KR102072740B1 - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 하나의 통신선을 통해 마스터 기기와 슬레이브 기기를 연결하고, 마스터 기기의 호출에 의해 슬레이브 기기와의 통신이 개시되도록 구성됨에 따라, 통신선이 포함된 케이블의 크기를 감축할 수 있고, 케이블의 유동성이 향상됨에 따라 케이블이 단선되는 것을 방지할 수 있고, 하나의 통신선을 이용하더라도 노이즈의 영향을 최소화하면서 데이터의 충돌없이 마스터 기기와 슬레이브 기기가 쌍방향으로 통신할 수 있다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air-conditioner and Method thereof}

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 상호 데이터를 송수신하는 공기조화기 및 그 제어방법에 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.

이러한 공기조화기는 실내기 또는 실외기가 복수로 구비되어 상호 통신함에 따라 다양한 통신방식이 사용될 수 있다. 복수의 유닛이 상호 통신하는데 있어서, 통신선으로 상호 연결되어 유선으로 통신하는 것은 물론, 무선으로 상호 통신할 수 있다.

또한, 공기조화기는 그 기능이 다양해 짐에 따라 복수의 부품을 내부에 포함하여 동작할 수 있다. 예를 들어 공기조화기는 카메라를 통해 실내 환경을 모니터링하고 재실자를 감지할 수 있고, 필터에 로봇청소기가 구비되어 자동으로 필터를 청소할 수 있다.

이러한 공기조화기에 구비되는 각 부품은 내부의 제어부와 각각 통신선으로 연결되어 상호 통신하면서 동작한다. 제어부는 필터의 상태를 모니터링하여 로봇청소기가 동작하도록 제어할 수 있다. 단 필터 청소용 로봇청소기는 본체와 케이블로 연결되어 전원을 공급받고, 제어명령을 수신하는데, 필터 위를 이동하면서 청소하므로 케이블이 탈거 되거나 끊어지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

그에 따라 케이블의 연결을 용이하게 하기 위하여 통신선의 크기를 축소할 필요성이 있다. 케이블 내의 통신선은 송신선과 수신선 두가지로 구성되는데 이를 축소하는 경우 하나의 통신선을 이용하여 데이터를 송수신해야 하므로 데이터의 충돌이 발생하는 문제가 있다.

종래의 대한민국 공개특허 2008-0011851 에는 공기조화기 내부에서의 통신을 설명하고 있다. 동일한 단자를 통해 입력되는 신호에 대하여, UART 신호와 USB신호를 구분하여 신호를 스위칭함으로써 하나의 회로를 이용하여 두가지의 신호를 처리하는 것이 개시되어 있다. 입력신호에 따라 통신회로를 선택적으로 연결하여 하나의 회로 내에서 복수의 신호를 처리하도록 함으로써 하나의 단자에서 복수의 신호를 연결할 수 있도록 한다.

그러나 슬림해지는 제품의 크기에 대응하여 회로를 축소할 수는 있겠으나 기구적인 제약으로 인하여 하네스의 두께를 최소화해야하는 경우 통신선 자체의 크기가 감소하는 것은 아니므로 적용하는데 한계가 있다. 또한, 통신선의 경우 노이즈의 영향이 발생할 수 있으므로, 안정적인 통신방안이 모색되어야 한다.

본 발명의 목적은 공기조화기 및 그 제어방법에 있어서, 하나의 통신선으로 충돌없이 기기 간에 데이터를 송수신하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 공기조화기는, 동작 전반을 제어하는 마스터 기기, 상기 마스터 기기와 하나의 통신선으로 연결되어, 개별 동작하며 상기 마스터 기기와 통신하는 슬레이브 기기를 포함하고, 상기 슬레이브 기기는 상기 마스터 기기로부터 호출이 있을 때까지 대기하고, 상기 마스터 기기의 호출에 의해 상기 마스터 기기와의 통신을 개시하는 것을 특징으로 한다.

상기 마스터 기기는 실내기의 본체이고, 상기 슬레이브 기기는 가습모듈, 비전모듈, 청소모듈 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 마스터 기기는 기 설정된 통신주기에 도달한 경우, 또는 상기 슬레이브 기기로 데이터를 전송하는 경우, 상기 슬레이브 기기를 호출하여 통신을 개시하는 것을 특징으로 한다.

상기 마스터 기기는 상기 통신선과 연결된 송신단, 수신단, 및 상기 송신단과 수신단 중 어느 하나가 상기 통신선과 연결되도록 하는 스위치를 포함하고, 데이터 전송이 필요한 경우, 상기 스위치를 제어하여 상기 수신단을 활성화하는 것을 특징으로 한다.

상기 슬레이브 기기는 상기 마스터 기기로부터 데이터가 수신되면, 송신단을 활성화하여 상기 마스터 기기로 응답신호 또는 데이터는 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 제어방법은, 통신선의 수를 감축하여 통신선의 커넥터 등의 연결단자의 크기를 축소할 수 있다.

본 기구적인 제약으로 인하여 통신선의 크기를 감축해야하는 상황에서도 효과적으로 데이터를 송수신할 수 있다.

본 발명은 기기를 연결하는 케이블에 하나의 통신선이 포함되어 케이블이 유동성이 향상되고, 케이블의 단선을 방지할 수 있다.

본 발명은 하나의 통신선 만으로 쌍방향으로 통신할 수 있다.

본 발명은 하나의 통신선을 이용하여 데이터 충돌없이 상호 데이터를 송수신할 수 있다.

본 발명은 기기 간의 통신에 있어서 고전압에 의해 노이즈의 영향을 최소화하면서 데이터를 송수신할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 통신방식을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 데이터 송수신을 위한 회로구성이 간략하게 도시된 도이다.
도 5 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 데이터 충돌을 방지하기 위한 통신방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 마스터 기기의 통신방법이 도시된 순서도이다.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 슬레이브 기기의 통신방법이 도시된 순서도이다.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 복수의 기기 간의 통신을 위한 제어방법이 도시된 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명은 공기조화기에 포함되는 제어부 및 그 외 각 부의 구성이, 하나 또는 그 이상의 프로세서(Micro Processor)로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있음을 명시한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성이 도시된 도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 공기조화기는 실내기(20)와 실외기(10)를 포함한다. 또한, 공기조화기는 실외기와 실내기를 모니터링하고 제어하는 제어기(미도시) 그리고 리모컨(미도시)을 더 포함할 수 있다.

이하, 실내기(20) 및 실외기(10)는 복수로 구비될 수 있고, 그 개수, 타입, 유닛 간의 연결은 도면에 한정되지 않음을 명시한다. 또한, 실내기는 스탠드형인 것을 예로 하여 설명하나, 천장형, 벽걸이형 또한 사용 가능하다.

실내기(20)는 실외기(10)와 냉매배관으로 연결된다. 실외기(10)는 연결되는 실내기의 수에 대응하여 용량이 변경될 수 있다. 실외기(10)는 별도의 통신선을 통해 연결되어 실내기와 유선통신방식으로 통신할 수 있고, 또한, 무선통신으로 통신할 수 있다.

실내기(20)는 전면에 토출구(9)가 형성되어, 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 내부에서 공조한 후 공기 토출구를 통해 토출한다. 본체의 측면 또는 상부에는 보조 토출구가 구비될 수 있다.

실내기(20)는 실외기(10)로부터 냉매를 공급받아 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(20)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.

또한, 실내기(20)는 본체의 측면 또는 후면에 구비되는 흡입구(미도시)를 통해 실내공기를 흡입하고, 토출구(9)를 통해 열교환된 냉온의 공기를 토출한다. 흡입구에는 흡입된 공기에 포함된 먼지 등의 이물질을 걸러내는 필터부(미도시)가 설치된다. 또한, 본체에는 필터부를 청소하는 청소모듈(미도시)이 설치된다.

토출구(9)는 본체의 전면에 좌측토출구와 우측토출구로 구성될 수 있다. 각 토출구는 독립적으로 동작하여 기류를 토출 할 수 있다.

토출구(9)에는 풍향조절수단(미도시)이 구비된다. 풍향조절수단은 기류의 방향을 제어하는 루버(미도시) 또는 베인(미도시)이 사용될 수 있다. 또한, 풍향조절수단은 회전에 의해 개폐의 정도 및 바람의 방향을 조절하는 토출유닛을 포함할 수 있다. 토출유닛은, 토출구에 설치되어, 소정 각도 범위 내에서 회전함으로써, 회전각에 따라 바람의 토출방향을 변경한다.

본체는 전면에 디스플레이모듈(미도시)이 구비되고, 상부에 적어도 하나의 영상획득부를 포함하는 비젼모듈(미도시)이 설치된다. 또한, 전면패널(11)은 근접센서(미도시), 오디오입력부(미도시), 오디오출력부(미도시)가 설치될 수 있다.

본체의 전면에는 스위치, 버튼 또는 터치패드의 적어도 하나의 입력수단으로 구성된 조작부(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 디스플레이모듈(미도시)은 터치패드가 레이어드된 터치스크린으로 구성될 수 있다.

디스플레이모듈은 동작상태 및 설정정보를 표시하고, 또한, 터치패드가 레이어드되어 사용자 명령을 입력받을 수 있다. 디스플레이모듈은 조명을 더 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이모듈의 어느 일측에는 근접센서(미도시)와 리모컨 수신부(미도시)가 구비될 수 있다.

실외기(10)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.

실외기(10)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(20)로 냉매를 공급한다.

리모컨은 실내기(20)와 유선통신방식 또는 무선통신방식으로 통신하며, 사용자로부터 입력된 데이터를 실내기로 전송하고, 공기조화기의 동작상태를 표시할 수 있다. 실내기와 리모컨은 통신방식에 따라 단방향 또는 양방향 통신이 가능하다.

제어기는 실외기(10) 및 실내기(20)와 연결되어 그 동작을 모니터링하고, 제어할 수 있다. 제어기는 실내기의 예약운전은 물론 스케줄을 설정하고, 적어도 하나로 구성된 그룹을 생성하여 그룹단위로 제어할 수 있다.

공기조화기는 단말(미도시)과 통신할 수 있고, 소정 거리 내의 다른 기기와 소정의 네트워크, 예를 들어 공기조화기 네트워크, 빌딩 네트워크 또는 홈네트워크를 형성하여 네트워크에 연결되는 복수의 기기와 통신할 수 있다. 또한, 공기조화기는 인터넷을 통해 외부의 서버 또는 다른 가전기기와 통신할 수 있다.

또한, 공기조화기는 실외기 및 실내기 외에도, 환기장치(미도시), 공기청정장치(미도시), 가습장치(미도시) 및 히터(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 보안장치, 조명장치 등과 연동하여 동작할 수 있다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 제어 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 실내기(20)는 센서부(215), 전원부(299), 구동부(280), 조작부(230), 디스플레이모듈(292), 메모리(256), 통신부(270), 오디오출력부(291), 오디오입력부(220), 비젼모듈(210), 청소모듈(400), 가습모듈(300), 그리고 동작전반을 제어하는 제어부(240)를 포함한다.

전원부(299)는 본체로 동작전원을 공급한다. 전원부(299)는 연결되는 상용전원을 정류 및 평활하여, 각 부에서 요구되는 전압을 생성하여 공급한다. 전원부(299)는 돌입전류를 방지하고, 정전압을 생성한다. 또한, 전원부(299)는 동작전원을 실외기(미도시)로 공급할 수 있다. 경우에 따라 전원부는 실외기와 연결되어 실외기로부터 일정 크기의 동작전원을 공급받을 수 있다.

조작부(230)는 버튼, 스위치, 터치입력수단 중 적어도 하나를 포함하여, 실내기로 사용자 명령 또는 소정의 데이터를 입력한다.

조작부(230)는 본체의 전면에 배치될 수 있다. 필요에 따라 조작부(230)는 그 일부가 본체의 측면에 배치될 수 있다.

디스플레이모듈(292)은 LCD, LED, OLED 등의 표시수단으로 구성되고, 터치패드가 레이어드된 터치스크린을 포함할 수 있다. 디스플레이모듈(292)은 실내기의 운전설정 또는 동작정보를, 문자, 이미지, 특수문자, 기호, 이모티콘, 아이콘 중 적어도 하나의 조합으로 표시한다. 또한, 디스플레이부는 점등 여부, 점등색상, 점멸 여부에 따라 동작상태를 출력하는 조명부를 더 포함할 수 있다.

디스플레이모듈(292)은 본체의 전면에 배치될 수 있다.

오디오출력부(291)는 음성안내, 소정의 경고음, 효과음을 출력한다. 오디오출력부(291)는 버저 또는 스피커를 포함한다.

오디오입력부(220)는 사용자의 음성을 입력받아 인식하고, 그에 대한 명령을 제어부(240)로 입력한다. 오디오입력부(220)는 적어도 하나의 마이크를 포함한다.

메모리(256)에는 실내기의 동작을 제어하기 위한 제어데이터, 동작모드에 대한 데이터, 센서부(215)로부터 감지되는 데이터, 통신부를 통해 송수신되는 데이터, 조작부(230)에 의해 입력되는 데이터, 출력데이터, 동작의 이상 여부를 판단하기 위한 데이터가 저장된다.

또한, 메모리(256)에는 영상 분석을 위한 데이터, 천장모양에 대한 천장데이터가 저장된다. 제어부(240)는 통신부(270)는 통해 외부로부터 데이터를 수신하여 메모리(256)의 천장데이터를 업데이트할 수 있다.

메모리(256)는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장하는 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다.

통신부(270)는, 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여 유선 또는 무선통신 방식으로 데이터를 송수신한다.

통신부(270)는 실외기(미도시)와 데이터를 송수신하고, 리모컨(미도시)으로부터 데이터를 수신한다. 또한, 통신부(270)는 소정의 네트워크에 연결되어 외부의 서버 또는 단말과 통신할 수 있다. 통신부(270)는 지그비, 블루투스, 적외선 등의 근거리 무선통신뿐 아니라, 와이파이, 와이브로 등의 통신모듈을 포함하여 데이터를 송수신한다.

센서부(215)는 복수의 센서를 포함하여 측정되는 데이터는 제어부(240)로 입력한다. 센서부(215)는 근접센서(17), 온도센서, 압력센서, 습도센서를 포함하고, 물통감지부를 포함한다.

근접센서(17)는 소정 거리 내로 접근하는 사람 또는 물체를 감지한다. 근접센서(17)는 본체의 하부, 베이스의 전면부에 설치될 수 있고, 또한, 디스플레이모듈(292)에 인접하여 설치될 수 있다. 근접센서는 소정거리 내에 소정의 물체 또는 사람이 접근하는 경우 접근신호를 제어부(240)로 입력한다.

온도센서는 흡입구에 설치되어 실내온도를 측정하고, 본체의 내부에 설치되어 열교환온도를 측정하며, 토출구의 어느 일측에 설치되어 토출되는 공기의 온도를 측정하고, 냉매배관에 설치되어 냉매온도를 측정할 수 있다. 습도센서는 실내공기에 대한 습도를 측정한다.

구동부(280)는 실내팬(미도시)이 회전동작하도록 구동력을 제공한다. 구동부(280)는 실내팬으로부터 기류가 토출되는 토출구의 베인 또는 루버의 개폐 및 개도각을 조절하기 위한 구동수단에 동력을 제공할 수 있다. 또한, 구동부(280)는 내부에 설치되는 밸브의 개폐를 제어한다. 필요에 따라 구동부(280)는 실내팬 구동부, 베인 구동부, 밸브 제어부로 구분될 수 있다.

구동부(280)는 팬구동부(미도시)와, 밸브제어부(미도시), 베인 구동부(미도시)를 포함할 수 있다.

팬구동부는 제어부(240)의 제어명령에 대응하여 실내팬(미도시)에 구비되는 모터의 구동을 제어함으로써, 실내팬이 회전동작하도록 한다. 팬구동부는 실내팬으로 동작전원을 공급하여 설정된 회전속도로 회전동작하도록 제어한다.

실내팬은 실내열교환기에 구비된다. 필요에 따라 실내팬은 본체의 전면에 구비될 수 있다. 실내팬은 실내공기를 흡입하고, 흡입된 실내공기를 열교환기로 공급한다. 실내팬은 회전속도를 조절할 수 있는 인버터팬이 사용될 수 있다. 실내팬은 모터와 팬으로 구성되며, 팬구동부의 제어에 의해 모터가 동작함에 따라 팬이 회전하게 된다.

비젼모듈(210)은 적어도 하나의 영상획득부를 포함하여 실내 환경을 촬영하고, 사용자의 위치를 감지한다. 또한, 비젼모듈은 동작 모드에 따라 실내 침입을 감지할 수 있다. 비젼모듈(210)은 본체의 전면에 설치되고, 경우에 따라 본체의 상측 패널에 설치될 수 있다.

청소모듈(400)은 필터부에 설치되어, 필터부의 이물질을 청소한다. 청소모듈은 청소로봇(미도시)을 포함한다. 청소로봇은 필터부의 표면을 따라 이동하면서 필터부의 이물질을 흡입한다. 또한, 청소로봇은 필터부를 청소하면서 살균램프를 이용하여 필터부를 살균할 수 있다. 청소모듈(400)은 로봇청소기의 위치를 감지하는 위치센서를 더 포함할 수 있다.

가습모듈(300)은 물통(미도시)의 물을 가열하거나 분해하여 가습된 공기를 제공한다. 가습모듈(300)은 스팀을 발생시켜 공기를 가습하고, 가습된 공기가 공조된 공기와 함께 토출구를 통해 실내로 토출되도록 한다. 가습모듈(300)은 진동을 이용한 진동식, 가열식, 물을 분사하는 분사방식이 사용될 수 있고, 그외 다양한 가습방식이 사용될 수 있다.

제어부(240)는 입출력되는 데이터를 처리하고 메모리(256)에 데이터를 저장하고, 조작부를 통해 입력되는 설정에 따라 공기조화기가 동작하도록 설정한다. 제어부(240)는 각 모듈의 동작상태를 모니터링하고, 인가되는 데이터에 따라 동작상태가 디스플레이모듈(292)을 통해 출력되도록 한다.

제어부(110)는 통신부(150)를 통해, 소정 시간 간격으로 실외기(10)와 통신하여 실내기의 데이터를 실외기로 전송하고, 또한 데이터를 수신하며, 제어기 등의 다른 기기의 요청에 따라 데이터를 전송할 수 있다.

제어부(240)는 센서부(140)의 복수의 센서로부터 입력되는 데이터에 대응하여 냉매, 실내팬, 실내의 상태를 판단하고, 그에 대응하여 제어명령을 생성하여 구동부(280)로 인가하며, 실외기와의 데이터 송수신하여 실외기로부터 공급되는 냉매에 의해 공조된 냉온의 공기가 실내로 토출되도록 구동부(280)를 제어한다.

제어부(240)는 설정되는 동작모드 또는 센서부(215)로부터 측정되는 데이터에 대응하여, 가습모듈(300)이 동작하여 가습된 공기가 토출되고, 비젼모듈(210)을 통해 재실자를 감지하며, 또한, 필터가 청소되도록 청소모듈(400)을 제어한다.

제어부(240)는 비젼모듈(210)을 통해 촬영되는 실내영상을 바탕으로 실내 공간의 형태 및 본체의 설치위치를 판단할 수 있다.

제어부(240)는 실내 공간의 형태 및 설치위치에 대응하여, 토출되는 기류가 변경되도록 구동부(280)로 제어명령을 인가한다.

제어부(240)는 토출유닛 또는 베인의 최대 개도각을 설정하여 지정된 방향으로 기류가 토출되지 않도록 제한할 수 있다. 또한, 제어부(240)는 어느 하나의 베인이 오픈되지 않도록 설정할 수 있다.

그에 따라 구동부(280)는 실내 공간의 형태 및 설치위치에 대응하여, 특정 방향으로 기류가 토출되지 않도록 베인 또는 루버를 제어할 수 있다. 또한, 구동부는 전체 영역으로 기류가 도달하도록 스윙이 설정되더라도, 지정된 방향으로는 기류가 토출되지 않도록 한다.

제어부(240)는 바람이 노출되지 않도록 지정된 방향에 대하여 조작부를 통해 풍향이 설정되는 경우 그에 따른 경고를 생성하여 디스플레이모듈(292) 또는 오디오출력부를 통해 출력할 수 있다. 또한, 제어부(240)는 기류를 제한하는 설정에 대하여, 조작부를 통해 지정된 방향을 설정할 수 없도록 입력을 제한할 수 있다.

또한, 제어부는 비젼모듈을 통해 촬영되는 실내 공간에 대한 영상이 변경되는 경우, 즉 설치 위치가 변경되거나 실내 공간의 구조가 변경되는 경우, 영상을 분석하여 기류를 재설정할 수 있다.

한편, 제어부(240)는 하나 또는 복수의 마이크로 프로세서(Micro Processor)로 구성될 수 있다.

제어부(240)는 기능에 따라 메인제어부, 비젼모듈제어부, 전원공급제어부, 조명제어부, 디스플레이모듈제어부, 가습모듈제어부, 청소모듈제어부를 포함한다.

각 제어부는 하나의 마이크로 프로세서로 구성될 수 있고, 각 모듈에 각각 설치될 수 있다. 예를 들어 하나의 마이크로 프로세서를 통해 비젼모듈(210), 청소모듈(400), 가습모듈을 제어할 수 있다. 또한, 각 모듈에 마이크로 프로세서가 설치되어, 비젼모듈(210)에 비젼모듈제어부가 구비되고, 가습모듈에 가습모듈제어부가 구비되어 그 동작을 제어할 수 있다.

메인제어부는 각 제어부로 제어명령을 인가하고, 각 제어부로부터 데이터를 수신하여 처리한다. 메인제어부와 각 제어부는 버스(BUS)형식으로 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다.

이때, 청소모듈(400), 비젼모듈(210), 가습모듈(300) 각각은, 공기조화기에서 슬레이브 기기로써 동작할 수 있다.

본체의 제어부(240)는 마스터기기이고, 청소모듈, 비젼모듈, 가습모듈은 각각의 제어부가 구비된 슬레이브기기로 동작하며, 상호 통신선으로 연결되어, 데이터는 전송하여 동작을 제어하고, 동작결과를 데이터로써 전송할 수 있다.

한편, 실외기의 경우, 마스터 기기는 실외기 본체이고, 슬레이브 기기는, 팬구동부 또는 압축기 구동부 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 유닛과 유닛 간에 마스터와 슬레이브가 설정될 수도 있다.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 통신방식을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 각 부를 연결하는 케이블은 전원공급을 위한 전원선과, 그라운드용 접지선, 그리고 두개의 통신선이 구비될 수 있다. 통신선은 데이터를 송신하기 위한 송신선과 데이터를 수신하기 위한 수신선으로 구분될 수 있다. 각 유닛은 송신부와 수신부가 구비되어 연결된 통신선을 통해 데이터를 송신하거나 또는 수신한다.

한편 도 3의 (b)와 같이 케이블에는 전원선과 그라운드용 접지선과 하나의 통신선이 포함될 수 있다. 통신선이 1개 감소함에 따라 케이블의 크기가 감소하고, 케이블이 연결되는 통신단자 등의 크기가 감소할 수 있다.

하나의 통신선이 구비되는 경우에는 하나의 통신선을 통해 송신과 수신을 모두 수행하야하므로, 연결되는 기기(유닛) 간의 송수신에 따른 타이밍 또는 신호 전달 순서 등이 필요하다.

도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 데이터 송수신을 위한 회로구성이 간략하게 도시된 도이다.

공기조화기는 구비되는 팬 모터, 컴프레서, 열 교환기 등 고 부하에 의한 노이즈의 영향도가 높으므로, 상호 연결되는 통신선 및 그에 따른 방식을 선정하는데 있어서 통신신뢰성을 고려할 필요가 있다. 그에 따라 UART 통신을 사용할 수 있다. UART 통신을 유지하되, 단일 수신선을 통하여 양방향 통신을 구성하는 방법은 다음과 같다.

특히 공기조화기 내부에서 상호데이터를 송수신하는 경우, 내부 통신선의 연결선이 유동하는 경우 통신선을 최소화할 필요가 있다. 예를 들어 필터 청소용 로봇청소기의 경우 필터 위를 이동하므로, 본체와 로봇청소기간의 통신선의 연결을 최소화할 필요가 있다.

양방향 통신의 경우, 마스터의 수신단(RX)과 마스터의 송신단(TX)이 각각 2선을 통하여 서로의 송신 데이터를 수신하지만, 하나의 통신선을 두고 마스터와 슬레이브가 데이터를 송신할 수 있다면 2선 통신을 1선으로 구성할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 통신부는 수신단과 송신단이 각각 구비되고, 하나의 통신선으로 다른 기기와 연결된다. 수신단과 송신단이 모두 하나의 통신선으로 연결됨에 데이터를 전송하는데 있어서 일정 규칙에 따라 데이터를 통신할 수 있다.

유닛의 통신부에는 수신단(RX)과 송신단(TX)이 각각 구비된다. 또한, 통신선으로 연결되는 다른 유닛에도 수신단과 송신단이 구비된다.

수신단과 송신단은 각각 스위치(TR)와 연결되어, 스위치의 온오프 여부에 따라 수신단과 송신단 중 어느 하나가 통신선으로 연결될 수 있다.

어느 하나가 데이터를 송신하면 송신단이 활성화되고, 수신단은 비활성화되며, 데이터를 수신하는 다른 유닛은 수신단이 활성화되고, 송신단은 비활성화된다.

그에 따라 하나의 유닛 내에서 송신단과 수신단은 스위치에 의해 어느 하나만 활성화되고, 통신상태에 따라 다른 유닛은 그 반대로 송신단과 수신단 중 어느 하나가 활성화되어 통신이 가능해진다. 예를 들어 마스터 기기의 송신단이 활성화되면, 슬레이브 기기는 수신단이 활성화된다.

통신부는 제어부 또는 통신제어부에 의해 스위치가 온오프 제어될 수 있다.

도 5 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 데이터 충돌을 방지하기 위한 통신방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 통신선으로 연결되는 두 기기(유닛)은 송수신 방향에 따라 스위치가 동작하여 수신단과 송신단이 각각 연결될 수 있다.

앞서 도 4의 통신부의 회로구성에 따라, 마스터 기기의 송신단(TXm)이 활성화되면, 수신단(RXm)은 비활성화된다.

한편, 어느 하나라도 송신단이 1이 되면 통신선은 무조건 0인 상태가 된다.

양측의 송신단이 모두 1로 활성화되면 통신선의 상태 역시 0이 된다.

그에 따라 하나의 통신선으로 상호 통신하기 위해, 어느 일측은 마스터, 다른 일측은 슬레이브로 설정할 수 있다.

통신의 송수신은 마스터 기기에 의해 결정된다.

즉 마스터 기기의 송신단이 활성화되면, 수신단은 비활성화되고, 통신선의 상태는 0이 되므로, 슬레이브 기기는 통신선의 상태에 따라 수신단이 활성화된다.

마스터 기기의 수신단이 활성화되면, 송신단은 비활성화되고, 통신선의 상태는 1이 되므로, 슬레이브 기기는 송신단이 활성화될 수 있다.

이때, 슬레이브 기기는 통신선의 상태를 확인하지 않더라도 마스터 기기의 송수신단의 활성화 여부에 따라 통신선의 상태가 1과 0으로 변경되고, 이러한 통신선의 상태가 슬레이브 기기의 통신부에 반영되므로 송수신모드를 설정할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 통신의 송수신 여부는 마스터 기기에 의해 결정되므로, 슬레이브는 마스터 기기의 설정에 따라서 데이터를 송수신한다.

그에 따라 마스터 기기와 슬레이브 기기가 모두 송신단을 활성화하는 경우는 발생하지 않으므로 데이터의 충돌을 방지할 수 있다.

마스터 기기와 슬레이브 기기는 공기조화기 내에서의 각 부가 될 수 있다. 예를 들어 마스터 기기는 본체의 제어부, 슬레이브 기기는 필터부의 로봇청소기 일 수 있다. 또한, 마스터 기기는 본체의 제어부, 슬레이브 기기는 실외기팬 일 수 있다.

이와 같이 공기조화기 내에서 UART통신방식으로 데이터를 송수신하여 노이즈에 대비하면서 하나의 통신선을 통해 양방향으로 데이터를 송수신할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 마스터 기기의 통신방법이 도시된 순서도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 마스터 기기는 슬레이브 기기로 전송한 데이터가 있는지 여부를 판단하고(S310), 전송한 데이터가 있는 경우 해당 슬레이브 기기를 호출한다(S330).

또한, 마스터 기기(M0)는, 통신주기에 도달하면(S320), 슬레이브 기기를 호출한다(S330).

통신부는 전송할 데이터가 있거나 또는 통신주기에 도달하면, 송신단(TXm)을 활성화하고, 슬레이브 기기(S1)로 데이터를 전송한다(S340).

슬레이브 기기는 대기 상태를 유지하다가 마스터 기기의 호출이 수신되면, 수신단을 활성화하여 마스터기기로부터의 데이터를 수신한다.

데이터 전송 후, 마스터 기기는 설정된 대기시간 동안 대기한다(S350). 마스터 기기는 송신단은 비활성화하고, 수신단(RXm)을 활성화하여 대기한다.

슬레이브 기기로부터 응답 또는 소정의 데이터가 전송되면, 수신단을 통해 데이터가 수신된다.

마스터 기기는 대기시간 동안 슬레이브 기기로부터 데이터가 수신되지 않는 경우, 다시 한번 슬레이브 기기를 호출하여 데이터를 전송하거나 또는 데이터를 수신할 수 있다(S330 내지 S360). 또한, 데이터 전송에 오류가 있는 경우 슬레이브 기기를 재호출하여 다시 전송할 수도 있다.

대기시간 내에 슬레이브 기기로부터 응답신호 또는 데이터가 수신되면 슬레이브와의 통신을 완료한다(S370).

마스터 기기는 다른 슬레이브 기기와의 통신을 위해 슬레이브를 호출하여 통신할 수 있다(S380).

도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 슬레이브 기기의 통신방법이 도시된 순서도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 슬레이브 기기는 대기 상태를 유지한다(S410).

슬레이브 기기의 통신부는 대기 중에 수신단(RXs)을 활성화할 수 있다.

슬레이브 기기의 제어부, 예를 들어 필터 청소용 로봇청소기의 로봇제어부 는 마스터 기기로 전송할 데이터가 발생하는 경우 데이터를 저장한 후(S420), 대기한다(S430).

마스터 기기로부터 호출이 수신되면(S440), 수신단을 통해 실외기로부터 데이터를 수신한다(S450).

슬레이브 기기는 데이터가 수신되면 일정 시간(마스터 기기의 대기시간) 동안 송신단(TXs)을 활성화한다.

슬레이브 기기는 전송 대기중인 데이터가 있는지 여부를 판단한다(S460). 전송할 데이터가 있는 경우, 대기중인 데이터를 송신단을 통해 마스터 기기로 전송한다(S470).

별도의 대기중인 데이터가 없는 경우 데이터 수신에 따른 응답신호를 송신단을 통해 마스터 기기로 전송한다(S480).

또한, 마스터 기기로부터 수신된 데이터에 이상이 있는 경우, 예를 들어 전송중에 에러가 발생한 경우, 재전송을 요청할 수도 있다.

데이터 또는 응답신호를 전송완료하면, 통신을 완료한다(S490). 수신단은 비활성화된다.

슬레이브 기기는 마스터 기기의 호출이 있을 때까지 대기할 수 있다.

슬레이브 기기는 데이터 충돌을 방지하기 위하여, 마스터 기기의 호출이 있는 경우에 한하여 수신단을 활성화할 수 있다.

도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 복수의 기기간의 통신을 위한 제어방법이 도시된 흐름도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 마스터 기기(M0)는 슬레이브 기기로 데이터를 전송하거나, 슬레이브 기기(S1, S2)와의 통신주기에 도달하면, 해당 슬레이브 기기를 호출한다(S510).

마스터 기기(M0)는 복수의 슬레이브 기기(S1, S2)와 주기적으로 통신하는 경우, 각각 순차적으로 호출하여 통신할 수 있다. 또한, 제 1 슬레이브 기기(S1)와 제 2 슬레이브 기기(S2)가 각각 별도의 통신선으로 연결된 경우에는 제 1 및 제 2 슬레이브 기기에 대하여 순서에 관계없이 데이터 전송 또는 통신주기에 따라 각각 통신이 가능하다.

또한, 슬레이브 기기 간의 데이터 송수신이 필요한 경우, 마스터 기기를 통해 데이터를 전송하거나 또는 슬레이브 기기 간에 어느 하나의 기기를 마스터 기기로 설정하여 데이터를 전송할 수도 있다.

제 1 슬레이브 기기(S1) 및 제 2 슬레이브 기기(S2)는 마스터 기기의 호출을 수신하기까지 대기상태를 유지한다(S501)(S502).

마스터 기기가 제 1 슬레이브 기기를 호출하면, 제 1 슬레이브 기기는 데이터 수신을 대기한다. 마스터기기로부터 데이터가 전송되면(S520), 제1 슬레이브 기기는 수신단을 통해 데이터를 수신한다(S530). 수신된 데이터는 에러를 체크하고 데이터를 확인한다. 또한, 제 1 슬레이브 기기의 제어부는 수신된 데이터에 대응하여 동작을 설정할 수 있고, 또한 실행중인 동작을 정지하거나 새로운 동작을 시작할 수 있다.

제 1 슬레이브 기기(S1)는 전송 대기중인 데이터가 있는지 여부를 확인한다(S540).

전송할 데이터가 없는 경우 데이터 수신에 따른 응답신호를 전송한다(S550). 한편, 전송할 데이터가 있는 경우, 제 1 슬레이브 기기는, 대기중인 데이터를 마스터 기기로 전송한다(S560).

기 수신된 데이터에 따라 동작이 변경된 경우 그에 대한 데이터를 전송할 수 있고, 수신된 데이터의 정상 수신 여부, 또는 수신된 데이터에 따른 동작 또는 설정변경에 대한 결과를 응답신호 또는 데이터로 전송할 수도 있다.

이때, 제 1 슬레이브 기기는 송신단을 활성화하고 수신단을 비활성화하여 통신선을 통해 마스터 기기로 응답 또는 데이터를 전송할 수 있다.

마스터 기기(M0)는 기 설정된 대기시간 동안 수신단(RXm)을 활성화한 상태로 대기하고, 제 1 슬레이브 기기(S1)로부터의 응답신호 또는 데이터를 수신한다(S565).

대기시간 내에 응답 또는 데이터가 수신되지 않는 경우 마스터 기기는 제 1 슬레이브 기기를 재호출할 수 있다(S510 내지 S570). 또한, 기 전송된 데이터에 이상이 있거나, 제 1 슬레이브 기기로부터 수신된 데이터에 대하여 응답이 필요한 경우 제 1 슬레이브 기기를 재호출하여 데이터를 전송할 수 있다.

마스터 기기는 제 1 슬레이브 기기와의 통신을 완료한다(S580).

한편, 제 2 슬레이브 기기(S2)는 대기상태를 유지하는 중에, 마스터 기기로 전송할 데이터가 발생하는 경우(S545), 해당 데이터를 저장하고 대기상태를 유지한다(S555).

마스터 기기는 제 1 슬레이브 기기(S1)와의 통신이 완료되면 제 2 슬레이브 기기(S2)를 호출하여(S585) 제 2 슬레이브 기기(S2)로 데이터는 전송하여(S590) 제 2 슬레이브 기기와 통신을 시작한다.

제 2 슬레이브 기기는 마스터기기로부터 데이터를 수신하고(S595), 수신된 데이터에 따른 동작을 설정하고, 송신단을 활성화하여 전송 대기중인 데이터를 마스터 기기로 전송한다.

이와 같이, 마스터 기기와 슬레이브 기기는, 하나의 통신선으로 연결되어, 마스터 기기의 호출에 의해 통신을 개시할 수 있다. 그에 따라 하나의 통신선을 이용하면서 발생할 수 있는 데이터의 충돌을 방지할 수 있다. 또한, 하나의 통신선을 사용함에 따라 통신선이 포함된 케이블의 소형화가 가능하고, 공기조화기 내에 구비되는 각각의 마스터 기기와 슬레이브 기기 간에 원활하게 데이터 송수신이 가능해진다.

본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 실시예에 따라서는 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

10: 실외기 20: 실내기
215: 센서부 216: 먼지센서
230: 조작부 240: 제어부
280: 구동부
292: 디스플레이모듈
300: 가습모듈 400: 청소모듈
M0: 마스터 기기 S1, S2: 슬레이브 기기

Claims (13)

1. 공기조화기에 있어서,
   제1 송신단, 제1 수신단, 및 상기 제1 송신단과 상기 제1 수신단 중 어느 하나가 통신선에 연결되도록 동작하는 제1 스위치를 포함하는 제1 통신부를 구비하고, 동작 전반을 제어하는 마스터 기기;
   제2 송신단, 제2 수신단, 및 상기 제2 송신단과 상기 제2 수신단 중 어느 하나가 상기 통신선에 연결되도록 동작하는 제2 스위치를 포함하는 제2 통신부를 구비하고, 상기 마스터 기기와 상기 통신선으로 연결되어, 개별 동작하며 상기 마스터 기기와 통신하는 슬레이브 기기;를 포함하고,
   상기 마스터 기기는,
   상기 통신선에 연결된 상기 제1 송신단을 통해 상기 슬레이브 기기로 통신 개시에 대한 호출 신호와 데이터를 전송하고,
   상기 데이터의 전송이 완료된 경우, 상기 제1 송신단과 상기 통신선의 연결이 해제되고, 상기 제1 수신단이 상기 통신선에 연결되도록, 상기 제1 스위치의 동작을 제어하고,
   상기 슬레이브 기기는,
   상기 통신선에 연결된 상기 제2 수신단을 통해 상기 마스터 기기로부터 상기 호출 신호가 수신된 경우, 상기 제2 수신단을 통해 상기 마스터 기기로부터 상기 데이터를 수신하고,
   상기 데이터의 수신이 완료된 경우, 상기 제2 수신단과 상기 통신선의 연결이 해제되고, 상기 제2 송신단과 상기 통신선이 연결되도록, 상기 제2 스위치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 마스터 기기는 실내기의 본체이고,
   상기 슬레이브 기기는 가습모듈, 비전모듈, 청소모듈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 마스터 기기는, 실외기 본체이고,
   상기 슬레이브 기기는, 팬구동부 또는 압축기 구동부 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 마스터 기기는,
   기 설정된 통신주기에 도달한 경우, 또는 상기 슬레이브 기기로 데이터를 전송하는 경우, 상기 슬레이브 기기에 상기 호출 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 마스터 기기는,
   데이터 전송이 완료되면, 기 설정된 대기시간 동안 상기 제1 수신단과 상기 통신선의 연결 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 마스터 기기는,
   상기 대기시간 내에 상기 슬레이브 기기로부터 응답신호 또는 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 제1 수신단과 상기 통신선의 연결이 해제되고, 상기 제1 송신단이 상기 통신선에 연결되도록, 상기 제1 스위치의 동작을 제어하고,
   상기 제1 송신단을 통해 상기 슬레이브 기기로 상기 호출 신호를 재전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 슬레이브 기기는,
   상기 데이터의 수신이 완료된 경우, 상기 제2 송신단을 통해 상기 마스터 기기로 응답신호 또는 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 슬레이브 기기는,
   상기 제2 수신단을 통해 수신된 상기 데이터에 대응하여 설정을 변경하거나, 동작을 수행하고,
   상기 제2 송신단을 통해, 상기 설정의 변경이나, 상기 동작 수행의 결과에 대한 데이터를 상기 마스터 기기로 전송하고,
   상기 제2 수신단을 통해 수신된 상기 데이터에 이상이 있는 경우, 상기 마스터 기기에 데이터의 재전송을 요청하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬레이브 기기는,
    상기 제2 수신단이 상기 통신선에 연결되어 있는 동안 발생되는 데이터를 저장하고,
    상기 마스터 기기로부터 상기 호출 신호가 수신되면, 상기 저장된 데이터를 상기 마스터 기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬레이브 기기는,
    상기 제2 송신단을 통한 상기 데이터의 전송이 완료되면, 상기 제2 송신단과 상기 통신선의 연결이 해제되고, 상기 제2 수신단이 상기 통신선에 연결되도록, 상기 제2 스위치의 동작을 제어하고, 대기상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
12. 삭제
13. 삭제

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