KR20090121805A

KR20090121805A - 차량 공조제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20090121805A
Application number: KR1020080047886A
Authority: KR
Inventors: 김대식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26

Abstract

본 발명은 차량 공조제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, GPS 위성 신호를 수신하기 위한 GPS 수신부, 상기 GPS 수신부를 통해 입력된 GPS 위성 신호로부터 차량의 위치 데이터, 주변 도로 데이터, 터널 위치 데이터를 추출하고, 탐색된 경로에 대한 맵매칭을 수행하는 경로탐색 모듈, 외부 통신망과 통신하기 위한 외부통신 모듈, 상기 외부통신 모듈로부터 수신한 신호를 이용하여 공기가 오염된 오염지역의 데이터를 추출하는 데이터 추출 모듈, 상기 경로탐색 모듈 및 데이터 추출 모듈로부터 수신한 데이터를 이용하여 경로 상에 터널 또는 오염지역 유무를 판단하고, 이에 따라 공조제어 장치의 전반적인 제어신호를 송출하는 제어 모듈, 상기 제어 모듈로부터 수신한 제어신호에 따라 공기조화기를 구동시키는 액츄에이터를 포함한다.

차량, 공조, 공기조화기, 공조제어, GPS, 스피드센서, 경로, 환경, 오염.

Description

차량 공조제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling air condition in car}

본 발명은 차량 공조제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기가 오염된 지역을 통과할 때의 공조제어를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로 차량에는 실내의 온도 조절 및 습도, 기류, 공기 청정도 등을 제어하기 위한 공기조화기(Air Conditioner)를 가지고 있다. 이러한 공기조화기는 공기의 온도를 낮추는 쿨러, 온도를 상승시키는 히터 및 실내의 공기를 순환시키는 기류 조절 장치 등으로 구성되어 있으며, 특히 기류 조절 장치는 실내의 공기를 정화하여 실내로 계속 공급하는 내기모드와, 외부의 공기를 실내로 순환시키도록 하는 외기모드로 구분되어 동작한다.

이와 같은 차량에서 운전자는 외기모드를 선택하여 외부의 공기가 차량에 유입될 수 있도록 하며, 공해가 심하거나 유해가스 또는 먼지가 많은 지역을 통과할 경우 내기모드를 선택하여 외부 공기가 차량 내로 유입되는 것을 방지하고 있다.

그러나, 운전자는 운전을 하면서 모드 절환을 위해 필요한 동작을 반복함에 따라 안전운전을 저해함은 물론 외부 공기에 빠르게 대처하지 못하는 문제점이 있다.

종래 이러한 문제점을 해결하기 위하여 경로탐색에 의하여 지형, 시설물을 미리 판단하여 터널 등의 진입시에 자동으로 공조장치를 외기모드로 전환하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 황사지역, 공사구간 등의 공기오염 지역 정보를 취득하여 차량 공조장치를 제어하는 기술은 아직 제안되어 있지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공사구간, 황사지역, 터널구간 등의 오염지역 정보를 취득하여 차량의 공조장치를 제어하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 GPS 위성 신호를 수신하기 위한 GPS 수신부, 상기 GPS 수신부를 통해 입력된 GPS 위성 신호로부터 차량의 위치 데이터, 주변 도로 데이터, 터널 위치 데이터를 추출하고, 탐색된 경로에 대한 맵매칭을 수행하는 경로탐색 모듈, 외부 통신망과 통신하기 위한 외부통신 모듈, 상기 외부통신 모듈로부터 수신한 신호를 이용하여 공기가 오염된 오염지역의 데이터를 추출하는 데이터 추출 모듈, 상기 경로탐색 모듈 및 데이터 추출 모듈로부터 수신한 데이터를 이용하여 경로 상에 터널 또는 오염지역 유무를 판단하고, 이에 따라 공조제어 장치의 전반적인 제어신호를 송출하는 제어 모듈, 상기 제어 모듈로부터 수신한 제어신호에 따라 공기조화기를 구동시키는 액츄에이터를 포함한다.

본 발명에 의하면 차량이 터널구간을 비롯한 공기가 오염된 지역을 통과할 때 자동으로 공조장치를 내기모드로 전환하여 운전자의 편의 및 안전한 운전에 기 여하는 효과가 있다.

또한, 네비게이션과 같은 방송 모듈을 통하여 환경 오염 상태를 시각적, 청각적으로 알려줄 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조해서 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 제어장치의 내부구조를 보여주는 블럭도이다. 차량 공조 제어장치는 GPS 수신부(110), 경로탐색 모듈(120), 외부통신 모듈(130), 데이터 추출 모듈(140), 제어 모듈(150), 액츄에이터(160), 공기조화기(170), 안내방송 모듈(180)을 포함하여 이루어진다.

GPS 수신부(110)는 GPS 위성 신호를 수신하는 역할을 한다.

경로탐색 모듈(120)는 GPS 수신부(110)를 통해 입력된 GPS 위성 신호로부터 차량의 위치 데이터, 주변 도로 데이터, 터널 위치 데이터를 추출하고, 탐색된 경로에 대한 맵매칭을 수행한다.

외부통신 모듈(130)은 외부 통신망과 통신하는 역할을 한다. 예를 들어, 외 부 통신망은 CDMA, HSDPA, WiBro, WI-FI 망 등이 될 수 있고, 외부통신 모듈(130)에서는 외부 통신망을 통하여 날씨 정보나 도로상의 공사 정보 등을 수신할 수 있다.

데이터 추출 모듈(140)은 외부통신 모듈(130)로부터 수신한 신호를 이용하여 공기가 오염된 오염지역의 데이터를 추출한다. 즉, 본 발명에서 데이터 추출 모듈(140)은 외부통신 모듈(130)로부터 날씨정보나 도로상의 공사 정보를 수신하여 황사구간, 공사구간 등의 오염 지역에 대한 데이터를 추출할 수 있다.

제어 모듈(150)은 경로탐색 모듈(120) 및 데이터 추출 모듈(140)로부터 수신한 데이터를 이용하여 경로 상에 터널 또는 오염지역 유무를 판단하고, 이에 따라 공조제어 장치의 전반적인 제어신호를 송출한다.

액츄에이터(160)는 제어 모듈(150)로부터 수신한 제어신호에 따라 공기조화기(170)를 구동시키는 역할을 한다.

안내방송 모듈(180)은 제어 모듈(150)로부터 수신한 제어신호에 따라 음성 및 영상으로 안내방송을 송출하는 역할을 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제어 모듈(150)은 차량이 터널 또는 오염지역으로 진입하면 공기조화기(170)가 내기모드로 전환되도록 하는 제어신호를 송출하고, 차량이 터널 또는 오염지역을 벗어나면 공기조화기(170)가 외기모드로 전환되도록 하는 제어신호를 송출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 제어 모듈(150)은 데이터 추출 모듈로부터 수신한 데이터를 이용하여 오염지역의 공간적 범위를 계산하고, 이를 기반으로 단위격자로 표현되는 오염지역 파셀(Parcel)을 생성할 수 있다. 이때, 제어 모듈(150)은 오염지역 파셀의 크기와 해당 경로와의 교차점을 계산하여 제어신호 송출 지점을 결정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파셀을 보여주는 도면이다. 도 3에서 빗금친 부분이 파셀을 나타내고, 파셀경계(1)가 표시되어 있다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 파셀은 비정형 지역을 N*N 단위 격자로 표현할 수 있고, 이 단위 격자의 조합으로 이루어진다. 본 발명에서 오염지역의 파셀 정보를 취득하는 방식은 단위 크기의 파셀을 정의한 후, 오염지역의 비정형성과 겹치는 파셀 ID를 취득함으로써 이루어진다. 본 발명에서 파셀 ID를 취득하는 구체적인 방법은 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파셀 ID 취득 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에서 파셀 ID는 경도방향, 위도방향 각각의 단위 길이를 가장 작은 셀(3)로 하고, 이를 기초로 하여 각각의 파셀에 고유 번호가 할당된다. 이와 같은 방식은 전 세계의 어느 지점에 대해서도 4바이트 크기로 고유한 번호 할당이 가능하다.

도 4에서 보는 바와 같이, N자 형으로 파셀 ID를 메모리에 저장한다. 이러한 방식은 인접한 지도가 연속적으로 배치되어 데이터 액세스 효율성이 높은 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 경로의 교차점을 판단하는 방법을 설명 하기 위한 도면이다.

도 5에서 보는 바와 같이, 해당 후보 링크를 추출하여, 도로의 경로가 오염지역(7)의 일정 파셀에 포함되는지를 판단한다. 도로와 오염지역(7)의 외곽 면의 최단 거리를 계산하여 소정거리(Lw) 이하에 근접하거나 접하면 도로와 교차되는 것으로 판단한다. 도로에 수직으로 맵핑된 점을 실제 교차점(5)으로 하고, 오염지역(7)에 통과하는 점이 된다. 통과 후에 오염지역(7)을 벗어나는 과정도 이상과 동일하다.

본 발명에서는 GPS를 이용하여 차량의 현재 위치를 지도에 맵매칭하여 예상 경로에 대한 차량 속도를 고려하여 목표 구간에 진입하는 예상 시각 및 거리를 계산한다. 이를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 목표구간 통과점을 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6에서 보는 바와 같이, 현재의 차량 위치와 차량 속도를 기준으로 목표 구간의 시점(B)과 목표 구간의 종료점(C)의 전후방에 대한 제어가 필요한 위치를 계산한다. 이에 따라, 내기 모드 전환 시점(A)과 외기 모드 전환 시점(D)이 결정된다. 본 발명에서 제어 모듈(150)은 A지점 전에서는 공기가 안좋은 구간을 통과하는 사실을 미리 운전자에게 안내 방송 모듈(180)을 통하여 알려준다. 제어 모듈(150)은 차량이 A지점을 통과하는 시점부터 공조장치를 내기모드로 전환한다. 제어 모듈(150)은 차량이 C지점을 통과하면 안내방송을 통해 외기모드로 전환할 것을 예고하고, D 지점을 통과하면 공조장치를 외기모드로 전환하게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 제어방법을 보여주는 흐름도이다.

GPS 신호를 수신하고 차량 속도를 검출한다(S201).

공기가 오염된 오염지역을 산정한다(S203).

GPS 신호를 통해 인식된 현재 차량위치 및 차량속도를 이용하여 현재 차량과 오염지역 사이의 거리를 계산한다(S205).

계산 결과, 차량과 오염지역과의 거리가 설정된 거리 이내로 진입하는지 여부를 확인한다(S207).

차량이 오염지역과의 설정된 거리 이내로 진입하면 차량공조기를 내기모드로 작동시키고 오염지역 진입 사실에 대한 안내방송을 시작한다(S209).

그리고, 차량이 오염지역과의 설정된 거리 이상으로 벗어나는지 여부를 확인한다(S211).

차량이 오염지역과의 설정된 거리 이상으로 벗어나면 차량공조기를 외기모드로 전환하고 안내방송을 종료한다(S213).

본 발명의 일 실시예에서 S203 단계는 오염지역의 공간적 범위를 계산하고, 이를 기반으로 단위격자로 표현되는 오염지역 파셀(Parcel)을 생성하는 방식으로 오염지역을 산정할 수 있다. 이때, S205 단계는 오염지역 파셀의 크기와 해당 경로와의 교차점을 계산하여 거리를 계산할 수 있다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 공조 제어장치의 내부구조를 보여주는 블럭도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파셀을 보여주는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 경로의 교차점을 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110 GPS 수신부 120 경로탐색 모듈

130 외부통신 모듈 140 데이터 추출 모듈

150 제어 모듈 160 액츄에이터

170 공기조화기 180 안내방송 모듈

Claims

GPS 위성 신호를 수신하기 위한 GPS 수신부;

상기 GPS 수신부를 통해 입력된 GPS 위성 신호로부터 차량의 위치 데이터, 주변 도로 데이터, 터널 위치 데이터를 추출하고, 탐색된 경로에 대한 맵매칭을 수행하는 경로탐색 모듈;

외부 통신망과 통신하기 위한 외부통신 모듈;

상기 외부통신 모듈로부터 수신한 신호를 이용하여 공기가 오염된 오염지역의 데이터를 추출하는 데이터 추출 모듈;

상기 경로탐색 모듈 및 데이터 추출 모듈로부터 수신한 데이터를 이용하여 경로 상에 터널 또는 오염지역 유무를 판단하고, 이에 따라 공조제어 장치의 전반적인 제어신호를 송출하는 제어 모듈;

상기 제어 모듈로부터 수신한 제어신호에 따라 공기조화기를 구동시키는 액츄에이터

를 포함하는 차량 공조제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 모듈로부터 수신한 제어신호에 따라 음성 및 영상으로 안내방송을 송출하는 안내방송 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 공조제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제어 모듈은 차량이 터널 또는 오염지역으로 진입하면 공기조화기가 내기모드로 전환되도록 하는 제어신호를 송출하고, 차량이 터널 또는 오염지역을 벗어나면 공기조화기가 외기모드로 전환되도록 하는 제어신호를 송출하는 것을 특징으로 하는 차량 공조제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제어 모듈은 데이터 추출 모듈로부터 수신한 데이터를 이용하여 오염지역의 공간적 범위를 계산하고, 이를 기반으로 단위격자로 표현되는 오염지역 파셀(Parcel)을 생성하는 것을 특징으로 하는 차량 공조제어 장치.
제4항에 있어서,

상기 제어 모듈은 오염지역 파셀의 크기와 해당 경로와의 교차점을 계산하여 제어신호 송출 지점을 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 공조제어 장치.
GPS 신호를 수신하고 차량 속도를 검출하는 단계;

공기가 오염된 오염지역을 산정하는 오염지역 산정 단계;

상기 GPS 신호를 통해 인식된 현재 차량위치 및 차량속도를 이용하여 현재 차량과 오염지역 사이의 거리를 계산하는 거리 계산 단계;

계산 결과, 차량과 오염지역과의 거리가 설정된 거리 이내로 진입하는지 여 부를 확인하는 단계;

차량이 오염지역과의 설정된 거리 이내로 진입하면 차량공조기를 내기모드로 작동시키고 오염지역 진입 사실에 대한 안내방송을 시작하는 단계;

차량이 오염지역과의 설정된 거리 이상으로 벗어나면 차량공조기를 외기모드로 전환하고 안내방송을 종료하는 단계

를 포함하는 차량 공조제어 방법.