KR20170002028A - 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 복사열 히터의 동작 상태를 인지하고 제어할 수 있도록 하며, 또한 차량의 환경 조건 및 이상 동작에 따라 복사열 히터가 자동 제어됨으로써, 전력 소모 절감 및 안전 제어가 가능한 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.

Description

차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법{System and method for controlling a radiation heater for a vehicle}
본 발명은 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 복사열 히터의 동작 상태를 인지하고 제어할 수 있도록 하며, 또한 차량의 환경 조건 및 이상 동작에 따라 복사열 히터가 자동 제어됨으로써, 전력 소모 절감 및 안전 제어가 가능한 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 내부에 구비되는 가열수단 중 실내 난방을 담당하는 가열수단은 엔진의 온도를 낮추기 위한 냉각수가 가열되어 차량의 내부에 배치된 히터코어를 순환하면서 공기를 가열하여 자동차 실내를 난방하도록 되어 있다.
그런데 엔진 중에서 디젤엔진은 자동차의 초기 시동 시, 엔진을 냉각하는 냉각수가 가열되기까지 가솔린엔진에 비하여 오랜 시간이 소요된다. 또한, 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등과 같은 경우에도 엔진을 냉각하는 냉각수가 가열되기 까지는 매우 오랜 시간이 소요된다. 따라서 겨울철에 상기한 바와 같은 차량은 초기 시동 후에 냉각수의 가열이 늦어지게 되어 초기 실내 난방 성능이 저하된다.
이러한 겨울철 난방을 위해 여러 가지 복사열 방식의 히터에 관한 발명이 제안되고 있으며, 구체적으로 일본공개특허 제 2014-003000호에 복사 히터 장치에 대한 기술이 개시된 바 있다.
그러나 이러한 복사열 방식의 히터의 온/오프 동작 및 온도 조절은 사용자가 히터 주변에 있는 스위치 판넬 상의 온/오프 스위치 및 온도 조절 스위치를 조작함에 따라 제어되는 단순한 방식이 적용되고 있다.
복사열 히터가 1열 좌석의 후면에 설치되어 후석에 탑승한 사용자를 향해 난방을 하는 경우, 히터의 가동 여부를 운전자가 인지하지 못한다. 따라서 후석에 사용자가 없음에도 히터가 가동되고 있는 상황과 같은 복사열 히터의 이상 동작 또는 안전상 위험 상황 시에도 운전자가 이를 인지하지 못할 수 있으며, 운전 중 히터의 동작을 제어할 수 없기 때문에 히터가 불필요하게 가동되거나 화재 발생 위험이 존재하는 문제점이 있다.
JP 2014-003000 A (2014.01.09)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복사열 히터의 가동 여부를 운전자가 인지하고 제어할 수 있도록 함으로써 복사열 히터의 안전 제어가 가능하도록 한 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 차량의 환경 조건을 수신하고 히터의 이상 동작을 감지하여 자동으로 복사열 히터의 작동을 제어함으로써, 복사열 히터가 효율적으로 가동될 수 있도록 하는 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 차량용 복사열 히터 제어 시스템은 차량 내부에 설치되어, 발열 동작하는 복사열 히터(100); 상기 복사열 히터(100)와 연결되어 상기 복사열 히터(100)의 발열 방향 측 좌석 주변에 설치되며, 입력신호 및 하기 메인 제어부(300)로부터 수신되는 조작신호에 따라 상기 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 히터 제어부(200); 및 운전석 주변에 구비되어 차량의 공조를 제어하며, 상기 복사열 히터(100)의 온/오프 또는 발열 온도를 조절하는 상기 조작신호를 생성하여 상기 히터 제어부(200)로 전송하는 메인 제어부(300);를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 메인 제어부(300)는 상기 복사열 히터(100)의 동작 상태, 차량 내외부 환경 조건 정보 및 상기 좌석의 착좌센서 값을 수신하고, 수신된 정보를 바탕으로 상기 조작신호를 생성할 수 있다. 여기서, 상기 환경 조건 정보는 차량의 실내온도(Ti), 차량의 실외온도(To), 일사량(sun), 냉각수 온도(Tc), 공조용 블로워 전압(Vb) 및 FATC(Full Automatic Temperature Control) 설정 온도(Ts) 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
또한 상기 메인 제어부(300)는 상기 실내온도(Ti), 상기 실외온도(To), 상기 일사량(sun) 및 상기 냉각수 온도(Tc)가 각각 미리 결정된 기준치 이상이고, 상기 블로워 전압(Vb) 및 상기 FATC 설정 온도(Ts)가 각각 미리 결정된 기준치 이하이면, 상기 복사열 히터(100)의 온도를 현재 설정된 온도보다 한 단계 낮은 온도로 조절하는 상기 조작신호를 생성할 수 있다.
또, 상기 메인 제어부(300)는 상기 복사열 히터(100)가 구동 중이되 상기 좌석에 승객이 착좌 중이 아닐 경우, 상기 복사열 히터(100)를 오프시키는 상기 조작신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 메인 제어부(300)는 운전자에게 현재 상기 복사열 히터(100)의 온/오프 상태를 알리는 알림 수단(320)을 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 히터 제어부(200)는 상기 복사열 히터(100)의 온/오프를 제어하는 입력신호가 발생되는 제 1스위치(210) 및 상기 복사열 히터(100)의 발열 온도를 제어하는 입력신호가 발생되는 온도 조절부(220)를 포함하며, 상기 메인 제어부(300)는 상기 복사열 히터(100)의 온/오프를 제어하는 입력신호가 발생되며, 상기 제 1스위치(210)와 연동되어 동작하는 제 2스위치(310)를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 차량용 복사열 히터 제어 방법은 a) 운전석 주변에 구비된 차량 공조용 메인 제어부(300)가 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 히터 제어부(200)로부터 상기 복사열 히터(100)의 현재 구동 여부 및 설정 온도를 수신하는 단계(S10); b) 상기 복사열 히터(100)가 구동 중일 경우(S10-Y), 상기 메인 제어부(300)가 차량 내외부의 환경 조건 정보 및 상기 복사열 히터(100)의 발열 방향 측 좌석의 착좌센서 값을 수신하는 단계(S20); c) 상기 메인 제어부(300)가 상기 환경 조건 정보 및 상기 착좌센서 값에 따라 상기 복사열 히터(100)의 온/오프 또는 발열 온도를 조절하는 조작신호를 생성하여 상기 히터 제어부(200)로 송신하는 단계(S30); 및 d) 상기 히터 제어부(200)가 상기 조작신호에 따라 상기 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 단계(S40);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 c단계는, 상기 b단계에서 수신된 상기 착좌센서 값에 의해 상기 좌석에 승객이 착좌 중임이 확인되면(S20-Y), c-1) 상기 메인 제어부(300)가 차량의 실내온도(Ti), 실외온도(To), 일사량(sun) 및 냉각수 온도(Tc)가 각각 미리 결정된 기준치 이상인지 여부와, 블로워 전압(Vb) 및 FATC 설정 온도(Ts)가 미리 결정된 기준치 이하인지 여부를 판단하는 단계(S31); c-2) 상기 c-1단계를 만족하면(S31-Y), 상기 복사열 히터(100)의 발열 온도를 현재 설정 온도보다 한 단계 낮은 온도로, 상기 c-1단계를 만족하지 못하면(S31-N), 상기 발열 온도가 현재 설정 온도로 조절되도록 하는 상기 조작신호를 생성하는 단계(S332); 및 c-3) 상기 메인 제어부(300)가 상기 조작신호를 상기 히터 제어부(200)로 송신하는 단계(S33);를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 c단계는, 상기 b단계에서 수신된 상기 착좌센서 값에 의해 상기 좌석에 승객이 착좌 중이 아님이 확인되면(S20-N), c-1') 상기 복사열 히터(100)를 오프시키는 상기 조작신호를 생성하는 단계(S31'); 및 c-2) 상기 메인 제어부(300)가 상기 조작신호를 상기 히터 제어부(200)로 송신하는 단계(S32');를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명은 복사열 히터를 구동하는 히터 제어부와 운전석 주변의 메인 제어부가 서로 연계되어 메인 제어부를 통해서도 복사열 히터의 구동을 제어하도록 한 것으로, 복사열 히터를 사용하는 승객뿐만 아니라 운전자도 복사열 히터의 동작 상태를 인지하고 직접 온/오프 제어를 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 메인 제어부는 다양한 환경 조건 정보 및 이상 동작 여부를 수신하고 이를 바탕으로 복사열 히터의 온도를 자동 제어할 수 있다. 구체적으로, 착좌센서 값(Vs)을 이용하여 복사열 히터가 불필요하게 동작하는 이상 동작 시 자동으로 전원을 차단함으로써 전력 소모 절감 및 복사열 히터의 내구성이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 이와 더불어 화재와 같은 사고 상황을 미연에 방지할 수 있는 효과 또한 있다.
또한, 차량의 환경 조건 정보를 바탕으로 차량 내 난방의 필요성 정도를 판단하여, 필요 시 복사열 히터가 설정된 온도보다 한 단계 낮은 온도로 발열되도록 제어함으로써, 에너지 절감 효과가 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 복사열 히터 제어 시스템을 나타낸 개략구성도.
도 2는 본 발명의 복사열 히터 제어 시스템이 적용된 차량 내부를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 복사열 히터 제어 시스템을 나타낸 일예.
도 4는 본 발명의 복사열 히터를 나타낸 일예.
도 5 및 도 6은 본 발명의 복사열 히터 제어 방법의 흐름도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 차량용 복사열 히터 제어 시스템 및 제어 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 복사열 히터 제어 시스템을 나타낸 개략구성도이고, 도 2는 본 발명의 복사열 히터 제어 시스템이 적용된 차량 내부를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 도 2의 복사열 히터 제어 시스템을 나타낸 일예이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 복사열 히터 제어 시스템은 크게 복사열 히터(100), 히터 제어부(200) 및 메인 제어부(300)로 이루어질 수 있다.
먼저, 복사열 히터(100)는 차량 내부에 설치되어 발열 동작하는 장치로, 겨울철 승객이 탑승 후에도 초기의 냉각수가 충분히 가열되지 못해 히터가 난방을 할 수 없는 문제를 해결하고자 도 2에 도시된 바와 같이 1열 좌석의 후면에 설치되어 후석에 탑승한 승객을 향하여 발열 동작한다. 즉, 승객이 히터(100) 주변의 스위치를 온시키면 복사열 히터(100)는 곧바로 난방을 하게 되므로 겨울철에 탑승 초기 추위로 인한 불쾌감을 해결할 수 있다. 이때, 도시된 위치는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예로, 복사열 히터(100)의 설치 위치는 사용자에 따라 얼마든지 변경 가능하다.
한편, 본 발명에 적용된 복사열 히터(100)의 일예를 도 4에 도시하였으며, 도시된 것처럼 복사열 히터(100)는 프론트커버(110), 안전메쉬(120), 히팅부(130), 단열재(140) 및 백커버(150)를 포함하여 이루어질 수 있다. 프론트커버(110)는 백커버(150)와 결합되며 내부에 안전메쉬(120), 히팅부(130) 및 단열재(140)를 지지하는 것으로 복사열 히터(100)가 설치되는 면을 기준으로 최외측에 설치된다. 프론트커버(110)의 내측에는 안전메쉬(120)가 구비되어 승객이 화상을 입거나 또는 복사열 히터(100)가 외부로부터 충격받는 것을 방지한다. 아울러 안전메쉬(120) 내측에는 복사열 온기를 방사하는 히팅부(130)가 구비되고, 히팅부(130) 내측으로 열손실을 방지하는 단열재(140)가 구비되며, 최내측에 좌석의 후면에 고정 설치되는 백커버(150)로 이루어질 수 있다. 상술한 구성을 갖는 복사열 히터(100)는 하나의 예로써, 복사열 난방을 하는 장치이면 어느 장치이든 사용 가능하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
두 번째로, 본 발명의 히터 제어부(200)는 복사열 히터(100)와 연결되어 복사열 히터(100)의 발열 방향 측 좌석 주변에 설치되며, 좌석에 탑승한 승객의 입력신호 및 후술할 메인 제어부(300)로부터 수신되는 조작신호에 따라 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 역할을 한다. 구체적으로, 히터 제어부(200)는 도 3에 도시된 것처럼 좌석에 탑승 중인 승객 조작에 의해 복사열 히터(100)의 온/오프를 제어하는 입력신호(On/Off)가 발생되는 제 1스위치(SW1)(210)와 복사열 히터(100)의 발열 온도 단계 설정을 위한 입력신호(High, Mid, Low)가 발생되는 온도 조절부(220)를 포함할 수 있다. 이때 제 1스위치(SW1)의 온/오프 여부, 승객이 현재 설정한 온도 단계를 알 수 있도록 하는 LED와 같은 조명장치가 더 구비될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 것처럼 히터 제어부(200)는 복사열 히터(100)에 설치되어 복사열 히터(100)의 온도를 감지하는 온도센서(10)와 연결되어, 현재 히터(100)의 온도를 수신함으로써 히터(100)가 설정된 단계의 온도로 발열되도록 하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 메인 제어부(300)는 운전석 주변에 구비되어 차량의 공조를 제어하는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 모든 차량에 구비되어 운전자가 에어컨/히터 작동 및 풍향 등을 조절하는 차량 공조 제어장치를 의미한다.
본 발명은 일반적인 차량 공조 제어장치인 메인 제어부(300)를 히터 제어부(200)와 신호선으로 연결하고, 복사열 히터(100)의 온/오프 또는 발열 온도를 조절하는 조작신호를 생성하여 히터 제어부(200)로 전송하도록 설계한 것이다.
종래에는 복사열 히터의 온/오프 및 출력 제어를 히터 주변의 스위치 판넬 상의 스위치 및 단계 조절 스위치를 사용자가 조작함으로써 목표 온도를 제어하는 단순한 방식이었다. 그러나 이러한 방식은 사용자의 부주의로 히터를 켜둔 채 차량에서 내리거나 한 상황과 같은 히터의 이상 동작 또는 안전상 위험 상황을 운전자는 파악하지 못하기 때문에, 복사열 히터가 불필요하게 가동되거나 화재 발생과 같은 큰 사고로 이어질 수 있는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있는 복사열 히터의 제어 시스템으로 히터 제어부(200)의 제 1스위치(SW1)(210)와 온도 조절부(220)로부터 사용자로부터 직접 입력신호를 수신하여 히터 제어부(200)가 복사열 히터(100)를 구동하며, 동시에 히터 제어부(200)와 운전석 주변의 메인 제어부(300)가 신호선으로 연결됨으로써 메인 제어부(300)가 히터 제어부(200)로 적절한 조작신호를 송신하여 복사열 히터(100)를 제어할 수도 있다. 여기서, 조작신호는 운전자가 직접 복사열 히터(100)의 온/오프를 제어하는 신호이거나, 다양한 환경 조건을 종합하여 복사열 히터(100)의 구동을 자동 제어하는 신호일 수 있다(자동 제어 관련 내용은 후술한다). 즉, 본 발명은 메인 제어부(300)와 히터 제어부(200)가 연계되어 구성되는 것으로, 복사열 히터(100)를 사용하는 승객뿐만 아니라, 운전자도 복사열 히터(100)를 온/오프 제어 할 수 있는 장점이 있다.
이를 위해, 도 3에 도시된 것처럼 메인 제어부(300)는 운전자의 조작에 의해 복사열 히터(100)의 온/오프를 제어하는 입력신호가 발생되며 히터 제어부(200)의 제 1스위치(210)와 연동되어 동작하는 제 2스위치(SW2)(310)를 더 포함할 수 있다. 여기서 제 1스위치(210) 및 제 2스위치(310)가 오프 상태일 때, 어느 하나의 스위치가 온 상태가 되면 나머지 스위치도 온 상태가 된다. 또한, 메인 제어부(300)는 운전자에게 현재 상기 복사열 히터(100)의 온/오프 상태를 알리는 알림 수단(320)을 더 포함할 수 있다. 이때, 알림 수단(320)은 도시된 것처럼, 제 2스위치(SW2)(310) 옆에 구비된 LED일 수 있으며, 히터 제어부(200)로부터 수신된 히터(100)의 온/오프 상태에 따라 LED가 점등/소등되어 운전자가 히터의 구동 여부를 한눈에 파악할 수 있도록 한다.
한편, 메인 제어부(300)는 제 2스위치(SW2)(310)를 통한 수동 제어뿐만 아니라, 히터 제어부(200)로부터 복사열 히터(100)의 동작 상태를 수신하고 다양한 차량 내외부 환경 조건 정보 및 히터(100) 발열 방향 측 좌석의 착좌센서 값을 수신하며, 수신된 정보를 바탕으로 조작신호를 생성하여 히터 제어부(200)로 전송함으로써 복사열 히터(100)를 자동 제어할 수도 있다.
만약, 복사열 히터(100)가 구동 중이되 좌석에 승객이 착좌 중이 아닐 경우, 메인 제어부(300)는 복사열 히터(100)를 오프시키는 조작신호를 생성하여 히터 제어부(200)로 송신하고, 히터 제어부(200)가 메인 제어부(300)로부터 수신된 조작신호에 따라 히터(100)에 인가되는 전압을 차단하도록 한다.
또한, 메인 제어부(300)는 복사열 히터(100)가 구동중(SW1=On & SW2=On)이고, 좌석에 승객이 착좌 중(Vs=On)이라면, 차량의 환경 조건 정보에 따라 복사열 히터(100)의 온도를 자동 제어할 수 있다. 여기서, 환경 조건 정보는 차량의 실내온도(Ti), 차량의 실외온도(To), 일사량(sun), 냉각수 온도(Tc), 공조용 블로워 전압(Vb) 및 FATC(Full Automatic Temperature Control) 설정 온도(Ts) 중 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 메인 제어부(300)는 차량의 실내온도(Ti), 차량의 실외온도(To), 일사량(sun) 및 냉각수 온도(Tc)가 각각 미리 결정된 기준치 이상이고, 공조용 블로워 전압(Vb) 및 FATC 설정 온도(Ts)가 각각 미리 결정된 기준치 이하일 경우, 복사열 히터(100)의 온도를 현재 설정된 온도보다 한 단계 낮은 온도로 조절하는 조작신호를 생성할 수 있다. 이는 승객이 난방을 필요로 하여 복사열 히터(100)를 구동하도록 입력신호(SW1, SW2)를 보냈으나, 이미 차량은 어느 정도 난방이 되어있는 상태로 승객이 설정한 온도 단계보다 한 단계 낮은 온도로 복사열 히터(100)가 구동되도록 하는 것이다. 즉, 다양한 환경 조건 정보를 바탕으로 복사열 히터(100)의 온도를 적절히 조절함으로써 전력 소모를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한 상술한 것처럼, 착좌센서 값(Vs)을 이용하여 복사열 히터가 불필요하게 동작하는 이상 동작 시 자동으로 전원을 차단함으로써 전력 소모 절감 및 히터의 내구성이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 이와 더불어 화재와 같은 사고 상황을 미연에 방지할 수 있는 효과 또한 있다.
또한, 본 발명에 따른 복사열 히터를 제어하는 방법은 차량 내 특정 위치(1열 좌석 후면 등)에 설치된 복사열 히터(100)를 히터 제어부(200)를 통해 제어하되, 히터 제어부(200)와 신호선으로 연결되어 제어신호를 송수신하도록 운전석 주변에 구비된 차량 공조용 메인 제어부(300)를 통해서도 복사열 히터(100)의 효율적인 자동 제어가 가능하도록 한 것으로, 메인 제어부(300)가 히터 제어부(200)로부터 복사열 히터(100)의 현재 구동 여부 및 설정 온도를 수신하는 단계(S10); 복사열 히터(100)가 구동 중일 경우(S10-Y), 메인 제어부(300)가 차량 내외부의 환경 조건 및 복사열 히터(100)의 발열 방향 측 좌석의 착좌센서 값을 수신하는 단계(S20); 메인 제어부(300)가 환경 조건 정보 및 착좌센서 값에 따라 복사열 히터(100)의 온/오프 또는 발열 온도를 조절하는 조작신호를 생성하여 히터 제어부(200)로 송신하는 단계(S30); 히터 제어부(200)가 조작신호에 따라 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 단계(S40);를 포함하여 이루어진다.
이하, 상술한 단계들을 도 5 및 도 6을 참고하여 상세히 설명한다.
메인 제어부(300)는 히터 제어부(200)로부터 복사열 히터(100)가 구동되고 있는지 여부(SW1 & SW2), 설정 온도(Vc) 단계를 수신하여 복사열 히터(100)가 현재 구동 중인지 여부를 판단한다(S10). 만약 히터(100)가 구동중이 아니라면(S10-N), 히터(100)에 인가되는 전압을 차단한다(Vt=0)(S11).
그러나 히터 주변 좌석에 탑승한 승객이 히터 제어부(200)의 제 1스위치(SW1)를 누르거나, 운전자가 메인 제어부(300)의 제 2스위치(SW2)를 누른 경우 히터가 구동되게 된다. 이와 같이, 복사열 히터(100)가 구동 중이라면(SW1=0n & SW2=On)(S10-Y), 메인 제어부(300)는 차량의 환경 조건 정보와 좌석에 승객이 탑승했는지 여부를 나타내는 착좌센서 값(Vs)를 수신한다. 이때, 환경 조건 정보는 상술한 바와 같이 차량의 실내온도(Ti), 차량의 실외온도(To), 일사량(sun), 냉각수 온도(Tc), 공조용 블로워 전압(Vb) 및 FATC 설정 온도(Ts) 중 선택되는 어느 하나 이상을 의미한다.
만약, 수신된 착좌센서 값(Vs)에 의해 좌석에 승객이 착좌 중임이 확인되면(Vs=On)(S20-Y), 메인 제어부(300)는 실내온도(Ti), 실외온도(To), 일사량(sun) 및 냉각수 온도(Tc)가 각각 미리 결정된 기준치(Ti_set, To_set, sun_set, Tc_set) 이상인지 여부와, 블로워 전압(Vb) 및 FATC 설정 온도(Ts)가 미리 결정된 기준치(Vb_set, Ts_set) 이하인지 여부를 판단한다(S31). 이때, 상술한 조건을 만족하면(S31-Y), 이미 어느 정도 난방이 되어있는 상태로 판단하여 메인 제어부(300)가 복사열 히터(100)의 발열 온도를 현재 설정 온도보다 한 단계 낮은 온도로 조절되도록 하는 조작신호를 생성한다. 반대로 상술한 조건을 만족하지 못할 경우(S31-N), 난방이 필요로 되는 상황으로 판단하여, 승객이 입력한 현재 설정 온도로 조절되도록 하는 조작신호를 생성한다(S32).
구체적으로 도면을 참고하여 설명하면, S31-Y의 경우 현재 설정 온도보다 한 단계 낮은 온도로 설정하기 위한 변수(Error)를 1로 세팅하며(Error=1), S31-N의 경우 현재 설정 온도 단계로 설정하기 위해 변수에 0을 대입한다(Error=0). 이후 현재 복사열 히터(100)의 설정 온도(Vc)가 High(T3), Mid(T2), Low(T1) 중 어느 단계인지 판별하고, 만약 설정 온도가 High라면(Vc=High) 현재 히터 목표 온도(Tt)를 High(T3)로 세팅한다(Tt=T3). 다음으로 앞서 설정한 변수 Error가 1인지, 0인지 여부를 판단하고, Error=1이면 히터 목표 온도(Tt)를 현재 설정 온도보다 한 단계 낮은 Mid(T2)로 세팅한다(Tt=T2). 이후 만약 현재 히터 온도(T)가 목표 온도(Tt)를 초과했다면 히터에 인가되는 전압(Vt)을 0으로 설정(Vt=0)하고, 목표 온도(Tt)를 초과하지 않았다면 전압(Vt)값을 Mid(V2)로 설정(Vt=V2)한다. 또한, Error=0이면 히터 온도(T)가 목표 온도(Tt)를 초과했다면 히터 인가 전압(Vt)을 0으로 설정(Vt=0)하고, 목표 온도(Tt)를 초과하지 않았다면 전압(Vt)값을 High(V3)로 설정(Vt=V3)한다.
참고로, 도면상에서 각 온도의 단계(High, Mid, Low)를 T3, T2, T1 상수로 나타낸 것이며(이때, T3>T2>T1), 히터에 인가되는 전압 단계(High, Mid, Low)를 V3, V2, V1 상수로 나타낸 것이다(이때, V3>V2>V1).
이상으로 설정 온도가 High인 경우(Vc=High)를 설명하였으나, 나머지 Mid(Vc=Mid), Low(Vc=Low)도 동일한 과정이므로, 설명을 생략한다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 메인 제어부(300)는 생성된 조작신호(Vt)를 히터 제어부(200)로 송신하며(S33), 히터 제어부(200)는 조작신호(Vt)에 따라 복사열 히터(100)의 구동을 제어하게 된다(S40).
한편, S20단계에서 착좌센서 값(Vs)에 의해 승객이 착좌 중이 아님이 확인되면(S20-N), 메인 제어부(300)는 복사열 히터(100)를 오프시키는 조작신호(SW1=Off, Vt=0)를 생성하고(S31'), 이를 히터 제어부(200)로 송신하여(S32') 히터 제어부(200)가 히터에 인가되는 전압을 차단하도록 한다(S40).
따라서, 본 발명의 복사열 히터 제어 방법은 상술한 과정을 따라 자동 제어되는 것으로, 운전자가 인지하지 못한 상황에서도 착좌센서 값(Vs)을 통해 승객이 착좌 중이 아니라면 복사열 히터의 전원이 자동으로 차단되어 화재를 방지할 수 있으며, 차량의 환경에 따라 복사열 히터가 설정된 온도보다 한 단계 낮은 온도로 발열되도록 제어함으로써 에너지 절감 효과가 뛰어난 효과가 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 복사열 히터
200 : 히터 제어부 210 : 제 1스위치
220 : 온도 조절부
300 : 메인 제어부 310 : 제 2스위치
320 : 알림 수단

Claims (11)

  1. 차량 내부에 설치되어, 발열 동작하는 복사열 히터(100);
    상기 복사열 히터(100)와 연결되어 상기 복사열 히터(100)의 발열 방향 측 좌석 주변에 설치되며, 입력신호 및 하기 메인 제어부(300)로부터 수신되는 조작신호에 따라 상기 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 히터 제어부(200); 및
    운전석 주변에 구비되어 차량의 공조를 제어하며, 상기 복사열 히터(100)의 온/오프 또는 발열 온도를 조절하는 상기 조작신호를 생성하여 상기 히터 제어부(200)로 전송하는 메인 제어부(300);
    를 포함하여 이루어지는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메인 제어부(300)는,
    운전자에게 현재 상기 복사열 히터(100)의 온/오프 상태를 알리는 알림 수단(320)을 더 포함하여 이루어지는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 히터 제어부(200)는,
    상기 복사열 히터(100)의 온/오프를 제어하는 입력신호가 발생되는 제 1스위치(210) 및 상기 복사열 히터(100)의 발열 온도를 제어하는 입력신호가 발생되는 온도 조절부(220)를 포함하여 이루어지는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 메인 제어부(300)는,
    상기 복사열 히터(100)의 온/오프를 제어하는 입력신호가 발생되며, 상기 제 1스위치(210)와 연동되어 동작하는 제 2스위치(310)를 포함하여 이루어지는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 메인 제어부(300)는,
    상기 복사열 히터(100)의 동작 상태, 차량 내외부 환경 조건 정보 및 상기 좌석의 착좌센서 값을 수신하고, 수신된 정보를 바탕으로 상기 조작신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 메인 제어부(300)는,
    상기 복사열 히터(100)가 구동 중이되 상기 좌석에 승객이 착좌 중이 아닐 경우, 상기 복사열 히터(100)를 오프시키는 상기 조작신호를 생성하는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 환경 조건 정보는,
    차량의 실내온도(Ti), 차량의 실외온도(To), 일사량(sun), 냉각수 온도(Tc), 공조용 블로워 전압(Vb) 및 FATC(Full Automatic Temperature Control) 설정 온도(Ts) 중 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 메인 제어부(300)는,
    상기 실내온도(Ti), 상기 실외온도(To), 상기 일사량(sun) 및 상기 냉각수 온도(Tc)가 각각 미리 결정된 기준치 이상이고, 상기 블로워 전압(Vb) 및 상기 FATC 설정 온도(Ts)가 각각 미리 결정된 기준치 이하이면, 상기 복사열 히터(100)의 온도를 현재 설정된 온도보다 한 단계 낮은 온도로 조절하는 상기 조작신호를 생성하는 차량용 복사열 히터 제어 시스템.
  9. a) 운전석 주변에 구비된 차량 공조용 메인 제어부(300)가 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 히터 제어부(200)로부터 상기 복사열 히터(100)의 현재 구동 여부 및 설정 온도를 수신하는 단계(S10);
    b) 상기 복사열 히터(100)가 구동 중일 경우(S10-Y), 상기 메인 제어부(300)가 차량 내외부의 환경 조건 정보 및 상기 복사열 히터(100)의 발열 방향 측 좌석의 착좌센서 값을 수신하는 단계(S20);
    c) 상기 메인 제어부(300)가 상기 환경 조건 정보 및 상기 착좌센서 값에 따라 상기 복사열 히터(100)의 온/오프 또는 발열 온도를 조절하는 조작신호를 생성하여 상기 히터 제어부(200)로 송신하는 단계(S30); 및
    d) 상기 히터 제어부(200)가 상기 조작신호에 따라 상기 복사열 히터(100)의 구동을 제어하는 단계(S40);
    를 포함하여 이루어지는 차량용 복사열 히터 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 c)단계는,
    상기 b)단계에서 수신된 상기 착좌센서 값에 의해 상기 좌석에 승객이 착좌 중임이 확인되면(S20-Y),
    c-1) 상기 메인 제어부(300)가 차량의 실내온도(Ti), 실외온도(To), 일사량(sun) 및 냉각수 온도(Tc)가 각각 미리 결정된 기준치 이상인지 여부와, 블로워 전압(Vb) 및 FATC 설정 온도(Ts)가 미리 결정된 기준치 이하인지 여부를 판단하는 단계(S31);
    c-2) 상기 c-1단계를 만족하면(S31-Y), 상기 복사열 히터(100)의 발열 온도를 현재 설정 온도보다 한 단계 낮은 온도로, 상기 c-1단계를 만족하지 못하면(S31-N), 상기 발열 온도가 현재 설정 온도로 조절되도록 하는 상기 조작신호를 생성하는 단계(S332); 및
    c-3) 상기 메인 제어부(300)가 상기 조작신호를 상기 히터 제어부(200)로 송신하는 단계(S33);
    를 포함하여 이루어지는 차량용 복사열 히터 제어 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 c)단계는,
    상기 b)단계에서 수신된 상기 착좌센서 값에 의해 상기 좌석에 승객이 착좌 중이 아님이 확인되면(S20-N),
    c-1') 상기 복사열 히터(100)를 오프시키는 상기 조작신호를 생성하는 단계(S31'); 및
    c-2) 상기 메인 제어부(300)가 상기 조작신호를 상기 히터 제어부(200)로 송신하는 단계(S32');
    를 포함하여 이루어지는 차량용 복사열 히터 제어 방법.
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