KR102383211B1 - Dust classification apparatus and air cleaner - Google Patents

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KR102383211B1 KR1020150097663A KR20150097663A KR102383211B1 KR 102383211 B1 KR102383211 B1 KR 102383211B1 KR 1020150097663 A KR1020150097663 A KR 1020150097663A KR 20150097663 A KR20150097663 A KR 20150097663A KR 102383211 B1 KR102383211 B1 KR 102383211B1
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Abstract

먼지 구별 장치 및 방법이 개시된다. 상기 먼지 구별 장치는, 광학방식에 의해 공기 중의 먼지를 감지하고, 감지 결과에 따라 제1 및 제 2 펄스신호를 출력하는 먼지센서; 상기 제1 및 제2 펄스신호의 LOW 펄스폭을 기 설정된 시간 단위로 측정하고, 상기 LOW 펄스폭이 기 설정된 펄스폭 미만이면 PM2.5로 카운트하고, 상기 LOW 펄스폭이 상기 기 설정된 펄스폭 이상이면 PM10으로 카운트하는 카운터; 및 상기 카운터에 의해 카운트된 값을 기초로 먼지 농도값으로 변환하고, 변환된 먼지 농도값이 기 설정된 먼지 농도 이상인 경우 상기 제1 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하고, 상기 기 설정된 먼지 농도 미만인 경우 상기 제2 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하며, 기 정해진 시간 동안 선택된 먼지 농도값을 적산하여 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 총 먼지 농도를 계산하는 연산부를 포함하여 구성될 수 있다.A dust discrimination device and method are disclosed. The dust discrimination device includes: a dust sensor for detecting dust in the air by an optical method and outputting first and second pulse signals according to the detection result; The LOW pulse width of the first and second pulse signals is measured in a preset time unit, and if the LOW pulse width is less than the preset pulse width, it is counted as PM2.5, and the LOW pulse width is greater than or equal to the preset pulse width counter to count as PM10; and converting to a dust concentration value based on the value counted by the counter, selecting the dust concentration value of the first pulse signal when the converted dust concentration value is greater than or equal to a preset dust concentration, and is less than the preset dust concentration and a calculator configured to select a dust concentration value of the second pulse signal, and to calculate a total dust concentration for each of PM2.5 and PM10 by accumulating the selected dust concentration value for a predetermined time.

Description

먼지 구별 장치 및 공기 청정기{DUST CLASSIFICATION APPARATUS AND AIR CLEANER}DUST CLASSIFICATION APPARATUS AND AIR CLEANER

본 출원은 먼지 구별 장치 및 방법에 관한 것이다.The present application relates to a dust discrimination device and method.

공기청정기 등에서 먼지 농도를 측정하기 위해 사용되는 먼지센서는 주로 광학방식을 사용하고 있다. 광학방식을 사용하는 먼지센서의 일 예는 발광소자와 수광소자를 포함하며, 광 경로 상의 먼지가 발광소자와 수광소자 사이의 빛을 산란 혹은 반사시켜 수광소자에 빛이 감지되면 출력을 Low로 바꾸는 방식을 사용한다.The dust sensor used to measure the concentration of dust in an air purifier, etc. mainly uses an optical method. An example of a dust sensor using an optical method includes a light emitting element and a light receiving element, and dust on the light path scatters or reflects light between the light emitting element and the light receiving element, and when the light is detected by the light receiving element, the output is changed to Low. use the method

한편, 미세먼지는 지름이 10㎛ 이하인 입자상 물질을 의미하는 것으로, 미세먼지(PM10), 초미세먼지(PM2.5) 등으로 분류될 수 있다. 여기서, 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM2.5)는 각각 입자의 지름이 대략 10㎛ 및 2.5㎛ 이하인 입자상 물질의 질량 농도를 측정한 오염도를 의미한다.Meanwhile, fine dust refers to particulate matter with a diameter of 10 μm or less, and may be classified into fine dust (PM10), ultrafine dust (PM2.5), and the like. Here, the fine dust (PM10) and ultrafine dust (PM2.5) refer to the degree of pollution obtained by measuring the mass concentration of particulate matter having particle diameters of about 10 μm and 2.5 μm or less, respectively.

기존의 미세먼지 감지장치는 단순히 특정 크기 이하의 미세먼지를 감지하는 기능을 제공할 뿐, 입자의 지름에 따른 미세먼지의 구별 기능을 제공하지 않는다.Existing fine dust detection devices simply provide a function of detecting fine dust below a certain size, but do not provide a function of distinguishing fine dust according to particle diameter.

이와 관련하여, 하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 미세먼지 감지장치 및 이를 이용한 미세먼지 검출방법을 개시하고 있다.In this regard, Patent Document 1 described in the following prior art documents discloses a fine dust detection device and a fine dust detection method using the same.

한국공개특허 제2011-0013951호 (공개일: 2011.02.10.)Korea Patent Publication No. 2011-0013951 (published date: 2011.02.10.)

따라서, 당해 기술분야에서는 먼지 입자의 지름에 따라 먼지를 구별하기 위한 방안이 요구되고 있다.Accordingly, in the art, there is a need for a method for classifying dust according to the diameter of dust particles.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 먼지 구별 장치를 제공한다. 상기 먼지 구별 장치는, 광학방식에 의해 공기 중의 먼지를 감지하고, 감지 결과에 따라 제1 및 제 2 펄스신호를 출력하는 먼지센서; 상기 제1 및 제2 펄스신호의 LOW 펄스폭을 기 설정된 시간 단위로 측정하고, 상기 LOW 펄스폭이 기 설정된 펄스폭 미만이면 PM2.5로 카운트하고, 상기 LOW 펄스폭이 상기 기 설정된 펄스폭 이상이면 PM10으로 카운트하는 카운터; 및 상기 카운터에 의해 카운트된 값을 기초로 먼지 농도값으로 변환하고, 변환된 먼지 농도값이 기 설정된 먼지 농도 이상인 경우 상기 제1 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하고, 상기 기 설정된 먼지 농도 미만인 경우 상기 제2 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하며, 기 정해진 시간 동안 선택된 먼지 농도값을 적산하여 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 총 먼지 농도를 계산하는 연산부를 포함할 수 있다.
In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention provides a dust discrimination device. The dust discrimination device includes: a dust sensor for detecting dust in the air by an optical method and outputting first and second pulse signals according to the detection result; The LOW pulse width of the first and second pulse signals is measured in a preset time unit, and if the LOW pulse width is less than the preset pulse width, it is counted as PM2.5, and the LOW pulse width is greater than or equal to the preset pulse width counter to count as PM10; and converting to a dust concentration value based on the value counted by the counter, selecting the dust concentration value of the first pulse signal when the converted dust concentration value is greater than or equal to a preset dust concentration, and is less than the preset dust concentration and a calculator configured to select a dust concentration value of the second pulse signal and to calculate a total dust concentration for each of PM2.5 and PM10 by accumulating the selected dust concentration value for a predetermined time.

또한, 본 발명의 다른 실시예는 먼지 구별 방법을 제공한다. 상기 먼지 구별 방법은, 먼지센서에 의해 출력된 제1 및 제2 펄스신호의 LOW 펄스폭을 카운트하는 단계; 상기 카운트된 LOW 펄스폭이 기 설정된 펄스폭 미만이면 PM2.5로 카운트하고, 상기 LOW 펄스폭이 상기 기 설정된 펄스폭 이상이면 PM10으로 카운트하는 단계; 카운트된 값을 기초로 먼지 농도값으로 변환하는 단계; 변환된 먼지 농도값이 기 설정된 먼지 농도 이상인 경우 상기 제1 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하고, 상기 기 설정된 먼지 농도 미만인 경우 상기 제2 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하는 단계; 및 기 정해진 시간 동안 선택된 먼지 농도값을 적산하여 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 총 먼지 농도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
In addition, another embodiment of the present invention provides a dust discrimination method. The dust discrimination method includes: counting the LOW pulse widths of the first and second pulse signals output by the dust sensor; counting as PM2.5 if the counted LOW pulse width is less than a preset pulse width, and counting as PM10 if the LOW pulse width is greater than or equal to the preset pulse width; converting the counted value into a dust concentration value; selecting a dust concentration value of the first pulse signal when the converted dust concentration value is greater than or equal to a preset dust concentration, and selecting a dust concentration value of the second pulse signal when the converted dust concentration value is less than the preset dust concentration; and calculating the total dust concentration for each of PM2.5 and PM10 by accumulating the selected dust concentration values for a predetermined time.

덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.Incidentally, the means for solving the above problems do not enumerate all the features of the present invention. Various features of the present invention and its advantages and effects may be understood in more detail with reference to the following specific embodiments.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼지 입자의 지름에 따라 먼지의 구별이 가능해진다. 또한, 구별 결과를 기초로 사용자에게 보다 세분화된 오염도 정보를 제공하거나, 먼지의 특성에 맞게 공기청정기의 동작을 제어할 수 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to distinguish the dust according to the diameter of the dust particles. In addition, it is possible to provide more detailed pollution level information to the user based on the discrimination result, or to control the operation of the air purifier according to the characteristics of the dust.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 구별 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 먼지센서의 출력 펄스폭의 측정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 먼지 구별 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a dust discrimination device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a method of measuring an output pulse width of a dust sensor used in an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method for distinguishing dust according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, preferred embodiments will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, in describing a preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' with another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element interposed therebetween. include In addition, 'including' a certain component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 구별 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a dust discrimination device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 구별 장치(100)는 먼지센서(110), 카운터(120), 버퍼(130), 연산부(140) 및 출력부(150)를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 1 , the dust discrimination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a dust sensor 110 , a counter 120 , a buffer 130 , an operation unit 140 , and an output unit 150 . can

먼지센서(110)는 광학방식을 사용하여 공기 중의 먼지를 감지할 수 있다. 예를 들어, 먼지센서(110)는 발광소자와 수광소자를 포함하며, 광 경로 상의 먼지가 발광소자와 수광소자 사이의 빛을 산란 혹은 반사시켜 수광소자에 빛이 감지되면 LOW 펄스를 출력하고, 먼지가 없으면 HIGH 펄스를 출력할 수 있다.The dust sensor 110 may detect dust in the air using an optical method. For example, the dust sensor 110 includes a light emitting element and a light receiving element, and when dust on the light path scatters or reflects light between the light emitting element and the light receiving element and the light is detected by the light receiving element, a LOW pulse is output, If there is no dust, HIGH pulse can be output.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼지센서(110)는 일본의 신예이(Shinyei) 사에서 개발 및 상용화된 먼지센서(모델명: PPD42-60)를 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dust sensor 110 may use a dust sensor (model name: PPD42-60) developed and commercialized by Shinyei of Japan.

이 경우, 먼지센서(110)는 2개의 출력 포트를 통해 2개의 신호(즉, P1 및 P2)를 출력할 수 있다. 여기서, P1(1㎛)은 저 농도에서는 측정이 불가능하고, P2(0.7㎛)는 저 농도에서 측정 가능하며 고 농도에서는 편차가 증가하는 특성을 가진다.In this case, the dust sensor 110 may output two signals (ie, P1 and P2) through two output ports. Here, P1 (1 μm) cannot be measured at a low concentration, P2 (0.7 μm) can be measured at a low concentration, and deviation increases at a high concentration.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼지의 농도에 따라 저 농도(예를 들어, 50㎍/㎥ 미만)에서는 P2를 이용하고, 고 농도(예를 들어, 50㎍/㎥ 이상)에서는 P1을 이용하여 먼지 구별을 수행할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, P2 is used at a low concentration (eg, less than 50 μg/m 3 ) according to the concentration of dust, and P1 is used at a high concentration (eg, 50 μg/m 3 or more) can be used to distinguish dust.

또한, 먼지센서(110)는 정확한 동작을 위해 예열시간이 필요한 경우가 있다. 따라서, 먼지센서(110)에 전원이 인가된 후 초기 일정 시간(예를 들어, 10초) 동안의 출력신호는 무시할 수 있다. 또한, 먼지센서(110)의 전원 불안정으로 인해 먼지가 없는 경우에도 먼지가 있는 것으로 인식될 수 있으므로, 전원 불안정시의 출력신호는 무시할 수 있다. In addition, the dust sensor 110 may require a preheating time for accurate operation. Accordingly, the output signal for an initial predetermined time (eg, 10 seconds) after power is applied to the dust sensor 110 can be ignored. Also, even when there is no dust due to power instability of the dust sensor 110 , it can be recognized that there is dust, so that the output signal when the power is unstable can be ignored.

한편, 도 1에서는 먼지 구별 장치(100)가 먼지센서(110)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 먼지 구별 장치(100)가 내부에 먼지센서(110)를 구비하지 않고, 상술한 바와 같은 먼지센서(110)의 출력 신호를 입력받아 후술하는 바와 같은 구성에 의해 먼지 구별을 수행할 수도 있다.
Meanwhile, in FIG. 1 , the dust discrimination device 100 is illustrated as including the dust sensor 110 , but the dust discrimination device 100 does not include the dust sensor 110 therein, and the dust sensor as described above. It is also possible to receive the output signal of 110 and perform dust classification by a configuration as will be described later.

도 2는 본 발명의 일 실시예에서 사용되는 먼지센서의 출력 펄스폭의 측정 방식을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a method of measuring an output pulse width of a dust sensor used in an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼지 입자의 크기가 대략 2.5㎛에 해당하는 LOW 펄스폭을 도출하여, LOW 펄스폭이 2.5㎛에 해당하는 LOW 펄스폭 미만인 경우 PM2.5(32, 32')로 구별하고, LOW 펄스폭이 2.5㎛에 해당하는 LOW 펄스폭 이상인 경우 PM10(31, 31', 31'')으로 구별할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the LOW pulse width corresponding to the size of the dust particles is approximately 2.5 μm, the LOW pulse width is less than the LOW pulse width corresponding to 2.5 μm PM2.5 (32, 32') , and when the LOW pulse width is greater than or equal to the LOW pulse width corresponding to 2.5 μm, it can be distinguished as PM10 (31, 31', 31'').

이를 위해, 우선 먼지 입자의 크기가 2.5㎛에 해당하는 LOW 펄스폭을 도출할 수 있다. 이는, 반복적인 실험을 통해 먼지 입자의 크기가 각각 1㎛ 및 1.6㎛인 먼지 입자를 비산시켜 먼지센서의 출력 신호의 LOW 펄스폭을 측정하고, 측정 결과에 대한 통계적 계산을 거쳐 도출될 수 있다. To this end, first, a LOW pulse width corresponding to a size of a dust particle of 2.5 μm may be derived. This can be derived by measuring the LOW pulse width of the output signal of the dust sensor by scattering dust particles having a size of 1 μm and 1.6 μm, respectively, through repeated experiments, and performing statistical calculations on the measurement results.

상술한 바와 같이 신예이(Shinyei) 사의 먼지센서를 사용할 경우, 먼지 입자의 크기가 2.5㎛에 해당하는 LOW 펄스폭은 대략 80ms 내지 150ms에 해당한다. 그러나, 먼지 입자의 크기가 2.5㎛에 해당하는 LOW 펄스폭은 반드시 이로 한정되는 것은 아니며, 실험 조건에 따라 달라질 수 있다.
As described above, when a dust sensor manufactured by Shinyei is used, a LOW pulse width corresponding to a size of 2.5 μm of dust particles corresponds to approximately 80 ms to 150 ms. However, the LOW pulse width corresponding to the size of the dust particles of 2.5 μm is not necessarily limited thereto, and may vary depending on experimental conditions.

다시 말해, 먼지센서의 출력 신호 중, P1은 대략 1.0 ㎛ 이상의 먼지를 감지하는 신호이고, P2는 대략 0.7 ㎛ 이상의 먼지를 감지하는 신호이므로, 우선 먼지의 농도와 기 정해진 농도(예를 들어, 50㎍/㎥)를 비교하여, 기 정해진 농도 이상인 경우 P1를 선택하고, 그렇지 않은 경우 P2를 선택할 수 있다. In other words, among the output signals of the dust sensor, P1 is a signal for detecting dust of about 1.0 µm or more, and P2 is a signal for detecting dust of about 0.7 µm or more. μg/m), if the concentration is greater than or equal to a predetermined concentration, P1 may be selected, and if not, P2 may be selected.

이후, 선택된 신호의 LOW 펄스폭을 기 설정된 펄스폭(예를 들어, 120ms)과 비교하여, 기 설정된 펄스폭 미만이면 PM2.5로 구별하고, 그렇지 않은 경우 PM10으로 구별할 수 있다.Thereafter, by comparing the LOW pulse width of the selected signal with a preset pulse width (eg, 120 ms), if it is less than the preset pulse width, PM2.5 may be distinguished, and if not, it may be distinguished as PM10.

이와 같은 먼지 구별 과정은 표 1과 같이 나타낼 수 있다.Such a dust discrimination process can be shown in Table 1.

1단계 (P1/P2 선정)Step 1 (P1/P2 selection) 2단계 (PM2.5/PM10 구별)Step 2 (PM2.5/PM10 distinction) 50㎍/㎥ 미만Less than 50㎍/㎥ P2 선택P2 selection 120ms 미만이면 PM2.5PM2.5 if less than 120ms 120ms 이상이면 PM10PM10 for more than 120ms 50㎍/㎥ 이상50㎍/㎥ or more P1 선택P1 selection 120ms 미만이면 PM2.5PM2.5 if less than 120ms 120ms 이상이면 PM10PM10 for more than 120ms

카운터(120)는 먼지센서(110)의 2개의 출력 포트를 통한 각각의 출력 신호(즉, P1 및 P2)의 LOW 펄스폭을 기 설정된 시간 단위(예를 들어, 1sec)로 측정하고, LOW 펄스폭이 기 설정된 펄스폭(예를 들어, 120ms) 미만이면 PM2.5로 카운트하고, LOW 펄스폭이 기 설정된 펄스폭(예를 들어, 120ms) 이상이면 PM10으로 카운트할 수 있다.
The counter 120 measures the LOW pulse width of each output signal (ie, P1 and P2) through the two output ports of the dust sensor 110 in a preset time unit (eg, 1 sec), and the LOW pulse If the width is less than the preset pulse width (eg, 120 ms), PM2.5 may be counted, and if the LOW pulse width is greater than or equal to the preset pulse width (eg, 120 ms), it may be counted as PM10.

버퍼(130)는 먼지센서(110)의 출력 신호를 기초로 먼지 구별을 수행하는 과정에서 카운터(120)에 의해 카운트된 값을 임시 저장할 수 있다.
The buffer 130 may temporarily store the value counted by the counter 120 in the process of performing dust classification based on the output signal of the dust sensor 110 .

연산부(140)는 카운터(120)에 의해 카운트된 값에 대해 단위 변환(즉, ㎍/㎥으로 변환)을 위한 연산을 수행할 수 있다.The operation unit 140 may perform an operation for unit conversion (ie, conversion to μg/m 3 ) on the value counted by the counter 120 .

이 경우, 연산부(140)에 의해 단위 변환된 값(즉, 농도값)이 50㎍/㎥ 미만이면 P2 값을 선택하고, 변환된 값이 50 ㎍/㎥ 이상이면 P1 값을 선택할 수 있다.In this case, if the unit-converted value (ie, concentration value) by the operation unit 140 is less than 50 μg/m 3 , the P2 value may be selected, and if the converted value is 50 μg/m 3 or more, the P1 value may be selected.

또한, 연산부(140)는 기 설정된 시간 단위(예를 들어, 1sec) 동안의 먼지센서(110)의 출력신호에 대한 확인이 완료되면, 기 정해진 시간(예를 들어, 30 sec)동안 버퍼(130)에 입력된 먼지 농도(㎍/㎥)값을 적산하여, PM2.5 및 PM10 각각에 대한 총 먼지 농도(㎍/㎥)를 계산할 수 있다. 이 경우, 버퍼(130)에서 가장 오래된 값은 버리고, 최근의 값을 추가하여 최근 30 sec 동안의 버퍼 값을 적산할 수 있다.In addition, when the operation unit 140 completes checking the output signal of the dust sensor 110 for a preset time unit (eg, 1 sec), the buffer 130 for a preset period of time (eg, 30 sec) ), it is possible to calculate the total dust concentration (㎍/㎥) for each of PM2.5 and PM10 by integrating the dust concentration (㎍/㎥) value. In this case, the oldest value in the buffer 130 may be discarded and the latest value may be added to accumulate buffer values for the last 30 sec.

상술한 연산부(140)는 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있다.
The above-described operation unit 140 is implemented as a processor, for example, a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), a microprocessor, an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate arrays (FPGA), etc. can be

출력부(150)는 연산부(140)에 의해 계산된 총 먼지 농도 값을 기초로 결과를 출력할 수 있다. The output unit 150 may output a result based on the total dust concentration value calculated by the operation unit 140 .

예를 들어, 출력부(150)는 디스플레이 등으로 구현되어 총 먼지 농도(㎍/㎥)와 오염도 레벨 상관 관계를 기초로 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 오염도 레벨을 결정하여 출력할 수 있다. For example, the output unit 150 may be implemented as a display or the like to determine and output the pollution level for each of PM2.5 and PM10 based on the correlation between the total dust concentration (μg/m3) and the pollution level.

또한, 출력부(150)는 총 먼지 농도(㎍/㎥) 또는 오염도 레벨을 공기청정기(미도시)의 제어부로 출력하여 공기청정기의 제어를 위해 사용되도록 할 수 있다.
In addition, the output unit 150 may output the total dust concentration (㎍/m3) or the pollution level to the control unit of the air purifier (not shown) to be used for controlling the air purifier.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 먼지 구별 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for distinguishing dust according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 우선 먼지센서에 전원이 인가된 후, 먼지센서의 각 출력 신호를 확인하여 LOW 펄스폭을 카운트하고, 카운트된 LOW 펄스폭을 기 설정된 펄스폭과 비교하여 PM2.5 또는 PM10으로 카운트할 수 있다(S410, S420). 이 경우, 1회의 먼지센서의 출력신호에 대한 확인은 기 설정된 시간(예를 들어, 1 sec) 동안 수행될 수 있으며, 이 시간 동안 1ms 주기마다 샘플링 및 체크하여 LOW 펄스폭을 카운트할 수 있다.
Referring to FIG. 3 , first, after power is applied to the dust sensor, each output signal of the dust sensor is checked to count the LOW pulse width, and the counted LOW pulse width is compared with a preset pulse width for PM2.5 or PM10 It can be counted as (S410, S420). In this case, one check of the output signal of the dust sensor may be performed for a preset time (eg, 1 sec), and during this time, the LOW pulse width may be counted by sampling and checking every 1 ms period.

구체적으로, P2에 대해 1회의 확인(즉, 1 sec)이 완료되면, 1회 동안에 카운트된 LOW 펄스폭(P2_count)을 임시 버퍼(P2_PM10_count)에 저장할 수 있다(S411, S412).Specifically, when one check (ie, 1 sec) for P2 is completed, the LOW pulse width P2_count counted for one time may be stored in the temporary buffer P2_PM10_count ( S411 and S412 ).

이 경우, LOW 펄스폭(P2_count)이 기 설정된 펄스폭(예를 들어, 120ms) 미만인 경우 임시 버퍼(P2_PM2.5_count)에 저장할 수 있다(S413, S414).In this case, when the LOW pulse width P2_count is less than a preset pulse width (eg, 120 ms), it may be stored in the temporary buffer P2_PM2.5_count ( S413 and S414 ).

이후, P2_count 값은 0으로 초기화한다(S415).
Thereafter, the P2_count value is initialized to 0 (S415).

또한, P1에 대해서도 동일한 과정을 반복 수행할 수 있다(S421~S425).
Also, the same process may be repeated for P1 (S421 to S425).

이후, 카운트된 값을 기초로 단위 변환을 수행하고, 단위 변환된 값(PM10_㎍)이 50㎍/㎥ 미만이면(S431) P2를 선택하여 적산 버퍼(PM2.5_BUFF 및 PM10_BUFF)에 저장하고(S432), 50 ㎍/㎥ 이상이면 P1을 선택하여 적산 버퍼(PM2.5_BUFF 및 PM10_BUFF)에 저장한다(S433).
Thereafter, unit conversion is performed based on the counted value, and if the unit-converted value (PM10_㎍) is less than 50㎍/㎥ (S431), P2 is selected and stored in the integration buffers (PM2.5_BUFF and PM10_BUFF) (S432) ), 50 μg/m 3 or more, select P1 and store it in the integration buffers (PM2.5_BUFF and PM10_BUFF) (S433).

이후, 1회의 먼지센서의 출력신호에 대한 확인이 완료되면, 기 정해진 시간(예들 들어, 30 sec)동안의 적산 버퍼에 입력된 먼지 농도(㎍/㎥)값을 적산하여, PM2.5 및 PM10 각각에 대한 총 먼지 농도(㎍/㎥)를 계산할 수 있다(S434). 이 경우, 적산 버퍼에서 가장 오래된 값은 버리고, 최근의 값을 추가하여 최근 30 sec 동안의 버퍼 값을 적산할 수 있다.
After that, when checking the output signal of the dust sensor once is completed, the dust concentration (㎍/㎥) value input to the integration buffer for a predetermined time (eg, 30 sec) is integrated, and PM2.5 and PM10 It is possible to calculate the total dust concentration (㎍ / ㎥) for each (S434). In this case, the oldest value in the integration buffer is discarded and the latest value is added to integrate the buffer values for the last 30 sec.

이후, 계산된 총 먼지 농도 값을 기초로 결과를 출력할 수 있다(S435). 예를 들어, 계산된 총 먼지 농도(㎍/㎥)와 오염도 레벨 상관 관계를 기초로 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 오염도 레벨을 결정하여 출력할 수 있다.
Thereafter, a result may be output based on the calculated total dust concentration value (S435). For example, based on the correlation between the calculated total dust concentration (μg/m3) and the pollution level, the pollution level for each of PM2.5 and PM10 may be determined and output.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼지 입자의 지름에 따라 먼지를 구별할 수 있고, 구별 결과를 기초로 초미세먼지(PM2.5)와 미세먼지(PM10)의 오염도를 각각 디스플레이하거나, 먼지의 특성에 맞게 공기청정기의 동작을 제어할 수 있게 된다. 예를 들어, PM2.5에 비해 PM의 오염도가 높을 경우, 먼지 입자가 비산하지 않고 바닥쪽에 많을 것으로 예상되므로, 공기청정기가 바닥 방향으로 먼지를 흡입하도록 제어할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, it is possible to distinguish dust according to the diameter of the dust particles, and based on the discrimination result, each of the pollution levels of ultrafine dust (PM2.5) and fine dust (PM10) is displayed, or It is possible to control the operation of the air purifier according to the characteristics. For example, when the pollution degree of PM is higher than PM2.5, since it is expected that there are many dust particles on the floor without scattering, it is possible to control the air purifier to suck the dust toward the floor.

본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.The present invention is not limited by the above embodiments and the accompanying drawings. For those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, it will be apparent that the components according to the present invention can be substituted, modified and changed without departing from the technical spirit of the present invention.

100: 먼지 구별 장치
110: 먼지 센서
120: 카운터
130: 버퍼
140: 연산부
150: 출력부100: dust discrimination device
110: dust sensor
120: counter
130: buffer
140: arithmetic unit
150: output unit

Claims (6)

광학방식에 의해 공기 중의 먼지를 감지하여 먼지 농도값에 따라 정확도가 서로 다른 제1 펄스신호 및 제 2 펄스신호를 출력하는 먼지센서;
상기 제1 펄스신호 및 제2 펄스신호의 LOW 펄스폭을 기 설정된 시간 단위로 측정하여, 상기 LOW 펄스폭이 기 설정된 펄스폭 미만이면 PM2.5로 카운트하고, 상기 LOW 펄스폭이 상기 기 설정된 펄스폭 이상이면 PM10으로 카운트하는 카운터; 및
상기 카운터에 의해 카운트된 값을 기초로 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 총 먼지 농도를 계산하는 연산부를 포함하고,
상기 연산부는,
상기 카운트된 값을 먼지 농도값으로 변환하고, 변환된 먼지 농도값이 기 설정된 먼지 농도 이상인 경우 상기 제1 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하고, 변환된 먼지 농도값이 상기 기 설정된 먼지 농도 미만인 경우 상기 제2 펄스신호의 먼지 농도값을 선택하며, 기 정해진 시간 동안 선택된 먼지 농도값을 적산하여 상기 총 먼지 농도를 계산하는
먼지 구별 장치.
a dust sensor that detects dust in the air by an optical method and outputs a first pulse signal and a second pulse signal with different accuracies according to a dust concentration value;
The LOW pulse widths of the first pulse signal and the second pulse signal are measured in a preset time unit, and if the LOW pulse width is less than the preset pulse width, it is counted as PM2.5, and the LOW pulse width is the preset pulse Counter that counts as PM10 if it is wider than the width; and
and a calculating unit for calculating the total dust concentration for each of PM2.5 and PM10 based on the value counted by the counter;
The calculation unit,
converts the counted value into a dust concentration value, selects a dust concentration value of the first pulse signal when the converted dust concentration value is greater than or equal to a preset dust concentration, and selects a dust concentration value of the first pulse signal when the converted dust concentration value is less than the preset dust concentration selecting a dust concentration value of the second pulse signal, and calculating the total dust concentration by accumulating the selected dust concentration value for a predetermined time.
dust separator.
 제 1 항에 있어서,
상기 카운터에 의해 카운트된 값과, 상기 연산부에 의해 선택된 먼지 농도값 및 상기 총 먼지 농도를 저장하는 버퍼를 더 포함하는 먼지 구별 장치.
The method of claim 1,
and a buffer configured to store the value counted by the counter, the dust concentration value selected by the operation unit, and the total dust concentration.
 제 1 항에 있어서,
상기 연산부에 의해 계산된 상기 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 상기 총 먼지 농도를 기초로 상기 PM2.5 및 PM10 각각에 대한 오염도 레벨을 출력하는 출력부를 더 포함하는 먼지 구별 장치.
The method of claim 1,
and an output unit outputting a pollution level for each of the PM2.5 and PM10 based on the total dust concentration for each of the PM2.5 and PM10 calculated by the operation unit.
 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 상기 먼지 구별 장치를 포함하는 공기 청정기.An air purifier comprising the dust discrimination device of any one of claims 1 to 3. 삭제delete 삭제delete
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