KR20090017007A - 시스템 에어컨의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시스템 에어컨의 제어방법에 관한 것으로, 본 발명은 복수의 센서노드에서 센싱된 실내 환경정보를 이용하여 상기 복수의 센서노드 중 대표 센서노드를 선정하고, 상기 대표 센서노드를 제외한 나머지 센서노드는 전원을 턴-오프 시키고, 상기 대표 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보를 기초로 실내기를 제어한다.

시스템 에어컨, 센서 , 네트워크

Description

시스템 에어컨의 제어방법{The Control method of air conditioner}

본 발명은 시스템 에어컨의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센서노드 중 대표 센서노드를 결정하고, 상기 대표 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보를 이용하여 시스템 에어컨을 제어하는 시스템 에어컨의 센서 네트워크 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 에어컨은 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치로, 실내기 및 실외기 상호 간에 냉매를 순환시켜 액체상태의 냉매가 기화할 때에 주위의 열을 흡수하며 액화할 때에 그 열을 방출하는 특성에 의하여 냉방 또는 난방작용을 수행한다.

통상의 에어컨은 하나의 실외기에 하나의 실내기를 설치하는 것이 일반적이나, 최근에는 하나 또는 하나 이상의 실외기에 다양한 형태와 용량을 갖는 복수의 실내기를 연결하여 학교나 회사, 그리고 병원과 같이 분리된 공간이 다수 개 존재하는 대형 건물에 대하여 각각 냉방 또는 난방운전을 수행하는 멀티 시스템 에어컨(Multi system air conditioner)에 대한 사용자의 요구가 증가하는 추세이다.

이러한 시스템 에어컨 환경에서는 각 실내기마다 냉난방을 담당하는 영역이 분리되어 있으며, 각 실내기는 담당하는 영역의 실내환경에 따라 개별제어된다. 따라서, 각 실내기가 담당하는 영역에는 실내 환경정보를 센싱할 복수의 센서 노드들이 설치되고, 각 센서노드들은 온도,습도 및 가스 등과 같은 실내환경에 관한 정보를 수집한다. 메인 제어부는 각 센서노드에서 수집된 정보를 이용하여 각 실내기를 제어하여 쾌적한 실내환경을 사용자에게 제공한다.

하지만, 이러한 종래 복수의 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보를 이용하여 실내기를 제어하는 시스템 에어컨에서는 지속적으로 상기 모든 센서노드들의 전원이 턴-온 된 상태로 실내 환경정보를 센싱하므로 배터리 소모량이 많은 문제점이 있었다.

또한, 모든 센서노드들이 지속적으로 센싱 데이터를 전송하므로 전체 네트워크의 패킷 전송량이 많아져 데이터 손실 및 데이터를 처리하는데 시간이 오래 걸린 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 데이터를 전송하는 센서노드 중 대표 센서노드를 결정하여 상기 대표 센서노드의 데이터를 이용하여 시스템 에어컨을 제어하는 시스템 에어컨의 센서 네트워크 방법을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수의 센서노드에서 센싱된 실내 환경정보를 이용하여 상기 복수의 센서노드 중 대표 센서노드를 선정하고, 상기 대표 센서노드를 제외한 나머지 센서노드는 전원을 턴-오프 시키고, 상기 대표 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보를 기초로 실내기를 제어한다.

또한, 상기 복수의 센서노드에서 센싱된 환경정보의 평균값에 가장 근사치 값을 센싱하는 센서노드를 상기 대표 센서노드로 선정한다.

또한, 상기 평균값에 가장 근사치 값을 센싱한 센서노드를 예비 대표 센서노드로 선정하고, 상기 예비 대표 센서노드로 선정된 센서노드가 3회 연속 예비 대표 센서노드로 선정된 센서노드를 상기 대표 센서노드로 선정한다.

또한, 상기 전원이 턴-오프된 센서노드는 일정시간이 지난 후 다시 전원이 턴-온 되어 환경정보를 센싱한다.

또한, 상기 일정시간이 지난 후 전원이 턴-온된 센서노드 및 대표 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보를 이용하여 대표 센서노드를 재선정한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 센서노드 중 대표 센서노드를 선정하여, 상기 대표 센서노드에서 센싱된 실내 환경정보를 기초로 실내기를 제어하고, 나머지 센서노드들의 전원을 오프시켜 배터리 사용량을 감소시키며, 전체 무선 네트워크의 패킷 전송량을 줄여 훨씬 안정적이고 효율적인 시스템 에어컨의 제어환경을 제공하였다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 1 에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 에어컨의 센서 네트워크는 복수의 실내기(100)가 건물의 천정에 설치되어 있으며, 하나의 실내기(100)가 냉난방을 담당하는 영역내에 설치되어 실내 환경 정보를 센싱하는 복수의 센서노드(200), 복수의 센서노드(200)에서 센싱된 실내 환경 정보를 전송받 는 라우터(300), 라우터(300)에서 전송되는 환경 정보를 입력받아 메인 제어부(500)로 전송하는 게이트웨이(400)를 포함한다.

하나의 실내기(100)가 냉난방을 담당하는 영역에는 보통 2~4개의 센서노드(200) 및 하나의 라우터(300)가 설치된다. 센서노드(200)는 도 2 에 도시된 바와 같이 복수 개의 센서(210), 각 센서(210)에서 센싱된 아날로그의 실내 환경정보를 디지털의 실내 환경정보로 변환하여 마이컴(250)으로 전송하는 A/D 컨버터(230), 라우터(300)로 센서에서 측정된 데이터를 전송하는 통신부(270), 자신이 속해 있는 센서노드가 대표 센서노드로 선정되지 않는다면 전원 공급부(290)를 제어하여 전원을 턴-오프 하는 마이컴(250), 센서노드의 각 구성요소에 전원을 공급 및 차단하는 전원 공급부(290)로 구성된다.

복수 개의 센서(210)는 각기 실내의 이산화 탄소, 온도 및 습도 등과 같은 실내 환경정보들을 센싱하여 A/D 컨버터(230)로 전송한다. 이 센싱된 실내 환경정보들은 디지털 정보로 변환되어 마이컴(250)으로 입력된다. 마이컴(250)은 각 센서(210)에서 센싱된 실내 환경정보를 통신부(270)를 통하여 라우터(300)로 전송한다. 또한, 마이컴(250)은 메인 제어부(500)에서 전송된 전원 턴-오프 신호가 입력되면 전원 공급부(290)를 제어하여 각 구성요소로 공급되는 전원을 턴-오프한다. 전원 공급부에는 스케쥴링 기능이 설정되어 있어 일정시간이 경과하면 각 구성요소로 전원을 다시 재공급하여 센서노드가 일정시간이 지나 이산화탄소 농도, 온도, 습도와 같이 실내의 변화된 환경정보를 다시 센싱하여 라우터(300)로 전송하도록 한다.

라우터(300)는 하나의 실내기 마다 장착되고, 각 실내기가 냉난방을 담당하는 영역에 설치된 복수의 센서노드(200)에서 센싱된 환경정보들을 전송받고, 설정되어 있는 라우팅 테이블을 이용하여 게이트웨이로 전송받은 실내 환경정보들을 전송한다. 이때, 라우터로 전송된 환경정보들은 패킷으로 이루어져 있으며, 라우터는 이 패킷에 자신의 정보(예를 들어, 자신의 고유번호)를 덧붙여 다른 라우터나 게이트웨이로 전송한다.

게이트웨이(400)는 라우터(300)에서 전송되는 복수의 센서노드(200)에서 센싱된 실내환경정보들을 입력받아 메인 제어부(500)로 전송하며, 메인 제어부(500)에서 일부 센서노드로 전송되는 전원 턴-오프 신호를 일부 센서노드와 통신을 담당하는 라우터(300)를 거쳐 일부 센서노드로 전송되도록 한다.

메인 제어부(500)는 게이트웨이(400)를 통하여 입력되는 각 센서노드에서 센싱된 실내 환경정보를 분석하여 대표 센서노드를 선정하고, 이 대표 센서노드에서 전송되는 환경정보만을 이용하여 실내기(100)를 제어하며, 나머지 센서노드에는 전원을 턴-오프하는 신호를 게이트웨이(400)를 통하여 전송한다. 이때, 대표 센서노드를 선정하는 방법은 하나의 실내기가 냉난방을 담당하는 영역에 설치된 복수의 센서노드에서 센싱된 환경정보의 평균값을 구하고, 이 평균값에 가장 근사치의 값을 전송한 센서노드를 예비 대표 센서노드로 선정한다. 메인 제어부(500)는 상기 방법을 통하여 3회 연속 예비 대표 센서노드로 선정된 센서노도를 대표 센서노드로 선정한다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 에어컨의 센 서 네트워크 제어 방법을 설명하도록 한다.

시스템 에어컨이 구동되면(600), 각 실내기(100)가 냉난방을 담당하는 영역에 설치된 센서노드(200)들은 실내의 이산화탄소, 온도 및 습도와 같은 실내 환경정보를 센싱하여 라우터(300)로 전송한다(610).

라우터(300)는 설정된 라우팅 테이블을 이용하여 게이트웨이(400)로 센싱된 실내 환경정보를 전송하고, 게이트웨이(400)는 메인 제어부(500)로 입력받은 센싱 된 실내 환경정보를 전송한다(620).

메인 제어부(500)는 입력받은 센싱된 실내 환경정보를 분석하여 실내의 이산화탄소 농도, 온도 및 습도와 같은 환경정보를 분석한다. 그리고, 복수의 실내기 중 어느 실내기가 냉난방을 담당하는 영역에 설치된 센서노드에서 전송된 것인지 센싱된 환경정보에 내장된 센서노드의 넘버를 이용하여 분석한다.(630).

630 단계에서 분석작업이 끝나면, 메인 제어부(500)는 각 실내기가 설치된 영역을 센싱하는 센서노드들의 센싱데이터의 평균값을 구하고, 이 평균값과 가장 유사한 값을 전송한 센서노드를 예비 대표 센서노드로 선정하고, 이 예비 대표 센서노드로 선정된 센서노드가 3회연속 선정되면, 메인 제어부(500)는 이 센서노드를 대표센서노드로 선정한다(640).

640 단계에 의하여 대표 센서노드가 선정되면, 메인 제어부(500)는 대표 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보만을 이용하여 실내기를 제어하므로, 대표 센서노드를 제외한 나머지 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보는 불필요한 정보이기 때문에, 나머지 센서노드의 전원을 턴-오프하는 신호를 게이트웨이로 전송한 다(650).

게이트웨이는 메인 제어부(500)에서 전송받은 전원 턴-오프 신호를 해당 센서노드를 담당하는 라우터로 전송하고, 이 전원 턴-오프 신호는 라우터를 거쳐 해당 센서노드로 전송된다. 대표 센서노드로 선정되지 못한 센서노드들은 메인 제어부(500)에서 전송된 신호를 입력받아 전원을 턴-오프한다(660).

그리고 대표 센서노드로 선정되지 못한 센서노드들은 일정 시간이 지나면 스케쥴링 작업에 의하여 다시 전원이 턴-온 되어(670), 모든 센서노드들이 전원이 턴온 된 상태를 유지하며, 운영자에 의하여 시스템 에어컨의 구동이 종료되기 전까지 610 단계부터 반복적인 작업을 계속 수행한다(680).

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 에어컨의 센서 네트워크 구성도이다.

도 2 은 도 1 에 도시된 센서노드를 자세히 도시한 블록도이다.

도 3 는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 에어컨의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100: 실내기 200: 센서노드

210: 센서 230: A/D 컨버터

250: 마이컴 270: 통신부

290: 전원 공급부 300: 라우터

400: 게이트웨이 500: 메인 제어부

Claims (5)

1. 복수의 센서노드에서 센싱된 실내 환경정보를 이용하여 상기 복수의 센서노드 중 대표 센서노드를 선정하고,

   상기 대표 센서노드를 제외한 나머지 센서노드는 전원을 턴-오프 시키고,

   상기 대표 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보를 기초로 실내기를 제어하는 시스템 에어컨의 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 복수의 센서노드에서 센싱된 환경정보의 평균값에 가장 근사치 값을 센싱한 센서노드를 상기 대표 센서노드로 선정하는 시스템 에어컨의 제어방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 평균값에 가장 근사치 값을 센싱한 센서노드를 예비 대표 센서노드로 선정하고, 상기 예비 대표 센서노드로 선정된 센서노드가 3회 연속 예비 대표 센서노드로 선정되면 상기 센서노드를 상기 대표 센서노드로 선정하는 시스템 에어컨의 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전원이 턴-오프된 센서노드는 일정시간이 지난 후 다시 전원이 턴-온 되어 실내 환경정보를 센싱하는 시스템 에어컨의 제어방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 일정시간이 지난 후 전원이 턴-온된 센서노드 및 대표 센서노드에서 전송되는 실내 환경정보를 이용하여 대표 센서노드를 재선정하는 시스템 에어컨의 제어방법.

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