KR102583690B1 - Outdoor type smart fan - Google Patents

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김기완
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순천향대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 아웃도어 스마트 팬에 관한 것으로, 쿠도이노 기반의 마이크로 컨트롤러; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 온도와 습도를 측정하는 온습도센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 화재와 불꽃을 감지하는 화재감지센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 일산화탄소를 포함하는 유해가스의 농도를 측정하는 유해가스검출센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 작동하는 모터 드라이버; 모터 드라이버와 연결되어 환풍기 또는 선풍기로 작동하는 팬; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 경고음을 발생하는 버저; 및 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 스마트기기와 통신하는 통신모듈을 포함하는 아웃도어용 스마트 팬을 제공한다.The present invention relates to an outdoor smart fan, which includes a Kudoino-based microcontroller; A temperature and humidity sensor connected to a microcontroller and measuring temperature and humidity; A fire detection sensor that is connected to a microcontroller and detects fire and flames; A harmful gas detection sensor connected to a microcontroller and measuring the concentration of harmful gases including carbon monoxide; a motor driver connected to a microcontroller and operating in conjunction with data values from at least one sensor; A fan connected to a motor driver to operate as a ventilator or electric fan; A buzzer connected to a microcontroller and generating a warning sound in conjunction with data values of at least one sensor; and a communication module that is connected to a microcontroller and communicates with smart devices.

Description

아웃도어용 스마트 팬{Outdoor type smart fan}Outdoor smart fan {Outdoor type smart fan}

본 발명은 아웃도어용 스마트 팬에 관한 것이다.The present invention relates to a smart fan for outdoor use.

최근 여가시간이 많아지고 생활형편이 나아지면서, 캠핑과 같은 야외활동에 대한 관심이 급격히 증가하고 있다. 캠핑 인구가 증가함에 따라 안전사고 또한 많이 발생하고 있으며, 캠핑아웃도어진흥원의 통계와 국민안전처에 따르면, 연평균 62.6%의 캠핑 인구가 증가하면서, 캠핑장 안전사고로 2010년 282건 및 2011년 3004건에서 2012년 4350건으로 매우 빠르게 증가함을 알 수 있다. 국립공원관리공단의 2010~2015년도 사고 통계자료에 따르면, 전국 야영장 안전사고의 35%가 가스중독과 관련되어 있으며, 26%는 화재, 26%는 급류, 13%는 기타로 나타나고 있다. 이러한 사고의 증가로 인하여, 최근에 관광진흥법 시행규칙에 야영장에 대한 안전기준이 강화되었다.Recently, as leisure time has increased and living conditions have improved, interest in outdoor activities such as camping is rapidly increasing. As the camping population increases, many safety accidents are occurring. According to statistics from the Camping and Outdoor Promotion Agency and the Ministry of Public Safety and Security, as the camping population increases by an average of 62.6% per year, there are 282 safety accidents at campsites in 2010 and 3,004 in 2011. It can be seen that the number of cases increases very rapidly from 4,350 cases in 2012. According to the National Park Service's accident statistics from 2010 to 2015, 35% of safety accidents at campsites nationwide are related to gas poisoning, 26% are fire, 26% are rapids, and 13% are other. Due to the increase in such accidents, safety standards for campsites have recently been strengthened in the Enforcement Rules of the Tourism Promotion Act.

따라서, 통계자료에 의하면, 야영장 내에 가장 많은 사건사고는 가스중독이고, 일산화탄소는 무색 무취이기에 사용자가 잘 알 수가 없으며, 실내 산소 농도가 18% 이하로 떨어지면 어지러움 증세나 구토를 할 수 있고, 산소 농도가 8% 이하로 떨어지면 사망에 이를 수 있다. 최근 뉴스에서만 보아도, 수면 중 산소 농도가 떨어져서 저산소증으로 많은 사람이 사망하는 사건사고가 일어나고 있다. 이러한 사건사고를 예방하기 위해서, 현재 캠핑장 시장에는 온습도계, 일산화탄소 측정기, 선풍기 그리고 환풍기 등이 각각 판매되고 있다. 그러나 메이커가 서로 다른 각각의 장비를 구입해야 하고 비용도 많이 들며, 또한 장비들이 서로 독립적으로 작동하기 때문에, 유해가스가 검출되면 환풍기가 동작하는 것과 같은 기능이 연동되지 않으므로, 불편한 점이 많고 전력소모량이 큰 단점이 존재한다.Therefore, according to statistical data, the most common accident in a campsite is gas poisoning, and because carbon monoxide is colorless and odorless, users cannot clearly see it. If the indoor oxygen concentration falls below 18%, symptoms of dizziness or vomiting may occur, and oxygen concentration If it falls below 8%, it can lead to death. Just looking at the recent news, many people are dying from hypoxia due to low oxygen levels during sleep. To prevent such accidents, thermohygrometers, carbon monoxide meters, fans, and ventilators are currently sold in the campsite market. However, manufacturers must purchase different equipment, which costs a lot of money. Also, since the equipment operates independently of each other, functions such as operating a ventilation fan when harmful gas is detected are not linked, which is inconvenient and consumes a lot of power. There is a big drawback.

본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 문제점을 해소할 수 있는 아웃도어용 스마트 팬을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a smart fan for outdoor use that can solve the problems of the prior art described above.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해, 쿠도이노 기반의 마이크로 컨트롤러; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 온도와 습도를 측정하는 온습도센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 화재와 불꽃을 감지하는 화재감지센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 일산화탄소를 포함하는 유해가스의 농도를 측정하는 유해가스검출센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 작동하는 모터 드라이버; 모터 드라이버와 연결되어 환풍기 또는 선풍기로 작동하는 팬; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 경고음을 발생하는 버저; 및 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 스마트기기와 통신하는 통신모듈을 포함하는 아웃도어용 스마트 팬을 제공한다.In order to achieve the above-described object, the present invention includes a Kudoino-based microcontroller; A temperature and humidity sensor connected to a microcontroller and measuring temperature and humidity; A fire detection sensor that is connected to a microcontroller and detects fire and flames; A harmful gas detection sensor connected to a microcontroller and measuring the concentration of harmful gases including carbon monoxide; a motor driver connected to a microcontroller and operating in conjunction with data values from at least one sensor; A fan connected to a motor driver to operate as a ventilator or electric fan; A buzzer connected to a microcontroller and generating a warning sound in conjunction with data values of at least one sensor; and a communication module that is connected to a microcontroller and communicates with smart devices.

또한, 본 발명은 상술한 스마트 팬; 및 스마트 팬과 통신 가능하고, 스마트 팬과 연동되는 애플리케이션을 내장한 스마트기기를 포함하는 스마트 팬 시스템을 제공한다.In addition, the present invention includes the above-described smart fan; and a smart fan system that includes a smart device capable of communicating with a smart fan and embedded with an application that works in conjunction with the smart fan.

본 발명에서 애플리케이션은 센서 값들을 모니터링하고, 센서로부터 입력되는 데이터 값이 일정 수치 이상일 경우, 위급센터 또는 캠핑장 관리자에게 위급문자를 보낼 수 있다.In the present invention, the application monitors sensor values, and when the data value input from the sensor exceeds a certain value, it can send an emergency text message to the emergency center or campsite manager.

본 발명의 다른 실시형태에 따른 아웃도어용 스마트 팬은 쿠도이노 기반의 마이크로 컨트롤러; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 온도와 습도를 측정하는 온습도센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 화재와 불꽃을 감지하는 화재감지센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 일산화탄소를 포함하는 유해가스의 농도를 측정하는 유해가스검출센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 작동하는 모터 드라이버; 모터 드라이버와 연결되어 환풍기 또는 선풍기로 작동하는 팬; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 경고음을 발생하는 버저; 및 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 통신모듈을 포함하며, 센서로부터 입력되는 데이터 값이 일정 수치 이상일 경우, 위급센터 또는 캠핑장 관리자에게 위급문자를 직접 보내는 사물인터넷 모듈을 포함할 수 있다.An outdoor smart fan according to another embodiment of the present invention includes a Kudoino-based microcontroller; A temperature and humidity sensor connected to a microcontroller and measuring temperature and humidity; A fire detection sensor that is connected to a microcontroller and detects fire and flames; A harmful gas detection sensor connected to a microcontroller and measuring the concentration of harmful gases including carbon monoxide; a motor driver connected to a microcontroller and operating in conjunction with data values from at least one sensor; A fan connected to a motor driver to operate as a ventilator or electric fan; A buzzer connected to a microcontroller and generating a warning sound in conjunction with data values of at least one sensor; and an Internet of Things module that is connected to a microcontroller, includes a communication module, and sends an emergency text message directly to an emergency center or campsite manager when the data value input from the sensor exceeds a certain value.

본 발명에 따른 스마트 팬 시스템은 아두이노 우노 보드를 하나의 칩으로 구현한 쿠도이노를 기반으로 하여, 사용자가 직접 환기를 시키지 않아도 센서를 사용하여 자동으로 공기를 순환시킬 수 있다. 또한, 안드로이드 기반의 애플리케이션을 이용하여 실시간 모니터링을 할 수 있고, 위급상황이 발생시 미리 지정된 사람이나 기관에 문자를 보낼 수 있다.The smart fan system according to the present invention is based on Kudoino, which implements the Arduino Uno board as a single chip, and can automatically circulate air using a sensor without the user having to directly ventilate. In addition, real-time monitoring is possible using an Android-based application, and in the event of an emergency, a text message can be sent to a pre-designated person or organization.

그러므로, 본 발명에서 개발한 다기능을 갖는 아웃도어용 스마트 팬 시스템을 사용함으로써, 유해가스 등 위험요소에서 사용자를 보호하고 인명피해를 방지하는데 기여할 수 있을 것이다.Therefore, by using the multi-functional outdoor smart fan system developed in the present invention, it will be possible to protect users from hazardous factors such as harmful gases and contribute to preventing casualties.

도 1은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬 시스템의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬 시스템의 알고리즘을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 회로도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 PCB 헤드 회로도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 PCB 회로도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬과 연동되는 스마트기기의 애플리케이션의 초기화면을 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬과 연동되는 스마트기기의 애플리케이션의 모니터링 화면을 나타낸다.Figure 1 shows the configuration of an outdoor smart fan system according to the present invention.
Figure 2 shows the algorithm of the outdoor smart fan system according to the present invention.
Figure 3 shows a circuit diagram of an outdoor smart fan according to the present invention.
Figure 4 shows a PCB head circuit diagram of an outdoor smart fan according to the present invention.
Figure 5 shows a PCB circuit diagram of an outdoor smart fan according to the present invention.
Figure 6 is a photograph of an outdoor smart fan according to the present invention.
Figure 7 shows the initial screen of an application of a smart device linked to an outdoor smart fan according to the present invention.
Figure 8 shows a monitoring screen of an application of a smart device linked to an outdoor smart fan according to the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬 시스템의 구성을 나타낸 것으로, 마이크로 컨트롤러(10), 온습도센서(20), 화재감지센서(30), 유해가스검출센서(40), 모터드라이버(50), 버저(60), 통신모듈(70), 팬(80), 스마트기기(90), 위급센터/캠핑관리자(100) 등으로 구성될 수 있다.Figure 1 shows the configuration of an outdoor smart fan system according to the present invention, including a microcontroller 10, a temperature and humidity sensor 20, a fire detection sensor 30, a harmful gas detection sensor 40, and a motor driver 50. , buzzer 60, communication module 70, fan 80, smart device 90, emergency center/camping manager 100, etc.

마이크로 컨트롤러(10)는 아두이노 우노(Arduino Uno) 보드를 하나의 칩으로 구현한 쿠도이노(Kudoino)를 기반으로 하고, 쿠도이노에 소프트웨어를 코딩하여 각 센서들의 데이터 값과 사용자의 편리에 따라서 모터를 제어할 수 있다. 마이크로 컨트롤러(10)는 인쇄회로기판(PCB) 형태로 구현할 수 있다.The microcontroller 10 is based on Kudoino, which implements the Arduino Uno board as a single chip, and codes software on Kudoino to operate motors according to the data values of each sensor and the user's convenience. can be controlled. The microcontroller 10 can be implemented in the form of a printed circuit board (PCB).

온습도센서(20)는 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 온도와 습도를 측정할 수 있다. 온습도센서(20)로는 통상적인 온습도센서 등을 사용할 수 있다.The temperature and humidity sensor 20 is connected to a microcontroller and can measure temperature and humidity. As the temperature and humidity sensor 20, a typical temperature and humidity sensor, etc. can be used.

화재감지센서(30)는 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 화재와 불꽃을 감지할 수 있다. 화재감지센서(30)로는 통상적인 화재감지센서나 불꽃감지센서 등을 사용할 수 있다.The fire detection sensor 30 is connected to a microcontroller and can detect fire and flame. As the fire detection sensor 30, a typical fire detection sensor or flame detection sensor can be used.

유해가스검출센서(40)는 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 일산화탄소(CO)를 포함하는 유해가스의 농도를 측정할 수 있다. 유해가스검출센서(40)로는 통상적인 CO감지센서 등을 사용할 수 있다.The harmful gas detection sensor 40 is connected to a microcontroller and can measure the concentration of harmful gas including carbon monoxide (CO). As the harmful gas detection sensor 40, a typical CO detection sensor, etc. can be used.

모터드라이버(50)는 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 작동할 수 있다. 예를 들어, 센서로부터 입력되는 데이터 값(CO 수치)이 일정 수치 이상일 경우, 환풍기를 작동시키도록 구동될 수 있다. 모터드라이버(50)로는 통상적인 DC 모터 등을 사용할 수 있다.The motor driver 50 is connected to a microcontroller and can operate in conjunction with data values from at least one sensor. For example, if the data value (CO level) input from the sensor is above a certain level, the ventilator can be driven to operate. As the motor driver 50, a typical DC motor, etc. can be used.

버저(buzzer)(60)는 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 경고음을 발생할 수 있다. 예를 들어, 센서로부터 입력되는 데이터 값(CO 수치)이 일정 수치 이상일 경우, 경고음을 울리도록 작동할 수 있다. 버저(60)로는 통상적인 버저를 사용할 수 있다.The buzzer 60 is connected to a microcontroller and can generate a warning sound in conjunction with the data value of at least one sensor. For example, if the data value (CO level) input from the sensor is above a certain level, it can sound an alarm. A typical buzzer can be used as the buzzer 60.

통신모듈(70)은 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 스마트기기와 통신할 수 있다. 통신모듈(70)로는 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zigbee) 등을 사용할 수 있다.The communication module 70 is connected to a microcontroller and can communicate with smart devices. As the communication module 70, Bluetooth, WiFi, Zigbee, etc. can be used.

팬(80)은 모터 드라이버와 연결되어 환풍기 또는 선풍기로 작동할 수 있다. 예를 들어, 센서로부터 입력되는 데이터 값(CO 수치)이 일정 수치 이상일 경우, 모터가 구동되어 팬이 작동할 수 있다. 또한, 스위치를 사용하여 환풍기 또는 선풍기로 사용할 수 있다.The fan 80 can be connected to a motor driver and operate as a ventilator or electric fan. For example, if the data value (CO value) input from the sensor is above a certain value, the motor can be driven and the fan can operate. Additionally, it can be used as a ventilator or electric fan using a switch.

스마트기기(90)는 스마트 팬의 통신모듈(70)과 통신 가능하고, 스마트 팬과 연동되는 애플리케이션(Application)을 내장할 수 있다. 스마트기기(90)로는 스마트폰 등을 사용할 수 있다. 애플리케이션은 센서 값들을 모니터링하고, 센서로부터 입력되는 데이터 값이 일정 수치 이상일 경우, 위급센터 또는 캠핑장 관리자(100)에게 위급문자를 보낼 수 있다.The smart device 90 can communicate with the communication module 70 of the smart fan and can embed an application that works with the smart fan. A smart phone, etc. can be used as the smart device 90. The application monitors sensor values, and when the data value input from the sensor is above a certain value, it can send an emergency text to the emergency center or the campsite manager (100).

이와 같이, 본 발명에 따른 아웃도어용 스마트 팬 시스템은 마이크로 컨트롤러(10)인 쿠도이노를 기반으로 온습도센서(20), 화재감지센서(30), 유해가스검출센서(40), 모터드라이버(50)(DC 모터), 부저(60), 브리지회로, 통신모듈(70)(블루투스모듈), 팬(80)을 사용하고, 쿠도이노(10)에 소프트웨어를 코딩하여 각 센서(20, 30, 40)들의 데이터 값과 사용자의 편리에 따라서 모터(50)를 제어할 수 있도록 구현할 수 있다. 센서(20, 30, 40)로부터 입력되는 데이터 값이 일정 수치 이상일 경우, 공기의 순환을 위해 부저(60)가 울리면서 팬(80)이 환풍기로 작동할 수 있다. 또한, 각 센서(20, 30, 40)가 인식하는 수치를 실시간으로 모니터링 하기 위해, 안드로이드 스마트기기(90)용 애플리케이션을 자체 제작하여 스마트기기(90)에서 블루투스 등의 통신이 가능하게 한다. 통신모듈(70)과 연결된 스마트기기(90)를 통해, 사용자가 실시간 모니터링으로 일산화탄소 농도, 온습도, 조도 등을 확인할 수 있다.As such, the outdoor smart fan system according to the present invention is based on Kudoino, a microcontroller (10), and includes a temperature and humidity sensor (20), a fire detection sensor (30), a harmful gas detection sensor (40), and a motor driver (50). ) (DC motor), buzzer (60), bridge circuit, communication module (70) (Bluetooth module), and fan (80) are used, and software is coded in Kudoino (10) to connect each sensor (20, 30, 40). ) can be implemented to control the motor 50 according to the data values and user convenience. When the data value input from the sensors 20, 30, and 40 is above a certain value, the buzzer 60 sounds and the fan 80 operates as a ventilator for air circulation. In addition, in order to monitor the values recognized by each sensor 20, 30, and 40 in real time, an application for the Android smart device 90 is developed in-house to enable communication such as Bluetooth with the smart device 90. Through the smart device 90 connected to the communication module 70, the user can check carbon monoxide concentration, temperature and humidity, illuminance, etc. through real-time monitoring.

또한, 일산화탄소와 같은 유해가스가 발생하여 사용자가 위독할 경우, 스마트 팬과 연결된 스마트기기(90)에서 미리 지정해 놓은 캠핑장 관리자나 119와 같은 응급센터(100)에 위급 문자를 보내 위험상황을 알림으로써, 일산화탄소 중독에 의한 사망사고를 줄일 수 있다.In addition, if harmful gases such as carbon monoxide are generated and the user is in critical condition, the smart device (90) connected to the smart fan sends an emergency text message to the pre-designated campsite manager or emergency center (100) such as 119 to notify of the dangerous situation. As a result, deaths due to carbon monoxide poisoning can be reduced.

도 2는 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬 시스템의 알고리즘을 나타낸 것으로, 도 2의 알고리즘을 기반으로 하여 아웃도어 스마트 팬이 동작할 수 있다. 스위치가 On되면 현재 연결되어 있는 모든 센서(20, 30, 40)의 값들이 초기화가 되고, 통신모듈(70)과 스마트기기(90)를 연결하여 실시간으로 센서 값들을 모니터링 할 수 있다. 또한, 온습도센서(20), 화재감지센서(30), 그리고 유해가스검출센서(40)가 일정 값 이상이 될 경우, 팬(80)이 환풍기로 동작하면서 부저(60)가 울릴 수 있으며, 일정시간 상태가 지속되면 위급 문자가 반복적으로 발송될 수 있다.Figure 2 shows the algorithm of the outdoor smart fan system according to the present invention, and the outdoor smart fan can operate based on the algorithm of Figure 2. When the switch is turned on, the values of all currently connected sensors (20, 30, 40) are initialized, and sensor values can be monitored in real time by connecting the communication module (70) and the smart device (90). In addition, when the temperature and humidity sensor 20, fire detection sensor 30, and harmful gas detection sensor 40 exceed a certain value, the fan 80 operates as a ventilator and the buzzer 60 may sound, and the buzzer 60 may sound at a certain level. If the time condition persists, emergency text messages may be sent repeatedly.

본 발명의 스마트 팬 시스템은 쿠도이노를 이용하여, 유해가스, 불꽃, 온습도가 일정 수치 미만일 경우 사용자에 따라 선풍기로 사용이 가능하며, 일정 수치 이상이 되면 자동으로 공기를 순환시키기 위해 환풍기로 작동하도록 구현할 수 있다.The smart fan system of the present invention uses Kudoino and can be used as a fan depending on the user when harmful gases, flames, temperature and humidity are below a certain level, and when it exceeds a certain level, it can automatically operate as a ventilator to circulate air. It can be implemented.

도 3은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 회로도를 나타낸 것으로, 아웃도어용 스마트 팬의 전체적인 회로도를 보여준다. 스위치(SWITCH1)를 사용하여 일반적인 선풍기로 작동할 수 있도록 설계하고, 쿠도이노를 기반으로 온습도센서(RTH), 유해가스검출센서(MQ), 화재감지센서(FIRE), 부저를 연결하여 센서의 데이터 값을 받아올 수 있도록 구현할 수 있다. 또한, 센서에서 받은 데이터가 일정 수치 이상이면, 부저가 울리면서 브리지회로(L293B)로 모터를 제어하여 공기순환을 위한 환풍기로 작동하도록 할 수 있다. 그리고 블루투스 모듈(BLUE)을 사용하여 센서 값을 스마트기기로 전송하여 실시간으로 수치를 확인할 수 있고, 일정 수치 이상 감지되면 사용자의 안전에 문제가 발생한 것으로 간주하여 블루투스와 연결된 스마트기기로 위급상황 문자를 전송하도록 할 수 있다.Figure 3 shows a circuit diagram of an outdoor smart fan according to the present invention, showing the overall circuit diagram of an outdoor smart fan. It is designed to operate as a general electric fan using a switch (SWITCH1), and based on Kudoino, the temperature and humidity sensor (RTH), harmful gas detection sensor (MQ), fire detection sensor (FIRE), and buzzer are connected to provide sensor data. It can be implemented to receive a value. Additionally, if the data received from the sensor is above a certain value, a buzzer sounds and the motor can be controlled by the bridge circuit (L293B) to operate as a ventilator for air circulation. Additionally, you can use the Bluetooth module (BLUE) to transmit sensor values to a smart device to check the numbers in real time. If a certain level is detected, it is considered that there is a problem with the user's safety and an emergency text message is sent to a smart device connected to Bluetooth. You can send it.

도 4는 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 PCB 헤드 회로도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 PCB 회로도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬의 사진으로서, 회로를 소형화하기 위해, 도 4와 같이 양면으로 PCB를 설계할 수 있다. PCB를 사용함으로써 회로의 크기가 감소하여 원하는 제품에 내장할 수 있으며, 소형화가 되면서 사용자가 가볍고 작은 크기로 아웃도어용 스마트 팬을 사용할 수 있다. 도 5는 제품에 사용하기 위하여 실제 제작된 기판을 나타낸다. 도 5의 가판을 사용하여 완성된 제품이 도 6이다. 센서를 내장하여 센서와 팬을 일체형으로 구현할 수 있다.Figure 4 shows a PCB head circuit diagram of an outdoor smart fan according to the present invention, Figure 5 shows a PCB circuit diagram of an outdoor smart fan according to the present invention, and Figure 6 is a photograph of an outdoor smart fan according to the present invention. In order to miniaturize the circuit, the PCB can be designed with both sides as shown in FIG. 4. By using a PCB, the size of the circuit is reduced so it can be embedded in a desired product, and as it is miniaturized, users can use a light and small outdoor smart fan. Figure 5 shows a substrate actually manufactured for use in a product. The product completed using the temporary plate of Figure 5 is shown in Figure 6. With a built-in sensor, the sensor and fan can be implemented as an integrated system.

도 7은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬과 연동되는 스마트 기기의 애플리케이션의 초기화면을 나타낸 것으로, 안드로이드용 스마트 기기의 애플리케이션의 초기화면을 나타낸다. 아웃도어용 스마트 팬과 페어링된 스마트 기기의 애플리케이션을 실행하면, 도면과 같이 위급상황이 발상할 때 문자를 받을 전화번호를 지정할 수 있다. 또한, 119와 같은 위급센터에 문자를 보낼 시 전화기의 위치 추적에 동의한다는 내용이 포함될 수 있다.Figure 7 shows the initial screen of the application of a smart device linked to an outdoor smart fan according to the present invention, and shows the initial screen of the application of the smart device for Android. When you run the application of a smart device paired with an outdoor smart fan, you can specify a phone number to receive a text message in the event of an emergency, as shown in the drawing. Additionally, when sending a text message to an emergency center such as 119, consent to tracking the location of the phone may be included.

도 8은 본 발명에 따른 아웃도어 스마트 팬과 연동되는 스마트 기기의 애플리케이션의 모니터링 화면을 나타낸 것으로, 실시간으로 스마트 기기에서 확인 가능한 각종 센서 값들을 나타낸다. 팬의 동작 여부를 알 수 있는 스위치 항목, 현재의 습도와 온도 항목, 유해가스 수치, 불꽃감지센서에 의한 화재감지 여부, 그리고 위급문자를 보낸 개수 등을 확인할 수 있다.Figure 8 shows a monitoring screen of an application of a smart device linked to an outdoor smart fan according to the present invention, and shows various sensor values that can be checked in real time on the smart device. You can check the switch item that shows whether the fan is operating, the current humidity and temperature item, the harmful gas level, whether or not a fire is detected by the flame detection sensor, and the number of emergency text messages sent.

한편, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 아웃도어용 스마트 팬은 쿠도이노 기반의 마이크로 컨트롤러; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 온도와 습도를 측정하는 온습도센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 화재와 불꽃을 감지하는 화재감지센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 일산화탄소를 포함하는 유해가스의 농도를 측정하는 유해가스검출센서; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 작동하는 모터 드라이버; 모터 드라이버와 연결되어 환풍기 또는 선풍기로 작동하는 팬; 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 경고음을 발생하는 버저; 및 마이크로 컨트롤러와 연결되고, 통신모듈을 포함하며, 센서로부터 입력되는 데이터 값이 일정 수치 이상일 경우, 위급센터 또는 캠핑장 관리자에게 위급문자를 직접 보내는 사물인터넷 모듈을 포함할 수 있다.Meanwhile, an outdoor smart fan according to another embodiment of the present invention includes a Kudoino-based microcontroller; A temperature and humidity sensor connected to a microcontroller and measuring temperature and humidity; A fire detection sensor that is connected to a microcontroller and detects fire and flames; A harmful gas detection sensor connected to a microcontroller and measuring the concentration of harmful gases including carbon monoxide; a motor driver connected to a microcontroller and operating in conjunction with data values from at least one sensor; A fan connected to a motor driver to operate as a ventilator or electric fan; A buzzer connected to a microcontroller and generating a warning sound in conjunction with data values of at least one sensor; and an Internet of Things module that is connected to a microcontroller, includes a communication module, and sends an emergency text message directly to an emergency center or campsite manager when the data value input from the sensor exceeds a certain value.

이 실시형태의 스마트 팬은 스마트폰의 사용에 익숙하지 않은 사람들을 위한 것으로, 아웃도어 스마트 팬 자체에 3G 또는 LTE 모듈을 탑재함으로써, 블루투스를 이용한 스마트폰 연결방식이 아닌, 스마트 팬 단독으로 SMS 문자를 보내는 기능을 갖는 것이다. 요즘 들어 통신사에서 저렴한 사물인터넷(IOT) 전용 요금제를 출시하고 있어 이 실시형태의 구현이 가능하다. 또한, 이 실시형태의 경우, 스마트폰의 배터리 방전시와 같은 경우에도 위급문자 전송 동작이 가능한 장점을 갖는다.The smart fan of this embodiment is for people who are not accustomed to using smartphones. By mounting a 3G or LTE module in the outdoor smart fan itself, the smart fan can send SMS text messages by itself, rather than connecting to a smartphone using Bluetooth. It has the function of sending . These days, telecommunication companies are releasing inexpensive Internet of Things (IOT)-specific plans, making this implementation possible. Additionally, this embodiment has the advantage of enabling emergency text transmission even in cases such as when the smartphone's battery is discharged.

텐트를 이용하는 캠핑과 글램핑을 즐기는 인구가 늘어나면서, 여름뿐 아니라 겨울에도 아웃도어 활동을 즐기는 사람들이 늘어나고 있는 추세이다. 그에 따라서 캠핑시장의 규모는 매년 증가하고, 또한 사건사고도 증가하고 있다.As the number of people who enjoy camping and glamping using tents increases, the number of people enjoying outdoor activities not only in summer but also in winter is increasing. Accordingly, the size of the camping market is increasing every year, and the number of accidents is also increasing.

본 발명에서 개발한 아웃도어용 스마트 팬은 사건사고 중 많은 비중을 차지하고 있는 가스중독 및 화재로부터 사용자의 안전을 보호할 수 있고, 사용자가 항상 모니터링을 할 수 있으므로 자세한 수치를 알 수 있다. 또한, 소형화를 통하여 편리하게 장소에 불문하고 사용할 수 있고, 선풍기를 사용하지 않아도 유해가스나 불꽃을 감지할 경우, 미리 설정된 번호나 119와 같은 위급센터에 사용자의 위치를 포함한 위급문자를 보내주기 때문에, 일반 가정에서도 사용이 가능하다. 아웃도어용 스마트 팬을 사용함으로써 아웃도어 활동시 저렴한 비용으로 더욱 편안하고 안전한 여가생활이 가능할 것이다.The outdoor smart fan developed in the present invention can protect the user's safety from gas poisoning and fire, which account for a large proportion of accidents, and allows users to monitor at all times to know detailed figures. In addition, through miniaturization, it can be conveniently used regardless of location, and when it detects harmful gases or flames even without using a fan, it sends an emergency text message including the user's location to a preset number or emergency center such as 119. , It can also be used in general homes. By using an outdoor smart fan, you will be able to enjoy a more comfortable and safer leisure life at a lower cost during outdoor activities.

10: 마이크로 컨트롤러
20: 온습도센서
30: 화재감지센서
40: 유해가스검출센서
50: 모터드라이버
60: 버저
70: 통신모듈
80: 팬
90: 스마트기기
100: 위급센터/캠핑관리자10: Microcontroller
20: Temperature and humidity sensor
30: Fire detection sensor
40: Harmful gas detection sensor
50: motor driver
60: buzzer
70: Communication module
80: fan
90: Smart device
100: Emergency Center/Camping Manager

Claims (4)

쿠도이노 기반의 마이크로 컨트롤러;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 온도와 습도를 측정하는 온습도센서;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 화재와 불꽃을 감지하는 화재감지센서;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 일산화탄소를 포함하는 유해가스의 농도를 측정하는 유해가스검출센서;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 작동하는 모터 드라이버;
모터 드라이버와 연결되어 환풍기 또는 선풍기로 작동하는 팬;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 경고음을 발생하는 버저;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 스마트기기와 통신하는 통신모듈;
통신모듈과 통신 가능하여 연동되는 애플리케이션을 내장한 스마트기기;
선풍기 또는 환풍기를 선택적으로 사용 가능하도록 구성된 스위치; 및
소형화를 위해 회로가 양면으로 설계되고, 마이크로 컨트롤러, 온습도센서, 화재감지센서, 유해가스검출센서, 모터 드라이버, 팬, 버저, 통신모듈, 스위치가 장착되는 인쇄회로기판(PCB)을 포함하며,
애플리케이션은 센서 값들을 모니터링하고, 센서로부터 입력되는 데이터 값이 일정 수치 이상일 경우, 위급센터 또는 캠핑장 관리자에게 위급문자를 보내는 아웃도어용 스마트 팬 시스템.Kudoino-based microcontroller;
A temperature and humidity sensor connected to a microcontroller and measuring temperature and humidity;
A fire detection sensor that is connected to a microcontroller and detects fire and flames;
A harmful gas detection sensor connected to a microcontroller and measuring the concentration of harmful gases including carbon monoxide;
a motor driver connected to a microcontroller and operating in conjunction with data values from at least one sensor;
A fan connected to a motor driver to operate as a ventilator or electric fan;
A buzzer connected to a microcontroller and generating a warning sound in conjunction with data values of at least one sensor;
A communication module connected to a microcontroller and communicating with smart devices;
A smart device with a built-in application capable of communicating with a communication module and linked with it;
A switch configured to selectively use an electric fan or ventilator; and
The circuit is designed to be double-sided for miniaturization, and includes a printed circuit board (PCB) on which a microcontroller, temperature and humidity sensor, fire detection sensor, harmful gas detection sensor, motor driver, fan, buzzer, communication module, and switch are mounted.
The application is an outdoor smart fan system that monitors sensor values and sends an emergency text message to the emergency center or campsite manager when the data input from the sensor exceeds a certain value. 삭제delete 삭제delete 쿠도이노 기반의 마이크로 컨트롤러;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 온도와 습도를 측정하는 온습도센서;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 화재와 불꽃을 감지하는 화재감지센서;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 일산화탄소를 포함하는 유해가스의 농도를 측정하는 유해가스검출센서;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 작동하는 모터 드라이버;
모터 드라이버와 연결되어 환풍기 또는 선풍기로 작동하는 팬;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 적어도 하나의 센서의 데이터 값과 연동하여 경고음을 발생하는 버저;
마이크로 컨트롤러와 연결되고, 통신모듈을 포함하며, 센서로부터 입력되는 데이터 값이 일정 수치 이상일 경우, 위급센터 또는 캠핑장 관리자에게 위급문자를 직접 보내는 사물인터넷 모듈;
선풍기 또는 환풍기를 선택적으로 사용 가능하도록 구성된 스위치; 및
소형화를 위해 회로가 양면으로 설계되고, 마이크로 컨트롤러, 온습도센서, 화재감지센서, 유해가스검출센서, 모터 드라이버, 팬, 버저, 통신모듈, 스위치가 장착되는 인쇄회로기판(PCB)을 포함하는 아웃도어용 스마트 팬.Kudoino-based microcontroller;
A temperature and humidity sensor connected to a microcontroller and measuring temperature and humidity;
A fire detection sensor that is connected to a microcontroller and detects fire and flames;
A harmful gas detection sensor connected to a microcontroller and measuring the concentration of harmful gases including carbon monoxide;
a motor driver connected to a microcontroller and operating in conjunction with data values from at least one sensor;
A fan connected to a motor driver to operate as a ventilator or electric fan;
A buzzer connected to a microcontroller and generating a warning sound in conjunction with data values of at least one sensor;
An Internet of Things module that is connected to a microcontroller, includes a communication module, and sends an emergency text message directly to the emergency center or campsite manager when the data value input from the sensor exceeds a certain value;
A switch configured to selectively use an electric fan or ventilator; and
The circuit is designed on both sides for miniaturization and includes a printed circuit board (PCB) equipped with a microcontroller, temperature and humidity sensor, fire detection sensor, harmful gas detection sensor, motor driver, fan, buzzer, communication module, and switch. A smart fan for everyone.
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