KR20080048350A

KR20080048350A - 공기조화기 및 이의 기류제어방법

Info

Publication number: KR20080048350A
Application number: KR1020060118618A
Authority: KR
Inventors: 장규섭; 박내현; 박병일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-06-02
Also published as: KR100837354B1; CN101191652B; CN101553697A; CN101191652A; CN101553697B

Abstract

공기조화기 및 이의 기류제어방법이 개시된다. 본 발명에 따른 공기조화기는 본체; 상기 본체에 설치된 재실자 인지수단; 및 상기 재실자 인지수단으로부터 획득된 인지정보를 받아, 재실자가 존재하는 공간에만 기류를 공급하는 기류제어수단;을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 기류제어방법은 동작모드 선택단계; 재실자의 인지정보를 획득하는 단계; 획득된 인지정보를 저장하는 단계; 및 저장된 인지정보에 따라 재실자를 추적하여 재실자 맞춤형 기류제어를 하는 단계;를 포함한다. 이에 따르면, 획득된 인지정보에 따라 재실자를 추적하거나 재실자의 성향에 따라 기류를 적절히 제어할 수 있게 됨에 따라 재실자가 존재하는 목표공간 이외의 부분이 과도하게 냉방 또는 난방되는 것을 방지하여 에너지 효율이 향상되는 효과가 있으며, 원하는 냉난방을 수행하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

공기조화기, 카메라, 기류제어수단, 스테레오 비젼, 메모리부

Description

공기조화기 및 이의 기류제어방법{AIR CONDITIONER AND METHOD OF CONTROLLING AIRFLOW FOR THE SAME}

도 1은 일반적인 공기조화기가 재실자가 존재하는 실내에 배치되어 기류를 토출하는 도면,

도 2는 도 1에 따른 공기조화기에 의해 기류가 공급된 실내의 온도분포를 나타내는 실험데이터,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재실자 인지수단을 구비한 공기조화기가 재실자를 추적하여 기류를 토출하는 도면,

도 4는 도 3의 공기조화기를 나타낸 사시도,

도 5는 도 3의 공기조화기를 나타낸 정면도,

도 6은 도 4의 제1카메라, 제2카메라, 기류제어수단을 발췌하여 나타낸 도면,

도 7 내지 도 9는 도 4의 제1카메라, 제2카메라로부터 3차원 영상정보를 스테레오비젼으로 획득하는 원리를 설명하기 위한 도면들,

도 10 및 도 11은 도 3의 공기조화기의 기류제어방법을 나타낸 순서도들,

도 12는 도 3에 따른 공기조화기에 의해 기류가 공급된 실내의 온도분포를 나타낸는 실험데이터,

도 13은 도 1과 도 3에 따른 공기조화기에 의한 시간별 온도변화를 비교한 실험그래프,

도 14는 도 1과 도 3에 따른 공기조화기에 의한 시간별 소비전력량을 비교한 실험그래프이다.

**도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명**

10, 100: 공기조화기 110: 본체

120: 재실자 인지수단 121: 제1카메라

123: 제2카메라 130: 기류제어수단

131: 연산부 132: 메모리부

133: 구동부

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 구체적으로 재실자(在室者)의 인지정보(認知情報)를 받아 기류를 제어하는 공기조화기 및 이의 기류제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 재실자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매의 공조사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나, 필터 등을 이용하여 공기를 정화시키는 장치이다.

이러한 일반적인 공기조화기는 재실자의 인지정보 즉, 재실자의 유무(有無) 또는 재실자의 수(數) 또는 재실자의 위치 및 거리와는 상관없이 기류를 제어하게 된다. 여기서 기류제어라 함은 공기조화기가 토출하는 공기의 풍속, 풍량, 온도, 습도, 방향 등의 인자(Factor)를 수동 또는 자동으로 조절하는 것을 말한다.

다시 말해, 재실자가 설정한 온도 및 습도에 따라 상기 인자들을 조절하거나, 재실자가 온도 및 습도를 설정하지 않더라도 공기조화기 스스로 재실자가 느끼는 최적의 쾌적지수를 계산하여 상기 인자들을 조절하는 것을 말한다.

도 1은 일반적인 공기조화기가 재실자가 존재하는 실내에 배치되어 기류를 토출하는 도면이다. 화살표는 공기조화기로부터 토출되는 공기의 흐름 즉 기류를 나타낸다. 화살표의 폭은 공기의 속도와 양의 크기를 가리킨다.

도 1에서는 2개의 화살표가 같은 폭을 가진다. 즉, 공기의 속도와 양이 같다.

도 1에는, 실내영역 A에 있던 재실자가 실내영역 B으로 이동한 상태와 이에 따라 공급되는 기류가 도시되어 있다.

처음에 재실자는 실내영역 A의 공간을 냉방 또는 난방하도록 설정하여 공기조화기를 작동시킨다. 따라서, 재실자가 실내영역 A에 존재하는 경우에는 재실자가 원하는 상태를 유지할 수 있다.

그러나, 재실자가 실내영역 B로 이동할 경우에는 실내영역 B에는 기류가 원활하게 공급되지 못한다.

왜냐하면, 종래의 공기조화기는 냉방 또는 난방하고자 하는 실내공간의 온도제어를 할 경우 실내공간의 평균온도를 기준으로 제어하기 때문에 국부적인 온도의 불균형과 특정지역(도 1에서의 실내영역 A)의 과도한 온도 저하가 발생하기 때문이다. 즉, 종래의 공기조화기는 재실자의 위치 등의 정보를 바탕으로 온도 제어를 할 수 없기 때문이다.

도 2에는, 냉방하고자 하는 목표공간의 목표온도가 26℃일 때 목표공간 이외의 공간에서의 온도분포가 도시되어 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 냉난방 하고자 하는 목표공간(Z1)의 온도는 목표온도인 26℃에 도달하였으나 목표공간에 인접한 공간에서는 목표온도보다 낮은 온도를 갖게 되어 과도한 온도 저하가 발생함을 알 수 있다.

그러나, 상술한 일반적인 공기조화기(10)는 인지정보인 재실자의 유무 또는 재실자의 수 또는 재실자의 위치 및 거리와는 상관없이, 실내공간의 평균온도만을 기준으로 실내영역 A와 B에 같은 속도와 양으로 기류를 토출하게 된다.

따라서, 인지정보에 맞게 능동적으로 공기의 풍속, 풍량, 온도, 습도, 방향 등의 인자(Factor)를 적절하게 조절하지 못하게 되어, 재실자가 느끼는 냉난방에 대한 만족도가 떨어지게 된다.

또한, 인지정보에 따라 토출되는 공기의 풍속, 풍량, 온도, 습도, 방향 등의 인자(Factor)를 적절하게 조절하지 못하고 일방적으로 공기를 토출하게 되므로, 공기조화기의 에너지 효율이 떨어지며 원하는 냉난방 상태에 도달하는데 걸리는 시간이 길어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 서, 획득된 재실자의 인지정보에 따라 재실자를 추적하여 기류를 제어할 수 있는 공기조화기를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 재실자의 인지정보에 따라 재실자 맞춤형 기류제어를 하는 공기조화기의 기류제어방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본체; 상기 본체에 설치된 재실자 인지수단; 및 상기 재실자 인지수단으로부터 획득된 인지정보를 받아, 재실자가 존재하는 공간에만 기류를 공급하는 기류제어수단;을 포함하는 공기조화기를 제공한다.

여기서, 상기 기류제어수단은 재실자를 추적하여 기류를 공급하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 재실자 인지수단은 복수개의 카메라들인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성함으로써, 실내공간 전체가 아닌 재실자가 존재하는 국부적인 공간만 온도 제어를 할 수 있게 되어 에너지가 절약되고 빠른 냉난방이 가능하다.

한편, 상기 카메라들은, 제1카메라; 및 상기 제1카메라와 일정간격 떨어진 제2카메라;를 포함한다.

상기 카메라들은 제1카메라 및 상기 제1카메라와 일정간격 떨어진 제2카메라를 포함하거나, 제1카메라 및 상기 제1카메라와 일직선상에 위치한 제2카메라를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1카메라 및 상기 제2카메라는 상기 본체의 중심선에 대하여 대칭으로 배치된 것을 특징으로 한다.

상기 기류제어수단은, 재실자를 추적하여 획득된 인지정보에 따라 최적 쾌적지수를 계산하는 연산부 및 상기 최적 쾌적지수에 따라 상기 본체에 설치된 팬모터의 회전수, 루버의 각도, 가이드의 각도 및 컴프구동부 중 적어도 하나 이상을 조절하는 구동부를 포함하며, 재실자 맞춤형 기류제어를 위해 획득된 재실자의 인지정보를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은, 동작모드 선택단계; 재실자의 인지정보를 획득하는 단계; 획득된 인지정보를 저장하는 단계; 및 저장된 인지정보에 따라 재실자를 추적하여 재실자 맞춤형 기류제어를 하는 단계;를 포함하는 공기조화기의 기류제어방법을 제공한다.

여기서, 상기 재실자 맞춤형 기류제어를 하는 단계는 저장된 재실자의 인지정보로부터 최적 쾌적지수를 계산하는 단계 및 상기 최적 쾌적지수에 따라 팬모터의 회전수, 루버의 각도, 가이드의 각도 및 컴프구동부 중 적어도 하나 이상을 조절하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 재실자의 인지정보를 획득하는 단계는 한 쌍의 카메라들로부터 신호를 받는 단계 및 상기 신호로부터 재실자의 인지정보를 획득하는 스테레오 비젼단계를 포함하며, 상기 스테레오 비젼단계는 카메라들의 위치를 결정하는 보정단계 및 상기 카메라들로부터 얻어진 독립된 2개의 영상정보를 바탕으로 3차원의 영상정보를 얻는 단계를 포함한다.

이러한 발명의 목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명백해질 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 재실자 인지수단을 구비한 공기조화기가 재실자를 추적하여 기류를 토출하는 도면, 도 4는 도 3의 공기조화기를 나타낸 사시도, 도 5는 도 3의 공기조화기를 나타낸 정면도, 도 6은 도 4의 제1카메라, 제2카메라, 기류제어수단을 발췌하여 나타낸 도면, 도 7 내지 도 9는 도 4의 제1카메라, 제2카메라로부터 3차원 영상정보를 스테레오비젼으로 획득하는 원리를 설명하기 위한 도면들이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는 재실자의 인지정보 즉, 재실자의 수 또는 위치 또는 거리에 따라 재실자를 추적하여 기류를 적절하게 조절한다. 즉, 재실자가 실내영역 A'에서 실내영역 B'로 이동할 경우 재실자를 추적하여 재실자가 존재하는 공간만을 국부적으로 냉난방하게 된다.

여기서, 도 3의 화살표는 공기조화기로부터 토출되는 공기의 흐름 즉 기류를 나타내며, 화살표의 폭은 공기의 속도와 양의 크기를 가리킨다. 즉, 초기에 재실자가 존재했던 실내영역 A'로 불어주는 냉풍의 속도 및 양은 재실자가 이동하여 존재하는 실내영역 B'로 불어주는 냉풍의 속도 및 양과 비교하여 큰 차이가 없다.

따라서, 재실자 맞춤형 기류공급 또는 기류제어가 가능하게 된다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 이렇게 공기조화기(100)가 재실자의 인지정보에 따라 재실자를 추적하여 공급되는 기류를 적절하게 조절하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(100)는 본체(110); 본체(110)에 설치된 재실자 인지수단(120); 및 재실자 인지수단(120)으로부터 재실자의 인지정보를 받아 기류를 제어하는 기류제어수단(130);을 포함한다.

상기 본체(110)의 하부 전면에는 실내의 공기가 흡입되는 흡입구(111)가 형성되고, 본체(110)의 상부 전면에는 실내로 공기가 토출되는 토출구(112)가 형성된다. 토출구(112)에는 토출구(112)의 개폐 및 기류의 풍향을 상하로 조절할 수 있는 루버(113)가 설치된다.

그리고, 토출구(112)의 내부에는 기류의 진행방향을 좌 우측방향으로 조절할 수 있는 별도의 가이드(미도시)가 설치된다. 상기 본체(110)의 전면 중앙에는 공기조화기(100)를 조작하기 위한 조작패널(115)이 설치된다.

상기 본체(110)의 내부에는 토출구(112)를 통해 토출되는 기류의 양 및 속도를 조절하기 위한 팬모터(미도시)가 설치된다. 또한, 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 공조사이클(미도시)이 설치된다. 물론, 이와 같은 공조사이클은 공기조화기의 타입이 분리형이냐 일체형이냐에 따라 그 설치 위치가 달라질 수 있다.

즉, 분리형은 실내 측에 냉각/방열 기능의 실내기를 설치하고 실외 측에 방열/냉각 및 압축 기능의 실외기를 설치하여 서로 분리된 두 장치간을 냉매 배관으 로 연결시키고, 일체형은 냉각 방열 압축의 기능을 일체화한다. 본 실시예는 일체형 타입의 공기조화기를 예로 든 것으로, 이 경우 공조사이클(미도시)은 본체(110)내에 모두 설치된다.

상기 재실자 인지수단(120)는 재실자의 존재, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 거리 등의 재실자 인지정보를 수집한다. 이러한 재실자 인지수단(120)으로는 음성인식센서 또는 초음파센서 또는 복수개의 카메라들이 사용될 수 있다.

물론 이 밖에 재실자의 인지정보를 수집할 수 있다면 재실자 인지수단(120)은 어느 것이든 사용이 가능할 것이다.

음성인식센서는 재실자의 음성을 전기신호로 변환시키고, 변환된 전기신호로부터 재실자의 존재, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 거리를 파악한다. 한편, 초음파센서는 반사되어 돌아오는 초음파로부터 재실자의 존재, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 거리를 파악한다.

본 실시예에서는 상기 재실자 인지수단(120)으로 복수개의 카메라들을 사용한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 재실자 인지수단(120)은 제1카메라(121)와, 상기 제1카메라(121)와 일정간격(L) 떨어진 제2카메라(123)를 포함한다.

제1카메라(121)와 제2카메라(123)는 인지가능범위를 넓히기 위해 위하여 본체(110)의 정면에 설치된다. 또한, 넓은 시야를 확보하기 위하여 제1카메라(121)와 제2카메라(123)는 본체(110)의 중심선(V)에 대하여 대칭으로 배치된다. 여기서, 제1카메라(121)와 제2카메라(123)의 렌즈는, 넓은 시야를 확보하기 위하여 반구(半球) 전체의 피사체를 하나의 원형 안에 넣을 수 있는 어안렌즈를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 이렇게 제1카메라(121)와 제2카메라(123)로부터 얻어진 독립된 2개의 영상정보를 바탕으로 3차원의 영상정보를 스테레오 비젼으로 보다 쉽게 얻기 위해서 제1카메라(121)와 제2카메라(123)는 수평선(H)상에 일직선으로 놓여진다.

스테레오 비젼(Stereo Vision)이란 두 개의 2차원 영상을 3차원으로 재구성하는 작업이라고 할 수 있다. 인간이 사물의 깊이를 인식할 때 양안의 시각 차를 이용하는 점을 고려하여 3차원 모델을 생성하는 방법이다. 좌 우 입력 영상으로부터 두 영상간의 정합 정보인 변이를 예측하고, 생성하고자 하는 모델의 특징이 되는 부분을 추출한다. 추출된 특징에 대해 예측한 변이 정보를 깊이 정보로 부여하여 최종적인 3차원 모델을 생성한다. 일반적으로 스테레오 비젼에서 카메라의 기하학적 모델은 두 대의 카메라가 하나의 물체를 바라보고 있는 구조를 가지며 응용분야에 따라 다양한 형태를 나타낸다.

이하, 제1카메라(121)와 제2카메라(123)로부터 3차원 영상정보를 스테레오 비젼으로 획득하는 원리를 설명한다. 스테레오 비젼단계는, 제1카메라(121)와 제2카메라(123) 각각의 위치를 결정하는 보정단계; 및 제1카메라(121)와 제2카메라로부터 얻어진 독립된 2개의 영상정보를 바탕으로 3차원의 영상정보를 얻는 단계;를 포함한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제1카메라(121)와 제2카메라(123)는 피사체(p)를 소정각도(θ)로 기울어져 바라본다. 여기서 p1은 제1카메라(121)의 씨씨디(CCD: Charge Coupled Device)에 맺힌 피사체(p)이고, p2는 제2카메라(123)의 씨씨디에 맺힌 피사체(p)이다. 대문자 XYZ는 절대좌표계를 나타내고, O는 절대좌표계의 원점을 나타낸다. 소문자 xyz는 제1카메라(121)와 제2카메라(123)의 상대좌표계 나타내고, O1는 제1카메라(121)의 중심을, O2는 제2카메라(123)의 중심을 각각 나타낸다.

제1카메라(121)의 위치는 절대좌표계의 원점 0로부터 제1카메라(121)의 중심(01)까지의 위치벡터로 구할 수 있고, 제2카메라(123)의 위치는 절대좌표계의 원점 0로부터 제2카메라(123)의 중심(02)까지의 위치벡터로 각각 구할 수 있다. 이렇게 함으로서 제1카메라(121)와 제2카메라(123) 각각의 위치를 결정하는 보정단계가 완료된다.

다음으로, 도 8 및 도 9를 참조하면, 제1카메라(121)의 씨씨디에 맺힌 피사체(p1)의 영상정보는 상대좌표계의 원점 01을 기준으로 구해지고, 제2카메라(123)의 씨씨디에 맺힌 피사체(p2)의 영상정보는 상대좌표계의 원점 02를 기준으로 구해진다. 즉, 피사체(p1) 및 피사체(p2)는 씨씨디의 픽셀(pixel)의 수만큼 점으로 표시되며, 이러한 점 하나하나의 좌표를 상대좌표계의 원점 01 및 02를 기준으로 구함으로써, 피사체(p1) 및 피사체(p2) 각각의 독립된 영상정보가 구해진다.

이렇게 구해진 피사체(p1))과 피사체(p2)의 2개의 독립된 영상정보를 이미지프로세싱(Image processing)인 edge or vertex detection의 방법을 쓰거나, 크로스콜리레이션(Cross-Correlation), 제네릭알고리즘(Genetic algorithm), 퍼지알고리즘(Fuzzy algorithm)등의 방법을 사용하여 최종적인 피사체(p)의 3차원의 영상정보를 얻어진다.

이렇게 얻어진 3차원의 영상정보을 통해 재실자의 인지정보 즉, 재실자의 존재, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 거리를 알아낼 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면 상기 기류제어수단(130)은 상술한 바와 같이 획득된 재실자 인지정보에 따라 기류를 제어하며, 이를 위해 기류제어수단(130)은 최적의 쾌적지수를 계산하는 연산부(131); 및 최적의 쾌적지수에 따라 본체(110)에 설치된 팬모터(미도시)의 회전수, 루버(113)의 상하 회전, 가이드(미도시)의 좌우 회전, 컴프구동부 중 적어도 하나 이상을 조절하는 구동부(133)를 포함한다.

또한, 상기 재실자 인지수단에 의해 획득된 인지정보를 저장하는 메모리부(132)를 더 포함한다. 상기 메모리부(132)는 재실자 고유의 인지정보를 저장하여 각각의 재실자에 따른 맞춤형 기류제어를 하기 위한 것이다.

예를 들면, 개인적인 성향에 따라서 냉풍 또는 온풍을 얼굴 등 몸에 직접 공급받기를 원하는 재실자가 있는 반면에, 직접 공급받는 것을 싫어하는 재실자가 있다. 따라서, 이러한 재실자의 성향을 상기 메모리부(132)에 저장함으로써 실내공간에 존재하는 재실자에 따라 맞춤형 기류제어를 할 수 있다. 이로 인해, 냉난방에 소모되는 에너지를 절약할 수 있으며 원하는 냉난방을 수행하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 기류제어방법을 설명한다.

도 10 및 도 11은 도 3의 공기조화기의 기류제어방법을 나타낸 순서도들이다.

도 3, 도 6, 도 10, 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조 화기의 기류제어방법은 동작모드 선택단계(S10); 재실자의 인지정보를 받는 단계(S20); 획득된 인지정보를 저장하는 단계(S25); 및 획득된 인지정보에 따라 기류를 제어하는 단계(S30);를 포함한다.

상기 동작모드 선택단계(S10)는 재실자가 버튼 또는 음성으로 공기조화기(100)의 작동을 수동모드 또는 자동모드로 설정하는 단계이다.

즉, 수동모드일 경우에는 재실자의 존재, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 거리에 상관없이 일방적으로 재실자의 취향에 맞게 기류를 제어할 수 있다. 또는, 획득된 재실자의 인지정보는 자동으로 받고 이에 따라 기류는 재실자의 취향에 맞게 제어할 수 있다. 물론, 이 밖의 다양한 알고리즘을 고려해 볼 수 있다.

반면, 자동모드일 경우에는 공기조화기(100) 스스로 획득된 재실자의 인지정보에 따라 최적의 쾌적지수를 계산하여 기류의 풍속, 풍량, 온도, 습도, 방향 등의 인자(Factor)를 자동으로 조절한다.

상기 재실자의 인지정보를 받는 단계(S20)는 한 쌍의 카메라(121, 123)들로부터 신호를 받는 단계(S21); 및 상기 신호로부터 재실자의 존재, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 거리정보등 재실자의 인지정보를 획득하는 스테레오 비젼단계(S23);을 포함한다.

실내영역 A에 있던 재실자가, 실내영역 B로 이동하였음을 카메라(121, 123)들로부터 신호형태로 기류제어수단(130)의 연산부(131)로 전달된다. 연산부(131)는 스테레오 비젼을 이용하여 재실자의 존재, 재실자의 수, 재실자의 위치 및 거리를 계산한다. 또한, 연산부(131)는 계산된 재실자의 위치 및 거리로부터 최적의 쾌적 지수를 계산한다.

상기 스테레오 비젼단계(S23)는, 카메라들(121, 123)의 위치를 결정하는 보정단계(S23a); 및 카메라들(121, 123)로부터 얻어진 독립된 2개의 영상정보를 바탕으로 3차원의 영상정보를 얻는 단계(S23b);를 포함한다. 이에 대한 자세한 설명은 전술한 바와 같으므로 생략한다.

상기 획득된 인지정보를 저장하는 단계(S25)는, 상기 재실자의 인지정보를 받는 단계(S20)에 의해 획득된 인지정보를 상기 메모리부(132)에 저장한다. 여기서, 재실자의 성향에 따라 요구되는 기류의 양 또는 세기 등에 대한 정보를 상기 메모리부(132)에 입력하는 단계를 포함할 수도 있다.

상기 기류를 제어하는 단계(S30)는, 저장된 재실자의 인지정보로부터 최적 쾌적지수를 계산하는 단계(S31) 및 상기 최적의 쾌적지수에 따라 팬모터(미도시)의 회전수, 루버(113)의 각도, 가이드(미도시)의 각도 또는 컴프구동부(미도시) 중 하나 이상을 조절하는 단계(S33);를 포함한다.

실내영역 A'에 존재하는 재실자의 개인적인 성향에 따라 요구하되 기류의 양 또는 세기 등이 상이하므로, 상기 조절하는 단계(S33)는 상기 메모리부(132)에 저장된 인지정보에 따라 기류를 조절해야 한다.

또한, 실내영역 A'보다는 실내영역 B'가 공기조화기(100)로부터 멀리 떨어져 있으므로, 실내영역 B'에 보다 세게 냉풍을 불어주어야 한다.

여름철이라면, 구동부(133)는 차가운 공기가 위에서 아래로 떨어지도록 루버(113)의 각도를 상향으로 조절하고, 가이드(미도시)의 각도를 목표로 하는 실내 영역으로 향하게 조절하고, 팬모터(미도시)의 회전수를 늘려 보다 많은 냉풍이 제공되도록 한다.

만약, 겨울철인 경우에는 재실자의 체온으로 인해 실내영역의 온도가 높게 되어 여름철 보다는 실내영역에 보다 많은 온풍이 제공되도록 뜨거운 공기가 아래에서 위로 상승하도록 루버(113)의 각도를 하향으로 조절하고, 재실자의 인지정보에 따라 재실자에게 직접 공급할 것인지 간접적으로 공급할 것인지에 따라 가이드(미도시)의 각도를 조절하거나 팬모터(미도시)의 회전수를 조절해야 한다.

도 12는 도 3에 따른 공기조화기에 의해 기류가 공급된 실내의 온도분포를 나타낸는 실험데이터, 도 13은 도 1과 도 3에 따른 공기조화기에 의한 시간별 온도변화를 비교한 실험그래프, 도 14는 도 1과 도 3에 따른 공기조화기에 의한 시간별 소비전력량을 비교한 실험그래프이다.

도 12에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 의해 목표공간(Z3)을 목표온도인 26℃로 만들더라도 목표공간(Z3)에 인접한 주위 공간이 과도하게 냉각되거나 온도가 불균일해 지지 않음을 알 수 있다.

또한, 도 13에 의하면, 시간이 경과 할수록 본 발명에 따른 공기조화기는 목표온도와 평균온도의 편차가 커지지 않으나, 종래의 공기조화기는 목표온도와 평균온도의 편차가 커지는 것을 알 수 있다. 특히, 15분이 지나면 종래의 공기조화기를 사용할 경우에는 온도편차가 현저히 커짐을 알 수 있다.

뿐만 아니라, 도 14에 도시된 바와 같이, 시간이 경과됨에 따라 본 발명에 따른 공기조화기를 사용하면 종래의 공기조화기를 사용할 경우보다 소비전력량이 줄어듦을 알 수 있다. 특히, 12분 내지 13분이 경과한 시점부터 본 발명에 따른 공기조화기와 종래의 공기조화기를 사용할 경우의 소비전력량의 차이가 현저하게 커지는 것을 볼 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 의하면, 재실자의 유무 또는 재실자의 수 또는 재실자의 위치 및 거리 등 인지정보를 획득하는 재실자 인지수단; 및 인지정보에 맞게 능동적으로 토출되는 공기의 풍속, 풍량, 온도, 습도, 방향 등의 인자(Factor)를 적절하게 조절할 수 있는 기류제어수단을 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예 따른 공기조화기의 기류제어방법은 이러한 재실자 인지수단 및 기류제어수단을 이용하여 재실자를 추적하여 기류를 공급하거나 재실자의 성향에 맞추어 기류를 공급하는 제어방법을 제시하고 있다.

이로 인해, 재실자가 느끼는 냉난방에 대한 만족도를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 획득된 인지정보에 따라 토출되는 공기의 풍속, 풍량, 온도, 습도, 방향 등을 재실자의 성향에 따라 조절할 수 있게 됨에 따라, 재실자가 존재하는 목표공간 이외의 부분이 과도하게 냉방 또는 난방되는 것을 방지하여 온도 불균일을 최소화하고 재실자 추적에 의한 각 공간에 대한 추적 냉난방을 할 수 있다.

뿐만 아니라, 재실자 추적에 의해 재실자가 위치한 실내공간만 온도제어하기 때문에 기존의 전체 공조의 냉난방시에 비하여 소비전력 내지 에너지를 절감할 수 있으며, 원하는 냉난방을 수행하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

Claims

본체;

상기 본체에 설치된 재실자 인지수단; 및

상기 재실자 인지수단으로부터 획득된 인지정보를 받아, 재실자가 존재하는 공간에만 기류를 공급하는 기류제어수단;을 포함하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 기류제어수단은, 재실자를 추적하여 기류를 공급하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 2 항에 있어서,

상기 재실자 인지수단은, 복수개의 카메라들인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 3 항에 있어서, 상기 카메라들은,

제1카메라; 및

상기 제1카메라와 일정간격 떨어진 제2카메라;를 포함하는 공기조화기.
제 3 항에 있어서, 상기 카메라들은,

제1카메라; 및

상기 제1카메라와 일직선상에 위치한 제2카메라;를 포함하는 공기조화기.
제 4 항에 있어서,

상기 제1카메라 및 상기 제2카메라는 상기 본체의 중심선에 대하여 대칭으로 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1카메라 및 상기 제2카메라로부터 신호를 받아 재실자의 위치 및 거리를 스테레오 비젼으로 판단하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 기류제어수단은,

재실자를 추적하여 획득된 인지정보에 따라 최적 쾌적지수를 계산하는 연산부; 및

상기 최적 쾌적지수에 따라 상기 본체에 설치된 팬모터의 회전수, 루버의 각도, 가이드의 각도 및 컴프구동부 중 적어도 하나 이상을 조절하는 구동부;를 포함하는 공기조화기.
제 8 항에 있어서, 상기 기류제어수단은,

재실자 맞춤형 기류제어를 위해, 획득된 재실자의 인지정보를 저장하는 메모 리부를 더 포함하는 공기조화기.
동작모드 선택단계;

재실자의 인지정보를 획득하는 단계;

획득된 인지정보를 저장하는 단계; 및

저장된 인지정보에 따라 재실자를 추적하여 재실자 맞춤형 기류제어를 하는 단계;를 포함하는 공기조화기의 기류제어방법.
제 10 항에 있어서, 상기 재실자 맞춤형 기류제어를 하는 단계는,

저장된 재실자의 인지정보로부터 최적 쾌적지수를 계산하는 단계; 및

상기 최적 쾌적지수에 따라 팬모터의 회전수, 루버의 각도, 가이드의 각도 및 컴프구동부 중 적어도 하나 이상을 조절하는 단계;를 포함하는 공기조화기의 기류제어방법.
제 10 항에 있어서, 상기 재실자의 인지정보를 획득하는 단계는,

한 쌍의 카메라들로부터 신호를 받는 단계; 및

상기 신호로부터 재실자의 인지정보를 획득하는 스테레오 비젼단계;를 포함하는 공기조화기의 기류제어방법.
제 11 항에 있어서, 상기 스테레오 비젼단계는,

카메라들의 위치를 결정하는 보정단계; 및

상기 카메라들로부터 얻어진 독립된 2개의 영상정보를 바탕으로 3차원의 영상정보를 얻는 단계;를 포함하는 공기조화기의 기류제어방법.