KR20140028255A - 차량 시트의 냉난방 통풍 장치 및 방법 - Google Patents

차량 시트의 냉난방 통풍 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 좌석부와 등받이부로 이루어진 차량 시트와, 상기 차량 시트에 펠티에 모듈을 열원장치로 하여 발생된 공기를 송풍팬을 통해 송풍시키는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치 및 방법에 관한 것으로, 사용자의 착석 상태를 감지하는 사용자 인식부, 상기 사용자가 상기 차량 시트에 착석한 상태에서 상기 사용자의 체온 또는 체외습도를 감지하는 복수의 센서를 구비한 센서부 및 상기 센서부로부터의 감지 신호에 근거하여 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 제1 기준치를 초과하면 상기 송풍기를 구동하는 송풍 제어신호를 발령한 후, 기설정된 열원장치 구동조건에 해당하면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 구동 제어부를 포함한다.
이에 따르면, 차량 외부의 덥거나 습한 환경에 노출되었던 사용자가 차량에 탑승하면 자동으로 송풍모드와 살균모드를 실행하여 사용자의 체온 또는 땀 발생으로 인한 불쾌함을 해소하고, 살균, 탈취작용을 통해 사용자가 쾌적한 상태에서 운전할 수 있는 환경을 용이하게 구현할 수 있는 이점이 있다.

Description

차량 시트의 냉난방 통풍 장치 및 방법{Apparatus and method for Air conditioning and ventilating of seat for vehicle}
본 발명은 차량 시트의 냉난방 통풍 장치 및 방법에 관한 것으로서, 사용자가 차량 시트에 착석한 경우에 사용자의 체온 또는 체외습도에 따라 자동으로 차량 시트로부터의 송풍팬과 열원장치를 순차적으로 구동함으로써, 사용자의 높은 체온 또는 땀 발생으로 인한 불쾌함을 해소하고, 살균, 탈취작용을 통해 사용자가 쾌적한 상태에서 운전할 수 있는 환경을 제공할 수 있는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치 및 방법에 관한 것이다.
더운 여름, 사용자가 차량에 탑승하게 되면 사용자의 체온이 많이 상승해 있는 상태에서 차량 시트에 착석하기 때문에 착석 시 불쾌감을 느낄 수 있다. 이 경우 사용자는 차량 탑승 시 공조장치를 구동하긴 하나, 차량의 실내 공기가 일정 온도 이하로 떨어지기 이전까지는 사용자의 높은 체온 또는 땀 발생으로 인한 착석시 불쾌감을 해소할 방법이 없었다.
이를 위해, 최근에는 사용자가 차량 시트에 착석한 경우 사용자가 체온 상승이나 땀 발생으로 인해 불쾌감을 느끼는 것을 최소화하도록 하는 기술이 개발되고 있다. 일 예로서, 한국공개특허 제1998-702159 호에는 냉난방 시트에 대한 기술이 개시되어 있다. 해당 기술은 공조장치에 의해 온도 조절된 공기를 차량 시트 내로 공급하도록 함으로써 사용자의 체온을 조절하거나 땀이 발생하는 것을 방지하도록 한다.
하지만, 전술한 선행기술 또한 주변환경과 무관하게 시트 접촉면의 온도를 조절하는 기술에 관한 것으로, 공조장치에 의해 조절된 공기가 일정 온도에 도달하기 이전까지 사용자의 높은 체온 또는 땀 발생으로 인한 불쾌함을 해소할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사용자가 차량 시트에 착석한 경우에 사용자의 체온 또는 체외습도에 따라 자동으로 차량 시트로부터의 송풍팬과 열원장치를 순차적으로 구동함으로써, 사용자의 높은 체온 또는 땀 발생으로 인한 불쾌함을 해소하고, 살균, 탈취작용을 통해 사용자가 쾌적한 상태에서 운전할 수 있는 환경을 제공할 수 있는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 좌석부와 등받이부로 이루어진 차량 시트와, 상기 차량 시트에 펠티에 모듈을 열원장치로 하여 발생된 공기를 송풍팬을 통해 송풍시키는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치에 있어서, 사용자의 착석 상태를 감지하는 사용자 인식부, 상기 사용자가 상기 차량 시트에 착석한 상태에서 상기 사용자의 체온 또는 체외습도를 감지하는 복수의 센서를 구비한 센서부 및 상기 센서부로부터의 감지 신호에 근거하여 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 제1 기준치를 초과하면 상기 송풍기를 구동하는 송풍 제어신호를 발령한 후, 기설정된 열원장치 구동조건에 해당하면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 구동 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 좌석부와 등받이부로 이루어진 차량 시트와, 상기 차량 시트에 펠티에 모듈을 열원장치로 하여 발생된 공기를 송풍팬을 통해 송풍시키는 차량 시트의 냉난방 통풍 방법에 있어서, 차량 시트에 대한 사용자의 착석 상태를 감지하는 단계, 상기 사용자가 상기 차량 시트에 착석한 것으로 감지되면, 상기 차량 시트에 구비된 적어도 하나의 센서를 통해 상기 사용자의 체온 및 체외습도를 검출하는 단계, 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 제1 기준치를 초과하면 기 설정된 구동 조건에 따라 상기 송풍기를 구동하는 송풍 제어신호를 발령하는 단계 및 기설정된 열원장치 구동조건에 해당하면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 차량 외부의 덥거나 습한 환경에 노출되었던 사용자가 차량에 탑승하면 자동으로 송풍모드와 살균모드를 순차적으로 실행하여 사용자의 높은 체온 또는 땀 발생으로 인한 불쾌함을 해소하고, 살균, 탈취작용을 통해 사용자가 쾌적한 상태에서 운전할 수 있는 환경을 용이하게 구현할 수 있는 이점이 있다.
또한, 송풍팬 구동 중, 사용자의 체온 또는 체외습도, 차량의 실내 온도 또는 실내 습도 등 다양한 인자를 고려하여 자동으로 열원장치의 구동이 시작되므로, 송풍팬 및 열원장치 조작에 관한 사용자 편의성이 크게 개선되는 이점이 있다.
또한, 종래 쾌적한 운전환경을 신속하게 형성하기 위해 공조장치를 구동하는 것에 비해, 사용자의 체온 또는 체외습도에 근거한 자동 송풍 및 열원장치의 동작이 개시되므로 초기 공조장치의 운전에 필요한 전력소비를 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 장치의 개략적인 모습을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 3은 도 2의 센서부에 대한 세부 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 방법에 대한 다른 실시예를 설명하는데 참조되는 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 장치의 개략적인 모습을 나타낸 도이다.
도 1을 참조하면, 차량 시트(10)는 크게 등받이부(11)와 좌석부(15)로 구분할 수 있으며, 등받이부(11)와 좌석부(15) 각각에는 차량 시트(10) 내부의 송풍배관으로 유입되는 공기를 외부로 배출하기 위한 배출부(H1, H2)가 구비된다. 이때, 배출부(H1, H2)는 차량 시트(10)에 착석하는 사용자와 접촉하는 면에 구비되며, 차량 시트(10) 내부의 송풍배관을 따라 복수개 구비될 수 있다.
또한, 차량 시트(10)의 등받이부(11)와 좌석부(15)에서 차량 시트(10)에 착석하는 사용자와 접촉하는 면 또는 그에 대응되는 차량 시트(10)의 내측에는 사용자의 착석 상태를 감지하는 착석 감지 센서(131), 사용자의 체온을 감지하는 체온 감지 센서(133a, 133b) 및 사용자의 체외습도를 감지하는 습도 감지 센서(135a, 135b)가 배치된다. 여기서, 체온 감지 센서(133a, 133b) 및 습도 감지 센서(135a, 135b)는 차량 시트(10)와 접촉하는 부위의 신체 상태를 정밀하게 감지하기 위해 복수 개가 소정의 일정 간격을 두고 배치될 수 있다.
각 센서들은 감지된 정보를 차량 시트의 냉난방 통풍 장치(100)로 제공하며, 따라서 차량 시트의 냉난방 통풍 장치(100)는 각각의 센서들에 의해 감지되는 정보에 근거하여 송풍팬(190)의 구동을 제어함으로써 차량 시트(10)로부터의 송풍을 제어하게 된다.
구체적으로, 차량 시트의 냉난방 통풍 장치(100)는 착석 감지 센서(131)에 의해 사용자가 착석한 것으로 감지되면 송풍팬(190)을 구동하고, 송풍팬(190)에 의해 발생되는 바람은 차량 시트(10) 내부에 배치된 덕트(195)를 통해 차량 시트(10) 내의 송풍배관으로 이동되어, 배출부(H1, H2)를 통해 배출되게 된다. 따라서, 차량 시트(10)에 착석한 사용자는 배출부(H1, H2)를 통해 배출되는 바람에 의해 체온 또는 습도를 조절하는 것이 가능하게 된다(송풍모드).
본 발명의 차량 시트의 냉난방 통풍 장치(100)는 덕트(195) 상에 설치되는 열원장치(191)를 포함하고, 열원장치(191)에 의해 냉각 또는 가열된 공기가 송풍팬(190)을 통해 송풍되어 차량 시트(10) 내의 송풍배관으로 이동된다(살균모드).
본 발명의 차량 시트의 냉난방 통풍 장치(100)는 그 열원장치(191)로 펠티에(Peltier) 모듈을 적용한다. 펠티에(Peltier) 모듈은 펠티에 효과를 이용하여 열원을 발생하는 장치로서, 펠티에 효과란 이종인 금속에서는 금속 내의 전자의 퍼텐셜에너지에 차가 있기 때문에 퍼텐셜에너지가 낮은 상태에 있는 금속으로부터 높은 상태에 있는 금속으로 전자를 운반하는 데에는, 외부로부터 에너지를 얻어야 할 필요가 있으므로 양 금속의 일측 접점에서는 열에너지를 빼앗기고, 반대의 경우에는 열에너지가 방출되게 되는 현상을 말하며, 이러한 원리를 이용한 열원장치를 펠티에 모듈이라 한다.
열원장치(191)는 구동전압의 극성에 따라 냉각 또는 가열 작용을 수행하며, 덕트(195) 상에 송풍팬(190)의 위치를 기준으로 각각 하나씩, 구체적으로 좌석부(15)와 등받이부(11) 측에 각각 배치된다(도 1의 도면번호 191a, 191b).
열원장치(191)에 의해 냉각 또는 가열된 공기는, 송풍팬(190)의 동작에 의해 차량 시트(10) 내의 송풍배관으로 이동되어, 배출부(H1, H2)를 통해 배출되고, 차량 시트(10)에 착석한 사용자는 배출부(H1, H2)를 통해 배출되는 냉각공기 또는 가열공기에 의해 체온 또는 습도를 조절하는 것이 가능하게 된다.
냉난방 통풍 장치(100)의 세부 구성에 대한 설명은 도 2를 참조하도록 한다. 도 2는 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 냉난방 통풍 장치(100)는 제어부(110), 사용자 인터페이스(120), 센서부(130), 출력부(140), 저장부(150), 사용자 인식부(160), 설정부(170), 구동 제어부(180), 송풍팬(190) 및 열원장치(191)를 포함한다. 여기서, 제어부(110)는 냉난방 통풍 장치(100)의 각 부의 동작을 제어한다.
사용자 인터페이스(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력 받는 수단으로서, 냉난방 통풍 장치(100)의 동작을 위한 설정값 등을 입력 받는다. 사용자 인터페이스(120)는 냉난방 통풍 장치(100)의 온/오프를 수동으로 제어하기 위한 버튼이 구비될 수 있다.
센서부(130)는 복수 개의 센서들을 포함하며, 각 센서들은 차량 시트(10)에 구비된다. 여기서, 센서부(130)는 차량 시트(10)에 대한 사용자의 착석 상태를 감지한다. 또한, 센서부(130)는 사용자가 차량 시트(10)에 착석한 상태에서 사용자의 신체 상태 및 차량의 실내 상태 중 적어도 하나를 감지한다. 센서부(130)에 대한 구체적인 설명은 도 3을 참조하도록 한다.
출력부(140)는 냉난방 통풍 장치(100)에 대해 설정된 구동 조건, 센서부(130)에 의해 감지되는 센싱값 및 동작 상태 등을 출력한다. 출력부(140)는 디스플레이 수단 및 음성 출력 수단 등이 해당될 수 있다.
저장부(150)는 냉난방 통풍 장치(100)의 구동 조건, 센서부(130)에 의해 감지되는 센싱값 및 동작 상태 데이터 등이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(150)는 냉난방 통풍 장치(100)에 대한 사용자별 패턴 정보가 저장될 수 있다.
사용자 인식부(160)는 센서부(130)로부터의 감지 신호에 근거하여 차량 시트(10)에 착석한 사용자를 인식한다.
설정부(170)는 사용자 인터페이스(120)를 통해 입력된 값에 근거하여 냉난방 통풍 장치(100)에 대한 구동 조건을 설정한다. 여기서, 구동 조건은 송풍 시간, 송풍 위치, 송풍 강도, 송풍 방향, 송풍 패턴 및 송풍 주기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 구동 조건은 초기값으로 설정될 수 있으며, 설정부(170)는 사용자 인터페이스(120)를 통해 입력된 값에 근거하여 초기 설정값을 갱신할 수도 있다.
구동 제어부(180)는 센서부(130)의 감지 신호에 근거하여 사용자의 체온 및 체외습도를 인지한다. 만일, 구동 제어부(180)는 인지된 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 제1 기준치를 초과하면, 설정부(170)에 의해 설정된 구동 조건에 따라 송풍 제어신호를 발령한다.
여기서, 제1 기준치는 사용자의 체온에 대한 상위 기준치 및 체외습도에 대한 상위 기준치로 각각 설정된다. 따라서, 사용자의 체온이 제1 체온 기준치를 초과하거나 혹은 체외습도가 제1 체외습도 기준치를 초과하는 경우, 구동 제어부(180)는 기 설정된 구동 조건에 따른 송풍 제어신호를 발령하게 된다.
송풍팬(190)은 구동 제어부(180)로부터의 송풍 제어신호에 따라 구동된다. 여기서, 송풍팬(190)은 BLDC 모터(미도시)를 포함한다. 이때, 송풍 제어신호는 송풍팬(190)의 BLDC 모터를 구동하는 PWM 제어신호인 것으로 한다.
송풍팬(190)은 BLDC 모터의 구동에 의해 공기를 흡입하고, 송풍팬(190)에 의해 흡입된 공기는 연결된 덕트(195)를 통해 등받이부(11)와 좌석부(15) 내의 송풍배관으로 각각 이동되어 차량 시트(10) 표면의 배출구를 통해 배출되게 된다. 이로써, 사용자는 배출구를 통해 배출되는 공기로 인해 체온 또는 체외습도가 낮아져 보다 빠른 시간에 쾌적한 신체 상태를 유지할 수 있게 된다.
한편, 구동 제어부(180)는 송풍팬(190) 구동 시, 센서부(130)의 감지 신호에 근거한 사용자의 신체 상태 또는 차량의 실내 상태에 따라 열원장치 구동조건에 해당하는지를 판단하고, 열원장치 구동조건에 해당하면 열원장치(191)를 구동하는 열원 제어신호를 발령한다. 열원장치 구동조건은 다양하게 설정될 수 있다.
제1 실시예로서, 구동 제어부(180)는 송풍팬(190) 구동 중 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 제2 기준치 미만인 경우 상기 열원장치(191)를 구동시키는 제어신호를 발령할 수 있다. 여기서, 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 작은 값이며, 사용자의 체온에 대한 기준치 및 체외습도에 대한 기준치로 각각 설정된다. 따라서, 사용자의 체온이 제2 체온 기준치 미만이거나 혹은 체외습도가 제2 체외습도 기준치 미만인 경우, 구동 제어부(180)는 열원장치(191)를 구동하는 열원 제어신호를 발령한다.
제2 실시예로서, 구동 제어부(180)는 송풍팬(190) 구동 중 차량의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 실내 기준치 미만이면 열원장치(191)를 구동하는 열원 제어신호를 발령할 수 있다. 제3 실시예로서, 구동 제어부(180)는 송풍팬(190) 구동 후 설정 시간 경과 시 열원장치(191)를 구동하는 열원 제어신호를 발령할 수 있다. 따라서, 열원장치(191)는 제1 실시예 내지 제3 실시예 중 적어도 하나에 의해 발령되는 제어신호에 의해 구동된다.
도 3은 도 2의 센서부에 대한 세부 구성을 설명하는데 참조되는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 센서부(130)는 복수의 센서들을 포함하며, 복수의 센서들은 착석 감지 센서(131), 체온 감지 센서(133), 습도 감지 센서(135), 실내 온도 센서(137) 및 실내 습도 센서(139)가 해당 될 수 있다.
여기서, 착석 감지 센서(131)는 사용자의 착석 상태를 감지하는 센서로서, 터치 센서, 근접 센서 및 압전 센서 등 사용자의 착석을 감지할 수 있는 센서라면 어떤 것을 채택하든 무방하다. 사용자가 차량 시트(10)에 착석하면 착석 감지 센서(131)는 이를 감지하여 감지 신호를 도 2에 도시된 제어부(110)로 출력한다.
한편, 체온 감지 센서(133)는 사용자가 차량 시트(10)에 착석한 경우에 차량 시트(10)에 접촉한 부위의 체온을 감지하며, 체온 감지 신호를 제어부(110)로 출력한다. 이 때, 체온 감지 센서(133)는 복수 개가 부위별로 배치될 수 있다. 일 예로서, 사용자가 차량 시트(10)에 착석 시 사용자의 등, 허리, 엉덩이 및 허벅지 부위에 대응되는 부위별로 체온 감지 센서(133)가 각각 배치될 수 있다. 이 경우, 체온 감지 센서(133)는 사용자의 접촉 부위에 대한 체온을 감지하고, 각 부위별 체온 감지 신호를 제어부(110)로 출력할 수 있다.
한편, 습도 감지 센서(135)는 사용자가 차량 시트(10)에 착석한 경우에 차량 시트(10)에 접촉한 부위의 체외습도를 감지하며, 체외습도 감지 신호를 도 2의 제어부(110)로 출력한다. 이 때, 습도 감지 센서(135)는 복수 개가 부위별로 배치될 수 있다. 일 예로서, 사용자가 차량 시트(10)에 착석 시 사용자의 등, 허리, 엉덩이 및 허벅지 부위에 대응되는 부위별로 습도 감지 센서(135)가 각각 배치될 수 있다. 이 경우, 습도 감지 센서(135)는 사용자의 접촉 부위에 대한 체외습도를 감지하고, 각 부위별 습도 감지 신호를 제어부(110)로 출력할 수 있다.
한편, 실내 온도 센서(137)는 차량의 실내 영역에 배치되어, 차량의 실내 온도를 감지한다. 이때, 실내 온도 센서(137)는 실내 온도 감지 신호를 제어부(110)로 출력한다. 또한, 실내 습도 센서(139)는 차량의 실내 영역에 배치되어, 차량의 실내 습도를 감지한다. 이때, 실내 습도 센서(139)는 실내 습도 감지 신호를 제어부(110)로 출력한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 장치(100)의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 4는 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 착석 감지 센서에 의해 사용자의 시트 착석이 감지되면(S100), 체온 감지 센서 및 습도 감지 센서를 통해 사용자의 체온 및 체외습도를 측정한다(S110).
이때, 냉난방 통풍 장치(100)는 'S110' 과정에서 측정된 사용자의 체온 또는 체외습도 중 적어도 하나가 제1 기준치를 초과하는지 확인하여, 송풍팬(190)을 구동하도록 한다.
송풍팬(190)을 구동하는 이른바 '송풍모드'에 관한 것으로서, 구체적으로 냉난방 통풍 장치(100)는 'S110' 과정에서 측정된 사용자의 체온이 제1 체온 기준치인 α1을 초과하면(S120), 송풍 제어신호를 발령하여 송풍팬을 구동한다(S140). 한편, 냉난방 통풍 장치(100)는 'S110' 과정에서 측정된 사용자의 체외습도가 제1 체외습도 기준치인 β1을 초과하면(S130), 송풍 제어신호를 발령하여 송풍팬을 구동한다(S140). 여기서, 송풍 제어신호는 송풍 시간, 송풍 위치, 송풍 강도, 송풍 방향, 송풍 패턴 및 송풍 주기 중 적어도 하나를 포함하는 구동 조건에 대응하여 발령되게 되며, 이때 송풍 제어신호는 송풍팬의 BLDC 모터를 구동하는 PWM 제어신호인 것으로 한다.
만일, 'S120' 및 'S130' 과정에서 사용자의 체온 및 체외습도가 제1 기준치(α1, β1)를 초과하지 않으면, 'S110' 과정을 재수행하도록 한다.
전술한 바와 같이, 사용자가 차량 외부의 덥거나 습한 환경에 노출되었다가 차량에 탑승하면, 사용자의 체온 또는 체외습도 값을 반영하여 자동으로 '송풍모드'를 수행하여, 사용자의 체온 및 습도를 낮추어 실질적으로 식힘 기능을 수행하게 된다.
한편, 냉난방 통풍 장치(100)는 'S140' 과정에서 송풍팬을 구동한 후에 사용자의 체온 또는 체외습도가 제2 기준치 미만이 되는지 확인하여, 열원장치를 구동시키도록 한다.
열원장치(191)를 구동하는 이른바 '살균모드'에 관한 것으로서, 구체적으로 냉난방 통풍 장치(100)는 사용자의 체온이 제2 체온 기준치인 α2 미만이 되면(S150), 열원장치를 구동시키는 열원 제어신호를 발령하여 열원장치를 구동시킨다(S170). 한편, 냉난방 통풍 장치(100)는 사용자의 체외습도가 제2 체외습도 기준치인 β2 미만이 되면(S160), 열원장치를 구동시키는 열원 제어신호를 발령하여 열원장치를 구동시킨다(S170). 여기서, 제2 기준치는 상기 제1 기준치보다 작은 값이다. 따라서 제2 체온 기준치인 α2 는 제1 체온 기준치인 α1보다 작고, 제2 체외습도 기준치인 β2 는 제1 체외습도 기준치인 β1보다 작다.
만일, 'S150' 및 'S160' 과정에서 사용자의 체온 및 체외습도가 제2 기준치(α2, β2) 미만이 되지 않으면, 냉난방 통풍 장치(100)는 열원 제어신호를 발령하지 않고, 계속적으로 송풍팬(190)의 구동을 유지하도록 한다.
전술한 바와 같이, 송풍모드를 통해 사용자의 체온 및 체외습도가 낮아지는 과정에서, 자동으로 '살균모드'를 수행하여 열원장치(191)를 통해 발산되는 열기에 의해 살균 및 탈취작업을 수행한다. 살균모드에서는 열원장치(191)에서 나오는 열기를 통한 살균이 이루어지기 때문에 일시적으로 사용자의 체온이 상승할 우려가 있으므로, 살균모드 중에도 송풍팬(190)은 여전히 구동을 유지하면서 사용자의 체온 및 습도를 지속적으로 낮출 필요가 있다. 이 경우, 살균모드 중 일시적인 사용자의 체온 상승을 상쇄하기 위해 살균모드 중에는 송풍팬(190)의 송풍 강도(풍량)을 송풍모드보다 높게 설정할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 차량 시트의 냉난방 통풍 방법에 대한 다른 실시예를 설명하는데 참조되는 순서도이다.
먼저, 도 5는 차량의 실내 온도 및 실내 습도를 기준으로 열원장치(191)를 구동하는 실시예를 나타낸 것으로, 냉난방 통풍 장치(100)는 도 4의 'S140' 과정에서 송풍팬을 구동한 후에 차량의 실내 온도 또는 실내 습도가 실내 기준치 미만이 되는지 확인하여, 열원장치(191)를 구동하도록 한다.
다시 말해, 냉난방 통풍 장치(100)는 실내 온도가 실내 온도 기준치인 A1 미만이 되면(S152), 열원장치(191)를 구동하는 제어신호를 발령하여 열원장치(191)를 구동시킨다(S170). 한편, 냉난방 통풍 장치(100)는 차량의 실내 습도가 실내 습도 기준치인 A2 미만이 되면(S162), 열원장치(191)를 구동하는 제어신호를 발령하여 열원장치(191)를 구동시킨다(S170).
만일, 'S152' 및 'S162' 과정에서 차량의 실내 온도 및 실내 습도가 모두 실내 기준치(A1, A2) 미만이 되지 않으면, 냉난방 통풍 장치(100)는 송풍팬(190)의 구동을 그대로 유지하도록 한다.
도 6은 송풍팬의 구동 시간을 기준으로 열원장치(191)를 구동하는 실시예를 나타낸 것으로, 냉난방 통풍 장치(100)는 송풍팬(190)이 구동된 이후, 경과 시간에 따라 열원장치(191)를 구동하도록 한다.
다시 말해, 냉난방 통풍 장치(100)는 도 4의 'S140' 과정에서 송풍팬을 구동한 후에 시간을 카운트하여 기 설정된 시간인 Δt1(제1 설정시간)이 경과하면(S154), 자동적으로 열원장치(191)를 구동하는 제어신호를 발령하여 열원장치(191)를 구동시킨다(S170).
한편, 냉난방 통풍 장치(100)는 'S170' 과정에서 열원장치를 구동한 후에 사용자의 체온 또는 체외습도가 제3 기준치 미만이 되는지 확인하여, 열원장치의 구동을 중지시키도록 한다.
열원장치(191)의 구동을 중지하고, 송풍팬(190)의 구동만이 이루어지는 '송풍모드'에 관한 것으로서, 구체적으로 냉난방 통풍 장치(100)는 사용자의 체온이 제3 체온 기준치인 α3 미만이 되면(S180), 열원장치의 구동을 중지시키는 열원 제어신호를 발령하여 열원장치의 구동을 중지시킨다(S200). 한편, 냉난방 통풍 장치(100)는 사용자의 체외습도가 제3 체외습도 기준치인 β3 미만이 되면(S190), 열원장치의 구동을 중지시키는 열원 제어신호를 발령하여 열원장치의 구동을 중지시킨다(S200). 여기서, 제3 기준치는 상기 제2 기준치보다 작은 값이다. 따라서 제3 체온 기준치인 α3 는 제2 체온 기준치인 α2보다 작고, 제3 체외습도 기준치인 β3 는 제2 체외습도 기준치인 β2보다 작다.
만일, 'S180' 및 'S190' 과정에서 사용자의 체온 및 체외습도가 제3 기준치(α3, β3) 미만이 되지 않으면, 냉난방 통풍 장치(100)는 열원 제어신호를 발령하지 않고, 계속적으로 열원장치(191)의 구동을 유지하도록 한다.
전술한 바와 같은 '살균모드'를 통해 살균 및 탈취작업이 충분히 수행된 후에, 다시 '송풍모드'로 복귀하여 사용자의 체온 및 체외습도를 낮추어 줌과 동시에 사용자의 신체를 건조시켜 줌으로써 사용자의 운전환경을 보다 쾌적하게 조성할 수 있게 된다.
도 7은 열원장치의 구동 시간을 기준으로 열원장치(191)의 구동을 중지하는 다른 실시예를 나타낸 것으로, 냉난방 통풍 장치(100)는 열원장치(191)가 구동된 이후, 경과 시간에 따라 열원장치(191)의 구동을 중지시킬 수도 있다. 즉, 냉난방 통풍 장치(100)는 도 4의 'S170' 과정에서 열원장치(191)를 구동한 후에 시간을 카운트하여 기 설정된 시간인 Δt2(제2 설정시간)이 경과하면(S181), 자동적으로 열원장치(191)의 구동을 중지하는 제어신호를 발령하여 열원장치(191)의 구동을 중지시킨다(S200).
열원장치(191)의 구동이 중지되어, 송풍팬(190)이 구동되는 송풍모드로 재진입한 후에는, 소정 시간 경과후 자동으로 송풍팬(190)의 구동을 종료시키거나, 사용자의 체온 또는 체외습도에 근거하여 송풍팬(190)의 구동을 중지시켜 '송풍모드'를 종료함으로써 전체 냉난방 통풍 방법을 종료할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 차량 시트 11: 등받이부
15: 좌석부 100: 냉난방 통풍 장치
110: 제어부 120: 사용자 인터페이스
130: 센서부 131: 착석 감지 센서
133, 133a, 133b: 체온 감지 센서
135, 135a, 135b: 습도 감지 센서
137: 실내 온도 센서 139: 실내 습도 센서
140: 출력부 150: 저장부
160: 사용자 인식부 170: 설정부
180: 구동 제어부 190: 송풍팬
191: 열원장치 195: 덕트
H1, H2: 배출구

Claims (11)

  1. 좌석부와 등받이부로 이루어진 차량 시트와, 상기 차량 시트에 펠티에 모듈을 열원장치로 하여 발생된 공기를 송풍팬을 통해 송풍시키는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치에 있어서,
    사용자의 착석 상태를 감지하는 사용자 인식부;
    상기 사용자가 상기 차량 시트에 착석한 상태에서 상기 사용자의 체온 또는 체외습도를 감지하는 복수의 센서를 구비한 센서부; 및
    상기 센서부로부터의 감지 신호에 근거하여 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 제1 기준치를 초과하면 상기 송풍기를 구동하는 송풍 제어신호를 발령한 후, 기설정된 열원장치 구동조건에 해당하면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 송풍팬은 BLDC 모터를 포함하고,
    상기 송풍 제어신호는 상기 BLDC 모터를 구동하는 PWM 제어신호인 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    송풍 시간, 송풍 위치, 송풍 강도, 송풍 방향, 송풍 패턴 및 송풍 주기 중 적어도 하나의 상기 구동 조건을 설정하는 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열원장치 구동조건은 상기 송풍팬 구동 중 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 상기 제1 기준치보다 작은 제2 기준치 미만인 조건이고,
    상기 구동 제어부는 상기 송풍팬 구동 중 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 상기 제2 기준치 미만이면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 열원장치 구동조건은 상기 차량의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 실내 기준치 미만인 조건이고,
    상기 구동 제어부는 상기 차량의 실내 온도 및 실내 습도 중 적어도 하나가 실내 기준치 미만이면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 열원장치 구동조건은 상기 송풍팬 구동 후 제1 설정시간(Δt1)이 경과한 조건이고,
    상기 구동 제어부는 상기 송풍팬 구동 후 상기 제1 설정시간(Δt1)이 경과하면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 열원장치의 구동 중 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 상기 제2 기준치보다 작은 제3 기준치 미만이면, 상기 구동 제어부는 상기 열원장치의 구동을 중지시키는 열원 제어신호를 발령하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 기설정된 열원장치 구동조건에 해당하여 상기 열원장치의 구동 중 제2 설정시간(Δt2)이 경과하면, 상기 구동 제어부는 상기 열원장치의 구동을 중지시키는 열원 제어신호를 발령하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 장치.
  9. 좌석부와 등받이부로 이루어진 차량 시트와, 상기 차량 시트에 펠티에 모듈을 열원장치로 하여 발생된 공기를 송풍팬을 통해 송풍시키는 차량 시트의 냉난방 통풍 방법에 있어서,
    차량 시트에 대한 사용자의 착석 상태를 감지하는 단계;
    상기 사용자가 상기 차량 시트에 착석한 것으로 감지되면, 상기 차량 시트에 구비된 적어도 하나의 센서를 통해 상기 사용자의 체온 및 체외습도를 검출하는 단계;
    상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 제1 기준치를 초과하면 기 설정된 구동 조건에 따라 상기 송풍기를 구동하는 송풍 제어신호를 발령하는 단계; 및
    기설정된 열원장치 구동조건에 해당하면 상기 열원장치를 구동하는 열원 제어신호를 발령하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 열원장치 구동조건은 상기 송풍팬 구동 중 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 상기 제1 기준치보다 작은 제2 기준치 미만인 조건인 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 열원장치 구동 중 상기 사용자의 체온 및 체외습도 중 적어도 하나가 상기 제2 기준치보다 작은 제3 기준치 미만이면, 상기 열원장치의 구동을 중지시키는 열원 제어신호를 발령하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 시트의 냉난방 통풍 방법.
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