KR102044553B1 - System for managing home energy and method performing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홈 에너지 관리 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부환경과 내부환경 정보를 기초로 홈 에너지를 관리하는 시스템 및 이의 실행 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a home energy management system and a method of executing the same, and more particularly, to a system for managing home energy based on external and internal environment information and a method of performing the same.
기존의 온도조절기는 설정 온도를 입력 받아 단순히 에어컨의 온도를 제어하는 방식이었으며, 이는 사용자의 임의적인 조작 또는 사용자가 미리 설정해둔 조작을 기반으로 제어되어 왔다. Conventional thermostat was a method of simply controlling the temperature of the air conditioner by receiving the set temperature, which has been controlled based on the user's arbitrary operation or the operation preset by the user.
하지만 이러한 기존의 온도조절기는 실내 온도와 설정 온도, 사용자의 조작 시점과 같은 기본적인 입력데이터에 의해 제어 알고리즘이 설계되었기 때문에 사용자의 조작이 없는 환경에서는 자동으로 제어하기에는 한계점이 존재하였다.However, since the control algorithm is designed based on the basic input data such as room temperature, set temperature, and user's operation time, there is a limit to control automatically in the environment without user's operation.
한국공개특허 제10-2013-0100837호는 홈 에너지 관리 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 에너지 관리를 위한 소프트웨어를 가전 기기의 종류에 따라 모듈화하여, 하나 이상의 소프트웨어 모듈을 생성한 후, 연결되는 가전 기기의 종류를 기초로 생성된 설정 파일을 읽어오고, 설정 파일을 기초로 상기 하나 이상의 소프트웨어 모듈 중 상기 연결되는 가전 기기의 종류에 대응하는 소프트웨어 모듈을 선택적으로 구동한다는 내용이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0100837 relates to a home energy management method and apparatus therefor, wherein the software for energy management is modularized according to the type of home appliance, and after generating one or more software modules, the connected home appliance Disclosed is a method of reading a configuration file generated based on a type of and selectively driving a software module corresponding to the type of the connected home appliance among the one or more software modules based on the configuration file.
한국공개특허 제10-2016-0047015호는 홈 에너지 관리 서버 및 홈 에너지 관리 시스템에 관한 것으로, 콘센트 등을 통해 측정되는 에너지 소비를 모니터링 가능하고 원격에서 콘센트의 전원을 제어한다는 내용이 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0047015 relates to a home energy management server and a home energy management system, and discloses that it is possible to monitor energy consumption measured through an outlet and to control the power of the outlet from a remote location.
한국등록특허 제10-1459373호는 전력 사용을 제어하는 홈 에너지 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 전자기기가 사용되는 이력을 이용하여 각각의 전력 사용 계획을 설정하고, 그 전력 사용 계획에 따라 전력의 사용을 제어함으로써, 에너지 사용을 줄일 수 있다는 내용이 개시되어 있다.Korean Patent No. 10-1459373 relates to a home energy management system for controlling electric power use and a method of controlling the same, wherein each electric power use plan is set by using the history of electronic devices, and according to the electric power use plan. It is disclosed that energy use can be reduced by controlling the use of power.
한국공개특허 제10-2017-0055184호는 스마트 홈 에너지 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 대기 전력 차단뿐 만 아니라 사용 중 낭비전력을 차단하고, 실시간 소비전력을 미터링 및 디스플레이하고, 지그비 기반 홈센서 네트워크와 인터넷망의 연동을 통해 편리하게 홈 내 소비전력을 절감하고 관리할 수 있는 내용이 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. 10-2017-0055184 relates to a smart home energy management system and method, which not only shuts down standby power, but also cuts off wasted power during use, meters and displays real-time power consumption, and ZigBee-based home sensor network. Through the interworking with the Internet network has been disclosed that can conveniently reduce and manage the power consumption in the home.
본 발명은 외부환경과 내부환경 정보를 수집, 인공지능 분석을 통해 실내 각 공간별 최적 온도로 에어컨을 자동으로 제어하는 홈 에너지 관리 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a home energy management system and an execution method thereof, which automatically control an air conditioner to an optimal temperature for each room by collecting information about an external environment and an internal environment and analyzing an artificial intelligence.
또한, 본 발명은 각 공간별 재실자 파악, 내부 온·습도, 외부 온·습도, 풍량, 풍속, 일사량 등을 실시간으로 수집하여 최적 실내 온도 값을 도출하여 자동으로 설정하여 제어할 수 있도록 하는 홈 에너지 관리 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention collects the occupants in each space, the internal temperature and humidity, the external temperature and humidity, air volume, wind speed, insolation, etc. in real time to derive the optimal room temperature value to automatically set and control the home energy It is an object to provide a management system and a method of executing the same.
또한, 본 발명은 각 공간에 설치된 에어컨과 연동되는 다수의 온도조절기와 통신하여 이를 하나의 시스템으로 에어컨 동작상태를 모니터링하고 제어할 수 있도록 하는 홈 에너지 관리 시스템 및 이의 실행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a home energy management system and a method of executing the same by communicating with a plurality of temperature controllers interlocked with air conditioners installed in each space to monitor and control the air conditioner operating state with one system. do.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.
실시예들 중에서, 홈 에너지 관리 서버에서 실행되는 홈 에너지 관리 방법은 외부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 외부 환경 정보 및 내부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 내부 환경 정보 중 적어도 하나를 이용하여 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 생성하는 단계, 상기 기상 예측 데이터 및 상기 재실 예측 데이터를 이용하여 제어 신호를 생성하는 단계 및 상기 제어 신호를 이용하여 에너지 관리 장치의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.Among the embodiments, the home energy management method executed in the home energy management server may include at least one of external environment information received from the external environment information collecting device and internal environment information received from the internal environment information collecting device. Generating occupancy prediction data, generating a control signal using the weather prediction data and the occupancy prediction data, and controlling an operation of an energy management device using the control signal.
실시예들 중에서, 홈 에너지 관리 시스템은 외부 환경 정보를 수집하는 외부 환경 정보 수집 장치, 내부 환경 정보를 수집하는 내부 환경 정보 수집 장치 및 외부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 외부 환경 정보 및 내부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 내부 환경 정보 중 적어도 하나를 이용하여 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 생성하고, 상기 기상 예측 데이터 및 상기 재실 예측 데이터를 이용하여 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 이용하여 에너지 관리 장치의 동작을 제어하는 홈 에너지 관리 서버를 포함한다. Among the embodiments, the home energy management system collects external environment information and internal environment information received from an external environment information collection device for collecting external environment information, an internal environment information collection device for collecting internal environment information, and an external environment information collection device. Generate weather prediction data and occupancy prediction data using at least one of the internal environment information received from the device, generate a control signal using the weather prediction data and the occupancy prediction data, and manage energy using the control signal. And a home energy management server to control the operation of the device.
상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.Means for solving the above problems do not enumerate all the features of the present invention. Various means for solving the problems of the present invention will be understood in more detail with reference to specific embodiments of the following detailed description.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 외부환경과 내부환경 정보를 수집, 인공지능 분석을 통해 실내 각 공간별 최적 온도로 에어컨을 자동으로 제어할 수 있다는 장점이 있다.According to one embodiment of the present invention, there is an advantage that the air conditioner can be automatically controlled to the optimum temperature for each space by collecting the external environment and internal environment information and analyzing the artificial intelligence.
또한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 각 공간별 재실자 파악, 내부 온·습도, 외부 온·습도, 풍량, 풍속, 일사량 등을 실시간으로 수집하여 최적 실내 온도 값을 도출하여 자동으로 설정하여 제어할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by identifying the occupants in each space, the internal temperature and humidity, the external temperature and humidity, air volume, wind speed, insolation, etc. in real time to derive the optimal room temperature value to automatically set and control There is an advantage that it can.
또한 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 각 공간에 설치된 에어컨과 연동되는 다수의 온도조절기와 통신하여 이를 하나의 시스템으로 에어컨 동작상태를 모니터링하고 제어할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, there is an advantage that can communicate with a plurality of temperature controllers interlocked with the air conditioner installed in each space to monitor and control the air conditioner operating state with a single system.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 에너지 관리 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 에너지 관리 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 홈 에너지 관리 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating a home energy management system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a network for explaining a home energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an embodiment of a home energy management method according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention will be understood as follows.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "include" or "have" refer to features, numbers, steps, operations, components, parts, or parts thereof described. It is to be understood that the combination is intended to be present and does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Generally, the terms defined in the dictionary used are to be interpreted as being consistent with the meanings in the context of the related art, and should not be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless clearly defined in the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 에너지 관리 시스템을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홈 에너지 관리 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a home energy management system according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram illustrating a network for explaining a home energy management system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 홈 에너지 관리 시스템은 홈 에너지 관리 서버(100), 내부 환경 정보 수집 장치(200), 외부 환경 정보 수집 장치(300), 에너지 관리 장치(400)를 포함한다.1 and 2, the home energy management system includes a home
홈 에너지 관리 서버(100)는 내부 환경 정보 수집 장치(200)로부터 수신된 내부 환경 정보 및 외부 환경 정보 수집 장치(300)로부터 수신된 외부 환경 정보를 이용하여 제어 정보를 생성하여 제어 정보를 기초로 에너지 관리 장치(400)의 동작을 제어하는 서버이다. The home
이를 위해, 홈 에너지 관리 서버(100)는 내부 환경 정보 수집 장치(200)로부터 수신된 내부 환경 정보 및 외부 환경 정보 수집 장치(300)로부터 수신된 외부 환경 정보 중 적어도 하나를 이용하여 예측 데이터를 생성한다.To this end, the home
일 실시예에서, 홈 에너지 관리 서버(100)는 내부 환경 정보 수집 장치(200) 중 움직임 감지 센서(210)로부터 수신된 움직임 정보를 이용하여 재실 패턴을 생성한 후 재실 패턴에 따라 재실 예측 데이터를 생성한다. In one embodiment, the home
보다 구체적으로, 홈 에너지 관리 서버(100)는 내부 환경 정보 수집 장치(200) 중 움직임 감지 센서(210)로부터 수신된 움직임 정보를 시간 단위로 분석하여 움직임이 감지되는 시간대를 추출한 후 해당 시간대를 이용하여 재실 패턴을 생성한다. 따라서, 상기의 재실 패턴은 실내에 사용자가 재실하는 시간대에 대한 정보를 포함한다.More specifically, the home
그런 다음, 홈 에너지 관리 서버(100)는 재실 패턴에 따라 현재 시간을 기준으로 특정 시간 이후에 실내에 사용자가 재실하는지 여부를 예측하여 재실 예측 데이터를 생성한다.Then, the home
다른 일 실시예에서, 홈 에너지 관리 서버(100)는 내부 환경 정보 수집 장치(200)로부터 수신된 센싱 정보, 외부 환경 정보 수집 장치(300)로부터 수신된 센싱 정보 및 기상 정보 제공 서버(미도시됨)로부터 수신된 기상 정보를 이용하여 기상 예측 데이터를 생성한다.In another exemplary embodiment, the home
보다 구체적으로, 홈 에너지 관리 서버(100)는 외부 환경 정보 수집 장치(300)로부터 수신된 특정 기간 이상의 시간 대 별 외부 기상 정보를 중심으로 지도학습을 수행한 후 현재 시점을 기준으로 다음 시간대의 기상을 예측한다. More specifically, the home
예를 들어, 홈 에너지 관리 서버(100)는 외부 환경 정보 수집 장치(300)로부터 수신된 오전 1시부터 오후 1시까지의 온도 변화 추이는 온도가 높아짐을 지시하고 조도 변화 추이는 조도가 높아짐을 지시하는 경우 현재 시점을 기준으로 다음 시간대에도 온도 및 조도가 높아진다고 예측한다. For example, the home
다른 예를 들어, 홈 에너지 관리 서버(100)는 외부 환경 정보 수집 장치(300)로부터 수신된 오후 4시부터 오후 7시까지의 온도 변화 추이는 온도가 낮아짐을 지시하고 조도 변화 추이가는 조도가 낮아짐을 지시하는 경우 현재 현재 시점을 기준으로 다음 시간대에도 온도 및 조도가 낮아진다고 예측한다.For another example, the home
그런 다음, 홈 에너지 관리 서버(100)는 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 이용하여 제어 신호를 생성한다.Then, the home
일 실시예에서, 홈 에너지 관리 서버(100)는 딥러닝 알고리즘에 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 적용하여 제어 신호를 생성한다.In one embodiment, the home
보다 구체적으로, 홈 에너지 관리 서버(100)는 특정 시간 이상의 시간 대 별 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 중심으로 지도학습을 수행한 후 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 기준으로 건물의 에너지 소비량을 예측한 후, 다음 시간 대의 최적 제어 신호를 생성한다. More specifically, the home
이때, 홈 에너지 관리 서버(100)는 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 기초로 에너지 관리 장치(400) 각각의 동작 여부를 결정하고, 에너지 관리 장치(400) 각각의 동작 여부에 따라 건물의 에너지 소비량을 예측한다.At this time, the home
예를 들어, 홈 에너지 관리 서버(100)는 기상 예측 데이터를 기초로 온도가 특정 온도 이상이고 조도가 특정 조도 이상이고 재실 예측 데이터를 기준으로 사용자가 재실하고 있는 경우, 에너지 관리 장치(400) 중 전동 블라인드(410)를 동작시켜 외부의 빛을 차단시키고 온도 조절기(430)를 동작시켜 내부의 온도를 하강키고 조명(420)을 동작시킨다. 이때, 전동 블라인드(410)는 창호를 통해 유입되는 태양열을 차단하여 온도 조절기(430)의 에너지를 획기적으로 감소할 수 있다. For example, the home
다른 예를 들어, 홈 에너지 관리 서버(100)는 기상 예측 데이터를 기초로 온도가 특정 온도 이하이고 조도가 특정 조도 이상이고 재실 예측 데이터를 기준으로 사용자가 재실하고 있는 경우, 에너지 관리 장치(400) 중 전동 블라인드(410)를 동작시키지 않아 외부의 빛이 내부로 들어오게 하고, 온도 조절기(430)를 동작시켜 내부의 온도를 증가시키고 조명(420)을 동작시킨다. For another example, the home
이때, 전동 블라인드(410)를 동작시키지 않기 때문에 유리를 통해 햇빛이 내부로 들어오도록 하여 내부의 온도를 상승시킨다음 온도 조절기(430)를 동작시켜 내부의 온도를 상승시키기 때문에 온도 조절기(430)의 에너지를 획기적으로 감소할 수 있다. At this time, since the electric blind 410 does not operate, the temperature of the inside is increased by allowing sunlight to enter through the glass, and then the
또한, 홈 에너지 관리 서버(100)는 건물의 에너지 예측 소비량을 및 PV발전량을 중심으로 전력피크부하 발생시간을 예측해 ESS 방전시작시간을 조절한다.In addition, the home
예를 들어, 홈 에너지 관리 서버(100)는 도 3과 같이 기상 예측 데이터 및 재식 예측 데이터를 기초로 산출된 건물의 에너지 예측 소비량 및 PV발전량을 중심으로 전력피크부하 발생시간을 예측하여 ESS 방전시작시간을 참조번호(a)와 같이 조절한다. For example, the home
내부 환경 정보 수집 장치(200)는 움직임 감지 센서(210), 온도 센서(220), 습도 센서(230) 및 조도 센서(240)를 포함한다.The internal environment
움직임 감지 센서(210)는 내부의 객체의 움직임을 센싱하여 움직임 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The
온도 센서(220)는 내부의 온도를 센싱하여 온도 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The
습도 센서(230)는 내부의 습도를 센싱하여 습도 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The
조도 센서(240)는 내부의 조도를 센싱하여 조도 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The
전력량계 및 온도센서(300)는 태양광 발전량 및 모듈온도를 센싱하여, 전력량 및 모듈 온도 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The electricity meter and the
외부 환경 정보 수집 장치(300)는 온도 센서(310), 습도 센서(320) 및 조도 센서(330)를 포함한다.The external environment
온도 센서(310)는 외부의 온도를 센싱하여 온도 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The
습도 센서(320)는 외부의 습도를 센싱하여 습도 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The humidity sensor 320 senses an external humidity and provides humidity information to the home
조도 센서(330)는 외부의 조도를 센싱하여 습도 정보를 홈 에너지 관리 서버(100)에 제공한다.The illuminance sensor 330 senses an external illuminance and provides humidity information to the home
에너지 관리 장치(400)는 전동 블라인드(410), 조명(420) 및 온도 조절기(430)를 포함한다.The
전동 블라인드(410)는 두 장의 유리판에 소정의 간격을 두고 공기층을 형성한 후 공기층에 형성되어 있다. 전동 블라인드(410)에는 모터가 형성되어 있어 전동 블라인드 제어 모듈(510)로부터 수신된 제어 신호 또는 전동 블라인드 제어 모듈 (510)로부터 수신된 제어 신호에 따라 상승, 하강, 각도 조절된다. The motorized blind 410 is formed in the air layer after forming an air layer at predetermined intervals on two glass plates. A motor is formed in the electric blind 410 and is adjusted up, down, and angle according to a control signal received from the electric
상기와 같이, 전동 블라인드(410)가 유리판들의 공기층에 내장되어 있기 때문에 파손, 오염 등에 의한 우려를 원천적으로 차단할 수 있으며, 창호를 통해 유입되는 태양열을 차단하여 냉방 에너지의 획기적으로 감소할 수 있다.As described above, since the electric blind 410 is embedded in the air layers of the glass plates, it is possible to fundamentally block a concern due to breakage, contamination, etc., and to block the solar heat flowing through the windows and to significantly reduce the cooling energy.
이때, 전동 블라인드(410)가 형성되는 유리판에는 태양광 선택 투과형 유리 코팅 기술이 적용되어 있다. 상기와 같이, 유리판에 태양광 선택 투과형 유리 코팅 기술이 적용되면 자외선 및 적외선을 선택적으로 차단하면서 동시에 가시광선 영역은 투과시켜 창호를 통해 입사되는 태양 에너지의 유입을 최소화하면서 채광은 감소되지 않는 선택적 차단 성능을 가지며, 동시에 코팅면의 우수한 표면 경도와 반영구적인 내구성을 구현한다.In this case, the solar selective transmissive glass coating technology is applied to the glass plate on which the
이러한 이유로, 외부에 적용된 태양광 선택 투과형 코팅유리가 1차적으로 태양열을 차단하고 2차적으로 전동 블라인드(410)가 차단함으로써 뛰어난 태양열 유입 차단효과를 수행하는 동시에 블라인드의 내구성에 영향을 주는 적외선과 자외선을 외부에 적용된 코팅유리가 1차적으로 차단하여 전동 블라인드(410)의 내구성을 향상시킬 수 있다.For this reason, the solar selective transmissive coating glass applied to the outside primarily blocks the sun's heat and the electric blind 410 blocks the solar heat in the first place. The coating glass applied to the outside is primarily blocked to improve the durability of the
조명(420)은 조명 제어 모듈(520)로부터 수신된 제어 신호에 따라 턴온, 턴오프, 밝기, 온도 등이 제어된다. 이러한 조명(420)은 LED 모듈 등으로 구현될 수 있다.The
온도 조절기(430)는 온도 조절기 제어 모듈(530)로부터 수신된 제어 신호에 따라 온도를 조절한다. The
한편, 전술된 움직임 감지 센서(210)에 대하여 설명한다.On the other hand, the above-described
상기에는 움직임 감지 센서로만 기재되어 있는바, 이에 따르면 재실자의 거동이 있는 경우에만 움직임이 판단되도록 되어 있다. 그러나 통상적으로 재실자의 경우 거동하는 경우보다 제자리에서 약간의 미동만 보이는 형태를 갖는 경우가 많다.The above is described only as a motion sensor, and accordingly, the motion is determined only when there is behavior of the occupant. However, in the case of occupants usually have a form in which only a slight fine movement is seen in place.
일반적으로 움직임 감지 센서는 마이크로웨이브파 또는 픽셀 분석을 통해 움직임의 이루어짐을 인식함에 따라, 근래에는 작은 미동도 감지할 수 있는 수준까지 기술력이 확보되었지만, 특정 공간 내에서 미동까지 감지하여 재실자를 판단하고자 하는 경우, 오차의 경우의 수가 많기 때문에 정확도가 저하될 수 밖에 없다.In general, as the motion sensor recognizes the movement through microwave or pixel analysis, the technology has been secured to a level that can detect even small fine movements in recent years. In this case, since the number of errors is large, the accuracy is inevitably deteriorated.
따라서, 본 발명에 따른 움직임 감지 센서(210)는, 재실자 판단을 위한 기준공간의 벽면과 천장에 감지범위가 중첩되도록 구비된다. 그리고 움직임 감지 센서(210)는 마이크로웨이브파의 출력 후 물체로부터 반사되는 것을 수신하여 물체와 물체의 움직임을 감지하는 것을 채택하도록 한다.Therefore, the
이때, 움직임 감지 센서에 따른 마이크로웨이브파는 정해진 반사각(파 형태의 소스가 출력 후 부딪혀 반사되는 것은 반사각이 정해져 있음)을 통해 출력 후 반사되어 수신되는 것이기 때문에, 상기 벽면과 천장에 설치된 움직임 감지 센서의 마이크로웨이브파가 같은 주파수 영역대의 것을 사용하여도 무관하지만, 만약의 경우에 대한 간섭을 방지하기 위하여 1~20GHz 내의 주파수 영역대 중 선택적으로 구분하여 사용할 수도 있다.In this case, since the microwave wave according to the motion sensor is received after being reflected through a predetermined reflection angle (the reflection of a wave-type source hitting the output after being reflected is determined), the motion sensor installed on the wall and ceiling Although microwave waves may be used in the same frequency domain, they may be selectively used among frequency domains within 1 to 20 GHz in order to prevent interference in a case.
한편, 홈 에너지 관리 서버(100)는 2개의 움직임 감지 센서 중 어느 하나에서라도, 이전에 사람을 포함한 물체가 감지되지 않은 위치에서 물체의 감지가 이루어지는 경우, 1차적으로 재실자가 존재하는 것으로 판단한다.On the other hand, the home
그리고, 1차적 재실자 존재 판단 이후로부터 소정의 시간동안 미동이 감지되지 않으면, 재실자가 없는 것으로 판단하고, 위 1차적인 재실자의 판단정보는 삭제처리하도록 한다.If no fine motion is detected for a predetermined time after the primary occupant is determined, it is determined that there is no occupant, and the determination information of the primary occupant is deleted.
이때, 상기 미동의 감지에 대한 기준은, 벽면과 천장에 구비된 2개의 움직임 감지 센서(210)에 대하여, 2개 모두에서 움직임이 감지된 경우를 의미한다.In this case, the criterion for the detection of fine motion refers to a case where motion is detected in both of the two
만약, 2개 모두에 움직임이 감지되지 않는다면, 즉 측방향에서도 평면방향에서도 움직임이 감지되지 않았다면 위와 같이 재실자가 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.If the movement is not detected in both, that is, if the movement is not detected in the lateral direction or the planar direction, it may be determined that the occupants do not exist as above.
만약, 2개 중 어느 하나에서만 움직임이 감지된다면, 미동 감지 시간은 위 소정의 시간을 일정시간(예를 들어, 10초~1분 등)동안 연장시킨다.If the motion is detected only in one of the two, the fine motion detection time extends the predetermined time for a predetermined time (for example, 10 seconds to 1 minute).
이에 따라, 연장된 시간 동안에 2개의 움직임 감지 센서 모두에서 미동이 감지되면 재실자가 존재하는 것으로, 혹은 2개의 움직임 감지 센서 모두에서 미동이 감지되지 않으면 재실자가 존재하지 않는 것으로 판단한다.Accordingly, it is determined that the occupant is present when the motion is detected by both motion sensors for an extended time, or that the occupant is not present when the motion is not detected by both motion sensors.
다른 한편, 상술된 바와 같이, 재실 예측 데이터와 기상 예측 데이터의 연계에 따른 홈 에너지 관리를 수행하는 경우, 위와 같이 소정의 시간이 연장됨에 따라, 다음의 문제점이 발생될 수 있다.On the other hand, as described above, in the case of performing home energy management in accordance with the association of the weather prediction data and the weather prediction data, as the predetermined time is extended as described above, the following problem may occur.
예를 들어, 오후 4시부터 오후 7시까지의 온도 온도 변화 추이와 조도 변화 추이에 따라, 다음 시간대의 온도 및 조도를 예측하였고, 상기 다음 시간대에 대한 재실 예측 데이터에 기반하여 홈 에너지 관리가 수행되어야 하는데, 위와 같이 소정의 시간이 연장되면서 온도 및 조도 예측에 대한 시간대가 오후 7시를 넘어서게 될 수 있고, 이에 따라 재실에 대한 예측과 온도 및 조도 예측에 대한 정보 처리에 혼돈이 올 수 있다.For example, the temperature and illuminance of the next time zone were predicted according to the temperature change and the illuminance change of the temperature from 4 pm to 7 pm, and home energy management should be performed based on the room prediction data for the next time zone. However, as the predetermined time is extended as described above, the time zone for the temperature and illuminance prediction may be over 7 pm, and thus confusion may occur in the prediction of the occupancy and the processing of the information on the temperature and the illuminance prediction.
이를 방지하기 위하여, 홈 에너지 관리 서버(100)는 움직임 감지 센서(210)에 의한 전술된 감지 동작에 의해 온도 및 조도 예측에 대한 정해진 시간대를 일정시간 초과하는 경우, 예를 들어 오후 4시 ~ 오후 7시라는 시간대가 정해져 있고, 움직임 감지가 오후 7시보다 1분을 넘어서게 되는 경우, 위 일정시간의 초과 범위를 약 5분으로 가정하면, 오후 7시 5분까지 감지된 움직임 감지 센서에 의한 정보는 이전 시간대(오후 4시 ~ 오후 7시)에 소급(遡及)되어 정보처리가 이루어지도록 할 수 있다. 다만, 시스템 로그(log)에 기반하여 이전 시간대(오후 4시 ~ 오후 7시) 내에서 시작된 감지가 시간 연장에 따라 해당 시간대를 초과한 경우에만 해당되도록 할 수 있다.In order to prevent this, the home
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although specific embodiments of the present invention have been described so far, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below, but also by the equivalents of the claims.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the present invention.
100: 홈 에너지 관리 서버
200: 내부 환경 정보 수집 장치
210: 움직임 감지 센서
220: 온도 센서
230: 습도 센서
240: 조도 센서
300: 외부 환경 정보 수집 장치
400: 에너지 관리 장치
410: 전동 블라인드
420: 조명
430: 온도 조절기
510: 전동 블라인드 제어 모듈
520: 조명 제어 모듈
530: 온도 조절기 제어 모듈100: home energy management server
200: internal environmental information collection device
210: motion detection sensor
220: temperature sensor
230: humidity sensor
240: illuminance sensor
300: external environmental information collection device
400: energy management device
410: electric blinds
420: lighting
430: thermostat
510: electric blind control module
520: light control module
530: thermostat control module
Claims (1)
내부 환경 정보를 수집하는 내부 환경 정보 수집 장치; 및
외부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 외부 환경 정보 및 내부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 내부 환경 정보 중 적어도 하나를 이용하여 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 생성하고, 상기 기상 예측 데이터 및 상기 재실 예측 데이터를 이용하여 제어 신호를 생성하고, 상기 제어 신호를 이용하여 에너지 관리 장치의 동작을 제어하는 홈 에너지 관리 서버를 포함하는 홈 에너지 관리 시스템을 이용한 홈 에너지 관리 방법에 있어서,
(a) 외부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 외부 환경 정보 및 내부 환경 정보 수집 장치로부터 수신된 내부 환경 정보 중 적어도 하나를 이용하여 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 생성하는 단계;
상기 기상 예측 데이터 및 상기 재실 예측 데이터를 이용하여 제어 신호를 생성하는 단계; 및
상기 제어 신호를 이용하여 에너지 관리 장치의 동작을 제어하는 단계;를 포함하되,
(b) 상기 기상 예측 데이터 및 재실 예측 데이터를 생성하는 단계에서 재실 예측 데이터는 움직임 감지 센서에 의해 생성되되,
상기 움직임 감지 센서는,
기준 공간의 벽면과 천장 각각에 감지 범위가 중첩되도록 각각 구비되어 2개로 구성되고,
상기 홈 에너지 관리 서버는 2개의 움직임 감지 센서 중 어느 하나에서라도, 이전에 사람을 포함한 물체가 감지되지 않은 위치에서 물체의 감지가 이루어지는 경우, 1차적으로 재실자가 존재하는 것으로 판단한 뒤,
1차적 재실자 존재 판단 이후로부터 소정의 시간동안, ①2개의 움직임 감지 센서 모두에서 미동이 감지되지 않으면, 재실자가 없는 것으로 판단하여, 1차적 재실자의 판단정보는 삭제처리하도록 하고, ②2개의 움직임 감지 센서 모두에서 미동이 감지되면 재실자가 존재하는 것으로 판단하며, ③2개 중 어느 하나에서만 움직임이 감지된다면, 미동 감지 시간은 상기 소정의 시간을 일정시간 동안 연장시키도록 하되,
상기 일정시간의 연장의 경우, 상기 홈 에너지 관리 서버는 기 정해진 시간대를 기준으로 정해진 범위 만큼에 해당하는 시간 내에 2개 모두의 움직임 감지 센서에 의해 감지가 이루어지면, 연장되기 전에 해당하는 시간대로 재실자 판단의 정보가 소급되도록 하고,
(c) 상기 기상 예측 데이터 및 상기 재실 예측 데이터를 이용하여 제어 신호를 생성하는 단계는,
상기 재실 예측 데이터 및 기상 예측 데이터를 기초로 사용자가 재실하고 있는지 여부 및 특정 기간 이상의 시간 대 기상 변화 추이에 따른 다음 시간대의 기상에 따라 제어 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 홈 에너지 관리 서버가 제어하는 대상인 에너지 관리 장치는 전동 블라인드 및 온도 조절기를 포함하되, 상기 전동 블라인드는 두 장의 유리판을 소정의 간격을 두어 공기층을 형성하도록 이중의 구조로 구성되고, 상기 두 장의 유리판 중 외측 방향의 유리판에는 태양광 선택 투과형 코팅된 유리로 구성되고,
상기 홈 에너지 관리 서버는 온도 상승 또는 하강에 따른 조절이 필요할 때,
① 온도 하강의 경우, 외부의 빛이 차단되도록 블라인드를 동작시켜 1차적으로 블라인드를 통해 온도를 하강시킨 뒤 온도 조절기를 동작시키고,
② 온도 상승의 경우, 외부의 빛이 유입되도록 블라인드를 동작시켜 2차적으로 블라인드를 통해 온도를 상승시킨 뒤 온도 조절기를 동작시킴으로써,
상기 온도 조절기가 후순위의 온도 조절 기능을 수행함으로써, 에너비소비를 감소할 수 있는 것을 특징으로 하는, 홈 에너지 관리 방법.An external environment information collection device for collecting external environment information;
An internal environment information collection device for collecting internal environment information; And
The weather prediction data and the occupancy prediction data are generated using at least one of the external environment information received from the external environment information collecting device and the internal environment information received from the internal environment information collecting device. In the home energy management method using a home energy management system comprising a home energy management server for generating a control signal using the control signal, and controlling the operation of the energy management device using the control signal,
(a) generating weather prediction data and physical prediction data using at least one of the external environment information received from the external environment information collecting device and the internal environment information received from the internal environment information collecting device;
Generating a control signal using the weather prediction data and the occupancy prediction data; And
Controlling the operation of the energy management device using the control signal;
(b) in the step of generating the weather prediction data and the occupancy prediction data, the occupancy prediction data is generated by a motion sensor,
The motion detection sensor,
It consists of two, each provided so that the detection range overlaps each of the wall and ceiling of the reference space,
The home energy management server, if any one of the two motion detection sensor, the object is detected in the position where the object including the person was not previously detected, first determine that the occupant is present,
For a predetermined time after the determination of the primary occupant, ① If no motion is detected in both motion sensors, it is determined that there are no occupants, and the judgment information of the primary occupant is deleted and ② both motion sensors are detected. Detects the presence of the occupant is detected in the state, ③ If the movement is detected only in any one of the ③, the fine movement detection time to extend the predetermined time for a certain time,
In the case of extension of the predetermined time, the home energy management server, if detected by both motion detection sensors within a time corresponding to a predetermined range based on a predetermined time zone, the occupant in the corresponding time zone before extension Make the information of judgment retroactive,
(c) generating a control signal using the weather prediction data and the occupancy prediction data,
Generating a control signal according to whether the user is occupied on the basis of the occupancy prediction data and the meteorological prediction data and according to the weather of the next time zone according to a time-to-weather change trend over a specific period;
The energy management device controlled by the home energy management server includes an electric blind and a temperature controller, wherein the electric blind has a double structure to form an air layer at predetermined intervals between the two glass plates, and the two glass plates The glass plate in the outward direction is composed of a solar selective transmissive coated glass,
When the home energy management server needs to adjust according to the temperature rise or fall,
① In case of temperature drop, operate the blind so that external light is cut off and lower the temperature through the blind first, then operate the temperature controller,
② In the case of temperature increase, operate the blind so that external light flows in, and then raise the temperature through the blind secondly, and then operate the temperature controller.
The energy control method of the home energy, characterized in that by performing the subordinated temperature control function, the energy consumption can be reduced.
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