KR102298939B1 - Control system for constant temperature andhumidity apparatus using artificial intelligence - Google Patents

Control system for constant temperature andhumidity apparatus using artificial intelligence Download PDF

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KR102298939B1
KR102298939B1 KR1020210021522A KR20210021522A KR102298939B1 KR 102298939 B1 KR102298939 B1 KR 102298939B1 KR 1020210021522 A KR1020210021522 A KR 1020210021522A KR 20210021522 A KR20210021522 A KR 20210021522A KR 102298939 B1 KR102298939 B1 KR 102298939B1
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강환수
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Abstract

The present invention relates to a control system for a constant-temperature and humidity apparatus using artificial intelligence. The control system comprises: a sensor module for detecting three-dimensional spatial information, detecting loads, and detecting the distances therefrom and the temperatures thereof; and a control unit which receives the three-dimensional spatial information and information on the distances and temperatures of the loads, detected by the sensor module, controls the temperature and humidity to maintain a constant-temperature and humidity state of an indoor space, based on the received information, but controls the temperature and humidity by learning a temperature change curve for the entire three-dimensional space by using artificial intelligence, learning the temperature change curve of each load by using artificial intelligence, and analyzing the effect on the space. Therefore, for the constant-temperature and humidity apparatus to maintain a constant-temperature and constant humidity state of the entire space, the control system can efficiently control the overall temperature by tracking the loads and preemptively performing air conditioning on the loads before a temperature change occurs due to the loads.

Description

인공지능을 이용한 항온항습기 제어 시스템 {Control system for constant temperature andhumidity apparatus using artificial intelligence}Control system for constant temperature and humidity using artificial intelligence {Control system for constant temperature and humidity apparatus using artificial intelligence}

본 발명은 항온항습기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인공지능을 이용한 항온항습기 제어 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a thermo-hygrostat, and more particularly, to a thermo-hygrostat control system using artificial intelligence.

각종 정밀 의약품, 정밀화학약품제조, 정밀분석 실험실, 반도체 제조와 같은 초정밀 가공 제조 시설은 물론이고, 고서(古書) 보관실, 문헌정보 보관실, 필름보관실 등에는 각각의 특성에 맞는 일정한 온도와 습도의 제어가 되어야만 원하는 시험 제조 혹은 보관 기능이 발휘된다.In addition to ultra-precision manufacturing facilities such as various precision medicines, fine chemical manufacturing, precision analysis laboratories, and semiconductor manufacturing, constant temperature and humidity control for each characteristic is provided in the ancient book storage room, document information storage room, and film storage room. The desired test manufacturing or storage function is exhibited only when

이처럼 일반적으로 각종 생산 현장에는 개봉된 부품의 조립특성을 유지하기 위하여 부품 보관을 위한 항온, 항습 환경의 유지가 필수적이다. 또한, 제품의 신뢰성과 내구성을 검증하기 위하여 개발 단계에서 환경시험을 수행하기 위하여 인위적으로 극고온, 극저온 환경을 구성할 필요가 있으며, 이러한 제품의 신뢰성 시험을 확보하기 위해서는 장시간의 시험이 필요하다. 따라서, 이와 같은 수요의 증대로 인하여 항온항습기의 사용 빈도가 증가하였으며 정확한 실험의 수행과 생산품질의 확보를 위하여 항온, 항습 기능의 신뢰성이 매우 중요하게 부각되고 있다.As such, in general, in various production sites, it is essential to maintain a constant temperature and constant humidity environment for storing parts in order to maintain the assembly characteristics of the opened parts. In addition, in order to verify the reliability and durability of the product, it is necessary to artificially configure an extremely high temperature and cryogenic environment to perform an environmental test in the development stage, and a long test is required to secure the reliability test of the product. Therefore, due to such an increase in demand, the frequency of use of thermo-hygrostat has increased, and the reliability of the thermo-hygrostat function is becoming very important in order to perform accurate experiments and secure production quality.

종래 항온항습기에서는 사람이나 사물의 이동과 변화에 따라 항온 및 항습을 유지하기 위하여 온도와 습도를 제어하게 되는데, 이때 급격하게 온도를 제어한다. 이에 따라 에너지의 낭비를 초래하고, 온도 제어가 비효율적이라는 문제점이 있다. In the conventional thermo-hygrostat, the temperature and humidity are controlled to maintain the constant temperature and constant humidity according to the movement and change of people or things, and at this time, the temperature is rapidly controlled. Accordingly, there is a problem in that energy is wasted and temperature control is inefficient.

대한민국 공개특허 10-2020-0099775Republic of Korea Patent Publication 10-2020-0099775

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전체 공간의 항온 및 항습을 유지하기 위하여, 부하체를 추적하여 부하체로 인한 온도 변화가 발생하기 전에, 선제적으로 부하체에 공조를 수행하여 전체 온도를 효율적으로 제어할 수 있는 항온항습기 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and in order to maintain constant temperature and constant humidity of the entire space, the load body is tracked and air-conditioning is preemptively performed on the load body before the temperature change due to the load body occurs Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermo-hygrostat control system that can efficiently control the entire temperature.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 인공지능을 이용한 항온항습기 제어 시스템에 관한 것으로서, 3차원 공간 정보를 감지하고, 부하체를 감지하여 그 거리와 온도를 감지하기 위한 센서 모듈 및 상기 센서 모듈에서 감지된 3차원 공간정보와 부하체의 거리 및 온도 정보를 수신하고, 이를 기반으로 실내 공간의 항온 및 항습 상태를 유지하도록 온도와 습도를 제어하되, 인공지능을 이용하여 3차원 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선을 학습하고, 인공지능을 이용하여 각 부하체의 온도 변화 곡선을 학습하여 공간에 대한 영향을 분석하는 방식으로 온도와 습도를 제어하는 제어부를 포함한다. The present invention for achieving the above object relates to a thermo-hygrostat control system using artificial intelligence, and a sensor module for sensing three-dimensional spatial information, sensing a load, and sensing the distance and temperature, and in the sensor module Receives the sensed 3D spatial information and the distance and temperature information of the load, and controls the temperature and humidity to maintain the constant temperature and humidity of the indoor space based on this, but uses artificial intelligence to control the temperature of the entire 3D space It includes a control unit for controlling temperature and humidity in a manner that learns the change curve and analyzes the effect on the space by learning the temperature change curve of each load using artificial intelligence.

일정 시간 이상 이동하는 부하체가 없고 미리 정해진 기준 온도 변화 곡선에 따라 주기적으로 온도와 습도가 제어되는 상태를 정상 상태라고 할 때, 상기 제어부는 정상 상태에서 인공지능을 이용하여 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선을 학습하여 정상상태 베이스라인 그래프를 설정할 수 있다. When a state in which there is no load moving for more than a certain period of time and the temperature and humidity are periodically controlled according to a predetermined reference temperature change curve is referred to as a steady state, the control unit uses artificial intelligence in the steady state to obtain a temperature change curve for the entire space. You can set a steady-state baseline graph by learning

상기 제어부는 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선이 상기 기준 온도 변화 곡선과 비교하여 미리 정해진 허용치를 초과하면 정상 상태가 아닌 비정상 상태로 판단하고, 비정상 상태에서 상기 센서 모듈을 구동하여 부하체를 추적하고, 각 부하체 별로 온도 변화 곡선을 학습하고, 이를 통해 각 부하체 별 베이스라인 그래프를 생성하여 공간에 대한 영향을 분석할 수 있다. When the temperature change curve for the entire space exceeds a predetermined allowable value compared with the reference temperature change curve, the control unit determines that it is an abnormal state rather than a normal state, and drives the sensor module in the abnormal state to track the load, By learning the temperature change curve for each load, a baseline graph for each load can be generated through this, and the effect on space can be analyzed.

상기 제어부는 복수의 부하체들에 대한 모든 경우의 수를 학습하여 생성된 베이스라인 그래프를 미리 설정된 목표 베이스라인 그래프가 되도록 온도와 습도를 제어할 수 있다. The controller may control the temperature and humidity so that the baseline graph generated by learning the number of all cases for the plurality of load bodies becomes a preset target baseline graph.

상기 센서 모듈은, 거리 및 공간 정보를 감지하기 위한 공간센서부 및 온도를 감지하기 위한 온도센서부를 포함하여 이루어질 수 있다. The sensor module may include a spatial sensor unit for sensing distance and spatial information and a temperature sensor unit for sensing temperature.

상기 공간센서부와 상기 온도센서부가 동일한 좌표에서 교대로 교차하며 동일한 위치를 감지하고, 상기 제어부는 상기 공간센서부와 상기 온도센서부가 감지한 신호를 3차원 공간 상에서 맵핑(mapping)하여 부하체의 거리 정보와 온도 정보를 획득할 수 있다. The spatial sensor unit and the temperature sensor unit alternately intersect at the same coordinates and sense the same position, and the control unit maps the signals detected by the spatial sensor unit and the temperature sensor unit in a three-dimensional space to determine the load body. Distance information and temperature information can be obtained.

본 발명에 의하면, 항온항습기에서 전체 공간의 항온 및 항습을 유지하기 위하여, 부하체를 추적하여 부하체로 인한 온도 변화가 발생하기 전에, 선제적으로 부하체에 공조를 수행하여 전체 온도를 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, in order to maintain the constant temperature and constant humidity of the entire space in the thermo-hygrostat, the entire temperature is efficiently controlled by preemptively performing air conditioning on the load before the temperature change due to the load occurs by tracking the load. There is an effect that can be done.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습기 제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 세부 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 항온항습기가 설치된 실내 공간을 예시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 변화 곡선을 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습기 제어 시스템에서 베이스라인 그래프 설정 방법을 도시한 흐롬도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습기 제어 시스템에서 설정되는 베이스라인 그래프를 도시한 예시도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a thermo-hygrostat control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a detailed configuration of a sensor module according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates an indoor space in which a thermo-hygrostat is installed.
4 is a graph illustrating a temperature change curve according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for setting a baseline graph in a thermo-hygrostat control system according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating a baseline graph set in a thermo-hygrostat control system according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 개시된 실시 예의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시에서 제안하고자 하는 실시 예는 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 실시 예들의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이다.Advantages and features of the embodiments disclosed herein, and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings. However, the embodiments to be proposed in the present disclosure are not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments are provided to those of ordinary skill in the art. It is only provided to fully indicate the category.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 실시 예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Terms used in this specification will be briefly described, and the disclosed embodiments will be described in detail.

본 명세서에서 사용되는 용어는 개시된 실시 예들의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 관련 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 상세한 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. The terms used in this specification have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions of the disclosed embodiments, but may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the relevant field, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the detailed description part of the corresponding specification. Therefore, the terms used in the present disclosure should be defined based on the meaning of the term and the content throughout the present specification, rather than the simple name of the term.

본 명세서에서의 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수인 것으로 특정하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.References in the singular herein include plural expressions unless the context clearly dictates that the singular is singular.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.In the entire specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. Also, as used herein, the term “unit” refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and “unit” performs certain roles. However, "part" is not meant to be limited to software or hardware. A “unit” may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to refresh one or more processors. Thus, by way of example, “part” includes components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functionality provided within components and “parts” may be combined into a smaller number of components and “parts” or further divided into additional components and “parts”.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are assigned the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습기 제어 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a thermo-hygrostat control system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 항온항습기 제어 시스템은 센서 모듈(110), 제어부(120), 디스플레이부(130), 음성출력부(140), 통신부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , the thermo-hygrostat control system of the present invention includes a sensor module 110 , a control unit 120 , a display unit 130 , an audio output unit 140 , and a communication unit 150 .

센서 모듈(110)은 3차원 공간 정보를 감지하고, 부하체를 감지하여 그 거리와 온도를 감지하는 역할을 한다. The sensor module 110 detects three-dimensional spatial information, detects a load, and senses the distance and temperature.

제어부(120)는 센서 모듈(110)에서 감지된 3차원 공간정보와 부하체의 거리 및 온도 정보를 수신하고, 이를 기반으로 실내 공간의 항온 및 항습 상태를 유지하도록 온도와 습도를 제어하되, 인공지능을 이용하여 3차원 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선을 학습하고, 인공지능을 이용하여 각 부하체의 온도 변화 곡선을 학습하여 공간에 대한 영향을 분석하는 방식으로 온도와 습도를 제어한다. The control unit 120 receives the three-dimensional spatial information and the distance and temperature information of the load detected by the sensor module 110, and controls the temperature and humidity to maintain the constant temperature and constant humidity of the indoor space based on this, but The temperature and humidity are controlled by learning the temperature change curve for the entire three-dimensional space using intelligence and analyzing the effect on the space by learning the temperature change curve of each load body using artificial intelligence.

일정 시간 이상 이동하는 부하체가 없고 미리 정해진 기준 온도 변화 곡선에 따라 주기적으로 온도와 습도가 제어되는 상태를 정상 상태라고 할 때, 제어부(120)는 정상 상태에서 인공지능을 이용하여 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선을 학습하여 정상상태 베이스라인 그래프를 설정할 수 있다. When a state in which there is no load moving for more than a certain period of time and the temperature and humidity are periodically controlled according to a predetermined reference temperature change curve is referred to as a steady state, the controller 120 uses artificial intelligence in the normal state to control the temperature of the entire space. A steady-state baseline graph can be set by learning the change curve.

제어부(120)는 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선이 기준 온도 변화 곡선과 비교하여 미리 정해진 허용치를 초과하면 정상 상태가 아닌 비정상 상태로 판단하고, 비정상 상태에서 센서 모듈(110)을 구동하여 부하체를 추적하고, 각 부하체 별로 온도 변화 곡선을 학습하고, 이를 통해 각 부하체 별 베이스라인 그래프를 생성하여 공간에 대한 영향을 분석할 수 있다. When the temperature change curve for the entire space exceeds a predetermined allowable value compared with the reference temperature change curve, the control unit 120 determines that it is an abnormal state rather than a normal state, and drives the sensor module 110 in the abnormal state to control the load. By tracking and learning the temperature change curve for each load, it is possible to analyze the effect on space by generating a baseline graph for each load.

제어부(120)는 복수의 부하체들에 대한 모든 경우의 수를 학습하여 생성된 베이스라인 그래프를 미리 설정된 목표 베이스라인 그래프가 되도록 온도와 습도를 제어할 수 있다. The controller 120 may control the temperature and humidity so that the baseline graph generated by learning the number of all cases for the plurality of load bodies becomes a preset target baseline graph.

본 발명의 일 실시예에서 제어부(120)는 변화된 부하체에 대한 제어를 수행한 후, 비정상 상태에서 미리 정해진 기준 시간 이상 정상 상태로 돌아가지 못하면 디스플레이부(130)를 통해 경보상황을 표시하거나, 음성출력부(140)를 통해 경보상황을 음성으로 표출할 수 있다. 예를 들어, 부하체의 베이스라인 그래프를 포함한 전체 베이스라인 그래프의 주기가 목표 베이스곡선 그래프의 주기보다 2배 이상 길어지면 제어부는 디스플레이부(130)나 음성출력부(140)를 통해 경보상황을 표출할 수 있다. In an embodiment of the present invention, after performing control on the changed load, the controller 120 displays an alarm situation through the display unit 130 or, The alarm situation may be expressed by voice through the voice output unit 140 . For example, if the period of the entire baseline graph including the baseline graph of the load body is longer than twice the period of the target base curve graph, the control unit displays an alarm situation through the display unit 130 or the voice output unit 140 . can express

또는 제어부(120)는 통신부(150)를 통해 경보상황을 외부 기기로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 이동통신망을 통해 관리자의 스마트폰으로 경보상황을 전송할 수 있다. Alternatively, the control unit 120 may transmit the alarm situation to an external device through the communication unit 150 . For example, the control unit 120 may transmit the alarm situation to the manager's smartphone through the mobile communication network.

본 발명에서 비정상적인 상태는 다양한데, 예를 들어 화재, 문개방으로 인한 외부 공기의 지속적인 유입, 부하체의 상대적 이상 발열 등이 있을 수 있다. In the present invention, the abnormal state is various, for example, there may be a fire, continuous inflow of external air due to an opening of a door, abnormal heat relative to the load, and the like.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 모듈의 세부 구성을 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a detailed configuration of a sensor module according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 센서 모듈(110)은 공간센서부(111), 온도센서부(112), 발광부(113), 빔 스프레더(114), 공간센서부용 렌즈(115), 온도센서부용 렌즈(116)를 포함한다. 2, the sensor module 110 includes a spatial sensor unit 111, a temperature sensor unit 112, a light emitting unit 113, a beam spreader 114, a lens 115 for a spatial sensor unit, and a lens for a temperature sensor unit ( 116).

공간센서부(111)는 거리 및 공간 정보를 감지하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 공간센서부(111)는 라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging) 센서와 이미지센서 중 적어도 하나로 구현될 수 있다. 본 발명에서 발광부(113)를 통해 펄스 레이저를 목표물에 방출하고 빛이 돌아오기까지 걸리는 시간 및 강도를 측정함으로써, 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성 등을 감지할 수 있다. The spatial sensor unit 111 serves to detect distance and spatial information. In an embodiment of the present invention, the spatial sensor unit 111 may be implemented as at least one of a LiDAR (Light Detection And Ranging) sensor and an image sensor. In the present invention, the distance, direction, speed, temperature, material distribution and concentration characteristics, etc. can be detected by emitting a pulse laser to the target through the light emitting unit 113 and measuring the time and intensity until the light returns.

온도센서부(112)는 온도를 감지하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서 온도센서부(112)는 적외선 센서로 구현될 수 있다. The temperature sensor unit 112 serves to sense the temperature. In an embodiment of the present invention, the temperature sensor unit 112 may be implemented as an infrared sensor.

본 발명에서 공간센서부(111)와 온도센서부(112)가 동일한 좌표에서 교대로 교차하며 동일한 위치를 감지하고, 제어부(120)는 공간센서부(111)와 온도센서부(112)가 감지한 신호를 3차원 공간 상에서 맵핑(mapping)하여 부하체의 거리 및 위치 정보와 온도 정보를 획득할 수 있다. In the present invention, the spatial sensor unit 111 and the temperature sensor unit 112 alternately intersect at the same coordinates to detect the same position, and the control unit 120 detects the spatial sensor unit 111 and the temperature sensor unit 112 By mapping one signal in a three-dimensional space, distance and location information of a load and temperature information can be obtained.

발광부(113)는 펄스 레이저를 목표물에 방출(전송)하는 역할을 하고, 빔 스프레더(114)는 방출된 펄스 레이저를 광 시야각으로 확장하여 조사하는 역할을 한다. 그리고 목표물(10)로부터 반사되는 레이저 빔은 렌즈(115)를 통해 수광부 어레이(공간센서부, 111)를 통해 수신된다. 제어부(120)는 공간센서부(111)에 수신된 레이저 빔을 통해 목표물(10)의 거리, 위치를 판독한다. The light emitting unit 113 serves to emit (transmit) the pulsed laser to the target, and the beam spreader 114 serves to expand and irradiate the emitted pulsed laser to a wide viewing angle. And the laser beam reflected from the target 10 is received through the light receiving unit array (spatial sensor unit, 111) through the lens (115). The control unit 120 reads the distance and position of the target 10 through the laser beam received by the spatial sensor unit 111 .

목표물(10)로부터 방출된 적외선 에너지는 렌즈(116)에 의해 모아져 온도센서부(112)를 통해 수신된다. 제어부(120)는 적외선 에너지 크기에 상응하는 전기 신호로 변환하여 목표물(10)의 온도를 판독한다. Infrared energy emitted from the target 10 is collected by the lens 116 and received through the temperature sensor unit 112 . The controller 120 reads the temperature of the target 10 by converting it into an electric signal corresponding to the intensity of infrared energy.

도 3은 항온항습기가 설치된 실내 공간을 예시한 것이다. 3 illustrates an indoor space in which a thermo-hygrostat is installed.

도 3에서 항온항습기(300)가 설치된 실내 공간에서 부하체들을 감지하는 모습이 표현되어 있다.In FIG. 3 , a state in which loads are sensed in an indoor space in which the thermo-hygrostat 300 is installed is expressed.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 변화 곡선(또는 습도 변화 곡선)을 도시한 그래프이다. 이하, '온도'라는 기재는 '온도(또는 습도)'로 대체될 수 있다. 이는, 도 4의 세로축에 표시된 '온도 또는 습도'라는 기재로부터 확인할 수 있다. 4 is a graph illustrating a temperature change curve (or a humidity change curve) according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the description of 'temperature' may be replaced with 'temperature (or humidity)'. This can be confirmed from the description of 'temperature or humidity' indicated on the vertical axis of FIG. 4 .

도 4에서 정상 상태에서의 항온항습기의 온도 변화 곡선(410)과 부하체의 온도 변화 곡선(420)이 예시되어 있다. 4, the temperature change curve 410 of the thermo-hygrostat in the steady state and the temperature change curve 420 of the load body are exemplified.

도 4에서 온도 변화 곡선(410)이 나타내는 폐곡선의 크기가 변하거나, 또는 폐곡선이 형성되지 않으면, 시스템의 외부 영향(고장, 화재 등)이 발생한 것을 의미한다. If the size of the closed curve indicated by the temperature change curve 410 in FIG. 4 is changed or the closed curve is not formed, it means that an external influence (failure, fire, etc.) of the system has occurred.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습기 제어 시스템에서 베이스라인 그래프 설정 방법을 도시한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 항온항습기 제어 시스템에서 설정되는 베이스라인 그래프를 도시한 예시도이다. 5 is a flowchart illustrating a method for setting a baseline graph in a thermo-hygrostat control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a baseline graph set in the thermo-hygrostat control system according to an embodiment of the present invention. It is one example diagram.

도 5 및 도 6을 참조하면, 정상 상태인 경우(S501), 공간 전체의 온도 변화 곡선을 학습하고(S503), 이를 기반으로 정상상태 베이스라인 그래프를 생성한다(S505, 도 6(a)). 5 and 6, in the case of a steady state (S501), a temperature change curve of the entire space is learned (S503), and a steady-state baseline graph is generated based on this (S505, FIG. 6(a)) .

도 6(a)를 참조하면, 구간1은 항온항습기를 가동하기 전 부하체의 발열구간을 나타내고, 구간2는 항온항습기의 냉각 가동 구간을 나타내고, 구간3은 항온항습기의 냉각 가동 정지구간을 나타내고, 구간4는 항온항습기의 냉각 가동 구간을 나타낸다. 이후 구간은 항온항습기의 냉각 가동 정지구간과 냉각 가동 구간이 교대로 반복된다. 도 6(a)에서, 설정 온도(또는 설정 습도)를 중심으로 미리 정해진 허용 간극(±α) 내에 온도(또는 습도)값이 들어와 유지되면 정상상태 베이스라인 구간에 들어오게 되어 정상상태 베이스라인 그래프가 설정된다. 도 6(a)에서, 항온항습기의 가동시간은 양의 시간(+t)으로 표현되고 항온항습기의 정지시간은 음의 시간(-t)으로 표현된다. Referring to FIG. 6( a ), section 1 represents the heating section of the load before operating the thermo-hygrostat, section 2 represents the cooling operation section of the thermo-hygrostat, section 3 represents the cooling operation stop section of the thermo-hygrostat, and , section 4 represents the cooling operation section of the thermo-hygrostat. In the subsequent section, the cooling operation stop section and the cooling operation section of the thermo-hygrostat are alternately repeated. In Fig. 6(a), when the temperature (or humidity) value enters and maintains within a predetermined allowable gap (±α) around the set temperature (or set humidity), it enters the steady-state baseline section and is a steady-state baseline graph is set In Fig. 6(a), the operating time of the thermo-hygrostat is expressed as a positive time (+t) and the stop time of the thermo-hygrostat is expressed as a negative time (-t).

비정상 상태인 경우(S501), 센서 모듈(110)을 구동하여 부하체를 추적하고(S507, S509), 각 부하체 별 온도 변화 곡선을 학습한다(S511, 도 6(b)). 그리고 이를 기반으로 각 부하체의 영향을 분석하고(S513), 전체 베이스라인 그래프를 재설정한다(S515). 이 때, 부하체 추적 결과(S509), 해당 부하체가 기존의 기학습 부하체로 판단되는 경우 학습 단계(S511)는 생략될 수 있다. 기존의 기학습 부하체 해당 여부는 각 부하체별로 학습된 베이스라인 그래프와의 동일성을 기준으로 판단한다. In the case of an abnormal state (S501), the sensor module 110 is driven to track the load (S507, S509), and a temperature change curve for each load is learned (S511, FIG. 6(b)). And based on this, the influence of each load is analyzed (S513), and the entire baseline graph is reset (S515). In this case, when the load object tracking result ( S509 ), when the corresponding load object is determined as an existing pre-learning load object, the learning step ( S511 ) may be omitted. Whether or not it corresponds to the existing pre-learning subordinates is determined based on the sameness with the baseline graph learned for each subordinate.

예를 들어, 부하체A, 부하체B, 부하체C의 세 개의 부하체가 있다고 가정하자. For example, suppose there are three load bodies: load body A, load body B, and load body C.

본 발명에서는 먼저 부하체A, 부하체B, 부하체C의 거리, 부피, 위치, 온도, 습도 정보를 수집하고, 이를 기반으로 각 부하체의 거리, 부피, 위치, 온도, 습도에 따른 온도와 습도의 시간 기울기 특성 정보를 학습하여 각각의 베이스라인 그래프를 생성한다(도 6(b)). In the present invention, first, the distance, volume, location, temperature, and humidity information of the load body A, the load body B, and the load body C are collected, and based on this information, the distance, volume, location, temperature, and humidity of each load body are collected. By learning the time gradient characteristic information of humidity, each baseline graph is generated (FIG. 6(b)).

그리고, 부하체A, 부하체B, 부하체C 각각의 베이스라인 그래프를 누적한 누적 베이스라인 그래프를 생성한다(도 6(c)). 이 때, 누적 베이스라인 그래프는 각 부하체의 베이스라인 그래프의 누적합과 에러의 영향을 합한 값으로 생성된다. Then, a cumulative baseline graph in which each of the baseline graphs of the load body A, the load body B, and the load body C is accumulated is generated (FIG. 6(c)). In this case, the cumulative baseline graph is generated as a value obtained by adding the cumulative sum of the baseline graphs of each load and the effect of the error.

그리고, 누적 베이스라인 그래프를 목표 베이스라인 그래프로 만들도록 온도와 습도를 제어한다(도 6(d)). 여기에서, 목표 베이스라인 그래프는 항온항습기의 가동시간인 양의 시간(+t)을 최소화하고 온도(또는 습도)의 허용 간극(±α)을 줄여 베이스라인 그래프의 크기가 최소화되도록 설정된다. Then, the temperature and humidity are controlled to make the cumulative baseline graph into the target baseline graph (FIG. 6(d)). Here, the target baseline graph is set such that the size of the baseline graph is minimized by minimizing the positive time (+t), which is the operating time of the thermo-hygrostat, and reducing the allowable gap (±α) of temperature (or humidity).

본 발명에서 부하체A, 부하체B, 부하체C의 모든 경우의 수를 학습하여 목표 베이스라인 그래프로 제어한다. In the present invention, the number of all cases of load body A, load body B, and load body C is learned and controlled as a target baseline graph.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.The present invention has been described above using several preferred embodiments, but these embodiments are illustrative and not restrictive. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention and the scope of the appended claims.

110 센서 모듈 120 제어부
130 디스플레이부 140 음성출력부
150 통신부 111 공간 센서부
112 온도 센서부 113 발광부
114 빔 스프레더 115 공간센서부용 렌즈
116 온도센서부용 렌즈110 sensor module 120 control unit
130 Display unit 140 Audio output unit
150 Communication unit 111 Spatial sensor unit
112 temperature sensor unit 113 light emitting unit
114 Beam Spreader 115 Lens for Spatial Sensor Unit
116 Lens for temperature sensor

Claims (6)

3차원 공간 정보를 감지하고, 부하체를 감지하여 그 거리와 온도를 감지하기 위한 센서 모듈; 및
상기 센서 모듈에서 감지된 3차원 공간정보와 부하체의 거리 및 온도 정보를 수신하고, 이를 기반으로 실내 공간의 항온 및 항습 상태를 유지하도록 온도와 습도를 제어하되, 인공지능을 이용하여 3차원 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선을 학습하고, 인공지능을 이용하여 각 부하체의 온도 변화 곡선을 학습하여 공간에 대한 영향을 분석하는 방식으로 온도와 습도를 제어하는 제어부를 포함하며,
일정 시간 이상 이동하는 부하체가 없고 미리 정해진 기준 온도 변화 곡선에 따라 주기적으로 온도와 습도가 제어되는 상태를 정상 상태라고 할 때,
상기 제어부는 정상 상태에서 인공지능을 이용하여 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선을 학습하여 정상상태 베이스라인 그래프를 설정하는 것을 특징으로 하는 항온항습기 제어 시스템.
a sensor module for detecting three-dimensional spatial information, detecting a load, and detecting a distance and temperature thereof; and
Receives the 3D spatial information sensed by the sensor module and the distance and temperature information of the load, and controls the temperature and humidity to maintain the constant temperature and constant humidity of the indoor space based on this, but uses artificial intelligence to control the 3D space A control unit for controlling temperature and humidity in a way that learns the temperature change curve for the whole and analyzes the effect on the space by learning the temperature change curve of each load body using artificial intelligence,
When there is no load moving for more than a certain time and the state in which temperature and humidity are periodically controlled according to a predetermined reference temperature change curve is called a steady state,
Wherein the control unit learns a temperature change curve for the entire space using artificial intelligence in a steady state, and sets a steady state baseline graph.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 공간 전체에 대한 온도 변화 곡선이 상기 기준 온도 변화 곡선과 비교하여 미리 정해진 허용치를 초과하면 정상 상태가 아닌 비정상 상태로 판단하고, 비정상 상태에서 상기 센서 모듈을 구동하여 부하체를 추적하고, 각 부하체 별로 온도 변화 곡선을 학습하고, 이를 통해 각 부하체 별 베이스라인 그래프를 생성하여 공간에 대한 영향을 분석하는 것을 특징으로 하는 항온항습기 제어 시스템.
The method according to claim 1,
When the temperature change curve for the entire space exceeds a predetermined allowable value compared with the reference temperature change curve, the control unit determines that it is an abnormal state rather than a normal state, and drives the sensor module in the abnormal state to track the load, A thermo-hygrostat control system, characterized in that it learns a temperature change curve for each load, and analyzes the effect on space by generating a baseline graph for each load through this.
 청구항 3에 있어서,
상기 제어부는 복수의 부하체들에 대한 모든 경우의 수를 학습하여 생성된 베이스라인 그래프를 미리 설정된 목표 베이스라인 그래프가 되도록 온도와 습도를 제어하는 것을 특징으로 하는 항온항습기 제어 시스템.
4. The method according to claim 3,
The control unit is a thermo-hygrostat control system, characterized in that the temperature and humidity are controlled so that the baseline graph generated by learning the number of all cases for the plurality of load bodies becomes a preset target baseline graph.
 청구항 1에 있어서,
상기 센서 모듈은,
거리 및 공간 정보를 감지하기 위한 공간센서부; 및
온도를 감지하기 위한 온도센서부
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 항온항습기 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The sensor module is
a spatial sensor unit for sensing distance and spatial information; and
Temperature sensor unit for detecting temperature
Thermo-hygrostat control system, characterized in that it comprises a.
 청구항 5에 있어서,
상기 공간센서부와 상기 온도센서부가 동일한 좌표에서 교대로 교차하며 동일한 위치를 감지하고,
상기 제어부는 상기 공간센서부와 상기 온도센서부가 감지한 신호를 3차원 공간 상에서 맵핑(mapping)하여 부하체의 거리 정보와 온도 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 항온항습기 제어 시스템.
6. The method of claim 5,
The spatial sensor unit and the temperature sensor unit alternately intersect at the same coordinates and detect the same position,
wherein the control unit maps the signals sensed by the spatial sensor unit and the temperature sensor unit in a three-dimensional space to obtain distance information and temperature information of the load body.
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