KR20090002552A

KR20090002552A - Air Conditioner and Control Method

Info

Publication number: KR20090002552A
Application number: KR1020070065987A
Authority: KR
Inventors: 이상준; 한정수; 조수호; 최현영; 류오도
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2009-01-09

Abstract

본 발명은 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 온도와 거리를 측정할 수 있는 센서를 이용하여 사용자의 존재를 정확히 파악한 후, 이를 바탕으로 공조운전을 제어하는 것이다.The present invention relates to an air conditioner having a user sensing device and a method of controlling the same, and precisely grasps the presence of a user by using a sensor capable of measuring temperature and distance, and controls the air conditioning operation based on this.

이를 위해 본 발명은 토출되는 공기의 풍향과 풍량을 조절하여 공조공간을 공기조화시키는 공기조화기에 있어서, 상기 공조공간에 있는 열원으로부터 발생되는 온도 값과 거리 값을 각도별로 측정하여 사용자 정보를 감지하는 사용자 감지장치; 상기 측정된 각도별 온도 값과 거리 값에 기초하여 상기 공조공간에 있는 사용자의 존재를 파악하고, 상기 파악된 사용자의 존재 유무에 따라 상기 공기조화기의 공조운전을 제어하는 공조 제어부를 포함한다.To this end, the present invention is to control the air direction and air volume of the discharged air in the air conditioner for air conditioning the air conditioner, by measuring the temperature value and distance value generated from the heat source in the air conditioning space for each angle to detect the user information User sensing device; And an air conditioning controller configured to determine the presence of the user in the air conditioning space based on the measured temperature and distance values for each angle, and to control the air conditioning operation of the air conditioner according to the existence of the identified user.

Description

Air conditioner and control method

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기의 실내기를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing an indoor unit of an air conditioner with a user sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기의 제어 구성도이다.2 is a control block diagram of an air conditioner having a user sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기에서 공조공간 내의 사용자 정보를 파악하는 과정을 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a process of grasping user information in an air conditioning space in an air conditioner having a user sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기에서 사용자 정보를 파악하기 위한 제어 동작 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a control operation for identifying user information in an air conditioner having a user sensing device according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

10 : 공기조화기 14 : 토출구10 air conditioner 14 discharge port

16 : 루버 22 : 실내팬16: louver 22: indoor fan

30 : 사용자 감지장치 31 : 온도센서30: user sensing device 31: temperature sensor

32 : 거리센서 34 : 센서 제어부32: distance sensor 34: sensor control unit

35 : 메모리부 40 : 스텝모터35: memory 40: step motor

52 : 공조 제어부 54 : 구동부52: air conditioning control 54: driving unit

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도와 거리를 측정할 수 있는 센서를 이용하여 사용자의 존재를 정확히 파악한 후, 이를 바탕으로 공조운전을 제어하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner and a control method thereof, and more particularly to an air conditioner for controlling the air conditioning operation based on the accurate identification of the presence of a user using a sensor capable of measuring temperature and distance, and The control method is related.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치로, 냉매가 순환되는 통상의 냉동사이클이 적용되어 액체상태의 냉매가 기화할 때에 주위의 열을 흡수하며 액화할 때에 그 열을 방출하는 특성에 의해 열교환된 공기(냉기 또는 온기)를 토출하여 실내온도를 조절하고 있다.In general, an air conditioner is a device used for cooling or heating a room, and a normal refrigeration cycle in which a refrigerant is circulated is applied to absorb ambient heat when the refrigerant in a liquid state evaporates. The indoor temperature is controlled by discharging the heat-exchanged air (cold or warm) by the characteristic of emitting the heat.

이러한 공기조화기에는 토출되는 공기의 기류(풍향 및 풍량)제어를 위해 팬과 루버를 설치하여 실내온도의 변화 또는 사용자의 조작에 따라 풍량을 변화시키거나 풍향을 조절하도록 하고 있으며, 최근에는 사용자의 존재 유무 및 사용자 위치를 파악하여 사용자 위치로 기류를 제어하거나 또는 사용자에게 바람이 직접 닿지 않도록 기류를 제어하기 위해 공기조화기에 인체감지장치를 구비하고 있다.In the air conditioner, a fan and a louver are installed to control the airflow (wind direction and air volume) of the discharged air so as to change the air volume or adjust the wind direction according to the change of the room temperature or the user's operation. The air conditioner is provided with a human body sensing device to determine the existence and the location of the user to control the airflow to the user location or to control the airflow so that the wind does not directly contact the user.

이러한 인체감지장치를 구비한 공기조화기로는 대한민국 공개특허공보 제2000-0020088호가 있다.An air conditioner having such a human body sensing device is disclosed in Korean Unexamined Patent Publication No. 2000-0020088.

동 공보에 개시된 공기조화기는 초음파센서만을 사용하여 배경 데이터와 새로 나타난 물체와의 거리 차를 통해 인체를 감지하는 방식이기 때문에 새로 나타난 물체가 장애물인지 사람인지를 구분할 수 없으며, 더구나 배경 데이터를 갱신하거 나 인체인지를 판단하고자 할 경우 루버의 좌/우 2회 반복이 되어야 하는 한계가 있기 때문에 사용자가 이동하거나 새로운 사용자가 감지범위 안에 들어왔을 경우 사용자의 존재를 정확히 파악하기가 어렵고, 이로 인해 실내의 균일한 온도분포 유지가 어려울 뿐만 아니라 사용자가 원하는 기류 제어가 능동적으로 이루어지지 못하는 문제점이 있다.The air conditioner disclosed in this publication uses a ultrasonic sensor to detect the human body through the distance difference between the background data and the newly displayed object. Therefore, the air conditioner cannot distinguish whether the newly displayed object is an obstacle or a person. If you want to determine whether or not you are a human body, there is a limit to repeat the louver left / right twice. Therefore, when the user moves or a new user enters the detection range, it is difficult to accurately identify the user's existence. Not only is it difficult to maintain a uniform temperature distribution, but there is a problem in that the airflow control desired by the user is not actively performed.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 온도와 거리를 측정할 수 있는 센서를 이용하여 사용자의 존재를 정확히 파악함으로써 사용자가 원하는 기류 제어를 실시간으로 제공할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention by using a sensor that can measure the temperature and distance accurately grasp the presence of the user to provide the air flow control desired by the user in real time The present invention provides an air conditioner and a control method thereof.

본 발명의 다른 목적은, 사용자로 판단할 수 있는 온도와 크기의 조합으로 사용자와 다른 열원(애완동물, 가스레인지 등)을 구별하여 사용자의 존재 유무뿐만 아니라 사용자 위치(이동)를 정확히 파악할 수 있는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention, by distinguishing the user and other heat sources (pets, gas range, etc.) by the combination of temperature and size that can be determined by the user can accurately determine the user's location (movement) as well as the presence or absence of the user. An air conditioner and a control method thereof are provided.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 토출되는 공기의 풍향과 풍량을 조절하여 공조공간을 공기조화시키는 공기조화기에 있어서, 상기 공조공간에 있는 열원으로부터 발생되는 온도 값과 거리 값을 각도별로 측정하여 사용자 정보를 감지하는 사용자 감지장치; 상기 측정된 각도별 온도 값과 거리 값에 기초하여 상기 공조공간에 있는 사용자의 존재를 파악하고, 상기 파악된 사용자의 존재 유무에 따라 상기 공기조화기의 공조운전을 제어하는 공조 제어부를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an air conditioner for controlling an air conditioning space by adjusting a wind direction and an air volume of discharged air, and measuring a temperature value and a distance value generated from a heat source in the air conditioning space for each user. A user sensing device sensing information; And an air conditioning controller configured to determine the presence of the user in the air conditioning space based on the measured temperature and distance values for each angle, and to control the air conditioning operation of the air conditioner according to the existence of the identified user.

또한, 상기 사용자 감지장치는 상기 공조공간에 있는 열원으로부터 발생되는 온도 값과 거리 값을 일정각도 단위로 측정하는 온도센서와 거리센서를 포함하고, 상기 온도 값과 거리 값을 각도별로 측정하기 위해 상기 온도센서와 거리센서를 수평으로 왕복 이동시키는 스텝모터를 더 포함한다.In addition, the user sensing device includes a temperature sensor and a distance sensor for measuring a temperature value and a distance value generated from a heat source in the air conditioning space by a predetermined angle unit, and to measure the temperature value and the distance value by angle It further includes a step motor for horizontally reciprocating the temperature sensor and the distance sensor.

또한, 상기 공조 제어부는 상기 측정된 각도별 온도 값이 사용자의 체온 범위에 속하는 경우 그 때의 거리 값(d)과 각도 값을 제1 및 제2데이터에 각각 저장하고, 상기 측정된 온도 값이 상기 사용자의 체온 범위를 벗어날 때의 각도 값을 제3데이터에 저장하여 상기 제2 및 제3데이터에 저장된 각도 값의 차를 통해 상기 사용자의 체온을 감지한 범위의 각도(θ)를 구하고, 상기 사용자를 감지한 범위의 각도(θ)와 상기 제1데이터에 저장된 거리 값(d)을 아래의 [식 1]에 대입하여 사용자의 존재를 판단하기 위한 호의 길이(S)를 계산하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioning controller stores the distance value d and the angle value at the time when the measured temperature value for each angle falls within the user's body temperature range in the first and second data, respectively, and the measured temperature value is Storing the angle value when the user is out of the temperature range in the third data to obtain an angle θ of the range in which the user's body temperature is detected through the difference between the angle values stored in the second and third data, The arc length S for determining the presence of the user is calculated by substituting the angle θ of the detected range of the user and the distance value d stored in the first data into Equation 1 below. do.

S = d × sin(θ) ..... [식 1]S = d × sin (θ) ..... [Equation 1]

또한, 상기 공조 제어부는 상기 계산된 호의 길이(S)가 사용자로 판단되는 범위 내에 속하는지를 판단하여 상기 사용자의 존재 유무를 파악하고, 파악된 상기 사용자의 존재 유무에 기초하여 상기 공조공간으로 토출되는 공기의 풍향과 풍량을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the air conditioning control determines whether the calculated length of the call (S) falls within the range determined by the user to determine the presence of the user, and is discharged to the air conditioning space based on the identified presence of the user It is characterized by controlling the wind direction and air volume of the air.

그리고, 본 발명은 토출되는 공기의 풍향과 풍량을 조절하여 공조공간을 공기조화시키는 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 공조공간에 있는 열원으로부터 발생되는 온도 값과 거리 값을 각도별로 측정하고, 상기 측정된 각도별 온도 값 과 거리 값에 기초하여 상기 공조공간에 있는 사용자의 존재를 파악하고, 상기 파악된 사용자의 존재 유무에 따라 상기 공기조화기의 공조운전을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a control method of an air conditioner for air conditioning the air conditioning space by adjusting the wind direction and the air volume of the discharged air, measuring the temperature value and the distance value generated from the heat source in the air conditioning space for each angle, The presence of the user in the air conditioning space is determined based on the measured temperature and distance values for each angle, and the air conditioning operation of the air conditioner is controlled according to the presence or absence of the identified user.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서, 공기조화기의 실내기(10;이하, 공기조화기라 한다)에는 실내공기가 흡입되도록 흡입구(12)가 양 측면 하부에 형성되고, 상기 흡입구(12)를 통해 흡입된 공기가 다시 실내로 토출되도록 토출구(14)가 양 측면 상부에 형성된다.In FIG. 1, an air inlet 12 is formed at both lower sides of the indoor unit 10 (hereinafter referred to as an air conditioner) of the air conditioner so that indoor air is sucked in, and the air sucked through the air inlet 12 is again indoors. Discharge openings 14 are formed on both sides of the discharge port 14 so as to be discharged to the upper side.

상기 토출구(14)에는 토출구(14)를 개폐시킴은 물론, 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 루버(16)가 설치되고, 상기 루버(16)의 상측에는 루버(16)를 구동하기 위한 구동모터(18)가 설치된다.The discharge port 14 is provided with a louver 16 for opening and closing the discharge port 14 as well as adjusting the wind direction of the discharged air, and a driving motor for driving the louver 16 above the louver 16. 18 is installed.

또한, 상기 공기조화기(10)의 내부에는 흡입구(12)를 통해 흡입되는 실내공기를 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환하는 실내열교환기(20)와, 상기 실내열교환기(20)에서 열교환된 공기를 송풍하는 실내팬(22)이 설치된다.In addition, the inside of the air conditioner 10, the indoor heat exchanger (20) and the indoor heat exchanger for heat-exchanging the indoor air sucked through the suction port 12 to the cold or warm air by the latent heat of evaporation of the refrigerant; An indoor fan 22 for blowing the heat exchanged air in the air is installed.

또한, 상기 공기조화기(10)의 전면 상부에는 공기조화기(10)가 설치된 공간(공조공간) 내에 사용자의 존재 유무뿐만 아니라 사용자 위치(이동)를 파악하기 위한 사용자 감지장치(30)가 설치되고, 상기 사용자 감지장치(30)의 일측에는 사용자의 움직임을 실시간으로 트랙킹하기 위해 사용자의 움직임을 트랙킹할 수 있는 속도로 상기 사용자 감지장치(30)를 일정시간마다 수평으로 왕복 이동시켜 전체 공조 공간을 스캐닝하는 스텝모터(40)가 설치된다.In addition, a user sensing device 30 is installed on the front upper portion of the air conditioner 10 to detect the user's position (movement) as well as the presence or absence of the user in the space (air conditioning space) in which the air conditioner 10 is installed. One side of the user sensing device 30 moves the user sensing device 30 back and forth horizontally at a predetermined time to track the movement of the user in real time so as to track the movement of the user in real time. Step motor 40 for scanning the is installed.

이때, 상기 스텝모터(40)를 회전각도 분해능이 뛰어난 가변 자기 저항형 스텝핑모터(Variable Reluctance Type Stepping Motor)를 사용하게 되면 사용자 감지장치(30)의 단계적 각도 전환뿐만 아니라, 연속적인 각도 전환이 필요한 모드를 자유자재로 구현할 수 있으며, 이외에도 사용자 감지장치(30)의 단계적 각도 전환과 연속적 각도 전환을 구현할 수 있는 것이라면 어떠한 동력장치를 사용할 수 있음은 물론이다.At this time, if the step motor 40 uses a variable reluctance type stepping motor (Variable Reluctance Type Stepping Motor) having excellent rotation angle resolution, not only the step angle change of the user sensing device 30, but also the continuous angle change is necessary. The mode can be freely implemented, and in addition, any power unit can be used as long as it can implement stepwise angle switching and continuous angle switching of the user sensing device 30.

따라서, 상기 사용자 감지장치(30)는 스텝모터(40)의 구동에 따라 스텝모터(40)의 회전축에 연결되어 회전각도가 변화하고, 이 변화하는 회전각도에 따라 공조공간의 측정범위가 달라지고, 그 회전각도(default angle)의 위치에 따라 공조공간의 특정 위치 온도와 거리를 지속적으로 측정할 수도 있게 된다.Therefore, the user sensing device 30 is connected to the rotation axis of the step motor 40 in accordance with the driving of the step motor 40, the rotation angle is changed, the measurement range of the air conditioning space is changed according to the changing rotation angle In addition, it is possible to continuously measure a specific position temperature and distance of the air conditioning space according to the position of the default angle.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 측면 토출방식의 스탠드형 공기조화기를 예로 들어 토출되는 공기의 풍향을 루버(16)를 통해 좌우로 조절하도록 하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 전면 또는 삼면 토출방식의 공기조화기의 경우 상하 또는 좌우 루버를 통해 토출되는 공기의 풍향을 상하좌우로 조절할 수 있음은 물론이며, 본 발명의 사용자 감지장치(30)는 어떠한 공기조화기에도 적용 가능하다.On the other hand, in one embodiment of the present invention to adjust the wind direction of the discharged air to the left and right through the louver 16, for example, a stand-type air conditioner of the side discharge method, the present invention is not limited to this front or three-sided discharge method In the case of the air conditioner of the air discharged through the up and down or left and right louvers can be adjusted up and down, left and right, of course, the user sensing device 30 of the present invention can be applied to any air conditioner.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기의 제어 구성도로서, 사용자 감지장치(30), 입력부(50), 공조 제어부(52), 구동부(54) 및 표시부(56)를 포함한다.2 is a control configuration diagram of an air conditioner having a user sensing device according to an embodiment of the present invention, which includes a user sensing device 30, an input unit 50, an air conditioning control unit 52, a driving unit 54, and a display unit. And 56.

상기 사용자 감지장치(30)는 공조공간 내에 사용자의 존재 유무뿐만 아니라 사용자 위치(이동)를 파악하기 위해 전체 공조공간의 온도정보와 거리정보를 측정하는 것으로, 공조공간 내에 있는 열원이 사용자인지를 파악하기 위해 온도를 측정하는 온도센서(31) 및 거리를 측정하는 거리센서(32)와, 상기 온도센서(31) 및 거리센서(32)에서 출력되는 검출전압의 아날로그 값을 디지털 전압값으로 변환하는 A/D변환부(33)와, 상기 A/D변환부(33)에서 디지털 전압값으로 변환된 온도 값과 거리 값을 측정하는 센서 제어부(34)와, 상기 온도센서(31) 및 거리센서(32)를 통해 전체 공조공간을 스캐닝하기 위한 측정영역과 공기조화기(10)가 이루는 각도 값의 정보들을 저장하는 메모리부(35)를 포함한다.The user sensing device 30 measures temperature information and distance information of the entire air conditioning space in order to determine not only the existence of the user in the air conditioning space but also the user's position (movement), and determines whether the heat source in the air conditioning space is the user. In order to convert the analog value of the detected voltage output from the temperature sensor 31 and the distance sensor 32 and the temperature sensor 31 and the distance sensor 32 to measure the temperature to a digital voltage value An A / D converter 33, a sensor controller 34 for measuring the temperature value and the distance value converted by the A / D converter 33 into a digital voltage value, the temperature sensor 31 and the distance sensor The memory unit 35 stores information of an angle value formed by the air conditioner 10 and the measurement area for scanning the entire air conditioning space through the reference numeral 32.

상기 입력부(50)는 사용자가 원하는 운전모드(예를 들어, 냉방 또는 난방의 공조운전)와 설정온도, 설정풍량, 설정풍향 등의 운전정보를 입력하도록 키조작부 또는 리모콘신호수신부 등으로 구성되며, 입력부(50)를 통해 사용자가 원하는 기류 제어(사용자를 향하는 기류 제어, 사용자를 피하는 기류 제어, 공조공간의 온도를 고르게 분포시키는 기류 제어 등)를 선택할 수 있다.The input unit 50 is composed of a key operation unit or a remote control signal receiver to input the operation mode (eg, air conditioning operation of cooling or heating) and the set temperature, the set air volume, the set direction desired by the user, The input unit 50 may select a user's desired air flow control (air flow control toward the user, air flow control to avoid the user, air flow control to evenly distribute the temperature of the air conditioning space).

상기 공조 제어부(52)는 입력부(50)로부터 입력된 운전모드에 따라 냉방과 난방 등 공기조화기(10)의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로써, 상기 사용자 감지장치(30)에 의해 측정된 온도 값과 거리 값을 실시간으로 처리하여 사용자로 판단할 수 있는 온도와 크기의 조합으로 사용자와 다른 열원(애완동물, 가스레인지 등)을 구별하여 사용자의 존재를 정확히 파악하고, 사용자의 이동 또는 새로운 사용자가 측정 범위안에 나타나거나 사라지는 등의 사용자 위치를 실시간으로 파악하여 파악된 사용자 정보에 따라 사용자에게 쾌적한 공조환경을 조성할 수 있는 기 류(풍향 및 풍량)를 제공한다.The air conditioning controller 52 is a microcomputer that controls the overall operation of the air conditioner 10 such as cooling and heating according to the operation mode input from the input unit 50, and the temperature value measured by the user sensing device 30. And distance value in real time to distinguish the user from other heat sources (pets, gas range, etc.) by the combination of temperature and size that can be judged by the user, to accurately identify the user's existence, It identifies the user's location such as appearing or disappearing within the measurement range in real time and provides airflow (wind direction and air volume) to create a comfortable air-conditioning environment based on the user information.

상기 구동부(54)는 공조 제어부(52)의 제어신호에 따라 토출 풍향을 조절하기 위해 루버(18)를 구동시키는 구동모터(18), 토출 풍량을 변화시키는 실내팬(22) 및 공조공간 내의 사용자 정보를 스캐닝하기 위해 상기 온도센서(31) 및 거리센서(32)를 수평으로 왕복 이동시키는 스텝모터(40)의 구동을 제어한다.The driving unit 54 includes a drive motor 18 for driving the louver 18 to adjust the discharge wind direction according to a control signal of the air conditioning control unit 52, an indoor fan 22 for changing the discharge air volume, and a user in the air conditioning space. To control the driving of the step motor 40 for horizontally reciprocating the temperature sensor 31 and the distance sensor 32 to scan information.

상기 표시부(56)는 공조 제어부(52)의 제어신호에 따라 실내 열 환경 분석결과를 표시하거나 사용자 정보 등을 표시한다.The display unit 56 displays an indoor thermal environment analysis result or user information according to a control signal of the air conditioning controller 52.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기에서 공조공간 내의 사용자 정보(사용자 존재 유무 및 사용자 위치)를 파악하는 과정을 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a process of identifying user information (presence or absence of a user and a user position) in an air conditioning space in an air conditioner having a user sensing device according to an embodiment of the present invention.

도 3에서, 공기조화기(10)의 전면 상부에 설치된 사용자 감지장치(30)는 실내 열 환경 분석을 위해 스텝모터(40)의 회전에 따라 일정각도 단위로 수평으로 왕복 이동하면서 온도센서(31)와 거리센서(32)를 통해 공조공간 내에 있는 열원으로부터 발생되는 온도 값과 거리 값을 측정한다.In FIG. 3, the user sensing device 30 installed on the front surface of the air conditioner 10 moves the temperature sensor 31 while reciprocating horizontally by a predetermined angle unit in accordance with the rotation of the step motor 40 to analyze the indoor thermal environment. And the distance sensor 32 measures the temperature value and the distance value generated from the heat source in the air conditioning space.

상기 사용자 감지장치(30)에서 온도 값과 거리 값이 측정되면, 공조 제어부(52)는 측정된 온도 값이 사용자의 체온 범위(사람의 체온은 일정하기 때문에 주변온도와 차이를 보이는 특징이 있는 점을 고려하여 사람으로 판단할 수 있는 온도 값의 범위, 약 27~30℃)에 속하는지를 판단하여 측정된 온도 값이 사용자의 체온 범위에 속할 때의 거리 값(d)을 제1데이터에 저장하고, 그 때의 시작 각도 값(구체적으로, 스텝모터의 회전에 따른 센서 각도 값)을 제2데이터에 저장한다. 이후 사 용자 감지장치(30)의 회전에 따라 측정된 온도 값이 사용자의 체온 범위를 벗어나는지 여부를 판단하여 측정된 온도 값이 사용자의 체온 범위를 벗어날 때의 끝 각도 값(구체적으로, 스텝모터의 회전에 따른 센서 각도 값)을 제3데이터에 저장한다.When the temperature value and the distance value are measured by the user sensing device 30, the air conditioning controller 52 is characterized in that the measured temperature value is different from the ambient temperature because the user's body temperature range (the human body temperature is constant). In consideration of this, it is determined whether the temperature falls within a range of temperature values that can be judged by a person, about 27-30 ° C.), and stores the distance value (d) when the measured temperature value is within the user's temperature range in the first data. The start angle value (specifically, the sensor angle value according to the rotation of the step motor) at that time is stored in the second data. Then, it is determined whether the measured temperature value according to the rotation of the user sensing device 30 is outside the user's temperature range, and the end angle value (specifically, the step motor when the measured temperature value is outside the user's temperature range). Sensor angle value according to the rotation of the second data).

이후, 공조 제어부(52)는 제2데이터에 저장된 시작 각도 값과 제3데이터에 저장된 끝 각도 값의 차를 통해 사용자의 체온을 감지한 범위의 각도(θ)를 구하고, 사용자를 감지한 범위의 각도(θ)와 제1데이터에 저장된 거리 값(d)을 아래의 [식 1]에 대입하여 사용자의 존재를 판단할 수 있는 호의 길이(S)를 계산할 수 있다.Thereafter, the air conditioning control unit 52 obtains an angle θ of a range in which the user's body temperature is detected through the difference between the start angle value stored in the second data and the end angle value stored in the third data, By substituting the angle θ and the distance value d stored in the first data into Equation 1 below, an arc length S for determining the presence of a user may be calculated.

S = d × sin(θ) ..... [식 1]S = d × sin (θ) ..... [Equation 1]

계산된 호의 길이(S)가 사용자의 인체 너비 범위(애완동물이나 가스레인지 등의 열원과는 다르게 사람으로 판단할 수 있는 일정한 크기를 갖는 호의 길이)에 속하는지를 판단하여 산출한 호의 길이(S)가 사용자의 인체 너비 범위에 속하는 경우 사용자의 존재를 파악하고, 그에 따라 기류를 제어하여 사용자가 원하는 공조환경을 제공한다.The length of the arc calculated by determining whether the calculated length of the arc (S) belongs to the user's human body width range (the length of the arc having a certain size that can be judged by a person, unlike a heat source such as a pet or a gas stove). If the user falls within the width range of the user's body to determine the presence of the user, according to control the airflow to provide the air conditioning environment desired by the user.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the operation process and the effect of the air conditioner and the control method configured as described above will be described.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 감지장치를 구비한 공기조화기에서 사용자 정보를 파악하기 위한 제어 동작 순서도로서, 공조운전 시 사용자 정보를 파악하여 토출 공기의 풍향과 풍량을 조절함으로써 사용자가 원하는 쾌적한 공 조환경을 조성하기 위한 것이다.4 is a flowchart illustrating a control operation for identifying user information in an air conditioner having a user sensing device according to an embodiment of the present invention. It is to create a pleasant cooperative environment.

본 발명의 동작설명을 위한 초기조건으로서, 메모리부(34)에는 열 감지센서(31)의 채널 정보(다수의 채널 번호, 각 채널의 각도 값)와 열 감지센서(31)의 설치 높이(H)가 저장되어 있다.As an initial condition for explaining the operation of the present invention, the memory unit 34 includes channel information (a plurality of channel numbers and angle values of each channel) of the thermal sensor 31 and an installation height H of the thermal sensor 31. ) Is stored.

먼저, 사용자가 원하는 운전모드(냉방 또는 난방의 공조운전)와 설정온도, 설정풍향, 설정풍량 등의 운전정보를 입력부(50)를 통해 공조 제어부(52)에 입력한다.First, the user inputs operation information such as a desired operation mode (air conditioning operation of cooling or heating), a set temperature, a set wind direction, a set wind volume, and the like to the air condition controller 52 through the input unit 50.

따라서, 공조 제어부(52)는 운전 온 인가를 판단하여(100), 운전 온 이면 공조공간 내 사용자의 움직임을 실시간으로 트랙킹하기 위해 구동부(54)를 통해 스텝모터(40)를 일정시간마다 동작시켜 사용자의 움직임을 트랙킹할 수 있는 속도로 온도센서(31)와 거리센서(32)를 수평으로 왕복 이동시킨다.Accordingly, the air conditioning controller 52 determines whether the driving is on (100), and operates the step motor 40 through the driving unit 54 at a predetermined time to track the movement of the user in the air conditioning space when the driving is on. The temperature sensor 31 and the distance sensor 32 are reciprocated horizontally at a speed capable of tracking a user's movement.

상기 온도센서(31)와 거리센서(32)가 일정속도로 일정시간마다 수평으로 왕복 이동하면서 일정각도 단위로 감지범위 내의 온도검출전압과 거리검출전압을 출력하면, 온도센서(31)와 거리센서(32)에서 출력되는 해당 각도별 온도 및 거리검출 아날로그 전압값은 A/D변환부(33)를 통해 디지털 전압값으로 변환되어 센서 제어부(34)에 전달된다.When the temperature sensor 31 and the distance sensor 32 reciprocate horizontally at a constant speed every predetermined time and output a temperature detection voltage and a distance detection voltage within a sensing range in a predetermined angle unit, the temperature sensor 31 and the distance sensor The temperature and distance detection analog voltage value for each angle output from the 32 is converted into a digital voltage value through the A / D converter 33 and is transmitted to the sensor controller 34.

따라서, 센서 제어부(34)는 A/D변환부(33)에서 디지털 전압값으로 변환된 해당 각도별 온도 값과 거리 값을 측정하여 공조 제어부(52)에 전달한다(102).Therefore, the sensor controller 34 measures the temperature value and the distance value for each angle converted by the A / D converter 33 into the digital voltage value and transmits the measured temperature value to the air conditioning controller 52 (102).

이에 따라, 공조 제어부(52)는 사용자 감지장치(30)의 센서 제어부(34)에서 측정된 각도별 온도 값과 거리 값을 실시간으로 처리하여 측정된 온도 값이 사용자 의 체온 범위(사람으로 판단할 수 있는 온도 값의 범위)에 속하는지를 판단한다(104).Accordingly, the air conditioning controller 52 processes the angle-specific temperature value and the distance value measured by the sensor controller 34 of the user sensing device 30 in real time to determine the measured temperature value as the user's body temperature range (a person). And a range of possible temperature values).

상기 단계104의 판단결과, 측정된 온도 값이 사용자의 체온 범위에 속하는 경우 온도 값이 사용자의 체온 범위 내로 들어왔을 때의 거리 값(d)을 제1데이터에 저장하고, 온도 값이 사용자의 체온 범위 내로 들어왔을 때의 시작 각도 값을 제2데이터에 저장한다(106).As a result of the determination in step 104, if the measured temperature value is within the user's temperature range, the distance value d when the temperature value is within the user's temperature range is stored in the first data, and the temperature value is the user's temperature The starting angle value when entering the range is stored in the second data (106).

온도 값이 사용자의 체온 범위 내로 들어온 이후, 스텝모터(40)의 회전에 따라 온도센서(31)와 거리센서(32)가 일정속도로 수평으로 왕복 이동하면서 감지범위 내의 각도별 온도 값과 거리 값을 측정하여 공조 제어부(52)에 전달한다(108).After the temperature value is within the user's body temperature range, the temperature sensor 31 and the distance sensor 32 reciprocate horizontally at a constant speed according to the rotation of the step motor 40, and the temperature and distance values for each angle within the detection range. The measurement is transmitted to the air conditioning control unit 52 (108).

따라서, 공조 제어부(52)는 사용자 감지장치(30)의 센서 제어부(34)에서 측정된 각도별 온도 값과 거리 값을 실시간으로 처리하여 측정된 온도 값이 사용자의 체온 범위(사람으로 판단할 수 있는 온도 값의 범위)를 벗어나는지 여부를 판단한다(110).Therefore, the air conditioning controller 52 processes the angle-specific temperature value and the distance value measured by the sensor control unit 34 of the user sensing device 30 in real time to determine the measured temperature value as the user's body temperature range (person). It is determined whether or not out of the range of the temperature value (110).

상기 단계110의 판단결과, 측정된 온도 값이 사용자의 체온 범위를 벗어난 경우 온도 값이 사용자의 체온 범위를 벗어났을 때의 끝 각도 값을 제3데이터에 저장한다(112).As a result of the determination of step 110, when the measured temperature value is outside the user's temperature range, the end angle value when the temperature value is outside the user's temperature range is stored in the third data (112).

이후, 공조 제어부(52)는 제2데이터에 저장된 시작 각도 값과 제3데이터에 저장된 끝 각도 값의 차를 통해 사용자의 체온을 감지한 범위의 각도(θ)를 구하고, 사용자를 감지한 범위의 각도(θ)와 제1데이터에 저장된 거리 값(d)을 아래의 [식 1]에 대입하여 사용자의 존재를 판단할 수 있는 호의 길이(S)를 계산한 다(114).Thereafter, the air conditioning control unit 52 obtains an angle θ of a range in which the user's body temperature is detected through the difference between the start angle value stored in the second data and the end angle value stored in the third data, Substituting the angle θ and the distance value d stored in the first data into Equation 1 below, an arc length S for determining the existence of a user is calculated (114).

S = d × sin(θ) ..... [식 1]S = d × sin (θ) ..... [Equation 1]

따라서, 공조 제어부(52)는 계산된 호의 길이(S)가 사용자의 인체 너비 범위에 속하는지를 판단하여(116), 계산된 호의 길이(S)가 사용자의 인체 너비 범위에 속하는 경우 사용자의 존재를 파악한다(118).Accordingly, the air conditioning controller 52 determines whether the calculated arc length S falls within the user's body width range (116), and determines the presence of the user when the calculated arc length S falls within the user's body width range. (118).

이후, 공조 제어부(52)는 파악된 사용자의 존재 유무에 기초하여 미리 정해진 풍향과 풍량 테이블에 따라 토출되는 공기의 풍향과 풍량을 조절하여 사용자 위치로 기류를 제어하거나 또는 사용자에게 바람이 직접적으로 닿지 않도록 사용자가 원하는 기류를 제어함으로써 사용자에게 쾌적한 공조환경을 조성할 수 있게 된다(120).Thereafter, the air conditioning control unit 52 controls the airflow to the user's location by adjusting the wind direction and the air volume of the discharged air according to the predetermined wind direction and the air flow rate table based on the presence or absence of the user, or does not directly touch the wind. By controlling the air flow desired by the user to be able to create a comfortable air conditioning environment for the user (120).

또한, 사용자가 입력부(50)를 통해 운전 오프를 선택하면, 공조 제어부(52)는 운전 오프인가를 판단하여(122) 운전 오프가 아닌 경우 상기 단계102로 피드백하여 온도센서(31)와 거리센서(32)에 의해 일정시간마다 공조공간의 사용자 움직임을 실시간으로 트랙킹하면서 사용자의 존재 유무뿐만 아니라 사용자 위치(이동) 등을 파악하여 토출되는 공기의 풍향과 풍량을 최적으로 조절하는 기류 제어를 계속한다.In addition, when the user selects the driving off through the input unit 50, the air conditioning control unit 52 determines whether the driving is off (122) and if the operation is not off, the feedback to the step 102 and the temperature sensor 31 and the distance sensor By 32, the user's movement of the air conditioning space is tracked in real time in real time, and the airflow control is performed to determine the presence or absence of the user as well as the user's position (movement) and to optimally adjust the air direction and the air volume of the discharged air. .

한편, 상기 단계122의 판단 결과, 운전 오프인 경우 공조 제어부(52)는 온도센서(31)와 거리센서(32)를 포함한 모든 부하의 동작을 중지하면서 운전을 종료한다.On the other hand, as a result of the determination of step 122, when the operation is off, the air conditioning control unit 52 terminates the operation while stopping the operation of all the load including the temperature sensor 31 and the distance sensor 32.

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 제어방법에 의하면, 온도와 거리를 측정할 수 있는 센서를 이용하여 사용자의 존재를 정확히 파악함으로써 사용자가 원하는 기류 제어를 통해 사용자 쾌적도를 높여 줄 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the air conditioner and the control method according to the present invention, by using the sensor that can measure the temperature and distance accurately grasp the presence of the user through the air flow control desired by the user The effect is to increase.

또한, 본 발명은 사람의 체온과 사람으로 감지할 수 있는 크기의 조합으로 사용자와 다른 열원(애완동물, 가스레인지 등)을 구별하여 사용자의 존재를 정확히 파악할 수 있다는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of distinguishing the user and other heat sources (pets, gas range, etc.) by the combination of the body temperature and the size that can be detected by the person can accurately determine the presence of the user.

Claims

In the air conditioner for adjusting the air direction and the amount of air discharged air conditioning the air conditioning space,

A user sensing device for sensing user information by measuring a temperature value and a distance value generated from a heat source in the air conditioning space for each angle;

An air conditioning control unit configured to determine the presence of a user in the air conditioning space based on the measured temperature and distance values for each angle, and to control the air conditioning operation of the air conditioner according to the presence or absence of the identified user; Conditioner.

The method of claim 1,

The user sensing device includes a temperature sensor and a distance sensor for measuring a temperature value and a distance value generated from a heat source in the air conditioning space by a predetermined angle unit,

And a step motor for horizontally reciprocating the temperature sensor and the distance sensor to measure the temperature value and the distance value for each angle.

The method of claim 1,

The air conditioning control unit stores the distance value d and the angle value at the time when the measured temperature value for each angle falls within the user's body temperature range in the first and second data, respectively, and the measured temperature value is the user. Storing the angle value when the temperature is out of the temperature range in the third data to obtain the angle (θ) of the range in which the user's body temperature is detected through the difference between the angle values stored in the second and third data, Air conditioner for calculating the length (S) of the arc for determining the presence of the user by substituting the angle (θ) of the detected range and the distance value (d) stored in the first data in the following [Equation 1].

S = d × sin (θ) ..... [Equation 1]

The method of claim 3, wherein

The air conditioning controller determines whether the calculated length of the call falls within the range determined by the user to determine the presence or absence of the user, and based on the identified presence or absence of the user, Air conditioner to control wind direction and volume.

In the control method of the air conditioner to adjust the air direction and the amount of air discharged air to the air conditioning space,

The temperature value and the distance value generated from the heat source in the air conditioning space are measured for each angle,

Determining the presence of the user in the air conditioning space based on the measured temperature and distance value for each angle,

Control method of the air conditioner for controlling the air conditioning operation of the air conditioner according to the presence of the identified user.

The method of claim 5,

Knowing the existence of the user,

When the measured temperature value for each angle is within the user's body temperature range, the distance value (d) and the angle value at that time are stored in the first and second data, respectively, and the measured temperature value corresponds to the temperature range of the user. The angle value at the time of departure is stored in the third data to obtain an angle θ of the range where the body temperature of the user is sensed through the difference between the angle values stored in the second and third data, The control method of the air conditioner for calculating the length (S) of the arc for determining the presence of the user by substituting the angle (θ) and the distance value (d) stored in the first data into the following [Equation 1].

S = d × sin (θ) ..... [Equation 1]

The method of claim 6,

Controlling the air conditioning operation,

Determining whether the calculated arc length (S) is within the range determined by the user to determine the presence or absence of the user, and based on the determined presence or absence of the user to determine the wind direction and air volume of the air discharged to the air conditioning space Control method of the air conditioner to control.