KR20160010675A - 차량용 공조장치 - Google Patents

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KR20160010675A
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이정은
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한온시스템 주식회사
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Abstract

운전자 또는 탑승자의 온도를 분석하고 이를 기반으로 송풍구의 각도를 자동으로 제어하는 차량용 공조장치가 개시된다. 차량용 공조장치는 운전자 또는 탑승자의 신체 부위별 온도를 감지하는 온도 감지부와, 공조 공기를 차량 실내로 토출하는 통로로서 토출 공기를 상하 또는 좌우 방향으로 가이드하는 송풍구와, 상기 송풍구를 상하 또는 좌우 방향으로 구동시키는 구동부 및 상기 온도 감지부를 통해 감지된 운전자 또는 탑승자의 신체 부위별 온도에 따라 공조 공기의 토출 방향을 결정하여 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다. 따라서, 운전자의 주위 분산 요인을 제거하여 안전 운전을 유도하고, 송풍구의 각도를 자동으로 미세 제어하여 가장 필요한 부위로 공조 공기를 보냄으로써 쾌적성을 확보하며, 운전자의 별도 조작이 필요없어 편의성이 향상된다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운전자 또는 탑승자의 열화상을 취득하여 공기 토출 방향을 적절히 제어하도록 구성된 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 공조장치는 송풍팬을 구비한 블로어 유닛에 의해 차실내로 유입된 내,외부 공기를 냉매가 흐르는 증발기 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨 후, 차실내의 각 토출구와 연통된 덕트를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차실내의 여러 방향으로 분배함으로써 차실내를 냉,난방하는 장치이다.
상기 차량용 공조장치의 송풍구는 상하 방향 또는 좌우 방향으로 각도를 변경하여 원하는 위치로 공조 공기를 송풍할 수 있도록 구성된다. 이러한 구성을 통해, 운전자는 송풍구를 수동으로 또는 자동으로 조작하여 냉풍 또는 온풍을 원하는 곳으로 유도하게 된다. 하지만, 운전자의 송풍구 조작 시 주의가 분산되어 운행에 방해를 줌에 따라 사고를 일으키는 원인이 되었다.
선 출원된 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0102958호(2009.10.01)에는 자동차용 공기조화장치 제어장치 및 방법이 개시된바 있다. 도 1은 종래의 자동차용 공기조화장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 자동차용 공기조화장치 제어장치는 감지수단(100)과, 제어수단(200)을 포함한다. 감지수단(100)은 탑승자 또는 운전자(이하 운전자라 한다)의 체온을 감지한다. 제어수단(200)은 저장부(210)와, 판단부(220) 및 제어부(230)를 포함한다.
저장부(210)는 공기조화장치(300)의 구동모드를 판단하는데 기준이 되는 설정체온범위를 저장한다. 판단부(220)는 감지수단(100)으로부터의 운전자 체온과 저장부(210)의 설정체온범위를 비교하여 공기조화장치(300)의 구동모드를 판단한다. 예를 들어, 판단부(220)는 감지수단(100)으로부터의 운전자 체온이 저장부(210)의 설정체온범위 미만이면 난방구동으로 판단하고, 설정체온범위 초과이면 냉방구동으로 판단한다.
제어부(230)는 판단부(220)의 판단결과에 따라 공기조화장치(300)를 제어하기 위한 제어신호를 발생한다. 즉, 제어부(230)는 판단부(220)에서 난방구동으로 판단하면 내기 또는 외기에 열을 가하여 온도를 상승시키는 히터 유닛으로 제어신호를 발생하여 공기조화장치(300)의 난방구동을 제어하고, 판단부(220)에서 냉방구동으로 판단하면 압축기, 응축기 및 증발기로 제어신호를 발생하여 공기조화장치(300)의 냉방구동을 제어한다.
하지만, 종래의 자동차용 공기조화장치 제어장치는 운전자의 열화상을 감지하여 이를 바탕으로 공기조화장치의 냉,난방 구동을 제어하고 있으나, 공조 공기의 토출 방향을 제어하지 못하여 전술한 운전자의 송풍구 조작에 따른 사고의 위험을 해결할 수 없다는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2009-0102958호(2009.10.01)
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 운전자 또는 탑승자의 온도를 분석하고 이를 기반으로 송풍구의 각도를 자동으로 제어하는 차량용 공조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 운전자 또는 탑승자의 신체 부위별 온도를 감지하는 온도 감지부와, 공조 공기를 차량 실내로 토출하는 통로로서 토출 공기를 상하 또는 좌우 방향으로 가이드하는 송풍구와, 상기 송풍구를 상하 또는 좌우 방향으로 구동시키는 구동부 및 상기 온도 감지부를 통해 감지된 운전자 또는 탑승자의 신체 부위별 온도에 따라 공조 공기의 토출 방향을 결정하여 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기에서, 송풍구는 상하 방향으로 회전 가능하게 구비되어 토출 공기를 상하 방향으로 안내하는 횡부재와, 좌우 방향으로 회전 가능하게 구비되어 토출 공기를 좌우 방향으로 안내하는 종부재로 구성되고; 상기 구동부는 횡부재를 회전시키는 제1 액추에이터와, 종부재를 회전시키는 제2 액추에이터로 구성된다.
상기에서, 온도 감지부는 운전자 또는 탑승자의 열화상을 촬상하는 적외선 카메라로 구성되고; 상기 제어부는 적외선 카메라로 촬상된 열화상에 근거하여 냉풍 또는 온풍이 필요한 위치를 결정하는 열화상 분석수단을 갖는다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는 운전자의 주위 분산 요인을 제거하여 안전 운전을 유도하고, 송풍구의 각도를 자동으로 미세 제어하여 가장 필요한 부위로 공조 공기를 보냄으로써 쾌적성을 확보하며, 운전자의 별도 조작이 필요없어 편의성이 향상된다.
도 1은 종래의 자동차용 공기조화장치를 개략적으로 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 개략적으로 도시한 구성도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 적외선 카메라로 촬상된 신체 부위별 온도 측정 상태를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 차량용 공조장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치를 개략적으로 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치의 적외선 카메라로 촬상된 신체 부위별 온도 측정 상태를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 공조장치는 공조유닛(30)과, 온도 감지부(10)와, 송풍구(40)와, 구동부(50) 및 제어부(20)를 포함하여 이루어진다.
공조유닛(30)은 공조케이스와, 송풍기와, 냉각 수단 및 가열 수단을 포함하여 이루어진다. 공조케이스는 내부에 유입된 공기를 공기 토출구로 안내하는 공기 통로가 형성된다. 송풍기는 블로어 및 송풍 모터 등을 구비하여, 공조케이스의 내부로 외기 또는 내기를 강제 송풍한다. 냉각 수단 및 가열 수단은 공조케이스의 내부에 순차적으로 일정 간격을 두고 구비되는 것으로서, 냉각 수단은 증발기로 구성되고 가열 수단은 히터코어로 구성될 수 있다.
온도 감지부(10)는 운전자 또는 탑승자(이하 운전자라 한다)의 신체 부위별 온도를 감지한다. 온도 감지부(10)는 운전자 또는 탑승자의 열화상을 촬상하는 적외선 카메라로 구성될 수 있다. 온도 감지부(10)가 적외선 카메라로 구성됨에 따라, 비교적 저가로 운전자의 신체 부위별 온도를 측정할 수 있다. 상기 온도 감지부(10)는 실시간 촬영을 통해 운전자의 열화상을 취득하거나, 특정 시간에 주기적으로 촬영하여 운전자의 열화상을 취득할 수 있다.
송풍구(40)는 공조 공기를 차량 실내로 토출하는 통로로서, 토출 공기를 상하 또는 좌우 방향으로 가이드하는 기능을 한다. 송풍구(40)는 차량 전방에 구비된 센터페시아 패널에 형성되거나 차량 측면 또는 후방 등 다양한 위치에 배치될 수 있다. 송풍구(40)는 공조유닛(30)로부터 토출되는 공조 공기가 최종적으로 차량 실내로 토출되도록 하는 통로로서, 그릴(Grill) 형태로 이루어질 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 송풍구(40)는 상하 방향으로 회전 가능하게 구비되어 토출 공기를 상하 방향으로 안내하는 횡부재(41)와, 좌우 방향으로 회전 가능하게 구비되어 토출 공기를 좌우 방향으로 안내하는 종부재(42)로 구성된다.
횡부재(41)는 횡 방향으로 길게 형성된 판 부재를 종 방향으로 다수개 이격 배치하고, 각 판 부재는 상하 방향으로 회전 가능하게 구비됨과 아울러 서로 연결되어 하나의 판 부재가 회전되면 모든 판 부재가 연동 회전되도록 구성될 수 있다. 종부재(42)는 종 방향으로 길게 형성된 판 부재를 횡 방향으로 다수개 이격 배치하고, 각 판 부재는 좌우 방향으로 회전 가능하게 구비됨과 아울러 서로 연결되어 하나의 판 부재가 회전되면 모든 판 부재가 연동 회전되도록 구성될 수 있다.
구동부(50)는 송풍구(40)를 상하 또는 좌우 방향으로 구동시키는 것으로서, 송풍구(40)의 공기 토출 방향을 제어하여 공조 공기가 차량의 원하는 위치로 토출될 수 있도록 제어한다.
상기 구동부(50)는 횡부재(41)를 회전시키는 제1 액추에이터(51)와, 종부재(42)를 회전시키는 제2 액추에이터(52)로 구성된다. 제1 액추에이터(51)는 횡부재(41)에 연결되며, 제2 액추에이터(52)는 종부재(42)에 연결된다. 제1 액추에이터(51) 및 제2 액추에이터(52)는 모터의 형태로 구성될 수 있고, 후술할 제어부(20)로부터 구동 신호를 전송받아 송풍구(40)를 좌우 또는 상하 방향으로 선택적으로 회전시킨다.
제어부(20)는 온도 감지부(10)를 통해 감지된 운전자 또는 탑승자의 신체 부위별 온도에 따라, 공조 공기의 토출 방향을 결정하여 구동부(50)를 제어한다. 제어부(20)는 적외선 카메라로 촬상된 열화상에 근거하여, 냉풍 또는 온풍이 필요한 위치를 결정하는 열화상 분석수단을 갖는다.
결국, 적외선 카메라를 통해 운전자 또는 탑승자의 열화상을 취득하고, 도 3과 같이 취득된 열화상 정보를 분석하여 비교적 온도가 높은 발(Foot) 측으로 냉풍을 토출하도록 결정하며, 제어부(20)에서 제1 액추에이터(51)로 신호를 전송하여 횡부재(41)를 하부 방향으로 회전시킨다. 따라서, 공조유닛(30)의 냉풍이 운전자 발 측으로 송풍되어, 별도의 송풍구 조작 없이 자동으로 공조풍을 원하는 위치로 송풍시킬 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 차량용 공조장치는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 온도 감지부 20 : 제어부
30 : 공조유닛 40 : 송풍구
41 : 횡부재 42 : 종부재
50 : 구동부 51 : 제1 액추에이터
52 : 제2 액추에이터

Claims (3)

  1. 운전자 또는 탑승자의 신체 부위별 온도를 감지하는 온도 감지부(10);
    공조 공기를 차량 실내로 토출하는 통로로서 토출 공기를 상하 또는 좌우 방향으로 가이드하는 송풍구(40);
    상기 송풍구(40)를 상하 또는 좌우 방향으로 구동시키는 구동부(50); 및
    상기 온도 감지부(10)를 통해 감지된 운전자 또는 탑승자의 신체 부위별 온도에 따라 공조 공기의 토출 방향을 결정하여 상기 구동부(50)를 제어하는 제어부(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 송풍구(40)는 상하 방향으로 회전 가능하게 구비되어 토출 공기를 상하 방향으로 안내하는 횡부재(41)와, 좌우 방향으로 회전 가능하게 구비되어 토출 공기를 좌우 방향으로 안내하는 종부재(42)로 구성되고;
    상기 구동부(50)는 횡부재(41)를 회전시키는 제1 액추에이터(51)와, 종부재(42)를 회전시키는 제2 액추에이터(52)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 온도 감지부(10)는 운전자 또는 탑승자의 열화상을 촬상하는 적외선 카메라로 구성되고; 상기 제어부(20)는 적외선 카메라로 촬상된 열화상에 근거하여 냉풍 또는 온풍이 필요한 위치를 결정하는 열화상 분석수단을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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