KR20190108987A - Air conditioning apparatus for vehicle using smart window and control method thereof - Google Patents

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KR20190108987A
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Abstract

The present invention relates to an air conditioning device for a vehicle, using a smart window, and a control method for the same. The purpose of the present invention is to provide the air conditioning device for a vehicle, using the smart window, and the control method for the same, capable of obtaining cooling efficiency by actively controlling a cooling load of a vehicle in accordance with solar radiation. According to the present invention, the air conditioning device for a vehicle includes: a sensor unit sensing at least one or more pieces of information related to the cooling load of the vehicle; a storage unit storing information for setting a radiation penetration ratio of a smart window and an aimed temperature of an evaporator of an air conditioner based on at least one or more pieces of information detected by the sensor unit; a control unit controlling the radiation penetration ratio of the smart window and the aimed temperature of the evaporator based on a control map stored in the storage unit and at least one or more pieces of information sensed by the sensor unit; an air conditioner driving unit driving the air conditioner at a desired aimed temperature in accordance with the control of the control unit; and a smart window driving unit controlling transparency to obtain the desired radiation penetration ratio in the smart window in accordance with the control of the control unit.

Description

스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치 및 제어 방법{AIR CONDITIONING APPARATUS FOR VEHICLE USING SMART WINDOW AND CONTROL METHOD THEREOF}Vehicle air conditioning system and control method using smart window {AIR CONDITIONING APPARATUS FOR VEHICLE USING SMART WINDOW AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치 및 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전류에 의해 명암(즉, 투명이나 불투명)이 전환되는 스마트 윈도우를 차량용 글라스로 설치하고, 냉방 부하의 계산에 필요한 정보와 조합하여 명암을 조절함으로써, 일사에 따른 차량의 냉방 부하를 능동적으로 제어하여 냉방 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있도록 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle air conditioner and a control method using a smart window, and more particularly, a smart window in which contrast (i.e., transparent or opaque) is switched by electric current is installed in a vehicle glass, and required for calculating a cooling load. The present invention relates to a vehicle air conditioner and a control method using a smart window to adjust the contrast in combination with the information, thereby actively controlling the cooling load of the vehicle according to the solar radiation to improve the cooling efficiency.

일반적으로 차량의 공조 장치(또는 공조 시스템)는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉난방하거나, 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 장치로서, 이러한 공조 장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써, 자동차 실내를 냉난방하거나 또는 환기하게 된다.In general, the vehicle's air conditioning system (or air conditioning system) is installed for the purpose of securing the driver's front and rear view by removing the frost from the windshield in the summer or winter, or removing the frost from the windshield during the rainy or winter season. As a device, such an air conditioner is usually equipped with a heating device and an air conditioner at the same time, by selectively introducing outside air or bet, the air is heated or cooled and blown into the interior of the vehicle, thereby cooling or heating the vehicle interior. .

현재 대부분의 차량용 공조 장치는 여러 냉방 부하를 고려하여 증발기 제어 목표 온도를 조절하여 토출온도 및 실내온도를 제어한다. 예컨대 차량에서의 냉방 부하(예 : 발열 부하, 직접복사 부하, 산란복사 부하, 반사복사 부하, 구조체 부하, 배기열 부하, 엔진열 부하, 환기 부하, 실내내장재 부하 등)는 매우 다양한데, 이때 일사에 의한 부하가 전체 냉방 부하의 약 40%를 차지한다.At present, most vehicle air conditioners control the discharge temperature and the room temperature by adjusting the evaporator control target temperature in consideration of various cooling loads. For example, cooling loads in a vehicle (for example, heating load, direct radiation load, scattering radiation load, reflection radiation load, structure load, exhaust heat load, engine heat load, ventilation load, interior load, etc.) vary widely. The load accounts for about 40% of the total cooling load.

이에 따라 상기 일사에 의한 냉방 부하에 대응하여, 차량에는 도 1에 도시된 바와 같이, 윈드실드 글라스 아래의 크래시패드 앞쪽에 있는 디프로스트 토출구 중앙 측에 위치한 센서(예 : 일사량 검출 센서)를 사용하여, 일사량에 따른 선형적인 센서의 출력전압을, 증발기 제어 목표온도 선정 또는 토출 목표온도 선정을 위한 인자로 활용하여 공조 제어를 수행한다.Accordingly, in response to the cooling load caused by the solar radiation, the vehicle uses a sensor (for example, a solar radiation detection sensor) located at the center of the defrost discharge port in front of the crash pad under the windshield glass, as shown in FIG. 1. The air conditioning control is performed by using the output voltage of the linear sensor according to the amount of solar radiation as a factor for selecting an evaporator control target temperature or a discharge target temperature.

즉, 상기 센서(예 : 일사량 검출 센서)를 통해 일사량을 감지하고, 증가된 일사량에 대응하여 증발기 목표온도를 낮추는 방식으로 상기 증가된 일사량을 보상하는 공조 제어를 실시하고 있다. 그러나 이는 차량 전체 측면에서 보면 압축기 구동을 위한 엔진 부하를 증대시켜 내구와 연비에 악영향을 미치는 문제점이 있다.That is, air conditioning control is performed to sense the amount of insolation through the sensor (eg, insolation detection sensor) and compensate the increased insolation amount by lowering the evaporator target temperature in response to the increase in insolation amount. However, in terms of the entire vehicle, there is a problem in that the engine load for driving the compressor increases, which adversely affects durability and fuel economy.

또한 차량별 압축기 용량 및 공조 장치를 구성하고 있는 부품들의 사양이 결정되어 있기 때문에(즉, 증발기의 온도 제어 폭에 한계가 있기 때문에), 일사량 증가에 대응하여 냉방 부하를 계속 증가시킨다고 하더라도, 이미 냉방 부하가 최대 성능에 도달한 상태에서는 일사를 차단하지 않는 이상 증발기의 온도 제어를 통해서는 차량의 온도를 추가로 더 낮출 수 없는 문제점이 있다.In addition, since the compressor capacity for each vehicle and the specifications of components constituting the air conditioning system are determined (that is, the limit of the temperature control width of the evaporator is limited), even if the cooling load is continuously increased in response to the increase in the amount of solar radiation, the cooling is already performed. If the load reaches the maximum performance, the temperature of the vehicle can not be further lowered by controlling the temperature of the evaporator unless the solar radiation is blocked.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2007-0064936호(2007.06.22. 공개, 차량용 좌,우 독립 공조장치)에 개시되어 있다. Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0064936 (2007.06.22. Publication, vehicle left, right independent air conditioning apparatus).

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 전류에 의해 명암(즉, 투명이나 불투명)이 전환되는 스마트 윈도우를 차량용 글라스로 설치하고, 냉방 부하의 계산에 필요한 정보와 조합하여 명암을 조절함으로써, 일사에 따른 차량의 냉방 부하를 능동적으로 제어하여 냉방 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있도록 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치 및 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an aspect of the present invention, the present invention was created to solve the above problems, install a smart window in which the contrast (i.e. transparent or opaque) is switched by the electric current by the vehicle glass, the calculation of the cooling load The purpose of the present invention is to provide a vehicle air conditioner and control method using a smart window that can control the cooling load of the vehicle according to the solar radiation to improve the cooling efficiency by adjusting the contrast in combination with the necessary information. have.

본 발명의 일 측면에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치는, 차량의 냉방 부하에 관련된 적어도 하나 이상의 정보를 검출하는 센서부; 상기 센서부를 통해 검출된 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 공조기의 증발기 목표 온도 및 스마트 윈도우의 일사 투과율 설정을 위한 정보를 저장하는 저장부; 상기 센서부를 통해 검출된 적어도 하나 이상의 정보, 및 상기 저장부에 저장된 제어맵을 바탕으로, 증발기의 목표 온도 및 스마트 윈도우의 일사 투과율을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라, 공조기를 원하는 목표 온도로 구동하는 공조기 구동부; 및 상기 제어부의 제어에 따라, 스마트 윈도우에서 원하는 일사 투과율을 얻을 수 있도록 투명도를 제어하는 스마트 윈도우 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An air conditioning apparatus for a vehicle using a smart window according to an aspect of the present invention includes a sensor unit for detecting at least one or more information related to a cooling load of a vehicle; A storage unit for storing information for setting the evaporator target temperature of the air conditioner and the solar radiation transmittance of the smart window based on the at least one information detected by the sensor unit; A controller configured to control the target temperature of the evaporator and the solar transmittance of the smart window based on at least one or more information detected through the sensor unit and a control map stored in the storage unit; An air conditioner driver for driving an air conditioner to a desired target temperature under control of the controller; And a smart window driver for controlling transparency to obtain a desired solar transmittance in the smart window under the control of the controller.

본 발명에 있어서, 상기 센서부는, 일사량 검출 센서, 습도 검출 센서, 실내온도 검출 센서, 외부온도 검출 센서, 배기온도 검출 센서, 및 엔진온도 검출 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor unit is characterized in that it comprises at least one or more of the solar radiation detection sensor, humidity detection sensor, room temperature detection sensor, external temperature detection sensor, exhaust temperature detection sensor, and engine temperature detection sensor.

본 발명에 있어서, 상기 스마트 윈도우는, 일사 투과율 제어를 위한 적어도 하나 이상의 제어 모드를 구비하고, 상기 제어부가 기 설정된 제어맵에 따라 제어 모드별로 일사 투과율을 다르게 설정할 수 있음을 특징으로 한다.In the present invention, the smart window, at least one control mode for controlling the solar transmittance, characterized in that the control unit can set the solar transmittance differently for each control mode according to a preset control map.

본 발명에 있어서, 상기 저장부는, 공조기의 증발기 목표 온도를 설정하기 위한 제어맵, 및 상기 증발기 목표 온도에 대응하여 스마트 윈도우를 통해 일사 투과율을 설정하기 위한 제어맵을 저장하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the storage unit, characterized in that for storing the control map for setting the evaporator target temperature of the air conditioner, and the control map for setting the solar radiation transmittance through the smart window corresponding to the evaporator target temperature.

본 발명에 있어서, 상기 스마트 윈도우 구동부는, 상기 제어부의 제어에 따라, 스마트 윈도우에 인가되는 전류의 제어를 통해 투명도를 제어하도록 구현된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the smart window driver, it is characterized in that it is implemented to control the transparency through the control of the current applied to the smart window under the control of the controller.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 사용자에 의해 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있는지 체크하고, 상기 체크 결과에 따라, 사용자에 의한 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있을 경우, 해당 제어 모드로 제어맵에 기 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit checks whether the solar radiation transmittance control mode of the smart window is set by the user, and if the solar transmittance control mode of the smart window is set by the user according to the check result, the control is performed. The transparency of the smart window is controlled by the solar radiation transmittance preset in the control map.

본 발명에 있어서, 차량의 공조기 제어를 위한 복수의 버튼이나 메뉴 중, 사용자에 의해 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드를 설정하기 위한 버튼이나 메뉴가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a button or menu for setting the solar radiation transmittance control mode of the smart window is further provided by the user among a plurality of buttons or menus for controlling the air conditioner of the vehicle.

본 발명의 다른 측면에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법은, 제어부가 센서부를 통해 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집하는 단계; 상기 제어부가 상기 수집된 냉방 부하 관련 차량 정보, 및 기 설정된 제어맵에 기초하여 공조기의 증발기 목표 온도를 설정하는 단계; 상기 제어부가 사용자에 의해 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있는지 체크하는 단계; 및 상기 체크 결과에 따라, 사용자에 의한 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있을 경우, 상기 제어부가 해당 제어 모드로 제어맵에 기 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with another aspect of the present invention, a vehicle air conditioning control method using a smart window includes: collecting, by a controller, cooling load related vehicle information through a sensor unit; Setting, by the controller, an evaporator target temperature of an air conditioner based on the collected cooling load related vehicle information and a preset control map; Checking, by the controller, whether a solar transmittance control mode of a smart window is set by a user; And if the solar transmittance control mode of the smart window is set by the user according to the check result, controlling the transparency of the smart window by the solar radiation transmittance preset in the control map in the control mode. It is characterized by including.

본 발명에 있어서, 상기 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집하는 단계에서, 상기 제어부는, 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집하기 위하여 차량의 전자 제어 유니트(ECU)와 통신할 수 있음을 특징으로 한다.In the present invention, in the collecting of the cooling load related vehicle information, the control unit may be in communication with an electronic control unit (ECU) of the vehicle to collect the cooling load related vehicle information.

본 발명에 있어서, 사용자에 의한 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있지 않을 경우, 상기 제어부가 기 설정된 제어맵에 디폴트 모드로 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, if the solar radiation transmittance control mode of the smart window by the user is not set, the control unit controls the transparency of the smart window by the solar transmittance set to the default mode in the preset control map; It is characterized by including.

본 발명에 있어서, 사용자에 의해 설정 가능한 복수의 일사 투과율 제어 모드 중 해당하는 모드가 없을 경우, 상기 제어부가 기 설정된 제어맵에 디폴트 모드로 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, when there is no corresponding mode among a plurality of solar transmittance control modes that can be set by a user, the control unit controls the transparency of the smart window by the solar transmittance set to a default mode in a preset control map; It characterized in that it further comprises.

본 발명에 있어서, 상기 제어맵은, 공조기의 증발기 목표 온도를 설정하기 위한 제어맵, 및 상기 증발기 목표 온도에 대응하여 스마트 윈도우를 통해 일사 투과율을 설정하기 위한 제어맵;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control map, a control map for setting the evaporator target temperature of the air conditioner, and a control map for setting the solar radiation transmittance through the smart window corresponding to the evaporator target temperature; .

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 전류에 의해 명암(즉, 투명이나 불투명)이 전환되는 스마트 윈도우를 차량용 글라스로 설치하고, 냉방 부하의 계산에 필요한 정보와 조합하여 명암을 조절함으로써, 일사에 따른 차량의 냉방 부하를 능동적으로 제어하여 냉방 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있도록 한다.According to an aspect of the present invention, the present invention is installed by installing a smart window in which the contrast (i.e. transparent or opaque) by the electric glass to the vehicle glass, by adjusting the contrast in combination with the information necessary for the calculation of the cooling load, By actively controlling the cooling load of the vehicle according to achieve the effect of improving the cooling efficiency.

도 1은 종래에 일사에 따른 차량 공조 장치를 제어하기 위한 일사량 감지 센서의 설치 위치를 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드 설정을 위한 모드 버튼을 설명하기 위한 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어맵 테이블의 일 예를 보인 예시도.1 is an exemplary view showing an installation position of a solar radiation detection sensor for controlling a vehicle air conditioner according to the prior art.
Figure 2 is an exemplary view showing a schematic configuration of a vehicle air conditioner using a smart window according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a vehicle air conditioning control method using a smart window according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining a mode button for setting the solar transmittance control mode of the smart window according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing an example of a control map table according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치 및 제어 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a vehicle air conditioner and a control method using a smart window according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.Figure 2 is an exemplary view showing a schematic configuration of a vehicle air conditioning apparatus using a smart window according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치는, 센서부(110), 저장부(120), 제어부(130), 공조기 구동부(140), 및 스마트 윈도우 구동부(150)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the vehicle air conditioner according to the present embodiment includes a sensor unit 110, a storage unit 120, a controller 130, an air conditioner driver 140, and a smart window driver ( 150).

상기 센서부(110)는 냉방 부하에 관련된 정보를 검출하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함한다.The sensor unit 110 includes at least one sensor for detecting information related to a cooling load.

예컨대 상기 센서부(110)는 일사량 검출 센서, 습도 검출 센서, 실내온도 검출 센서, 외부온도 검출 센서, 배기온도 검출 센서, 및 엔진온도 검출 센서 등을 포함할 수 있다.For example, the sensor unit 110 may include a solar radiation detection sensor, a humidity detection sensor, an indoor temperature detection sensor, an external temperature detection sensor, an exhaust temperature detection sensor, and an engine temperature detection sensor.

상기 저장부(120)는 상기 센서부(110)를 통해 검출된 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 증발기 목표 온도를 설정하기 위한 제어맵(즉, 제어맵1), 및 상기 증발기 목표 온도에 대응하여 스마트 윈도우(또는 글라스)를 통해 일사 투과율을 설정(제어)하기 위한 제어맵(즉, 제어맵2)을 저장한다(도 5 참조).The storage unit 120 is a control map for setting an evaporator target temperature based on at least one or more information detected by the sensor unit 110 (ie, control map 1), and smart corresponding to the evaporator target temperature. A control map (ie, control map 2) for setting (controlling) solar radiation transmittance through a window (or glass) is stored (see FIG. 5).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어맵 테이블의 일 예를 보인 예시도로서, 일사량, 외기온, 및 상대습도를 고려한 증발기 목표 온도 제어맵(즉, 제어맵1), 및 증발기 목표 온도를 고려한 모드별 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어맵(즉, 제어맵2)을 보인 예시도이다.5 is an exemplary view showing an example of a control map table according to an embodiment of the present invention, the evaporator target temperature control map (that is, the control map 1) and evaporator target temperature in consideration of the amount of solar radiation, outside temperature, and relative humidity It is an exemplary view showing the solar transmittance (or light transmittance) control map (that is, the control map 2) of the considered smart window (or glass) for each mode.

여기서 상기 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어를 위한 모드(예 : 파워쿨 모드, 에어쿨 모드, 커튼 모드, 방범 모드)는, 모드별로 투과율을 다르게 설정할 수 있음을 예시적으로 설명하기 위한 것이므로, 실시예에 따라 상기 모드의 명칭은 변경될 수 있다. 이를 고려하여 본 실시예에서는 제1 모드 내지 제3 모드, 및 디폴트 모드 등으로 기재하기로 한다.Herein, a mode (eg, power cool mode, air cool mode, curtain mode, and security mode) for controlling the solar transmittance (or light transmittance) of the smart window (or glass) may be set differently according to modes. Since the description is for the purpose of illustration, the name of the mode may be changed according to an embodiment. In consideration of this, in the present embodiment, the first mode to the third mode, and the default mode will be described.

아울러, 상기 저장부(120)에 저장되는 제어맵(예 : 제어맵1, 제어맵2)은, 차량별 압축기 용량 및 공조 장치를 구성하고 있는 부품들의 사양에 따라, 차량별로 다르게 설정될 수 있음에 유의한다.In addition, the control maps (eg, control map 1 and control map 2) stored in the storage unit 120 may be set differently for each vehicle according to the compressor capacity of each vehicle and the specifications of components constituting the air conditioning apparatus. Please note.

상기 제어부(130)는 상기 센서부(110)를 통해 검출된 적어도 하나 이상의 정보, 및 상기 저장부(120)에 저장된 제어맵(예 : 제어맵1, 제어맵2)을 바탕으로, 증발기의 목표 온도 및 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율을 제어한다.The controller 130 is based on at least one or more information detected through the sensor unit 110, and the control map (eg, control map 1, control map 2) stored in the storage unit 120, the target of the evaporator Control the temperature and solar radiation transmittance of the smart window (or glass).

즉, 상기 제어부(130)는 일사량, 외기온, 상대습도(또는 습도), 압축기 제어 밸브전압, 및 공조기의 성능(예 : 압축기 용량) 등을 고려하여, 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율을 제어함으로써, 기존에 공조기에만 의존하는 것보다 차량의 냉방 효율을 더욱 향상시키는 효과를 얻을 수 있도록 한다.That is, the controller 130 controls the solar radiation transmittance of the smart window (or glass) in consideration of solar radiation amount, outside temperature, relative humidity (or humidity), compressor control valve voltage, and air conditioner performance (for example, compressor capacity). By doing so, it is possible to obtain an effect of further improving the cooling efficiency of the vehicle, rather than relying only on the air conditioner.

상기 공조기 구동부(140)는, 상기 제어부(130)의 제어에 따라, 공조기(미도시)를 원하는 목표 온도로 구동한다.The air conditioner driver 140 drives an air conditioner (not shown) to a desired target temperature under the control of the controller 130.

상기 스마트 윈도우 구동부(150)는, 상기 제어부(130)의 제어에 따라, 스마트 윈도우(또는 글라스)(미도시)의 원하는 일사 투과율(또는 광 투과율)을 얻을 수 있도록 투명도를 제어할 수 있다.The smart window driver 150 may control transparency so as to obtain a desired solar transmittance (or light transmittance) of the smart window (or glass) (not shown) under the control of the controller 130.

예컨대 상기 스마트 윈도우에 대해서는 대한민국 공개특허 10-2017-0077858호(2017.07.06. 공개, 광반응 스마트 윈도우)에 구체적으로 개시되어 있으며, 전도성 유리판 표면에 금속 이온을 도포하여 전류 반응에 의해 빛을 차단할 수 있도록 동작하는 것으로서, 테스트 결과에 의하면 투명 모드 채광율은 80%, 불투명 모드 광 투과율은 5% 이하를 얻을 수 있다.For example, the smart window is specifically disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0077858 (Jul. 6, 2017, Photo Reaction Smart Window), and a metal ion is applied to the surface of the conductive glass plate to block the light by the current reaction. The test results show that the transparent mode light transmittance of 80% and the opaque mode light transmittance of 5% or less can be obtained.

따라서 상기 스마트 윈도우 구동부(150)는, 상기 제어부(130)의 제어에 따라, 스마트 윈도우(또는 글라스)(미도시)에 인가되는 전류를 제어하여 투명도를 제어함으로써, 원하는 일사 투과율(또는 광 투과율)을 얻을 수 있다.Therefore, the smart window driver 150 controls the transparency by controlling the current applied to the smart window (or glass) (not shown) under the control of the controller 130, thereby controlling the desired solar transmittance (or light transmittance). Can be obtained.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a vehicle air conditioning control method using a smart window according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 센서부(110)를 통해 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집한다(S101). As shown in FIG. 3, the control unit 130 collects cooling load related vehicle information through the sensor unit 110 (S101).

이때 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 제어부(130)는 상기 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집하기 위하여, 차량의 전자 제어 유니트(ECU)(미도시)와 통신할 수도 있다.Although not shown in the drawing, the controller 130 may communicate with an electronic control unit (ECU) (not shown) of the vehicle in order to collect the cooling load related vehicle information.

예컨대 상기 제어부(130)는 센서부(110)나 전자 제어 유니트(ECU)(미도시)를 이용하여, 일사량, 외기온, 및 상대습도(또는 습도) 등의 냉방 부하에 관련된 차량 정보를 수집할 수 있다.For example, the controller 130 may collect vehicle information related to a cooling load such as solar radiation, outside air temperature, and relative humidity (or humidity) using the sensor unit 110 or an electronic control unit (ECU) (not shown). have.

또한 상기 제어부(130)는 상기 수집된 냉방 부하 관련 차량 정보, 및 제어맵(즉, 제어맵1)에 기초하여 증발기 목표 온도(또는 냉방 온도)를 설정한다(S102).In addition, the controller 130 sets an evaporator target temperature (or cooling temperature) based on the collected cooling load related vehicle information and a control map (ie, control map 1) (S102).

이때 본 실시예는 상기 증발기 목표 온도(또는 냉방 온도)를 위해 공조기의 성능(예 : 압축기 용량)에만 의존하는 것이 아니라, 모드별 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어를 추가적으로 실시한다.In this case, the present embodiment does not depend only on the performance of the air conditioner (eg, compressor capacity) for the evaporator target temperature (or cooling temperature), but additionally controls the solar transmittance (or light transmittance) of the smart window (or glass) for each mode. Conduct.

따라서 상기 제어부(130)는 사용자에 의해 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드가 설정되어 있는지 체크한다(S103).Therefore, the controller 130 checks whether the solar transmittance (or light transmittance) control mode of the smart window (or glass) is set by the user (S103).

상기 체크(S103) 결과, 사용자에 의한 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드가 설정되어 있지 않으면(S103의 아니오), 상기 제어부(130)는 제어맵(즉, 제어맵2)에 디폴트 모드(예 : 도 5의 에어쿨 모드)로 기 설정된 일사 투과율(또는 광 투과율)에 의해 상기 스마트 윈도우(또는 글라스)를 제어한다(S104).As a result of the check (S103), if the solar transmittance (or light transmittance) control mode of the smart window (or glass) by the user is not set (NO in S103), the controller 130 controls the control map (that is, the control map). The smart window (or glass) is controlled by the solar radiation transmittance (or light transmittance) preset in the default mode (for example, the air cool mode of FIG. 5) (S104).

또한 상기 체크(S103) 결과, 사용자에 의한 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드가 설정되어 있고(S103의 예), 설정 가능한 복수의 제어 모드 중 제1 모드(예 : 도 5의 파워쿨 모드)로 설정되어 있으면(S105의 예), 상기 제어부(130)는 제어맵(즉, 제어맵2)에 제1 모드(예 : 도 5의 파워쿨 모드)로 기 설정된 일사 투과율(또는 광 투과율)에 의해 상기 스마트 윈도우(또는 글라스)를 제어한다(S106).In addition, as a result of the check (S103), the solar transmittance (or light transmittance) control mode of the smart window (or glass) by the user is set (example of S103), and the first mode (for example: If the power cool mode of FIG. 5 is set (Yes in S105), the controller 130 may be set to the first mode (eg, the power cool mode of FIG. 5) in the control map (ie, control map 2). The smart window (or glass) is controlled by transmittance (or light transmittance) (S106).

또한 상기 체크(S103) 결과, 사용자에 의한 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드가 설정되어 있고(S103의 예), 설정 가능한 복수의 제어 모드 중 제2 모드(예 : 도 5의 프라이빗 모드)로 설정되어 있으면(S107의 예), 상기 제어부(130)는 제어맵(즉, 제어맵2)에 제2 모드(예 : 도 5의 프라이빗 모드)로 기 설정된 일사 투과율(또는 광 투과율)에 의해 상기 스마트 윈도우(또는 글라스)를 제어한다(S108).In addition, as a result of the check (S103), the solar transmittance (or light transmittance) control mode of the smart window (or glass) by the user is set (example of S103), and the second mode (for example, of the plurality of control modes that can be set) is set. 5 is set to the private mode of FIG. 5 (YES in S107), the control unit 130 transmits the solar radiation transmittance preset to the second mode (for example, the private mode of FIG. 5) to the control map (that is, the control map 2). Or the smart window (or glass) is controlled by the light transmittance (S108).

또한 상기 체크(S103) 결과, 사용자에 의한 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드가 설정되어 있고(S103의 예), 설정 가능한 복수의 제어 모드 중 제3 모드(예 : 도 5의 방범 모드)로 설정되어 있으면(S109의 예), 상기 제어부(130)는 제어맵(즉, 제어맵2)에 제2 모드(예 : 도 5의 방범 모드)로 기 설정된 일사 투과율(또는 광 투과율)에 의해 상기 스마트 윈도우(또는 글라스)를 제어한다(S110).In addition, as a result of the check (S103), the solar transmittance (or light transmittance) control mode of the smart window (or glass) by the user is set (example of S103), and the third mode (for example, of the plurality of control modes that can be set) is set. When the security mode is set to FIG. 5 (YES in S109), the control unit 130 transmits the solar radiation transmittance preset to the control map (ie, the control map 2) to the second mode (eg, the security mode of FIG. 5). Alternatively, the smart window (or glass) is controlled by light transmittance (S110).

이때 상기 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드는, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 공조기 제어를 위한 버튼(메뉴) 장치 중 하나의 버튼(모드 버튼)에 의해 사용자가 설정할 수 있다.At this time, the solar transmittance (or light transmittance) control mode of the smart window (or glass), as shown in Figure 4, the user by one button (mode button) of the button (menu) device for controlling the air conditioner of the vehicle Can be set.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드 설정을 위한 버튼(즉, 모드 버튼)을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 4 is an exemplary diagram for describing a button (ie, a mode button) for setting a solar transmittance (or light transmittance) control mode of a smart window (or glass) according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 사용자가 상기 모드 버튼을 눌러 원하는 스마트 윈도우(또는 글라스)의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드를 설정하여 일사 투과율(또는 광 투과율) 사용 범위를 달리하여 제어한다. 이때 세부 일사 투과율(또는 광 투과율)의 값은 평가 또는 고객의 요청에 의해 정해질 수 있다.As shown in the figure, the user sets the solar radiation transmittance (or light transmittance) control mode of the desired smart window (or glass) by pressing the mode button, thereby controlling the use of the solar transmittance (or light transmittance). At this time, the value of the detailed solar transmittance (or light transmittance) may be determined by evaluation or request of the customer.

그리고 사용자에 의해 설정 가능한 복수의 일사 투과율(또는 광 투과율) 제어 모드(예 : 제1 모드 내지 제3 모드) 중 해당하는 모드가 없을 경우(S109의 아니오), 상기 제어부(130)는 제어맵(즉, 제어맵2)에 디폴트 모드(예 : 도 5의 에어쿨 모드)로 기 설정된 일사 투과율(또는 광 투과율)에 의해 상기 스마트 윈도우(또는 글라스)를 제어한다(S104).When there is no corresponding mode among a plurality of solar transmittance (or light transmittance) control modes (eg, first to third modes) set by the user (NO in S109), the controller 130 may include a control map ( That is, the smart window (or glass) is controlled by the solar radiation transmittance (or light transmittance) preset to the default mode (eg, the air cool mode of FIG. 5) in the control map 2 (S104).

상기와 같이 본 실시예는 냉방 부하에 관련된 차량 정보를 수집하여 제어맵 형태로 기 설정된 증발기 목표 온도 맵(즉, 제어맵1), 및 상기 증발기 목표 온도와 임의의 편의 조건(즉, 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드)에 따라 제어맵 형태로 기 설정된 글라스 투과율 맵(즉, 제어맵2)을 활용하여 냉방 부하의 변동에 대응하여, 목표 증발기 온도에 따른 글라스의 투과율을 제어하여 일사에 대해 능동적으로 대응 가능하게 한다.As described above, the present embodiment collects vehicle information related to a cooling load and sets a preset evaporator target temperature map (ie, control map 1) in the form of a control map, and the evaporator target temperature and any convenient condition (ie, smart window). According to the solar transmittance control mode), the glass transmittance map (that is, the control map 2) preset in the form of a control map is used to respond to the change in the cooling load and to control the transmittance of the glass according to the target evaporator temperature to actively control the solar radiation. Make it possible.

상기와 같이 본 실시예는 전류에 의해 명암(즉, 투명이나 불투명)이 전환되는 스마트 윈도우를 차량용 글라스로 설치하고, 냉방 부하의 계산에 필요한 정보와 조합하여 명암을 조절함으로써, 일사에 따른 차량의 냉방 부하를 능동적으로 제어하여 냉방 효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, a smart window in which contrast (i.e., transparent or opaque) is switched by electric current is installed as a vehicle glass, and the brightness is adjusted in combination with information necessary for calculating the cooling load, thereby adjusting the intensity of the vehicle according to the solar radiation. By actively controlling the cooling load, there is an effect of improving the cooling efficiency.

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible for those skilled in the art to which the art pertains. I will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

110 : 센서부
120 : 저장부
130 : 제어부
140 : 공조기 구동부
150 : 스마트 윈도우 구동부110: sensor unit
120: storage unit
130: control unit
140: air conditioner drive unit
150: smart window driver

Claims (12)

차량의 냉방 부하에 관련된 적어도 하나 이상의 정보를 검출하는 센서부;
상기 센서부를 통해 검출된 적어도 하나 이상의 정보에 기초하여 공조기의 증발기 목표 온도 및 스마트 윈도우의 일사 투과율 설정을 위한 정보를 저장하는 저장부;
상기 센서부를 통해 검출된 적어도 하나 이상의 정보, 및 상기 저장부에 저장된 제어맵을 바탕으로, 증발기의 목표 온도 및 스마트 윈도우의 일사 투과율을 제어하는 제어부;
상기 제어부의 제어에 따라, 공조기를 원하는 목표 온도로 구동하는 공조기 구동부; 및
상기 제어부의 제어에 따라, 스마트 윈도우에서 원하는 일사 투과율을 얻을 수 있도록 투명도를 제어하는 스마트 윈도우 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치.
A sensor unit detecting at least one information related to a cooling load of the vehicle;
A storage unit for storing information for setting the evaporator target temperature of the air conditioner and the solar transmittance of the smart window based on the at least one information detected by the sensor unit;
A controller configured to control the target temperature of the evaporator and the solar transmittance of the smart window based on at least one or more information detected through the sensor unit and a control map stored in the storage unit;
An air conditioner driver for driving an air conditioner to a desired target temperature under control of the controller; And
Under the control of the controller, the vehicle air conditioner using a smart window, comprising a; smart window driving unit for controlling the transparency to obtain a desired solar transmittance in the smart window.
제 1항에 있어서, 상기 센서부는,
일사량 검출 센서, 습도 검출 센서, 실내온도 검출 센서, 외부온도 검출 센서, 배기온도 검출 센서, 및 엔진온도 검출 센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치.
The method of claim 1, wherein the sensor unit,
An air conditioner for a vehicle using a smart window, comprising at least one of a solar radiation sensor, a humidity sensor, an indoor temperature sensor, an external temperature sensor, an exhaust temperature sensor, and an engine temperature sensor.
제 1항에 있어서, 상기 스마트 윈도우는,
일사 투과율 제어를 위한 적어도 하나 이상의 제어 모드를 구비하고,
상기 제어부가 기 설정된 제어맵에 따라 제어 모드별로 일사 투과율을 다르게 설정할 수 있음을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치.
The method of claim 1, wherein the smart window,
At least one control mode for controlling the solar transmittance,
The air conditioner for a vehicle using a smart window, wherein the control unit may set different solar radiation transmittances for each control mode according to a preset control map.
제 1항에 있어서, 상기 저장부는,
공조기의 증발기 목표 온도를 설정하기 위한 제어맵, 및
상기 증발기 목표 온도에 대응하여 스마트 윈도우를 통해 일사 투과율을 설정하기 위한 제어맵을 저장하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치.
The method of claim 1, wherein the storage unit,
A control map for setting an evaporator target temperature of the air conditioner, and
Vehicle air conditioning apparatus using a smart window, characterized in that for storing the control map for setting the solar radiation transmittance through the smart window corresponding to the target temperature of the evaporator.
제 1항에 있어서, 상기 스마트 윈도우 구동부는,
상기 제어부의 제어에 따라, 스마트 윈도우에 인가되는 전류의 제어를 통해 투명도를 제어하도록 구현된 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치.
The method of claim 1, wherein the smart window driver,
Under the control of the controller, the vehicle air conditioner using a smart window, characterized in that implemented to control the transparency through the control of the current applied to the smart window.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
사용자에 의해 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있는지 체크하고, 상기 체크 결과에 따라, 사용자에 의한 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있을 경우, 해당 제어 모드로 제어맵에 기 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치.
The method of claim 1, wherein the control unit,
If the solar transmittance control mode of the smart window is set by the user, and if the solar transmittance control mode of the smart window is set by the user according to the result of the check, the solar transmittance preset in the control map is set as the control mode. Vehicle air conditioning apparatus using a smart window, characterized in that for controlling the transparency of the smart window.
제 1항에 있어서,
차량의 공조기 제어를 위한 복수의 버튼이나 메뉴 중, 사용자에 의해 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드를 설정하기 위한 버튼이나 메뉴가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 장치.
The method of claim 1,
An air conditioner for a vehicle using a smart window, characterized in that a button or a menu for setting a solar transmittance control mode of the smart window is further provided by a user among a plurality of buttons or menus for controlling the air conditioner of the vehicle.
제어부가 센서부를 통해 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집하는 단계;
상기 제어부가 상기 수집된 냉방 부하 관련 차량 정보, 및 기 설정된 제어맵에 기초하여 공조기의 증발기 목표 온도를 설정하는 단계;
상기 제어부가 사용자에 의해 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있는지 체크하는 단계; 및
상기 체크 결과에 따라, 사용자에 의한 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있을 경우, 상기 제어부가 해당 제어 모드로 제어맵에 기 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법.
Collecting, by the controller, the cooling load related vehicle information through the sensor unit;
Setting, by the controller, an evaporator target temperature of an air conditioner based on the collected cooling load related vehicle information and a preset control map;
Checking, by the controller, whether a solar transmittance control mode of a smart window is set by a user; And
If the solar radiation transmittance control mode of the smart window is set by the user according to the check result, controlling the transparency of the smart window by the solar radiation transmittance preset in the control map in the corresponding control mode; Vehicle air conditioning control method using a smart window, characterized in that.
제 8항에 있어서,
상기 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집하는 단계에서,
상기 제어부는, 냉방 부하 관련 차량 정보를 수집하기 위하여 차량의 전자 제어 유니트(ECU)와 통신할 수 있음을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법.
The method of claim 8,
In the collecting of the cooling load related vehicle information,
The control unit, the vehicle air conditioning control method using a smart window, characterized in that the communication with the electronic control unit (ECU) of the vehicle to collect the cooling load-related vehicle information.
제 8항에 있어서,
사용자에 의한 스마트 윈도우의 일사 투과율 제어 모드가 설정되어 있지 않을 경우, 상기 제어부가 기 설정된 제어맵에 디폴트 모드로 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법.
The method of claim 8,
And if the solar transmittance control mode of the smart window is not set by the user, controlling the transparency of the smart window by the solar transmittance set to a default mode in a preset control map. Vehicle air conditioning control method using a smart window.
제 8항에 있어서,
사용자에 의해 설정 가능한 복수의 일사 투과율 제어 모드 중 해당하는 모드가 없을 경우, 상기 제어부가 기 설정된 제어맵에 디폴트 모드로 설정된 일사 투과율에 의해 상기 스마트 윈도우의 투명도를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법.
The method of claim 8,
If there is no corresponding mode among the plurality of solar transmittance control modes that can be set by the user, the control unit controls the transparency of the smart window by the solar transmittance set to the default mode in the preset control map; Vehicle air conditioning control method using a smart window characterized in that.
제 8항에 있어서, 상기 제어맵은,
공조기의 증발기 목표 온도를 설정하기 위한 제어맵, 및
상기 증발기 목표 온도에 대응하여 스마트 윈도우를 통해 일사 투과율을 설정하기 위한 제어맵;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우를 이용한 차량용 공조 제어 방법.The method of claim 8, wherein the control map,
A control map for setting an evaporator target temperature of the air conditioner, and
And a control map for setting the solar radiation transmittance through the smart window corresponding to the target temperature of the evaporator.
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GB2625982A (en) * 2022-12-20 2024-07-10 Mercedes Benz Group Ag Method of making vehicle comfortable depending on weather factors

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