KR101063910B1 - 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법 - Google Patents

전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101063910B1
KR101063910B1 KR1020100033386A KR20100033386A KR101063910B1 KR 101063910 B1 KR101063910 B1 KR 101063910B1 KR 1020100033386 A KR1020100033386 A KR 1020100033386A KR 20100033386 A KR20100033386 A KR 20100033386A KR 101063910 B1 KR101063910 B1 KR 101063910B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power line
temperature
humidity
communicator
remote control
Prior art date
Application number
KR1020100033386A
Other languages
English (en)
Inventor
변기식
Original Assignee
부경대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부경대학교 산학협력단 filed Critical 부경대학교 산학협력단
Priority to KR1020100033386A priority Critical patent/KR101063910B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101063910B1 publication Critical patent/KR101063910B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/54—Systems for transmission via power distribution lines
    • H04B3/546—Combination of signalling, telemetering, protection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • H04Q9/04—Arrangements for synchronous operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은 리모콘과 외부센서들을 실내에 가설된 전기선을 통하여 정보를 주고 받도록 하여 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 부근의 국부적인 온도제어 보다는 실내 전체를 대상으로 쾌적하고 효율적인 온도제어를 위한 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법을 제공하기 위한 것으로서, 실내외 온도, 습도, 공기 오염도 및 활동량 등의 수치를 센싱하는 센서부와, 상기 센서부에서 센싱된 정보와 미리 저장된 계절에 따른 착의량(의복상태)을 검출하여 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하고, 주기적으로 산출된 설정값을 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 송출하는 리모콘과, 상기 센서부와 상기 리모콘 간에 정보를 주고 받기 위한 제 2 전력선 통신기를 포함하는 것을 특징으로 하는데 있다.

Description

전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법{smart remote controller for HVAC based on power line communication and driving method of the same}
본 발명은 냉난방기의 온도, 습도제어를 위한 스마트한 리모콘 장치에 관한 것으로, 특히 스마트 리모콘과 온도, 습도설정 계산에 필요한 외부센서들이 실내에 기 가설된 전기선을 통한 전력선 통신망으로 연결되어 센서들에 의한 실내에 적합한 온도 및 습도를 설정하고, 냉, 난방기에 대한 온도제어를 실행하는 스마트한 리모콘 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가전제품들은 리모콘으로부터 출력되는 적외선의 원격제어신호로부터 제어되는 기능을 갖는다. 즉, 대부분의 가전제품에는 그 본체에 조작패널이 구비되어 있는 한편, 이를 소정의 거리에서 원격 제어할 수 있도록 적외선의 원격 제어신호를 발생시키는 리모콘을 구비하게 되며, 이때 상기 가전제품의 전면패널에는 리모콘으로부터 발생되는 적외선의 원격제어신호를 수신하는 적외선 수신부를 구비하는 구조를 갖고 있다. 참고로 리모콘은 리모트 컨트롤러로서, 적외선 및 RF를 이용하는 무선 원격 제어 장치를 통칭하여 정의한다.
특히 기존의 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)인 난방(Heating), 환기(Ventilation), 공기조화(Air Conditioning) 등의 리모콘은 사용자가 원하는 온도, 습도 및 공기정화 등을 설정한 후 입력하면, 해당 기기에 설정 제어신호를 보내고, 기기 자체의 제어 시스템에 의해서 운전된다.
그러나 상기와 같은 종래 리모콘으로 발생된 적외선의 원격제어 신호는 그 전방에 장애물이 있을 경우 가전제품의 적외선 수신부에서는 리모콘의 적외선 신호를 제대로 수신하지 못하는 단점을 갖고 있다. 더불어 종래 리모콘의 적외선 신호는 직진성만을 갖는 관계로, 가전제품의 측면에서 리모콘의 적외선 신호를 발생시키는 경우에 있어서도 가전제품의 전면패널에 위치하는 적외선 수신부가 그 신호를 제대로 수신하지 못하는 가전제품의 원격제어가 리모콘의 위치에 따라 제약을 받는 불편함이 따랐다.
한편, 종래에는 다수개의 가전제품을 하나의 통합된 리모콘을 통해 원격제어하는 시스템이 제공되고 있지만, 이 또한 상기와 동일한 문제점들을 내포하고 있을 뿐만 아니라, 다수개의 가전제품이 서로 다른 공간에 배치되어 있을 경우 각 가전제품의 적외선 수신부로 적외선의 원격제어신호를 보내기 위해서는 서로 다른 공간에 배치된 가전제품의 전면으로 사용자가 이동하여야 하는 불편함이 따랐다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 리모콘으로부터 발생된 적외선 신호의 통신포맷을 전력선 통신포맷으로 변환한 후 이를 전력선을 통해 가전제품에 구비된 적외선 신호 수신부로 전송하는 구성이 개발되고 있다. 이는 종래 직진성을 갖는 리모콘 적외선 신호의 단점을 보완하면서 리모콘으로부터 송출되는 적외선의 원격제어신호가 장애물은 물론 가전제품의 설치공간에 관계없이 전력선을 통해 아무런 영향을 받지 않고 가전제품이 수신할 수 있도록 하여 가전제품에 대한 원격제어가 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 전력선 통신을 이용하고 있다.
그러나 현재 이용되고 있는 가정 내 홈 네트워크를 이용한 원격 제어를 구현하기 위한 다양한 통신 방법의 경우는 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)인 난방(Heating), 환기(Ventilation), 공기조화(Air Conditioning) 등의 리모콘에 의해 사용자가 원하는 온도, 습도 및 공기정화 등을 설정한 후 입력하면, 이렇게 설정된 온도, 습도 및 공기정화 등의 제어신호가 HVAC에 수신되고, HVAC는 장착된 센서에 의한 제어를 수행하게 된다.
이처럼, 기존의 가정 내 홈 네트워크를 이용한 원격 제어는 실내 전체 환경에 대한 온도제어보다는 HVAC 기기 부분의 국부적인 온도제어가 이루어지게 됨에 따라, 한정된 위치에 위치하는 센싱 정보에 의한 제어를 통해 실내 전반적인 쾌적하고 효율적인 제어가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 리모콘과 외부센서들을 실내에 기 가설된 전기선을 통하여 정보를 주고 받도록 하여 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 부근의 국부적인 온도제어 보다는 실내 전체를 대상으로 쾌적하고 효율적인 온도제어를 위한 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 계절에 따른 정보와 온도 및 습도센서가 리모콘에 내장되어 있고, 기류와 복사열 및 활동량 센서를 실내 환경에 최적인 측정지점에 설치하고 이를 전력선 통신망으로 연결하여, 이 모든 상태를 기반으로 한 최적온도를 설정하여 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 대한 제어를 실행하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 특징은 실내외 온도, 습도, 기류 및 거주자의 활동량 등의 수치를 센싱하는 센서부와, 상기 센서부에서 센싱된 정보와 미리 저장된 계절에 따른 착의량(의복상태)을 검출하여 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하고, 주기적으로 산출된 설정값을 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 송출하는 리모콘과, 상기 센서부와 상기 리모콘 간에 정보를 주고 받기 위한 제 2 전력선 통신기를 포함하는데 있다.
바람직하게 상기 리모콘은 계절에 따른 저장된 착의량(의복상태)을 현재의 계절을 기반으로 산출하는 시간 판단부와, 상기 센서부에서 센싱된 정보 및 상기 시간 판단부에서 산출된 정보를 기반으로 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하는 설정 산출부와, 상기 설정 산출부에서 산출된 설정값을 무선을 이용하는 적외선 통신을 통해 주기적으로 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 송신하는 적외선 통신기와, 상기 센서부와 상기 설정 산출부 간에 정보를 주고 받기 위한 제 1 전력선 통신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 센서부는 실내 기류변화를 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 실내 기류변환 데이터를 송신하는 기류센서와, 외부로부터 들어오는 복사열을 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 외부의 복사열 데이터를 송신하는 복사열 센서와, 실내에서 생활하는 사용자의 움직임 정도를 검출하여, 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 움직임 정도에 기반하는 활동량 데이터를 송신하는 활동량 센서와, 실내 온도를 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 실내 온도 데이터를 송신하는 온도센서와, 실내 습도를 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 실내 습도 데이터를 송신하는 습도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 센서부의 각 센서들은 전력선 콘센트에 단순히 플러그 인 하여 동작하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 구동 방법의 특징은 센서부에 의해 실내외 온도, 습도, 기류 및 거주자 활동량 중 적어도 하나의 센싱된 정보가 제 2 전력선 통신기에 의해 실내에 가설된 전기선을 통하여 전송하는 단계와, 상기 제 2 전력선 통신기를 통해 수신된 실내의 기류상태, 외부로부터 들어오는 복사열, 실내 온도, 습도 및 오염도에 대한 정보를 제 1 전력선 통신기로 수신하는 단계와, 미리 저장되어 있는 계절별 착의량(의복상태) 중 현재 계절에 해당하는 착의량을 검출하는 단계와, 상기 제 1 전력선 통신기로 수신된 기류상태, 복사열, 실내 온도, 습도 및 활동량에 대한 정보 및 상기 판단된 착의량을 기반으로 온도, 습도 및 공기정화를 위한 예상온열감 지수(PMV)와 쾌적감 지수(CSV)를 계산하고, 이를 기반으로 쾌적의 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 설정값을 적외선 통신기를 통하여 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 주기적으로 송신하여, 상기 HVAC의 구동을 지시하는 단계를 포함하는데 있다.
바람직하게 상기 예상온열감 지수(Predicted Mean Vote : PMV)는 다음 수학식
Figure 112010023201889-pat00001
로 산출하며, 이때, M[W/㎡]은 체표면적당 신진대사량, 또는 활동량(metabolic rate)을, W[W/㎡]은 외부 일(external work)을, [pascal]은 수증기 분압을, [℃]는 공기온도를, 는 전체 탈의상태에서 인체표면적에 대한 착의 시 인체표면적의 비를, [m/s] 는 기류속도를, [℃]는 평균복사온도를, [℃]는 의복의 표면온도를, [W/㎡℃]는 대류 열전달계수를 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 쾌적감 지수(CSV)는 산출된 상기 예상온열감 지수(PMV)가 0(zero)에 가까우면 “쾌적”으로 설정하고, +3에 가까우면 “덥다”로 설정하고, -3에 가까우면 “춥다”로 설정하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 스마트 리모콘과 온도설정 계산에 필요한 외부센서들은 실내에 가설된 전기선을 통하여 정보를 주고 받게 되므로 설치 및 사용이 단순한 효과가 있다.
둘째, 스마트 리모콘이 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)나 리모콘 부근의 국부적인 온도제어 보다는 실내 환경 전체를 설정한 폐루프 제어가 가능한 효과가 있다.
셋째, 전력선 통신(Power Line Communication : PLC) 기술은 별도의 통신 케이블 가설이 필요 없이 기존 전력망을 활용하므로, 홈 네트워크와 빌딩 자동화와 같은 네트워크 가설이 추가로 필요한 곳에서의 적용이 증가하고 있어 타 분야로의 기술적 파급효과가 큰 효과가 있다.
넷째, 에너지 절감을 위하여 다양한 기술에 대한 산업, 경제적인 인프라 확보의 필요성이 증대되는 시점에서, 고 효율화와 전력 기기 성능 개선 및 저 전력화를 통해 기존 에너지원의 활용을 극대화함으로써 에너지와 환경 문제를 해결할 수 있다.
[도 1] 발명의 실시예에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 구조를 나타낸 구성도
[도 2] 발명의 실시예에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 상세한 구조를 나타낸 구성도
[도 3] 발명의 실시예에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치에서 전력선 통신기의 구조를 나타낸 구성도
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 발명의 실시예에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 구조를 나타낸 구성도이고, 도 2 는 발명의 실시예에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 상세한 구조를 나타낸 구성도이다.
도 1 및 도 2와 같이, 스마트 리모콘 장치는 실내외 온도, 습도, 공기 오염도 및 활동량 등의 수치를 센싱하는 센서부(100)와, 상기 센서부에서 센싱된 정보와 미리 저장된 계절에 따른 착의량(의복상태)을 검출하여 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하고, 주기적으로 산출된 설정값을 공조기(300a) 및 냉난방기(300b) 등의 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)(300)에 송출하는 리모콘(200)과, 상기 센서부(100)와 상기 리모콘(220) 간에 정보를 주고 받기 위한 전력선 통신기(400b)를 포함한다.
상기 리모콘(200)은 계절에 따라 미리 저장된 착의량(의복상태)을 현재 계절을 기반으로 산출하는 시간 판단부(240)와, 상기 센서부(100)에서 센싱된 정보 및 상기 시간 판단부(240)에서 산출된 정보를 기반으로 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하는 설정 산출부(220)와, 상기 설정 산출부(220)에서 산출된 설정값을 무선을 이용하는 적외선 통신을 통해 주기적으로 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)(300)에 송신하는 적외선 통신기(210)와, 상기 센서부(100)와 상기 설정 산출부(220) 간에 정보를 주고 받기 위한 전력선 통신기(400a)로 구성된다. 이때, 리모콘(200)에 상기 센서부(100)의 온도 센서, 습도 센서, 기류 센서 및 인체감지 센서가 내장되어 실내 변화에 따른 센싱은 리모콘(200)에서 수행할 수도 있다. 그러나 이는 일 실시예로서 해당 센서가 리모콘(200)에 내장될 수도, 또는 리모콘(200)과 원거리에 위치하는 외부에 형성되어 전력선 통신기(400b)를 통해 센서에서 센싱된 정보가 리모콘(200)으로 전송될 수도 있다. 또한 상기 리모콘(200)에서 주기적으로 설정값을 적외선 통신을 통해 HVAC로 송신함에 따라 실내외의 환경이 변화될 때마다 실내 환경이 능동적으로 변화되어 효율적이고 쾌적한 온도제어가 이루어지게 된다.
상기 전력선 통신기(400a)(400b)는 도 3과 같이 상용 전력선에 전력선 통신기(400)를 연결하여 사용하게 된다. 그리고 전력선에는 고전압 상용주파수(220V, 60Hz)의 상용전기와 저전압 통신주파수(수V, 수백 KHz)의 통신전기가 혼합된다. 이처럼 전력선에 연결되는 일반 전기기기는 전력선 통신기(400) 간에 주고 받는 낮은 전압과 높은 주파수의 통신신호로 인한 영향이 미미하기 때문에 저전압 통신주파수는 잡음으로 간주된다. 따라서 전력선에 연결된 전력선 통신기(400)는 전력선의 높은 전압으로부터 통신장치를 보호하기 위해 커플링 코일(500)을 사용하여 격리되어 있다. 즉, 수백 KHz의 통신신호의 주파수는 커플링 코일(500)을 자유롭게 드나들며 통신을 하게 되지만, 60Hz의 상용전기의 주파수는 커플링 코일(500)에 의해 차단되어 통신기기에 영향을 주지 않는다. 이렇게 상기 전력선 통신기(400)는 커플링 코일(500)과 함께 전력선에 연결되어 전기와 통신의 사용을 병행하게 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1 또는 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 지칭한다.
먼저, 센서부(100)에 의해 실내외 온도, 습도, 기류 및 활동량 등의 수치를 센싱한 정보는 전력선 통신기(400b)에 의해 실내에 가설된 전기선을 통하여 리모콘(200)으로 전송된다.
실시예로서, 기류센서는 실내 기류변화를 측정하여 전력선 통신기를 통하여 리모콘(200)에 센싱한 실내 기류변환 데이터를 송신한다. 또한 복사열 센서는 외부로부터 들어오는 복사열을 측정하여 전력선 통신기(400b)를 통하여 리모콘(200)에 센싱한 외부의 복사열 데이터를 송신한다. 또한 활동량 센서는 실내에서 생활하는 사용자의 움직임 정도를 검출하여, 움직임이 많으면 활동량을 높이고, 움직임이 작으면 활동량을 낮추어 전력선 통신기(400b)를 통하여 리모콘(200)에 활동량 데이터를 송신한다. 이와 같은 방법으로 실내외 온도, 습도, 기류 및 실내 사용자의 활동량 등을 센싱하여 센싱한 데이터를 전력선 통신기(400b)를 통해 리모콘(200)으로 송신한다. 참고로 상기 센서부(100)의 각 센서들은 전력선 콘센트에 단순히 플러그 인 하면 동작한다.
이어 리모콘(200)에는 전력선 통신기(400b)를 통하여 들어온 실내의 기류상태, 외부로부터 들어오는 복사열, 실내 온도, 습도 및 기류에 대한 정보를 전력선 통신기(400a)로 수신한다. 이때, 리모콘(200)내에 온도 및 습도 센서가 내장되어 있는 경우에는 내장되어 있는 센서를 통해 온도, 습도 등의 정보를 수신하게 된다.
그리고 상기 리모콘(200)은 시간 판단부(240)를 통해 계절에 따른 착의량(의복상태)을 산출한다. 이때 계절에 따른 의복상태는 봄, 여름, 가을, 겨울을 기준으로 현재의 계절별 착의되는 의복을 판단하여 산출되게 된다. 이는 계절별 착의량의 미리 데이터베이스화하여 저장하고 있으며, 시간 판단부(240)는 데이터베이스화 되어 있는 계절별 착의량 중 현재 계절에 해당하는 착의량을 검출하게 된다. 실시예로서 3월~6월을 봄으로, 7월~8월을 여름으로, 9월부터 11월을 가을로, 12월부터 2월을 겨울로 정의하며, 여름에는 착의량이 가장 낮은 수치로 정의되고, 겨울에는 착의량이 가장 높은 수치로 정의되는 것이 바람직하다.
이어 설정 산출부(220)는 상기 센서부(100)에서 센싱된 정보 및 상기 시간 판단부(240)에서 산출된 착의량을 기반으로 온도, 습도 및 공기정화를 위한 예상온열감 지수(PMV)와 쾌적감 지수(CSV)를 계산하고, 이를 기반으로 쾌적의 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출한다.
이때, 상기 예상온열감 지수(Predicted Mean Vote : PMV)는 열 환경의 6가지 인자(기온, 기류, 습도, 평균복사온도, 활동량, 착의량)에 의한 영향을 종합적으로 평가한 온열감 지표로서, 상기 PMV는 인체의 열평형에 기초하여 열적 중립상태를 +0(neutral)으로 하고, -3(cold)에서 +3(hot)까지의 수치척도로 나타내며, 다음 수학식 1로 산출한다.
Figure 112010023201889-pat00002
상기 수학식 1에서 M[W/㎡]은 체표면적당 신진대사량, 또는 활동량(metabolic rate)을, W[W/㎡]은 외부 일(external work)을,
Figure 112011048032148-pat00012
[pascal]은 수증기 분압을,
Figure 112011048032148-pat00013
[℃]는 공기온도를,
Figure 112011048032148-pat00014
는 전체 탈의상태에서 인체표면적에 대한 착의 시 인체표면적의 비를,
Figure 112011048032148-pat00015
[m/s] 는 기류속도를,
Figure 112011048032148-pat00016
[℃]는 평균복사온도를,
Figure 112011048032148-pat00017
[℃]는 의복의 표면온도를,
Figure 112011048032148-pat00018
[W/㎡℃]는 대류 열전달계수를 나타낸다.
이때, 상기 수증기 분압(
Figure 112011048032148-pat00019
)은 상대습도(RH) = 실제의 수증기 분압(
Figure 112011048032148-pat00020
) /포화수증기압(E) × 100 의 수학식을 적용하여 다음 수학식 2로 산출한다.
Figure 112010023201889-pat00003
또한, 상기 인체표면적의 비(
Figure 112011048032148-pat00021
)는 다음 수학식 3으로 산출한다.
Figure 112010023201889-pat00004
이 식에서
Figure 112011048032148-pat00022
[㎡℃/W]은 의복의 착의량을 나타낸다.
또한, 상기 평균복사온도(
Figure 112011048032148-pat00023
[℃])는 다음 수학식 4로 산출한다.
Figure 112010023201889-pat00005
이 식에서
Figure 112011048032148-pat00024
[℃] 는 흑구온도를 나타낸다.
또한, 상기 의복의 표면온도(
Figure 112011048032148-pat00025
[℃])는 다음 수학식 5로 산출한다.
Figure 112010023201889-pat00006
또한, 상기 대류 열전달계수(
Figure 112011048032148-pat00026
[W/㎡℃])는 다음 수학식 6으로 산출한다.
Figure 112010023201889-pat00007
또한, 상기 쾌적감 지수(CSV)는 이렇게 산출된 상기 예상온열감 지수(PMV)가 0(zero)에 가까우면 “쾌적”으로 설정하고, +3에 가까우면 “덥다”로 설정하고, -3에 가까우면 “춥다”로 설정된다.
이렇게 산출된 설정값을 적외선 통신기(210)를 통하여 공조기(300a) 및 냉난방기(300b) 등의 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)(300)에 송신하여, 상기 HVAC의 구동을 지시한다.
이때, 상기 HVAC의 구동은 실내외의 환경이 변화될 때 마다 능동적으로 변화되어, 효율적이고 쾌적한 온도, 습도 및 공기정화 제어가 이루어지게 된다. 또한 리모콘(200)은 전력선의 콘센트에 단순히 플러그 인 하면 동작되므로, 사용자의 편의에 따라 가변적으로 이동시킬 수 있고, 설치에 따른 불편이 없다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 실내외 온도, 습도, 기류 및 활동량 등의 수치를 센싱하는 센서부와,
    상기 센서부에서 센싱된 정보와 미리 저장된 계절에 따른 착의량(의복상태)을 검출하여 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하고, 주기적으로 산출된 설정값을 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 송출하는 리모콘과,
    상기 센서부와 상기 리모콘 간에 정보를 주고 받기 위한 제 2 전력선 통신기를 포함하고,
    이때, 상기 리모콘은 계절에 따른 저장된 착의량(의복상태)을 현재의 계절을 기반으로 산출하는 시간 판단부와,
    상기 센서부에서 센싱된 정보 및 상기 시간 판단부에서 산출된 정보를 기반으로 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하는 설정 산출부와,
    상기 설정 산출부에서 산출된 설정값을 무선을 이용하는 적외선 통신을 통해 주기적으로 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 송신하는 적외선 통신기와,
    상기 센서부와 상기 설정 산출부 간에 정보를 주고 받기 위한 제 1 전력선 통신기를 포함하며,
    상기 설정 산출부에서 산출되는 설정값은 온도센서의 변화량을 미분하여 기류속도를 산출하고, 조도센서를 통해 복사온도를 산출하고, 타이머를 사용하여 계절에 따른 미리 정의된 통계자료를 통해 착의 상태를 추정하여 착의량을 산출하고, 내실자 활동의 유무를 판단하여 활동량을 산출하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전력선 통신기 또는 상기 제 1 전력선 통신기는 전력선과 연결되는 사이에 위치하여 전기와 통신의 사용을 병행시키는 커플링 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는
    실내 기류변화를 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 실내 기류변환 데이터를 송신하는 기류센서와,
    외부로부터 들어오는 복사열을 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 외부의 복사열 데이터를 송신하는 복사열 센서와,
    실내에서 생활하는 사용자의 움직임 정도를 검출하여, 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 움직임 정도에 기반하는 활동량 데이터를 송신하는 활동량 센서와,
    실내 온도를 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 실내 온도 데이터를 송신하는 온도센서와,
    실내 습도를 측정하여 제 2 전력선 통신기를 통하여 리모콘에 센싱한 실내 습도 데이터를 송신하는 습도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서부의 각 센서들은 전력선 콘센트에 단순히 플러그 인 하여 동작하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치.
  6. 센서부에 의해 실내외 온도, 습도, 기류 및 활동량 중 적어도 하나의 센싱된 정보가 제 2 전력선 통신기에 의해 실내에 가설된 전기선을 통하여 전송하는 단계와,
    상기 제 2 전력선 통신기를 통해 수신된 실내의 기류상태, 외부로부터 들어오는 복사열, 실내 온도, 습도 및 기류에 대한 정보를 제 1 전력선 통신기로 수신하는 단계와,
    미리 저장되어 있는 계절별 착의량(의복상태) 중 현재 계절에 해당하는 착의량을 검출하는 단계와,
    상기 제 1 전력선 통신기로 수신된 기류상태, 복사열, 실내 온도, 습도 정보 및 상기 검출된 착의량을 기반으로 온도, 습도 및 공기정화를 위한 예상온열감 지수(PMV)와 쾌적감 지수(CSV)를 계산하고, 이를 기반으로 쾌적의 온도, 습도 및 공기정화를 위한 설정값을 산출하는 단계와,
    상기 산출된 설정값을 적외선 통신기를 통하여 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)에 주기적으로 송신하여, 상기 HVAC의 구동을 지시하는 단계를 포함하고,
    전력선 통신을 위하여 사용하는 주파수를 전력선이 사용하는 수많은 기기에서 나오는 주파수의 혼신을 최소화하기 위해서 수백 KHz 대역의 주파수를 사용하고, 통신의 신뢰성을 확보하기 위해서 전력선과 연결되는 사이에 위치하여 전기와 통신의 사용을 병행시키는 커플링 코일을 통해 사용 주파수 대역을 이중화하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 예상온열감 지수(Predicted Mean Vote : PMV)는 다음 수학식
    Figure 112011048032148-pat00008
    로 산출하며, 이때, M[W/㎡]은 체표면적당 신진대사량, 또는 활동량(metabolic rate)을, W[W/㎡]은 외부 일(external work)을,
    Figure 112011048032148-pat00027
    [pascal]은 수증기 분압을,
    Figure 112011048032148-pat00028
    [℃]는 공기온도를,
    Figure 112011048032148-pat00029
    는 전체 탈의상태에서 인체표면적에 대한 착의 시 인체표면적의 비를,
    Figure 112011048032148-pat00030
    [m/s] 는 기류속도를,
    Figure 112011048032148-pat00031
    [℃]는 평균복사온도를,
    Figure 112011048032148-pat00032
    [℃]는 의복의 표면온도를,
    Figure 112011048032148-pat00033
    [W/㎡℃]는 대류 열전달계수를 나타내는 것을 특징으로 하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 구동방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 쾌적감 지수(CSV)는 산출된 상기 예상온열감 지수(PMV)가 0(zero)에 가까우면 “쾌적”으로 설정하고, +3에 가까우면 “덥다”로 설정하고, -3에 가까우면 “춥다”로 설정하는 것을 특징으로 하는 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치의 구동방법.
KR1020100033386A 2010-04-12 2010-04-12 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법 KR101063910B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100033386A KR101063910B1 (ko) 2010-04-12 2010-04-12 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100033386A KR101063910B1 (ko) 2010-04-12 2010-04-12 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101063910B1 true KR101063910B1 (ko) 2011-09-09

Family

ID=44957197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100033386A KR101063910B1 (ko) 2010-04-12 2010-04-12 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101063910B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017007137A1 (ko) * 2015-07-08 2017-01-12 한화테크윈 주식회사 홈 네트워크 시스템 및 그 동작 방법
KR101732249B1 (ko) * 2015-04-16 2017-05-11 금오공과대학교 산학협력단 네트워크 기반 통합 리모콘을 이용한 원격 제어 시스템 및 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050081031A (ko) * 2004-02-12 2005-08-18 엘지전자 주식회사 공조 시스템의 쾌적지수 제어방법
KR20100034601A (ko) * 2008-09-24 2010-04-01 대한민국(관리부서:농촌진흥청장) 시설하우스 난방기에 대한 원격 모니터링 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050081031A (ko) * 2004-02-12 2005-08-18 엘지전자 주식회사 공조 시스템의 쾌적지수 제어방법
KR20100034601A (ko) * 2008-09-24 2010-04-01 대한민국(관리부서:농촌진흥청장) 시설하우스 난방기에 대한 원격 모니터링 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101732249B1 (ko) * 2015-04-16 2017-05-11 금오공과대학교 산학협력단 네트워크 기반 통합 리모콘을 이용한 원격 제어 시스템 및 방법
WO2017007137A1 (ko) * 2015-07-08 2017-01-12 한화테크윈 주식회사 홈 네트워크 시스템 및 그 동작 방법
KR20170006493A (ko) * 2015-07-08 2017-01-18 한화테크윈 주식회사 홈 네트워크 시스템
KR102489556B1 (ko) * 2015-07-08 2023-01-17 한화테크윈 주식회사 홈 네트워크 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012245844B2 (en) Universal demand-response remote control for ductless split system
EP2793097B1 (en) Thermostat for a HVAC
US9804578B2 (en) User status- and user behavior-based control system and method for building technology systems and components
EP2884194B1 (en) Household electrical appliance and household electrical system
KR101972227B1 (ko) 지능학습기반의 스마트홈 에너지 기기 제어 장치 및 그 방법
CN105588290A (zh) 用于调节空调温度的控制终端、系统及方法
US20030066897A1 (en) Apparatus and method for wireless control
KR101155347B1 (ko) 가전기기 및 그 동작방법
WO2011030200A1 (ja) 電力制御システム
WO2014047605A1 (en) Comfort-optimized demand response
CN104456834A (zh) 一种智能调控温度的系统及方法
KR20120065661A (ko) 공기조화장치 및 공기조화장치의 제어방법
CN108050581A (zh) 一种基于云端控制的地暖控制节能系统
CN104990225A (zh) 一种毛细管系统控制器
KR101063910B1 (ko) 전력선통신 기반의 냉난방기용 스마트 리모콘 장치 및 구동 방법
CN204421290U (zh) 空调器运行状态检测装置
CN205403057U (zh) 基于cc2530的智能家居空调控制装置
KR102062154B1 (ko) 에너지 환경 모니터링 방법 및 시스템, 그리고, 에너지 환경 변수 검출장치
Fukuta et al. Construction of HEMS in Japanese cold district for reduction of carbon dioxide emissions
KR20220086724A (ko) Iot 융합기술을 활용한 센서 일체형 무선환경조절기
CN203533797U (zh) 基于温度场的中央空调节能系统
CN112923536A (zh) 一种楼宇的温湿度控制系统及控制方法
CN104422014B (zh) 远红外线暖板
KR20120065660A (ko) 공기조화장치 및 공기조화장치의 제어방법
CN215571380U (zh) 一种地源热泵系统动态监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140829

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150828

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180719

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 9