KR20210131776A - 차량용 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 소음저감장치의 오작동으로 인한 피크 소음의 발생 시에, 소음저감장치를 오프(OFF)시킴으로써, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력과, 그로 인한 피크 소음의 발생을 방지할 수 있고, 이를 통해, 피크 소음으로 인한 차실내의 승차감 저하를 개선시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 공조 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감장치를 구비하며, 소음저감장치는 공조 소음을 획득하는 마이크와, 마이크에서 획득한 공조 소음을 근거로 공조케이스의 내부유로에 소음저감음파를 출력하여 공조 소음을 저감시키는 스피커를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 스피커에서 출력된 소음저감음파를 획득하는 마이크부와; 마이크부에서 획득한 스피커의 소음저감음파를 미리 내장된 로직으로 처리하여 스피커에서의 피크 소음 발생 여부를 판단하고, 피크 소음 발생 여부에 따라 소음저감장치의 온, 오프 여부를 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

차량용 공조장치{AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 소음저감장치의 오작동으로 인한 피크 소음의 발생 시에, 소음저감장치를 오프(OFF)시킴으로써, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력과, 그로 인한 피크 소음의 발생을 방지할 수 있고, 이를 통해, 피크 소음으로 인한 차실내의 승차감 저하를 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

차량의 승차감을 저하시키는 가장 큰 원인으로서, 소음을 들 수 있다. 차량의 소음은 다양한 종류가 있는데, 그 중에서도 공조장치의 소음이 있다.

공조장치의 소음(이하, "공조 소음"이라 약칭함)은, 에어컨 압축기에서 발생되는 진동과 소음, 고압 냉매 배관에서 발생되는 진동과 소음, 공조케이스의 블로어에서 발생되는 진동과 소음이 있다.

이러한 공조 소음은, 차실내로 전달될 시에 차량의 승차감을 현저하게 저하시킨다. 특히, 차실내로 유입된 공조 소음은, 차량의 승차감을 저하시킴은 물론 운전자에게 피로감을 주어 안전운전에 많은 지장을 준다.

따라서, 공조 소음은, 승차감의 향상과 운전자의 안전운전을 위해 반드시 저감시킬 필요가 있다.

공조 소음을 저감시키는 방법으로서, 공조 소음과 반대되는 역위상의 음파를 출력하여, 공조 소음을 상쇄시키는 ANC(Active Noise Control) 소음저감장치(이하, "소음저감장치"라 칭함)가 있다.

이 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 공조케이스(1)의 내부유로(1a)에 마이크(3)와 스피커(5)를 설치한 것으로, 마이크(3)를 통해 공조 소음을 획득한 다음, 획득한 공조 소음과 반대되는 역위상의 소음저감음파를 스피커(5)로 출력한다. 따라서, 공조 소음을 상쇄시켜 공조 소음을 저감시킨다.

그런데, 이러한 종래의 소음저감장치는, 오작동이 발생되는 경우가 종종 있는데, 이러한 오작동의 발생 시에, 도 2에 도시된 바와 같이, 스피커(5)에서 출력되는 소음저감음파의 특정 주파수 대역(A)이 갑작스럽게 높아지면서 특정 대역의 음압 레벨이 급상승하는 "돌발 피크(Peak) 출력 현상"이 발생되고, 이러한 "돌발 피크 출력 현상" 때문에 피크(Peak)성 소음이 발생된다는 단점이 있다.

그리고 이러한 피크성 소음의 단점 때문에 오히려 차실내의 승차감이 저하된다는 문제점이 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 소음저감장치의 제어 구조를 개선함으로써, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력 현상과, 그로 인한 피크성 소음의 발생을 방지할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력 현상과, 그로 인한 피크성 소음의 발생을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 피크성 소음으로 인한 차실내의 승차감 저하를 개선시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 공조 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감장치를 구비하며, 상기 소음저감장치는 공조 소음을 획득하는 마이크와, 상기 마이크에서 획득한 공조 소음을 근거로 공조케이스의 내부유로에 소음저감음파를 출력하여 공조 소음을 저감시키는 스피커를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 스피커에서 출력된 소음저감음파를 획득하는 마이크부와; 상기 마이크부에서 획득한 상기 스피커의 소음저감음파를 미리 내장된 로직으로 처리하여 상기 스피커에서의 피크 소음 발생 여부를 판단하고, 피크 소음 발생 여부에 따라 상기 소음저감장치의 온, 오프 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 마이크부에서 획득한 상기 스피커의 소음저감음파 음압 레벨을 미리 내장된 데이터와 비교 처리하여, 소음저감음파 음압 레벨의 급상승과, 그로 인한 상기 스피커의 피크 소음 발생을 판단하고, 판단 결과, 피크 소음의 발생이 확인되면 상기 소음저감장치를 오프시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어부는, 공조모드별 및 블로어단수별 공조소음의 음압 데이터를 미리 내장하고 있으며; 현재의 공조모드와 블로어단수에 대응되는 음압을 실시간으로 검출하고, 검출된 음압 레벨과 상기 마이크부에서 입력된 상기 스피커의 소음저감음파 음압 레벨을 실시간으로 비교하여, 양자간의 음압 레벨 편차가 미리 설정된 기준음압편차값 이상일 시에, 현재 스피커의 소음저감음파 음압 레벨 급상승으로 인해 피크 소음이 발생되는 것으로 판단하여 상기 소음저감장치를 오프시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 스피커에서 피크 소음이 발생될 시에, 상기 제어부에 제어받아 소음저감장치 고장경고신호를 출력하는 소음저감장치 고장경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 공조장치에 의하면, 소음저감장치의 오작동으로 인한 피크 소음의 발생 시에, 소음저감장치를 오프(OFF)시키는 구조이므로, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력과, 그로 인한 피크 소음의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력과, 그로 인한 피크 소음의 발생을 방지할 수 있으므로, 피크 소음으로 인한 차실내의 승차감 저하를 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 소음저감장치에서의 피크 소음 발생 시에, 이를 차실내의 운전자 및 탑승객에게 신속하게 알리는 구조이므로, 차실내의 운전자 및 탑승객이 소음저감장치의 고장여부를 신속하게 인지할 수 있게 하며, 이를 통해, 소음저감장치의 고장을 신속하게 조치할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 차량용 공조장치에 설치되는 소음저감장치를 나타내는 도면,
도 2는 종래의 소음저감장치에서 출력된 소음저감음파의 주파수별 음압 스펙트럼을 분석하여 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 구성하는 소음저감장치를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 차량용 공조장치를 구성하는 소음저감장치의 작동예를 나타내는 플로우챠트이다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).

먼저, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 3을 참조하여 공조장치에 설치되는 소음저감장치에 대해 간략하게 살펴본다.

소음저감장치는, 마이크(3)와 스피커(5)를 포함한다. 마이크(3)는, 공조케이스(1)의 내부유로(1a) 중, 공조 소음의 소음원, 예를 들면, 블로어(1b)측에 설치되며, 이렇게 설치된 마이크(3)는, 블로어(1b)에서 발생되는 공조 소음을 획득하도록 구성된다.

스피커(5)는, 공조케이스(1)의 외면으로부터 내부유로(1a)를 향해 설치되며, 이렇게 설치된 스피커(5)는, 마이크(3)에서 획득한 공조 소음과 반대되는 역위상의 소음저감음파를 공조케이스(1)의 내부유로(1a)로 출력한다.

다음으로, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 특징부를 도 3과 도 4를 참조하여 상세하게 살펴본다.

먼저, 본 발명의 공조장치는, 스피커(5)에서 출력된 소음저감음파의 피크 소음을 획득할 수 있는 마이크부(10)를 포함한다.

마이크부(10)는, 스피커(5)의 출력음을 획득하는 마이크로서, 공조케이스(1)의 내부유로(1a) 부분 중, 스피커(5)의 출력음을 획득할 수 있는 최적의 위치에 설치된다. 예를 들면, 스피커(5)에 대응되는 공조케이스(1)의 내부유로(1a) 부분에 설치된다.

이러한 마이크부(10)는, 스피커(5)에서 출력된 소음저감음파를 획득한다. 특히, 스피커(5)에서 출력된 소음저감음파의 피크 소음을 효율좋게 획득한다.

여기서, 마이크부(10)는, 공조 소음을 획득하기 위한 기존의 마이크(3)로 구성될 수도 있다.

다시, 도 3을 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 제어부(20)를 더 구비한다.

제어부(20)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 상기 마이크부(10)에서 획득한 스피커(5)의 소음저감음파를 미리 내장된 데이터와 비교처리하여 피크 소음의 발생여부를 판단한다.

특히, 제어부(20)는, 공조모드별 및 블로어단수별 공조소음의 음압 데이터를 메모리부(22)에 미리 내장하고 있는데, 이때, 현재의 공조모드와 블로어단수에 대응되는 음압을 검출한 다음, 검출된 음압과 마이크부(10)에서 입력된 스피커(5)의 소음저감음파 음압 레벨을 비교한다.

비교 결과, 검출된 음압과, 스피커(5)의 소음저감음파 음압 레벨의 편차가 미리 설정된 크기의 기준음압편차값 이상일 경우, 제어부(20)는, 현재 스피커(5)가 오작동되어 소음저감음파의 특정 대역 음압 레벨이 급상승하는 "돌발 피크(Peak) 출력 현상"이 발생되고, 이러한 "돌발 피크 출력 현상" 때문에 피크 소음이 발생된다고 판단한다.

그리고 이러한 판단이 들면, 제어부(20)는 소음저감 오프모드로 진입하면서 소음저감장치를 오프(0FF)시킨다. 특히, 소음저감장치의 스피커(5) 출력을 오프(OFF)시킨다.

따라서, 스피커(5)에서의 소음저감음파 출력을 중지시킨다. 이로써, 스피커(5)에서의 피크 소음 발생을 방지하고, 이를 통해, 차실내의 승차감을 개선시킨다.

참고로, 제어부(20)는, 공조모드별 및 블로어단수별 공조소음의 음압 레벨 데이터를 메모리부(22)에 미리 내장하고 있다.

그리고 제어부(20)는, 이러한 공조모드별 및 블로어단수별 공조소음 음압 레벨 데이터 중, 현재의 공조모드와 블로어단수의 음압 레벨과, 마이크(3)에서 획득한 공조소음을 미리 정해진 로직으로 처리하여 최적의 소음저감음파값을 도출하고, 도출된 최적의 소음저감음파값을 근거로 스피커(5)를 제어하여 공조 소음을 저감시키도록 구성된다.

다시, 도 3을 참조하면, 본 발명의 공조장치는, 소음저감장치 고장경고부(30)를 더 포함한다.

소음저감장치 고장경고부(30)는, 운전석 전면의 공조장치 콘트롤러(도시하지 않음)측에 설치되는 경고부저, 경고램프, 경고문자 중 적어도 어느 하나로 구성되된다.

이러한 소음저감장치 고장경고부(30)는, 스피커(5)에서 피크 소음이 발생될 시에, 상기 제어부(20)에 제어받아 소음저감장치 고장경고신호를 출력하도록 구성된다.

특히, 제어부(20)의 경우, 스피커(5)에서 피크 소음이 발생된다고 판단할 시에, 스피커 오작동신호(S1)를 출력하는데, 이러한 제어부(20)의 스피커 오작동신호(S1)에 따라 상기 소음저감장치 고장경고부(30)는 소음저감장치 고장경고신호, 예를 들면, 경고음, 경고불빛, 경고문자 등의 경고정보를 출력하도록 구성된다.

따라서, 차실내의 운전자 및 탑승객에게 소음저감장치가 고장났음을 알려주도록 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 공조장치의 작동예를 도 3과 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 공조장치와 소음저감장치가 온(ON)된 상태에서(S101), 마이크부(10)에서 획득한 스피커(5)의 소음저감음파가 제어부(20)에 실시간으로 입력된다(S103).

이때, 제어부(20)는, 현재의 공조모드와 블로어단수에 대응되는 음압을 미리 내장된 메모리부(22)에서 실시간으로 검출한 다음(S105), 검출된 음압과 상기 마이크부(10)에서 입력된 스피커(5)의 소음저감음파 음압 간의 레벨을 비교하여, 양자 간의 편차를 산출한다(S107).

그리고 양자의 음압간 편차 산출이 완료되면, 양자의 음압 편차가 미리 설정된 크기의 기준음압편차값 이상인지를 비교 판단한다(S109).

판단 결과, 기준음압편차값 이상이면, 제어부(20)는, 현재 스피커(5)가 오작동되어 피크 소음이 발생된다고 판단하고, 이러한 판단에 따라 소음저감 오프모드로 진입하면서 소음저감장치를 오프(0FF)시킨다(S111)

그러면, 스피커(5)에서의 소음저감음파 출력이 정지되면서 스피커(5)에서의 피크 소음 발생이 차단된다. 그 결과, 피크 소음으로 인한 차실내의 승차감 저하가 개선된다.

한편, 제어부(20)는, 소음저감장치를 오프시킬 시에, 스피커 오작동신호(S1)를 동시에 출력하는데, 이러한 제어부(20)의 스피커 오작동신호(S1)에 따라 상기 소음저감장치 고장경고부(30)는 소음저감장치 고장경고신호, 예를 들면, 경고음, 경고불빛, 경고문자 등의 경고정보를 출력한다(S111).

그러면, 차실내의 운전자 및 탑승객은, 소음저감장치가 고장났음을 인지할 수 있게 된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 공조장치에 의하면, 소음저감장치의 오작동으로 인한 피크 소음의 발생 시에, 소음저감장치를 오프(OFF)시키는 구조이므로, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력과, 그로 인한 피크 소음의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 소음저감장치의 오작동 시에 발생되는 돌발 피크 출력과, 그로 인한 피크 소음의 발생을 방지할 수 있으므로, 피크 소음으로 인한 차실내의 승차감 저하를 개선시킬 수 있다.

또한, 소음저감장치에서의 피크 소음 발생 시에, 이를 차실내의 운전자 및 탑승객에게 신속하게 알리는 구조이므로, 차실내의 운전자 및 탑승객이 소음저감장치의 고장여부를 신속하게 인지할 수 있게 하며, 이를 통해, 소음저감장치의 고장을 신속하게 조치할 수 있게 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

1: 공조케이스(Case) 1a: 내부유로
1b: 블로어(Blower) 3: 마이크(Mic)
5: 스피커(Speaker) 10: 마이크부
20: 제어부 22: 메모리부
30: 소음저감장치 고장경고부

Claims (7)

1. 공조 소음을 저감시킬 수 있는 소음저감장치를 구비하며, 상기 소음저감장치는 공조 소음을 획득하는 마이크와, 상기 마이크에서 획득한 공조 소음을 근거로 공조케이스의 내부유로에 소음저감음파를 출력하여 공조 소음을 저감시키는 스피커를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
   상기 스피커에서 출력된 소음저감음파를 획득하는 마이크부와;
   상기 마이크부에서 획득한 상기 스피커의 소음저감음파를 미리 내장된 로직으로 처리하여 상기 스피커에서의 피크 소음 발생 여부를 판단하고, 피크 소음 발생 여부에 따라 상기 소음저감장치의 온, 오프 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 마이크부에서 획득한 상기 스피커의 소음저감음파 음압 레벨을 미리 내장된 데이터와 비교 처리하여, 소음저감음파 음압 레벨의 급상승과, 그로 인한 상기 스피커의 피크 소음 발생을 판단하고,
   판단 결과, 피크 소음의 발생이 확인되면 상기 소음저감장치를 오프시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   공조모드별 및 블로어단수별 공조소음의 음압 데이터를 미리 내장하고 있으며;
   현재의 공조모드와 블로어단수에 대응되는 음압을 실시간으로 검출하고, 검출된 음압 레벨과 상기 마이크부에서 입력된 상기 스피커의 소음저감음파 음압 레벨을 실시간으로 비교하여, 양자간의 음압 레벨 편차가 미리 설정된 기준음압편차값 이상일 시에,
   현재 스피커의 소음저감음파 음압 레벨 급상승으로 인해 피크 소음이 발생되는 것으로 판단하여 상기 소음저감장치를 오프시키는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 스피커에서 피크 소음이 발생될 시에, 상기 제어부에 제어받아 소음저감장치 고장경고신호를 출력하는 소음저감장치 고장경고부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 소음저감장치 고장경고부는,
   운전석 전면의 공조장치 콘트롤러측에 설치되는 경고부저, 경고램프, 경고문자 중 적어도 어느 하나로 구성되며;
   상기 스피커에서 피크 소음이 발생될 시에, 경고음, 경고불빛, 경고문자 중 적어도 어느 하나의 경고정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 마이크부는,
   공조 소음을 획득하기 위해 설치되는 상기 마이크인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 마이크부는,
   상기 스피커에 대응되는 상기 공조케이스의 내부유로 부분에 설치되는 마이크인 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
   
   

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