KR20090115586A - 공기조화기 및 그 동작방법 - Google Patents

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박내현
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Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 공기조화기에 구비되는 영상촬영수단을 통해 재실자를 감지하고, 재실자의 얼굴을 인식하여, 재실자 별 맞춤 기류 제어를 제공하여 사용자의 편의성이 향상되고, 재실자에게 보다 쾌적한 환경을 제공하여 만족도를 향상시키는 효과가 있다.
공기조화기, 인체감지,얼굴인식, 쾌적제어, 영상촬영

Description

공기조화기 및 그 동작방법{Air conditioner and controlling method thereof}
본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 구비되는 영상촬영수단을 통해 촬영된 데이터를 이용하여, 재실자의 얼굴을 인식하여, 재실자 별로 상이한 기류를 제공하는 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
이러한 공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로서 동작된다. 또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.
최근 공기조화기는 영상을 촬영하는 수단을 구비하여, 실내의 재실자 여부를 확인 하는 방안이 제안되고 있으나, 단순한 재실자 판단만으로는 실내기의 동작을 온오프 하는 단순제어만이 가능하므로, 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있도록 하는데 한계가 있다.
또한, 사용자는 공기조화기에 대한 설정을, 공기조화기 동작 시 매번 설정해야하는 불편함이 있었다. 특히 복수의 사용자가 이용하는 공간인 경우, 하나의 설정을 유지 할 수 없고 계속 변경되므로 매번 설정을 변경해야하는 번거로움이 있었다.
본 발명의 목적은 구비되는 영상촬영수단을 통해, 재실자의 얼굴을 인식하고, 인식된 재실자에 대한 개인 설정을 호출하여 기류를 제어함으로써, 개인 별 맞춤 기류 제어가 가능함으로써, 사용자가 쾌적감을 느낄 수 있도록 쾌적제어를 수행하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는 영상을 촬영하는 영상촬영부, 상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상데이터를 기 저장된 얼굴인식데이터와 상호 비교하여 재실자의 얼굴을 인식하는 재실자 감지부, 및 인식된 상기 재실자에 대한 설정을 호출하여 상기 재실자에 대한 공조기류제어를 수행하는 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 동작방법은 구비되는 영상촬영수단을 통 해 실내 영상이 촬영되는 단계, 상기 실내 영상으로부터 재실자를 감지하고, 상기 재실자에 대한 얼굴을 인식하는 단계, 및 상기 얼굴인식결과, 상기 재실자가 등록된 사용자인 경우, 상기 재실자에 대한 설정값에 대응하여 설정온도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 운전설정을 변경하여 상기 재실자에 대한 공조기류제어를 수행하는 단계를 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 동작방법은 적어도 구비되는 영상촬영수단으로부터 촬영된 영상을 통해, 실내 재실자의 얼굴을 인식하여, 특정 재실자를 인식함으로써, 재실자에 대한 개인별 맞춤 기류제어가 가능하여 사용자의 쾌적도 및 만족도가 크게 향상되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 운전 정지 상태가 도시된 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 또 다른 예로서, 동작 중인 상태가 도시된 사시도이다.
본 발명의 공기조화기는 본체(2)가 스텐드형 공기조화기나 벽걸이형 공기조화기나 천장형 공기조화기 등의 어느 경우에도 적용 가능하나, 이하 편의를 위해 스텐드형 공기조화기를 예로 들어 설명한다.
본체(2)는 도1 및 도2 와 같이, 하부에 공기 흡입구(4)(6)가 형성되고, 상부에 공기 토출구(8)(10)가 형성되어, 공기 흡입구(4)(6)를 통해 공기를 흡입하여 내 부에서 공조한 후 공기 토출구(8)(10)를 통하여 공기를 토출하는 유로를 갖는다.
그리고 본체(2)의 내부에는 실내의 공기를 본체(2) 내부로 흡입한 후 본체(2)의 외부로 토출되게 송풍력을 발생시키는 실내팬(미도시)과, 실내팬에서 송풍된 공기를 냉매와 열교환시키는 실내열교환기(미도시)를 포함한다.
한편, 본체(2)에는 공기 흡입구(4)(6)와 공기 토출구(8)(10) 중 적어도 하나를 여닫음과 아울러 공기를 안내하는 베인(22, 26)이 설치된다. 이하, 베인(22, 26)은 공기 흡입구(4, 6)와 공기 토출구(8, 10)를 동시에 함께 여닫음과 아울러 흡입 공기와 토출 공기 모두를 안내하는 것으로서, 전체적으로 상하 방향으로 길게 형성된다.
또한, 본체(2)는 베이스(12), 캐비닛(20), 하부 및 상부 패널(미도시)을 포함한다. 베이스(12)는 본체(2)의 전면부 외관을 형성하고 캐비닛(20)과 하부 패널 등을 지지한다. 캐비닛(20)은 본체(2)의 후방부 외관을 형성하고, 베이스(12)의 후방부 상측에 위치되게 설치된다.
하부 패널은 좌측 공기 흡입구(4)가 형성된 좌측 하부 패널(미도시)과, 우측 공기 흡입구(6)가 형성된 우측 하부 패널(미도시)로 이루어진다. 좌측 하부 패널은 캐비닛(20)의 하부 전방 위치인 베이스(12)의 전방부 좌측 위에 배치되게 설치되고, 좌측 공기 흡입구(4)는 좌우 방향으로 개구 형성되거나 좌측 전방 방향으로 개구되게 형성된다.
우측 하부 패널은 캐비닛(20)의 하부 전방 위치인 베이스(12)의 전방부 우측 위에 배치되게 설치되고, 우측 공기 흡입구(8)는 좌우 방향으로 개구 형성되거나 우측 전방 방향으로 개구되게 형성된다.
상부 패널은 캐비닛(20)의 전방 상부에 배치되고, 좌측 토출부(미도시)에 좌측 공기 토출구(8)가 좌우 방향으로 개구 형성되거나 좌측 전방 방향으로 개구 형성된다. 여기서, 좌측 토출부는 좌측 베인(22)의 닫힘 시 좌측 베인(22)에 돌출되게 구비된 좌측 풍향 조절부(24)가 삽입되어 수용되도록 본체(2)의 내측 방향으로 함몰 형성된다.
그리고 상부 패널은 우측 토출부(미도시)가 형성되고, 우측 토출부에 우측 공기 토출구(10)가 좌우 방향으로 개구 형성되거나 우측 전방 방향으로 개구 형성된다. 여기서, 우측 토출부는 우측 베인(26)의 닫힘 시 우측 베인(26)에 돌출되게 구비된 우측 풍향 조절부(28)가 삽입되어 수용되도록 본체(2)의 내측 방향으로 함몰 형성된다.
그리고 본체(2)의 전방에는 전면 패널(30)이 좌, 우 중 일 측으로 중심으로 회전 동작되도록 연결된다.
전면 패널(30)은 공기조화기의 전면측 외관을 형성하는 것으로서, 베이스(12) 및 좌측 하부 패널과 우측 하부 패널과 상부 패널 중 적어도 하나에 고정되게 장착되는 것도 가능하고, 좌측 하부 패널과 우측 하부 패널의 사이의 공간을 개폐하도록 베이스(12) 및 좌측 하부 패널과 우측 하부 패널과 상부 패널 중 적어도 하나에 좌, 우 중 일 측으로 회전 가능하게 연결되는 것도 가능함은 물론이다.
이때, 도 1과 같이 전면 패널(30)의 상, 하, 좌, 우, 중앙부 중 일 측에는 실내의 영상을 촬영하는 영상촬영부가 구비될 수 있으며, 영상촬영부는 적어도 하 나의 영상촬영수단을 포함한다.
제 1 영상촬영부(111)는 도 1과 같이 전면패널(30)의 중앙부에 설치된다.
한편, 도 2와 같이, 본체(2)에는 공기 토출구(42)가 형성된 토출구 유닛(40)이 형성되고, 토출구 유닛(40)이 본체(2)의 내측 상부에서 본체(2)의 위로 상승되고 본체(2)의 위에서 본체(2)의 내측으로 하강되는 토출부 구조를 갖는다.
여기서, 본체(2)는 그 상면 전체가 상하 방향으로 개방된 개구면을 갖거나 그 상면에 상하 방향으로 개구된 개구부가 형성되고, 토출구 유닛(40)은 본체(2)의 개구면이나 개구부를 통해 승강 구동된다.
이때, 본체(2)의 토출구 유닛(40)에 제2 영상촬영부(112)가 공기 토출구(42)의 상부 또는 하부, 좌우 어느 일 측에 구비될 수 있다. 제 2 영상촬영부(112)는 공기 토출구(42)의 상부에 위치되는 것을 예로 한다.
또한, 본체(2)는 사용자의 명령이 입력되는 입력부, 동작상태가 표시되는 출력부가 구비될 수 있다.
여기서, 영상촬영부는 도 1 및 도 2의 제 1 영상촬영부(111)와 제 2 영상촬영부(112)는 영상촬영부가 구비되는 일예로서 영상촬영부가 설치되는 위치는 도면에 한정되지 않음을 명시한다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기 및 영상입력장치가 도시된 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기와 같은 공기조화기 본체(2)는 영상입력장치(3)와 연결되어, 재실자 인식을 위한 데이터를 입력받는다.
영상입력장치(3)는 구비되는 촬영수단을 통해 재실자의 얼굴인식을 위한 영상데이터를 입력받아, 3차원의 데이터를 생성하여 본체(2)로 입력한다. 영상입력장치(3)는 촬영수단(3-1)을 통해 촬영영역(A)에 위치한 대상물을 촬영한다. 이때, 영상입력장치(3)는 적어도 두 개의 촬영수단이 구비되며, 예를 들어 스테레오 비전을 포함하여, 각각의 촬영수단을 통해 촬영된 영상데이터를 상호 비교하여 특징점을 추출하고, 소정의 정합알고리즘에 따라 영상을 처리하여 불균일점을 추출하여 3차원의 영상데이터를 생성한다.
한편, 공기조화기는 영상촬영수단이 복수로 구비되는 경우, 영상입력장치(3)와 같은 장치가 별도로 구비되지 않아도, 영상촬영수단을 복수개 이용하여 각각의 2차원의 영상데이터를 정합하여 3차원의 영상데이터를 생성할 수 있다.
상기와 같이 공기조화기는 본체에 3차원의 영상데이터 획득이 가능하도록 영상촬영수단이 복수로 구비되거나, 별도의 영상입력장치(3)가 연결되어, 소정 사용자를 인식하기 위한 얼굴인식데이터를 입력받아, 등록하고, 재실자 중 등록된 사용자를 판별하여 사용자 별 개별 기류를 제공한다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성에 따른 블록도이다.
도 4의 (a)는 복수의 영상촬영수단이 구비되는 본체의 구성이 도시된 블록도이고, 도4의 (b)는 영상입력장치(3)가 연결되는 본체의 구성이 도시된 블록도이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 본체(2)는 영상촬영부(110), 영상처리부(120), 재실자 감지부(190), 데이터부(140), 구동부(180), 입력부(150), 출력부(160)를 포함한다. 그리고 본체(2)의 동작 전반을 제어하는 제어부(130)를 포함한다.
한편, 도 4의 (b)를 참조하면, 본체(2)는 영상입력장치(3)와 연결 할 수 있는 수단을 더 포함할 수 있다. 이때, 본체(2)는 외부의 데이터를 송수신 하기위한 통신부(170) 또는 영상입력장치(4) 연결을 위한 인페이스부를 더 포함하여, 영상입력장치(3)로부터 3차원의 얼굴인식데이터를 수신한다.
데이터부(140)는 공기조화기 운전에 사용되는 제어데이터, 출력부(160)를 통해 출력되는 화면구성데이터, 효과음데이터와 같은 데이터가 저장되고, 또한, 영상촬영부(110)에 의해 촬영된 영상신호가 임시 저장되거나, 변환된 영상데이터가 저장된다. 또한, 데이터부(140)는 영상데이터를 통한 인체 감시에 따른 기준데이터가 저장되며, 특히 등록된 사용자의 얼굴인식데이터가 저장된다.
입력부(140)는 누름 조작 또는 터치를 통한 데이터 입력 수단이 적어도 하나 구비되어, 입력되는 데이터를 제어부(130)로 인가한다. 입력부(140)는 공기조화기의 운전에 따른 사용자 명령, 설정데이터가 입력되며, 구동명령, 또는 동작정지 명령을 입력받아 제어부(130)로 인가한다.
출력부(150)는 문자, 숫자, 심볼 이미지의 출력이 가능한 표시수단을 포함하여, 공기조화기의 운전 상태를 화면에 표시한다. 이때, 출력부(150)는 스피커 또는 램프를 더 포함할 수 있으며, 동작 상태에 따라 경고음 또는 효과음을 출력하거나, 램프가 점등 또는 점멸되도록 하여 동작 상태를 출력한다.
구동부(180)는 압축기, 열교환기, 실내기 팬 등의 동작을 제어한다. 이때, 구동부(180)는 냉매의 증발 또는 응축, 팬 구동을 제어한다. 또한, 구동부(180)는 제어부(130)의 제어명령에 대응하여, 실내로 토출되는 공기의 방향을 조절하는 풍 향조절수단을 포함하여, 토출구 개방 시 토출되는 공기가 상하좌우로 변경되도록 한다. 이때, 풍향조절수단은 전술한 도 2에서와 같이, 좌측 풍향 조절부(24), 우측 풍향 조절부(28)를 포함하고, 또한, 상부의 토출구 유닛(40)의 상부 풍향조절부(78)를 포함한다.
영상촬영부(110)는 실내 영상을 촬영하는 영상촬영수단을 적어도 하나 포함한다. 이때, 영상촬영수단은 빛을 집광하는 렌즈와, 렌즈를 통해 입사되는 빛을 전기적인 영상신호로 변환하는 이미지센서를 포함한다. 이미지센서는 금속산화물반도체(MOS), 전하결합소자(CCD)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
영상처리부(120)는 영상촬영부(110)로부터 입력된는 영상신호를 변환하여 판독 가능한 영상데이터를 생성한다. 이때, 영상처리부(120)는 소정 형식의 포캣으로 영상데이터의 생성하는 코덱(codec)을 포함한다.
여기서 영상촬영부(110)는 실내 영상을 촬영할 뿐 아니라, 도 4의 (a)와 같이 영상입력장치(3)가 본체(2)에 연결되지 않은 경우, 사용자 등록모드를 통해 특정 사용자의 얼굴을 촬영한다. 이때, 영상촬영부(110)를 통해 촬영된 영상신호는 영상처리부(120)로 인가되어 변환되고, 재실자 감지부(190)는 변환된 영상데이터를 입력받아, 소정의 정합 알고리즘에 따라 3차원의 영상데이터를 생성한다. 이때, 영상촬영부(110)는 복수의 영상촬영수단을 이용하여 상이한 각도에서 실내 또는 사용자의 얼굴을 촬영하며, 재실자 감지부(190)는 상이한 각도에서 촬영된 복수의 영상데이터를 정합하여 3차원의 영상데이터를 생성하게 된다.
이렇게 생성된 3차원의 영상데이터는 제어부(130)에 의해 사용자 등록에 이 용되고, 얼굴인식 데이터로써 데이터부(140)에 저장된다.
한편, 도 4의 (b)와 같이, 영상입력장치(3)로부터 3차원의 영상데이터가 수신되거나, 연결된 영상입력장치(3)를 통해 즉시 등록 가능한 경우에는, 제어부(130)는 수신된 3차원의 영상데이터를 얼굴인식데이터로써, 사용자를 등록하고 데이터부(140)에 저장되도록 한다.
이때, 제어부(130)는 얼굴인식데이터와 함께, 입력부(150)를 통해 입력된 사용자 정보, 운전 설정 데이터를 함께 저장하여, 등록한다.
상기와 같이 사용자 등록 후, 공기조화기가 냉방 또는 난방으로 운전될 때, 제어부(130)는 영상촬영부(110)를 제어하여, 실내 영상을 촬영하고, 재실자 감지부(190)는 촬영된 실내 영상을 분석하여 재실자를 감지한다. 또한 재실자 감지부(190)는 재실자가 존재하는 경우에는, 얼굴인식데이터에 근거하여 적어도 하명의 재실자에 대하여 얼굴인식을 함으로써, 등록된 사용자를 감지한다.
여기서, 재실자 감지부(190)는 기 저장된 3차원의 얼굴인식데이터와, 영상촬영부(110)를 통해 촬영된 영상데이터를 비교하여, 재실자의 얼굴을 인식하는데, 얼굴인식데이터와 소정 기준 이상 일치하는 경우, 재실자 중 등록된 사용자가 있는 것으로 판단한다. 이때, 재실자감지부(190)는 영상촬영부(110)를 통해 촬영된, 실내 영상으로부터 얼굴인식용 데이터와 인치하는 재실자를 탐색하는데, 실내 영상이 2차원의 영상데이터 인 경우에도, 얼굴인식데이터와 소정 기준 이상 일치하는 경우에는 등록된 사용자로 판단하게 된다. 여기서, 재실자감지부(190)는 영상촬영부(110)의 영상촬영수단이 복수로, 촬영되는 실내 영상 또한 3차원의 영상데이터인 경우, 이를 얼굴인식데이터에 근거하여 재실자에 대한 얼굴인식을 수행한다.
이때, 재실자감지부(190)는 복수의 2차원의 영상데이터로부터 특징점을 추출하고, 소정의 정합알고리즘을 통해 정합하여, 불균일점을 찾고 이를 통해 3차원의 거리정보를 산출함으로써 공기조화기와 재실자의 거리, 각도 정보가 포함된 3차원의 영상데이터를 획득한다.
제어부(130)는 재실자감지부(100)에 의해 재실자의 얼굴이 인식되어, 등록된 사용자로 확인 되면, 등록된 사용자에 대한 데이터를 호출하여 공기조화기의 운전설정을 변경한다. 여기서, 제어부(130)는 등록된 사용자에 대한, 운전설정, 선호 설정을 데이터부(140)로부터 호출하여, 현재의 공기조화기 설정을 변경한다.
또한, 제어부(130)는 재실자 감지부(120)에 의해 인식된 재실자가 복수인 경우, 즉 재실자 중 등록된 사용자가 복수인 경우에는, 각각의 등록된 사용자에 대한 설정을 모두 호출하여, 등록된 사용자의 위치에 대응하여 운전설정 또는 선호 설정에 따라 기류가 제어되도록 한다.
여기서, 제어부(130)는 등록된 사용자에 의해 공기조화기의 운전설정이 수동으로 변경되는 경우, 그 변경된 설정을 누적 하여 저장함으로써, 등록된 사용자의 선호 설정을 산출한다. 또한, 제어부(130)는 등록된 사용자의 위치정보를 누적 저장하여, 그 이동궤적을 산출한다. 이때, 제어부(130)는 재실자감지부(190)에 의해 산출된 3차원의 거리정보를 누적 저장하여 그 변화량을 연산함으로써 이동궤적을 산출할 수 있다. 제어부(130)는 영상데이터가 2차원인 경우라도, 얼굴 인식된 사용자에 대한 좌표값의 변화를 산출하여 그 이동궤적을 산출할 수 있다.
이때, 제어부(130)는 상기와 같이 산출되는 선호 설정, 또는 이동궤적에 따라 사용자 별 맞춤 기류가 제공되도록 제어한다.
또한, 제어부(130)는 얼굴인식된, 재실자의 위치 정보, 그리고 재실자의 이동궤적에 따라 재실자가 총 움직인 거리와, 움직인 시간을 이용하여 이동속도를 연산하고 , 그에 따른 활동량 또는 신체대사량을 산출함으로써, 얼굴인식된 재실자, 즉 등록된 사용자에 맞는 기류를 제공하게 된다.
제어부(130)는 재실자감지부(190)에 의해 얼굴인식된 재실자, 즉 등록된 사용자에 따라 기 저장된 설정, 선호설정, 이동궤적을 고려하여 실내의 설정온도, 풍향, 풍속 등의 운전설정을 변경하고, 재실자의 이동 궤적에 따라 풍향이 가변되도록 제어한다.
제어부(130)는 변경된 설정에 따라 구동부(180)를 제어하여, 팬모터, 열교환기, 압축기의 동작을제어하여 실내로 토출되는 공기의 온도 및 풍향 또는 풍속을 가변제어하고, 풍향조절시 Ashrae에서 제안하는 쾌적 지표를 참조하여 설정온도, 풍속에 대한 운전설정을 변경한다. 설정온도는 23도 내지 26, 풍속은 0.15m/s 이하로 유지되는 것이 바람직하나 이는 일 예 일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 영상촬영부의 구성이 도시된 도이다.
이때, 영상촬영부(110)는 도 5의 (a), (b)와 같이, 구성되어 실내 영상을 촬영한다. 도 5의 (a)와 같이 영상촬영수단(111)이 하나 구비되는 경우, 구비된 렌즈(112)와 이미지센서(113)를 통해 촬영된 영상신호는 영상처리부(120)에 의해 2차원의 영상데이터로 변경되어 재실자감지부(190)로 입력된다.
단, 이 경우, 공기조화기 본체(2)는 별도의 영상입력장치(3)와 소정의 통신방식 또는 케이블을 통해 연결되어, 얼굴인식을 위한 영상데이터를 입력받아야 한다.
한편, 도 5의 (b)와 같이 영상촬영부(110)가 두 개의 영상촬영수단(114,117)를 포함하는 경우, 예를 들어 스테레오 비전인 경우, 제 1 렌즈(115)및 제1이미지센서(116)를 통해 촬영된 제 1 영상신호와, 제 2 렌즈(118) 및 제 2 이미지센서(119)를 통해 촬영된 제 2 영상신호가 각각 영상처리부(120)로 입력되어 각각 영상데이터로 변환된다. 재실자감지부(190)는 두 개의 영상데이터를 이용하여 3차원의 영상데이터를 생성하게 된다.
이때, 공기조화기 본체는 별도의 영상입력장치가 구비되지 않아도 상기와 같은 영상촬영부(110)를 통해 3차원의 영상데이터를 획득함으로써, 사용자 등록시 얼굴인식데이터를 생성할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 통해 재실자 인식 시 영상 처리의 예가 도시된 예시도이다.
도 6을 참조하면, 제어부(130)는 영상촬영부(110) 또는 영상입력장치(3)를 통해 사용자가 촬영되면, 각각 상이한 각도에서 촬영된 영상데이터를 재실자감지부(190)로 인가하여 2차원의 영상데이터로부터 3차원의 영상데이터로 생성하도록 한다.
이렇게 생성된 3차원의 영상데이터(입체영상)은 얼굴인식데이터로써, 사용자 정보 및 설정값과 함께 데이터부(140)에 저장된다.
여기서, 재실자 감지부(190)는 전술한 바와 같이, 이미지 정합을 위한 소정의 정합 알고리즘을 이용하여, 특징점 및 균일점, 불균일점을 추출하여 정합함으로써 3차원의 영상데이터를 산출한다.
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 인식 및 재실자의 궤적 추적에 대한 예가 도시된 예시도이다.
도 7의 (a)와 같이 영상촬영부(110)를 통해 실내 영상이 촬영되면, 재실자 감지부(190)는 상기와 같 이 등록된, 얼굴인식데이터를 이용하여 재실자별로 얼굴인식을 수행함으로써, 재실자 중 등록된 사용자(S1, S2, S3)를 감지한다.
여기서, 재실자 중 등록된 사용자가 여러명인 경우에도, 각각의 재실자 얼굴인식을 통해 등록된 사용자를 인식한다. 또한, 도와 같이 실내 영상에 재실자의 옆얼굴만 촬영된 경우라 하더라도, 3차원의 얼굴인식데이터와 소정 기준 이상 일치하면 이를 등록된 사용자로 인식한다.
제어부(130)는 상기와 같이 인식된 재실자에 대해, 도 7의 (b)와 같이 3차원의 거리정보 또는 2차원의 좌표값을 이용하여, 영상데이터에 촬영된 재실자에 대한 이동궤적을 산출한다. 이때, 제어부(130)는 등록된 사용자에 한하여 그 이동궤적을 산출하는 것이 바람직하나 경우에 따라 수동으로 특정 재실자를 선택하여 이동궤적을 설정할 수 있다.
예를 들어, 제 1 사용자(S1)가 인식되면, 제 1 사용자(S1)의 설정에 따라 소 정 온도, 풍량, 풍속의 공조기류를 제 1 사용자(S1)의 위치에 도달되도록 풍향을 제어하는데, 제 1 사용자가 도 7의 (b)의 제 1 이동궤적(S11)과 같이 이동하는 경우, 제어부(130)는 그 이동에 따라 풍향, 풍속, 풍량 등을 가변 제어함으로써 이동된 위치로 공조기류가 도달되도록 한다.
또한, 제 2 및 제 3 사용자가 인식되면, 제어부(130)는 각각의 사용자 위치로 설정에 따른 공조기류가 도달되도록 제어한다. 그에 따라 제어부(130)는 풍향조절수단을 인식된 재실자의 위치에 따라 상이하게 공조 기류를 제공하게 된다.
도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 인식용 데이터를 설정하는 방법이 도시된 순서도이다.
도 8을 참조하면, 공기조화기 본체는 입력부(150)를 통해 사용자 등록모드가 설정되면, 구비되는 영상촬영부(110)를 제어하여 영상을 촬영한다(S320). 이때, 영상촬영부(120)는 제어부(130)는 영상촬영부(110)에 영상촬영수단이 복수로 구비된 경우, 복수의 영상데이터를 이용하여 입체영상을 생성한다(S330),
한편 본체(2)의 영상촬영부가 입체영상 촬영이 불가능 한 경우(S310), 외부로부터 소정의 3차원의 영상데이터를 수신한다(S340).
구비되는 영상촬영부를 이용하여 촬영되거나, 외부로부터 수신된 얼굴인식을 위한 얼굴인식데이터를 생성하여 입체영상을 등록한다. 이때, 얼굴인식을 위한 입체영상에 대한 개인별 설정데이터를 입력하고(S350), 3차원의 영상데이터와 함께 저장하여 개인별 설정 및 사용자를 등록한다(S350).
도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 인식 및 설정 동작방법이 도시된 순서도이다.
도 9를 참조하면, 영상촬영부(110)는 실내 영상을 촬영하고(S410), 재실자 감지부(190)는 촬영된 영상데이터를 분석하여 재실자의 존재 여부를 우선 판단한다(S420).
이때, 실내 영상에 재실자가 포함된 경우, 재실자 감지부는 개인판독 용, 즉 얼굴인식데이터를 탐색하여, 감지된 재실자와의 일치여부를 판단한다.
이때, 촬영된 실내 영상의 재실자와, 소정 기준 이상 일치하는 얼굴인식데이터가 존재하는 경우(S440), 제어부(130)는 얼굴인식데이터에 따른 개인별 설정데이터를 호출하여 공기조화기의 운전설정이 가변되도록 한다(S450).
제어부(130)는 설정데이터에 근거하여, 풍향, 풍속, 풍량, 온도 중 적어도 하나를 변경하고 그에 따라 공조기류가 감지된 재실자에게 도달되도록 한다.
도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 별 선호 데이터 추출 및 동작방법이 도시된 순서도이다.
여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 공기조화기는 실내영상이 촬영되어(S510), 촬영된 실내 영상으로부터 재실자를 감지하고(S520), 개인별 얼굴인식데이터를 이용하여 얼굴인식을 수행한다(S530). 여기서, 감지된 재실자 중 등록된 사용자가 존재하지 않는 경우에는 입력된 설정에 따라 공기조화기가 동작된다(S590)
이때, 감지된 재실자 중 등록된 사용자가 존재하는 경우, 전술한 바와 같이 개인별 설정데이터를 호출하여 공기조화기의 운전설정을 변경하여 공조기류가 사용자에게 도달되도록 한다(S540).
여기서, 등록된 사용자에 의해 수동으로 운전설정이 변경되는 경우(S550), 제어부(130)는 변경 입력된 설정에 따라 공기조화기가 동작되도록 구동부(180)를 제어(S560)함과 동시에 변경 입력된 설정데이터를 데이터부(140)에 개인별 설정데이터에 누적저장한다(S570).
제어부(130)는 누저저장된 설정데이터에 근거하여, 설정 항목별 설정값의 평균 또는 사용 빈도 등에 따라, 등록된 사용자에 대한 선호도를 추출하여 저장한다(S580).
또한, 제어부(130)는 등록된 사용자가 이동하는 경우(S600), 재실자감지부(190)를 통해 산출되는 등록된 사용자에 대한 거리정보를 누적 저장하여, 그 변화량에 따라 등록된 사용자의 이동궤적을 산출한다(S610).
이때, 제어부(130)는 저장된 이동궤적에 대응하여 등록된 사용자의 이동패턴을 산출하여 저장한다(S620).
또한, 제어부(130)는 등록된 사용자의 이동궤적, 또는 이동패턴에 대응하여 공기조화기의 운전설정을 변경하고, 공조기류가 사용자에게 도달되도록 한다(S630). 이때, 제어부(130)는 상기와 같은 선호설정, 이동궤적 및 이동패턴 중 적어도 어느 하나에 대응하여 설정온도, 풍향, 풍속 등의 운전 설정을 변경하고 제어한다. 이때, 제어부(130)는 쾌적 지표를 참조하여 설정을 변경한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 동작방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 운전 정지 상태가 도시된 사시도,
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 또 다른 예로서, 동작 중인 상태가 도시된 사시도,
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기 및 영상입력장치가 도시된 구성도,
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성에 따른 블록도,
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 영상촬영부의 구성이 도시된 도,
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 영상을 통해 재실자 인식 시 영상 처리의 예가 도시된 예시도,
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 인식 및 재실자의 궤적 추적에 대한 예가 도시된 예시도,
도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 인식용 데이터를 설정하는 방법이 도시된 순서도,
도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 인식 및 설정 동작방법이 도시된 순서도, 그리고
도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 재실자 별 선호 데이터 추출 및 동작방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
2: 본체
110: 영상촬영부 120: 영상처리부
130: 제어부 140: 데이터부
150: 입력부 160: 출력부
170: 통신부 180: 구동부
190: 재실자감지부

Claims (14)

  1. 영상을 촬영하는 영상촬영부;
    상기 영상촬영부에 의해 촬영된 영상데이터를 기 저장된 얼굴인식데이터와 상호 비교하여 재실자의 얼굴을 인식하는 재실자 감지부; 및
    인식된 상기 재실자에 대한 설정을 호출하여 상기 재실자에 대한 공조기류제어를 수행하는 제어부를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재실자감지부는 3차원의 상기 얼굴인식데이터와, 상기 영상데이터를 비교하여, 소정 부분 이상 일치하는 경우 상기 재실자를 등록된 사용자로 인식하는 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재실자감지부에 의해 얼굴 인식된 상기 재실자에 대한 설정값, 또는 선호설정을 호출하여, 설정온도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 운전설정을 변경하는 공기조화기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재실자 감지부에 의해 복수의 재실자가 등록된 사용자로 인식되는 경우, 상기 복수의 재실자에 대한 설정값 또는 선호 설정을 호출하고, 상기 복수의 재실자의 위치정보에 대응하여 상기 복수의 재실자 별로 상이한 공조기류가 도달되도록 제어하는 공기조화기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재실자감지부에 의해 인식된 상기 재실자에 의해, 수동으로 설정이 변경되는 경우, 변경된 설정에 대한 데이터를 누적저장하고, 누적 저장된 데이터에 근거하여 상기 선호 설정을 산출하는 공기조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재실자감지부에 의해 인식된 상기 재실자의 위치정보를 누적 저장하여, 상기 재실자의 이동궤적 또는 이동패턴을 산출하는 공기조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 재실자감지부로부터 입력되는 상기 이동궤적에 따라 토출되는 공조기류의 방향이 변경되도록 제어하는 공기조화기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자 등록 모드에서, 상기 영상촬영부를 통해 촬영된 영상데이터를 이용하여 상기 얼굴인식데이터를 생성하고 사용자를 등록하는 공기조화 기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 소정의 통신수단을 통해 연결된, 영상입력장치로부터, 사용자 등록 모드를 통해 생성된 데이터를 입력받아, 상기 얼굴인식데이터로 설정하고 사용자를 등록하는 공기조화기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상촬영부는 영상을 촬영하는 영상촬영수단을 적어도 하나 포함하고,
    상기 재실자 감지부는 상기 영상촬영부에 두 개 이상의 촬영수단이 구비되는 경우, 상기 촬영수단으로부터 입력되는 복수의 영상신호를 이용하여 3차원의 영상데이터를 생성하는 공기조화기.
  11. 구비되는 영상촬영수단을 통해 실내 영상이 촬영되는 단계;
    상기 실내 영상으로부터 재실자를 감지하고, 상기 재실자에 대한 얼굴을 인식하는 단계; 및
    상기 얼굴인식결과, 상기 재실자가 등록된 사용자인 경우, 상기 재실자에 대한 설정값에 대응하여 설정온도, 풍향, 풍속 중 적어도 하나의 운전설정을 변경하여 상기 재실자에 대한 공조기류제어를 수행하는 단계를 포함하는 공기조화기의 동작방법.
  12. 제 11 항 에 있어서,
    상기 재실자 인식단계 후, 상기 인식된 재실자의 위치정보를 누적 저장하여 상기 인식된 재실자의 이동궤적을 산출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 이동궤적에 대응하여 상기 운전설정을 변경하고, 상기 공조기류의 방향을 제어하는 공기조화기의 동작방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    인식된 상기 재실자에 의해 상기 운전설정이 변경되는 경우, 변경된 설정데이터를 누적 저장하고, 상기 누적저장된 설정데이터에 근거하여 상기 재실자에 대한 선호 설정을 산출하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 재실자 인식 단계 전, 얼굴을 인식할 대상인 사용자를 촬영하여 3차원의 얼굴인식데이터를 생성하고, 상기 사용자를 등록하는 단계를 더 포함하는 공기조화기의 동작방법.
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