KR20170022340A - 차량용 공조장치 및 차량의 오염공기 차단 방법 - Google Patents

차량용 공조장치 및 차량의 오염공기 차단 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량(10)에 설치된 적외선 센서(110)로 전방 차량의 열화상 정보를 획득하는 단계(S110)와, 상기 전방 차량의 배기구의 열화상 정보로부터 차량 내부로의 오염 공기 유입 여부를 예측하는 단계(S120)와, 상기 예측 결과에 따라 차량의 공조장치를 내기 모드로 전환하는 단계(S130)를 포함하는 차량의 오염공기 차단 방법을 개시한다.

Description

차량용 공조장치 및 차량의 오염공기 차단 방법 {VEHICLE AIR CONDITIONING DEVICE AND METHOD FOR PREVENTING EXHAUST GAS INFLOW IN VEHICLE}
본 발명은 차량 외부의 오염 공기가 차량 실내로 유입되는 것을 차단하는 방법 및 오염 공기 차단 기능이 적용된 차량용공조 장치에 관한 것이다.
차량용 공조 시스템은 차량의 실내 또는 실외로부터 도입되는 공기를 가열 또는 냉각하여 차량의 실내로 송풍함으로써 차량의 실내를 냉방하거나 난방하기 위한 시스템이다. 최근에는 차량용 공조 시스템에 차량 외부의 오염 공기를 차단하여 차량 내 공기질을 제어할 수 있는 공기질 제어 시스템(AQS: Air Quality control System)이 함께 적용되고 있다.
이러한 공기질 제어 시스템(AQS)는 차량의 전방에 오염공기 센서(AQS 센서)를 탑재하고, 오염공기 센서에서 측정된 오염공기(이산화탄소, NOx 등)이 검출되는 경우 공조기를 실내 공기를 재순환하는 내기 모드로 전환하여 외부로부터 공기를 차단하는 구성을 갖는다.
그러나 이와 같은 방식에 의한 공기질 제어 시스템은 오염공기 센서와 공기유입시작위치 사이의 거리가 가깝기 때문에 오염공기 센서가 오염여부를 판단하는 시점에 이미 오염공기의 유입이 발생하게 되는 문제가 있다. 아울러 성능 개선을 위해 오염공기 센서의 정밀도를 높일 경우 빈번한 작동으로 인한 오동작이 발생하는 문제가 있다.
공개특허공보 제10-2011-0030800호 (2011.03.24)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차실 내부로 오염 공기가 유입되는 것을 사전에 예측할 수 있도록 하여 오염공기가 차실 내로 유입되기 이전에 오염공기를 차단할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 차량(10)에 설치된 적외선 센서(110)로 전방 차량의 열화상 정보를 획득하는 단계(S110)와, 상기 전방 차량의 배기구의 열화상 정보로부터 차량 내부로의 오염 공기 유입 여부를 예측하는 단계(S120)와, 상기 예측 결과에 따라 차량의 공조장치를 내기 모드로 전환하는 단계(S130)를 포함하는 차량의 오염공기 차단 방법을 개시한다.
본 발명의 차량의 오염공기 차단 방법에 따르면, 상기 오염 공기 유입을 예측하는 단계(S120)는 배기구의 열화상 정보로부터 획득한 배기구의 열화를 감지하는 단계(S121)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 배기구의 열화를 감지하는 단계는 상기 배기구의 온도와 기준 온도를 비교하여 수행될 수 있다.
본 발명의 차량의 오염공기 차단 방법에 따르면, 상기 오염 공기 유입 여부의 예측시 상기 열화상 정보로부터 얻어진 전방 차량과의 거리 정보를 추가로 이용할 수 있다.
본 발명의 차량의 오염공기 차단 방법에 따르면, 상기 오염 공기 유입 여부의 예측시 상기 배기구의 열화상 정보로부터 획득한 풍향 정보와, 차량의 제어기로부터 획득한 차속 정보를 추가로 이용할 수 있다.
본 발명의 차량의 오염공기 차단 방법은 전방 물체의 열화상 정보로부터 전방물체가 차량인지 여부를 판단하는 단계(S112)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 전방 차량의 열화상 정보를 획득하는 적외선 센서(110)와, 공조기 케이스에 설치된 인테이크 도어를 구동시키는 인테이크 도어 액츄에이터(120)와, 상기 적외선 센서(110)를 통해 획득된 전방 차량의 배기구의 열화상 정보로부터 차량 내부로 오염 공기가 유입되는 것을 예측하여 상기 인테이크 도어 액츄에이터(120)의 동작을 제어하는 제어부(130)를 포함하는 차량용 공조장치를 개시한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 적외선 센서를 통해 획득한 전방 차량의 열화상 정보로부터 차실 내부로 오염 공기가 유입되는 것을 사전에 예측하여 오염 공기의 유입을 사전에 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한 차량의 오염 공기 유입 가능성을 예측함에 있어 전방 차량의 열화상 정보로부터 얻은 배기구 온도, 전방 차량과의 거리, 풍향 등 다양한 정보를 활용함으로써 예측 가능성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 차량 전방에 설치된 적외선 센서에서 감지되는 복사열을 이용하면, 이를 토대로 태양광 감지를 위한 포토 센서를 대체하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 블록 구성도.
도 2는 배기구 열화상의 일 예를 나타낸 열화상 이미지.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도.
이하, 본 발명과 관련된 차량용 공조장치 및 차량의 오염공기 차단 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조 장치의 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 차량용 공조 장치는 적외선 센서(110, 적외선 카메라), 인테이크 도어 액츄에이터(120, 내외기 전환도어 액츄에이터), 제어부(130)를 포함한다.
적외선 센서(110)는 차량(10)의 전방을 지향하도록 설치되어 차량(10)의 전방에서 운행하는 차량(이하, '전방 차량')의 열화상 정보를 획득한다. 적외선 센서(110)는 열화상 정보를 제어부(130)로 전달한다. 적외선 센서(110)는 도 1의 도시와 같이 범퍼 하단(A)이나 전면 유리의 상단(B)과 같은 위치에 설치될 수 있다.
인테이크 도어 액츄에이터(120)는 공조기 케이스에 설치된 인테이크 도어를 구동시켜 공조 장치가 외부 공기가 차실 내로 유입되도록 하는 외기 모드와 외기를 차단하고 차실 내의 공기를 순환시키는 내기 모드로 전환되도록 한다.
제어부(130)는 적외선 센서(110)로부터 차량(10)의 열화상 정보를 전달받아, 차량 배기구의 열화상 정보를 산출한다. 도 2는 배기구 열화상의 일 예를 나타낸 열화상 이미지를 나타내고 있다. 이에 따르면 배기구의 온도가 주변 온도보다 높은 분포를 보이고 있음을 알 수 있으며, 이로부터 차량 배기구로부터 매연이 배출되고 있음을 유추할 수 있다.
제어부(130)는 이와 같은 배기구의 열화상으로부터 차량(10) 내부로 오염 공기가 유입되는 것을 예측하여 인테이크 도어 액츄에이터(120)의 동작을 제어한다. 제어부(130)는 배기구의 열화상으로부터 배기구의 열화를 감지하면, 인테이크 도어가 외기를 차단하여 내기 모드로 전환되도록 인테이크 도어 액츄에이터(120)를 제어한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도.
도 3에 따르면, 적외선 센서(110)는 전방 차량의 열화상 정보를 획득하고(S110), 제어부(130)는 전방 차량의 배기구의 열화상 정보로부터 차량 내부로의 오염 공기 유입 여부를 예측한다(S120).
제어부(130)는 이러한 예측 과정을 위하여 배기구의 열화상으로부터 배기구 온도를 산출할 수 있다. 또한 배기구 화상의 크기 또는 면적으로부터 전방 차량과의 거리를 산출하는 것도 가능하며, 열화상에 표시된 열확산 형태로부터 풍향 정보를 산출할 수도 있다. 제어부(130)는 이와 같이 산출된 배기구 온도, 전방 차량과의 거리, 풍향에 관한 정보를 이용하여 오염 공기 유입 가능성을 판단할 수 있다.
아울러 제어부(130)는 차량의 제어기로부터 차속 정보를 전달받도록 구성 가능하며, 차속 정보를 오염 공기 유입 여부를 예측하는데 활용할 수 있다. 이와 관련해서는 추후 다른 실시예에서 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 예측 결과에 따라 차실 내부로 오염공기가 유입될 것으로 예측되면, 제어부(130)는 공조장치를 내기 모드로 전환시켜 외부 공기가 차실 내로 유입되는 것을 차단한다(S130).
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도로서, 본 실시예는 배기구의 열화상 정보로부터 획득한 배기구의 열화를 감지하는 방식의 일 예를 나타내고 있다.
도 4에 따르면, 적외선 센서(110)가 전방 차량의 열화상 정보를 획득하고(S110), 제어부(130)는 열화상 정보로부터 산출된 배기구의 온도를 기설정치(t)와 비교하여(S121) 배기구의 열화를 감지한다.
제어부(130)는 배기구의 온도가 기준 온도(t)보다 높은 경우, 배기구가 열화된 것으로 보고 매연이 배출되고 있는 것으로 보아 내기 모드로 전환한다(S130).
이와 같은 배기구 열화 감지를 통한 오염공기 차단 방법에 따르면, 배기구의 열화 여부로 오염공기 유입 가능성을 판단하므로, 전기 자동차나 하이브리드 차량 등 오염공기 배출이 발생하지 않는 경우에는 내기 모드로 전환되지 않는다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도로서, 오염공기의 유입 여부를 예측함에 있어 배기구 온도뿐 아니라 다른 정보를 추가로 이용하는 경우를 예시하고 있다.
도 5에 따르면, 적외선 센서(110)가 전방 차량의 열화상 정보를 획득하고(S110), 배기구 온도와 전방 차량과의 거리를 이용하여 차실 내부로의 오염 공기 유입 여부를 예측한다(S122).
구체적으로, 배기구의 온도가 기준 온도(t)보다 높고, 전방 차량과의 거리가 기준거리(d)보다 가까운 경우, 차실 내로 오염공기가 유입될 가능성이 높은 것으로 보며, 제어부(130)는 이러한 조건이 만족되는 경우 내기 모드로 전환한다(S130). 본 실시예의 경우 배기구의 열화가 감지되더라도 전방 차량과의 거리가 먼 경우에는 차실로 오염공기가 유입될 가능성이 낮으므로, 전방 차량과의 거리가 아주 먼 경우에 내기 모드로 전환되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
한편, 오염 공기 유입 여부의 예측시 배기구의 열화상 정보로부터 획득한 풍향 정보와, 차량의 제어기로부터 획득한 차속 정보를 추가로 이용할 수 있다.
예를 들어 풍향이 차량의 전방에서 후방으로 향하는 경우 전방 차량과의 거리가 다소 멀더라도 오염공기 유입 가능성이 다소 증가하는 경향이 있으며, 반대로 풍향이 차량의 후방에서 전방을 향하는 경우 전방 차량과의 거리가 다소 가깝더라도 오염공기 유입 가능성이 다소 감소하는 경향이 있다. 이러한 사항을 이용하면,제어부(130)는 열화상 정보로부터 산출한 풍향정보를 근거로 전방 차량과의 거리의 비교시 사용되는 기준 거리(d)를 증감시킬 수 있다. 예를 들면 차량(10)에 맞바람이 부는 경우 기준 거리(d)를 증가시켜 이를 차간 거리와의 비교에 이용할 수 있다.
한편 풍향 뿐만 아니라 차속 또한 상기와 같이 오염 공기 유입 가능성에 영향을 미치므로, 제어부(130)는 차량의 제어기로부터 획득한 차속 정보를 근거로 기준 거리(d)를 증감시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량의 오염공기 차단 방법을 나타낸 순서도이다.
본 실시예에 따르면, 적외선 센서(110)가 전방 물체의 열화상 정보를 획득하고(S111), 제어부(130)는 전방 물체의 열화상 정보로부터 전방 물체가 차량인지 여부를 판단한다(S112). 이는 메모리 등의 저정 공간에 저장된 다양한 형태의 차량 열화상 이미지와 촬영된 전방 물제의 열화상 이미지를 비교함으로써 수행 가능하다.
판단 결과 전방 물체가 차량인 경우, 제어부(130)는 전방 차량의 열화상으로부터 배기구의 열화상 정보를 산출하며, 배기구 온도와 전방 차량과의 거리를 이용하여 차실 내부로의 오염 공기 유입 여부를 예측한 후(S122), 차실 내로 오염공기가 유입될 것으로 예측되면 공조 장치를 내기 모드로 전환시킨다(S130).
본 실시예에 따르면, 전방의 물체가 차량인지 여부를 판별하는 단계를 추가하여 차량이 아닌 경우에도 후행 단계가 수행되어 불필요한 제어 단계가 수행되는 것을 방지하는 이점이 있다.
이상에서 설명한 차량용 공조장치 및 차량의 오염공기 차단 방법는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있으며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
110: 적외선 센서 120: 인테이크 도어 액츄에이터
130: 제어부 10: 차량

Claims (7)

  1. 차량(10)에 설치된 적외선 센서(110)로 전방 차량의 열화상 정보를 획득하는 단계(S110);
    상기 전방 차량의 배기구의 열화상 정보로부터 차량 내부로의 오염 공기 유입 여부를 예측하는 단계(S120); 및
    상기 예측 결과에 따라 차량의 공조장치를 내기 모드로 전환하는 단계(S130)를 포함하는 차량의 오염공기 차단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오염 공기 유입을 예측하는 단계는 배기구의 열화상 정보로부터 획득한 배기구의 열화를 감지하는 단계(S121)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 오염공기 차단 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배기구의 열화를 감지하는 단계(S121)는 상기 배기구의 온도와 기준 온도를 비교하여 수행되는 것을 특징으로 하는 차량의 오염공기 차단 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오염 공기 유입 여부의 예측시 상기 열화상 정보로부터 얻어진 전방 차량과의 거리 정보를 추가로 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 오염공기 차단 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 오염 공기 유입 여부의 예측시 상기 배기구의 열화상 정보로부터 획득한 풍향 정보와, 차량의 제어기로부터 획득한 차속 정보를 추가로 이용하는 것을 특징으로 하는 차량의 오염공기 차단 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    전방 물체의 열화상 정보로부터 전방물체가 차량인지 여부를 판단하는 단계(S112)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 오염공기 차단 방법.
  7. 전방 차량의 열화상 정보를 획득하는 적외선 센서(110);
    공조기 케이스에 설치된 인테이크 도어를 구동시키는 인테이크 도어 액츄에이터(120); 및
    상기 적외선 센서(110)를 통해 획득된 전방 차량의 배기구의 열화상 정보로부터 차량 내부로 오염 공기가 유입되는 것을 예측하여 상기 인테이크 도어 액츄에이터(120)의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 차량용 공조장치.
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