KR20060028238A

KR20060028238A - 차량용 공조 제어 시스템

Info

Publication number: KR20060028238A
Application number: KR1020040077312A
Authority: KR
Inventors: 윤승현
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-03-29

Abstract

본 발명은 차량용 공조 제어 시스템에 관한 것으로서, 차량 실내온도와 함께 탑승자의 체온을 감지하여, 상기 체온을 보상한 온도에 대한 신뢰성을 확보하여 차량 실내온도를 효과적으로 제어할 수 있고, 그 제어에 사용되는 부품수를 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 차량용 공조 제어 시스템은, 탑승자의 체온을 감지하는 적외선 센서(170)와, 실내온도를 감지하는 서미스터(176)와, 입력되는 정보에 따라 차량용 공조장치의 각 구동부를 제어하는 제어유니트(140)를 포함하여 이루어지고, 상기 서미스터의 일측에 흡입팬(178)이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 적외선 센서에 의해 탑승객의 피부 온도를 보상함에 있어서, 흡입팬에 의하여 측정온도의 신뢰성을 확보할 수 있다.

공조, 공기조화, 에어컨, 실내온도, 온도보상, 적외선, 적외선센서, 서모파일, 서미스터

Description

차량용 공조 제어 시스템 {AIR CONDITIONING CONTROL SYSTEM FOR VEHICLE}

도 1은, 종래 차량용 공조장치를 나타내는 구성도이다.

도 2는, 종래 차량용 공조 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 3은, 본 발명에 따른 차량용 공조 제어 시스템이 적용된 차량용 공조장치를 나타내는 구성도이다.

도 4는, 본 발명에 따른 차량용 공조 제어 시스템을 구성하는 적외선센서를 나타내는 회로도이다.

도 5는, 본 발명에 따른 차량용 공조 제어 시스템의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

140 : 제어유니트, 170 : 적외선센서,

176 : 서미스터(Thermistor), 178 : 흡입팬,

본 발명은 차량용 공조 제어 시스템에 관한 것으로서, 특히 차량 실내온도와 함께 탑승자의 체온을 신뢰성 있게 감지하여, 상기 체온을 보상한 온도에 의해 차량 실내온도를 효과적으로 제어할 수 있고, 그 제어에 사용되는 부품수를 줄일 수 있는 차량용 공조 제어 시스템에 관한 것이다.

차량용 공조장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 출구에 각각 도어(Door, 22d, 24d, 26d)에 의해 개도가 조절되는 벤트(Vent, 22, 24, 26)들이 설치된 공조케이스(20)와, 상기 공조케이스(20)의 입구에 설치되는 송풍기(10)와, 상기 공조케이스(20)의 내부유로에 설치되는 증발기(E) 및 히터코어(Heater Core, H)와, 상기 공조케이스(20)의 냉기통로(P1) 및 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(30)와, 그리고 차량 실내의 조작부(60) 또는 차량 실/내외에 설치되는 각 감지수단(50)으로부터 입력되는 정보에 따라 공조장치의 각 구동부를 제어하는 제어유니트(40);를 포함하여 이루어진다.

이러한 차량용 공조장치에 있어서, 자동공조모드를 선택하게 되면, 제어유니트(40)가 센서(Sensor) 등의 각종 감지수단(50)으로부터 감지되어 입력되는 각종 실내외정보를 연산하여, 공조장치의 각 구동부를 제어하게 된다. 예컨대, 제어유니트(40)는, 송풍기(10)의 내/외기 전환도어(12), 송풍기 모터(14), 온도조절도어(30) 및 각 벤트(22, 24, 26)의 도어(22d, 24d, 26d)의 구동전압을 출력제어함으로써, 내/외기 유입, 풍량, 온도 및 풍향에 대한 공조모드가 자동적으로 제어되는 것이다. 또한, 운전자가 실내에서 조작부(60)의 스위치(Switch)를 조작함으로써, 상기 제어유니트(40)를 통해 공조장치의 각 구동부가 제어될 수 있다.

상기한 바와 같은 제어방법중, 실내온도와 함께 탑승자의 체온을 감지하여 실내온도를 제어하는 기술이 제안된 바 있다. 즉, 한국 등록특허 제211376호 및 한국 공개특허 제1999-49502호에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 감지수단(50)으로 차량 실내의 온도를 감지하는 차내온도센서(56)와, 탑승자의 체온을 감지하는 적외선센서(58)를 채용하여, 이들 센서(56, 58)에 의해 제어유니트(40)에 입력되는 정보에 따라, 공조장치의 각 구동부를 제어함으로써, 차량 실내의 온도를 제어하는 기술이 개시되어 있다. 도 2에서, 참조부호 52는 냉각수온센서, 54는 외기온 센서를 각각 나타낸다.

그러나, 상기한 선행기술에서는, 차내온도센서(56)와 적외선센서(58)가 각각 별개로 설치됨으로써, 부품수가 늘어나는 문제점이 있다. 또한, 탑승자의 체온을 감지하여 측정온도를 보상함에 있어서, 신뢰성을 확보할 수 없다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 차량 실내온도와 함께 탑승자의 체온을 감지하여, 상기 체온을 보상한 온도에 대한 신뢰성을 확보하여 차량 실내온도를 효과적으로 제어할 수 있고, 그 제어에 사용되는 부품수를 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 탑승자의 체온을 감지하는 적외선센서와, 차량의 실내온도를 감지하는 서미스터(Thermistor)와, 그리고, 입력되는 정보에 따라 차량용 공조장치의 각 구동부를 제어하는 제어유니트를 포함하여 이루어지는 차량용 공조 제어 시스템에 있어서: 상기 서미스터의 일측에 흡입팬이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 적외선 센서는, 서모파일(Thermopile)인 것이 바람직하다.

또한, 상기 서모파일의 쿨 정션(Cool Junction)쪽에 서미스터가 접속되고, 상기 서미스터의 후측에 흡입팬이 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조 제어 시스템이 적용되는 차량용 공조장치는, 입구에 송풍기(110)가 설치되고, 출구에 각각 개도가 조절되는 벤트(122, 124, 126)가 설치되는 공조케이스(120)와, 상기 공조케이스(120)의 내부유로에 설치되는 증발기(E) 및 히터코어(H)와, 그리고 공조케이스(120)의 냉기통로(P1) 및 온기통로(P2)의 개도를 조절하는 온도조절도어(130)를 포함하여 이루어진다.

상기한 차량용 공조장치의 각 구동부, 즉 송풍기(110)의 내/외기 전환도어(112), 송풍기 모터(114), 각 벤트(122, 124, 126)의 도어(122d, 124d, 126d)를 제 어하기 위하여, 차량 실내에 조작부(150)가 설치되고, 또한 차량 실내의 각종 정보를 감지하기 위한 감지수단(160)들이 차량 실내/외에 설치되며, 이러한 조작부(150)의 조작 또는 차량 실/내외에 설치되는 각 감지수단(160)으로부터 입력되는 정보에 따라, 공조장치의 각 구동부를 제어하는 제어유니트(140)가 구비된다. 즉, 상기 조작부(150)의 수동조작에 의하여 공조장치의 각 구동부가 제어되고, 자동공조모드가 가동될 경우에는 상기 감지수단(160)들로부터 입력되는 정보에 따라 제어유니트(140)에 의해 공조장치의 각 구동부가 자동적으로 피드백 제어된다.

본 발명에 따르면, 차량 실내온도를 효과적으로 제어할 수 있도록, 상기 제어유니트(140)는 탑승자의 체온을 감지하는 적외선센서(170)와, 실내온도를 감지하는 서미스터(176)에 의하여 입력되는 정보에 따라, 공조장치의 각 구동부를 제어하게 된다.

즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 적외선센서(170)는, 서모파일인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 서모파일의 쿨 정션쪽에 서미스터(176)가 접속되며, 증폭기(174)에 의하여 상기 서모파일의 열기전력이 증폭된다.

그리고, 상기 서미스터(176)쪽으로 차량 실내의 공기를 송풍하여, 탑승자의 체온 및 차량 실내온도를 신뢰성있게 측정할 수 있도록, 서미스터(176)의 일측에 흡입팬(178)이 설치된다.

상기 적외선센서(170) 즉, 서모파일은, 탑승자의 체온이 감지되는 수광부의 온도 변화를, 직렬로 접속된 여러 개의 열전쌍으로 검출하도록 되어 있으며, 수광부는 열의 흡수를 좋게 하기 위해 흑체를 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 감지 되는 탑승자의 체온에 의해, 직렬로 접속된 여러 개의 열전쌍에 열기전력이 발생하고, 각 열전쌍의 열기전력의 합계가 출력전압이 되므로, 출력전압이 높아져 체온의 검출이 용이하게 된다.

또한, 상기 증폭기(174)는, 서모파일이 열기전력의 합계를 얻도록 되어 있는 관계로, 감지되는 탑승자의 체온이 낮을 경우에, 열기전력을 증폭시키기 위하여 적용된다.

또한, 상기 서미스터(176)는 온도에 의해 저항값이 변함으로써, 차량 실내의 온도를 감지하도록 되어 있다. 상기 서미스터(176)에는 온도의 상승에 따라 저항값도 상승하는 정특성의 서미스터와, 이와는 반대로 온도의 상승에 따라 저항값이 하강하는 부특성의 서미스터가 있는데, 그 목적에 따라 적절한 형태의 서미스터가 채용될 수 있다.

또한, 상기 흡입팬(178)은, 상기 서미스터(176)에 의해 차량 실내온도를 효과적으로 감지할 수 있도록, 서미스터(176)에 근접하여 설치되며, 풀러 타입(Puller Type)의 흡입팬이 채용될 수 있다. 즉, 서미스터(176)의 후측에 흡입팬(178)이 근접하여 설치되고, 이 흡입팬(178)에 의해 차량 실내의 공기가 서미스터(176)쪽으로 유동함으로써, 서미스터(176)에 의해 평균적인 차량 실내온도가 감지될 수 있다. 즉, 상기 흡입팬(178)에 의해 차량 실내의 온도가 국부적으로 측정되는 것이 방지된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량 공조장치에 의하여 자동공조모드가 가동될 경우, 상기 서미스터(176)에 의한 실내온도와 함께, 적외선센서 (170)에 의한 체온이 제어유니트(140)에 입력되고, 제어유니트(140)는 서미스터(176)에 의한 실내온도에 적외선센서(170)에 의한 체온을 보상하여, 공조장치의 각 구동부를 제어함으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 차량 실내의 온도를 최적으로 피드백 제어하게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 차량용 공조 제어 시스템에 의하면, 적외선센서(170) 주변 온도를 측정하여, 적외선센서(170)에 의해 측정된 탑승객의 피부 온도를 보상함에 있어서, 흡입팬(178)에 의해 측정온도의 신뢰성을 확보할 수 있다.

또한, 종래 별도로 채용되었던 차내온도센서를 삭제하고, 상기 적외선센서(170)에 의해 측정된 온도를 보상하기 위해 서미스터(176)에 의해 측정한 주변온도를 차량 실내온도로 활용할 수 있으므로, 차량 실내온도를 제어하기 위하여 채용되는 부품수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 그 조립공수도 줄일 수 있다.

Claims

탑승자의 체온을 감지하는 적외선센서(170)와, 차량 실내온도를 감지하는 서미스터(Thermistor, 176)와, 그리고 입력되는 정보에 따라 차량용 공조장치의 각 구동부를 제어하는 제어유니트(140)를 포함하여 이루어지는 차량용 공조 제어 시스템에 있어서:

상기 서미스터의 일측에 흡입팬(178)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 적외선센서(170)는, 서모파일(Thermopile)인 것을 특징으로 하는 차량용 공조 제어 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 서미스터(176)는, 상기 서모파일의 쿨 정션(Cool Junction)쪽에 접속되고, 상기 서미스터의 후측에 흡입팬(178)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 공조 제어 시스템.