KR102058048B1 - 공기조화기 시스템의 제어 방법 - Google Patents

공기조화기 시스템의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법은, 소정 그룹에 포함되는 복수의 유닛 중 제1 유닛이 제2 유닛으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송하는 단계, 제2 유닛이, 소정 그룹에 포함되는 유닛들과, 디폴트(default) 신호세기부터 단계별로 신호세기를 감소시키면서 무선 통신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정하는 단계, 제2 유닛이 측정한 신호 수신감도와 송수신 성공률이 소정 기준을 만족하는 경우에, 제2 유닛이, 소정 기준을 만족하는 단계의 직전 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정하는 단계, 및, 제2 유닛이 제1 유닛으로 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송하는 단계를 포함함으로써, 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 최적의 신호세기를 설정할 수 있다.

Description

공기조화기 시스템의 제어 방법{Control method of air-conditioner system}
본 발명은 공기조화기 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유닛 간에 무선으로 통신할 수 있는 공기조화기 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
공기조화기는, 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.
공기조화기는 건물단위 또는 소그룹 단위로 상호 연결되어 데이터를 송수신하며 송수신되는 데이터를 통해 각 유닛의 상태를 모니터링하고 제어한다.
최근에는 무선으로 유닛 간에 통신하는 시도가 증가하는 추세로, 실내기. 실외기, 제어기 등 각 유닛뿐만 아니라, 이동 단말기 등 다른 기기와도 무선 네트워크를 구성하는 경우가 증가하고 있다.
무선 통신으로 연결된 기기들은, 사용자 및 기기의 위치에 제약받지 않고, 기기들의 정보를 확인하고 제어할 수 있는 장점이 있다.
하지만, 무선 통신으로 연결된 기기들의 수가 증가함에 따라, 인접한 영역에 배치된 기기들간 간섭 현상이 발생할 수 있다.
따라서, 무선 통신으로 연결된 유닛들의 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 신호세기, 무선 통신 반경을 최적화할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은, 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 최적의 신호세기를 설정할 수 있는 공기조화기 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 고품질의 무선 통신 환경을 구현할 수 있는 공기조화기 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 설치환경에 관계없이 각 유닛들이 상호간 직접 무선 통신할 수 있는 공기조화기 시스템 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법은, 소정 그룹에 포함되는 복수의 유닛 중 제1 유닛이 제2 유닛으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송하는 단계, 제2 유닛이, 소정 그룹에 포함되는 유닛들과, 디폴트(default) 신호세기부터 단계별로 신호세기를 감소시키면서 무선 통신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정하는 단계, 제2 유닛이 측정한 신호 수신감도와 송수신 성공률이 소정 기준을 만족하는 경우에, 제2 유닛이, 소정 기준을 만족하는 단계의 직전 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정하는 단계, 및, 제2 유닛이 제1 유닛으로 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송하는 단계를 포함함으로써, 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 최적의 신호세기를 설정할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법은, 소정 그룹에 포함되는 복수의 유닛 중 제4 유닛에서 통신에러가 발생하면, 제4 유닛이 소정 그룹에 포함되는 유닛들로, 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning)을 알리는 알림 신호를 전송하는 단계, 제4 유닛이, 소정 그룹에 포함되는 유닛들과, 단계별로 신호세기를 증가시키면서 무선 통신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정하는 단계, 제4 유닛이 측정한 신호 수신감도와 송수신 성공률이 소정 기준을 만족하는 경우에, 제4 유닛이, 소정 기준을 만족하는 단계의 신호세기를 사용 신호세기로 결정하는 단계, 및, 제4 유닛이 소정 그룹에 포함되는 제1 유닛으로 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송하는 단계를 포함함으로써, 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 최적의 신호세기를 설정할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 최적의 신호세기를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 고품질의 무선 통신 환경을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 설치환경에 관계없이 각 유닛들이 상호간 직접 무선 통신할 수 있는 공기조화기 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템이 건물에 설치되는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성이 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 통신에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 유닛의 제어 구성이 개략적으로 도시된 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 간략한 내부 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.
한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템이 건물에 설치되는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 공기조화기 시스템은 실외기(10), 실내기(20), 제어기(50)를 포함할 수 있다.
공기조화기 시스템은 실내기 및 실외기 이외에도, 환기장치, 공기청정장치, 가습장치, 히터 등을 포함할 수 있고, 규모에 따라 칠러, 공조유닛, 냉각탑 등의 유닛을 더 포함할 수 있다. 공기조화기 시스템은 각 유닛이 상호 연결되어 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다. 또한, 공기조화기 시스템은 건물 내, 이동장치, 보안장치, 경보장치 등과 연결되어 동작할 수 있다.
제어기(50)는 입력되는 사용자 명령에 대응하여 실내기(20) 및 실외기(10)의 동작을 제어하고, 그에 대응하는 실내기 및 실외기의 동작상태에 대한 데이터를 주기적으로 수신하여 저장하며, 모니터링화면을 통해 동작상태를 출력할 수 있다. 제어기(50)는 실내기(20)에 대한 운전설정, 잠금설정, 스케줄제어, 그룹제어, 전력사용에 대한 피크제어, 디멘드제어 등을 수행할 수 있다.
실외기(10)는 각각 실내기(20)에 냉매배관으로 연결되어, 실내기(20)로 냉매를 공급한다. 또한, 실외기(10)는 복수의 실내기(20)와 주기적으로 통신하여 상호 데이터를 송수신하고, 실내기로부터 변경되는 운전설정에 따라 동작을 변경한다.
실내기(20)는 실외기(10)로부터 공급되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(미도시), 냉매의 열교환시키는 실내열교환기(미도시), 실내공기가 실내열교환기로 유입되도록 하고, 열교환된 공기가 실내로 노출되도록 하는 실내기팬(미도시), 다수의 센서(미도시), 실내기의 동작을 제어하는 제어수단(미도시)을 포함할 수 있다.
또한, 실내기(20)는 열교환된 공기를 토출하는 토출구(미도시)를 포함하고, 토출구에는 토출구를 여닫고, 토출되는 공기의 방향을 제어하는 풍향조절수단(미도시)이 구비된다. 실내기는 실내기팬의 회전속도를 제어함으로써 흡입되는 공기 및 토출되는 공기를 제어하며, 풍량을 조절한다. 실내기(20)는 실내기의 운전상태 및 설정정보가 표시되는 출력부 및 설정 데이터 입력을 위한 입력부를 더 포함할 수 있다. 이때 실내기(20)는 공기조화기 운전에 대한 설정정보를 연결되는 리모컨(미도시)으로 전송하여 리모컨을 통해 출력하고, 데이터를 입력받을 수 있다.
리모컨(미도시)은 실내기와 유선 또는 무선 통신 방식으로 연결되어 실내기로 사용자명령을 입력하고, 실내기의 데이터를 수신하여 출력한다. 리모컨은 실내기와의 연결방식에 따라 실내기로 사용자 명령을 전송하고, 실내기의 데이터를 수신하지 않는 일방향 통신을 수행하거나, 실내기와 상호 데이터를 송수신하는 양방향 통신을 수행할 수 있다.
실외기(10)는 연결된 실내기(20)로부터 수신되는 데이터 또는 제어기의 제어명령에 대응하여, 냉방모드 또는 난방모드로 동작하며, 연결된 실내기로 냉매를 공급한다.
복수의 실외기가 연결되는 경우, 각 실외기는 복수의 실내기에 연결될 수 있고, 또한, 분배기를 통해 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수 있다.
실외기(10)는 냉매를 압축하여 고압의 기체 냉매를 토출하는 적어도 하나의 압축기, 냉매로부터 기체 냉매와 액체냉매를 분리하여 기화되지 않은 액체냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터, 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하는 오일회수기, 외기와의 열교환에 의하여 냉매를 응축하거나 증발되도록 하는 실외열교환기, 실외열교환기의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여 실외 열교환기로 공기를 유입하고 열교환된 공기를 외부로 토출하는 실외기팬, 실외기의 운전모드에 따라 냉매의 유로를 변경하는 사방밸브, 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력센서, 온도를 측정하는 적어도 하나의 온도센서, 실외기의 동작을 제어하고 다른 유닛과의 통신을 수행하는 제어구성을 포함할 수 있다. 실외기(10)는 그 외 다수의 센서, 밸브, 과냉각기 등을 더 포함할 수 있으나, 그에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.
또한, 공기조화기 시스템은 인터넷 등의 네트워크 연결을 통해, 다른 공기조화기와 데이터를 송수신할 수 있다. 공기조화기는 제어기를 통해 외부의 서비스센터, 관리서버, 데이터베이스 등에 접속할 수 있고, 네트워크를 통해 접속되는 외부의 단말과 통신할 수 있다. 단말은 공기조화기 시스템 중 적어도 하나의 유닛에 접속하여 제2의 제어기로써 공기조화기 시스템의 동작을 모니터링하고, 제어할 수 있다.
또한, 실외기(10), 실내기(20), 제어기(50) 등은 상호간에 소정의 무선 통신 방식으로 직접 무선 통신할 수 있고, 실외기(10), 실내기(20), 제어기(50) 등은 소정의 무선 통신 방식으로 이동 단말기 등과 직접 무선 통신할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 이동 단말기를 통하여 자유롭게 각 유닛의 상태를 모니터링하고, 각 유닛을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 구성이 도시된 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템은 복수의 실내기(20), 복수의 실외기(10), 제어기(50)가 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신한다.
실외기(10)는 복수의 실내기(20)와 냉매배관(P1, P2, P3)으로 각각 연결되고, 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신할 수 있다.
실외기(10)는 복수의 실내기(20)와 주기적으로 통신하여 상호 데이터를 송수신하고, 실내기로부터 변경되는 운전설정에 따라 동작을 변경한다. 복수의 실외기(10)와 복수의 실내기(20)는 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신할 수 있다.
실내기(20)는 실외기(10)와 통신할 뿐 아니라, 제어기(50)와 무선 통신 방식으로 통신할 수 있다.
제1 실외기(10)는 제1 내지 제3 실내기(21 내지 23)와 제1 냉매배관(P1)으로 연결되고, 제2 실외기(12)는 제4 내지 제6 실내기(23 내지 26)와 제2 냉매배관(P2)로 연결되며, 제3 실외기(13)는 제7 내지 제9 실내기(27 내지 29)와 제3 냉매배관(P3)으로 연결된다. 설명의 편의상 각 실외기에 3대의 실내기가 연결되는 것으로 설명하나, 이는 일예일뿐 도시된, 실내기의 수 또는 실내기의 형태에 한정되지 않음을 명시한다.
제1 실외기(11)가 동작함에 따라 제1 실외기(10)로부터 제1 내지 제3 실내기로 냉매가 공급되고, 제2 실외기(12)의 동작에 의해 제4 내지 제6 실내기(23 내지 26)로 제2 냉매배관(P2)을 통해 냉매가 공급되며, 제3 실외기(13)로부터 제7 내지 제9 실내기(27 내지 29)로 제3 냉매배관(P3)을 통해 냉매가 공급된다.
공기조화기는 실외기를 기준으로 그룹이 설정될 수 있고, 각 그룹은 상이한 채널을 이용하여 통신할 수 있다. 실내기는 실외기로부터 공급되는 냉매를 바탕으로 열교환을 수행하여 냉, 온의 공기를 토출하므로, 냉매배관으로 연결되는 실내기와 실외기는 하나의 그룹으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 제1 실외기(11)는 제1 냉매배관(P1)으로 연결되는 제1 내지 제3 실내기(21 내지 23)와 제1 그룹을 형성하고, 제2 실외기(12)는 제2 냉매배관(P2)으로 연결되는 제4 내지 제6 실내기(24 내지 26)와 제2 그룹을 형성하며, 제3 실외기(13)는 제3 냉매배관(P3)으로 연결되는 제7 내지 제9 실내기(27 내지 29)와 제3 그룹을 형성할 수 있다. 실외기와 제어기 또한, 설치 위치에 따라 그룹을 설정할 수 있다. 냉매배관에 의한 연결상태는 실외기와 실내기를 운전하여 실외기의 냉매공급에 따른 실내기의 온도변화 여부를 바탕으로 구분할 수 있다.
제어기(50)는 그룹에 관계없이 실내기(20) 또는 실외기(10)와 통신할 수 있다.
제어기(50)는 입력되는 사용자 명령에 대응하여 복수의 실내기(20) 및 실외기(10)의 동작을 제어하고, 그에 대응하는 복수의 실내기 및 실외기의 동작상태에 대한 데이터를 주기적으로 수신하여 저장하며, 모니터링화면을 통해 동작상태를 출력한다.
제어기(50)는 복수의 실내기(20)에 연결되어 실내기에 대한 운전설정, 잠금설정, 스케줄제어, 그룹제어, 전력사용에 대한 피크제어, 디멘드제어 등을 수행할 수 있다. 또한, 제어기(50)는 실외기와 통신하여 실외기를 제어하고 실외기의 동작을 모니터링한다.
제어기가 복수로 구비되는 경우, 상호 무선 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있고, 외부의 소정 네트워크를 통해 외부의 제어기와도 연결될 수 있다.
제어기 및 복수의 유닛이 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신하는데 있어서, 제어기와 각 유닛에는 통신을 위한 주소가 저장된다. 각 주소는 실외기와, 제어기에 의해 할당될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 실외기는 냉매배관으로 연결되는 실내기와 그룹을 설정할 수 있다. 이때, 실외기를 동일한 그룹에 포함되는 실내기에 주소를 할당할 수 있다. 또한, 실외기를 중심으로 그룹이 설정되더라도 모든 실외기 및 모든 실내기와 통신한다. 그에 따라 제어기는 그룹단위의 통신을 위한 주소 이외에 중앙제어용 주소를 복수의 유닛에 할당할 수 있다. 경우에 따라 제어기는 별도의 주소 할당 없이, 실외기와 실내기에 할당된 주소를 중앙제어용 주소로써 사용할 수도 있다.
한편, 실외기(10), 실내기(20), 제어기(50) 등 공기조화기 시스템의 각 유닛은 이동 단말기(200)와 무선 통신할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템은, 실외기(10), 실내기(20), 제어기(50) 등의 전자 기기(유닛)과 시스템 내 전자 기기의 상태를 확인하고 제어할 수 있는 이동 단말기(200)를 포함할 수 있다.
이동 단말기(200)는 공기조화기 시스템을 제어하기 위한 애플리케이션을 구비하고, 애플리케이션의 실행을 통해 공기조화기 시스템의 상태를 확인하고 제어할 수 있다.
이동 단말기(200)는 공기조화기 시스템을 위한 애플리케이션(application)이 탑재된 스마트 폰(200a), 노트북 PC(200b), 태블릿 PC(200c)등을 예로 들 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 통신에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 도 3의 (a)는 유선통신을 이용한 유닛 간의 통신을 도시한 도이고 도 3의 (b)는 본 발명에 따른 무선통신을 이용한 유닛 간의 통신을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 3의 (a)을 참조하면, 공기조화기 시스템은 통신선으로 복수의 유닛이 연결된다. 복수의 유닛은 통신선의 연결에 한계가 있으므로 상호 일대일로 연결되는 것이 아니라, 통신선의 연결 형태에 따라 단계적으로 연결된다.
복수의 실내기는 하나의 실외기에 통신선으로 연결되고, 실외기는 제어기와 연결된다. 복수의 실외기가 구비되는 경우, 냉매배관의 연결상태를 기준으로 복수의 실내기가 실외기로 연결된다. 복수의 실외기는 제어기와 연결된다.
실내기를 실외기로 데이터를 전송하고, 실외기는 실외기데이터와 수신된 실내기데이터를 제어기로 전송한다. 제어기는 실외기로부터 수신되는 데이터를 바탕으로 실내기의 동작상태를 확인할 수 있다.
제어기가 실내기에 제어명령을 전달하는 경우, 제어기는 해당 실내기가 연결된 실외기로 제어명령을 전송하고, 실외기는 수신된 제어명령을 해당 실내기로 전송한다.
이와 같이, 유선통신을 이용한 통신의 경우 복수의 유닛의 일대일로 연결되는 것이 아니라 데이터가 통신선의 연결상태에 따라 단계적으로 전송된다.
그에 따라 실내기의 데이터가 직접적으로 전송되지 못하므로 데이터 전송에 시간 지연이 발생하게 된다. 또한, 실외기는 실외기 데이터가 아닌 다른 유닛의 데이터를 처리해야하므로, 그에 따른 부하가 증가하고, 하나의 실외기에서 복수의 실내기의 데이터를 처리해야하므로, 연결된 실내기의 수에 따라 데이터를 전송하는데 많은 시간이 소요된다.
또한, 이동 단말기(200)를 통하여 유닛들의 상태를 모니터링하는 경우에도, 실내기의 데이터가 직접적으로 전송되지 못하므로, 제어기(50) 등을 경유해서 데이터를 송수신할 수 있다. 따라서, 이동 단말기(200)는 공기조화기 시스템의 각 유닛과 자유롭게 통신하지 못하고, 특정 유닛으로부터는 해당 정보만 수신하거나, 전체 정보를 획득하기 위하여, 상위의 제어기(50)와 통신해야 한다는 한계가 있다.
도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 실외기(10), 실내기(20), 제어기(50), 이동 단말기(200)는 상호 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신한다.
제어기(50) 및/또는 이동 단말기(200)는, 실외기(10)와 실내기(20)로 각각 데이터를 요청할 수 있고, 실외기(10)와 실내기(20)로부터 각각 수신되는 데이터를 바탕으로 각 유닛의 동작상태를 판단하고, 이상을 판단할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 냉매의 유동을 고려하여 실외기와 실내기간에 그룹을 설정하는 것을 설명하였으나, 실외기와 실내기간의 통신채널 이외에도, 제어기, 실외기, 실내기를 포함하는 통신채널이 별도로 설정될 수 있다.
제어기(50) 및/또는 이동 단말기(200)는 실내기(20)로부터 수신되는 데이터를 바탕으로 실내기(20)가 설치되는 실내공간의 상태(온도 또는 습도)에 따라 실내기(20)의 운전설정을 변경할 수 있고, 운전설정 변경에 따른 데이터를 실내기로 직접 전송한다. 이때, 실내기는 운전설정이 변경되면 해당 데이터를 실외기로 전송하고, 그에 따라 실외기 또한 운전을 변경하게 된다.
제어기(50)는 실내기(20)가 지정된 시간에 설정된 운전을 수행하도록 스케줄이 설정된 경우, 실내기 및 실내기와 연결된 실외기로 각각 운전명령을 전송할 수 있고, 실내기는 그에 대한 응답을 제어기(50)로 전송하고, 소정시간 간격으로 동작상태에 대한 데이터를 전송한다.
실내기(20)는 구비되는 입력부를 통해 입력되는 데이터 또는 제어기(50)로부터 수신되는 데이터에 대응하여, 운전을 설정하고 실외기로 데이터를 전송한다.
실외기(10)는 수신되는 실내기의 데이터와, 복수의 실내기의 동작 상태에 따른 부하를 산출하여 압축기를 제어한다.
실외기(10)와 실내기(20)는 소정시간 간격으로 제어기(50)로 데이터를 전송하고, 고장 또는 이상 발생 시 주기에 관계없이 제어기(50)로 고장 또는 이상에 대한 데이터를 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 유닛의 제어 구성이 개략적으로 도시된 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기는 공기조화기 시스템 내의 유닛(100)일 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 기기는 공기조화기 시스템의 실내기 유닛, 실외기 유닛, 제어기, 무선 센서 중 하나일 수 있다.
도 4를 참조하면, 공기조화기 시스템의 유닛(100)은, 구동부(140), 센싱부(170), 출력부(160), 입력부(150), 저장부(130), 및, 동작 전반을 제어하는 제어부(110)를 포함할 수 있다.
또한, 유닛(100)은 무선 통신 모듈(120)를 구비하거나 무선 통신 모듈(120)과 연결될 수 있다. 무선 통신 모듈(120)은 유닛에 내장되거나, 또는 유닛의 외부에 설치될 수 있다.
이는 각 유닛(100)에 공통으로 포함되는 구성으로, 제품의 특성에 따라 별도의 구성이 추가될 수 있다.
예를 들어, 실외기(10)는 압축기, 실외기팬, 복수의 밸브를 포함한다. 그에 따라 실외기의 구동부는 압축기 구동부, 실외기팬구동부, 밸브제어부로 구분될 수 있다.
실내기(20)는 풍향조절수단으로 루버 또는 베인이 구비되고, 실내기팬, 복수의 밸브를 포함함에 따라 실내기팬구동부, 밸브제어부, 풍향제어부 등이 각각 구비될 수 있다.
또한, 유닛의 종류에 따라 센싱부(170)에 포함되는 센서의 종류 및 그 수, 설치 위치는 상이하게 구성될 수 있다.
저장부(130)에는, 유닛(100)의 동작을 제어하기 위한 제어데이터, 다른 유닛과 통신하기 위한 주소 또는 그룹설정에 대한 통신데이터, 외부로부터 송수신되는 데이터, 동작 중 발생하거나 또는 감지되는 동작데이터가 저장된다. 저장부(130)는 유닛의 기능별 실행프로그램, 동작 제어를 위한 데이터, 송수신되는 데이터가 저장된다.
저장부(130)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다.
입력부(150)는 버튼, 스위치, 터치입력수단과 같은 입력수단을 적어도 하나를 포함한다. 입력부(150)는 입력수단의 조작에 대응하여 사용자 명령 또는 소정의 데이터가 입력되면, 입력되는 데이터에 제어부(110)로 인가한다. 실외기에는 전원키, 시운전키, 주소설정키가 구비될 수 있고, 실내기에는 전원키, 메뉴입력키, 운전설정키, 온도조절키, 풍량키, 잠금키 등이 구비될 수 있다.
출력부(160)는 점등 또는 점멸제어되는 램프, 소정 음향을 출력하는 스피커를 구비하는 오디오 출력부 및 디스플레이 중 적어도 하나를 포함하여 유닛의 동작상태를 출력할 수 있다. 램프는 점등 여부, 점등색상, 점멸 여부에 따라 유닛이 동작중인지 여부를 출력하고, 스피커는 소정의 경고음, 효과음을 출력하여 동작상태를 출력한다. 디스플레이는 유닛의 제어를 위한 메뉴화면을 출력하고, 유닛의 운전설정 또는 동작상태를, 문자, 숫자, 이미지 중 적어도 하나의 조합으로 구성된 안내 메시지 또는 경고를 출력할 수 있다.
센싱부(170)는 복수의 센서를 포함할 수 있다. 센싱부(170)는 압력센서, 온도센서, 가스센서, 습도센서, 유량센서가 포함될 수 있다.
예를 들어 온도센서는 복수로 구비되어, 실내온도, 실외온도, 실내열교환기온도, 실외열교환기온도, 배관온도를 감지하여 제어부(110)로 입력한다. 압력센서는 냉매배관의 입출입구에 각각 설치되어, 유입되는 냉매의 압력과 토출되는 냉매의 압력을 각각 측정하여 제어부(110)로 입력한다. 압력센서는 냉매배관뿐 아니라, 수관에도 설치될 수 있다.
구동부(140)는 제어부(110)의 제어명령에 따라 제어대상으로 동작전원을 공급하고 그 구동을 제어한다. 앞서 설명한 바와 같이, 실외기의 경우, 구동부(140)는 압축기, 실외기팬, 및 밸브를 각각 제어하는 압축기구동부, 실외기팬구동부, 밸브제어부가 각각 별도로 구비될 수 있다. 구동부(140)는 압축기, 실외기팬, 밸브 등에 각각에 구비되는 모터로 동작전원을 인가하여 모터가 동작함에 따라 지정된 동작을 수행하도록 한다.
무선 통신 모듈(120)은, 적어도 하나 이상의 무선 통신 방식을 지원하며, 제어부(110)의 제어명령에 따라 다른 유닛과 통신할 수 있다. 무선 통신 모듈(120)은 제어기, 실외기, 실내기 간에 지정된 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신하고, 수신되는 데이터를 제어부로 인가한다.
무선 통신 모듈(120)은 유닛 간의 통신을 위한 주소를 설정하고, 송수신되는 데이터를 변환 및 신호를 처리한다. 무선 통신 모듈(120)은 유닛의 동작을 시작하면, 무선통신을 통해 동일한 주파수 대역의 유닛을 탐색하고, 연결을 확인한다. 무선 통신 모듈(120)은 초기 동작 시 임시주소를 할당하거나 수신되는 임시주소를 설정하여, 통신한다. 또한, 무선 통신 모듈(120)은 제어부의 제어명령에 대응하여 주소설정을 수행하는 경우, 제어부로 제품번호를 요청하여 제품번호를 바탕으로 주소를 설정할 수 있다. 이때 제품번호는 유닛의 고유번호, 시리얼번호, 맥어드레스 등이 사용될 수 있다.
제어부(110)는 입력부(150) 및 출력부(160)를 통해 입출력되는 데이터를 제어하고, 저장부(130)에 저장되는 데이터를 관리하며, 통신부(200)를 통한 데이터의 송수신을 제어한다. 제어부(110)는 연결부(120)를 통한 통신부(200)의 연결상태 및 통신상태를 감지하고, 에러를 판단한다.
제어부(110)는 다른 유닛으로부터의 요청 또는 설정된 운전설정에 따라 동작하도록 제어명령을 생성하여 구동부(140)로 인가한다. 그에 따라 구동부(140)는 연결되는 구성, 예를 들어 압축기, 실외기팬, 밸브, 실내기팬, 풍향조절수단 등이 각각 동작하도록 한다.
또한, 제어부(110)는 유닛이 동작중인 상태에서, 센싱부(170)의 복수의 센서로부터 입력되는 데이터에 대응하여 동작상태를 판단하고, 이상을 판단하여 에러를 출력한다.
무선 통신 모듈(120)은, 유닛(100) 내부에 구비되거나 연결부(미도시)를 통해 유닛(100)과 연결될 수 있다. 무선 통신 모듈(120)은 연결부를 통해 유닛의 데이터를 수신하여 송출하고, 수신되는 데이터를 유닛으로 인가한다.
바람직하게는 무선 통신 모듈(120)은 건물 내 벽면, 바닥면, 장애물 등에도 통신 가능하도록 서브 기가(Sub-GHz) 대역의 주파수를 이용하여 무선으로 통신할 수 있다. 서브 기가 대역의 주파수는 투과 및 회전 특성이 우수하여 벽체나 층간 장애물에 대한 감쇠 영향이 적다. 따라서, 벽체로 구획되는 건물에 다수의 유닛이 배치되는 공기조화기 시스템의 통신용으로 사용하기에 효과적이다.
무선 통신 모듈(120)은 서브 기가 대역 중, 소출력 무선국용으로 활용가능한 비면허 대역인 400MHz대역과 900MHz 대역 중 어느 하나의 대역을 사용하여 통신한다. 무선 통신 모듈(120)은 지역 또는 나라에 따라 상이한 규정에 대응하여, 선택적으로 400MHZ와 900MHZ대역의 주파수를 사용할 수 있다.
또한, 무선 통신 모듈(120)은 근거리 통신방식인 지그비, 블루투스, NFC 등의 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈(120)은 복수의 통신 모듈을 포함하여 실외기 및 다른 실내기와의 통신, 리모컨과의 통신, 제어기와의 통신 시 각각 동일하거나 또는 상이한 통신모듈을 통해 통신할 수 있다. 무선 통신 모듈(120)은 통신하고자하는 대상에 대응하여 선택적으로 통신방식을 변경함으로써 대상에 따라, 각각 상이한 통신방식으로 통신할 수 있다.
무선 통신 모듈(120)은 실내기와의 통신, 제어기와의 통신에 있어서 상이한 채널을 사용하는 경우, 각각 통신하고자 하는 대상에 따라 채널을 설정하여 데이터를 송수신할 수 있다.
대한민국의 전파법 규정에 따르면, 400MHz 또는 900MHz의 주파수 대역에 대하여, 데이터 전송용 특정 소출력무선국용 무선설비를 위해, 424.7MHz 내지 424.95MHz 의 21개 채널, 447.8625MHz 내지 447.9875MHz 11개 채널, 그리고, RFID/USN 등의 무선설비를 위한 917 내지 923.5MHz 32개 채널이 존재하므로, 이러한 채널을 사용하여 통신할 수 있다.
국가별 비면허 주파수 대역을 살펴보면, 북미, 남미지역은, 902 내지 928MHz(FCC Part 15.247)이고, 유럽은 433MHz, 915MHz, 863 내지 868MHz(ETSIEN300220), 일본 920 내지 928MHz(ARIB STD-T108), 중국 920MHz, 한국 424 내지 447MHz, 917 내지 923.5MHz(KC), 인도는 865 내지 867MHz(G.S.R 564(E))이고, 호주 433, 915MHZ, 남아프리카 433MHz, 전세계 공통으로 2.4GHz와, 5.725GHz 이 사용 가능하다.
또한, 북미 및 남미지역은, 902 내지 928MHz이고, 유럽은 863 내지 868MHz, 일본 920 내지 928MHz, 한국 917 내지 923.5MHz, 인도는 865 내지 867MHz 전세계 공통으로 2.4GHz와, 5.725GHz을 이용하는 경우 전송속도 50kbps 이상으로 통신이 가능하다.
건물에는 층간 벽, 가구 등의 장애물이 존재하므로, 건물 내의 장애물을 통과하면서 일정거리 이상 신호가 도달할 수 있는 주파수대역을 사용할 필요가 있다.
서브 기가 대역 중, ISM대역(100MHz, 200MHz, 400MHz, 900MHz)의 경우 건물내 투과 특성이 우수하여 층간 통신이 가능하다는 장점이 있다. 하지만, 전송 주파수의 대역에 따라 안테나의 길이가 결정되는데, 100MHz, 200MHz 대역의 경우 안테나가 길어지므로 설치에 제약이 발생하게 된다.
따라서, 무선 통신 모듈(120)은, 층간 통신 및 안테나 길이를 고려하여, 앞서 개시된 주파수 대역 중, 400MHz 또는 900MHz의 주파수 대역을 사용하여 통신하는 것이 바람직하다.
한편, 무선 통신 모듈(120)은, 이동 단말기로부터 탐색 신호를 수신하고, 수신된 탐색 신호에 대응하여 응답 신호를 송신할 수 있다.
제어부(110)는, 무선 통신 모듈(120)이 이동 단말기로부터 전자 기기 찾기 명령에 대응하는 신호를 수신하면, 설정된 피드백(feedback) 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
제어부(110)는, 설정된 피드백(feedback) 동작을 수행하도록 출력부(160)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 출력부(160)가 램프(lamp)를 구비하는 경우에, 상기 설정된 피드백 동작은, 상기 램프가 켜지는 동작일 수 있다.
또한, 출력부(160)가 디스플레이를 구비하는 경우에, 상기 설정된 피드백 동작은, 상기 디스플레이가 소정 영상을 표시하는 동작일 수 있다.
또한, 출력부(160)가 오디오 출력부를 구비하는 경우에, 상기 설정된 피드백 동작은, 상기 오디오 출력부가 소정 음향을 출력하는 동작일 수 있다.
또는, 제어부(110)는, 해당 전자 기기에 연결된 리모컨으로 신호를 전송하여, 리모컨에서 시각적 및/또는 청각적 효과를 출력하도록 제어할 수도 있다.
또는, 제어부(110)는, 설정된 피드백(feedback) 동작을 수행하도록 구동부(140)를 제어할 수 있다.
유닛(100)이 실내기인 경우를 예로 들면, 제어부(110)는, 무선 통신 모듈(120)이 이동 단말기로부터 전자 기기 찾기 명령에 대응하는 신호를 수신하면, 루버 또는 베인을 소정 횟수 스윙(swing)시키도록 구동부(140)를 제어할 수 있다.
이에 따라, 한 건물에 배치된 다수의 유닛(100) 중 특정 유닛을 빠르고 간편하게 찾을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 간략한 내부 블록도이다.
도 5를 참조하면, 이동 단말기(200)는, 무선 통신부(210), A/V(Audio/Video) 입력부(220), 사용자 입력부(230), 센싱부(240), 출력부(250), 메모리(260), 인터페이스부(270), 제어부(280), 및 전원 공급부(290)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 이동 단말기(200)는, 디스플레이부(251), 복수의 전자 기기와 무선 통신하는 무선 통신 모듈(300), 및, 상기 무선 통신 모듈(300)이 상기 복수의 전자 기기에 대한 탐색 신호를 송신하고 상기 복수의 전자 기기로부터 응답 신호를 수신하며, 상기 디스플레이부(251)가 상기 응답 신호가 수신된 전자 기기들에 대한 탐색 결과 화면을 표시하도록 제어하는 제어부(280)를 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈(300)은 무선 통신부(210)의 일 블록으로 구성될 수 있다.
공기조화기 시스템 내의 각 유닛(100)과 서브 기가 대역으로 무선 통신하는 경우에, 서브 기가 대역의 무선 통신을 지원하는 무선 통신 모듈(300)을 이용할 수 있다. 모든 범용의 이동 단말기(200)가 서브 기가 대역의 무선 통신을 지원하는 무선 통신 모듈(300)을 내장한 체 출시되는 것은 현실적인 어려움이 있으므로, 전용 무선 통신 모듈(300)을 연결하여 사용하는 것이 바람직하다.
이 경우에, 무선 통신 모듈(300)는 인터페이스부(270)를 통하여 연결되거나, 무선 통신부(210)를 통하여 연결될 수 있다.
실시예에 따라서는, 복수의 전자 기기에 대한 탐색 신호는 상기 복수의 전자 기기에 구비되는 무선 통신 모듈에 대한 탐색 신호일 수 있다. 상기 응답 신호는 상기 복수의 전자 기기에 구비되는 무선 통신 모듈의 식별 정보를 포함하거나 상기 복수의 전자 기기의 식별 정보를 포함할 수도 있다.
제어부(180)는, 상기 무선 통신 모듈(300)로, 상기 복수의 전자 기기에 대한 탐색을 요청하는 신호를 전송하고, 소정 시간 경과 후, 탐색 결과를 요청하는 신호를 전송할 수 있다.
한편, 제어부(280)는, 상기 응답 신호의 신호세기에 기초하여, 상기 응답 신호가 수신된 전자 기기들에 대응하는 항목들이 표시되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 편리하게 탐색된 기기 정보를 확인하고 제어할 수 있다.
제어부(280)는, 상기 탐색 결과 화면에 포함되는 항목 중 어느 하나에 대한 찾기 입력이 수신되면, 상기 찾기 입력이 수신된 항목에 대응하는 전자 기기로 소정 신호를 전송하도록 제어할 수 있다. 여기서, 상기 소정 신호는, 상기 소정 신호를 수신한 전자 기기가 각 전자 기기 별로 설정된 피드백(feedback) 동작을 수행하도록 요청하는 신호일 수 있다. 이에 따라, 사용자는 한 건물에 배치된 다수의 유닛(100) 중 특정 유닛을 빠르고 간편하게 찾을 수 있다.
한편, 상기 응답 신호가 수신된 전자 기기들에 대응하는 항목들은, 상기 응답 신호의 신호세기가 가장 큰 전자 기기에 대응하는 항목부터 상기 응답 신호의 신호세기 순서에 따라 순차적으로 정렬되어 표시될 수 있다.
또한, 상기 탐색 결과 화면은, 이동 단말기에 대응하는 오브젝트(object)와 상기 응답 신호가 수신된 전자 기기들에 대응하는 오브젝트를 포함하고, 상기 응답 신호가 수신된 전자 기기들에 대응하는 오브젝트는 상기 응답 신호의 신호세기가 클수록 상기 이동 단말기에 대응하는 오브젝트에 가깝게 표시될 수 있다.
또한, 상기 탐색 결과 화면은, 상기 응답 신호가 수신된 전자 기기들을 각 전자 기기의 종류에 기초하여 구분하여 표시할 수 있다.
한편, 무선 통신부(210)는, 방송수신 모듈(211), 이동통신 모듈(213), 무선 인터넷 모듈(215), 근거리 통신 모듈(217), 및 GPS 모듈(219) 등을 포함할 수 있다.
방송수신 모듈(211)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 이때, 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널 등을 포함할 수 있다.
방송수신 모듈(211)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(260)에 저장될 수 있다.
이동통신 모듈(213)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(215)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(215)은 이동 단말기(200)에 내장되거나 외장될 수 있다. 예를 들어, 무선 인터넷 모듈(215)은, 와이파이(WiFi) 기반의 무선 통신 또는 와이파이 다이렉트(WiFi Direct) 기반의 무선 통신을 수행할 수 있다.
근거리 통신 모듈(217)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
이러한, 근거리 통신 모듈(217)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(200)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(200)와 다른 이동 단말기(200) 사이, 또는 이동 단말기(200)와 다른 이동 단말기, 또는 외부서버가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
GPS(Global Position System) 모듈(219)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신할 수 있다.
한편, 무선 통신부(210)는 하나 이상의 통신 모듈을 이용하여 서버와 데이터를 교환할 수 있다.
무선 통신부(210)는 무선 통신을 위한 안테나(205)를 포함할 수 있고, 통화 등을 위한 안테나 외에 방송신호 수신용 안테나를 포함할 수 있다.
A/V(Audio/Video) 입력부(220)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(221)와 마이크(223) 등이 포함될 수 있다.
사용자 입력부(230)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 이를 위해, 사용자 입력부(230)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 디스플레이부(251)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.
센싱부(240)는 이동 단말기(200)의 개폐 상태, 이동 단말기(200)의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 이동 단말기(200)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(200)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.
센싱부(240)는, 감지 센서(241), 압력 센서(243), 및 모션 센서(245) 등을 포함할 수 있다. 모션 센서(245)는 가속도 센서, 자이로 센서, 중력 센서 등을 이용하여 이동 단말기(200)의 움직임이나 위치 등을 감지할 수 있다. 특히, 자이로 센서는 각속도를 측정하는 센서로서, 기준 방향에 대해 돌아간 방향(각도)을 감지할 수 있다.
출력부(250)는 디스플레이부(251), 음향출력 모듈(253), 알람부(255), 및 햅틱(haptic) 모듈(257) 등을 포함할 수 있다.
디스플레이부(251)는 이동 단말기(200)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다.
한편, 디스플레이부(251)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(251)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다.
음향출력 모듈(253)은 무선 통신부(210)로부터 수신되거나 메모리(260)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈(253)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(255)는 이동 단말기(200)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. .
햅틱 모듈(257)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(257)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동 효과가 있다.
메모리(260)는 제어부(280)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.
인터페이스부(270)는 이동 단말기(200)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 인터페이스부(270)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기(200) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 이동 단말기(200) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.
제어부(280)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 이동 단말기(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 또한, 제어부(280)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 재생 모듈(281)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 재생 모듈(281)은 제어부(280) 내에 하드웨어로 구성될 수도 있고, 제어부(280)와 별도로 소프트웨어로 구성될 수도 있다.
전원 공급부(290)는, 제어부(280)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
한편, 도 5에 도시된 이동 단말기(200)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 이동 단말기(200)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.
즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템은, 실내기(20), 실외기(10), 리모컨(60), 무선 센서(80), 및, 이동 단말기(200)를 포함할 수 있다.
또한, 공기조화기 시스템은 제어기, 환기장치, 제상장치, 가습장치, 히터, 와 같은 유닛을 더 포함할 수 있다.
리모컨(60)은 실내기(20) 또는 실외기(10)와 유선으로 연결되어 제어신호를 송신할 수 있으나, 더욱 바람직하게는 무선으로 통신할 수 있다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 같이, 이동 단말기(200) 및 제어기(도 1의 50 참조)는 실내기(20), 실외기(10) 등 유닛들과 무선으로 연결되어 각 유닛들을 제어할 수 있다.
실내기(20)와 실외기(10)는, 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)로부터 데이터 정보를 요청받은 경우, 요청받은 데이터 정보를 송신할 수 있다. 실내기(20)와 실외기(10)는 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)의 요청의 내용에 따라서, 송신하는 데이터 정보의 내용을 달리하여 전송할 수 있다.
실내기(20)와 실외기(10)는 이동 단말기(200) 및 제어기(50)로부터 제어신호를 수신한다. 실내기(20)와 실외기(10)는 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)로부터 제어신호를 수신하는 경우, 제어신호를 수신완료했음을 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)에 보고할 수 있으나, 이에 한정하지 아니하며, 이는 공기조화기 시스템이 채택하는 통신방식에 따라 달라질 수 있다.
실내기(20)와 실외기(10)는 제어신호를 수신한 경우, 그에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 실내기(20)와 실외기(10)는 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)로부터 운전상태를 포함하는 데이터 신호를 저장하는 저장주기 또는 저장기간을 수신할 수 있다. 실내기(20)와 실외기(10)는 주기적 또는 오류가 발생한 경우, 데이터 정보를 저장할 수 있다.
실내기(20)와 실외기(10)는 오류가 발생한 경우, 최근에 저장한 데이터 정보의 저장기간을 연장할 수 있다. 실내기(20)와 실외기(10)는 데이터 정보를 저장하는 저장매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실내기(20)와 실외기(10)는 주기적으로 데이터 정보를 저장할 수 있고, 오류가 발생한 경우, 최근에 저장한 데이터 정보를 다른 정보와 구분하여 저장할 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
데이터 정보는 실내기(20) 또는 실외기(10)의 동작상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 정보는 공기온도, 응축온도, 증발온도, 토출온도, 열교환기 온도 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 아니하고, 실내기(20) 또는 실외기(10)의 동작에 관련되는 광의의 정보를 포함할 수 있다.
실내기(20) 또는 실외기(10)는 운전상태를 포함하는 데이터 정보를 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)에 송신할 수 있다. 실내기(20) 또는 실외기(10)는 온/오프 여부 또는 운전상태가 변화되는 경우, 또는 오류가 발생한 경우, 이를 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)에 송신할 수 있다. 실내기(20) 또는 실외기(10)는 이벤트 발생시 또는 일정한 주기에 따라서 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)와 통신할 수 있다.
이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 각 유닛에 대한 고장 진단이 가능한 상세 사이클 데이터를 실시간으로 수신하여 화면에 표시할 수 있다.
이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 데이터 정보를 수치 등의 문자로 표시하는 경우, 실내기(20)의 데이터 정보, 실외기(10)의 데이터 정보, 실내기(20)와 실외기(10) 등을 연결하는 배관의 밸브정보 등을 표시할 수 있다.
실시예에 따라서는, 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 상기 밸브정보를 표시하는 경우, 밸브의 열림 또는 닫힘을 색상 또는 그림으로 표시할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 밸브가 열린 경우 파란색, 밸브가 닫힌 경우 회색으로 표시하거나, 밸브의 열림 또는 닫힘의 형태를 그림으로 표시할 수 있으나, 그 색상 또는 그림의 종류에 한정하지는 아니한다.
이동 단말기(200) 또는 제어기(50)가 데이터 정보를 시계열적인 영상으로 표시하는 경우, 표시하고자 하는 실외기(10) 또는 실내기(20)를 선택할 수 있다.
이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 복수의 실외기(10) 중 표시하고자 하는 실외기(10)를 선택하는 경우, 선택된 실외기(10)와 연결된 하나 이상의 실내기(20) 중 확인할 실내기(20)를 선택할 수 있다.
실외기(10) 및 실내기(20)를 선택한 경우, 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 선택된 실내기(20)의 운전상태 및 선택된 실외기(10)와 선택된 실내기(20)의 연결상태를 포함하는 데이터 정보를 수신할 수 있다. 상기 연결상태는 배관의 연결상태, 배관 내부의 흐름, 밸브의 온오프(on/off) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지는 아니한다.
이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 선택된 실외기(10) 및 실내기(20)의 동작상태를 그림의 변화 또는 색상의 변화 등으로 시계열적으로 표시할 수 있다. 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 선택된 실외기(10)와 실내기(20)를 연결하는 배관상태 또는 밸브상태를 표시할 수 있다.
이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 실시간으로 실내기(20) 또는 실외기(10)의 동작상태를 확인할 수 있다. 이동 단말기(200) 또는 제어기(50)는 실시간으로 실내기(20) 또는 실외기(10)의 동작상태를 확인하는 경우, 실시간으로 데이터 정보를 수신하고, 수신한 데이터 정보를 표시할 수 있다.
무선 센서(80)는, 공기 상태를 감지하고, 감지된 공기 상태에 대응하는 공기 상태 데이터를 전송할 수 있다.
공기 상태는, 온도, 습도, 기압, 먼지의 양, 이산화탄소의 양, 및 산소의 양 중 적어도 하나를 포함하는 개념일 수 있다. 이에 따라, 무선 센서(80)는, 온도, 습도, 기압, 먼지의 양, 이산화탄소의 양, 및 산소의 양 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
공기 상태 데이터는, 온도, 습도, 기압, 먼지의 양, 이산화탄소의 양, 및 산소의 양 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
무선 센서(80)는, 공기 상태 데이터를 브로드캐스트(Broadcast) 방식으로 전송할 수 있다. 브로드캐스트 방식은, 수신 대상을 특정하지 않고 데이터를 전송하는 방식일 수 있다. 무선 센서(80)는, 수신 대상을 특정하지 않고 공기 상태 데이터를 특정 통신망에 전송함으로써, 데이터의 수신 대상을 설정하는데 필요한 에너지, 동작, 및 부품을 절약할 수 있다.
무선 센서(80)가 브로드캐스팅(Broadcasting)하는 공기 상태 데이터는, 실외기(100) 또는 실내기(200)로 전달될 수 있다.
또한, 무선 센서(80)가 브로드캐스팅하는 공기 상태 데이터는, 제어기(50) 또는 이동 단말기(200)로 전달될 수 있다.
실내기(20) 또는 실외기(10)는, 수신되는 공기 상태 데이터에 기초하여, 적합한 공기 조화 운전을 수행할 수 있다.
실내기(20) 또는 실외기(10)는, 제어기(50) 또는 이동 단말기(200)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 동작할 수 있다.
도 6과 같이, 공기조화기 시스템 내의 유닛들을 무선으로 연결하면, 유선으로 연결하는 경우에 비해, 설치비용과 설치시간을 대폭 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 어느 하나의 유닛의 정보 확인, 제어를 위해, 제어기(50) 등 특정 유닛을 거치지 않고, 바로 제어 대상 유닛과 통신하여 제어할 수 있으므로, 통신 시간, 사용 편의성 측면에서도 장점이 있다.
하지만, 빌딩, 아파트 등 소정 공간에서 많은 유닛들이 무선으로 통신하는 경우에, 인접한 영역에 배치된 기기들간 간섭 현상이 발생할 수 있다.
예를 들어, 하나의 빌딩에는 동일한 형태의 실내기들이 다수 배치된다. 게다가 한 층, 한 사무실에도 여러 실내기가 배치되는 경우가 많다. 또한, 소정 공간에서는 리모컨(60), 센서(80)와 같은 유닛들도 배치되어 있다.
이에 따라, 실내기(20). 실외기(10), 제어기(50), 리모컨(60), 센서(80) 등이 각각 하나의 무선 노드로서 역할을 하게된다.
무선 통신으로 연결된 기기들의 수가 증가함에 따라, 인접한 영역에 배치된 기기들간 간섭 현상이 발생할 수 있다.
예를 들어, 실내기(20). 실외기(10), 제어기(50), 리모컨(60), 센서(80) 등이 무선 통신을 수행할 때, 사용하는 신호세기가 초기 제품 출하 시 설정된 값(Default)으로 동작할 경우, 설치 환경에 따라 인접 제품간의 신호 간섭을 줄 수가 있다.
따라서, 무선 통신으로 연결된 유닛들의 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 신호세기, 무선 통신 반경을 최적화할 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명은, 유닛들 간 통신 연결된 이후, 무선 통신망이 연결된 유닛들 간에 신호세기 / 무선반경을 최적화하여 불필요한 통신 신호 간섭을 감소시키고, 한정된 무선통신 채널의 이용도를 높이는 방안을 제안한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템은, 적어도 하나의 실외기(10)와 복수의 실내기(20)를 포함하여 구성될 수 있다. 대형 건물에 설치되는 공기조화기 시스템은 복수의 실외기(10)와 복수의 실내기(20)를 포함할 수 있다. 이 경우에, 복수의 실내기(20)는 냉매배관으로 연결된 실외기(10)와 그룹으로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 같이, 소정 그룹에 포함되는 유닛들은, 서브 기가(Sub GHz) 대역의 주파수를 이용하여 무선 통신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템은, 실내/외기 유닛들 뿐만 아니라, 제어기(50), 유/무선 리모컨(60), 센서(80) 등의 유닛을 더 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 소정 그룹에 포함되는 복수의 유닛 중 제1 유닛이 제2 유닛으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송할 수 있다(S710).
상기 무선 송신 신호 오토 튜닝 명령은, 소정 그룹에 포함되는 유닛 중 어느 하나로 입력되는 사용자 명령일 수 있으나, 초기 통신망 구성이 완료된 후에 자동으로 전송될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 유닛은, 실외기(10)일 수 있다.
또는, 상기 제1 유닛은, 제어기(50)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유닛은 중앙제어기일 수 있다.
즉, 사용자로부터 명령이 수신되거나, 초기 통신망 구성이 완료되면, 실외기(10) 또는 중앙제어기 등의 유닛이 일종의 마스터(master) 기기로서 동일 그룹에 포함되는 유닛으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송할 수 있다.
한편, 상기 제2 유닛은, 실내기(20) 또는 유/무선 리모컨(60) 등 원격제어장치 또는 무선 센서(80)일 수 있다.
실내기(20), 유/무선 리모컨(60), 무선 센서(80) 등의 유닛들은 일종의 슬레이브(slave) 기기로서 동일 그룹에 포함되는 마스터(master) 기기로부터 무선 송신 신호 오토 튜닝 명령을 수신할 수 있다.
이후, 무선 송신 신호 오토 튜닝 명령을 수신한 유닛은 신호세기 튜닝을 수행할 수 있다(S720). 신호세기 튜닝은, 유닛이 송신하는 무선 송신 신호의 신호세기를 변화시키면서 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정하고, 그 결과에 따라 이후의 무선 통신 과정에서 사용할 신호세기를 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 유닛이, 상기 소정 그룹에 포함되는 유닛들과, 디폴트(default) 신호세기부터 단계별로 신호세기를 감소시키면서 무선 통신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
또한, 상기 제2 유닛이 측정한 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률이 소정 기준을 만족하는 경우에, 상기 제2 유닛이, 상기 소정 기준을 만족하는 단계의 직전 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정할 수 있다.
여기서, 상기 소정 기준은, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률 중 어느 하나가 기준치 이하인 경우일 수 있다.
먼저, 제2 유닛은 디폴트(default) 신호세기를 가지는 무선 송신 신호를 동일 그룹에 포함되는 유닛들로 송신하고, 이에 대응하는 응답 신호를 수신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
여기서, 상기 디폴트 신호세기는 유닛의 종류에 따라 상이하게 설정되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 실외기 및 다른 실내기와 통신해야 하는 실내기는 디폴트 신호세기가 크게 설정되어 큰 신호세기부터 순차적으로 신호세기를 감소시킬 수 있다.
또한, 하나 또는 적은 수의 실내기와 통신하는 유/무선 리모컨은 디폴트 신호세기가 작게 설정되어 작은 신호세기부터 순차적으로 신호세기를 감소시킬 수 있다.
센서의 경우에도, 실시예에 따라서 필요한 무선 통신 반경에 따라 디폴트 신호세기가 결정될 수 있다.
만약, 디폴트(default) 신호세기를 가지는 무선 송신 신호를 이용하여 측정된 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기설정된 기준치보다 큰 경우에는 신호세기를 일정 수준 감소시켜 무선 송신 신호를 동일 그룹에 포함되는 유닛들로 송신하고, 이에 대응하는 응답 신호를 수신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
디폴트(default) 신호세기를 1단계 신호세기로 하고, 감소된 신호세기를 2단계 신호세기로 할 때, 1단계 신호세기에서 2단계 신호세기로 감소되는 값도 사전에 설정될 수 있다.
2단계 신호세기를 가지는 무선 송신 신호에 의한 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기설정된 기준치보다 큰 경우에는 다시 신호세기를 일정 수준 감소시켜 2단계 신호세기보다 작은 3단계 신호세기를 가지는 무선 송신 신호를 동일 그룹에 포함되는 유닛들로 송신하고, 이에 대응하는 응답 신호를 수신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
만약, 3단계 신호세기를 가지는 무선 송신 신호에 의한 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기설정된 기준치 이하가 되면, 제2 유닛은, 3단계의 직전 단계인 2단계 신호세기를 이후의 무선 통신에서 사용할 사용 신호세기로 결정할 수 있다.
즉, 통신 품질이 일정 수준 이하로 떨어지면, 통신 품질이 검증된 그 직전 단계의 신호세기를 사용함으로써, 해당 유닛의 무선 통신 반경을 유닛들과 통신에 필요한 최소 범위로 조정할 수 있다. 이에 따라, 무선 통신시 간섭 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 무선 통신 시 사용되는 전력량도 최소화할 수 있다.
한편, 상기 제2 유닛은 사용 신호세기가 결정되어 튜닝이 완료되면, 상기 제1 유닛으로 튜닝 완료를 회신할 수 있다(S730).
이 경우에, 상기 제2 유닛은 상기 제1 유닛으로 상기 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송할 수 있다(S730). 예를 들어, 제2 유닛은 사용 신호세기로 결정된 2단계 신호세기와 관련된 정보를 제1 유닛으로 알릴 수 있다.
또한, 상기 사용 신호세기와 관련된 정보는, 상기 결정된 신호세기 데이터, 신호 수신감도 데이터, 송수신 성공률 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 빌딩, 아파트 등에서 많은 기기들이 무선으로 연결되어 있는 경우, 한정된 주파수 자원 내에서 동일 또는 인접 건물에 설치된 기기 간의 신호 간섭을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자 설정 없이 자동으로 신호세기를 판단하고 조절할 수 있어, 설치자, 관리자, 사용자의 편의성을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 테스트 신호를 주고 받아, 응답이 수신된 데이터를 반영하므로, 소정 공간에 위치하는 모든 기기가 아닌, 기기간 통신을 하는 구간만 통신 신뢰성을 검증하여 판단할 수 있다. 또한, 대기전력 규제 유닛의 경우, 유닛 동작할 때와 동작하지 않을 때 무선통신 신호세기를 유동적으로 변경할 수 있고, 송출파워 세기를 감소시켜 에너지 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일 무선통신 채널를 사용하는 모든 유닛이 아닌, 실제 통신을 하는 유닛에 한해 통신 거리를 판단할 수 있다.
이에 따라, 타 또는 동일 무선 채널을 사용하는 유닛들이 인접 거리에 설치되어 있는 경우, 불필요한 무선 신호세기를 감소시켜 유닛 간의 간섭 현상을 저감시킬 수 있다.
한편, 제1 유닛은 제2 유닛의 튜닝이 완료되면, 다른 유닛이 튜닝을 수행하도록 제어할 수 있고, 동일 그룹에 포함되는 유닛들이 튜닝을 전부 완료할 때까지 상술한 과정(S710 내지 S730)을 반복할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 유닛은 상기 소정 그룹에 포함되는 제3 유닛으로 상기 무선 송신 신호 오토 튜닝 명령을 전송할 수 있고, 상기 제3 유닛은 신호세기 튜닝을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 유닛이 상기 소정 그룹에 포함되는 유닛들과, 상기 디폴트(default) 신호세기부터 단계별로 신호세기를 감소시키면서 무선 통신하여, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
또한, 상기 제3 유닛이 측정한 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률이 소정 기준을 만족하는 경우에, 상기 제3 유닛이 상기 소정 기준을 만족하는 단계의 직전 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정할 수 있다.
제3 유닛은 제2 유닛과 동일한 방식으로 튜닝을 수행하고, 튜닝이 완료되면 제1 유닛으로 튜닝 완료를 회신할 수 있다.
이 경우에, 상기 제3 유닛이 상기 제1 유닛으로 상기 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
또한, 제1 유닛은 제3 유닛의 튜닝이 완료되면, 다른 유닛이 튜닝을 수행하도록 제어할 수 있고, 동일 그룹에 포함되는 유닛들이 튜닝을 전부 완료할 때까지 상술한 과정(S710 내지 S730)을 반복할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실외기, 중앙제어기 등 마스터 유닛에서 실내기, 센서, 리모컨 등 각 슬레이브 유닛에게 유니캐스트(unicast)로 무선 송신신호세기 오토 튜닝 명령을 전송할 수 있다.
이 경우에, 마스터 유닛은, 슬레이브 유닛으로부터 순차적으로 1대씩 완료되었다고 신호가 와야지만 다음 슬레이브 유닛에게 명령을 전송할 수 있다.
슬레이브 유닛은, 자신과 통신하는 구간의 다른 유닛들과 신호를 주고 받으며, 신호 수신감도, 송수신 성공률을 측정하여 최적 신호세기를 튜닝할 수 있다.
예를 들어, 슬레이브 유닛의 디폴트 신호세기가 8dBm일 때, 통신하는 유닛의 수신 신호 감도가 -30dBm, 송수신율이 100%였으면, 슬레이브 유닛은, 신호세기를 단계로 낮추면서 신호감도 -80dBm, 송수신율 99.5%이상(이하가 되면 전 단계에서 완료)일 때까지 튜닝할 수 있다.
튜닝을 완료한 슬레이브 유닛은, 튜닝완료 후 감도, 송수신율 등 튜닝결과 값을 같이 마스터 유닛으로 회신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유닛간의 거리, 주변 통신방해물 여부에 의한 통신 품질, 신뢰성을 판별하고, 무선통신 송신파워를 유동적으로 변경하여 동일 또는 인접 건물에 설치된 기기간의 신호간섭 감소시킬 수 있다.
또한, FSK, GFSK, OQPSK, PSK, OFDM 등 무선 변조방식에 관계없이 무선 신호세기를 자동으로 설정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템은, 적어도 하나의 실외기(10)와 복수의 실내기(20)를 포함하여 구성될 수 있다. 대형 건물에 설치되는 공기조화기 시스템은 복수의 실외기(10)와 복수의 실내기(20)를 포함할 수 있다. 이 경우에, 복수의 실내기(20)는 냉매배관으로 연결된 실외기(10)와 그룹으로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 같이, 소정 그룹에 포함되는 유닛들은, 서브 기가(Sub GHz) 대역의 주파수를 이용하여 무선 통신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템은, 실내/외기 유닛들 뿐만 아니라, 제어기(50), 유/무선 리모컨(60), 센서(80) 등의 유닛을 더 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 소정 그룹에 포함되는 복수의 유닛 중 제4 유닛에서 통신에러가 발생할 수 있다(S810). 여기서, 통신 에러는, 무선 통신이 되지 않는 에러 상황 뿐만 아니라, 신호 수신 감도 및 송수신 성공률이 일정 수준 이하로 떨어지는 통신 품질 저하 상황을 포함할 수 있다.
도 7에서 예시된 과정을 거쳐, 튜닝을 완료하고 공기조화기 시스템 내 유닛들이 잘 동작하다가, 다른 제품 통신간섭, 벽 구조물 추가 등 주변환경 조건 변화에 따라 신호 수신 감도 및 송수신 성공률이 떨어지거나 통신에러가 발생하는 통신 품질 저하 현상이 발생할 수 있다.
이 경우에, 통신 품질이 저하된 제4 유닛은, 상기 소정 그룹에 포함되는 유닛들로, 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 시작을 알리는 알림 신호를 전송할 수 있다(S820).
제4 유닛은, 상기 알림 신호를 소정 횟수 브로드캐스팅(Broadcasting)할 수 있다.
제4 유닛은, 주변 제품들에게 브로드캐스트로 다시 오토 튜닝을 진행한다고 알린 후, 신호세기를 재조정할 수 있다.
제4 유닛은 신호세기 튜닝을 수행할 수 있다(S830). 신호세기 튜닝은, 유닛이 송신하는 무선 송신 신호의 신호세기를 변화시키면서 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정하고, 그 결과에 따라 이후의 무선 통신 과정에서 사용할 신호세기를 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제4 유닛이, 상기 소정 그룹에 포함되는 유닛들과, 단계별로 신호세기를 증가시키면서 무선 통신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
또한, 상기 제4 유닛이 측정한 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률이 소정 기준을 만족하는 경우에, 상기 제4 유닛이, 상기 소정 기준을 만족하는 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정할 수 있다.
여기서, 상기 소정 기준은, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률이 기준치보다 큰 경우일 수 있다.
먼저, 제4 유닛은 현재 신호세기보다 큰 신호세기를 가지는 무선 송신 신호를 동일 그룹에 포함되는 유닛들로 송신하고, 이에 대응하는 응답 신호를 수신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
만약 측정된 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기준치 이하이면, 제4 유닛은 신호세기를 다시 증가시켜 송신하고, 이에 대응하는 응답 신호를 수신하여, 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
또한, 제4 유닛은, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률이 기준치보다 커질때까지, 신호세기를 증가시키고, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률이 기준치보다 커질 때의 신호세기를 사용 신호세기로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 품질이 일정 수준 이하로 떨어지면, 통신 품질이 일정 수준이 될 때까지 신호세기를 단계별로 증가시킬 수 있다. 또한, 통신 품질이 만족되는 단계의 신호세기를 사용함으로써, 해당 유닛의 무선 통신 반경을 유닛들과 통신에 필요한 최소 범위로 조정할 수 있다. 이에 따라, 무선 통신시 간섭 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 무선 통신 시 사용되는 전력량도 최소화할 수 있다.
한편, 상기 제4 유닛은 사용 신호세기가 결정되어 튜닝이 완료되면, 제1 유닛으로 튜닝 완료를 회신할 수 있다(S840).
이 경우에, 상기 제4 유닛은 상기 제1 유닛으로 상기 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송할 수 있다(S840). 예를 들어, 제4 유닛은 사용 신호세기로 결정된 2단계 신호세기와 관련된 정보를 제1 유닛으로 알릴 수 있다.
또한, 상기 사용 신호세기와 관련된 정보는, 상기 결정된 신호세기 데이터, 신호 수신감도 데이터, 송수신 성공률 데이터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라서는, 상기 제4 유닛은 주변 유닛들에게 브로드캐스트로 튜닝이 완료되었다는 것을 알릴 수 있다.
한편, 상기 제1 유닛은, 실외기(10)일 수 있다. 또는, 상기 제1 유닛은, 제어기(50)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유닛은 중앙제어기일 수 있다.
또한, 상기 제4 유닛은, 실내기(20) 또는 유/무선 리모컨(60) 등 원격제어장치 또는 무선 센서(80)일 수 있다.
도 9와 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 시스템의 제어 방법에 관한 설명에 참조되는 도면으로, 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning)에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning)은, 초기 통신망 구성이 완료(실제 통신을 해야 하는 구간별로 제대로 통신이 되고 있다고 판단된 시점)된 이후에 자동으로 수행될 수 있다.
도 9와 도 10을 참조하면, 소정 건물(910)에 실외기(10), 실내기(20), 센서(80), 리모컨(60) 등이 설치되고, 무선 통신이 필요한 유닛간 구간에 통신망이 형성된 후에 무선 송신 신호 오토 튜닝이 수행될 수 있다.
예를 들어, 소정 실외기(10) 및 상기 실외기(10)와 그룹을 형성하는 실내기(20) 사이 구간, 소정 센서(80)와 소정 실외기(10) 똔느 소정 실내기(20) 사이 구간 등에 통신 연결이 완료된 후에 무선 송신 신호 오토 튜닝이 수행될 수 있다.
또는 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning)은, 유닛 동작 중에 통신 품질이 저하된 경우에 수행될 수 있다.
마스터 유닛은, 각 슬레이브 유닛에게 무선 송신 신호세기 오토 튜닝 시간을 할당해 줄 수 있고, 슬레이브 유닛은 그 시간 동안 무선 신호세기를 단계적으로 감소시켜 최적화된 신호세기를 자체 튜닝할 수 있다.
예를 들어, 실외기(10)는 실내기(20), 무선 센서(80), 리모컨(60) 등으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송할 수 있다.
이 경우에, 실외기(10)는, 특정 유닛에 먼저 무선 송신 신호 오토 튜닝 명령을 전송하고, 튜닝 완료가 회신된 경우에, 다른 유닛에 무선 송신 신호 오토 튜닝 명령을 전송할 수 있다. 이에 따라, 유닛이 하나씩 오토 튜닝을 수행하도록 제어하고, 오토 튜닝 시간을 유닛별로 할당할 수 있다.
도 9는 센서(80)가 오토 튜닝을 수행하는 경우를 예시한다.
도 9를 참조하면, 센서(80)는 디폴트 신호세기(C1a)부터 통신 신뢰성을 확인하고, 신호세기를 단계별로 감소시킬 수 있다.
디폴트 신호세기(C1a)에 의한 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기준치보다 크다면 통신 신뢰성이 검증된 것으로 판별할 수 있다.
이 경우에, 센서(80)는 점차 신호세기를 감소시키면서(C2a, C3a, C4a, C5a), 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
도 9 등은 이해를 돕기 위하여 신호세기(C1a, C2a, C3a, C4a, C5a)를 무선통신 신호 도달 반경의 형태로 시각적으로 표시한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
만약 소정 단계(C5a)의 신호세기보다 작은 다음 단계의 신호세기에서 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기준치 이하로 떨어지면, 센서(80)는 수신감도와 송수신 성공률이 기준치 이하로 떨어진 단계의 직전 단계인 C5a 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정할 수 있다.
센서(80)는 사용 신호세기가 결정되면 튜닝 과정을 완료하고, 실외기(10)로 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
한편, 실외기(10)는, 다른 유닛으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송할 수 있다.
도 10은, 실내기(200)가 오토 튜닝을 수행하는 경우를 예시한다.
도 10을 참조하면, 실내기(20)는 디폴트 신호세기(C1b)부터 통신 신뢰성을 확인하고, 신호세기를 단계별로 감소시킬 수 있다.
한편, 디폴트 신호세기(C1a, C1b)는 유닛의 종류에 따라 상이하게 설정되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 실외기 및 다른 실내기와 통신해야 하는 실내기(20)는 디폴트 신호세기(C1b)가 크게 설정되어 큰 신호세기부터 순차적으로 신호세기를 감소시킬 수 있다. 또한, 센서(10)는, 실시예에 따라서 필요한 무선 통신 반경에 따라 디폴트 신호세기(C1a)가 결정될 수 있다.
한편, 디폴트 신호세기(C1b)에 의한 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기준치보다 크다면 통신 신뢰성이 검증된 것으로 판별할 수 있다.
이 경우에, 실내기(20)는 점차 신호세기를 감소시키면서(C2b, C3b, C4b, C5b), 신호 수신감도와 송수신 성공률을 측정할 수 있다.
만약 소정 단계(C3b)의 신호세기보다 작은 다음 단계의 신호세기(C4b)에서 신호 수신감도와 송수신 성공률이 기준치 이하로 떨어지면, 실내기(20)는 수신감도와 송수신 성공률이 기준치 이하로 떨어진 단계의 직전 단계인 C3b 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정할 수 있다.
실내기(20)는 사용 신호세기가 결정되면 튜닝 과정을 완료하고, 실외기(10)로 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송할 수 있다.
한편, 실외기(10)는, 다른 유닛으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송하여, 다른 유닛이 튜닝을 수행하도록 제어할 수 있고, 동일 그룹에 포함되는 유닛들이 튜닝을 전부 완료할 때까지 상술한 과정을 반복할 수 있다.
한편, 전체 유닛의 튜닝이 완료되어 공기 조화기 시스템이 동작 중일 때, 다른 제품 통신간섭, 벽 구조물 추가 등 주변환경 조건 변화에 따라 신호 수신 감도 및 송수신 성공률이 떨어지거나 통신에러가 발생하는 통신 품질 저하 현상이 발생할 수 있다.
이 경우에 통신 품질이 떨어진 특정 유닛은, 신호세기를 점차 증가시키면서 오토 튜닝을 수행하여, 다시 신호세기를 최적화할 수 있다.
도 9의 센서(80)를 예로 들면, 센서(80)는 소정 단계(C5a)의 신호세기를 사용하여 무선 통신하다가, 환경 변화에 따라 통신 품질이 저하될 수 있다.
센서(80)는 소정 단계(C5a)의 신호세기부터 신호세기를 단계적으로(C4a, C3a, C2a, C1a) 증가시켜 통신 품질을 측정할 수 있다.
만약 다음 단계(C4a)에서 통신 신뢰성이 검증된다면, 센서(80)는 다음 단계(C4a)의 신호세기를 사용 신호세기로 설정하고 튜닝 과정을 완료할 수 있다.
도 10의 실내기(20)를 예로 들면, 실내기(20)는 소정 단계(C3b)의 신호세기를 사용하여 무선 통신하다가, 환경 변화에 따라 통신 품질이 저하될 수 있다.
실내기(20)는 소정 단계(C3b)의 신호세기부터 신호세기를 단계적으로(C2b, C1b) 증가시켜 통신 품질을 측정할 수 있다.
만약 다음 단계(C2b)에서 통신 신뢰성이 검증된다면, 실내기(20)는 다음 단계(C2b)의 신호세기를 사용 신호세기로 설정하고 튜닝 과정을 완료할 수 있다.
본 발명에 따르면, 빌딩, 아파트 등에서 많은 기기들이 무선으로 연결되어 있는 경우, 한정된 주파수 자원 내에서 동일 건물(910) 또는 인접 건물(920)에 설치된 기기 간의 신호 간섭을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 상호 간섭 현상을 방지할 수 있는 최적의 신호세기를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 고품질의 무선 통신 환경을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 설치환경에 관계없이 각 유닛들이 상호간 직접 무선 통신할 수 있는 공기조화기 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 전자 기기(유닛), 이동 단말기 및 공기조화기 시스템은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전자 기기(유닛), 이동 단말기 및 공기조화기 시스템의 제어 방법은, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10: 실외기
20: 실내기
50: 제어기
100: 전자 기기(유닛)
200: 이동 단말기

Claims (15)

  1. 서브 기가(Sub GHz) 대역의 주파수를 이용하여 무선 통신하는 실외기 및, 복수의 실내기를 포함하는 그룹을 하나 이상 포함하는 공기조화기 시스템의 제어 방법에 있어서,
    소정 그룹에 포함되는 마스터 유닛인 제1 유닛이, 복수의 슬레이브 유닛 중 제2 유닛으로 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning) 명령을 전송하는 단계;
    상기 제2 유닛이, 상기 제1 유닛과 상기 제2 유닛을 제외한 나머지 슬레이브 유닛으로 소정 신호세기의 송신 신호를 전송하는 단계;
    상기 제2 유닛이, 상기 제1 유닛과 상기 나머지 슬레이브 유닛으로부터, 상기 소정 신호세기의 송신 신호에 대한 신호 수신감도를 포함하는 응답 신호를 각각 수신하는 단계;
    상기 제2 유닛이, 상기 응답 신호에 기초하여, 상기 신호 수신감도와 송수신 성공률이 상기 제1 유닛과 상기 나머지 슬레이브 유닛 모두에 대해서 소정 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률이 상기 제1 유닛과 상기 나머지 슬레이브 유닛 모두에 대해서 상기 소정 기준을 만족하는 경우, 상기 제2 유닛이, 상기 소정 신호세기보다 낮은 신호세기의 송신 신호를 상기 제1 유닛과 상기 나머지 슬레이브 유닛으로 전송하는 단계;
    상기 제1 유닛과 상기 나머지 슬레이브 유닛 중 적어도 하나에 대해서, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률 중 적어도 하나가 상기 소정 기준을 만족하지 않는 경우, 상기 소정 신호세기의 송신 신호를 송신하기 직전 단계에 대응하는 신호세기를 사용 신호세기로 결정하는 단계;
    상기 제2 유닛이 상기 제1 유닛으로 상기 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제1 유닛이, 상기 제2 유닛으로부터 상기 사용 신호세기와 관련된 정보를 수신하는 경우, 상기 나머지 슬레이브 유닛 중 제3 유닛으로 상기 무선 송신 신호 오토 튜닝 명령을 전송하는 단계;를 포함하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유닛은, 실외기 또는 중앙제어기인 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유닛은, 실내기 또는 원격제어장치 또는 무선 센서인 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 사용 신호세기와 관련된 정보는, 상기 결정된 신호세기 데이터, 신호 수신감도 데이터, 송수신 성공률 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호의 신호세기는, 디폴트(default) 신호세기부터 단계별로 감소되고,
    상기 디폴트 신호세기는, 상기 소정 그룹에 포함되는 유닛의 종류에 따라 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  9. 서브 기가(Sub GHz) 대역의 주파수를 이용하여 무선 통신하는 실외기 및, 복수의 실내기를 포함하는 그룹을 하나 이상 포함하는 공기조화기 시스템의 제어 방법에 있어서,
    소정 그룹에 포함되는 복수의 유닛 중 제4 유닛에서 통신에러가 발생하면, 상기 제4 유닛이 상기 소정 그룹에 포함되는 상기 제4 유닛을 제외한 나머지 유닛들로, 무선 송신 신호 오토 튜닝(Auto tuning)을 알리는 알림 신호를 전송하는 단계;
    상기 제4 유닛이, 상기 제4 유닛을 제외한 나머지 유닛들로 소정 신호세기의 송신 신호를 전송하는 단계;
    상기 제4 유닛이, 상기 제4 유닛을 제외한 나머지 유닛들로부터, 상기 소정 신호세기의 송신 신호에 대한 신호 수신감도를 포함하는 응답 신호를 각각 수신하는 단계;
    상기 제4 유닛이, 상기 응답 신호에 기초하여, 상기 신호 수신감도와 송수신 성공률이 상기 제4 유닛을 제외한 나머지 유닛들 모두에 대해서 소정 기준을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제4 유닛을 제외한 나머지 유닛들 중 적어도 하나에 대해서, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률 중 적어도 하나가 상기 소정 기준을 만족하지 않는 경우, 상기 제4 유닛이, 상기 소정 신호세기보다 높은 신호세기의 송신 신호를 상기 제4 유닛을 제외한 나머지 유닛들로 전송하는 단계;
    상기 제4 유닛을 제외한 나머지 유닛들 중 적어도 하나에 대해서, 상기 신호 수신감도와 상기 송수신 성공률 중 적어도 하나가 상기 소정 기준을 만족하는 경우, 상기 소정 신호세기를 사용 신호세기로 결정하는 단계; 및,
    상기 제4 유닛이 상기 소정 그룹에 포함되는 마스터 유닛인 제1 유닛으로 상기 사용 신호세기와 관련된 정보를 전송하는 단계;를 포함하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 유닛은, 실외기 또는 중앙제어기인 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제4 유닛은, 실내기 또는 원격제어장치 또는 무선 센서인 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 사용 신호세기와 관련된 정보는, 상기 결정된 신호세기 데이터, 신호 수신감도 데이터, 송수신 성공률 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 알림 신호를 전송하는 단계는, 상기 제4 유닛이 상기 알림 신호를 소정 횟수 브로드캐스팅(Broadcasting)하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 시스템의 제어 방법.
  15. 삭제
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