KR20100112230A - 사용자의 상황 정보를 고려한 에너지 관리 방법 및 그 장치 - Google Patents

사용자의 상황 정보를 고려한 에너지 관리 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자의 소비 에너지를 관리 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용자의 상황 정보를 인식하고 인식한 사용자의 상황 정보에 따라 사용자 개인에 특화된 소비 에너지의 관리 방법에 관한 것이다
본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 변화하는 사용자의 상황 정보와 에너지 상태에 따라 실시간으로 소비 에너지를 관리함으로써 에너지 소비 효율을 최대화할 수 있으며, 사용자의 에너지 소비 패턴과 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 반영하여 에너지 소비를 관리함으로써, 사용자의 에너지 소비에 대한 만족도를 감쇠시키지 않는 범위 내에서 소비되는 에너지량을 줄일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자의 소비 에너지를 자동으로 예측 관리함으로써, 사용자는 별도의 제어없이 소비되는 에너지를 관리할 수 있다.
Figure P1020090030626
에너지 관리, 제어, 사용자 상황, 상황 정보, 동적 정보, 정적 정보, 에너지 활용 지수

Description

사용자의 상황 정보를 고려한 에너지 관리 방법 및 그 장치{Method and apparatus for managing energy considering user situational information}
본 발명은 사용자의 소비 에너지를 관리 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 사용자의 상황 정보를 인식하고 인식한 사용자의 상황 정보에 따라 사용자 개인에 특화된 소비 에너지의 관리 방법에 관한 것이다.
에너지는 사회-생태학적으로 그리고 환경적으로 중요한 이슈가 되고 있으며, 인간의 행복은 에너지를 얼마나 자유롭게 사용할 수 있는가에 의하여 크게 결정된다. 에너지를 사용하던 사용자들이 경제적, 환경적 이유로 에너지를 이전과 동일하게 사용할 수 없는 경우, 사용자의 습관이 바뀌기 전까지 불편함을 느끼며 더 나아가서 불행하다고 인식한다.
한편 에너지 사용은 환경 문제와 적지 않은 관련성을 가지고 있다. 에너지를 무작위로 개발하고 절제없이 사용함에 따라 공기 오염, 오존층의 파괴, 온실 효과로 인한 기온 상승 등 다양한 문제점들이 발생하고 있다. 또한 에너지의 희소성에 따라 에너지를 구입하는데 소요되는 사용자의 경제적 부담이 증가하게 된다. 결국 사용자의 입장에서 볼 때 성공적인 에너지 관리는 에너지 사용에 대한 사용자의 만족도 극대화라고 하는 목표의 달성을 위해 환경적, 경제적으로 상충을 얼마나 잘 해결하느냐에 달려있다.
또한 에너지의 필요성 정도와 에너지 사용에 따른 사용자의 만족도는 사용자가 에너지를 필요로 하는 시간, 장소, 활동 내용 등 사용자의 상황에 따라 변동적이다. 이와 같은 점들을 살펴 볼 때 에너지 효용은 사용자의 상황에 따라 종속적으로 결정되며, 무조건 에너지 사용량이 많은 것도 적은 것도 이상적인 것이 아닌 상충적 요소들이 존재한다. 따라서 사용자의 상황에 따라 에너지 소비에 따른 만족도를 최대로 유지하며 에너지 소비량을 줄이는 것이 에너지 관리의 중요한 목적이 될 수 있다.
에너지 관리에 있어서 핵심적인 사항 중 하나는 사용자의 에너지 패턴에 따라 사용자가 소비하는 에너지 종류와 양을 예측하는 것이다. 현재 보편적으로 제안되고 있는 에너지 소비의 예측 기법들은 시계열 방법과 회귀분석 방법, 그리고 계량경제적 모형(Econometric models)을 이용한 에너지의 소비 예측 방법이다.
첫번째로 시계열 방법은 에너지 소비를 충분히 설명할 수 있는 다른 변수를 확정할 수 없다고 판단될 때 에너지 소비에 대한 과거 추세를 바탕으로 하여 예측하는 기법이다(Bargur and Mandel, 1981). 두 번째로 회귀분석 방법은 에너지 소비의 결정 변수에 대한 사전 지식 혹은 선 경험을 바탕으로 하여 발견적 방법으로 최적의 인과관계를 도출하는 접근법이다(Sharma et al.,2000; Rao and Parikh, 1996; Farahbalhsh et al., 1998, Pai and Hone, 2007). 즉, 주로 추정된 에너지 소비량을 바탕으로 인구를 독립변수로, 에너지 소비량을 종속변수로 하여 회귀분석 모형을 개발하는 것이다. 이때 필요한 경우 선형이 아니라 polynomial three degree curve로 할 수도 있다. 세 번째로 계량경제적 모형을 사용하는 방법도 에너지 사용에 대한 사용자의 과거 패턴을 기준으로 에너지 종류와 소비량에 대한 경제적 측면의 모형을 이용하여 계량적인 에너지 소비 패턴을 제안하는 방식이다(Rao and Parikh, 1996; Ramaprasad, 1993).
그러나 위에서 살펴본 종래 에너지 예측 관리 기법은 대부분 사용자의 에너지 소비에 관련한 정보를 사후적으로 수집, 분석하고 분석한 정보에 기초하여 현재 사용자가 소비하는 에너지를 관리한다는 한계점을 가지고 있다. 종래의 사후적 에너지 관리 방법은 변화하는 사용자의 상황에 따라 에너지 소비 예측을 정확하게 관리하기 곤란한다. 또한 종래 사후적 에너지 관리 기법은 사용자의 에너지 소비 패턴, 에너지 소비에 따른 만족도 등과 같은 사용자의 에너지 소비 경향을 고려하지 않고 일률적으로 에너지 소비를 관리하기 때문에, 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 충실하게 반영하지 못한다는 문제점을 가진다.
본 발명은 위에서 언급한 종래 에너지 관리 기법들이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 사용자가 소비하는 에너지를 사전에 또는 실시간으로 관리하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 사용자의 정적 정보와 동적 정보로부터 추론된 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자가 소비하는 에너지를 정확하게 관리하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 사용자의 에너지 소비 패턴과 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 반영하여, 사용자에 특화된 에너지 관리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득하는 단계와 획득한 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보로부터 사례기반추론 방식으로 사용자의 상황 정보를 판단하는 단계와, 판단한 사용자의 상황 정보에서 요구되는 에너지 정보를 판단하고 판단한 에너지의 잔존량을 실시간으로 모니터링하는 단계와, 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여 현재 상태에서 필요한 에너지량 및 가용 에너지량를 계산하고 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산하는 단계 및 계산한 에너지 활용 지수, 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 상황 정보에 기초하여 에너지 소비를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 에너지 관리 장치는 센서 네트워크, 사용자 정보 데이터베이스, 인터넷 네트워크, 위치추적 단말기, 네비게이션 단말기로부터 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득하는 사용자 정보 획득부와, 획득한 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보에 기초하여 사례기반 추론 방식으로 사용자의 상황 정보를 판단하는 상황 정보 판단부와, 판단한 사용자의 상황 정보에 따라 소비되는 에너지를 예측하는 에너지 소비 예측부와, 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자의 현재 상태에서 필요한 에너지량 및 가용 에너지량를 계산하고 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산하는 지수 계산부와, 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 상황 정보에 기초로 에너지 활용 지수를 이용하여 에너지 소비를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 에너지 관리 방법 및 장치는 종래 에너지 관리 방법과 비교하여 다음과 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 변화하는 사용자의 상황 정보와 에너지 상태에 따라 실시간으로 소비 에너지를 관리함으로써, 에너지 소비 효율을 최대화할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자의 에너지 소비 패턴과 에너지 소비에 따른 사용자의 만족도를 반영하여 에너지 소비를 관리함으로써, 사용자의 에너지 소비에 대한 만족도를 감쇠시키지 않는 범위 내에서 소비되는 에너지량을 줄일 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법은 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자의 소비 에너지를 자동으로 예측 관리함으로써, 사용자는 별도의 제어없이 소비되는 에너지를 관리할 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참고보 본 발명에 따른, 사용자의 상황 정보를 반영한 에너지 관리 방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
사용자 정보 획득부(10)는 사용자가 소지하고 있는 단말기로부터 사용자 정보를 획득하거나 또는 사용자 인터페이스를 통해 입력한 사용자 정보를 획득하거나 또는 사용자 또는 사용자 주변에 배치되어 있는 센서 등을 통해 사용자 정보를 획 득한다. 사용자의 정적 정보란 쉽게 변하지 않는 사용자 정보로 사용자의 성별, 주소, 에너지 소비 성향/패턴, 회사 주소, 에너지 소비 대상 등과 같은 정보를 의미하며, 사용자의 동적 정보란 상황에 따라 쉽게 변하는 사용자 정보로 현재 시간, 현재 위치, 날씨, 현재 행동, 사용자의 현재 상태 등과 같은 정보를 의미한다.
상황 정보 판단부(20)는 사용자 정보 획득부(10)로부터 획득한 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 이용하여 사례기반 추론방식으로 사용자의 상황 정보를 판단한다. 바람직하게, 상황 정보 판단부(20)는 사용자 정보 획득부(10)로부터 획득한 사용자 정적 정보 또는 동적 정보로부터 정보 온톨로지 DB(25)를 이용하여 확장된 사용자 정정 정보 또는 동적 정보를 사용자의 정적 정보, 동적 정보와 함께 이용하여 사례기반 추론방식으로 사용자의 상황 정보를 판단한다. 사례 데이터베이스(30)에는 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보에 대응하는 다양한 사례에 대한 데이터베이스가 저장되어 있다. 상황 정보 판단부(20)는 사용자의 정적 정보, 동적 정보, 확장된 사용자의 정적 정보와 동적 정보를 각각 변수로 하여 사례 데이터베이스 중 가장 근접한 사례를 사용자의 상황 정보로 판단한다.
에너지 소비 예측부(40)는 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여, 사용자의 현재 상황에서 이용하는 에너지 소비 대상물, 즉 자동차, 냉방 장치, 난방 장치 등과 같이 사용자가 사용하는 에너지 소비 대상물을 판단하고, 사용자의 상황 정보에 따라 에너지 소비 대상물이 소비하게 될 에너지량을 예측한다. 에너지 소비량 데이터베이스(50)에는 사용자가 사용하는 다양한 에너지 소비 대상물에 대한 에너지 효율에 대한 정보가 저장되어 있으며, 에너지 소비 예측부(40)는 에너지 소비량 데 이터베이스(50)에 저장되어 있는 정보를 이용하여 사용자의 상황 정보에 따라 소비하게될 에너지원의 소비량을 예측한다.
지수 계산부(60)는 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자의 현재 상태에서 필요한 에너지량 및 가용 에너지량를 계산하고, 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산한다. 지수 계산부(60)는 에너지 모니터링부(61), 에너지 활용 지수 계산부(63), 가용 에너지 계산부(65), 에너지 활용 데이터베이스(67)을 포함하고 있다.
지수 계산부(60)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 에너지 모니터링부(61)는 진행되는 사용자의 상황 정보에 따라 변화하는 잔존 에너지량을 실시간으로 모티터링한다. 한편, 가용 에너지 계산부(65)는 사용자의 현재 상황 정보에서 가용할 수 있는 에너지량을 계산한다. 가용 에너지 계산부(65)는 가용 에너지량을 계산하기 위하여, 에너지 활용 데이터베이스(67)에 저장되어 있는 현재 가용 에너지의 가격, 에너지 가용 여부를 판단할 있는 정보 등을 이용한다. 바람직하게, 에너지 활용 데이터베이스(67)는 인터넷 네트워크 또는 위치 정보 제공 서버에 접속되어 있거나, 인터넷 네트워크 또는 위치 정보 제공 서버가 제공하는 가용 에너지에 대한 가격 정보, 사용자의 현재 위치 정보, 사용자의 현재 위치에 근접한 에너지 판매소 등에 대한 정보를 이용할 수 있다. 에너지 활용 지수 계산부(63)는 사용자의 상황 정보를 고려하여 사용자의 상황 정보에서 필요로 하는 에너지량을 계산하고, 필요 에너지량, 잔존 에너지량, 가용 에너지에 대한 정보를 이용하여 에너지 활용 지수를 계산한다.
제어부(70)는 사용자의 정적 정보, 동적 정보, 확장된 정적 정보와 동적 정보 및 상황 정보에 기초로 에너지 활용 지수를 이용하여 에너지 소비를 제어한다. 제어부(70)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 레벨 판단부(71)는 계산한 에너지 활용 지수가 위험 레벨, 주의 레벨, 안전 레벨 중 어떤 레벨에 해당하는 판단한다. 안전 레벨은 사용자의 정적 정보, 동적 정보, 확장된 정적 정보와 동적 정보 및 상황 정보에 기초하여 잔존 에너지량이 충분하여 별도의 에너지 관리가 필요없는 상태를 의미하며, 주의 레벨은 잔존 에너지량이 충분하지 않지만 에너지 관리를 통해 별도의 가용 에너지없이 사용자의 상황 정보를 진행할 수 있거나 사용자가 용이하게 가용 에너지를 획득할 수 있는 상태를 의미하며, 위험 레벨은 잔존 에너지량이 부족하며 가용 에너지도 사용자의 현재 상황에서 쉽게 획득하기 곤란한 상태를 의미한다.
에너지 소비 제어부(73)는 레벨 판단부(71)에서 판단한 에너지 활용 지수가 안전 레벨인 경우, 별도의 에너지 관리 없이 에너지 상태를 계속해서 모니터링한다. 한편, 레벨 판단부(71)에서 판단한 에너지 활용 지수가 주의 레벨 또는 위험 레벨인 경우, 에너지 소비 제어부(73)는 관리 에이전트(75)를 호출하여 사용자가 소비하는 에너지를 관리하도록 한다.
관리 에이전트(75)는 에너지 활용 지수가 주의 레벨인지 아니면 위험 레벨인지에 따라 다르게 에너지 소비를 관리하게 된다. 먼저 에너지 활용 지수가 주의 레벨로 판단되는 경우, 관리 에이전트(75)는 사용자의 정적 정보, 동적 정보, 확장된 정적 정보와 동적 정보 및 상황 정보 및 상황 정보에 기초하여 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도 절감을 최소화하면서 에너지 소비를 줄인다. 관리 에이전트(75)는 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도 절감을 최소화하기 위하여 사용자의 정적 정보, 동적 정보, 확장된 정적 정보와 동적 정보 및 상황 정보 또는 상황 정보, 예를 들어 사용자의 에너지 소비 패턴 또는 성향에 대한 정보, 계절 정보, 기온 정보, 아침/점심/저녁의 시간 정보, 사용자가 현재 자가용으로 출근 중인지 퇴근 중인지에 대한 상황 정보를 이용한다. 한편, 에너지 활용 지수가 위험 레벨로 판단되는 경우, 관리 에이전트(75)는 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도를 고려하지 않고 사용자의 상황 정보에 기초하여 가장 필수적인 에너지 소비를 제외한 에너지 소비를 없애고 사용자에게 가용 에너지에 대한 정보를 제공한다. 에너지 소비 제어부(73)는 관리 에이전트(75)의 관리 명령에 따라 에너지를 소비하는 대상물을 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 정적 정보와 동적 정보를 획득하는 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 살펴보면, 사용자 정보를 획득하는 일 예로 사용자 또는 사용자 주변에 배치되어 있는 센서로부터 센서 네트워크(1)를 통해 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득한다. 사용자 정보 획득부(10)는 사용자 또는 사용자 주변에 배치되어 있는 센서에 기저장된 사용자 정보를 수신하거나, 직접 사용자의 위치 정보 또는 사용자의 신체 정보, 즉 사용자의 체온, 활동량, 맥박수 등을 획득한다. 사용자 정보를 획득하는 다른 예로 사용자 단말기에 저장되어 있는 사용자 정보 데이터베이스에서 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득한다. 사용자가 소지하 고 있는 핸드폰, PDA 등에서 사용자의 정적 정보를 수신하거나 핸드폰, PDA에 저장되어 있는 사용자의 일정 관리 등과 같은 동적 정보를 수신한다. 사용자 정보를 획득하는 또 다른 예로 인터넷 네트워크(5), 위치 추적 단말기(7), 네비게이션 단말기(9)를 통해 사용자의 현재 위치, 사용자의 현재 위치 주변의 에너지 판매소, 에너지 가격 등에 대한 정보를 획득한다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 다양한 방식으로 사용자의 정적 정보와 동적 정보를 획득할 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 설명하면, 센서 네트워크, 사용자 정보 데이터베이스, 인터넷 네트워크, 위치추적 단말기, 네비게이션 단말기 등과 같이 사용자 정보를 수집하는 장치로부터 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득한다(S1). 획득한 사용자의 정적 정보, 동적 정보, 또는 정보 온톨로지를 이용하여 확장된 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보로부터 사례기반 추론방식으로 사용자의 현재 상황 정보를 판단한다(S3).
도 4는 획득한 사용자 정적 정보와 동적 정보로부터 생성한 사용자 온톨로지의 일 예를 도시하고 있다. 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 홍길동이라는 사용자는 주소가 서초동이며, 종로에 위치하느 회사로 출근하는 회사원이며, SM5 휘발유 차량을 소유하고 있다는 사용자 정적 정보를 획득하며, 현재 날짜는 2009년 7월 28일이며, 사용자의 현재 위치는 거주지인 서초동이며 오늘 요일은 수요일로서 am 7시 13분이라는 동적 정보를 획득한다. 사례기반 추론 방식으로 사용자의 상황 정보를 판단하기 위하여, 바람직하게 정보 온톨로지를 사용할 수 있다. 정보 온톨로지란 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 구성하는 각 단어로부터 생성 가능한 의미 정보를 확장하기 위해 사용되는 온톨로지를 의미한다. 예를 들어, 낮/밤, 오전/오후, 요일, 월, 계절, 년도, 휴가, 휴일, 명절 등과 같은 시간 관련 온톨로지, 국가, 도시, 산, 해변, 놀이 공원 등과 같은 장소 관련 온톨로지, 여행, 업무, 출장, 신혼여행, 데이트 등과 같은 상황 관련 온톨로지 등이 정보 온톨로지로 사용된다. 일 예로 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보만을 이용하여 직접 사례기반추론방식으로 사용자의 상황 정보를 판단한다. 다른 예로 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보로부터 정보 온톨로지를 이용하여 확장된 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득하고, 사용자의 정적 정보, 동적 정보, 확장된 사용자의 정적 정보와 동적 정보를 이용하여 사례기반추론방식으로 사용자의 상황 정보를 판단한다. 예를 들어, 2009년 7월 28일이라는 날짜 정보로부터 여름이라는 확장된 동적 정보를 획득하거나, AM7:13이라는 시간 정보로부터 아침이라는 확장된 동적 정보를 획득하거나, 수요일이라는 요일 정보로부터 평일이라는 확장된 동적 정보를 획득한다. 사용자의 정적 정보, 동적 정보 또는 확장된 정적 정보와 동적 정보에 가장 유사한 사례를 사례 데이터베이스에서 검색하여 사용자의 상황 정보를 판단한다. 예를 들어, 여름, 아침 7시 13분, 평일, 현재 자신의 차량 이용, 서초동 등과 같은 사용자 정보에 기초하여 회사 출근 중이라는 상황 정보를 판단한다.
다시 도 3을 참고로 살펴보면, 판단한 상황 정보에 기초하여 사용자가 사용 하는 에너지 소비 대상물의 소비 에너지량을 예측한다(S5). 예를 들어, 사용자가 자신의 차량을 이용하여 출근 중이며, 인터넷 네트워크를 통해 수신한 사용자의 거주지에서 회사까지의 교통 상황 등을 고려하여 소비하게 될 에너지량을 예측한다. 에너지 소비 대상물이 소비하는 에너지량을 계속하서 모니터링하며, 현재 잔존 에너리량, 사용자의 상황에서 필요한 에너지량, 사용자가 가용할 수 있는 에너지량에 기초하여 에너지 활용 지수를 계산한다(S7). 계산한 에너지 활용 지수가 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨 중 어떤 레벨에 속하는지를 판단하여 관리 에이전트를 이용하여 판단한 레벨에 따라 에너지 소비 대상물이 소비하는 에너지를 관리한다(S9).
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 계산하는 단계(S7)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참고로 살펴보면, 사용자의 현재 상황에서 사용자가 사용하는 에너지 소비 대상물이 소비하는 에너지량과 잔존 에너지량을 모니터링하고(S11), 앞으로 사용자의 상황에서 필요한 에너지량을 판단한다(S13). 한편, 사용자가 현재 위치, 현재 시간, 사용자의 상황 정보, 사용자의 예산, 사용자의 주변 정보 등을 고려하여 가용 에너지량을 계산한다(S15). 예를 들어, "사용자는 현재 회사에서 집으로 퇴근 중이는 상황 정보와, 밤 11시 사당동 도로이며, 현재 시간에 문을 열고 있는 주유소는 서초동에 위치하고 있다"라는 정보에 기초하여 가용 에너지량을 계산한다. 모니터링한 잔존 에너지량, 필요한 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 아래 수학식(1)과 같이 사용자의 에너지 활용 지수(I)를 계산한다(S17).
[수학식 1]
Figure 112009021298139-PAT00001
f는 필요 에너지의 가용 여부를 나타내는 지수로 가용 여부에 따라 0 내지 1의 값을 가지며, AE는 현재 상태에서 가용한 에너지량, RE는 현재 상태에서 잔존 에너지량, AE는 현재 상태에서 필요한 에너지량을 나타낸다. 가용 지수는 사용자가 용이하게 에너지를 얻을 수 있는 상태를 나타내는 지수로, 새벽, 밤에는 가용 지수가 낮아지며, 사용자의 현재 위치, 주변 에너지 판매소의 위치, 사용자의 예산에 따라 에너지를 용이하게 얻을 수 있는 상태에 따라 지수가 변동한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 이용한 에너지 관리 방법(S9)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참고로 살펴보면, 계산한 에너지 활용 지수가 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨 중 어떤 레벨에 속하는지를 판단한다(S21). 에너지 활용 지수가 안전 레벨에 속하는 경우, 현재 에너지 소비 패턴을 그대로 유지하며 에너지 소비 상태를 계속해서 모니터링한다(S22).
한편, 에너지 활용 지수가 주의 레벨에 속하는 경우, 관리 에이전트를 활성화하며(S23), 활성화된 관리 에이전트는 사용자 정적 정보, 동적 정보 및 확장된 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 고려한 사용자의 에너지 소비 패턴/성향을 판단한다(S24). 예를 들어, 여름 낮 12시, 운전중, 현재 차량 내 기온은 17도 라는 사용자 정보를 고려하여 사용자는 더운 것을 싫어하여 여름에는 차량 내 낮은 온도를 유지한다는 에너지 소비 패턴/성향을 판단한다. 바람직하게, 사용자의 에너지 소비 패턴/성향은 사용자 데이터베이스에 사용자의 차량 운행 습관을 데이터베이스로 기록하고 있다. 관리 에이전트는 사용자의 에너지 소비 패턴/성향에 따라 사용자의 에너지 소비에 따른 만족도 순위를 결정하여 만족도 순위가 낮은 에너지 소비량을 줄이도록 제어한다(S25). 만족도 순위는 사용자의 에너지 소비 패턴/성향에 기초하여 결정하거나 사용자에 에너지 소비를 줄일 수 있는 목록을 출력하여 사용자가 직접 선택하도록 할 수 있다.
한편, 에너지 활용 지수가 위험 레벨에 속하는 경우, 관리 에이전트를 활성화하며(S26), 활성화된 관리 에이전트는 사용자의 에너지 소비 패턴/성향을 고려하지 않은 채 사용자의 상황 정보에 필수적으로 필요한 에너지 소비를 제외한 에너지 소비를 차단하며(S27), 용이하게 가용하지 못하더라도 필요하다면 가용 에너지를 획득할 수 있는 판매점, 위치, 가격 등에 대한 정보를 사용자에게 제공한다(S28).
도 7은 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨에 따른 에너지 소비량을 도시하고 있는 그래프이다. 도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 본 발명에 따른 에너지 관리 방법을 사용하면 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨에 따라 단위 시간당 에너지 소비량이 줄어드는 것을 알 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자의 정적 정보와 동적 정보를 획득하는 시스템을 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 획득한 사용자 정적 정보와 동적 정보로부터 생성한 사용자 온톨로지의 일 예를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 계산하는 단계(S7)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 에너지 활용 지수를 이용한 에너지 관리 방법(S9)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 안전 레벨, 주의 레벨, 위험 레벨에 따른 에너지 소비량을 도시하고 있는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
10: 사용자 정보 획득부 20: 상황 정보 판단부
25: 정보 온톨로지 DB 30: 사례 정보 DB
40: 에너지 소비 예측부 50: 에너지 소비량 DB
60: 지수 계산부 61: 에너지 모니터링부
63: 에너지 활용 지수 계산부 65: 가용 에너지 계산부
67: 에너지 활용 DB 70: 제어부
71: 레벨 판단부 73: 에너지 소비 제어부
75: 관리 에이전트

Claims (11)

  1. (a) 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득하는 단계;
    (b) 상기 획득한 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보로부터 사례기반추론 방식으로 사용자의 상황 정보를 판단하는 단계;
    (c) 상기 판단한 사용자의 상황 정보에서 요구되는 에너지를 판단하고, 상기 판단한 에너지의 잔존량을 실시간으로 모니터링하는 단계;
    (d) 상기 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여 현재 상태에서 필요한 에너지량 및 가용 에너지량를 계산하고, 상기 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산하는 단계; 및
    (e) 상기 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 상황 정보에 기초하여 상기 에너지 활용 지수를 이용하여 에너지 소비를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 상황 정보는
    상기 사용자의 정적 정보와 사용자의 동적 정보를 이용하여 사례기반 DB에서 사례기반 추론 방식으로 판단되는 것을 특징으로 에너지 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 상황 정보는
    상기 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 정보 온톨로지를 이용하여 확장된 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 이용하여 사례기반 DB에서 사례기반 추론 방식으로 판단되는 것을 특징으로 에너지 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 활용 지수를 계산하는 단계는
    현재 상태에서의 잔존 에너지량을 측정하는 단계;
    현재 상태에서의 사용자 상황 정보에 기초하여 필요한 에너지량을 계산하는 단계;
    현재 상태에서 사용자 상황 정보에 기초하여 가용할 수 있는 에너지량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산한 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량에 기초하여 에너지 활용 지수를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가용 에너지는
    사용자의 현재 위치와 현재 시간 또는 사용자의 예산에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 활용 지수(I)는
    아래의 수학식(1)에 의해 계산되며
    [수학식 1]
    Figure 112009021298139-PAT00002
    여기서 f는 필요 에너지의 가용 여부를 나타내는 지수로 가용 여부에 따라 0 내지 1의 값을 가지며, AE는 현재 상태에서 가용한 에너지량, RE는 현재 상태에서 잔존 에너지량, AE는 현재 상태에서 필요한 에너지량을 나타내는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 에너지 소비를 제어하는 (e) 단계는
    상기 계산한 에너지 활용 지수가 안전 레벨, 주의 레벨 또는 위험 레벨 중 어느 레벨에 해당하는지 판단하는 단계;
    상기 에너지 활용 지수가 주의 레벨 또는 위험 레벨에 해당하는 경우 관리 에이전트를 호출하는 단계; 및
    사용자의 정적 정보, 동적 정보 또는 상황 정보에 따라 상기 관리 에이전트를 통해 에너지 사용을 제어하는 단계를 포함하는 에너지 관리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 관리 에이전트는
    상기 에너지 활용 지수가 주의 레벨로 판단되는 경우, 사용자의 정적 정보, 동적 정보 또는 상황 정보에 기초하여 사용자의 에너지 소비 만족도를 감쇠시키지 않는 범위에서 에너지 소비를 줄이도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 관리 에이전트는
    상기 에너지 활용 지수가 위험 레벨로 판단되는 경우, 상기 사용자의 상황 정보에 기초하여 에너지 소비를 최소로 제어하며, 가용 에너지에 대한 정보를 사용자에 제공하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 방법.
  10. 센서 네트워크, 사용자 정보 데이터베이스, 인터넷 네트워크, 위치추적 단말기, 네비게이션 단말기로부터 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보를 획득하는 사용자 정보 획득부;
    상기 획득한 사용자의 정적 정보 또는 동적 정보에 기초하여 사례기반 추론 방식으로 사용자의 상황 정보를 판단하는 상황 정보 판단부;
    상기 판단한 사용자의 상황 정보에 따라 소비되는 에너지를 예측하는 에너지 소비 예측부;
    상기 판단한 사용자의 상황 정보에 기초하여 사용자의 현재 상태에서 필요한 에너지량 및 가용 에너지량를 계산하고, 잔존 에너지량, 필요 에너지량, 가용 에너지량을 이용하여 에너지 활용 지수를 계산하는 지수 계산부;
    상기 사용자의 정적 정보, 동적 정보 및 상황 정보에 기초로 상기 에너지 활용 지수를 이용하여 에너지 소비를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 에너지 활용 지수가 위험 레벨, 주의 레벨, 안전 레벨 중 어떤 레벨에 해당하는 판단하는 레벨 판단부;
    상기 에너지 활용 지수가 위험 레벨 또는 주위 레벨에 해당하는 경우, 사용자의 사용자의 정적 정보, 동적 정보 또는 상황 정보에 기초하여 에너지 소비를 관리하는 관리 에이전트; 및
    상기 관리 에이전트의 관리 명령에 따라 사용자의 에너지 소비를 제어하는 에너지 소비 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 장치.
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