상기 온도 조절 매트는, 발열수단으로 탄소 나노 섬유 또는 전기 열선이 이용될 수 있다.
상기 온도 조절 매트는, 흡열수단으로 차량 내부의 열을 흡수 및 차량 외부로 열을 방출하는 펠티어 소자가 이용될 수 있다.
상기 온도 조절 매트는, 하부 방향으로 상기 차체 바닥면과 접하는 방향에 단열층이 더 개재될 수 있다.
상기 온도 조절 매트는, 복수의 구동영역으로 구획되고, 동시 또는 각각 독립적으로 구동하여 차량 내부 공간을 전체적 또는 국부적으로 난방 또는 냉방할 수 있다.
또한, 정보통신망을 통해 상기 매트 제어 장치와 원격지에서 연결되는 사용자 단말에 설치되고, 사용자의 조작에 따라 설정된 탑승예정시간 및 온도로 상기 온도 조절 매트의 구동을 요청하는 제어 어플리케이션을 포함할 수 있다.
상기 매트 제어 장치는, 상기 온도 조절 매트에 정의된 복수의 구동영역과 연결되는 제1 연결부, 정보통신망에 접속되어 상기 사용자 단말과 연결되고, 상기 어플리케이션의 요청을 수신하는 통신부 및 상기 어플리케이션으로부터 요청된 상기 온도 조절 매트의 영역, 구동온도 및 구동시간 중, 하나 이상에 따라 제어신호를 생성하고, 상기 제1 연결부를 통해 상기 온도 조절 매트를 온 또는 오프하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 탑승예정시간에 운전자가 탑승하지 않거나, 별도의 조작이 없으면, 일정시간 경과 이후 상기 온도 조절 매트의 구동을 오프할 수 있다.
상기 매트 제어 장치는 상기 차량 내 탑재된 CAN 버스와 연결되는 제2 연결부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 CAN 버스를 통해 차량의 히터 시스템 또는 에어컨 시스템과 연결되고, 상기 온도 조절 매트와 동기화 또는 비동기화하여 상기 히터 시스템 또는 에어컨 시스템의 구동을 요청할 수 있다.
상기 사용자 단말 및 매트 제어 장치는 정보통신망을 통해 원격지의 중앙 관리 서버와 더 연결되고, 상기 중앙 관리 서버는, 상기 정보통신망을 통해 상기 사용자 단말 및 매트 제어 장치와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신부, 사용자 및 상기 사용자의 차량을 서버에 등록하는 등록부, 현재 접속된 사용자 단말 및 사용자의 차량을 식별하는 식별부, 등록관계에 따라 접속된 사용자 단말 및 매트 제어 장치를 매칭하는 매칭부, 각 차량에 대하여 상기 매트 제어 장치에 의한 온도 조절 매트의 구동 내역을 실시간으로 수집하여 기록하는 구동 기록부 및 각 차량별 온도 조절 매트의 구동 내역을 누적 저장하는 데이터 베이스를 포함할 수 있다.
상기 중앙 관리 서버는, 상기 데이터 베이스에 누적 기록된 구동 내역에 대응하는 차량정보를 해당 차량에 매칭된 사용자의 사용자 단말에 제공하는 정보 제공부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탄소 나노 소재 또는 열선을 갖는 난방수단 및/또는 냉각수단을 포함하는 온도 조절 매트를 차량 바닥면에 설치하고, 어플리케이션을 통해 원격제어 함으로써 차량에 대한 바닥 냉/난방이 가능하도록 함으로써 혹한기 또는 혹서기시 차량 탑승전에 미리 차량 내 온도를 설정함으로써 보다 쾌적한 운행을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 매트 제어 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 중앙 관리 서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 구동방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 제어 어플리케이션이 제공하는 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "구비" 또는 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부(Unit)", "...단말(Terminal)" 및 "...시스템(System)" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어, 소프트웨어 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한 본 명세서에서 "실시예"라는 용어는 예시, 사례 또는 도해의 역할을 하는 것을 의미하나, 발명의 대상은 그러한 예에 의해 제한되지 않는다. 또한 "포함하는", "구비하는", "갖는" 및 다른 유사한 용어가 사용되고 있으나, 청구범위에서 사용되는 경우 임의의 추가적인 또는 다른 구성요소를 배제하지 않는 개방적인 전환어(Transition word)로서 "포함하는(Comprising)"이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 다양한 기법은 하드웨어 또는 소프트웨어와 함께 구현되거나, 적합한 경우에 이들 모두의 조합과 함께 구현될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "...부(Unit)", "...단말(Terminal)" 및 "...시스템(System)" 등의 용어는 마찬가지로 컴퓨터 관련 엔티티(Entity), 즉 하드웨어, 하드웨어 및 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행 시의 소프트웨어와 등가로 취급할 수 있다. 또한, 본 발명의 프로그램에서 실행되는 각 기능은 모듈단위로 구성될 수 있고, 하나의 물리적 메모리에 기록되거나, 둘 이상의 메모리 및 기록매체 사이에 분산되어 기록될 수 있다.
이하의 설명에서 본 발명의 "차량용 냉난방 시스템"의 용어는 설명의 편의상 "시스템"으로 약식 표기될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 전체 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템은 차량(1) 내 설치되고, 차체 바닥면에 배치되어 난방 또는 냉방 구동하는 온도 조절 매트(100), 차량(1) 내 설치되고, 온도 조절 매트(100)와 전기적으로 연결되어 온도를 제어하는 매트 제어 장치(200), 정보통신망을 통해 매트 제어 장치(200)와 원격지에서 연결되고, 사용자의 조작에 따라 설정된 시간 및 온도로 온도 조절 매트(100)의 구동을 요청하는 제어 어플리케이션이 설치 및 실행되는 사용자 단말(300) 및 매트 제어 장치(200) 및 사용자 단말(300)과 정보통신망을 통해 원격지에서 연결되는 중앙 관리 서버(400)를 포함할 수 있다.
온도 조절 매트(100)는 차량의 바닥면에 설치되고, 매트 제어 장치(200)의 제어에 따라 열을 방출 또는 흡수하여 차량 내부의 온도를 높이거나 낮출 수 있다.
여기서, 온도 조절 매트(100)의 난방을 위한 수단으로는 전류 인가시 열을 발생시키는 탄소 나노 소재 또는 니크롬선과 같은 전기 열선이 이용될 수 있고, 냉방을 위한 수단으로는 차량(1) 내부 방향의 열을 흡수하고, 차량 외부 방향으로 열을 방출하는 냉매를 갖는 펠티어 소자가 이용될 수 있다. 또한, 온도 조절 매트(100)는, 하부 방향으로 차체 바닥면과 접하는 방향에 단열층이 더 개재될 수 있다.
이러한 온도 조절 매트(100)를 구동하기 위한 전원으로는 차량(1) 내 탑재된 배터리가 이용될 수 있다.
특히, 온도 조절 매트(100)는 차량(1) 내부로 바닥면 전 영역을 포함하도록 설치될 수 있으며, 복수의 영역으로 구획됨에 따라 각 영역이 독립적으로 활성화됨에 따라, 차량(1) 내부의 온도를 국부적 또는 전체적으로 조절할 수 있다.
매트 제어 장치(200)는 차량(1) 내부로 매립되는 배선을 통해 온도 조절 매트(100)와 전기적으로 연결되어 온도 조절 매트(100)를 온, 오프 할 수 있다. 또한, 매트 제어 장치(200)는 정보통신망에 접속할 수 있는 통신수단인 통신부(220)가 탑재되어 원격지의 사용자 단말(300) 및 중앙 관리 서버(500)와 연결되어 데이터 통신을 수행할 수 있고, 특히 사용자 단말(300)의 제어에 따라 설정된 온도 조절 매트(100)의 영역별로 설정된 온도 및 시간에 온도 조절 매트(100)를 구동함으로써 사용자 탑승전에 차량의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 매트 제어 장치(200)는 현재 사용자 단말(300)이 접속된 경우 차량 배터리의 잔량을 차량(1) 내 CAN 버스로부터 수집하여 사용자 단말에 전송할 수 있다.
사용자 단말(300)은 자신의 차량(1)의 냉난방을 원격지에서 수행하고자 하는 사용자가 소지, 사용하는 단말 장치로서, 본 발명의 시스템이 배포한 제어 어플리케이션이 설치 및 실행될 수 있고, 차량(1)의 온도 조절을 설정할 수 있는 UI를 제공할 수 있다.
사용자는 사용자 단말(300)을 이용하여 원격지에 주차된 차량(1)의 매트 제어 장치(200)에 접속하여 차량 내 원하는 좌석별 영역에 따라 원하는 온도 및 시간을 설정하여 냉, 난방을 수행할 수 있다.
이러한 사용자 단말(300)로는, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 모바일 단말 장치 및 거치형PC, 노트북과 같은 컴퓨팅 장치가 이용될 수 있다.
중앙 관리 서버(500)는 정보통신망을 통해 차량(1) 및 사용자 단말(300)과 연결되어 서비스 제공을 위한 데이터 통신을 수행할 수 있다. 상세하게는, 중앙 관리 서버(500)는 본 발명의 제어 어플리케이션이 설치된 사용자 단말(300)의 요청에 따라 사용자 및 그의 차량(1)을 등록할 수 있고, 원격지 제어시 사용자 단말(300)과 차량(1)을 중개하여 사용자 단말(300)의 설정에 따라 차량(1)에 탑재된 온도 조절 매트(100)가 냉, 난방을 수행할 수 있도록 한다.
또한, 중앙 관리 서버(500)는 등록된 차량(1)의 냉난방 구동 내역 및 기타 운행 내역 등을 수집 및 누적 기록하여 차량정보를 생성하고, 사용자 등의 요청에 따라 차량과 관련된 서비스에 활용할 수 있도록 제공할 수 있다.
전술한 정보통신망으로는, LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중, 어느 하나가 이용될 수 있다.
전술한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템은 차량 내부 방향으로 열기 또는 냉기를 방출하는 형태의 히터 시스템 또는 냉방 시스템과는 달리, 차량의 바닥면에서 열기 또는 냉기를 방출함에 따라 기존 냉난방이 어려운 차량의 바닥면까지 온도를 조절할 수 있으며, 방출된 열기 또는 냉기로 차량 내부 전체 영역을 신속하게 가열하거나 차갑게 함으로써 탑승자에게 쾌적한 운행환경을 제공할 수 있게 된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 매트 제어 장치를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 매트 제어 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 매트 제어 장치(200)는, 온도 조절 매트(100)에 정의된 복수의 구동영역(A1 ~ A4)과 연결되는 제1 연결부(210), 정보통신망에 접속되어 사용자 단말(300)과 연결되고, 어플리케이션의 요청을 수신하는 통신부(220), 어플리케이션으로부터 요청된 온도 조절 매트의 영역, 구동온도 및 구동시간 중, 하나 이상에 따라 제어신호를 생성하고, 제1 연결부(210)를 통해 온도 조절 매트를 온 또는 오프하는 제어부(230) 및 차량 내 탑재된 CAN 버스와 연결되는 제2 연결부(250)를 포함할 수 있다.
제1 연결부(210)는 차량 내 매립되는 배선을 통해 차량 바닥면에 설치되는 온도 조절 매트(100)와 전기적으로 연결되고, 제어부(230)에 대한 제어신호를 전송하여 온도 조절 매트(100)의 각 영역(A1 ~ A4)을 온/오프 할 수 있다. 본 발명의 온도 조절 매트(100)는 독립적으로 구동 가능 한 복수의 영역(A1 ~ A4)으로 구획될 수 있고, 제1 연결부(210)는 각 영역(A1 ~ A4)에 별도로 또는 전체적으로 배터리 전원을 공급 또는 차단함으로써 냉방 또는 난방 구동되도록 제어할 수 있다.
여기서, 전술한 복수의 영역(A1 ~ A4)은 각각 운전석 영역, 조수석 영역, 뒷좌석 좌영역 및 뒷좌석 우영역에 대응할 수 있다.
통신부(220)는 정보통신망을 통해 원격지의 사용자 단말(300) 및 중앙 관리 서버(500)와 연결될 수 있고, 데이터 통신을 통해 제공에 필요한 각종 정보를 사용자 단말(300) 및 중앙 관리 서버(500)에 전송할 수 있다. 특히 통신부(220)는 원격지에 위치한 사용자 단말(300)의 요청을 수신하여 제어부(230)가 온도 조절 매트(100)를 제어할 수 있도록 한다.
제어부(230)는 사용자 단말(300)의 요청에 따라 사용자가 설정한 영역, 온도, 시간에 따라 온도 조절 매트(100)를 온(On) 또는 오프(Off) 할 수 있다. 이러한 제어부(230)는 공지의 MCU로 구현될 수 있고, 기능에 따라 크게 3개의 구성부로 구분되어 프로그래밍된 데이터가 램에 기록될 수 있다.
이러한 구성으로서 온도 설정부(231)는 사용자 단말(300)에 입력된 단일 온도값 또는 온도값 범위에 따라 현재 온도에 대하여 온도 조절 매트(100) 탑재된 난방수단 또는 냉방수단을 구동할 수 있다.
영역 설정부(233)는 사용자 단말(300)의 선택에 따라, 상기의 온도 설정부(231)에 의해 복수의 영역(A1 ~ A4) 중 하나 이상이 제어되도록 지정할 수 있다. 사용자 단말(300)은 '운전석', '조수석' 등 냉난방이 적용되는 영역을 설정할 수 있고, 영역 설정부(233)는 그 설정에 대응하여 어느 하나의 영역 또는 전 영역에 대한 냉방 또는 난방 구동이 적용되도록 한다.
시간 설정부(235)는 사용자에 위해 지정된 시점에 온도 조절 매트(100)를 온 하거나, 지정된 시점까지 설정된 온도에 도달하도록 그 시점 보다 이전에 온도 조절 매트(100)를 온 할 수 있고, 종료시점에 온도 조절 매트(100)를 오프할 수 있다.
또한, 제어부(230)는 탑승예정 시각에 운전자가 탑승하지 않거나, 별도의 조작이 없으면 일정시간 경과후에 상기 발열 매트 또는 냉방 매트의 구동을 자동으로 오프할 수 있다.
또한, 제어부(230)는 차량 내 배터리와 관련된 기능을 제공할 수 있다. 일례로서, 내연 기관 차량의 경우 배터리 만을 전원으로 이용하는 경우, 차량 배터리 방전으로 시동이 불가능한 상황이 발생할 수 있으므로, 배터리 잔량이 일정 수준 이하로 떨어질 경우 자동으로 차량의 시동을 켜서 배터리를 충전할 수 있고, 배터리가 충전되면 자동으로 시동을 끌 수 있다.
이때, 내연 기관 차량의 경우 연료가 부족할 수 있으므로, 연료가 부족하면 충전 중이라도 시동이 자동으로 꺼지도록 하고, 차량의 시동을 끄고 하차시에 기어를 주차 모드에 두도록 안내 메시지를 사용자 단말(300)에 전송할 수 있다. 또한, 전기 자동차의 경우에는 충전기에 연결하도록 하는 안내 메시지를 사용자 단말(300)에 전송할 수 있다.
또한, 배터리 잔량이 부족하거나, 연료가 부족할 경우 등 차량의 현재 상태와 관련된 정보를 양방향 무선 데이터 통신으로 사용자 단말(300)에 알려줄 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 매트 제어 장치(200)는 차량 내 엔진, 컨트롤러 및 배터리 등의 구동부들과 CAN 통신을 수행하는 CAN 버스(5)와 연결되는 제2 연결부(250)를 더 포함할 수 있다.
이러한 제2 연결부(250)는 CAN 버스(5)와 연결되어 차량의 구동과 관련된 다양한 정보를 수신하여 통신부(220)를 통해 중앙 관리 서버(500)에 제공할 수 있다. 특히, 제2 연결부(250)는 CAN 버스(5)를 통해 배터리의 잔량에 대한 정보를 수신하여 통신부(220)를 통해 사용자 단말(300)에 제공할 수 있으며, 이에 사용자가 자신의 차량(1)의 냉난방 구동시 배터리의 잔여량이 미리 확인할 수 있도록 함으로써, 배터리 방전에 의한 차량 운행에 문제가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템은, 제2 연결부(250)에 의한 CAN 버스(5)와의 통신에 의해 차량 제어에 관한 유용한 기능을 더 제공할 수 있다.
일례로서, 제어부(230)는 CAN 버스(5)를 통해 차량에 기본으로 탑재되어 있는 히터 시스템 또는 에어컨 시스템과 연결될 수 있고, 온도 조절 매트(100)와 동기화 또는 비동기화하여 히터 시스템 또는 에어컨 시스템의 구동을 요청함으로써 차량 온도를 설정된 수준으로 신속하게 도달하도록 할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 중앙 관리 서버를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 중앙 관리 서버의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 중앙 관리 서버(500)는, 상기 정보통신망을 통해 상기 사용자 단말 및 매트 제어 장치와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신부(510), 사용자 및 차량을 서버에 등록하는 등록부(520), 현재 접속된 사용자 단말 및 사용자의 차량을 식별하는 식별부(530), 등록관계에 따라 접속된 사용자 단말 및 매트 제어 장치를 매칭하는 매칭부(540), 각 차량에 대하여 매트 제어 장치에 의한 온도 조절 매트의 구동 내역을 실시간으로 수집하여 기록하는 구동 기록부(550), 각 차량별 온도 조절 매트의 구동 내역을 누적 저장하는 데이터 베이스(560) 및 데이터 베이스(560)에 누적 기록된 구동 내역에 대응하는 차량정보를 해당 차량에 매칭된 사용자의 사용자 단말에 제공하는 정보 제공부(570)를 포함할 수 있다.
서버 통신부(510)는 정보통신망을 통해 차량 및 사용자 단말과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 중앙 관리 서버(500)는 시스템에 등록된 차량과 사용자 단말이 원격지에서 접속 시도시 이의 중개역할을 하며, 차량의 시동이 오프 상태인 경우에도 중앙 관리 서버(500)는 계속적으로 차량 내 매트 제어 장치와 온라인 상태를 유지할 수 있고, 이후 사용자 단말로부터 연결 요청을 수신하면, 해당 사용자의 차량을 식별하고 그 차량의 매트 제어 장치와 사용자 단말간의 연결을 중개할 수 있다.
특히, 서버 통신부(510)는 본 발명의 차량용 냉난방 서비스를 제공하기 위해 필요한 데이터를 송수신 및 목적지에 전달할 수 있다.
등록부(520)는 사용자 및 사용자가 소유/이용하는 차량의 등록 절차를 수행할 수 있다. 본 발명의 서비스를 이용하고자 하는 사용자는 자신 및 차량을 시스템에 등록해야 하며, 등록부(520)는 사용자의 계정 및 패스워드를 입력받아 등록함과 아울러, 차량번호, 매트 제어 장치의 MAC 또는 IP주소 등을 입력받아 시스템에 등록할 수 있다.
식별부(530)는 중앙 관리 서버(500)에 접속한 사용자 단말 및 차량을 식별할 수 있다. 일반적으로 본 발명의 등록 차량은 중앙 관리 서버(500)와의 접속상태를 유지할 수 있고, 이후 사용자가 자신의 차량온도를 원격지에서 제어하고자 사용자 단말에서 제어 어플리케이션을 실행하여 중앙 관리 서버(500)에 접속하는 경우, 식별부(530)는 사용자 계정을 이용하여 해당 사용자 및 그 사용자에게 등록된 차량을 식별할 수 있다.
매칭부(540)는 현재 접속된 차량 및 사용자 단말이 식별됨에 따라 해당 차량 및 사용자를 서로 매칭할 수 있다. 일반적으로 중앙 관리 서버(500)에는 다수의 차량이 접속된 상태일 수 있고, 어느 하나의 사용자 단말이 접속되어 사용자가 식별된 매칭부(540)는 그 사용자와 차량을 매칭하고, 사용자 단말과 차량의 온라인 연결을 중개함으로써 이후 사용자 단말과 차량간에 데이터 통신이 가능하도록 한다. 이에 따라, 사용자 단말은 차량의 온도를 원격지에서 제어할 수 있게 된다.
또한, 구동 기록부(550)는 등록된 차량의 다양한 구동 내역을 수집하여 차량정보로서 데이터 베이스(560)에 기록할 수 있다. 이러한 차량정보는 시, 일, 월 단위의 차량 냉난방 구동 내역을 포함할 수 있고, 나아가 차량의 운행일시, 거리, 속도 등의 차량 이용과 관련된 전반적인 정보를 포함할 수도 있다. 이는 이후 차량 정비 등, 관리와 관련하여 유용하게 활용될 수 있다.
데이터 베이스(560)는 각 차량들로부터 수집되는 차량의 구동 내역을 포함하는 차량정보를 차량별로 누적 저장할 수 있다. 또한, 데이터 베이스(560)에는 등록된 사용자 및 차량에 대한 정보와, 서버를 운영하기 위해 필요한 설정값 등이 저장될 수 있다.
정보 제공부(570)는 차량 정비 관리 등 데이터 베이스(560)에 누적된 정보의 활용을 위해 기록된 차량정보를 제공할 수 있다. 이러한 차량정보는 정보의 주체인 사용자 및 그 사용자에게 이용권한을 부여받은 기타 서비스 업체 등일 수 있고, 정보 제공부(570)는 설정된 권한범위에 따라 각 사용자별 차량정보를 추출 및 요청측에 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 구동방법을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 구동방법을 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 각 단계별 실행주체는 별도의 기재가 없더라도 본 발명의 차량용 냉난방 시스템에 포함되는 제어 어플리케이션 및 매트 제어 장치가 된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 차량용 냉난방 시스템의 구동방법은, 먼저 차량에 접속하는 단계(S100)로서, 시스템에 차량을 등록된 사용자가 자신의 사용자 단말을 이용하여 제어 어플리케이션을 실행하면, 제어 어플리케이션은 차량 내 탑재되는 매트 제어 장치와 연결된다. 이때, 사용자 단말과 매트 제어장치는 정보통신망을 통해 중앙 관리 서버를 거쳐 서로 원격지에서 연결되거나, 근거리일 경우 블루투스 등 근거리 프로토콜을 통해 서로 무선으로 연결될 수 있다.
다음으로, 냉난방 영역을 선택하는 단계(S110)는 사용자가 제어 어플리케이션이 제공하는 UI를 통해 온도 조절 매트에 구획된 하나 이상의 영역을 선택하는 단계이다.
다음으로, 온도 및 시간을 설정하는 단계(S120)는 사용자가 제어 어플리케이션이 제공하는 UI를 통해 온도 조절 매트의 선택된 각 영역별 원하는 온도 및 구동 시간을 설정하는 단계이다. 이에 따라, 사용자는 차량 온도를 제어하기 위한 절차를 마무리할 수 있다
그리고, 구동시간 도래시 온도 조절 매트를 구동하는 단계(S130)에서는 매트 제어 장치가 설정된 시간에 따라 차량 내 배터리로부터 전원을 온도 조절 매트의 설정된 영역에 공급하여 난방 또는 냉방 구동을 수행하는 단계이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 차량용 냉난방 시스템에 이용되는 제어 어플리케이션이 제공하는 화면의 일 예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템의 제어 어플리케이션이 제공하는 화면의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉난방 시스템은, 원격지에서 차량의 냉난방을 자동 제어하기 위한 사용자 도구로서, 스마트폰 등의 모바일 단말장치에서 설치 및 실행되는 제어 어플리케이션을 제공하며, 사용자는 사용자 단말(300)에서 제어 어플리케이션을 실행하여 차량에 탑재되는 매트 제어 장치에 접속하여 차량과 연결 및 온도 제어를 수행할 수 있다.
이러한 제어 어플리케이션은 실행 후 등록된 차량과의 연결을 시도하여, 연결이 완료되면 사용자 단말(300)의 화면상에 차량의 차량번호와, 연결 상태임을 표시하는 차량 연결창(310)을 표시할 수 있다.
또한, 제어 어플리케이션이 제공하는 화면의 일 영역에는 차량의 온도 조절을 위한 하나 이상의 UI를 포함하는 조작패널 창(320)이 표시될 수 있다. 이러한 조작패널 창(320)은 온도 조절 매트에 구획된 영역별로 제어하기 위한 영역 설정란과, 온도 조절 매트의 각 영역별 원하는 온도를 입력하는 온도 설정란과, 온도 조절 매트의 온(On) 시간을 설정하는 시간 설정란을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본원발명의 온도 조절 매트는 복수의 영역을 구획되어 차량 내부의 온도를 국부적으로 조절할 수 있으며, 이에 사용자는 '운전석', '조수석' 등의 UI를 이용하여 온도 조절을 원하는 영역을 선택할 수 있다.
또한, 조절 영역이 선택되면, 사용자는 각 영역별 온도의 수치값을 직접 입력하여 설정할 수 있고, 원하는 시작시간 및 종료시간을 입력함으로써 미리 예약 온, 오프를 설정할 수 있다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
1 : 차량 100 : 온도 조절 매트
200 : 매트 제어 장치 210 : 제1 연결부
220 : 통신부 230 : 제어부
231 : 온도 설정부 233 : 영역 설정부
235 : 시간 설정부 250 : 제2 연결부
300 : 사용자 단말 500 : 중앙 관리 서버
510 : 서버 통신부 520 : 등록부
530 : 식별부 540 : 매칭부
550 : 구동 기록부 560 : 데이터 베이스
570 : 정보 제공부

Claims (13)

  1. 차량 내 설치되고, 차체 바닥면에 배치되어 난방 또는 냉방 구동하는 온도 조절 매트;
    상기 차량 내 설치되고, 상기 온도 조절 매트와 전기적으로 연결되어 온도를 제어하는 매트 제어 장치; 및
    정보통신망을 통해 상기 매트 제어 장치와 원격지에서 연결되는 사용자 단말에 설치되고, 사용자의 조작에 따라 설정된 탑승예정시간 및 온도로 상기 온도 조절 매트의 구동을 요청하는 제어 어플리케이션을 포함하고,
    상기 사용자 단말 및 상기 매트 제어 장치는 정보통신망을 통해 원격지의 중앙 관리 서버와 연결되고,
    상기 중앙 관리 서버는,
    상기 정보통신망을 통해 상기 사용자 단말 및 매트 제어 장치와 데이터 통신을 수행하는 서버 통신부;
    사용자 및 상기 사용자의 차량을 서버에 등록하는 등록부;
    현재 접속된 사용자 단말 및 사용자의 차량을 식별하는 식별부;
    등록관계에 따라 접속된 사용자 단말 및 매트 제어 장치를 매칭하는 매칭부;
    각 차량에 대하여 상기 매트 제어 장치에 의한 온도 조절 매트의 구동 내역을 실시간으로 수집하여 기록하는 구동 기록부; 및
    각 차량 별 온도 조절 매트의 구동 내역을 누적 저장하는 데이터 베이스를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량의 대시보드에 설치되고, 상기 매트 제어 장치와 연결되어 사용자의 조작을 입력받아 상기 온도 조절 매트의 제어신호를 출력하는 하나 이상의 버튼 또는 터치패널을 포함하는 조작 장치
    를 더 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 조절 매트는,
    복수의 발열 또는 냉방영역으로 구획되고, 동시 또는 각각 독립적으로 구동하여 차량 내부 공간을 전체적 또는 국부적으로 난방 또는 냉방하는 차량용 냉난방 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 조절 매트는,
    발열수단으로 탄소 나노 섬유 또는 전기 열선이 이용되는 차량용 냉난방 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 조절 매트는,
    흡열수단으로 차량 내부의 열을 흡수 및 차량 외부로 열을 방출하는 펠티어 소자가 이용되는 차량용 냉난방 시스템.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 온도 조절 매트는,
    하부 방향으로 상기 차체 바닥면과 접하는 방향에 단열층이 더 개재되는 차량용 냉난방 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 온도 조절 매트는,
    복수의 구동영역으로 구획되고, 동시 또는 각각 독립적으로 구동하여 차량 내부 공간을 전체적 또는 국부적으로 난방 또는 냉방하는 차량용 냉난방 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 매트 제어 장치는,
    상기 온도 조절 매트에 정의된 복수의 구동영역과 연결되는 제1 연결부;
    정보통신망에 접속되어 상기 사용자 단말과 연결되고, 상기 어플리케이션의 요청을 수신하는 통신부; 및
    상기 어플리케이션으로부터 요청된 상기 온도 조절 매트의 영역, 구동온도 및 구동시간 중, 하나 이상에 따라 제어신호를 생성하고, 상기 제1 연결부를 통해 상기 온도 조절 매트를 온 또는 오프하는 제어부
    를 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 탑승예정시간에 운전자가 탑승하지 않거나, 별도의 조작이 없으면 일정시간 경과 이후 상기 온도 조절 매트의 구동을 오프하는 차량용 냉난방 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 매트 제어 장치는 상기 차량 내 탑재된 CAN 버스와 연결되는 제2 연결부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 CAN 버스를 통해 차량의 히터 시스템 또는 에어컨 시스템과 연결되고, 상기 온도 조절 매트와 동기화 또는 비동기화하여 상기 히터 시스템 또는 에어컨 시스템의 구동을 요청하는 차량용 냉난방 시스템.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 관리 서버는,
    상기 데이터 베이스에 누적 기록된 구동 내역에 대응하는 차량정보를 해당 차량에 매칭된 사용자의 사용자 단말에 제공하는 정보 제공부
    를 더 포함하는 차량용 냉난방 시스템.
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