KR102159088B1 - 스마트 건물의 소비 전원 제어 방법 - Google Patents

스마트 건물의 소비 전원 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건물 실내에 배치된 디바이스에서 소비되는 전원을 제어하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 및 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어함으로써 사람이 존재하지 않거나 사람이 적게 존재하는 경우 불필요하게 소비되는 전원을 줄일 수 있으며, 현재 계절, 현재 시간, 현재 날씨 등의 현재 환경과 건물 용도에 따라 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 상이하게 제어함으로써 건물 실내 환경의 쾌적성을 유지하며 디바이스에서 소비되는 전원을 절약할 수 있는 전원 제어 방법에 관한 것이다.

Description

스마트 건물의 소비 전원 제어 방법{Method for managing energy consumption on smart building}
본 발명은 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 및 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어함으로써 사람이 존재하지 않거나 사람이 적게 존재하는 경우 불필요하게 소비되는 전원을 줄일 수 있으며, 현재 계절, 현재 시간, 현재 날씨 등의 현재 환경과 건물 용도에 따라 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 상이하게 제어함으로써 건물 실내 환경의 쾌적성을 유지하며 디바이스에서 소비되는 전원을 절약할 수 있는 전원 제어 방법에 관한 것이다.
효율적인 건물 에너지 관리의 궁극적인 목표는 거주공간의 쾌적도를 저하시키지 않으면서 냉/난방, 환기, 조명 등의 실내 환경조절을 위해 필요한 디바이스의 소비 전원을 극소화하는 데 있다.
현재, 학교, 관공서 등과 같은 건물에서는 건물 내에서 소비되는 전원의 운용상태 및 건물의 환경 조건을 파악하여 건물에서 전원을 효율적으로 사용하기 위한 건물 에너지 관리 시스템(BEMS)에 대한 기술이 개발되어 건물에서 사용되고 있다.
이러한 건물 에너지 관리 시스템은 건물 내에 배치되어 건물 실내의 온도, 밝기, 습도 등을 조절하기 위해 전원을 소비하는 다수의 디바이스, 다수 디바이스의 동작을 제어하는 관리 서버 및 건물 실내의 환경을 감지하는 센서를 구비하는데, 관리 서버는 센서를 통해 감지한 건물 실내의 환경 정보에 기초하여 다수 디바이스의 동작을 제어함으로써, 건물 실내의 온도, 밝기, 습도 등을 관리자가 설정한 조건으로 자동 조절한다.
그러나 종래 건물 에너지 관리 시스템은 관리자가 설정한 조건으로 건물 실내의 온도, 밝기, 습도 등의 환경을 조절하도록 디바이스의 동작을 제어할 뿐이며, 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부, 건물 실내에 존재하는 사람의 수 및 계절 요건을 고려하지 않고 설정한 조건으로만 건물 실내의 환경을 조절하여 디바이스를 동작하는데 소비되는 전원을 낭비하는 경우가 발생한다.
더욱이 건물 실내 공간이 넓은 경우 건물 실내에 사람이 존재하는 영역과 사람이 존재하지 않은 영역이 존재하며 사람이 존재하는 영역에서도 영역별 사람의 밀집도가 상이한데, 종래 건물 에너지 관리 시스템은 사람이 존재하는 영역 또는 영역별 밀집도를 고려하지 않고 넓은 공간의 건물 실내를 모두 동일한 조건의 환경으로 조절함으로써, 디바이스에서 불필요한 전원을 낭비한다는 문제점을 가진다.
본원발명의 배경기술로 한국등록특허 10-0963161와 한국공개특허 1020140115160가 있다.
본 발명은 위에서 언급한 종래 건물 에너지 관리 시스템이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 및 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어하는 전원의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 현재 환경 정보 또는 건물 용도에 기초하여 현재 계절, 현재 시간, 현재 날씨 등의 현재 환경과 건물 용도에 따라 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 상이하게 제어하는 소비 전원의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 건물 실내에 존재하는 사람 수가 설정된 수보다 많은지 여부에 기초하여 건물 실내에 설정된 수보다 많은 사람이 존재하는 경우 건물 실내에 배치된 디바이스를 모두 동작 제어하며, 건물 실내에 설정된 수보다 적은 사람이 존재하는 경우 사람이 존재하는 영역의 환경을 조절하기 위해 디바이스를 선택적으로 동작 제어하는 소비 전원의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 건물 실내에 설정된 수보다 적은 사람이 존재하는 경우 사람이 존재하는 영역의 밀집도를 판단하여 사람이 존재하는 영역과 밀집도에 따라 디바이스를 선택적으로 동작시키는 소비 전원의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 건물 실내에서 설정된 환경을 조절하기 위해 필수적으로 사용되는 기본 디바이스와 건물 실내에서 선택적으로 사용되는 선택 디바이스를 구분하여 동작 모드에 따라 기본 디바이스는 동작시키는 상태에서 선택 디바이스는 선택 디바이스의 사용 이력에 따라 선택적으로 동작시키는 소비 전원의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 건물 출입구에 사람 진행 방향과 일치하도록 다수의 사람 감지 센서를 일렬로 배치하여 사람 감지 센서의 순차적인 감지 순서로 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 및 건물 실내에 존재하는 사람 수를 정확하게 판단할 수 있는 소비 전원의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따라 건물에서 소비되는 전원을 제어하는 방법은 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부와 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단하는 단계와, 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부와 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따라 소비되는 전원을 제어하는 단계는 현재 환경 정보 파라미터와 건물의 용도 파라미터를 판단하는 단계와, 건물 실내에 존재하는 사람 수, 현재 환경 정보 파라미터 및 용도 파라미터에 기초하여 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어하는 단계는 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수를 초과하는지 판단하며, 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수를 초과하는 경우 전체 제어 모드로 디바이스를 동작 제어하며, 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수를 초과하지 않는 경우 그룹 제어 모드로 디바이스를 동작 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수는 건물 실내를 촬영하는 적외선 카메라를 통해 획득한 영상을 통해 판단하거나 건물 출입구에 배치된 사람 감지 센서를 통해 판단하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 그룹 제어 모드로 디바이스를 동작 제어시 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어하는 단계는 건물 실내를 동일한 면적으로 구분한 단위 영역별 존재하는 사람 수를 판단하는 단계와, 단위 영역에서 제2 임계수 이상으로 사람이 존재하는 그룹 영역을 판단하는 단계와, 그룹 영역에 존재하는 사람 수에 기초하여 그룹 영역을 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역으로 구분하는 단계와, 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역의 위치와 디바이스의 위치에 기초하여 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스를 개별적으로 동작 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스는 기본 디바이스와 선택 디바이스로 구분되는데, 전체 제어 모드로 동작시 기본 디바이스와 선택 디바이스가 모두 동작하도록 제어하며, 그룹 제어 모드로 동작시 기본 디바이스는 동작하도록 제어하고 선택 디바이스는 사용 이력에 따라 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서 건물 출입구에는 사람의 진행 방향과 일치하도록 제1 감지 센서와 제2 감지 센서가 일렬로 배치되며, 제1 감지 센서와 제2 감지 센서의 순차적인 감지 순서에 기초하여 건물 실내로 들어오는 사람과 나가는 사람의 수를 구별하여 카운트하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 건물에서 소비되는 전원을 제어하는 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 전원 제어 방법은 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 및 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어함으로써, 사람이 존재하지 않거나 사람이 적게 존재하는 경우 불필요하게 소비되는 전원을 줄일 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 전원 제어 방법은 현재 계절, 현재 시간, 현재 날씨 등의 현재 환경 파라미터와 건물 용도에 따라 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 상이하게 제어함으로써, 건물 실내 환경의 쾌적성을 유지하며 디바이스에서 소비되는 전원을 절약할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 전원 제어 방법은 건물 실내에 존재하는 사람 수가 설정된 수보다 많은지 여부에 기초하여 건물 실내에 배치된 디바이스를 모두 동작시키거나 선택적으로 일부 디바이스만을 동작시킴으로써, 불필요하게 모든 디바이스를 동작시킴에 따른 소비 전원을 줄일 수 있다.
넷째, 본 발명에 따른 전원 제어 방법은 건물 실내에 설정된 수보다 적은 사람이 존재하는 경우 사람이 존재하는 영역의 위치와 밀집도를 판단함으로써, 사람이 존재하는 영역과 밀집도에 따라 디바이스를 선택적으로 동작시켜 소비되는 전원을 줄일 수 있다.
다섯째, 본 발명에 따른 전원 제어 방법은 건물 실내에서 사용되는 디바이스를 설정된 환경을 조절하기 위해 디바이스를 필수적으로 사용되는 기본 디바이스와 건물 실내에서 선택적으로 사용되는 선택 디바이스로 구분하여 동작 모드에 따라 기본 디바이스는 동작시키는 상태에서 선택 디바이스는 선택 디바이스의 사용 이력에 따라 선택적으로 동작시킴으로써, 건물 실내에서 소비되는 전원을 절약할 수 있다.
여섯째, 본 발명에 따른 전원 제어 방법은 건물 출입구에 사람 진행 방향과 일치하도록 다수의 사람 감지 센서를 일렬로 배치하여 사람 감지 센서의 순차적인 감지 순서로 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 및 건물 실내에 존재하는 사람 수를 카운트함으로써, 건물 실내에 사람의 존재 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 정확하게 판단하여 건물 실내에서 소비되는 전원을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전원 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 관리 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제어부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따라 건물 실내에서 소비되는 전원을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따라 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따라 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작을 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 그롭 제어 모드에 따라 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작을 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 건물 실내의 단위 영역과 그룹 영역의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따라 건물에서 소비되는 전원을 제어하는 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 전원 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 건물(10)에는 전원을 소비하는 다수의 디바이스, 예를 들어 조명, 냉방기, 온방기, 디스플레이 등이 배치되어 있는데 이러한 디바이스의 동작 상태에 대한 정보는 네트워크(30)를 통해 관리자 단말기(50) 또는 관리 장치(70)로 송신된다. 한편, 건물(10)에는 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람을 카운트하기 위한 사람 감지 수단(미도시)이 배치되는데, 관리 장치(70)는 네트워크(30)를 통해 사람 감지 수단으로부터 정보를 수신하여 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부를 판단하거나 건물 실내에 존재하는 사람 수를 카운트한다.
관리 장치(70)는 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에 배치되는 디바이스의 동작을 제어한다.
여기서 관리 장치(70)는 건물 실내에 배치되거나 건물 외부에 배치될 수 있는데, 관리 장치(70)는 건물마다 개별적으로 설치되어 디바이스의 동작 상태를 모니터링하거나 디바이스의 동작을 제어할 수 있으나, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 관리 장치(70)는 다수 건물로부터 디바이스의 동작 상태에 대한 정보를 수신하여 건물별로 다수 건물에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작 상태를 모니터링하거나 건물별로 디바이스의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 다수 건물에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작 상태를 모니터링하거나 다수 건물에 배치된 디바이스의 동작을 제어하는 경우 관리 장치는 관리 서버로 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 관리 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 사람 감지 수단(100)은 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 감지하는데, 사람 감지 수단(100)의 일 예로 카메라(110)가 사용되거나 사람 감지 수단(100)의 다른 예로 감지 센서(130)가 사용될 수 있다. 카메라(110)는 건물 실내를 촬영하기 위해 사용되는데, 바람직하게 카메라(110)는 적외선 카메라로 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부를 감지하거나 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단할 수 있다. 한편, 감지 센서(130)는 건물 실내에서 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 카운트하는데, 예를 들어 감지 센서(130)는 건물 출입구에 배치되어 건물 실내로 들어가는 사람 또는 건물로부터 나오는 사람을 감지한다.
사람 판단부(200)는 카메라(110)를 통해 촬영한 영상을 통해 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단하거나, 감지 센서(130)로부터 수신한 신호를 통해 건물 실내로 들어간 사람과 건물로부터 나온 사람 수를 카운트하여 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단한다.
촬영한 영상으로부터 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수는 촬영 영상의 온도 분포에 기초하여 판단하거나 이미지 분석을 통해 판단할 수 있는데, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 공지된 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
동작 모드 결정부(300)는 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작 모드를 결정하며, 제어부(500)는 결정한 동작 모드와 데이터베이스부(400)에 저장되어 있는 환경 파라미터, 용도 파라미터, 디바이스의 식별자에 기초하여 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작을 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 제어부의 일 예를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
제어부(500)는 동작 모드 결정부(300)에서 결정한 동작 모드에 따라 디바이스의 동작을 제어하는데, 동작 모드 결정부(300)는 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수 이상인 경우 건물 실내에 존재하는 모든 디바이스를 전체적으로 동작 제어하여 건물 실내의 밝기 또는 온도 등의 건물 실내 환경을 제어하는 전체 제어 모드로 동작 모드를 결정하며, 건물 실내에 존재하는 사람이 제1 임계수 이하인 경우 건물 실내에 존재하는 디바이스 중 필요한 디바이스만 선택적으로 동작 제어하여 건물 실내의 환경을 제어하는 그룹 제어 모드로 동작 모드를 결정한다.
동작 모드 결정부(300)에서 전체 제어 모드로 동작 모드가 결정되는 경우 전체 모드 제어부(510)는 관리자에 의해 설정된 건물 실내 환경 조건으로 건물 실내 환경을 조절하기 위하여 건물 실내에 배치되어 있는 디바이스를 동작 제어한다. 바람직하게, 건물 실내에 배치된 디바이스는 건물 실내에서 설정된 건물 실내 환경 조건을 건물 실내 환경을 조절하기 위해 필수적으로 사용되는 기본 디바이스와 선택적으로 사용되는 선택 디바이스로 구분되어 기본 디바이스 식별자와 선택 디바이스의 식별자로 구분되어 데이터베이스부(400)에 저장되어 있는데, 전체 모드 제어부(510)는 건물 실내에서 사용자들이 불편함을 느끼지 않도록 건물 실내에 일정 수 이상의 사람이 존재하는 경우 전체 동작 모드로 기본 디바이스와 선택 디바이스를 전체적으로 동작시킨다.
바람직하게, 데이터베이스부(400)에는 계절, 시간, 건물 용도 등에 따라 건물 공간별 실내 환경 조건이 저장되어 있는데, 전체 모드 제어부(510)는 계절, 시간 등의 환경 파라미터와 건물 용도 파라미터에 기초하여 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작을 제어한다.
전체 모드 제어부(510)는 건물 실내에 배치되는 환경 감지 센서(미도시)를 통해 건물 실내의 온도, 밝기 등의 건물 실내 정보를 수신하는데, 수신한 건물 실내 정보에 기초하여 건물 실내 환경이 설정한 건물 실내 환경 조건으로 조절되도록 디바이스의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 동작 모드 결정부(300)에서 그룹 제어 모드로 동작 모드가 결정되는 경우, 그룹 모드 제어부(530)는 건물 실내를 다수의 단위 영역으로 구분하여 단위 영역별 사람들의 밀집도에 기초하여 디바이스를 선택적으로 동작 제어한다. 보다 구체적으로 살펴보면, 그룹 모드 제어부(530)는 단위 영역 식별부(531), 그룹 영역 판단부(533), 그룹 영역 구분부(535) 및 동작 제어부(537)를 구비한다.
단위 영역 식별부(531)는 건물 실내를 다수의 단위 영역으로 구분하며, 그룹 영역 판단부(533)는 다수의 단위 영역 중 제2 임계수 이상의 사람이 존재하는 단위 영역을 그룹 영역으로 판단한다.
그룹 영역 구분부(535)는 단위 영역 중 그룹 영역으로 판단된 단위 영역에 존재하는 사람 수에 기초하여 그룹 영역의 사람 밀집도를 판단하며, 그룹 영역의 밀집도에 기초하여 그룹 영역을 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역으로 구분한다. 동작 제어부(537)는 그룹 영역의 밀집도, 디바이스 식별자 및 환경 파라미터와 건물 용도 파라미터에 기초하여 디바이스의 동작을 제어한다.
바람직하게, 데이터베이스부(400)에는 그룹 영역별 그리고 그룹 영역의 밀집도에 따라 동작 온시키는 디바이스와 동작 오프시키는 디바이스 식별자가 저장되어 있으며, 동작 제어부(537)는 이에 기초하여 그룹 영역별로 그리고 그룹 영역의 밀집도에 따라 디바이스의 동작을 제어한다.
바람직하게, 데이터베이스부(400)에는 그룹 영역별 그리고 그룹 영역의 밀집도에 따라 동작 온시키는 기본 디바이스와 동작 오프시키는 기본 디바이스의 식별자가 저장되어 있는데, 동작 제어부(537)는 그룹 영역별로 그리고 그룹 영역의 밀집도에 따라 동작시키는 기본 디바이스의 식별자와 선택 디바이스의 사용 이력에 기초하여 기본 디바이스와 선택 디바이스의 동작을 제어한다.
도 4는 본 발명에 따라 건물 실내에서 소비되는 전원을 제어하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부를 판단하여(S110), 건물 실내에 사람이 존재하는 경우 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단한다(S130).
건물 실내에 사람이 존재하며 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단하는 경우, 현재 계절, 시간, 날씨, 온도, 습도 등의 환경 조건과 사람 수에 기초하여 환경 파라미터와 건물 용도 파라미터 등의 조절 파라미터를 판단한다(S150). 건물 실내에 존재하는 사람 수와 조절 파라미터를 고려하여 건물 실내 환경을 설정된 환경 조건으로 조절하도록 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작을 제어한다(S170).
여기서 환경 파라미터는 환경 조건에 따라 관리자가 설정한 파라미터로, 예를 들어 여름인 경우 기설정한 건물 실내 온도의 파라미터, 겨울인 경우 기설정한 건물 실내 온도의 파라미터가 상이하게 설정되거나, 여름인 경우 사람 수에 건물 실내 온도의 파라미터가 상이하게 설정될 수 있다.
한편 건물 용도 파라미터는 건물 용도에 따라 관리자가 설정한 파라미터로, 예를 들어 사람들이 항상 존재하는 휴게실, 사무실, 강의실 등의 건물 용도로 사용되는 구역의 건물 실내 온도의 파라미터와 사람들이 일정 시간마다 불규칙적으로 존재하는 화장실, 회의실 등의 건물 용도로 사용되는 구역의 건물 실내 온도의 파라미터는 상이하게 설정될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따라 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단하기 위하여 건물 출입구에는 사람의 이동 방향과 일치하도록 다수의 감지 센서((S1 -1, S1 -2), (S2 -1, S2 -2))가 일렬로 배치되어 있다. 감지 센서는 발광부(S1-1, S2-1)와 수광부(S1-1, S2-1)의 조합으로 이루어지는데, 제1 감지 센서의 발광부(S1-1)로부터 조사된 광은 제1 감지센서의 수광부(S1-2)에서 수신되며 제2 감지 센서의 발광부(S2-1)로부터 조사된 광은 제2 감지센서의 수광부(S2-2)에서 수신되는데, 발광부(S1-1, S2-1)에서 조사된 광을 수광부(S1-1, S2-1)에서 수신하는지 여부로 출입구에 존재하는 사람을 감지하게 된다.
여기서 제1 감지 센서와 제2 감지 센서의 순차적인 감지 순서에 기초하여 건물 실내로 들어오는 사람과 나가는 사람의 수를 구별하는데, 예를 들어 제1 감지센서와 제2 감지센서의 순서로 사람을 감지하는 경우 사람이 건물 실내로 들어가는 것으로 판단하며, 제2 감지센서와 제1 감지센서의 순서로 사람을 감지하는 경우 사람이 건물에서 나오는 것으로 판단할 수 있다.
건물 실내로 들어가는 사람과 건물로부터 나오는 사람을 카운트하여 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따라 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작을 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 건물 실내에 존재하는 사람 수에 기초하여 현재 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수(TH1) 이상인지 판단한다(S210).
현재 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수 이상인 경우 전체 제어 모드로 동작 모드를 결정하고(S230), 현재 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수 이하인 경우 그룹 제어 모드로 동작 모드를 결정한다(S240).
디바이스의 식별자에 기초하여 건물 실내에 배치되는 디바이스를 기본 디바이스와 선택 디바이스로 구분하고(S250), 결정한 동작 모드에 따라 기본 디바이스와 선택 디바이스의 동작을 제어한다(S270).
동작 모드가 전체 제어 모드로 결정되는 경우 현재 환경(계절, 시간, 날씨 등), 환경 파라미터와 용도 파라미터에 기초하여 설정한 건물 실내 환경 조건을 만족하도록 기본 디바이스와 선택 디바이스를 모두 동작 온(on) 제어하는 반면, 동작 모드가 그룹 제어 모드로 결정되는 경우 현재 환경(계절, 시간, 날씨 등), 환경 파라미터와 용도 파라미터에 기초하여 설정한 건물 실내 환경 조건을 만족하도록 기본 디바이스 중 사람 밀집도에 따라 기본 디바이스의 전체 또는 일부를 동작 온(on) 제어하거나 선택 디바이스의 사용 이력에 기초하여 선택 디바이스를 동작 온 시키거나 동작 오프 제어한다.
도 7은 그롭 제어 모드에 따라 건물 실내에 배치된 디바이스의 동작을 제어하는 방법의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 건물 실내 공간을 단위 영역으로 구분하여 단위 영역별 존재하는 사람 수를 판단한다(S271). 단위 영역별 존재하는 사람 수에 기초하여 단위 영역 중 제2 임계수 이상으로 사람이 존재하는 단위 영역을 그룹 영역으로 구별하며, 각 그룹 영역의 사람 밀집도를 판단한다(S273). 그룹 영역의 사람 밀집도에 따라 각 그룹 영역은 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역으로 구분할 수 있다.
그룹 제어 모드로 동작 모드를 결정한 경우, 건물 실내에 존재하는 선택 디바이스의 사용 이력을 판단한다(S275). 여기서 선택 디바이스의 사용 이력은 현재를 기준으로 과거 소정 시간 동안 선택 디바이스의 전체 사용 시간, 사용횟수 등일 수 있다.
그룹 영역의 밀집도와 선택 디바이스의 사용 이력에 기초하여 기본 디바이스와 선택 디바이스의 동작을 제어한다(S279). 즉, 그룹 영역의 밀집도에 기초하여 그룹 영역에 배치된 기본 디바이스 중 일부 또는 전부를 동작 온(on) 제어하거나 선택 디바이스의 사용 이력에 기초하여 선택 디바이스 일부 또는 전부를 동작 온(on) 제어한다.
도 8은 건물 실내의 단위 영역과 그룹 영역의 일 예를 설명하기 위한 도면으로, 도 8(a)에 도시되어 있는 바와 같이 건물 실내에는 기본 디바이스로 조명이 다수 설치되어 있다. 건물 실내에는 조명 이외에 다양한 디바이스가 존재할 수 있으나 설명의 간소화를 위해 조명을 일 예로 설명한다.
도 8(b)에 도시되어 있는 바와 같이 건물 실내를 다수의 단위 영역(U)으로 구분하고, 각 단위 영역에 존재하는 사람 수에 기초하여 제2 임계수 이상 사람이 존재하는 단위 영역을 그룹 영역으로 구분한다. 도 8(b)에 도시되어 있는 단위 영역 중 그룹 영역은 도색되어 있는데, 그룹 영역의 사람 밀집도에 따라 제1 그룹 영역(UL)은 저밀도 그룹 영역으로, 제2 그룹 영역(UM)는 중밀도 그룹 영역으로 그리고 제3 그룹 영역(UH)은 고밀도 그룹 영역으로 구분된다.
그룹 영역의 사람 밀집도에 기초하여 제1 그룹 영역(UL), 제2 그룹 영역(UM) 및 제3 그룹 영역(UH)의 조명을 상이하게 동작 제어할 수 있는데, 일 예로 제1 그룹 영역(UL), 제2 그룹 영역(UM) 및 제3 그룹 영역(UH)에 해당하는 조명을 약, 중, 강의 세기로 동작 제어할 수 있다. 다른 예로 제1 그룹 영역(UL)에 대해서는 제1 그룹 영역(UL)에 매핑되어 있는 조명만 온 제어하고 제2 그룹 영역(UM)에 대해서는 제2 그룹 영역(UM)에 매핑되어 있는 조명과 제1 인접 영역의 조명을 온 제어하고 제3 그룹 영역(UH)에 대해서는 제3 그룹 영역(UH)에 매핑되어 있는 조명과 제2 인접 영역의 조명을 온 제어하는데, 여기서 제2 인접 영역은 제1 인접 영역보다 넓게 설정되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 사람 감지 수단 200: 사람 판단부
300: 동작 모드 결정부 400: 데이터베이스부
500: 제어부 510: 전체 모드 제어부
530: 그룹 모드 제어부 531: 단위 영역 식별부
533: 그룹 영역 판단부 535: 그룹 영역 구분부
537: 동작 제어부

Claims (7)

  1. 건물에서 소비되는 전원을 제어하는 방법에 있어서,
    사람 판단부에서 사람 감지 수단으로부터 수신한 신호에 기초하여 상기 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부와 상기 건물 실내에 존재하는 사람 수를 판단하는 단계;
    동작 모드 결정부에서 상기 건물 실내에 존재하는 사람 수가 제1 임계수를 초과하는지 판단하여, 상기 건물 실내에 존재하는 사람 수가 상기 제1 임계수를 초과하는 경우 전체 제어 모드로 디바이스의 동작 모드를 결정하고 상기 건물 실내에 존재하는 사람 수가 상기 제1 임계수를 초과하지 않는 경우 그룹 제어 모드로 상기 디바이스의 동작 모드를 결정하는 단계; 및
    제어부에서 결정한 상기 디바이스의 동작 모드에 따라 상기 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스의 동작을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 그룹 제어 모드로 상기 디바이스를 동작 제어시 상기 제어부는
    상기 건물 실내를 동일한 면적으로 구분한 단위 영역별 존재하는 사람 수를 판단하고 상기 단위 영역에서 제2 임계수 이상으로 사람이 존재하는 그룹 영역을 판단하며,
    상기 그룹 영역에 존재하는 사람 수에 기초하여 상기 그룹 영역을 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역으로 구분하고, 상기 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역에 매핑되어 있는 디바이스와 인접 영역에 배치되어 있는 디바이스를 개별적으로 동작 제어하는데,
    상기 인접 영역은 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역의 순서로 상대적으로 작게 설정되며,
    상기 고밀도 그룹 영역, 중밀도 그룹 영역 및 저밀도 그룹 영역에 매핑되어 있는 디바이스의 종류 식별자에 기초하여 선택 디바이스로 구분된 디바이스는 현재 시점부터 기설정한 과거 기준 시간 동안 상기 선택 디바이스의 전체 사용 시간 또는 사용횟수에 기초하여 제어하는 것을 특징으로 하는 소비 전원의 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 건물 실내에 사람이 존재하는지 여부 또는 상기 건물 실내에 존재하는 사람 수는
    상기 건물 실내를 촬영하는 적외선 카메라를 통해 획득한 영상을 통해 판단하거나
    상기 건물 출입구에 배치된 사람 감지 센서를 통해 판단하는 것을 특징으로 하는 소비 전원의 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 건물 실내에서 전원을 소비하는 디바이스는 기본 디바이스와 선택 디바이스로 구분되는데,
    상기 전체 제어 모드로 동작시 상기 기본 디바이스와 선택 디바이스가 모두 동작하도록 제어하며,
    상기 그룹 제어 모드로 동작시 상기 기본 디바이스는 동작하도록 제어하고 상기 선택 디바이스는 사용 이력에 따라 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 소비 전원의 제어 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 건물 출입구에는 사람의 진행 방향과 일치하도록 제1 감지 센서와 제2 감지 센서가 일렬로 배치되며,
    상기 제1 감지 센서와 제2 감지 센서의 순차적인 감지 순서에 기초하여 상기 건물 실내로 들어오는 사람과 나가는 사람의 수를 구별하여 카운트하는 것을 특징으로 하는 소비 전원의 제어 방법.
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