KR20190108954A - 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내비게이션을 이용한 차량공조 시스템 제어 시스템 및 이를 이용한 차량공조 시스템 제어 방법에 관한 것으로, 실시간 차량 위치를 확인하는 위치정보부와 인터넷과 연결되는 모뎀부와 차량의 속도정보를 감지하는 속도정보부 및 차량 외부의 밝기정보를 감지하는 조도정보부와 함께 정보를 종합하여 조건결과를 확인하는 연산부와 조건결과에 따른 작업 수행을 관리하는 제어부로 구성되는 내비게이션유닛과 내비게이션유닛에서 처리된 연산결과에 따라 내기순환구동부와 외기순환구동부로의 작업 수행을 관리하는 제어유닛의 구성을 통해 외부 환경에 따라 자동으로 자동차 공조시스템의 내기순환과 외기순환 장치를 작동하며 이를 통해 차량 내 공기의 질을 향상시켜 운전의 집중도를 높임으로써 운행 안정성과 안전성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템 및 방법{System and Method for Controlling Air Conditioner Of The Vehicle By Using Navigation}
본 발명은 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 차량에 구비 된 내비게이션의 GPS위치정보 및 공기오염정보와 함께 사용자의 등록지역 등의 정보에 따라 자동으로 내기순환모드 및 외기순환모드가 작동되는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 공조장치에는 내기순환 또는 외기순환 두 가지 방식을 통해 실내 공기환경을 조절하는 장치가 있다. 외기순환모드는 차량의 에어필터로 걸러낸 바깥 공기를 끌어들이고 탁해진 내부 공기를 내보내는 방식으로 외부와 실내 공기흐름을 원활하게 한다. 반면 내기순환 모드는 차량 내부의 공기로만 순환시키며 자동차 바깥 공기의 유입을 차단하는 방식이다. 이는 수동 모드로 설정된 경우 운전자의 직접적인 조작을 통해 내기순환모드와 외기순환모드를 지정할 수 있고 자동 모드로 설정할 시 설정 온도와 차실 내의 온도와 차에 따라 자동으로 순환모드가 변경될 수 있었다.
상기와 같은 구성에서 차량의 공조장치가 외기로 설정된 경우 외부공기의 청정도가 떨어지는 환경에 진입 시, 차량 내부 공기의 청정도가 저하되는 문제점이 있고, 운전자가 운전 중에 수동으로 순환모드 설정을 전환하는 경우에는 운전 주의도 저하로 인한 사고의 위험성이 있었다.
이를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1230788호로 출원한 바가 있다. 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1230788호의 차량 공조장치의 내외기 모드 제어 방법 및 장치에서는 차량에 이미 구비된 조도 센서 및 위치 센서를 통하여 인식되는 정보를 반영하여 차량 공조장치의 내기 모드 또는 외기 모드 설정을 제어함으로써, 별도의 장치 구비로 인한 비용 상승 없이도 자동으로 차량의 공조장치의 내외기를 제어하는 방법 및 장치를 제공한다. 청정도가 떨어지는 환경에 진입하는 조건을 조도 변경값에 따라 판단하여 차량에 구비된 조도 센서를 통하여 주변 환경의 조도를 모니터링하고 차량 주변 환경의 조도 변화를 감지하고 변화값을 기 설정한 문턱 값 이상인 경우 차량의 공조장치의 내외기를 자동으로 전환하는 기술이 개시되어 있다.
그러나 종래기술은 지하 주차장이나 터널 등 조도 변화값의 차이가 발생되는 실내구조물 환경으로 한정되어 있어 주변 환경이 실내가 아닌 외부일 시 예상되는 공기오염에 대해서는 적용 되지 않는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1230788호(2013.02.06)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기오염지역으로 예상되는 지역인 터널과 지하주차장 등의 실내구조물 내에서 뿐만 아니라 실외에서의 공기오염지역 및 설정지역 통과 시에도 공조장치의 내기순환과 외기순환이 자동으로 작동하는 시스템 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템에 있어서, 실시간 차량 위치를 확인하는 위치정보부와 인터넷과 연결되는 모뎀부와 차량의 속도정보를 감지하는 속도정보부 및 차량 외부의 밝기정보를 감지하는 조도정보부와 함께 정보를 종합하여 조건결과를 판단하는 연산부와 조건결과에 따른 작업 수행을 관리하는 제어부로 구성되는 내비게이션유닛과 내비게이션유닛에서 처리된 연산결과에 따라 내기순환구동부와 외기순환구동부로의 작업 수행을 관리하는 제어유닛을 포함하는 자동공조시스템으로 이루어진다.
본 발명의 다른 특징으로는 사용자가 공기오염지역으로 판단하는 특정 지역과 위치를 설정하여 해당 정보를 확인하는 지역설정처리기가 구성되는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 특징으로는 모뎀부가 인터넷과 연결되어 실시간으로 미세먼지와 초미세먼지 농도 등급 정보를 확인하는 공기오염정보처리기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 특징으로는 제어부에는 공기가 오염된 지역에 위치함을 시각적으로 나타내는 표시모드와 해당 정보에 대한 알림을 청각적으로 제공하는 알람모드로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 차량공조 시스템 제어 및 방법은 차량이 공기오염지역으로 의심되는 터널이나 지하주차장 등의 실내공간 뿐만 아니라 실외에 위치해 있을 시 실시간 미세먼지와 초미세먼지 농도 정보를 획득하여 자동으로 내기순환과 외기순환모드를 작동시켜 차량 내 공기의 질이 악화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해 쾌적한 운전환경을 유지할 수 있고, 운전 도중 유해가스로 인해 일어날 수 있는 두통과 피로를 줄이고 졸음을 방지하여 운전의 집중도를 높임으로써 운행 안정성과 안전성을 현저하게 향상시킬 수 있다
또한 자동으로 내기순환모드와 외부순환모드로의 변경을 통해 운전 중 공조장치 수동 설정을 위해 주의도 저하로 인해 발생될 수 있는 차량 사고의 위험성을 최소화 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템을 나타내는 블록구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 방법을 나타내는 순서도.
이하, 본발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템을 나타내는 블록구성도로서, 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 아래와 같다.
실시간 차량 위치를 확인하는 위치정보부(P111)와 인터넷과 연결되는 모뎀부(P112)와 차량의 속도정보를 감지하는 속도정보부(P113) 및 차량 외부의 밝기정보를 감지하는 조도정보부(P114)와 정보를 종합하여 조건결과를 확인하는 연산부(P115)와 조건결과에 따른 작업을 관리하는 제어부(P116)로 구성되는 내비게이션유닛(P11)과 상기의 내비게이션유닛(P11)에서 처리된 조건결과에 따라 내기순환구동부(P121)와 외기순환구동부(P122)로 구성되어 장치를 통제하는 제어유닛(P12)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동공조시스템(P10)으로 구성된다.
상기 위치정보부(P111)에는 사용자가 공기오염지역으로 판단하는 특정 지역과 위치를 설정하고 해당 정보를 확인하는 지역설정처리기(P111a)를 제공한다. 상기의 지역설정처리기(P111a)는 사용자가 특정 위치를 지정하고 설정할 수 있는 입력부로, 공기오염지역으로 예상되는 지역인 쓰레기매립지, 하수처리장, 화학공장 등 특정 지역에 대해 입력 시 공기오염지역 등록지점으로 지정되어 위치정보부(P111)에 저장될 수 있다.
또한 GPS를 통해 위성에서 수신된 데이터를 바탕으로 차량의 위치를 파악하게 되고 해당 정보를 바탕으로 연산부(P115)를 통해 공기오염지역 위치 여부를 판단한다. 공기오염지역으로 진입 예상 시에는 해당 지역 진입 전 설정한 거리 값 도달 시 제어유닛(P12)의 내기순환구동부(P121)를 통해 내기순환모드가 자동으로 작동하게 된다. 또한 공기오염지역에서 이탈 시 설정한 거리 값 도달 시 제어유닛(P12)의 외기순환구동부(P122)를 통해 외기순환모드가 자동으로 작동하게 된다.
상기 모뎀부(P112)에는 인터넷과 연결되어 실시간으로 미세먼지와 초미세먼지 농도 등급 정보를 확인하는 공기오염정보처리기(P112a)를 포함하여 실제 공기오염정도를 확인할 수 있다. 환경부에서 전국 실시간 대기오염도에 대한 정보를 제공하고 있으며 미세먼지와 초미세먼지 농도는 4개 등급으로 구분되어 있고 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5) 별로 등급에 대한 농도 수치는 다음과 같이 구분되어 있다.
미세먼지의 경우 좋음(0~30㎍/㎥), 보통(31~80㎍/㎥), 나쁨(81~150㎍/㎥), 매우나쁨(151㎍/㎥이상)으로 등급이 구분되어 있고 초미세먼지의 경우 좋음(0~15㎍/㎥), 보통(16~50㎍/㎥), 나쁨(51~100㎍/㎥), 매우나쁨(101㎍/㎥이상)으로 구분되어 있다. 이 때, 공기오염정도를 나타내는 등급은 미세먼지와 초미세먼지의 농도 중 높은 등급을 기준으로 현재 공기오염정도를 판단한다. 공기오염지역으로 판단하여 내기순환모드가 작동되어야 할 등급의 기준은 사용자가 직접 설정할 수도 있다.
상기 속도정보부(P113)는 실시간으로 차량의 속도를 감지하여 연산부(P115)로 정보를 전송하게 되고 위치정보부(P111)의 차량위치 정보와 매핑되어 제한속도 초과 여부를 판단할 수 있다.
상기 조도정보부(P114)는 GPS정보를 얻어오지 못하는 지형적 또는 전파방해물체로 둘러쌓인 상황일 시 외부 조도 값을 제공하여 변화값을 통해 실내에서 실외로 이동 여부를 1차적으로 판단하여 외기순환구동부가 수행될 수 있도록 한다.
상기 연산부(P115)는 획득한 위치정보와 공기오염도, 속도정보, 조도정보를 수신 받게 되며 해당 정보를 바탕으로 설정된 조건에 따른 제어신호를 제어부(P116)와 제어유닛(P12)으로 전달한다.
상기 제어부(P116)의 표시모드(P116a)는 공기오염지역에 위치함을 시각적으로 인식할 수 있도록 하는 상태를 제어하며 알람모드(P116b)는 공기오염지역에 위치함을 청각적으로 인식할 수 있도록 효과를 주는 기능을 제공한다.
상기 제어유닛(P12)의 내기순환구동부(P121)는 내비게이션유닛(P11)을 통해 수신한 신호를 바탕으로 외부 공기 유입을 차단하는 내기순환모드를 수행한다.
상기 제어유닛(P12)의 외기순환구동부(P122)는 내비게이션유닛(P11)을 통해 수신한 신호를 바탕으로 외부 공기 유입을 허용하는 외기순환모드를 수행한다.
도 2 은 본 발명에 따른 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 방법을 나타내는 순서도로서, 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 아래와 같다.
내비게이션을 이용한 차량공조 제어 방법에 있어서,
위치정보부(P111)의 GPS 위성에서 수신 된 정보는 연산을 통해 현재 차량의 위치를 제공하는 단계(S100)를 거치고 모뎀부(P112)의 공기오염정보처리기(P112a)를 통해 차량이 미세먼지와 초미세먼지 농도가 공기오염지역으로 분류되는 장소로 이동되는 지 판단하는 단계(S101)와 설정 기준 이하의 등급으로 판단 시 사용자가 공기오염지역으로 지정한 장소로 이동되는 지 판단하는 단계(S102)를 통해 공기오염지역에 대해 차량이 설정값 이내로 진입여부를 판단하는 단계(S103)로 진행된다.
상기의 공기오염지역에 대해 차량이 설정값 이내로 진입여부를 판단하는 단계(S103)에서는 위치정보부(P111)를 통해 차량이 해당 지역에 접근하는 거리 정보를 제공하고 속도정보부(P113)를 통해 차량의 현재 속도를 감지하여 연산부(P115)로 데이터를 전송하게 된다. 이에 연산부(P115)에서는 차량의 속도와 전방에 검색된 공기오염이 예상되는 지역으로 진입 시 내기순환모드가 작동될 수 있도록 작업을 수행한다.
본 발명에 따른 실시 예에 따라 설정값 이내로 진입여부를 판단하는 단계(S103)에서는 서로 다른 조건이 발생한다. 전방 100m에 공기오염지역이 검색되었을 때 차량의 속도가 100km/h 일 때와 전방 100m에 공기오염지역이 검색되었을 때 차량의 속도가 10km/h 일 때, 차량의 속도가 검색 지점 100m 전 해당 오염지역에 진입 하게 되는 소요시간은 다르게 된다. 전자의 경우에는 3.6초, 후자의 경우에는 36초의 소요시간이 걸린다. 이로 인해 설정값 이내로의 진입여부의 판단 결과는 속도 정보와 거리정보가 함께 판단되어 예상되는 도달 소요시간 시점에 내기순환모드가 동작하여 외부 공기 유입을 차단해야 한다. 설정값 이내로의 진입여부를 위해서는 차량의 속도정보를 제공하는 속도정보부(P113)와 공기오염지역으로 구분한 지역의 도달 시 까지 남은 거리의 정보를 제공하는 위치정보부(P111)의 데이터를 통해 예상오염지역의 남은거리가 0m가 되는 설정값 이내 진입 시점의 도달 소요시간 연산이 수행된 후 설정 값 이내로의 차량이 위치하게 된다고 판단 시 외부 오염 공기의 유입을 차단하기 위해 내기순환모드가 자동으로 수행되고, 해당 지역에 위치함을 화면에 표시하고 경고음을 발생하는 단계(S104)가 수행된다.
공기오염지역에 대해 차량이 설정값 이상으로 이탈여부를 판단하는 단계(S105)에서 이탈로 판단 시 외부 청정 공기의 유입을 허용하기 위해 외기순환모드가 자동으로 수행되고, 화면 표시정보가 사라지고 경고음이 중지되는 단계(S106)가 수행된다.
상기 위치정보부(P111)의 GPS 위성에서 수신 된 정보에 더하여 GPS전파가 단절되는 터널 및 지하공간 또는 그에 준하는 실내공간에서의 GPS전파 왜곡과 손실이 큰 환경일 시 GPS를 보조하여 방향정보 및 확인지점에서 움직인 이동거리 정보를 기반으로 위치를 추적하는 DR GPS를 통해 차량이 터널 지역으로 이동되는 지 판단하는 단계(S111)와 지하 또는 실내주차장으로 이동되는 지 판단하는 단계(S112)를 거쳐 해당 지역에 차량이 설정값 이내로 진입여부를 판단하는 단계(S113)로 진행된다. 설정 값 이내로의 차량이 위치하게 된다고 판단 시 외부 오염 공기의 유입을 차단하기 위해 내기순환모드가 자동으로 수행되고, 해당 지역에 위치함을 화면에 표시하고 경고음을 발생하는 단계(S114)가 수행된다. 이 후 실내지역에서 실외지역으로 이동 시 발생되는 기준 이상의 조도 변화값 여부를 판단하는 단계(S115)를 통해 기준 이상의 조도 변화값이 확인되면 외부 청정 공기의 유입을 허용하기 위해 외기순환모드가 자동으로 수행되고, 화면 표시 정보가 사라지고 경고음이 중지되는 단계(S106)가 수행된다. 조도 변화값이 기준 이하일 시에는 차량이 설정값 이상으로의 실내지역 이탈여부를 판단하는 단계(S116)가 진행된다.
상기 속도정보부(P113)를 통해 차량의 속도를 실시간으로 모니터링하는 단계(S200)가 진행되어 속도 정보를 획득하고 차량이 실내지역으로 접근하는 지를 판단하는 단계(S201)와 해당 지역의 제한속도 초과 여부를 판단하는 단계(S202)를 거쳐 제한속도 초과 시 알람모드와 표시모드를 통해 경보음과 초과정보를 화면에 나타내는 단계(S203)를 수행하고 제한속도 미만 시에는 알람모드와 표시모드의 수행 상태를 중지시키는 단계(S204) 수행하게 된다.
본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
P10. 자동공조시스템 P11. 내비게이션유닛
P111. 위치정보부 P111a. 지역설정처리기
P112. 모뎀부 P112a. 공기오염정보처리기
P113. 속도정보부 P114. 조도정보부
P115. 연산부 P116. 제어부
P116a. 표시모드 P116b. 알람모드
P12. 제어유닛 P121. 내기순환구동부
P122. 외기순환구동부

Claims (5)

  1. 내비게이션을 이용한 차량공조 시스템 제어 시스템에 있어서,
    현재 차량 위치를 확인하는 위치정보부(P111)와 인터넷과 연결되는 모뎀부(P112)와 차량의 속도정보를 감지하는 속도정보부(P113) 및 차량 외부의 밝기정보를 감지하는 조도정보부(P114)와, 정보를 종합하여 조건을 판단하는 연산부(P115)와 조건결과에 따른 작업을 관리하는 제어부(P116)로 구성되는 내비게이션유닛(P11);과
    상기의 내비게이션유닛(P11)에서 처리된 조건결과에 따라 내기순환구동부(P121)와 외기순환구동부(P122)로 구성되어 장치를 통제하는 제어유닛(P12);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동공조시스템(P10);
  2. 제 1항에 있어서,
    상기의 위치정보부(P111)에는 사용자가 공기오염지역으로 판단하는 특정 지역과 위치를 설정하여 해당 정보를 확인하는 지역설정처리기(P111a)가 구성되고,
    상기의 연산부(P115)에는 위치정보부(P111)에서 확인 된 터널 및 지하공간 또는 그에 준하는 실내공간을 공기오염지역으로 구분하는 기능을 제공하는 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기의 모뎀부(P112)에는 인터넷과 연결되어 실시간으로 미세먼지와 초미세먼지 농도 등급 정보를 확인하는 공기오염정보처리기(P112a)를 제공하는 것을 특징으로 하는 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기의 제어부(P116)에는 공기가 오염된 지역에 위치함을 시각적으로 나타내는 표시모드(P116a)와 해당 정보에 대한 알림을 청각적으로 제공하는 알람모드(P116b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 시스템.
  5. 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 방법에 있어서,
    위치정보부(P111)를 통해 현재 차량의 위치를 제공하는 단계(S100);와
    모뎀부(P112)의 공기오염정보처리기(P112a)를 통해 차량이 미세먼지와 초미세먼지 농도가 공기오염지역으로 분류되는 장소로 이동되는 지 판단하는 단계(S101);와
    차량이 운전자가 공기오염지역으로 구분하여 입력한 위치로 이동되는 지 판단하는 단계(S102);와
    공기오염지역에 대해 차량이 설정값 이내로 진입하는지 여부를 판단하는 단계(S103);를 거쳐 외부 오염 공기의 유입을 차단하기 위해 내기순환모드가 자동으로 수행되고, 해당 지역에 위치함을 화면에 표시하고 경고음을 발생하는 단계(S104);와
    공기오염지역에 대해 차량이 설정값 이상으로 이탈하는지 여부를 판단하는 단계(S105);를 통해 외부 공기 유입을 허용하기 위해 외기순환모드가 자동으로 수행되고, 화면 표시 정보가 사라지고 경고음이 중지되는 단계(S106);와
    상기 위치정보부(P111)를 통해 차량이 터널 지역으로 이동되는 지 판단하는 단계(S111);와 지하공간 또는 그에 준하는 실내공간으로 이동되는 지 판단하는 단계(S112);와 해당 지역으로 차량이 설정값 이내로 진입여부를 판단하는 단계(S113);를 거쳐 외부 오염 공기의 유입을 차단하기 위해 내기순환모드가 자동으로 수행되고, 해당 지역에 위치함을 화면에 표시하고 경고음을 발생하는 단계(S114);와
    실내지역에서 실외 지역으로 이동 시 기준 이상의 조도 변화값 여부를 판단하는 단계(S115);와
    차량이 설정값 이상으로의 실내지역 이탈여부를 판단하는 단계(S116);로 구성되고,
    속도정보부(P113)을 통해 차량의 속도를 실시간으로 모니터링하는 단계(S200);와
    차량이 실내지역으로 접근하는 지를 판단하는 단계(S201);와 해당 지역의 제한속를 초과하는지를 판단하는 단계(S202);와 제한속도 초과 시 알람모드와 표시모드를 통해 경보음과 초과정보를 화면에 나타내는 단계(S203);와 제한속도 미만 시 알람모드와 표시모드의 수행 상태를 중지시키는 단계(S204);를 포함하는 것을 특징으로 하는 내비게이션을 이용한 차량공조 제어 방법.
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