KR101968073B1 - 실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지역이나 거주지에 따라 개별적으로 다른 실내환경이나 대기 환경을 비교하여 댁내 거주자에게 유리한 방향으로 창문을 자동으로 개폐시키는 기술로서, 창 외면에 부착되어 댁내 주변의 대기환경 데이터를 획득하는 실외장착 유닛과 댁내에 배치되어 실내환경 데이터를 획득하는 실내환경 센싱부로부터 각각 제공받은 대기환경 데이터와 실내환경 데이터를 비교함에 따라 그 거주자에게 창문을 오픈하는 것이 유리한지 클로즈하는 것이 유리한지를 판단하고 그 판단한 결과에 따라 창문을 오픈/클로즈 시키는 기술이다. 본 발명에 따르면, 미닫이 방식의 창문에 대해 댁내 거주자에게 유리한 방향으로 그 창문을 오픈/클로즈 시키기 때문에 현재 대부분 미닫이 창문을 구비한 댁내 창문에 쉽게 적용할 수 있는 장점이 있다.

Description

실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템 {window control system of operating as a response to air quality of indoor and outdoor}

본 발명은 지역이나 거주지에 따라 개별적으로 다른 실내환경이나 대기 환경을 비교하여 댁내 거주자에게 유리한 방향으로 창문을 자동으로 개폐시키는 기술이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 창 외면에 부착되어 댁내 주변의 대기환경 데이터를 획득하는 실외장착 유닛과 댁내에 배치되어 실내환경 데이터를 획득하는 실내환경 센싱부로부터 각각 제공받은 대기환경 데이터와 실내환경 데이터를 비교함에 따라 그 거주자에게 창문을 여는 것이 유리한지 닫는 것이 유리한지를 판단하고 그 판단한 결과에 따라 창문을 오픈/클로즈 시키는 기술이다.

일반적으로 사람이 거주하는 실내 공간은 벽체의 건축 자재에서 방출되는 라돈(radon) 등의 유해물질이나 생활에서 발생하는 다양한 먼지들이 뒤섞여 있기 때문에 자주 창문을 열어 환기를 하는 것이 건강상 유익한 것으로 알려져 있다.

그런데, 최근 발생하는 기후 변화와 중국발 황사로 인해 대기에는 스모그 등의 공기 오염의 증가나 미세먼지 농도가 높아지는 경우가 빈번하기 때문에 지역별 대기환경에 따라서는 환기하는 것이 오히려 미세먼지가 많은 오염된 공기를 실내로 유입시키는 문제가 발생한다.

그 결과, 댁내 거주자가 환기를 하기 위해서는 공중파 방송이나 다양한 매체를 통해 현재의 기상상황을 파악하는 것이 일상이 되었다.

그러나, 다양한 매체나 대기환경 정보 서버로부터 제공되는 대기환경 정보가 양호한 상태라 하더라도 댁내 거주자가 위치하는 주변의 실제 대기환경은 제공받은 대기환경과는 다르게 더 나쁠 수도 있고 더 좋을 수도 있기 때문에 창문의 개폐 여부에 대한 정확한 판단은 어렵다.

또한, 외부로부터 제공받은 기상상황이 양호할지라도 댁내 거주자의 주변에서 공사나 매연 등으로 실제 거주자의 인접 대기환경은 나빠서 창문을 열지 않는 것이 좋은 경우가 있고, 실제 거주자의 인접 대기환경이 나쁘더라도 댁내 벽체 등 건축 자재에서 방출되는 라돈 등의 화학물질로 인해 창문을 열어 환기하는 것이 더 나을 수도 있다.

이처럼, 서로 다른 지역별 거주지의 특이한 실내환경이나 그 대기환경에 대응하여 해당 거주지의 창문 개폐 여부를 댁내 거주자에게 그때그때 유리한 방향으로 수행하도록 하는 기술의 구현이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 거주자가 위치하는 지역의 댁내 실내환경과 그 댁내 주변의 대기환경을 비교함에 따라 그 거주자에게 유리한 방향으로 창문을 오픈/클로즈 시키는 실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 미닫이 방식의 창문에 대해 댁내 거주자에게 유리한 방향으로 그 창문을 오픈/클로즈 시키는 실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템은 창 외면에 부착되며 댁내 주변의 대기환경 상태를 모니터링하고 그 모니터링 결과 대기환경 데이터를 획득하는 대기환경 센싱부와, 대기환경 센싱부로부터 획득한 대기환경 데이터를 무선통신으로 외부에 전송하는 환경정보 제공부를 구비하는 실외장착 유닛; 댁내에 배치되며 댁내 실내환경 상태를 모니터링하고 그 모니터링 결과 실내환경 데이터를 획득하는 실내환경 센싱부; 창 내면에 부착되며 실내환경 데이터를 실외장착 유닛이 제공하는 대기환경 데이터와 비교하여 댁내 창문을 오픈할 것인지 클로즈할 것인지에 대한 창문 개폐 데이터를 생성하는 창문개폐 에이전트와, 창문 개폐 데이터에 반응하여 창문 개폐를 명령하는 개폐 구동 제어부를 구비하고 창 내면에 부착되는 실내장착 유닛; 창틀의 내면에 부착되며 실내장착 유닛으로부터의 이격 거리가 미리 설정된 최대 임계값을 초과함을 식별함에 따라 창문 열림 이벤트를 감지하고 실내장착 유닛으로부터의 이격 거리가 미리 설정된 최소 임계값 이내임을 식별함에 따라 창문 닫힘 이벤트를 감지하는 창문개폐 센싱유닛; 창문의 하부에 장착되며 개폐 구동 제어부의 창문 개폐 명령에 따라 자신의 전동휠을 회전시킴으로써 창문을 개폐시키는 전동휠 유닛;을 포함하여 구성된다.

여기서, 창문개폐 센싱유닛은, 외부로부터 공급되는 전원공급부와 연결되고 창문이 클로즈됨에 따라 실내장착 유닛이 자신에 밀착될 때 실내장착 유닛에 구비된 배터리를 충전시키는 충전부;를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 실내장착 유닛은, 창 내면에 부착되며 창문개폐 에이전트가 생성한 창문 개폐 데이터에 반응하여 알림정보를 표시하는 표시부; 창문의 댁내 쪽으로부터 인체의 접근을 감지하는 인체모션 센싱부; 인체모션 센싱부가 댁내 쪽으로부터 인체의 접근을 감지하면 일시적으로 개폐 구동 제어부의 동작을 정지시키는 개폐 정지 제어부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 실외장착 유닛은 라벨 형태로 이루어지며 후면에는 창문에 부착되는 접착부가 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면 창 외면에 부착되어 댁내 주변의 대기환경 데이터를 획득하는 실외장착 유닛과 댁내에 배치되어 실내환경 데이터를 획득하는 실내환경 센싱부를 구비함에 따라 댁내의 실내환경 데이터와 그 댁내 주변의 대기환경 데이터의 비교를 통해 댁내 거주자에게 유리한 방향으로 창문을 자동으로 오픈/클로즈 제어할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

또한, 미닫이 방식의 창문에 대해 댁내 거주자에게 유리한 방향으로 그 창문을 오픈/클로즈 시키기 때문에 현재 대부분 미닫이 창문을 구비한 댁내 창문에 쉽게 적용할 수 있는 장점도 나타낸다.

[도 1]은 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템을 개략적으로 도시한 예시도,
[도 2]는 본 발명에 따른 실내장착 유닛, 창문개폐 센싱유닛, 전동휠을 도시한 예시도,
[도 3]은 본 발명에 따른 실외장착 유닛을 도시한 블록구성도,
[도 4]는 본 발명에 따른 실내장착 유닛을 도시한 블록구성도,
[도 5]는 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템을 통해 창문이 개폐됨을 나타낸 예시도,
[도 6]은 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템의 동작 과정에서 댁내 쪽으로부터 창문 쪽으로 사람이 다가가서 수동으로 창문을 개폐시키는 과정을 나타낸 예시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

[도 1]은 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템을 개략적으로 도시한 예시도이고, [도 2]는 본 발명에 따른 실내장착 유닛, 창문개폐 센싱유닛, 전동휠을 도시한 예시도이고, [도 3]은 본 발명에 따른 실외장착 유닛을 도시한 블록구성도이고, [도 4]는 본 발명에 따른 실내장착 유닛을 도시한 블록구성도이다.

[도 1] 내지 [도 4]를 참조하면, 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템은 실외장착 유닛(100), 실내환경 센싱부(200), 실내장착 유닛(300), 창문개폐 센싱유닛(400), 전동휠 유닛(500)을 포함하여 구성된다.

먼저, 실외장착 유닛(100)은 [도 1]에서와 같이 창 외면에 부착된다. 그리고, 실외장착 유닛(100)은 [도 3]에서와 같이 대기환경 센싱부(110), 환경정보 제공부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 대기환경 센싱부(110)는 댁내 주변의 대기환경 상태를 모니터링하고 그 모니터링 결과 대기환경 데이터를 획득한다.

그리고, 환경정보 제공부(120)는 대기환경 센싱부(110)로부터 획득한 대기환경 데이터를 무선통신(예: 블루투스, 와이파이)으로 실내장착 유닛(300)의 창문개폐 에이전트(310)에 제공한다.

한편, 실외장착 유닛(100)은 라벨 형태로 이루어지며 후면에는 창문에 부착되는 접착부(미도시)가 구비될 수 있다.

실내환경 센싱부(200)는 [도 1]에서와 같이 댁내 하나이상의 위치에 하나이상 배치될 수 있다. 그 결과, 실내환경 센싱부(200)는 댁내 실내환경 상태를 모니터링하고 그 모니터링에 따라 실내환경 데이터를 획득한다.

실내장착 유닛(300)은 [도 1]과 [도 2]에서와 같이 창 내면에 부착된다. 그리고, 실내장착 유닛(300)은 [도 4]에서와 같이 창문개폐 에이전트(310), 개폐 구동 제어부(320), 표시부(330)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 창문개폐 에이전트(310)는 실내환경 데이터를 실외장착 유닛(100)이 제공하는 대기환경 데이터와 비교하여 댁내 창문을 오픈할 것인지 클로즈할 것인지에 대한 창문 개폐 데이터를 생성한다.

개폐 구동 제어부(320)는 창문개폐 에이전트(310)가 생성한 창문 개폐 데이터에 반응하여 전동휠 유닛(500)에 대해 창문을 오픈하는 명령이나 창문을 클로즈하는 명령을 제공한다. 전동휠 유닛(500)에 구비된 구동회로(예: 모터 및 모터 드라이버)가 그 명령에 따라 전동휠을 구동한다.

표시부(330)는 창문개폐 에이전트(310)가 생성한 창문 개폐 데이터에 반응하여 알림정보를 표시한다. 예컨대, 창문개폐 에이전트(310)가 실내환경 데이터와 대기환경 데이터를 비교함에 따라 생성한 창문 개폐 데이터는 창문을 오픈하는 경우와 창문을 클로즈하는 경우로 나뉠 수 있다.

즉, 창문 개폐 데이터가 창문을 오픈하는 경우로 나타날 경우 표시부(330)는 초록색을 표시하고 창문을 클로즈하는 경우로 나타날 경우 표시부(330)는 적색을 표시할 수 있다.

창문개폐 센싱유닛(400)은 창틀의 내면에 부착되며 실내장착 유닛(300)으로부터의 이격 거리가 미리 설정된 최대 임계값을 초과함을 식별함에 따라 창문 열림 이벤트를 감지하고 실내장착 유닛(300)으로부터의 이격 거리가 미리 설정된 최소 임계값 이내임을 식별함에 따라 창문 닫힘 이벤트를 감지한다.

그리고, 창문개폐 센싱유닛(400)은 충전부를 구비할 수 있다. 충전부(미도시)는 외부로부터 공급되는 전원공급부와 연결되고 창문이 클로즈됨에 따라 실내장착 유닛(300)이 자신에 밀착될 때 상호 접속하여 실내장착 유닛(300)에 구비된 배터리(360)를 충전시킨다.

이때, 충전부(미도시)는 외부로부터 공급되는 전원공급부와 연결되고 창문이 클로즈됨에 따라 실내장착 유닛(300)이 자신에 밀착될 때 근거리에서 비접촉으로 실내장착 유닛(300)의 배터리(360)를 충전시킬 수도 있다.

한편, 실외장착 유닛(100)은 실내장착 유닛(300)과 창문을 관통하는 도선으로 연결됨에 따라 창문개폐 센싱유닛(400)의 충전부로부터 공급되는 전원을 실내장착 유닛(300)을 통해 제공받을 수 있다.

전동휠 유닛(500)은 [도 1]과 [도 2]에서와 같이 창문의 하부에 장착되며 개폐 구동 제어부(320)의 창문 개폐 명령에 따라 자신의 전동휠(510)을 구동시킴으로써 창문을 개폐시킨다.

이를 위해, 전동휠 유닛(500)은 개폐 구동 제어부(320)의 창문 개폐 명령에 따라 전동휠(510)의 회전 구동을 직접 담당하는 구동모터(미도시)와, 개폐 구동 제어부(320)의 창문 개폐 명령에 따라 구동모터의 동작을 직접적으로 제어하는 휠 제어부(예: 모터 드라이버)(미도시)를 구비할 수 있다.

한편, [도 4]에서와 같이 실내장착 유닛(300)은 인체모션 센싱부(340), 개폐 정지 제어부(350)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 댁내 거주자는 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템의 동작과는 별도로 직접 창문을 열거나 닫는다.

이때, 실내장착 유닛(300)의 인체모션 센싱부(340)는 창문의 댁내 쪽으로부터 인체(댁내 거주자)가 접근하고 있다는 사실을 감지한다. 이 경우에, 개폐 정지 제어부(350)는 인체모션 센싱부(340)를 통한 댁내 쪽으로부터의 인체 접근을 감지함에 따라 개폐 구동 제어부(320)의 동작을 일시적으로 정지시켜 댁내 거주자의 조작이 이루어지도록 한다.

[도 5]는 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템을 통해 창문이 개폐됨을 나타낸 예시도이고, [도 6]은 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템의 동작 과정에서 댁내 쪽으로부터 창문 쪽으로 사람이 다가가서 수동으로 창문을 개폐시키는 과정을 나타낸 예시도이다.

[도 5]를 참조하면, 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템은 실내장착 유닛(300)이 창문을 개폐함에 있어서 창문개폐 센싱유닛(400)과의 이격 거리를 기초하여 창문을 열 때에는 창문이 미리 설정된 최대 임계값을 초과하여 열리도록 전동휠 유닛(500)을 구동시키고, 창문을 닫을 때에는 창문이 미리 설정된 최소 임계값 이내로 닫히도록 전동휠 유닛(500)을 구동시킨다.

이처럼, [도 5]에서와 같이 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템이 동작하는 과정에서 [도 6]에서와 같이 댁내 거주자가 창문에 인접하여 이동하면 인체모션 센싱부(340)가 그 거주자의 접근을 감지하게 되고, 개폐 정지 제어부(350)는 인체모션 센싱부(340)를 통한 그 거주자의 접근을 감지함에 따라 개폐 구동 제어부(320)의 동작을 일시적으로 정지시킨다.

그 결과, 그 거주자는 [도 6]에서와 같이 본 발명에 따른 창문 개폐 자동제어 시스템과 무관하게 창문을 열거나 닫을 수 있다.

10 : 대기환경 데이터 서버
100 : 실외장착 유닛
110 : 대기환경 센싱부
120 : 환경정보 제공부
200 : 실내환경 센싱부
300 : 실내장착 유닛
310 : 창문개폐 에이전트
320 : 개폐 구동 제어부
330 : 표시부
340 : 인체모션 센싱부
350 : 개폐 정지 제어부
400 : 창문개폐 센싱유닛
500 : 전동휠 유닛
510 : 전동휠

Claims (6)

1. 창 외면에 부착되며 댁내 주변의 대기환경 상태를 모니터링하고 그 모니터링 결과 대기환경 데이터를 획득하는 대기환경 센싱부(110)와, 상기 대기환경 센싱부로부터 획득한 대기환경 데이터를 무선통신으로 외부에 전송하는 환경정보 제공부(120)를 구비하는 실외장착 유닛(100);
   댁내에 배치되며 댁내 실내환경 상태를 모니터링하고 그 모니터링 결과 실내환경 데이터를 획득하는 실내환경 센싱부(200);
   창 내면에 부착되며 상기 실내환경 데이터를 상기 실외장착 유닛이 제공하는 대기환경 데이터와 비교하여 댁내 창문을 오픈할 것인지 클로즈할 것인지에 대한 창문 개폐 데이터를 생성하는 창문개폐 에이전트(310)와, 상기 창문 개폐 데이터에 반응하여 창문 개폐를 명령하는 개폐 구동 제어부(320)를 구비하고 창 내면에 부착되는 실내장착 유닛(300);
   창틀의 내면에 부착되며 상기 실내장착 유닛으로부터의 이격 거리가 미리 설정된 최대 임계값을 초과함을 식별함에 따라 창문 열림 이벤트를 감지하고 상기 실내장착 유닛으로부터의 이격 거리가 미리 설정된 최소 임계값 이내임을 식별함에 따라 창문 닫힘 이벤트를 감지하며, 외부로부터 공급되는 전원공급부와 연결되고 충전부를 구비하여 상기 창문이 클로즈됨에 따라 상기 실내장착 유닛이 자신에 밀착될 때 상기 실내장착 유닛에 구비된 배터리를 충전시키는 창문개폐 센싱유닛(400);
   상기 창문의 하부에 장착되며 상기 개폐 구동 제어부로부터 제공되는 창문 개폐 명령에 대응하여 자신의 전동휠(510)을 회전시킴으로써 상기 창문을 개폐시키는 전동휠 유닛(500);
   을 포함하여 구성되는 실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 실내장착 유닛(300)은,
   창 내면에 부착되며 상기 창문개폐 에이전트가 생성한 상기 창문 개폐 데이터에 반응하여 알림정보를 표시하는 표시부(330);
   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 실내장착 유닛(300)은,
   창문의 댁내 쪽으로부터 인체의 접근을 감지하는 인체모션 센싱부(340);
   상기 인체모션 센싱부가 댁내 쪽으로부터 인체의 접근을 감지하면 일시적으로 상기 개폐 구동 제어부의 동작을 정지시키는 개폐 정지 제어부(350);
   를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템.
   
5. 삭제
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 실외장착 유닛(100)은 라벨 형태로 이루어지며 후면에는 창문에 부착되는 접착부가 구비되는 것을 특징으로 하는 실내외 공기품질 반응 기반의 창문 개폐 자동제어 시스템.

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