KR20110024728A - 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치 및 그 환기방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운행중 차량 실내의 이산화탄소량을 검출하고, 이 검출값과 미리 저장된 이산화탄소량의 기준값을 비교하여 이산화탄소의 농도가 높은 것으로 판단되면, 에어컨디셔너라든가 창문을 통해 외기를 유입하여 실내공기를 순환시킴으로써, 이산화탄소에 의한 졸음운전을 방지하여 안전운행을 할 수 있도록 한 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치 및 그 환기방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치는, 차량 내부의 이산화탄소량을 검출하기 위한 검출센서; 검출센서의 검출신호를 입력받는 제어수단; 및 검출신호가 제어수단에 미리 입력된 이산화탄소량의 기준값보다 높으면, 차량의 외부로부터 외기가 실내로 공급될 수 있도록 제어수단의 제어로 구동되는 액츄에이터;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

차량, 이산화탄소 농도, 자동환기장치

Description

차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치 및 그 환기방법{Automatical Ventilation System for decting Carbon Dioxide in Indoor of Vehicle and the Method therewith}

본 발명은 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치 및 그 환기방법에 관한 것으로, 차량실내의 이산화탄소량이 미리 설정된 기준량보다 높으면 자동으로 외기를 실내에 유입되게 하여 졸음운전을 방지함으로써 안전운행을 할 수 있게 한 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치 및 그 환기방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 사고원인 중에서 졸음운전으로 인한 사고율이 높은 것이 현실정이다. 이러한 졸음운전의 원인은 여러 가지가 있으나, 그 중에서 차량 실내의 이산화탄소량도 졸음운전을 하게 하는 한가지 원인으로 지적되고 있다.

특히, 이산화탄소량은 2000㏄급 차량의 경우 그 기준값이 1000ppm이나 실제 성인의 경우 차량의 창문을 닫고 약 20분 정도 운행하면 이보다 높은 2000ppm 정도의 이산화탄소량의 농도가 높아진다는 연구결과가 있다.

이처럼 대형사고를 유발할 수 있는 졸음운전을 사전에 방지하기 위해 다양한 방법을 이용하고 있다. 예를 들어, 껌을 씹거나 일정거리 이상 운행 후 안전운행을 위해 운동을 하게 된다.

하지만, 이산화탄소로 인한 졸음운전은 운전자가 이러한 원인을 자각하기 전에 졸음운전으로 이어지는 경우가 많기 때문에 안전운행에 상당히 높은 위험성이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 운행중 차량 실내의 이산화탄소량을 검출하고, 이 검출값과 미리 저장된 이산화탄소량의 기준값을 비교하여 이산화탄소의 농도가 높은 것으로 판단되면, 에어컨디셔너라든가 창문을 통해 외기를 유입하여 실내공기를 순환시킴으로써, 이산화탄소에 의한 졸음운전을 방지하여 안전운행을 할 수 있도록 한 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치 및 그 환기방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치는,

차량 내부의 이산화탄소량을 검출하기 위한 검출센서;

검출센서의 검출신호를 입력받는 제어수단; 및

검출신호가 제어수단에 미리 입력된 이산화탄소량의 기준값보다 높으면, 차량의 외부로부터 외기가 실내로 공급될 수 있도록 제어수단의 제어로 구동되는 액츄에이터;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 제어수단은 차량의 엔진ECU 및 통압ECU중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

그리고, 액츄에이터는 차량의 창문을 여닫이용 구동모터 및 에어컨디션장치의 압축기 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기방법은,

검출센서를 이용하여 차량의 내부에서 이산화탄소의 농도를 검출하는 제1단계;

제어수단에서 검출값과 미리 제어수단에 입력된 이산화탄소 기준값과 비교하는 제2단계; 및

만일, 검출값이 기준값보다 높으면 외기가 차량의 실내로 유입될 수 있도록 제어수단에서 액츄에이터를 제어하는 제3단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 제 2단계는 검출값이 상기 기준값 이하이면 제1단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 차량이 주행중 운전자가 자각하지 않더라도 차량 실내의 이산화탄소량을 검출하여 졸음운전을 할 것으로 예상되는 경우, 외기유입을 통해 실내를 환기시켜 안전운행을 할 수 있게 한다.

2) 별도의 환기시설이 없이 차량에 장착되는 기존 액츄에이터를 환기장치로 이용하기 때문에 구성에 드는 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 단순하게 구성할 수 있다.

3) 차량에 탑승한 탑승인원에 상관없이 이산화탄소량을 통해 환기가 이루어 지기 때문에 항상 쾌적한 실내 승차감을 얻을 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동환기장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 여기서, 도면부호 "A"는 에어컨디션장치를, "V"는 통상의 차량을, "W"는 창문을 각각 나타낸다.

본 발명에 따른 차량용 자동환기장치는, 차량(V) 내부의 이산화탄소검출을 위한 검출센서(100), 검출된 이산화탄소량과 미리 설정된 기준값과 비교하는 제어수단(200) 및 이 제어수단(200)의 제어로 외기를 차량(V) 내부로 공급시켜 주기 위한 액츄에이터(300)를 포함하여 구성된다.

이하, 이들 각 구성요소들에 대하여 각각 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

검출센서(100)는 차량(V)의 실내에 설치되어 실내의 이산화탄소의 농도를 검출한다. 이러한 검출센서(100)는 통상의 기술로 제작된 CO₂검출센서를 이용하는 것이 바람직하다.

또한, 검출센서(100)는 주행중 운전자의 주변에서 이산화탄소를 검출할 수 있도록 차량(V) 내부의 운전석 전방에 있는 콘솔이나 트레이에 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 검출센서(100)는 한 개소에 설치할 수도 있고, 필요에 따라 여러 곳에 설치하여 이산화탄소의 농도를 검출하게 할 수도 있다.

제어수단(200)은 검출센서(100)에서 검출한 이산화탄소의 농도와 기준값(기준농도값)을 비교하고, 그 결과에 따라 후술하게 될 액츄에이터(300)의 동작 여부를 결정하게 된다. 여기서, 기준값이란 이산화탄소의 농도값으로서, 통상적으로 탑승자에게 불쾌감과 졸음을 유발할 수 있다고 하는 1000ppm을 기준 농도값으로서 활용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 이루어진 제어수단(200)은 검출값이 기준값보다 크면 액츄에이터(300)를 구동시켜 주게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 제어수단(200)은, 일종의 컨트롤러로서 별도로 구성하여 검출된 이산화탄소의 농도와 기준농도값을 비교하여 액츄에이터(300)를 구동하게 할 수도 있으나, 통상 차량(V)에 이미 장착된 기존의 전자제어장치를 이용할 수도 있다. 즉, 일반적으로 최근에 양산되는 차량(V)은 전자제어식으로 제어되는 차량이 일반적이기 때문에, 차량(V)의 제어에 여러개의 전자제어장치가 이용된다. 예를 들어, 엔진제어를 위한 엔진ECU라든가 차량의 전반적인 제어를 위한 통합ECU 등을 들 수 있다. 따라서, 본 발명의 제어수단(200)으로는 이러한 엔진ECU라든가 통합ECU를 이용하여 검출값과 기준값의 비교라든가 액츄에이터(300)를 제어하게 할 수도 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 제어수단(200)은 상술한 엔진ECU와 통합ECU 중에서 어느 하나만을 이용할 수도 있고, 이들 2개의 ECU를 함께 이용할 수도 있다.

액츄에이터(300)는 차량(V)의 외부로부터 외기를 실내로 유입시켜 주기 위한 구성요소이다. 이러한 액츄에이터(300)는 별도의 구성요소들을 구성할 수도 있으나, 바람직하기로는 이미 차량(V)에 구비된 환기시설을 이용하는 것이 바람직하다.

이러한 액츄에이터(300)는, 일예로 차량(V)에 구비된 통상의 에어컨디션장치(A)를 들 수 있다. 이때의 액츄에이터(300)는 에어컨디션장치(A)의 압축기(310)를 이용한다. 즉, 제어수단(200)은 압축기(310)를 구동하여 실내를 환기시키게 된다. 이때, 제어수단(200)은 에어컨디션장치(A)를 제어하여 외기순환모드로 전환시킴으로써, 외기가 차량(V)의 실내로 유입되게 된다.

또한, 액츄에이터(300)는, 다른 예로서 창문(W)을 개폐시키는 구동모터(320)를 이용할 수 있다. 이는 제어수단(200)에 의해 액츄에이터(300)인 구동모터(320)를 직접 구동시킴으로써, 창문(W)을 열어 외기를 직접 차량(V)의 실내로 유입되게 하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 액츄에이터(300)로서, 압축기(310)와 구동모터(320)의 예를 들고 있으나, 이들을 제어수단(200)에서 동시에 제어하여 환기가 이루어지게 할 수 있도록 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 본 발명은 이러한 차량용 자동환기장치를 이용한 환기방법을 포함한 다.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동환기방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다. 여기서, 도면부호는 상술한 자동환기장치에서 사용한 도면부호를 그대로 사용한다.

본 발명에 따른 차량용 자동환기방법은 다음의 3단계에 걸쳐 이산화탄소의 농도가 높은 경우 차량(V)의 실내공기를 자동으로 환기시켜 주게 된다. 이하, 각 단계별로 자동환기방법을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1단계(S100)는 차량(V) 내부의 이산화탄소의 농도값을 검출한다. 이때의 농도검출은 차량(V) 내부에 설치된 검출센서(100)를 이용한다. 그리고, 검출된 농도값은 제어수단(200)으로 출력한다.

제2단계(S200)는 검출된 농도값과 기준농도값을 비교하는 단계이다. 기준농도값은 미리 제어수단(200)에 입력되어 있다. 그리고, 이러한 비교는 제어수단(200)에서 이루어진다.

제어수단(200)은 검출된 농도값과 기준농도값을 비교하여 검출된 농도값이 기준농도값보다 낮으면, 정상인 상태로 판단하여 다시 제1단계(S100)를 수행한다. 그리고, 농도값이 기준농도값보다 높으면 제3단계(S300)를 수행한다.

제3단계(S300)는 차량(V) 실내의 이산화탄소의 농도가 높아 외기의 환기가 필요하다고 판단된 경우로, 제어수단(200)에 의해 액츄에이터(300)를 구동시키는 단계이다.

제어수단(200)은 액츄에이터(300), 즉 압축기(310)라든가 구동모터(320)를 가동시켜, 에어컨디션장치(A)을 작동시키거나, 창문(W)을 개구하여 외기를 차량(V) 실내로 유입시켜 환기시키게 된다.

한편, 제3단계(S300)가 진행되는 동안 검출센서(100)를 통한 이산화탄소의 농도검출은 지속하는 것이 바람직하다. 이는 차량(V) 내부의 환기로 이산화탄소의 검출농도가 낮아지면, 제어수단(200)에서 이를 확인하고 액츄에이터(300)의 구동을 멈추도록 제어하기 위함이다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 차량용 자동환기장치는, 주행중 운전자가 자각하지 않더라도 자동으로 차량(V) 내부의 이산화탄소농도를 검출하여 졸음운전을 할 것으로 판단되는 경우, 차량(V)의 내기를 환기시켜 이산화탄소의 농도를 낮춰줌으로써 졸음운전을 방지함으로써 안전운행에 이바지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일 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.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 자동환기장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 자동환기방법을 설명하기 위한 플로우챠트.

<도면의 주요부분에 대한 도면부호의 간단한 설명>

100 : 검출센서

200 : 제어수단

300 : 액츄에이터

310 : 압축기

320 : 구동모터

A : 에어컨디션장치

V : 차량

W : 창문

Claims (5)

1. 차량(V) 내부의 이산화탄소량을 검출하기 위한 검출센서(100);

   상기 검출센서(100)의 검출신호를 입력받는 제어수단(200); 및

   상기 검출신호가 상기 제어수단(200)에 미리 입력된 이산화탄소량의 기준값보다 높으면, 상기 차량(V)의 외부로부터 외기가 실내로 공급될 수 있도록 상기 제어수단(200)의 제어로 구동되는 액츄에이터(300);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어수단(200)은 차량(V)의 엔진ECU 및 통압ECU중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 액츄에이터(300)는 상기 차량(V)의 창문(W)을 여닫이용 구동모터(320) 및 에어컨디션장치(A)의 압축기(310) 중에서 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기장치.
4. 검출센서(100)를 이용하여 차량(V)의 내부에서 이산화탄소의 농도를 검출하는 제1단계(S100);

   제어수단(200)에서 상기 검출값과 미리 상기 제어수단(200)에 입력된 이산화탄소 기준값과 비교하는 제2단계(S200); 및

   만일, 상기 검출값이 상기 기준값보다 높으면 외기가 상기 차량(V)의 실내로 유입될 수 있도록 상기 제어수단(200)에서 액츄에이터(300)를 제어하는 제3단계(S300);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2단계(S200)는 상기 검출값이 상기 기준값 이하이면 상기 제1단계(S100)를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량 실내의 이산화탄소 감지를 이용한 차량용 자동환기방법.

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