KR20210138293A - 차량의 실내 공기 정화 시스템 및 방법 - Google Patents

차량의 실내 공기 정화 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 센싱하는 센서모듈; 내부에 공기를 유동시키는 유동부 및 유동부에 의해 유동되는 공기를 필터링하는 필터가 포함되고, 유동부의 작동시 차량 실내의 공기를 정화하는 공기청정장치; 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 조절하는 공조장치; 및 센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 제어기;를 포함하는 차량의 실내 공기 정화 시스템이 소개된다.

Description

차량의 실내 공기 정화 시스템 및 방법 {AIR PURIFICATION SYSTEM AND METHOD OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 실내 공기 정화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 미세먼지, 이산화탄소, 휘발성 유기화합물, 배기가스 또는 악취 등을 제거하여 차량의 실내 공기를 정화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 내외기를 가열하거나 냉각시켜 이를 자동차의 실내로 유입 또는 순환시킴으로써 실내온도를 적정한 상태로 유지하여 탑승자에게 쾌적한 승차감을 주기 위한 공기조화장치(혹은 공조장치)가 구비되어 있으며, 이러한 차량용 공기조화장치는 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방 장치 및 차량의 실내를 난방하기 위한 난방 장치를 포함하고 있다.
석탄 또는 석유 등의 화석연료를 태울 때나 공장 및 자동차 등의 배출가스에서 발생하는 미세먼지(PM) 및 초미세먼지(FPM)에 관한 위험이 증가되면서 공기청정장치가 탑재되는 차량이 증가되고 있다.
다만, 종래 기술에 따른 공기청정장치는 차량의 내부 또는 외부의 공기 상태를 확인하기 어려워 사용자에 의해 조작되어야 하는 문제가 있었다. 또한, 차량 외부의 공기를 유입시키거나 차량 내부의 공기를 순환시키는 공기조화장치와 별도로 작동함에 따라 공기청정장치가 작동되더라도 차량 내부의 공기가 개선되지 않는 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2017-0071013 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 외부 및 내부의 공기 상태를 진단하고, 이에 따라 차량의 공조장치 및 공기청정장치를 제어함으로써 차량 내부의 공기를 정화하는 기술을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 실내 공기 정화 시스템은 차량의 실내 공기 정화 시스템은 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 센싱하는 센서모듈; 내부에 공기를 유동시키는 유동부 및 유동부에 의해 유동되는 공기를 필터링하는 필터가 포함되고, 유동부의 작동시 차량 실내의 공기를 정화하는 공기청정장치; 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 조절하는 공조장치; 및 센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 제어기;를 포함한다.
센서모듈에는, 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하는 실내센서가 포함되고, 제어기는, 센싱한 미세먼지 또는 초미세먼지 농도가 기설정된 먼지 농도 이상이면 공기청정장치를 작동시킬 수 있다.
센서모듈에는, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 센싱하는 실내센서가 포함되고, 제어기는, 센싱한 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어할 수 있다.
센서모듈에는, 차량 실내의 휘발성 유기물질의 농도를 센싱하거나 감지하는 실내센서가 포함되고, 제어기는, 휘발성 유기물질의 감지하거나 또는 센싱한 농도가 기설정된 유기물질 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어할 수 있다.
센서모듈에는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하는 실외센서가 포함되고, 제어기는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도 및 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도를 기반으로 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 제한하도록 공조장치를 제어할 수 있다.
센서모듈에는, 차량 실외의 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하는 실외센서가 포함되고, 제어기는, 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 감소하도록 공조장치를 제어할 수 있다.
센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태, 공기청정장치의 작동 상태 또는 공조장치의 작동 상태를 디스플레이하는 디스플레이장치;를 더 포함할 수 있다.
센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기등록된 사용자 단말기로 송신하거나, 또는 기등록된 사용자 단말기로부터 공기청정장치 또는 공조장치의 작동 명령을 수신하는 통신장치;를 더 포함할 수 있다.
운전자 또는 탑승자에게 센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 시각적, 청각적, 후각적 또는 촉각적인 자극으로 제공하는 자극제공장치;를 더 포함할 수 있다.
충전된 전기 에너지를 방전하면서 공기청정장치 또는 공조장치에 공급하는 배터리; 및 배터리의 충전량을 모니터링하는 배터리관리장치;를 더 포함하고, 제어기는, 배터리관리장치에서 모니터링한 배터리의 충전량을 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어할 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 실내 공기 정화 방법은 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 센싱하는 단계; 및 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 작동시 차량 실내의 공기를 정화하는 공기청정장치 또는 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 조절하는 공조장치의 작동을 제어하는 단계;를 포함한다.
공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 센싱한 미세먼지 또는 초미세먼지 농도가 기설정된 먼지 농도 이상이면 공기청정장치를 작동시킬 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 센싱하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 센싱한 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실내의 휘발성 유기물질의 농도를 센싱하거나 감지하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 휘발성 유기물질의 감지하거나 또는 센싱한 농도가 기설정된 유기물질 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도 및 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도를 기반으로 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 제한하도록 공조장치를 제어할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실외의 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 감소하도록 공조장치를 제어할 수 있다.
공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계 이전에, 차량의 주행 상태를 감지하는 단계; 및 감지한 주행 상태를 기반으로 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태, 공기청정장치의 작동 상태 또는 공조장치의 작동 상태를 디스플레이장치에 디스플레이하거나, 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기등록된 사용자 단말기로 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계 이전에, 기등록된 사용자 단말기로부터 공기청정장치 또는 공조장치의 작동 명령을 수신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계 이후에, 운전자 또는 탑승자에게 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 시각적, 청각적, 후각적 또는 촉각적인 자극으로 제공하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계 이전에, 충전된 전기 에너지를 방전하면서 공기청정장치 또는 공조장치에 공급하는 배터리의 충전량을 모니터링하는 단계;를 더 포함하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 배터리관리장치에서 모니터링한 배터리의 충전량을 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 차량의 실내 공기 정화 시스템 및 방법에 따르면, 차량 실내 및 실외의 공기 상태를 측정하고, 이에 따라 공기청정장치 및 공조장치를 제어함으로써 차량 실내의 공기 상태를 개선하는 효과를 갖는다.
또한, 사용자의 직접적인 조작이 없이도 사용자에게 차량의 주행 상태 및 외부 상황에 따라 공기청정장치 및 공조장치를 제어함으로써 사용자의 신뢰 및 만족도가 향상되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 실내 공기 정화 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 공기청정장치의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 실내 공기 정화 방법의 순서도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(V)의 실내 공기 정화 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(V)의 공기청정장치(20)의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 1 내지 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(V)의 실내 공기 정화 시스템은 차량(V) 실내 또는 실외의 공기 상태를 센싱하는 센서모듈(10); 내부에 공기를 유동시키는 유동부(21) 및 유동부(21)에 의해 유동되는 공기를 필터링하는 필터(22)가 포함되고, 유동부(21)의 작동시 차량(V) 실내의 공기를 정화하는 공기청정장치(20); 차량(V) 실내로 유입되는 실외의 공기를 조절하는 공조장치(30); 및 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V) 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 공기청정장치(20) 또는 공조장치(30)의 작동을 제어하는 제어기(40);를 포함한다.
센서모듈(10)은 후술하는 것과 같이 실내센서(11) 및 실외센서(12)를 모두 포함할 수 있다. 센서모듈(10)은 차량(V) 실내의 공기 상태를 센싱함과 동시에 차량(V) 실외의 공기 상태를 센싱할 수 있다.
센서모듈(10) 중 실내센서(11)는 공기청정장치(20)의 내부에 일체로 결합될 수 있고, 실외센서(12)는 차량(V)의 외부에 위치될 수 있다.
센서모듈(10)에는, 차량(V) 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하거나, 이산화탄소의 농도를 센싱하거나, 또는 차량(V) 실내의 휘발성 유기물질의 농도를 센싱하거나 감지하는 실내센서(11)가 포함될 수 있다.
구체적으로, 차량(V) 실내에 위치된 실내센서(11)에는 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하는 먼지센서, 이산화탄소의 농도를 센싱하는 이산화탄소 센서 및 휘발성 유기화합물(VOCs)의 농도를 센싱하거나 감지하는 유기화합물 센서가 포함될 수 있다.
특히, 유기화합물 센서는 그 농도를 센싱할 수도 있고, 휘발성 유기화합물이 감지성능 이상의 농도로 존재하는지 여부를 감지하는 방식일 수 있다.
휘발성 유기화합물에는 포름알데히드, 아세트알데히드, 톨루엔, 에틸벤젠, 스티렌, 벤젠, 자이렌, 아크롤레인 등이 포함될 수 있다.
또한, 차량(V) 실외의 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하는 실외센서(12)에는, 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하는 먼지센서, 배기가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하는 배기센서 및 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하는 악취센서를 포함할 수 있다.
배기센서는 배기가스에 포함된 산화질소, 일산화탄소, 탄화수소 또는 오존 등의 가스 농도를 센싱하거나, 감지성능 이상의 농도로 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.
악취센서는 악취를 유발하는 가스인 메탄, 암모니아, 알코올 등의 가스 농도를 센싱하거나, 감지성능 이상의 농도로 존재하는지 여부를 감지할 수 있다.
공기청정장치(20)는 차량(V)의 실내에 탑재되며, 작동시 차량(V) 실내의 공기를 정화할 수 있다. 일 실시예로, 공기청정장치(20)는 차량(V)의 운전석과 조수석 사이에 위치된 암레스트에 위치될 수 있다. 공기청정장치(20)에는 측면을 통해 차량(V) 실내의 공기가 유입되고, 필터(22)에 의해 필터링된 공기가 상면을 통해 상방으로 배출될 수 있다.
다른 실시예로, 공기청정장치(20)는 차량(V)의 전방 대쉬보드 또는 후방 대쉬보드에 내장될 수 있다.
구체적으로, 공기청정장치(20)에는 유동부(21) 및 필터(22)가 포함될 수 있다. 유동부(21)는 구동에 의해 공기를 유동시키는 Fan일 수 있다. 필터(22)는 미세먼지 또는 초미세먼지를 필터링하는 것으로, 헤파필터(22) 또는 교체형 필터(22)일 수 있다.
공조장치(30)는 차량(V)의 내기 또는 외기를 선택적으로 유입되도록 하는 인테이크 도어, 내기 유입을 위한 내기 유입구와 외기 유입을 위한 외기 유입구를 선택적으로 개폐하는 인테이크 도어에 의해 개방된 유입구를 통해 내기 또는 외기를 유입시켜 송풍할 수 있도록 흡입력 및 송풍력을 발생시키는 블로워 등을 포함할 수 있다.
제어기(40)는 공기청정장치(20) 또는 공조장치(30)에 일체로 결합될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 제어기(40)는 차량(V)의 다양한 구성 요소의 동작을 제어하도록 구성된 알고리즘 또는 상기 알고리즘을 재생하는 소프트웨어 명령어에 관한 데이터를 저장하도록 구성된 비휘발성 메모리(도시되지 않음) 및 해당 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 이하에 설명되는 동작을 수행하도록 구성된 프로세서(도시되지 않음)를 통해 구현될 수 있다. 여기서, 메모리 및 프로세서는 개별 칩으로 구현될 수 있다. 대안적으로는, 메모리 및 프로세서는 서로 통합된 단일 칩으로 구현될 수 있다. 프로세서는 하나 이상의 프로세서의 형태를 취할 수 있다.
제어기(40)는 공기청정장치(20)에 포함된 유동부(21)의 작동을 제어하거나, 공조장치(30)에 포함된 인테이크도어 또는 블로워의 작동을 제어할 수 있다. 특히, 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V) 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 유동부(21)의 작동을 제어하거나, 인테이크도어 또는 블로워의 작동을 제어할 수 있다.
이에 따라, 제어기(40)는 차량(V) 실내의 공기 상태가 양호한 상태를 유지하도록 자동으로 공기청정장치(20) 또는 공조장치(30)를 제어하며, 이에 따라 자동으로 차량(V) 실내의 공기를 정화하는 효과를 갖는다.
추가로, 운전자 및 사용자 조작에 의해 차량(V) 실내의 공기 청정/정화 작동을 위한 작동신호를 발생하는 공기정화 버튼이 차량(V) 실내 전방의 인스트루먼트 패널 등에 구비될 수 있다. 이에 따라, 운전자 및 사용자가 원하는 경우에는 수동으로 공기청정장치(20)를 조작할 수 있다.
제어기(40)는, 센싱한 미세먼지 또는 초미세먼지 농도가 기설정된 먼지 농도 이상이면 공기청정장치(20)를 작동시킬 수 있다.
즉, 차량(V) 실내 공기의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도가 기설정된 먼지 농도 이상이면 실내 공기를 필터링하도록 공기청정장치(20)의 유동부(21)를 작동시킬 수 있다.
제어기(40)는, 센싱한 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이상이면 차량(V) 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치(30)를 제어할 수 있다.
또한, 제어기(40)는, 휘발성 유기물질의 감지하거나 또는 센싱한 농도가 기설정된 유기물질 농도 이상이면 차량(V) 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치(30)를 제어할 수 있다.
특히, 제어기(40)는 차량(V)의 시동이 On 상태이거나 또는 차량(V)이 주행 중인 경우에 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치(30)를 제어할 수 있다. 구체적으로, 공조장치(30)를 외기모드로 제어함으로써 차량(V) 외부의 공기가 차량(V)의 내부로 유입되도록 제어할 수 있다.
제어기(40)는 차량(V)의 시동이 Off 상태이거나 또는 차량(V)이 정차중인 경우에는 공조장치(30)를 작동하지 않을 수 있다.
제어기(40)는, 차량(V) 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도 및 차량(V) 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도를 기반으로 차량(V) 실내로 유입되는 실외의 공기를 제한하도록 공조장치(30)를 제어할 수 있다.
실내센서(11)는 차량(V) 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하며, 실외센서(12)는 차량(V) 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하고, 제어기(40)는 차량(V) 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도 및 차량(V) 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도를 비교하여 공조장치(30)를 제어할 수 있다.
일 실시예로, 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도가 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도보다 높은 경우, 실외에서 실내로 유입되는 공기량 또는 유입시간 등을 제한할 수 있다. 특히, 센싱한 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이상이거나, 휘발성 유기물질의 감지하거나 또는 센싱한 농도가 기설정된 유기물질 농도 이상이면 차량(V) 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치(30)를 제어하되, 제어하는 시간 또는 유입되는 공기량을 제한할 수 있다.
제어기(40)는, 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하면 차량(V) 실내로 유입되는 실외의 공기를 감소하도록 공조장치(30)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어기(40)는 공조장치(30)를 실내순환모드로 제어함으로써, 실외에서 유입되는 공기량을 감소시키거나 차단할 수 있다.
추가로, 제어기(40)는 네비게이션과 연동하여, 차량(V)이 주행하는 경로를 반영할 수 있다.
일 실시예로, 네비게이션에서 차량(V)이 지하 주차장 또는 터널 등으로 진입한 것으로 감지하면, 제어기(40)가 공조장치(30)를 실내순환모드로 제어함으로써, 실외에서 유입되는 공기량을 감소시키거나 차단할 수 있다.
또한, 네비게이션에서 차량(V)의 주행 경로가 지하 주차장 또는 터널을 향하는 경우, 지하 주차장 또는 터널로 진입하기 이전에 차량(V) 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치(30)를 제어할 수 있다. 여기서, 진입하기 이전이란, 지하 주차장 또는 터널의 입구로부터 기설정된 거리 또는 진입 예정 시간보다 기설정된 시간 이전일 수 있다.
이에 따라, 제어기(40)는 지하 주차장 또는 터널 진입 이전에 공조장치(30)를 작동하여 차량(V) 실내의 이산화탄소 농도를 감소시키고, 실내순환모드로 제어하면서 지하 주차장 또는 터널로 진입할 수 있다.
센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V) 실내 또는 실외의 공기 상태, 공기청정장치(20)의 작동 상태 또는 공조장치(30)의 작동 상태를 디스플레이하는 디스플레이장치(50);를 더 포함할 수 있다.
여기서, 디스플레이장치(50)는 LCD, OLED 등과 같이 화면이 디스플레이되는 장치일 수 있고, 클러스터, AVN(Audio Video Navigation) 시스템 또는 IVI(In-Vehicle Infortainment) 시스템에 포함된 디스플레이장치(50)일 수 있다.
다른 실시예로, 디스플레이장치(50)는 공기청정장치(20)에 일체화되어 공기청정장치(20)의 작동 성태 등을 표시하는 장치일 수 있다.
디스플레이장치(50)는 실내센서(11)에서 센싱한 차량(V) 실내의 공기 상태, 실외센서(12)에서 센싱한 차량(V) 실외의 공기 상태 또는 제어기(40)에서 제어하는 공기청정장치(20)의 작동 상태 또는 공조장치(30)의 작동 상태를 디스플레이할 수 있다.
센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V) 실내 또는 실외의 공기 상태를 기등록된 사용자 단말기로 송신하거나, 또는 기등록된 사용자 단말기로부터 공기청정장치(20) 또는 공조장치(30)의 작동 명령을 수신하는 통신장치(60);를 더 포함할 수 있다.
통신장치(60)는 무선통신을 이용하여 기등록된 사용자 단말기와 데이터를 송수신할 수 있고, 통신장치(60)는 센서모듈(10) 및 제어기(40)와 연결되어 차량(V)의 실내 및 실외의 공기 상태 데이터를 입력받거나, 사용자 단말기에서 입력된 명령 데이터를 제어기(40)로 전달할 수 있다.
구체적으로, 제어기(40)는 차량(V)의 주행상태를 기반으로 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V)의 실내 및 실외의 공기 상태를 디스플레이장치(50) 또는 사용자 단말기에 제공할 수 있다.
차량(V)의 시동이 On 상태이거나, 차량(V)이 주행 중인 상태에서는 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V)의 실내 및 실외의 공기 상태를 디스플레이장치(50)에 제공할 수 있다.
반대로, 차량(V)의 시동이 Off 상태이거나, 차량(V)이 정차 중인 상태에서는 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V)의 실내 및 실외의 공기 상태를 사용자 단말기에 제공할 수 있다.
특히, 제어기(40)는, 차량(V)의 시동이 Off 상태이거나, 차량(V)이 정차 중인 상태에 이산화탄소 농도가 증가되는 경우, 차량(V)의 내부에 사람 또는 반려동물이 방치된 것으로 판단하고, 통신장치(60)는 사용자 단말기에 이산화탄소 이상 감지를 전달할 수 있다.
더 나아가, 제어기(40)는 센서모듈(10)에서 센싱한 이산화탄소 농도의 시간에 따른 변화를 기반으로 호흡량을 추정할 수 있고, 호흡량을 기반으로 성인인지, 아동인지, 또는 반려동물인지를 구분할 수 있다.
추가로, 통신장치(60)를 통한 사용자 단말기로 이산화탄소 이상 감지를 전달한 이후에도 응답이 없거나, 차량(V) 실내의 이산화탄소 농도가 위험 수준으로 증가하면, 제어기(40)는 공조장치(30)를 작동시켜 외기를 유입시킬 수 있다.
또한, 통신장치(60)는 사용자 단말기에서 입력된 명령 데이터를 제어기(40)로 전달할 수 있다. 즉, 통신장치(60)는 사용자 단말기에서 입력된 공기청정장치(20) 및 공조장치(30)의 작동 명령을 제어길 전달할 수 있다.
운전자 또는 탑승자에게 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V) 실내 또는 실외의 공기 상태를 시각적, 청각적, 후각적 또는 촉각적인 자극으로 제공하는 자극제공장치(70);를 더 포함할 수 있다.
자극제공장치(70)는 차량(V) 실내의 공기 상태를 시각적, 청각적, 후각적 또는 촉각적인 자극으로 제공할 수 있다.
구체적으로, 제어기(40)는 차량(V)의 주행상태를 기반으로 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V)의 실내 및 실외의 공기 상태를 자극제공장치(70)에 제공할 수 있다.
차량(V)의 시동이 On 상태이거나, 차량(V)이 주행 중인 상태에서는 센서모듈(10)에서 센싱한 차량(V)의 실내 및 실외의 공기 상태를 자극제공장치(70)에 제공할 수 있다.
일 실시예로, 자극제공장치(70)에는 실내 램프, 무드등 또는 스피커 등이 포함되고, 운전자 또는 탑승자에게 차량(V) 실내의 공기 상태에 대한 자극을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제어기(40)는 차량(V)의 실내센서(11)에서 센싱한 이산화탄소 농도를 기반으로 차량(V)의 실내 램프를 제어할 수 있다. 제어기(40)는 기설정된 이산화탄소 농도 기준에 따라 실내 램프에서 조사하는 빛의 색깔을 가변하거나, 세기를 가변하거나 또는 빛의 방향을 가변함으로써 시각적 자극을 제공할 수 있다.
또는, 제어기(40)는 차량(V) 실내의 이산화탄소 농도를 기반으로, 이산화탄소 농도가 증가되었다는 음성 메시지를 스피커로 발생시켜 운전자 또는 탑승자에게 청각적 자극을 제공할 수 있다.
충전된 전기 에너지를 방전하면서 공기청정장치(20) 또는 공조장치(30)에 공급하는 배터리(81); 및 배터리(81)의 충전량을 모니터링하는 배터리관리장치(80);를 더 포함하고, 제어기(40)는, 배터리관리장치(80)에서 모니터링한 배터리(81)의 충전량을 기반으로 공기청정장치(20) 또는 공조장치(30)의 작동을 제어할 수 있다.
배터리(81)는 차량(V)의 기타 전기장치들에 전력을 공급하는 저전압 배터리(81)일 수도 있고, 차량(V)을 구동하는 모터에 전력을 공급하는 고전압 배터리(81)일 수도 있다.
배터리관리장치(80)는 BMS(Battery Management System)으로, 배터리(81)의 충전량(SOC: State Of Charge)을 지속적으로 모니터링할 수 있다.
일 실시예로, 제어기(40)는 배터리관리장치(80)에서 모니터링한 배터리(81)의 충전량이 기설정된 충전량 이상인 경우에만 공기청정장치(20) 및 공조장치(30)의 작동을 제어할 수 있다. 반대로, 모니터링한 배터리(81)의 충전량이 기설정된 충전량 미만인 경우에는 공기청정장치(20) 및 공조장치(30)를 작동시키지 않을 수 있다.
특히, 제어기(40)는 차량(V)의 시동이 Off 상태이거나, 차량(V)이 정차 중인 상태에 배터리관리장치(80)에서 모니터링한 배터리(81)의 충전량을 기반으로 공기청정장치(20) 또는 공조장치(30)의 작동을 제어할 수 있다.
추가로, 센서모듈(10)에는 차량(V)의 실내에 위치되면서 공기의 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서가 복수 개로 포함될 수 있다. 특히, 복수 개의 온습도 센서는 차량(V)의 실내에서 좌우 방향 및 전후 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
복수 개의 온습도 센서는 차량(V)의 좌석마다 배치되어 각 좌석의 실내 공기 상태를 센싱할 수 있다. 또한, 각 좌석의 탑승자 또는 운전자에 의해 조작되거나, 제어기(40)가 센서모듈(10)에서 센싱한 각 좌석의 실내 공기 상태에 따라 온도 및 습도를 다르게 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 실내 공기 정화 방법의 순서도이다.
도 3을 더 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 실내 공기 정화 방법은 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 센싱하는 단계(S300); 및 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 작동시 차량 실내의 공기를 정화하는 공기청정장치 또는 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 조절하는 공조장치의 작동을 제어하는 단계(S700);를 포함한다.
공기 상태를 센싱하는 단계(S300)에서는, 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 센싱한 미세먼지 또는 초미세먼지 농도가 기설정된 먼지 농도 이상이면 공기청정장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
공기 상태를 센싱하는 단계(S300)에서는, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 센싱하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 센싱한 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계(S300)에서는, 차량 실내의 휘발성 유기물질의 농도를 센싱하거나 감지하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 휘발성 유기물질의 감지하거나 또는 센싱한 농도가 기설정된 유기물질 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계(S300)에서는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도 및 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도를 기반으로 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 제한하도록 공조장치를 제어할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계(S300)에서는, 차량 실외의 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 감소하도록 공조장치를 제어할 수 잇다.
공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계(S700) 이전에, 차량의 주행 상태를 감지하는 단계(S400); 및 감지한 주행 상태를 기반으로 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태, 공기청정장치의 작동 상태 또는 공조장치의 작동 상태를 디스플레이장치에 디스플레이하거나(S600), 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기등록된 사용자 단말기로 송신하는 단계(S500);를 더 포함할 수 있다.
공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계(S700) 이전에, 기등록된 사용자 단말기로부터 공기청정장치 또는 공조장치의 작동 명령을 수신하는 단계(S100);를 더 포함할 수 있다.
공기 상태를 센싱하는 단계(S300) 이후에, 운전자 또는 탑승자에게 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 시각적, 청각적, 후각적 또는 촉각적인 자극으로 제공하는 단계(S600);를 더 포함할 수 있다.
공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계(S700) 이전에, 충전된 전기 에너지를 방전하면서 공기청정장치 또는 공조장치에 공급하는 배터리의 충전량을 모니터링하는 단계(S200);를 더 포함하고, 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는(S700) 단계에서는, 배터리관리장치에서 모니터링한 배터리의 충전량을 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 : 센서모듈 20 : 공기청정장치
30 : 공조장치 40 : 제어기
50 : 디스플레이장치 60 : 통신장치
70 : 자극제공장치 80 : 배터리관리장치

Claims (20)

  1. 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 센싱하는 센서모듈;
    내부에 공기를 유동시키는 유동부 및 유동부에 의해 유동되는 공기를 필터링하는 필터가 포함되고, 유동부의 작동시 차량 실내의 공기를 정화하는 공기청정장치;
    차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 조절하는 공조장치; 및
    센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 제어기;를 포함하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    센서모듈에는, 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하는 실내센서가 포함되고,
    제어기는, 센싱한 미세먼지 또는 초미세먼지 농도가 기설정된 먼지 농도 이상이면 공기청정장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    센서모듈에는, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 센싱하는 실내센서가 포함되고,
    제어기는, 센싱한 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    센서모듈에는, 차량 실내의 휘발성 유기물질의 농도를 센싱하거나 감지하는 실내센서가 포함되고,
    제어기는, 휘발성 유기물질의 감지하거나 또는 센싱한 농도가 기설정된 유기물질 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    센서모듈에는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하는 실외센서가 포함되고,
    제어기는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도 및 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도를 기반으로 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 제한하도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    센서모듈에는, 차량 실외의 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하는 실외센서가 포함되고,
    제어기는, 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 감소하도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태, 공기청정장치의 작동 상태 또는 공조장치의 작동 상태를 디스플레이하는 디스플레이장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기등록된 사용자 단말기로 송신하거나, 또는 기등록된 사용자 단말기로부터 공기청정장치 또는 공조장치의 작동 명령을 수신하는 통신장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    운전자 또는 탑승자에게 센서모듈에서 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 시각적, 청각적, 후각적 또는 촉각적인 자극으로 제공하는 자극제공장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    충전된 전기 에너지를 방전하면서 공기청정장치 또는 공조장치에 공급하는 배터리; 및
    배터리의 충전량을 모니터링하는 배터리관리장치;를 더 포함하고,
    제어기는, 배터리관리장치에서 모니터링한 배터리의 충전량을 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 시스템.
  11. 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 센싱하는 단계; 및
    센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기반으로 작동시 차량 실내의 공기를 정화하는 공기청정장치 또는 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 조절하는 공조장치의 작동을 제어하는 단계;를 포함하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하고,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 센싱한 미세먼지 또는 초미세먼지 농도가 기설정된 먼지 농도 이상이면 공기청정장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실내의 이산화탄소의 농도를 센싱하고,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 센싱한 이산화탄소의 농도가 기설정된 이산화탄소 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실내의 휘발성 유기물질의 농도를 센싱하거나 감지하고,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 휘발성 유기물질의 감지하거나 또는 센싱한 농도가 기설정된 유기물질 농도 이상이면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 증가시키도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  15. 청구항 13 또는 14에 있어서,
    공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도를 센싱하고,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 차량 실외의 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도 및 차량 실내의 미세먼지 또는 초미세먼지 농도를 기반으로 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 제한하도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    공기 상태를 센싱하는 단계에서는, 차량 실외의 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하고,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 미세먼지, 초미세먼지, 배기가스에 포함된 기체 또는 악취가스에 포함된 기체의 농도를 센싱하거나 감지하면 차량 실내로 유입되는 실외의 공기를 감소하도록 공조장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계 이전에, 차량의 주행 상태를 감지하는 단계; 및
    감지한 주행 상태를 기반으로 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태, 공기청정장치의 작동 상태 또는 공조장치의 작동 상태를 디스플레이장치에 디스플레이하거나, 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 기등록된 사용자 단말기로 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  18. 청구항 11에 있어서,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계 이전에, 기등록된 사용자 단말기로부터 공기청정장치 또는 공조장치의 작동 명령을 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  19. 청구항 11에 있어서,
    공기 상태를 센싱하는 단계 이후에, 운전자 또는 탑승자에게 센싱한 차량 실내 또는 실외의 공기 상태를 시각적, 청각적, 후각적 또는 촉각적인 자극으로 제공하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
  20. 청구항 11에 있어서,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계 이전에, 충전된 전기 에너지를 방전하면서 공기청정장치 또는 공조장치에 공급하는 배터리의 충전량을 모니터링하는 단계;를 더 포함하고,
    공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 단계에서는, 배터리관리장치에서 모니터링한 배터리의 충전량을 기반으로 공기청정장치 또는 공조장치의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 실내 공기 정화 방법.
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