KR101803496B1 - Artificial intelligent shading apparatus based on curved solar cell array - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an artificial intelligent shading apparatus based on a curved solar cell array. More specifically, it performs its own operation based on sunlight, which is a new renewable energy, and performs autonomous shading control based on artificial intelligence and big data. Also, it performs temperature control according to each period by using renewable energy, and develops an auxiliary role in urban operation through city-wide or regional operation based on its own power, in the case of emergency, such as cold or continuous heat and stormy weather. The artificial intelligent shading apparatus further includes a control device part and a membrane structure module.

Description

커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치 {Artificial intelligent shading apparatus based on curved solar cell array}[0001] The present invention relates to an artificial intelligent shading apparatus based on a curved solar cell array,

본 발명은 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 신재생 에너지인 태양광을 기반으로 하는 자체적인 구동과 인공지능 및 빅데이터를 기반으로 하는 자율적인 차양 제어뿐만 아니라, 신재생 에너지를 이용해 각 시기에 맞게 온도 조절을 수행할 수 있으며, 군집된 상태에서 혹한이나 지속되는 폭염 및 열대야 등과 같은 비상 시에도 자체 전력을 기반으로 하여 도시 전체 또는 지역별 가동을 통해 도시 운영에 보조적인 역할까지 발전시키도록 하기 위한 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an artificial intelligent shading apparatus based on a curved solar cell array, and more particularly, to an artificial intelligent shading apparatus based on a curved solar cell array, In addition, it is possible to perform temperature control according to each period by using renewable energy. In case of emergency, such as cold or continuous heat and tropical weather, To an artificial intelligent shading device based on a curved solar cell array for developing an auxiliary role in operation.

일반적으로 건널목이나 도로의 교차로에는 사람들이 지나갈 수 있도록 횡단 보도가 설치되어 있고, 횡단 보도에는 안전사고를 방지하기 위하여 안전하게 사람이 지나갈 수 있도록 신호등이 설치되어 있다. 최근에는 횡단 보도 인근에 차양 장치가 설치되어 횡단보도를 건너기 전에 추위와 더위를 잠시 피해갈 수 있도록 하고 있다.In general, crosswalks are installed at the intersections of crossings or roads so that people can pass them. Traffic lights are installed on the crosswalks so that people can pass safely in order to prevent safety accidents. Recently, a shading device is installed near a pedestrian crossing so that it can get away from the cold and the heat before crossing the pedestrian crossing.

이뿐만 아니라, 소규모 또는 대규모 운동장, 캠핑 장소 등에서 주로 햇빛을 피하기 위해 차양 패널, 차양 장치 등이 기존에 많이 설치되어 있다. In addition to this, a large number of awnings panels and awnings are installed in order to avoid sunlight mainly in a small or large athletic field, a camping place, and the like.

그런데 이러한 종래의 차양 기구들 또는 설비들은 단순하게 사람들이 햇빛을 피하도록 하고 있어, 설치 비용이 과다하고 부피를 많이 차지하는데도 효용성이 떨어지는 한계점이 있어 왔다. However, these conventional canopy appliances or facilities simply make people avoid the sunlight, and there is a limitation in that the installation cost is too high and the volume is very large, which is also ineffective.

대한민국 특허출원 출원번호 제10-2011-0073966호 "차양막이 설치된 횡단보도용 신호등(The traffic light for crosswalk to be installed the awning)"Korean Patent Application No. 10-2011-0073966 "Traffic light for crosswalk to be installed the awning"

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신재생 에너지인 태양광을 기반으로 하여 자체적인 구동을 하며 인공지능 및 빅데이터를 기반으로 하여 자율적인 차양 제어를 수행할 수 있도록 하는 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a curved solar cell capable of performing autonomous sunshade control based on artificial intelligence and big data, And to provide an array-based artificial intelligent shading apparatus.

또한, 본 발명은 신재생 에너지를 이용해 각 시기에 맞게 온도 조절 및 차양 각도 설정을 할 수 있도록 하기 위한 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention provides an artificial intelligent shining film apparatus based on a curved solar cell array for adjusting temperature and angle of a sunshine for each period using renewable energy.

또한, 본 발명은 인체 인식 기반으로 에너지 사용 효율을 높일 뿐만 아니라, 군집된 상태에서 혹한이나 지속되는 폭염 및 열대야 등과 같은 비상 시에도 자체 전력을 기반으로 도시 전체 또는 지역별 가동을 통해 도시 운영에 보조적인 역할까지 발전시키도록 하기 위한 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention not only improves the efficiency of energy use based on human body recognition, but also improves the efficiency of energy utilization in a crowded and disruptive state such as a heat wave or a tropical storm, In order to develop an artificial intelligent shading device based on a curved solar cell array.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치는, 지주부(140) 사이에 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110), 제어 장치부(120), 및 막 구조 모듈(130)이 위에서부터 아래로 순차적으로 적층되어 형성되는 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)에 있어서, 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)은, 방수 및 방진 코팅된 상태의 커버(111), 집광 효율형 렌즈(112), 집광 공간(113), 커브드 솔라셀 어레이(114), 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a), 제 1 단열 패널(115)을 포함하여, 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 최상단에 위치하며, curved lens인 집광 효율형 렌즈(112)를 이용해 투명 재질의 커버(111)를 관통한 빛의 발산이 집광 공간(113)에서 발생한 뒤, 하단의 다수의 솔라셀이 하방으로 향하는 단면이 커브드(curved) 형상이며 3차원 공간에서 하부로 향한 곡면형 패널의 각 격자 위치에 장착된 n×m 구조(n, m은 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 형성된 각 커브드 솔라셀(114u)의 집합체인 커브드 솔라셀 어레이(114)의 전체 면적에 분산된 집광 효율을 제공하며, 집광 효율형 렌즈(112)의 양측 최장 수직 길이가 L1이고, 커브드 솔라셀 어레이(114) 및 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a) 전체의 양측 최장 수직 길이가 L2이고, 집광 공간(113)의 중앙 최장 수직 길이가 L3일 때, 길이 관계 비율이 L1 : L2 : L3 = 1.2 : 1 : 0.7 인 상태에서, 커브드 솔라셀 어레이(114) 상부면의 곡률을 R1이라고 하고 집광 효율형 렌즈(112) 상부면 및 하부면의 곡률을 동일한 곡률 R2라고 하면, R1과 R2 사이의 관계 비율은 R1 : R2 = 1 : 1.18 내지 1.21 범위로 형성되며, 커브드 솔라셀 어레이(114)의 하부면으로는, 제 1 단열 패널(115)의 평면 위에 놓여질 수 있는 평면인 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)가 형성되며, 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)는 발열 기능을 구비하기 위해 전도성 재질로 형성되며, 제 1 단열 패널(115)은 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)의 하부에 위치하여 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)이 제어 장치부(120)와 접촉 시, 접촉 면으로 집광시의 발열이 전달되지 못하도록 차단하는 기능을 수행하며, 막 구조 모듈(130)은, 펠티어 소자 어레이(131), 열 흡수관(132), 제 2 단열패널(133), 접이식 차양 막(134) 및 막 구조 몸체(135)를 포함하여, 제어 장치부(120)의 하단에 형성되며, 펠티어 소자 어레이(131)는 L×K 격자 구조(L, K는 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 형성된 각 펠티어 소자(131u)의 집합체로서, 제어 장치부(120)의 제어에 따라 커브드 솔라셀 어레이(114)로부터 집광 에너지에서 전기 에너지로 변환되어 충전배터리(125)에 저장된 전기 에너지를 이용하여 냉각 또는 발열 기능을 수행하며, 열 흡수관(132)은 펠티어 소자 어레이(131)의 상부 면에 형성되며, 외부에서 제공된 열전달 액체 또는 용수가 흐르며, 열전달 액체 또는 용수의 흐름에 따라, 하부의 펠티어 소자 어레이(131)가 하방으로 냉각 기능을 수행하는 경우 상방으로 출력되는 발열에 따라 발열 기능을 수행하며, 반대로, 하부의 펠티어 소자 어레이(131)가 하방으로 발열 기능을 수행하는 경우 상방으로 출력되는 냉각에 따라 냉각 기능을 수행함으로써, 복수의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)가 형성된 단지 내에서, 재활용수 또는 생활용수에 대한 가열 또는 냉각 기능을 제공하며, 제 2 단열패널(133)은 열 흡수관(132)의 상부에 위치하여, 열 흡수관(132)의 발열 또는 냉각 기능 수행 시의 열 흡수관(132)의 열 전달 효율을 높이기 위한 기능과, 제어 장치부(120)와 막 구조 모듈(130)이 상하부에서 접촉 시, 접촉 면으로 열 에너지 또는 냉각 에너지가 전달하지 못하도록 차단하는 기능을 수행하며, 접이식 차양 막(134)은 각도 조절을 수행하기 위한 차양 막 구동부(134a)의 구동에 따라 막 구조 몸체(135)와의 각도가 조절될 수 있으며, 지주부(140)는, 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110), 제어 장치부(120), 막 구조 모듈(130)이 상부로부터 하부로 순차적으로 적층된 구조에서 양측 끝단에 하나씩 또는 3개 이상이 형성될 수 있으며, 지주부(140)의 각 지주는 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)과 제어 장치부(120) 사이의 공간을 조절하기 위한 제 1 높이 조절단(141), 제어 장치부(120)와 막 구조 모듈(130) 사이의 공간을 조절하기 위한 제 2 높이 조절단(142)을 구비하여, 각 높이 조절단에 의해 제어 장치부(120)의 제어에 따라 유압 방식으로 높이 조절이 가능한 구조를 가지며, 제어 장치부(120)는, 센서 모듈(121), I/O 인터페이스(122), 제어부(123), 저장부(124) 및 충전배터리(125)를 포함하며, 제어부(123)는 전력공급 모듈(123a), 센싱 모듈(123b), 차양막 제어모듈(123c), 및 온도제어 모듈(123d)을 포함하고, 전력공급 모듈(123a)은 충전배터리(125)에 공급된 전기 에너지를 이용해서 센서 모듈(121), I/O 인터페이스(122), 제어부(123), 저장부(124)에 대한 전원 공급을 수행하며, 센싱 모듈(123b)은 센서 모듈(121)을 구성하는 온도센서(121a) 및 조도센서(121b)로부터 현재의 온도 측정치, 조도 측정치를 수신한 뒤, 온도 측정치에 대한 복수의 단계별(1 내지 m 단계, m은 2 이상의 자연수) 온도 범위를 저장부(124)로부터 추출하며, 조도 측정치에 대해서도 복수의 단계별 조도 범위를 저장부(124)로부터 추출하며, 복수의 단계별 온도 범위와 매칭되는 펠티어 소자 어레이(131)의 하방 냉각 조절 강도치에 따른 펠티어 소자 어레이(131) 중 제어 대상이 되는 펠티어 소자(131u)의 개수 또는 영역 정보에 해당하는 온도 조절 정보를 추출하며, 복수의 단계별(1 내지 j 단계, j는 2 이상의 자연수) 조도 범위와 매칭되는 접이식 차양 막(134)의 각도 조절 정보를 추출하며, 차양 막 제어모듈(123c)은 센싱 모듈(123b)로부터 수신된 각도 조절 정보에 따라 접이식 차양 막(134)의 각도 조절을 수행하며, 온도제어 모듈(123d)은 센싱 모듈(123b)로부터 수신된 온도 조절 정보에 따라, 펠티어 소자 어레이(131) 중 제어 대상이 되는 펠티어 소자(131u)의 개수 또는 영역에 대한 하방 냉각 기능 또는 하방 발열 기능을 동작 제어하도록 I/O 인터페이스(122)를 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an artificial intelligent shining apparatus based on a curved solar cell array according to an embodiment of the present invention includes a curved solar cell array module 110, a control unit 120, The curved solar cell array module (110) is a curved solar cell array-based artificial intelligent beveling apparatus (100) in which a membrane structure module (130) is sequentially stacked from top to bottom, The cover 111 in the coated state, the condensing efficiency type lens 112, the condensing space 113, the curved solar cell array 114, the curved solar cell array body 114a and the first heat insulating panel 115 The light emitted from the transparent cover 111 through the transparent condensing efficiency lens 112, which is located at the uppermost end of the artificial intelligent shining apparatus 100 based on the curved solar cell array, After the occurrence in the space 113, a plurality of solar cells (N and m are two or more natural numbers different from each other) formed in the curved panel facing downward and curved in the three-dimensional space and mounted on the respective lattice positions of the curved panel facing downward in the three- Condensing efficiency of the condensing efficiency type lens 112 is L1 and the total vertical length of the condensing efficiency type lens 112 is L1, L1: L2: L3 = 1.2: 3 when the longest vertical length on both sides of the curved solar cell array body 114 and the curved solar cell array body 114 is L2 and the central longest vertical length of the condensing space 113 is L3, When the curvature of the upper surface of the curved solar cell array 114 is R1 and the curvature of the upper surface and the lower surface of the condensing efficiency type lens 112 are the same curvature R2 in a state of 1: 0.7, the relationship between R1 and R2 The ratio is formed in the range of R1: R2 = 1: 1.18 to 1.21, A curved solar cell array body 114a is formed on the lower surface of the cell array 114 as a plane that can be laid on the plane of the first adiabatic panel 115. The curved solar cell array body 114a has a heat generation And the first heat insulating panel 115 is positioned below the curved solar cell array body 114a so that the curved solar cell array module 110 can be mounted on the control unit 120 The membrane structure module 130 includes a Peltier element array 131, a heat absorption pipe 132, a second heat insulation panel 133, The foldable canopy membrane 134 and the membrane structure body 135 and the Peltier element array 131 is formed at the lower end of the control unit 120. The Peltier element array 131 has an L x K grid structure L, As a set of the respective Peltier elements 131u formed in the control unit 120 The heat absorbing pipe 132 is connected to the Peltier element array 131 (not shown). The heat absorbing pipe 132 is connected to the Peltier element array 131 The heat transfer liquid or water supplied from the outside flows through the upper surface of the lower Peltier element array 131. When the lower Peltier element array 131 performs the downward cooling function according to the flow of the heat transfer liquid or water, When the lower Peltier element array 131 performs the heat generating function downward, the cooling function is performed in accordance with the cooling output that is output upward. Thus, a plurality of curved solar cell arrays based on artificial intelligence The heating or cooling function for the recycled water or the domestic water is provided in the jar 100 in which the shading film device 100 is formed, The panel 133 is located above the heat absorbing pipe 132 and functions to increase the heat transfer efficiency of the heat absorbing pipe 132 when the heat absorbing pipe 132 performs the heat generating or cooling function, The folding canopy membrane 134 functions to block thermal energy or cooling energy from being transmitted to the contact surface when the membrane module 120 and the membrane module 130 are in contact with each other at the upper and lower portions, The angle of the membrane structure body 135 can be controlled by driving the driving unit 134a and the supporting unit 140 can be controlled by the curved solar cell array module 110, the control unit 120, 130 may be sequentially stacked from the upper part to the lower part. One or more than one of the struts may be formed at both ends of the structure. Each strut of the supporting part 140 may include a curved solar cell array module 110 and a control unit 120, a first height adjustment stage 141 for adjusting the space between the first And a second height adjustment stage 142 for adjusting the space between the device unit 120 and the membrane structure module 130. The height adjustment stage 142 is provided at the height adjustment stage, The control unit 120 includes a sensor module 121, an I / O interface 122, a control unit 123, a storage unit 124, and a rechargeable battery 125, The control unit 123 includes a power supply module 123a, a sensing module 123b, a winging film control module 123c and a temperature control module 123d. The power supply module 123a supplies the rechargeable battery 125 The I / O interface 122, the control unit 123 and the storage unit 124 using the electric energy generated by the sensor module 121. The sensing module 123b supplies power to the sensor module 121, After receiving the current temperature measurement value and the roughness measurement value from the constituent temperature sensor 121a and the illuminance sensor 121b, a plurality of steps (1 to m (N is a natural number equal to or greater than 2) from the storage unit 124, extracts a plurality of step-by-step illuminance ranges for the illuminance measurement from the storage unit 124, (1) to (j), the temperature control information corresponding to the number or area information of the Peltier elements 131u to be controlled among the Peltier element arrays 131 according to the downward cooling adjustment intensity value , and j is a natural number equal to or greater than 2), and the shading film control module 123c extracts angle adjustment information of the folding shading film 134, which matches the illuminance range of the folding shading film 134, according to the angle adjustment information received from the sensing module 123b. And the temperature control module 123d performs the angle adjustment of the Peltier element 131i to be controlled among the Peltier element arrays 131 according to the temperature control information received from the sensing module 123b O interface 122 to control the operation of the downward cooling function or the downward heat generation function for the number or area of the I / O interface.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양 막 장치에 있어서, 커버(111)는 평면 구조물 또는 돔형 구조물로 형성되며, 자체적인 청소 분무 기능을 구비하는 것을 특징으로 한다. Here, in the artificial intelligent shading apparatus based on a curved solar cell array according to another embodiment of the present invention, the cover 111 is formed of a planar structure or a dome-shaped structure and has a self-cleaning spraying function do.

본 발명의 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치는, 신재생 에너지인 태양광을 기반으로 하여 자체적인 구동을 하며 인공지능 및 빅데이터를 기반으로 하여 자율적인 차양 제어를 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. The artificial intelligent shading apparatus based on the curved solar cell array according to the embodiment of the present invention performs its own operation based on sunlight of new and renewable energy and performs autonomous shading control based on artificial intelligence and big data And the like.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치는, 신재생 에너지를 이용해 각 시기에 맞게 온도 조절 및 차양 각도 설정을 할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. In addition, the artificial intelligent shining apparatus based on a curved solar cell array according to another embodiment of the present invention provides an effect of adjusting the temperature and setting the awning angle according to each period by using renewable energy.

이뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치는, 인체 인식 기반으로 에너지 사용 효율을 높일 뿐만 아니라, 군집된 상태에서 혹한이나 지속되는 폭염 및 열대야 등과 같은 비상 시에도 자체 전력을 기반으로 하는 도시 전체 또는 지역별 가동을 통해 도시 운영에 보조적인 역할까지 발전시킬 수 있는 효과를 제공한다. In addition, the artificial intelligent shining apparatus based on a curved solar cell array according to another embodiment of the present invention not only improves the energy utilization efficiency based on human body recognition, but also enhances energy efficiency in a crowded state, It also has the effect of developing an auxiliary role in urban operation through city-wide or regional operation based on its own power even in an emergency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 디폴트(default) 상태 또는 수평 펼쳐짐 설정의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 저온 유지 상태 또는 상향 펼쳐짐 설정의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 고온 유지 상태 또는 상향 또는 하향 접힘 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 구성요소를 구체적으로 설명하기 위한 분해된 단면도이다.
도 5는 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 제어 장치부(120)의 구성요소를 구체적으로 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 집광 효율 향상을 위한 구조 설계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 제어 장치부(120)의 다른 실시예에 다른 구성요소를 구체적으로 나타내는 블록도이다.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a state of a default state or horizontal spreading setting of an artificial intelligent shining apparatus 100 based on a curved solar cell array according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state of the artificial intelligent shading apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG. 1 in a low-temperature maintenance state or an upward spreading state.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state where the artificial intelligent shining apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG. 1 is maintained at a high temperature or in an upward or downward folded state.
FIG. 4 is an exploded cross-sectional view for explaining the components of the artificial intelligent shining apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG. 1 in detail.
5 is a block diagram specifically showing the components of the control unit 120 of the artificial intelligent shining device 100 based on the curved solar cell array of FIG.
FIG. 6 is a view for explaining a structural design for improving the light-condensing efficiency of the artificial intelligent shining apparatus 100 based on a curved solar cell array according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram specifically illustrating other components of the control unit 120 of the artificial intelligent shining apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.In the present specification, when any one element 'transmits' data or signals to another element, the element can transmit the data or signal directly to the other element, and through at least one other element Data or signal can be transmitted to another component.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 디폴트(default) 상태 또는 수평 펼쳐짐 설정의 상태를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 저온 유지 상태 또는 상향 펼쳐짐 설정의 상태를 나타내는 단면도이다. 도 3은 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 고온 유지 상태 또는 상향 또는 하향 접힘 상태를 나타내는 단면도이다. 도 4는 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 구성요소를 구체적으로 설명하기 위한 분해된 단면도이다. 도 5는 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 제어 장치부(120)의 구성요소를 구체적으로 나타내는 블록도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 집광 효율 향상을 위한 구조 설계를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a state of a default state or horizontal spreading setting of an artificial intelligent shining apparatus 100 based on a curved solar cell array according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a state of the artificial intelligent shading apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG. 1 in a low-temperature maintenance state or an upward spreading state. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a state where the artificial intelligent shining apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG. 1 is maintained at a high temperature or in an upward or downward folded state. FIG. 4 is an exploded cross-sectional view for explaining the components of the artificial intelligent shining apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG. 1 in detail. 5 is a block diagram specifically showing the components of the control unit 120 of the artificial intelligent shining device 100 based on the curved solar cell array of FIG. FIG. 6 is a view for explaining a structural design for improving the light-condensing efficiency of the artificial intelligent shining apparatus 100 based on a curved solar cell array according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 1 내지는 도 4를 참조하면, 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)는 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110), 제어 장치부(120), 막 구조 모듈(130), 그리고 지주부(140)를 포함할 수 있다. 1 to 4, a curved solar cell array-based artificial intelligent confinement system 100 includes a curved solar cell array module 110, a control unit 120, a membrane structure module 130, And a support portion 140.

커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)은 외부의 먼지 등이 집광 효율형 렌즈(112)로 앉아서 집광 효율을 떨어뜨리는 것을 방지하기 위해, 방수 및 방진 코팅된 상태의 커버(111)를 구비하며, 집광 효율형 렌즈(112), 집광 공간(113), 커브드 솔라셀 어레이(114), 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a), 그리고 제 1 단열 패널(115)을 포함하여, 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 최상단에 위치한다. The curved solar cell array module 110 has a cover 111 in a waterproof and dustproof coating state in order to prevent external dust and the like from sitting on the condensing efficiency type lens 112 and lowering the efficiency of light condensation, A curved solar cell array base 114a, and a first insulation panel 115, including an efficient lens 112, a light collecting space 113, a curved solar cell array 114, a curved solar cell array body 114a, The artificial intelligent screening apparatus 100 of FIG.

여기서, 커버(111)는 평면 구조물로 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예로 돔형 구조물로 형성될 수 있으며, 주기적인 교체가 가능한 교체형으로 형성될 수 있으며, 자체적인 청소 분무 기능을 구비할 수 있다. Here, although the cover 111 is shown as a planar structure, it may be formed as a dome-shaped structure according to another embodiment of the present invention, may be formed as a replaceable type that can be periodically replaced, .

이에 따라, 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)은 상부 면과 하부 면이 곡면인 curved lens인 집광 효율형 렌즈(112)를 이용해, 투명 재질의 커버(111)를 관통한 빛의 발산이 집광 공간(113)에서 발생한 뒤, 하단의 다수의 솔라셀이 하방으로 향하는 단면이 커브드(curved) 형상이며 3차원 공간에서 하부로 향한 곡면형 패널의 각 격자 위치에 장착된 n×m 구조(n, m은 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 형성된 각 커브드 솔라셀(114u)의 집합체인 커브드 솔라셀 어레이(114)의 전체 면적에 분산된 집광 효율을 제공할 수 있다. Accordingly, the curved solar cell array module 110 uses the condensing efficiency type lens 112, which is a curved lens having a curved upper surface and a lower curved surface, so that the divergence of light passing through the cover 111 made of a transparent material, (N, m) structure mounted on each lattice position of the curved panel facing downward in the three-dimensional space and having a cross-section with a downwardly directed cross- m can be dispersed in the entire area of the curved solar cell array 114 which is an aggregate of the respective curved solar cells 114u formed of two or more natural numbers equal to or different from each other.

여기서, 도 6을 참조하면, 집광 효율형 렌즈(112)의 양측 최장 수직 길이가 L1이고, 커브드 솔라셀 어레이(114) 및 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a) 전체의 양측 최장 수직 길이가 L2이고, 집광 공간(113)의 중앙 최장 수직 길이가 L3이고, 길이 관계 비율이 L1 : L2 : L3 = 1.2 : 1 : 0.7인 상태에서, 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)의 커브드 솔라셀 어레이(114) 상부 면의 곡률을 R1이라고 하고 curved lens인 집광 효율형 렌즈(112) 상부 면 및 하부 면의 곡률을 동일한 곡률 R2라고 하면, 아래의 표 1과 같이, R1과 R2 사이의 관계 비율은 R1 : R2 = 1 : 1.18 내지 1.21 범위의 경우, 다른 실시예의 경우에 비해 집광 효율이 우수한 것을 알 수 있다. 6, when the longest vertical length on both sides of the condensing efficiency type lens 112 is L1 and the longest vertical length on both sides of the entire curved solar cell array 114 and the curved solar cell array body 114a is L2 And the central longest vertical length of the light collecting space 113 is L3 and the relationship ratio of length is L1: L2: L3 = 1.2: 1: 0.7, the curved solar cell array 110 of the curved solar cell array module 110 And the curvature of the upper surface and the lower surface of the condensing efficiency type lens 112, which is a curved lens, is the same curvature R2, the relationship ratio between R1 and R2, as shown in Table 1 below, When R1: R2 = 1: 1.18 to 1.21, the light-collecting efficiency is better than that of the other embodiments.

즉, 아래의 표 1에서 상대적 전기 에너지 충전율은 L1 : L2 : L3 = 1.2 : 1 : 0.7인 상태에서 R1 : R2가 1 : 1인 상태를 정량적 수치 1로 설정한 것에 대한 상대적인 수치를 표기하고 있으며, 표기되지 않은 다른 비율 관계에서도 R1과 R2 사이의 바람직한 관계 비율인 R1 : R2 = 1 : 1.18 내지 1.21의 범위를 벗어나는 경우 충전율이 떨어지는 것을 알 수 있다. That is, in Table 1 below, the relative electric energy filling rate is expressed relative to the value of R1: R2 = 1: 1 in the state of L1: L2: L3 = 1.2: 1: 0.7, , It can be seen that the filling rate is lowered when the ratio R1: R2 = 1: 1.18 to 1.21, which is a preferable ratio of relationship between R1 and R2, is out of the range of other not-shown ratios.

구분division R1 : R2R1: R2 상대적 전기 에너지 충전율Relative electric energy charge rate 시험예1Test Example 1 1 : 1.151: 1.15 1.051.05 시험예2Test Example 2 1 : 1.161: 1.16 1.031.03 시험예3Test Example 3 1 : 1.171: 1.17 1.121.12 시험예4Test Example 4 1 : 1.181: 1.18 1.231.23 시험예5Test Example 5 1 : 1.191: 1.19 1.341.34 시험예6Test Example 6 1 : 1.201: 1.20 1.281.28 시험예7Test Example 7 1 : 1.211: 1.21 1.451.45 시험예8Test Example 8 1 : 1.221: 1.22 1.251.25 시험예9Test Example 9 1 : 1.231: 1.23 1.151.15 시험예10Test Example 10 1 : 1.241: 1.24 1.111.11 시험예11Test Example 11 1 : 1.251: 1.25 1.081.08

한편, 커브드 솔라셀 어레이(114)의 하부 면으로는 상부 면이 커브드 솔라셀 어레이(114)의 곡면과 포개지게 결합되며 하부 면으로는 제 1 단열 패널(115)의 평면 위에 안정적으로 놓여질 수 있는 평면인 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)가 형성되며, 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)는 발열 기능을 구비하기 위해 전도성 재질로 형성될 수 있다.The upper surface of the curved solar cell array 114 is superimposed on the curved surface of the curved solar cell array 114 and the lower surface of the curved solar cell array 114 is stably laid on the plane of the first heat insulating panel 115 The curved solar cell array body 114a may be formed of a conductive material to have a heat generating function.

그리고, 제 1 단열 패널(115)은 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)의 하부에 위치하여 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)이 제어 장치부(120)와 접촉 시, 접촉 면으로 집광시의 발열이 전달되지 못하도록 차단하는 기능을 수행한다. The first heat insulating panel 115 is located below the curved solar cell array body 114a so that when the curved solar cell array module 110 is in contact with the control unit 120, And to prevent the heat from being transmitted.

막 구조 모듈(130)은 펠티어 소자 어레이(131), 열 흡수관(132), 제 2 단열패널(133), 접이식 차양 막(134) 및 막 구조 몸체(135)를 포함할 수 있다. The membrane structure module 130 may include a Peltier element array 131, a heat absorbing tube 132, a second adiabatic panel 133, a foldable sheath membrane 134 and a membrane structure body 135.

펠티어 소자 어레이(131)는 L×K 격자 구조(L, K는 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 형성된 각 펠티어 소자(131u)의 집합체로서, 전체 면적에 분산된 집광 효율을 제공할 수 있다.The Peltier element array 131 is an aggregate of the Peltier elements 131u formed in an LxK lattice structure (L and K are equal to or different from each other) and can provide light condensing efficiency dispersed over the entire area.

펠티어 소자 어레이(131)는 제어 장치부(120)의 제어에 따라 커브드 솔라셀 어레이(114)로부터 집광 에너지에서 전기 에너지로 변환되어 충전배터리(125)에 저장된 전기 에너지를 이용하여 냉각 또는 발열 기능을 수행할 수 있다. The Peltier element array 131 is converted from the condensed energy to electric energy from the curved solar cell array 114 under the control of the control unit 120 and is cooled or heated using the electric energy stored in the rechargeable battery 125 Can be performed.

열 흡수관(132)은 펠티어 소자 어레이(131)의 상부 면에 형성되며 외부에서 제공된 열전달 액체 또는 용수가 흐르며, 열전달 액체 또는 용수의 흐름에 따라, 하부의 펠티어 소자 어레이(131)가 하방으로 냉각 기능을 수행하는 경우 상방으로 출력되는 발열에 따라 발열 기능을 수행하며, 반대로, 하부의 펠티어 소자 어레이(131)가 하방으로 발열 기능을 수행하는 경우 상방으로 출력되는 냉각에 따라 냉각 기능을 수행함으로써, 복수의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)가 형성된 단지 내에서, 재활용수 또는 생활용수에 대한 가열과 냉각 기능을 제공할 수 있다. The heat absorber 132 is formed on the upper surface of the Peltier element array 131 and flows from the outside with the heat transfer liquid or water supplied thereto and the lower Peltier element array 131 is cooled down The Peltier element array 131 performs a cooling function according to the cooling output that is output upward when the lower Peltier element array 131 performs a heat generating function downward, It is possible to provide heating and cooling functions for recycled water or domestic water within a complex in which a plurality of curved solar cell array-based artificial intelligent shining apparatuses 100 are formed.

제 2 단열패널(133)은 열 흡수관(132)의 상부에 위치하여, 열 흡수관(132)의 발열 또는 냉각 기능 수행 시의 열 흡수관(132)의 열 전달 효율을 높이기 위한 기능과, 제어 장치부(120)와 막 구조 모듈(130)이 상하부에서 접촉 시, 접촉 면으로 열 에너지 또는 냉각 에너지가 전달하지 못하도록 차단하는 기능을 수행한다.The second adiabatic panel 133 is positioned above the heat absorber 132 and functions to increase the heat transfer efficiency of the heat absorber 132 when the heat absorber 132 performs a heat or cooling function, And functions to prevent thermal energy or cooling energy from being transmitted to the contact surface when the controller unit 120 and the membrane module 130 are in contact with each other at the upper and lower portions.

접이식 차양 막(134)은 각도 조절을 수행하기 위한 차양 막 구동부(134a)에 따라 수평, 상향, 하향 조절 등과 같이 막 구조 몸체(135)와의 각도가 조절될 수 있다.The foldable canopy membrane 134 may be angled with the membrane structure body 135 such as horizontal, upward, downward, etc. according to the shading membrane drive unit 134a for performing angle adjustment.

이를 위해 접이식 차양 막(134)은 막 구조 몸체(135)가 직육면체인 경우 길이 방향의 양측 끝단, 또는 각 모서리 또는 테두리 영역에 4개가 형성될 수 있으며, 막 구조 몸체(135)가 원통형인 경우 길이 방향의 양측 끝단, 또는 수평면상에서 90°가 이격되어 4개, 수평면상에서 45°가 이격되어 8개, 그 밖의 가변적인 개수로 형성될 수 있다. 또한, 막 구조 몸체(135)의 형상으로서 직육면체 또는 원통형 구조를 예로 든 것은 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 다른 통 형상으로 형성될 수 있다. For this purpose, the foldable canopy membrane 134 may be formed at each end in the longitudinal direction, or at each corner or edge region when the membrane structure body 135 is a rectangular parallelepiped. In the case where the membrane structure body 135 is cylindrical, Four ends spaced 90 degrees apart from each other on the horizontal plane, eight spacers spaced 45 degrees apart on the horizontal plane, and other variable numbers. Further, the shape of the membrane structure body 135 is not limited to the rectangular parallelepiped shape or the cylindrical shape, but may be formed in a different cylindrical shape.

지주부(140)는 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110), 제어 장치부(120), 막 구조 모듈(130)이 상부로부터 하부로 순차적으로 적층된 구조에서 양측 끝단에 하나씩 또는 3개 이상이 형성될 수 있다. The support part 140 is formed in a structure in which the curved solar cell array module 110, the control device part 120 and the film structure module 130 are sequentially stacked from the top to the bottom, .

또한, 본 발명의 다른 실시예로, 지주부(140)의 각 지주는 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)과 제어 장치부(120) 사이의 공간을 조절하기 위한 제 1 높이 조절단(141), 제어 장치부(120)와 막 구조 모듈(130) 사이의 공간을 조절하기 위한 제 2 높이 조절단(142)을 구비하여 각 높이 조절단에 의해서 제어 장치부(120)의 제어에 따라 유압 방식으로 높이 조절이 가능한 구조를 가질 수 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, each strut of the support portion 140 includes a first height adjustment stage 141 for adjusting the space between the curved solar cell array module 110 and the control unit 120, And a second height adjustment stage 142 for adjusting a space between the controller unit 120 and the membrane module 130. The height adjustment unit 142 adjusts the height And a height adjustable structure.

다음으로, 도 5를 참조하면, 제어 장치부(120)는 센서 모듈(121), I/O 인터페이스(122), 제어부(123), 저장부(124) 및 충전배터리(125)를 포함할 수 있다.5, the control unit 120 may include a sensor module 121, an I / O interface 122, a control unit 123, a storage unit 124, and a rechargeable battery 125 have.

그리고, 제어부(123)는 전력공급 모듈(123a), 센싱 모듈(123b), 차양막 제어모듈(123c), 및 온도제어 모듈(123d)을 포함할 수 있다. The control unit 123 may include a power supply module 123a, a sensing module 123b, a winging film control module 123c, and a temperature control module 123d.

전력공급 모듈(123a)은 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)로부터 제어 장치부(120)의 충전배터리(125)로 공급된 전기 에너지가 공급되도록 I/O 인터페이스(122)를 통해 연결된 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)의 커브드 솔라셀 어레이(114)에 대한 제어를 수행한다.The power supply module 123a is connected to the charge battery 125 of the control unit 120 from the curved solar cell array module 110 via the I / O interface 122, And performs control on the curved solar cell array 114 of the cell array module 110.

이후, 전력공급 모듈(123a)은 충전배터리(125)에 공급된 전기 에너지를 이용해서 센서 모듈(121), I/O 인터페이스(122), 제어부(123), 저장부(124)에 대한 전원 공급을 수행한다. Thereafter, the power supply module 123a supplies power to the sensor module 121, the I / O interface 122, the control unit 123, and the storage unit 124 using the electric energy supplied to the rechargeable battery 125 .

센싱 모듈(123b)은 센서 모듈(121)을 구성하는 온도센서(121a) 및 조도센서(121b)로부터 현재의 온도 측정치, 조도 측정치를 수신한 뒤, 온도 측정치에 대한 단계별(1 내지 m 단계, m은 2 이상의 자연수) 온도 범위를 저장부(124)로부터 추출하며, 조도 측정치에 대해서도 단계별(1 내지 j 단계, j는 2 이상의 자연수) 조도 범위를 저장부(124)로부터 추출할 수 있다. The sensing module 123b receives the current temperature measurement value and the roughness measurement value from the temperature sensor 121a and the illuminance sensor 121b constituting the sensor module 121, (A natural number of 2 or more) temperature range from the storage unit 124 and extract the illuminance range from the storage unit 124 in steps (1 to j steps, j is a natural number of 2 or more).

이후, 센싱 모듈(123b)은 복수의 단계별 온도 범위와 매칭되는 펠티어 소자 어레이(131)의 하방 냉각 조절 강도치에 따른 펠티어 소자 어레이(131) 중 제어 대상이 되는 펠티어 소자(131u)의 개수 및/또는 영역 정보에 해당한 온도 조절 정보를 추출할 수 있다.Then, the sensing module 123b calculates the number and / or the number of the Peltier elements 131u to be controlled among the Peltier element arrays 131 according to the downward cooling adjustment strength value of the Peltier element array 131 matched with the plurality of stepwise temperature ranges. Or the temperature control information corresponding to the area information.

또한, 센싱 모듈(123b)은 복수의 단계별 조도 범위와 매칭되는 접이식 차양 막(134)의 각도 조절 정보를 추출할 수 있다. In addition, the sensing module 123b may extract angular adjustment information of the folding orifice film 134 matched with a plurality of stepwise illuminance ranges.

차양 막 제어모듈(123c)은 센싱 모듈(123b)로부터 수신된 각도 조절 정보에 따라 접이식 차양 막(134)의 각도 조절을 수행한다. 즉, 차양 막 제어모듈(123c)은 각도 조절 정보로서 하향 각도(B.A), 수평 각도(H.L.), 상향 각도(U.A.)에 따라 각각 접이식 차양 막(134)을 구동하는 차양 막 구동부(134a)의 제어를 수행할 수 있다.The shading film control module 123c performs angle adjustment of the folding shading film 134 according to the angle adjustment information received from the sensing module 123b. That is, the shading film control module 123c controls the shading film driving section 134a for driving the folding shading film 134 in accordance with the downward angle BA, the horizontal angle HL and the upward angle UA as the angle adjustment information Control can be performed.

온도제어 모듈(123d)은 센싱 모듈(123b)로부터 수신된 온도 조절 정보에 따라, 펠티어 소자 어레이(131) 중 제어 대상이 되는 펠티어 소자(131u)의 개수 및/또는 영역에 대한 하방 냉각 기능 또는 하방 발열 기능을 동작 제어하도록 I/O 인터페이스(122)를 제어할 수 있다. The temperature control module 123d controls the number of the Peltier elements 131u to be controlled and / or the downward cooling function for the area in the Peltier element array 131 or the downward cooling function for the Peltier element array 131u according to the temperature control information received from the sensing module 123b. And can control the I / O interface 122 to control the operation of the heating function.

다음으로, 도 7은 도 1의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 제어 장치부(120)의 다른 실시예에 관한 다른 구성요소를 구체적으로 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하면 제어 장치부(120)는 도 5의 구성요소 외에 추가로 제어부(123)에 계절별/주야간별 제어모듈(123e) 및 인체 감지형 제어모듈(123f)을 더 포함하며, 송수신부(126), 센서 모듈(121) 내부에 인체 감지 센서(121c)를 부가적으로 구비할 수 있다. Next, FIG. 7 is a block diagram specifically showing other components related to another embodiment of the control unit 120 of the artificial intelligent shining apparatus 100 based on the curved solar cell array of FIG. 7, in addition to the components shown in FIG. 5, the control unit 120 further includes a control module 123e and a human body detection control module 123e for each season / day and night, And a human body detection sensor 121c may be additionally provided in the sensor module 121 and the sensor module 121, respectively.

이에 따라, 계절별/주야간별 제어모듈(123e)은 송수신부(126)를 통해 네트워크와 연결된 기상청 서버를 포함한 날짜 및 시간 정보, 기상 정보를 제공하는 외부 서버로 접속하여 각 날짜 및 시간 정보, 기상 정보를 수신할 수 있으며, 수신된 날짜 및 시간 정보에 따라 접이식 차양 막(134)의 각도를 조절할 수 있다.Accordingly, the season / day / night control module 123e accesses an external server for providing date and time information and weather information including a weather service server connected to the network through the transmission / reception unit 126, And adjust the angle of the folding orifice 134 according to the received date and time information.

즉, 계절별/주야간별 제어모듈(123e)은, 날짜 정보가 태양광이 강한 늦봄, 여름철, 초가을인 경우에는 접이식 차양 막(134)의 각도를 하향 각도로 제어하도록 차양 막 제어모듈(123c)로 제어 신호를 전송할 수 있으며, 수신된 날짜와 시간 외에 따른 태양의 위치 정보, 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)가 설치된 위치 정보, 각 접이식 차양 막(134) 별 방향 정보를 저장부(124)로부터 추출한 뒤, 태양광이 강한 방향의 접이식 차양 막(134)에 대해서만 각도 조절을 수행할 수 있다. That is, the season / day / night control module 123e controls the shading film control module 123c to control the angle of the folding shading film 134 to a downward angle when the date information is late spring, summer, The position information of the sun based on the received date and time, the location information of the artificial intelligent shading device 100 based on the curved solar cell array, and the direction information of each folding shading film 134 are stored The angle adjustment can be performed only on the folding orifice film 134 in the strong direction of the sunlight after it is extracted from the portion 124.

보다 구체적으로, 계절별/주야간별 제어모듈(123e)은 각 날짜와 시간에 따른 태양의 위치를 분석한 뒤, 분석된 위치에서 태양광이 복수의 접이식 차양 막(134) 중 상대적으로 강하게 내리쬐는 방향과 가까운 접이식 차양 막(134)의 각도를 상향으로 조절할 수 있으며, 제어를 위한 상향 각도 분석 시 상기 분석된 태양의 위치와 날짜와 시간에 따른 태양광 조도 정보를 빅데이터 기반으로 네트워크를 통해 빅데이터 기반 정보 수집 서버로부터 제공받아서 제어할 수 있다. More specifically, the season / day / night control module 123e analyzes the position of the sun according to each date and time, and determines whether the sunlight is relatively strong in the plurality of foldable canopy films 134 It is possible to adjust the upward angle of the folding canopy 134 close to the sun, and the sunlight illuminance information according to the position and date and time of the analyzed sun when the upward angle is analyzed for control, Based information collection server.

인체 감지형 제어모듈(123f)은 센서 모듈(121)을 구성하는 인체 감지 센서(121c)로부터 솔라셀 어레이 기반의 온도 조절형 차양막 장치(100) 중 막 구조 모듈(130) 하부와 각 지주부(140), 그리고 솔라셀 어레이 기반의 온도 조절형 차양막 장치(100)가 설치된 수평면에 의해 형성된 차양 공간 내에 위치하는 적어도 하나 이상의 인체를 인식할 수 있다.The human body detection type control module 123f controls the human body detection sensor 121c constituting the sensor module 121 to detect the human body sensor 121c from the lower part of the membrane module 130 of the temperature- 140), and a solar cell array-based thermostat-controlled waffle apparatus 100. In this case, the at least one human body can be recognized.

이를 위해, 인체 감지 센서(121c)는 차양 공간의 수평면에 상부에 이격되어 형성된 막 구조 모듈(130)의 펠티어 소자 어레이(131)를 구성하는 각 펠티어 소자(131u)와 상하로 1:1로 매칭된 구조로 형성되거나, 각 펠티어 소자(131u)가 인접된 상태로 구성하는 영역과 1:1로 매칭된 구조 등으로 형성될 수 있다.To this end, the human body sensor 121c is vertically and horizontally matched with each Peltier element 131u constituting the Peltier element array 131 of the membrane module 130 formed above the horizontal surface of the canopy space, Or a structure in which each Peltier element 131u is matched with a region of the adjacent Peltier element 131u in a 1: 1 manner.

여기서, 각 펠티어 소자(131u)가 인접된 상태로 구성하는 영역은 한 명의 사람을 위한 냉각 또는 발열 기능을 제공하기 위해 인위적으로 구분된 단위 정보일 수 있다.Here, the area constituted by the adjacent Peltier elements 131u may be artificially divided unit information to provide a cooling or heating function for one person.

본 발명의 다른 실시예로서, 인체 감지 센서(121c)는 별도의 패널을 이용해 지주부(140)를 구성하는 각 지주 사이를 가로지르는 형태의 패널에 부착된 복수의 셀 단위의 적외선 감지 센서로 형성될 수도 있으며, 펠티어 소자 어레이(131)의 중앙 영역에 펠티어 소자(131u)를 제거하고 설치되거나 펠티어 소자(131u)의 일부로 방열 처리된 촬상 장치로 형성될 수도 있다.In another embodiment of the present invention, the human body detection sensor 121c is formed by a plurality of cell-unit infrared sensor mounted on a panel that crosses between the pillars constituting the supporting portion 140 using a separate panel Or may be formed by removing the Peltier element 131u in the central region of the Peltier element array 131 or by an imaging device which is heat-treated as a part of the Peltier element 131u.

이에 따라, 카메라로 인체 감지 센서(121c)가 형성되는 경우 영상 촬영을 통한 인체가 위치한 영역을 영상 인식 기반으로 감지할 수 있다. Accordingly, when the human body detection sensor 121c is formed by the camera, the region where the human body is located through the image capturing can be detected based on the image recognition.

이러한 구성을 통해 인체 감지형 제어모듈(123f)은 인체 감지 센서(121c)로부터 인체가 인식된 좌표 또는 영역을 인식하거나, 적어도 하나 이상의 인체를 인식할 수 있다. With this configuration, the human-body-sensing control module 123f can recognize the coordinates or the area where the human body is recognized from the human body detection sensor 121c or recognize at least one human body.

인체 감지형 제어모듈(123f)은 인체 감지형 제어모듈(123f)에 수신된 인체 인식 좌표 또는 영역과 매칭되는 펠티어 소자 어레이(131) 중 제어 대상이 되는 펠티어 소자(131u)의 개수 및/또는 영역에 대한 하방 냉각 기능 또는 하방 발열 기능을 동작 제어하도록 I/O 인터페이스(122)를 제어하되, 온도제어 모듈(123d) 및 계절별/주야간별 제어모듈(123e)에 대한 요청을 통해 펠티어 소자 어레이(131) 중 인체 감지형 제어모듈(123f)에 수신된 인체 인식 좌표 또는 영역과 매칭되는 펠티어 소자(131u)의 개수에 대해서만 하방 냉각 기능 또는 하방 발열 기능을 동작 제어하도록 I/O 인터페이스(122)를 제어할 수 있다. The human body detection type control module 123f controls the number of Peltier elements 131u to be controlled and / or the number of Peltier elements 131u to be controlled among the Peltier element arrays 131 matching the human recognition coordinates or areas received by the human body detection type control module 123f O interface 122 to control the operation of the downward cooling function or the downward heat generating function for the seasonal / day / night control module 123e and the Peltier element array 131 O interface 122 to control the operation of the downward cooling function or the downward heat generating function only for the number of Peltier elements 131u matched with the human body recognition coordinates or area received in the human body detection type control module 123f can do.

한편, 인체 감지형 제어모듈(123f)은 인체 인식 좌표 또는 영역을 실시간으로 수신한 뒤, 차양 공간 내의 테두리 영역에 미리 설정된 시간 머무르거나 차양 공간 내의 테두리 영역으로 진입 시, 테두리 영역의 방향 정보를 추출한 뒤, 방향 정보와 매칭되는 위치에 형성된 접이식 차양 막(134)에 대해서 도 3과 같이 하향 또는 상향으로 접혀진 상태라면 도 1과 같이 수평 상태 및 도 2와 같이 상향 상태로 펴지도록 제어하기 위해, 차양 막 제어모듈(123c) 및 계절별/주야간별 제어모듈(123e)에 대한 요청을 통해 차양 막 제어모듈(123c)을 동작 제어하도록 I/O 인터페이스(122)로 제어 신호를 전송할 수 있다. On the other hand, the human-body-sensing control module 123f receives the human-recognized coordinate or area in real time, and when it enters the border area within the awning space for a preset time in the border area in the awning space, As shown in FIG. 3, when the folding shade film 134 is folded downward or upward, the folding shade film 134 formed at a position matched with the direction information is extracted. In order to control the horizontal folding state and the upward state as shown in FIG. 2, O interface 122 to control the operation of the shading film control module 123c through a request for the shading film control module 123c and the season / day / night control module 123e.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100 : 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치
110 : 커브드 솔라셀 어레이 모듈
111 : 커버
112 : 집광 효율형 렌즈
113 : 집광 공간
114 : 커브드 솔라셀 어레이
114a : 커브드 솔라셀 어레이 몸체
115 : 제 1 단열 패널
120 : 제어 장치부
121 : 센서 모듈
122 : I/O 인터페이스
123 : 제어부
123a : 전력공급 모듈
123b: 센싱 모듈
123c : 차양 막 제어모듈
123d : 온도제어 모듈
124 : 저장부
125 : 충전배터리
130 : 막 구조 모듈
131 : 펠티어 소자 어레이
132 : 열 흡수관
133 : 제 2 단열패널
134 : 접이식 차양 막
135 : 막 구조 몸체
140 : 지주부
100: Artificial intelligent shading device based on curved solar cell array
110: Curved solar cell array module
111: cover
112: condensing efficiency type lens
113: condensing space
114: Curved solar cell array
114a: Curved solar cell array body
115: first insulating panel
120:
121: Sensor module
122: I / O interface
123:
123a: power supply module
123b: sensing module
123c: Shade film control module
123d: Temperature control module
124:
125: Rechargeable battery
130: membrane structure module
131: Peltier element array
132: Heat absorber
133: Second insulation panel
134: folding canopy membrane
135: membrane structure body
140: The housewife

Claims (2)

지주부(140) 사이에 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110), 제어 장치부(120), 및 막 구조 모듈(130)이 위에서부터 아래로 순차적으로 적층되어 형성되는 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)에 있어서,
커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)은,
방수 및 방진 코팅된 상태의 커버(111), 집광 효율형 렌즈(112), 집광 공간(113), 커브드 솔라셀 어레이(114), 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a), 제 1 단열 패널(115)을 포함하여, 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)의 최상단에 위치하며,
curved lens인 집광 효율형 렌즈(112)를 이용해 투명 재질의 커버(111)를 관통한 빛의 발산이 집광 공간(113)에서 발생한 뒤, 하단의 다수의 솔라셀이 하방으로 향하는 단면이 커브드(curved) 형상이며 3차원 공간에서 하부로 향한 곡면형 패널의 각 격자 위치에 장착된 n×m 구조(n, m은 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 형성된 각 커브드 솔라셀(114u)의 집합체인 커브드 솔라셀 어레이(114)의 전체 면적에 분산된 집광 효율을 제공하며,
집광 효율형 렌즈(112)의 양측 최장 수직 길이가 L1이고, 커브드 솔라셀 어레이(114) 및 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a) 전체의 양측 최장 수직 길이가 L2이고, 집광 공간(113)의 중앙 최장 수직 길이가 L3일 때, 길이 관계 비율이 L1 : L2 : L3 = 1.2 : 1 : 0.7 인 상태에서, 커브드 솔라셀 어레이(114) 상부면의 곡률을 R1이라고 하고 집광 효율형 렌즈(112) 상부면 및 하부면의 곡률을 동일한 곡률 R2라고 하면, R1과 R2 사이의 관계 비율은 R1 : R2 = 1 : 1.18 내지 1.21 범위로 형성되며,
커브드 솔라셀 어레이(114)의 하부면으로는, 제 1 단열 패널(115)의 평면 위에 놓여질 수 있는 평면인 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)가 형성되며, 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)는 발열 기능을 구비하기 위해 전도성 재질로 형성되며,
제 1 단열 패널(115)은 커브드 솔라셀 어레이 몸체(114a)의 하부에 위치하여 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)이 제어 장치부(120)와 접촉 시, 접촉 면으로 집광시의 발열이 전달되지 못하도록 차단하는 기능을 수행하며,
막 구조 모듈(130)은,
펠티어 소자 어레이(131), 열 흡수관(132), 제 2 단열패널(133), 접이식 차양 막(134) 및 막 구조 몸체(135)를 포함하여, 제어 장치부(120)의 하단에 형성되며,
펠티어 소자 어레이(131)는 L×K 격자 구조(L, K는 서로 같거나 다른 2 이상의 자연수)로 형성된 각 펠티어 소자(131u)의 집합체로서, 제어 장치부(120)의 제어에 따라 커브드 솔라셀 어레이(114)로부터 집광 에너지에서 전기 에너지로 변환되어 충전배터리(125)에 저장된 전기 에너지를 이용하여 냉각 또는 발열 기능을 수행하며,
열 흡수관(132)은 펠티어 소자 어레이(131)의 상부 면에 형성되며, 외부에서 제공된 열전달 액체 또는 용수가 흐르며, 열전달 액체 또는 용수의 흐름에 따라, 하부의 펠티어 소자 어레이(131)가 하방으로 냉각 기능을 수행하는 경우 상방으로 출력되는 발열에 따라 발열 기능을 수행하며, 반대로, 하부의 펠티어 소자 어레이(131)가 하방으로 발열 기능을 수행하는 경우 상방으로 출력되는 냉각에 따라 냉각 기능을 수행함으로써, 복수의 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치(100)가 형성된 단지 내에서, 재활용수 또는 생활용수에 대한 가열 또는 냉각 기능을 제공하며,
제 2 단열패널(133)은 열 흡수관(132)의 상부에 위치하여, 열 흡수관(132)의 발열 또는 냉각 기능 수행 시의 열 흡수관(132)의 열 전달 효율을 높이기 위한 기능과, 제어 장치부(120)와 막 구조 모듈(130)이 상하부에서 접촉 시, 접촉 면으로 열 에너지 또는 냉각 에너지가 전달하지 못하도록 차단하는 기능을 수행하며,
접이식 차양 막(134)은 각도 조절을 수행하기 위한 차양 막 구동부(134a)의 구동에 따라 막 구조 몸체(135)와의 각도가 조절될 수 있으며,
지주부(140)는,
커브드 솔라셀 어레이 모듈(110), 제어 장치부(120), 막 구조 모듈(130)이 상부로부터 하부로 순차적으로 적층된 구조에서 양측 끝단에 하나씩 또는 3개 이상이 형성될 수 있으며, 지주부(140)의 각 지주는 커브드 솔라셀 어레이 모듈(110)과 제어 장치부(120) 사이의 공간을 조절하기 위한 제 1 높이 조절단(141), 제어 장치부(120)와 막 구조 모듈(130) 사이의 공간을 조절하기 위한 제 2 높이 조절단(142)을 구비하여, 각 높이 조절단에 의해 제어 장치부(120)의 제어에 따라 유압 방식으로 높이 조절이 가능한 구조를 가지며,
제어 장치부(120)는,
센서 모듈(121), I/O 인터페이스(122), 제어부(123), 저장부(124) 및 충전배터리(125)를 포함하며,
제어부(123)는 전력공급 모듈(123a), 센싱 모듈(123b), 차양막 제어모듈(123c), 및 온도제어 모듈(123d)을 포함하고,
전력공급 모듈(123a)은 충전배터리(125)에 공급된 전기 에너지를 이용해서 센서 모듈(121), I/O 인터페이스(122), 제어부(123), 저장부(124)에 대한 전원 공급을 수행하며,
센싱 모듈(123b)은 센서 모듈(121)을 구성하는 온도센서(121a) 및 조도센서(121b)로부터 현재의 온도 측정치, 조도 측정치를 수신한 뒤, 온도 측정치에 대한 복수의 단계별(1 내지 m 단계, m은 2 이상의 자연수) 온도 범위를 저장부(124)로부터 추출하며, 조도 측정치에 대해서도 복수의 단계별 조도 범위를 저장부(124)로부터 추출하며, 복수의 단계별 온도 범위와 매칭되는 펠티어 소자 어레이(131)의 하방 냉각 조절 강도치에 따른 펠티어 소자 어레이(131) 중 제어 대상이 되는 펠티어 소자(131u)의 개수 또는 영역 정보에 해당하는 온도 조절 정보를 추출하며, 복수의 단계별(1 내지 j 단계, j는 2 이상의 자연수) 조도 범위와 매칭되는 접이식 차양 막(134)의 각도 조절 정보를 추출하며,
차양 막 제어모듈(123c)은 센싱 모듈(123b)로부터 수신된 각도 조절 정보에 따라 접이식 차양 막(134)의 각도 조절을 수행하며,
온도제어 모듈(123d)은 센싱 모듈(123b)로부터 수신된 온도 조절 정보에 따라, 펠티어 소자 어레이(131) 중 제어 대상이 되는 펠티어 소자(131u)의 개수 또는 영역에 대한 하방 냉각 기능 또는 하방 발열 기능을 동작 제어하도록 I/O 인터페이스(122)를 제어하는 것을 특징으로 하는 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치.
The curved solar cell array module 110, the control unit 120, and the film structure module 130 are sequentially stacked from top to bottom between the support portions 140, In the intelligent screening apparatus 100,
The curved solar cell array module 110,
A condensing efficiency type lens 112, a condensing space 113, a curved solar cell array 114, a curved solar cell array body 114a, a first heat insulating panel (not shown) 115 located at the uppermost end of the curved solar cell array based artificial intelligent shining apparatus 100,
the divergence of light passing through the cover 111 made of transparent material is generated in the condensing space 113 by using the condensing efficiency type lens 112 which is a curved lens and a section in which a plurality of the lower- (n and m are mutually the same or different two or more natural numbers) mounted on the respective lattice positions of the curved panel facing the lower side in the three-dimensional space of the curved solar cells 114u, Provides a light collection efficiency that is distributed over the entire area of the incoherent solar cell array 114,
The maximum vertical length on both sides of the condensing efficiency type lens 112 is L1 and the maximum vertical length on both sides of the entire curved solar cell array 114 and the curved solar cell array body 114a is L2, When the central longest vertical length is L3, the curvature of the upper surface of the curved solar cell array 114 is R1 and the curvature of the condensing efficiency type lens 112 (L1: L2: L3 = ) When the curvatures of the upper surface and the lower surface are defined as the same curvature R2, the ratio of the ratio of R1 to R2 is R1: R2 = 1: 1.18 to 1.21,
A curved solar cell array body 114a is formed on the lower surface of the curved solar cell array 114 as a plane that can be laid on the plane of the first heat insulating panel 115 and a curved solar cell array body 114a Is formed of a conductive material so as to have a heat generating function,
The first heat insulating panel 115 is positioned below the curved solar cell array body 114a and when the curved solar cell array module 110 is in contact with the control unit 120, To prevent the transmission of the message,
The membrane structure module 130 includes a membrane-
Is formed at the lower end of the control unit 120, including a Peltier element array 131, a heat absorbing pipe 132, a second heat insulating panel 133, a folding canopy membrane 134 and a membrane structure body 135 ,
The Peltier element array 131 is an aggregate of Peltier elements 131u formed of L × K lattice structures (L and K are equal to or different from each other) and is controlled by the control unit 120, Performs a cooling or a heating function by using electrical energy stored in the rechargeable battery 125, which is converted from energy of light from the cell array 114 to electrical energy,
The heat absorber 132 is formed on the upper surface of the Peltier element array 131. The heat transfer liquid or water supplied from the outside flows and the lower Peltier element array 131 moves downward In the case where the lower Peltier element array 131 performs the heat generating function downward, the cooling function is performed according to the cooling output that is outputted upward, , A heating or cooling function for recycled water or domestic water is provided in a complex in which a plurality of curved solar cell array-based artificial intelligent shining apparatuses 100 are formed,
The second adiabatic panel 133 is positioned above the heat absorber 132 and functions to increase the heat transfer efficiency of the heat absorber 132 when the heat absorber 132 performs a heat or cooling function, And functions to prevent thermal energy or cooling energy from being transmitted to the contact surface when the controller unit 120 and the membrane module 130 are in contact with each other at the upper and lower portions,
The folding canopy membrane 134 may be angled with the membrane structure body 135 by driving the shading membrane drive unit 134a to perform angle adjustment,
The support part (140)
One or three or more of the curved solar cell array module 110, the controller unit 120, and the film structure module 130 may be formed at both ends in a structure in which the films are sequentially stacked from the top to the bottom, Each strut of the curved solar cell array module 140 includes a first height adjustment stage 141 for adjusting the space between the curved solar cell array module 110 and the control unit 120, And a second height adjustment stage 142 for adjusting the height of the space between the height adjusting stages 130 and 130,
The control unit 120,
A sensor module 121, an I / O interface 122, a control unit 123, a storage unit 124, and a rechargeable battery 125,
The control unit 123 includes a power supply module 123a, a sensing module 123b, a winging film control module 123c, and a temperature control module 123d,
The power supply module 123a performs power supply to the sensor module 121, the I / O interface 122, the control unit 123, and the storage unit 124 using the electric energy supplied to the rechargeable battery 125 In addition,
The sensing module 123b receives the current temperature measurement value and the roughness measurement value from the temperature sensor 121a and the illuminance sensor 121b constituting the sensor module 121 and then outputs a current temperature measurement value , m is a natural number equal to or greater than 2) from the storage unit 124 and a plurality of step-by-step illuminance ranges are extracted from the storage unit 124 for the illuminance measurement values, and a plurality of Peltier element arrays (Step 1 to step j) of the Peltier element array 131 according to the downward cooling regulation intensity value of the Peltier device 131, j is a natural number equal to or greater than 2), the angle adjustment information of the folding orifice film 134 matched with the illumination range is extracted,
The shading film control module 123c performs angle adjustment of the folding shading film 134 according to the angle adjustment information received from the sensing module 123b,
The temperature control module 123d controls the temperature of the Peltier element array 131 in accordance with the temperature control information received from the sensing module 123b so that the number of Peltier elements 131u to be controlled, And controls the I / O interface (122) so as to control the operation of the artificial intelligent shading device (100) based on the curved solar cell array.
청구항 1에 있어서,
커버(111)는 평면 구조물 또는 돔형 구조물로 형성되며, 자체적인 청소 분무 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 커브드 솔라셀 어레이 기반의 인공 지능형 차양막 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cover (111) is formed of a planar structure or a dome-shaped structure and has a self-cleaning spraying function.
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