KR20070111138A

KR20070111138A - 자동차 내부 공기 정화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070111138A
Application number: KR1020060044114A
Authority: KR
Inventors: 노재호
Original assignee: 주식회사 현대오토넷
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-11-21

Abstract

본 발명은 차량 외부의 인체에 부적절한 외부공기가 차량 실내에 유입되기 전에 그 상태를 감지하여 외부공기유입을 차단함과 동시에 차량 내부 공기 중에 포함된 산소량을 감지하여 경보 및 산소를 발생시킴으로써 내부공기오염 및 질식사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차 내부 공기 정화 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 장치 구성은 차량 외부공기의 성분을 감지하여 이에 해당하는 소정의 감지신호를 출력하는 외부공기감지부와, 차량 실내공기 중에 포함된 산소량을 감지하여 이에 해당하는 소정의 감지신호를 출력하는 내부공기감지부와, 차량 공조장치의 내/외기 모드 상태를 감지하기 위한 내/외기 상태감지부와, 상기 외부공기감지부 및 내부공기감지부, 내/외기 상태감지부로부터 입력된 감지신호를 분석하여 이에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 차량 공조장치의 내/외기 모드를 전환시키는 내/외기 전환부와, 상기 제어부의 제어에 의해 차량 실내에 산소를 공급하기 위한 산소발생부와, 상기 제어부의 제어에 의해 산소부족 경보를 발생시키는 경보구동부로 이루어진다.

외부공기감지부, 내부공기감지부, 제어부

Description

자동차 내부 공기 정화 장치 및 방법{Car interior air purifier and method}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작동흐름을 나타낸 순서도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 외부공기감지부 20 : 내부공기감지부

30 : 내/외기 상태감지부 40 : 제어부

50 : 내/외기 전환부 60 : 산소발생부

70 : 경보구동부

본 발명은 자동차 내부 공기 정화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 차량 외부의 인체에 부적절한 외부공기가 차량 실내에 유입되기 전에 그 상태를 감지하여 외부공기유입을 차단함과 동시에 차량 내부 공기 중에 포함된 산소량을 감지하여 경보 및 산소를 발생시킴으로써 내부공기오염 및 질식사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차 내부 공기 정화 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 실내외의 공기흐름을 제어하기 위해서 공기유입부에 도어를 설치하고, 상기 도어의 개폐작동을 통해 자동차 공조장치의 외기모드(외부공기유입) 또는 실내의 내기모드(내부공기순환)를 선택적으로 제어하는 차량 환기장치가 이용되고 있다.

그러나, 종래에는 차량의 내/외기 모드전환이 운전자의 수동조작에 의해 전환되기 때문에 차량이 외기모드 상태에서 인체에 유해하거나 불쾌한 냄새가 나는 지역 또는 터널, 지하차도 등을 통과하는 경우 통상적으로 운전자가 이미 차량 실내에 유입된 냄새를 후각적으로 판단하고 나서야 내기모드로 전환시키게 됨으로써 쾌적한 운전환경을 유지할 수 없으며, 또한, 운전자가 운전과 직접적으로 관련없는 내/외기 모드 수동조작이 잦아지면서 안전운행을 방해하게 되는 문제점이 있었다.

한편, 차량 주정차 중에 탑승자가 밀폐된 차량 실내 공간에서 히터 또는 에어컨을 틀어놓고 잠이 드는 경우 차량 실내 공기 중에 산소가 급격하게 줄어들면서 탑승자가 산소부족으로 질식하거나 사망에 이르게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 외부의 인체에 부적절한 외부공기가 차량 실내에 유입되기 전에 그 상태를 감지하여 외부공기유입을 차단함과 동시에 차량 내부 공기 중에 포함된 산소량을 감지하여 경보 및 산소를 발생시킴으로써 내부공기오염 및 질식사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차 내부 공기 정화 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 차량 외부공기의 성분을 감지하여 이에 해당하는 소정의 감지신호를 출력하는 외부공기감지부와, 차량 실내공기 중에 포함된 산소량을 감지하여 이에 해당하는 소정의 감지신호를 출력하는 내부공기감지부와, 차량 공조장치의 내/외기 모드 상태를 감지하기 위한 내/외기 상태감지부와, 상기 외부공기감지부 및 내부공기감지부, 내/외기 상태감지부로부터 입력된 감지신호를 분석하여 이에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어에 의해 차량 공조장치의 내/외기 모드를 전환시키는 내/외기 전환부와, 상기 제어부의 제어에 의해 차량 실내에 산소를 공급하기 위한 산소발생부와, 상기 제어부의 제어에 의해 산소부족 경보를 발생시키는 경보구동부로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 외부공기감지부와, 내부공기감지부와, 내/외기 상태감지부와, 제어부와, 내/외기 전환부와, 산소발생부와, 경보구동부로 이루어진 자동차 내부 공기 정화 장치의 제어방법에 있어서, 상기 제어부가 내/외기 상태감지부를 통해 현재 차량 공조장치가 외기모드인지의 여부를 판별하는 제1단계와, 상기 제1단계의 판별 결과, 만약 외기모드인 경우 상기 외부공기감지부가 외부공기 성분을 감지하고, 이에 상응하는 감지신호를 출력하는 제2단계와, 상기 제어부가 상기 외부공기감지부로부터 입력된 감지신호를 분석하여 현재 외부로부터 유입되는 공기가 인체에 부적절한 지의 여부를 판별하는 제3단계와, 상 기 제3단계에서의 판별 결과, 만약 현재 외부공기가 인체에 부적절한 경우 상기 제어부가 상기 내/외기 전환부를 제어하여 현재 차량 환기모드를 내기모드로 전환시켜 외부공기를 차단하는 제4단계와, 상기 내부공기감지부가 차량 실내 공기 중에 포함된 산소량을 감지하고, 이에 상응하는 감지신호를 출력하는 제5단계와, 상기 제어부가 상기 내부공기감지부로부터 입력된 감지신호를 분석하여 현재 차량 실내 공기 중에 산소가 기준치 이하인 지의 여부를 판별하는 제6단계와, 상기 제6단계의 판별 결과, 만약 산소가 기준치 이하로 부족한 경우에는 상기 제어부가 상기 경보구동부를 제어하여 경보음 및 경보램프를 동작시킴과 동시에 상기 산소발생부를 제어하여 차량 실내에 산소를 공급하는 제7단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 장치의 개략적인 구성을 나타낸 것으로, 본 발명의 장치 구성은 외부공기감지부(10)와, 내부공기감지부(20)와, 내/외기 상태감지부(30)와, 제어부(40)와, 내/외기 전환부(50)와, 산소발생부(60)와, 경보구동부(70)를 포함하여 이루어진다.

상기 외부공기감지부(10)는 차량 전면부 또는 차량 공기유입부에 장착되는 전자코 센서(Electronic Nose)(미도시)를 포함하여 이루어지며, 상기 전자코 센서가 차량 외부공기 중에 포함된 특정 냄새 분자를 감지하고, 이에 상응하는 소정의 전기적 신호로 변환하여 상기 제어부(40)로 출력시킨다. 이 때, 상기 전자코 센서는 말그대로 인간 코의 후각 기능을 디지털화 한 것으로 Muti-sensor Array 기술을 이용하여 공기 중에 포함된 수많은 냄새 분자 중에 특정 냄새 분자를 정확하게 감지해 낼 수 있도록 한 것이며, 특히, 본 발명에 따른 전자코 센서는 차량 실내에 유입되면 탑승자에게 두통을 유발시키거나 불쾌감을 주는 등의 인체에 유해한 복수의 냄새들을 감지해내는 기능을 갖도록 설계된 것을 특징으로 한다.

상기 내부공기감지부(20)는 차량 실내 임의의 위치에 장착된 산소 센서(Oxy Sensor)(미도시)를 포함하여 이루어지며, 상기 산소 센서가 차량 실내 공기 중에 포함된 산소 농도를 감지하고, 이에 상응하는 소정의 전기적 신호로 변환하여 상기 제어부(40)로 출력시킨다.

상기 내/외기 상태감지부(30)는 현재 차량 공조장치의 환기모드가 내기모드 상태인지 외기모드 상태인지의 여부를 판별하여 제어부(40)로 전달한다.

상기 제어부(40)는 현재 차량 공조장치의 내/외기 모드 상태에 따라 각각 별도의 제어루틴을 수행하게 되는데, 우선, 외기모드 상태에서는 상기 외부공기감지부(10)로부터 입력된 감지신호를 분석하여 외부공기 중에 부적절한 특정성분이 포함되었는 지의 여부를 판별하고, 이에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 기능을 담당한다. 더욱 상세하게는, 상기 제어부(40)는 내장된 냄새분자 패턴분석프로그램을 이용하여 전자코 센서가 감지한 냄새 분자의 종류를 분석해내고, 분석결과 인체에 불쾌감을 주거나 유해한 냄새 분자 성분으로 이루어진 경우 상기 내/외기 전환부(50)를 제어하여 차량 공조장치를 외기모드에서 내기모드로 전환시킴으로써 외부 공기 유입을 차단하게 된다.

또한, 차량 공조장치가 현재 내기모드 상태인 경우 상기 제어부(40)는 상기 내부공기감지부(20)로부터 입력된 감지신호를 분석하여 차량 실내 공기 중에 포함된 산소농도(산소량)이 기준치 이하로 떨어졌는 지의 여부를 판별하고, 이에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 기능을 담당한다.

상기 내/외기 전환부(50)는 상기 제어부(40)의 제어에 의해 차량 공조장치의 내/외기 모드를 전환시키고, 상기 산소발생부(60)는 상기 제어부(40)의 제어에 의해 차량 실내에 산소를 공급한다.

상기 경보구동부(70)는 상기 제어부(40)의 제어에 의해 산소부족 경보를 발생시키는 것으로, 차량 내 장착된 스피커(미도시) 및 경보램프(미도시)를 통해 운전자에게 차량 실내의 공기 중에 산소가 부족한 것을 시각적/청각적으로 경고해줌으로써 만약에 있을지 모르는 질식사고를 미연에 방지해주는 기능을 담당한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 작동흐름을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 내/외기 상태감지부(30)가 차량 공조장치의 내/외기 모드 상태를 감지하여 제어부(40)로 출력하면(S11), 상기 제어부(40)가 내/외기 상태감지부(30)를 통해 현재 차량 공조장치가 외기모드인지의 여부를 판별한다.(S12)

상기 단계(S12)에서의 판별 결과, 만약 현재 외기모드인 경우에는 상기 제어부(40)가 외부공기감지부(10)를 제어하여 차량 전면부 또는 공기유입부에 장착된 전자코 센서를 통해 차량 외부로부터 유입되는 공기 중에 포함된 특정 냄새분자를 감지하고, 이에 상응하는 감지신호를 입력받게 된다.(S13)

이어, 상기 제어부(40)가 상기 외부공기감지부(10)로부터 입력받은 감지신호와 내장된 냄새분자 패턴분석프로그램을 이용하여 외부공기 중에 포함된 냄새분자의 종류를 분석해낸 후에 분석된 냄새분자가 인체에 부적절한 지의 여부를 판별한다.(S14)

상기 단계(S13)에서의 판별 결과, 외부공기 중에 인체에 부적절한 냄새분자가 포함된 것으로 판단된 경우에는 상기 제어부(40)가 내/외기 전환부(50)를 제어하여 차량 환기모드를 내기모드로 자동 전환시킴으로써 외부공기의 차량 실내 유입을 차단하게 된다.(S15)

이어, 상기 내부공기감지부(20)가 차량 실내 공기 중에 포함된 산소량을 감지하고, 이에 상응하는 감지신호를 출력하면(S16), 상기 제어부(40)가 상기 내부공기감지부(20)로부터 입력된 감지신호를 분석하여 현재 차량 실내 공기 중에 포함된 산소량이 기준치 이하인 지의 여부를 판별한다.(S17)

상기 단계(S17)의 판별 결과, 만약 산소량이 기준치 이하로 부족한 경우에는 상기 제어부(40)가 상기 경보구동부(70)를 제어하여 경보음 및 경보램프를 동작시킴과 동시에 상기 산소발생부(60)를 제어하여 차량 실내에 산소를 공급하게 된다.(S18) 이에 따라, 차량 실내 공기를 자동으로 최적화시킴과 동시에 밀폐된 차량 실내 공간에서 발생할 수 있는 질식사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다.

한편, 상기 단계(S12)에서의 판별 결과, 만약 현재 내기모드인 경우에는 S15단계로 이동하여 내기모드 상태에서의 제어루틴(S15~S18)이 수행된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 자동차 내부 공기 정화 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형, 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부도면에 한정되는 것이 아니다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 전자코 센서를 통해 인체에 부적절한 외부공기가 차량 실내에 유입되기 전에 그 상태를 감지하여 외부공기유입을 차단시킴으로써 쾌적한 운전환경을 유지시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 산소 센서를 통해 차량 내부 공기 중에 포함된 산소량을 감지하여 경보 및 산소를 발생시킴으로써 내부공기오염 및 질식사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 효과를 가진다.

Claims

차량 외부공기의 성분을 감지하여 이에 해당하는 소정의 감지신호를 출력하는 외부공기감지부(10)와,

차량 실내공기 중에 포함된 산소량을 감지하여 이에 해당하는 소정의 감지신호를 출력하는 내부공기감지부(20)와,

차량 공조장치의 내/외기 모드 상태를 감지하기 위한 내/외기 상태감지부(30)와, 상기 외부공기감지부(10) 및 내부공기감지부(20), 내/외기 상태감지부(30)로부터 입력된 감지신호를 분석하여 이에 따른 소정의 제어신호를 출력하는 제어부(40)와,

상기 제어부(40)의 제어에 의해 차량 공조장치의 내/외기 모드를 전환시키는 내/외기 전환부(50)와,

상기 제어부(40)의 제어에 의해 차량 실내에 산소를 공급하기 위한 산소발생부(60)와,

상기 제어부(40)의 제어에 의해 산소부족 경보를 발생시키는 경보구동부(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내부 공기 정화 장치.
제 1항에 있어서,

상기 외부공기감지부(10)는 차량 전면부 또는 외부공기유입부에 장착되어 차량 외부공기 중에 포함된 특정 냄새 분자를 감지하고, 이에 상응하는 소정의 전기 적 신호로 변환하여 상기 제어부(40)로 출력하는 전자코 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내부 공기 정화 장치.
제 1항에 있어서,

상기 내부공기감지부(20)는 차량 실내 임의의 위치에 장착되어 차량 실내 공기 중에 포함된 산소 농도를 감지하고, 이에 상응하는 소정의 전기적 신호로 변환하여 상기 제어부(40)로 출력하는 산소 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 내부 공기 정화 장치.
외부공기감지부(10)와, 내부공기감지부(20)와, 내/외기 상태감지부(30)와, 제어부(40)와, 내/외기 전환부(50)와, 산소발생부(60)와, 경보구동부(70)로 이루어진 자동차 내부 공기 정화 장치의 제어방법에 있어서,

상기 제어부(40)가 내/외기 상태감지부(30)를 통해 현재 차량 공조장치가 외기모드인지의 여부를 판별하는 제1단계와,

상기 제1단계의 판별 결과, 만약 외기모드인 경우 상기 외부공기감지부(10)가 외부공기 성분을 감지하고, 이에 상응하는 감지신호를 출력하는 제2단계와,

상기 제어부(40)가 상기 외부공기감지부(10)로부터 입력된 감지신호를 분석하여 현재 외부로부터 유입되는 공기가 인체에 부적절한 지의 여부를 판별하는 제3단계와,

상기 제3단계에서의 판별 결과, 만약 현재 외부공기가 인체에 부적절한 경우 상기 제어부(40)가 상기 내/외기 전환부(50)를 제어하여 현재 차량 환기모드를 내기모드로 전환시켜 외부공기를 차단하는 제4단계와,

상기 내부공기감지부(20)가 차량 실내 공기 중에 포함된 산소량을 감지하고, 이에 상응하는 감지신호를 출력하는 제5단계와,

상기 제어부(40)가 상기 내부공기감지부(20)로부터 입력된 감지신호를 분석하여 현재 차량 실내 공기 중에 산소가 기준치 이하인 지의 여부를 판별하는 제6단계와,

상기 제6단계의 판별 결과, 만약 산소가 기준치 이하로 부족한 경우에는 상기 제어부(40)가 상기 경보구동부(70)를 제어하여 경보음 및 경보램프를 동작시킴과 동시에 상기 산소발생부(60)를 제어하여 차량 실내에 산소를 공급하는 제7단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 내부 공기 정화 장치의 제어방법.
제 4항에 있어서,

상기 제1단계의 판별 결과, 만약 내기모드인 경우 바로 제5단계로 진행되는 것을 특징으로 하는 자동차 내부 공기 정화 장치의 제어방법.