KR20110136382A

KR20110136382A - 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20110136382A
Application number: KR1020100056346A
Authority: KR
Inventors: 허광수; 이재형; 윤효정
Original assignee: 주식회사 씨브이네트
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2011-12-21

Abstract

본 발명은 실내 환경과 실외 환경 상황을 함께 고려하여 가전기기를 작동시키도록 함으로써 최적의 실내 공기질을 유지하여 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하고 에너지 절약을 도모할 수 있도록 하기 위한 것으로, 본 발명에 의하면, 실내와 실외의 공기질에 대한 센서값을 생성하는 환경센서와; 실내 공기질을 향상시키도록 작동되는 가정기기(150)와; 상기 환경센서로부터 전달된 센서값을 분석하여 공기질의 수준을 분석하고, 분석된 공기질 수준에 따라 상기 가정기기(150)를 작동 및 정지시키기 위한 명령신호를 생성하는 홈서버(100)와; 상기 홈서버(100)의 일 측에 연결되어 잇어 상기 홈서버(100)로부터 가정기기(150) 작동 및 정지 명령신호를 전달받아 이를 통해 가정기기(150)를 구동 및 정지시키는 컨트롤러(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 이를 이용한 가정기기 제어 방법을 제공한다.

Description

환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법{System and Method for Controlling Appliance Using Environment-Sensor}

본 발명은 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 실내, 실외의 온도, 습도, 강우량, 자외선지수, 풍량 등의 값을 측정하는 환경센서를 통해 홈네트워크 시스템을 가동하도록 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 홈네트워크 시스템은 실내의 온도, 습도, 조도 등을 감지하는 센서를 통해 실내의 최적정 환경 혹은 사용자 설정환경을 지속적으로 유지시켜주도록 가전기기들을 작동시키게 된다.

그러나 이러한 홈네트워크 시스템은 실내만의 환경정보를 취득하여 가전기기들을 작동시키게 되므로, 실외의 환경상황이 고려되지 않고 있는 실정이다.

예컨대, 실내의 조도가 낮을 경우 전동커튼을 작동시켜 창문을 통한 빛을 투광시키더라도 비가 오는 날이거나 밤에는 투광되는 빛의 양의 거의 없어 조도를 높이기 위한 목적에 부합하지 않게 된다.

또한 실내의 습도 조절을 위해 전동창문을 개방시키더라도 비나 눈이 오거나 건조주의보 등이 발동된 상황에서는 실외의 습도가 실내와의 환기에 도움이 되지 않게 된다.

이러한 온도/습도 및 조도 뿐만 아니라 인체에 직접적인 영향을 주는 실내공기에 대해서는, 실내의 공기질이 좋지 않아 환기를 시킬 목적으로 전동창문을 개방하게 되면 실외 대기환경이 더욱 열악한 상황에서는 오히려 악영향을 미치게 된다.

따라서 상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 실내와 실외에 각각 환경센서를 설치하고, 이들 환경센서가 취득한 환경센서 정보를 전달받은 홈서버가 가정기기를 작동시키도록 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법을 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 목적은 실내의 공기질 향상을 위한 실내 공기질을 측정하도록, 상기 실내 환경센서가 실내 이산화탄소, VOCS, 세균 등의 분포량을 측정하는 센서들로 구성되는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법을 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 실외의 공기질을 파악하기 위한 실외 공기질을 측정하도록, 상기 실외 환경센서가 풍향, 풍속, 온도, 조도, 습도, 이산화탄소, 기압 등을 측정하는 센서들로 구성되는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법을 제공하기 위함이다.

상기한 본 발명의 목적은, 실내와 실외의 공기질에 대한 센서값을 생성하는 환경센서와; 실내 공기질을 향상시키도록 작동되는 가정기기와; 상기 환경센서로부터 전달된 센서값을 분석하여 공기질의 수준을 분석하고, 분석된 공기질 수준에 따라 상기 가정기기를 작동 및 정지시키기 위한 명령신호를 생성하는 홈서버와; 상기 홈서버의 일 측에 연결되어 있어 상기 홈서버로부터 가정기기 작동 및 정지 명령신호를 전달받아 이를 통해 가정기기를 구동 및 정지시키는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템에 의해 달성된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 환경센서는, 실내 공기질에 대한 센서값을 생성하도록, 단말기 내부 회로에 각 센서들이 설치되어 있으며 실내 각 구역마다 설치되어 있는 실내 환경 센서; 실내 공기와 환기 가능한 범위 내에 설치되어 있어 그 지점의 실외 공기질에 대한 센서값을 생성하는 실외 환경 센서를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 실내 환경 센서는 실내 대기에 존재하는 이산화탄소의 함량을 측정하는 Co2 농도 센서와; 실내 대기의 온도값을 측정하는 온도 센서와; 실내 대기에 존재하는 새집증후군의 유해가스, 담배연기, LNG, LPG, 휘발성 유해물질 중 어느 하나 이상의 농도량을 측정하는 VoCs 센서와; 실내 대기의 습도량을 측정하는 센서인 습도센서와; 실내 해당 구역의 조도값을 측정하는 조도센서와; 실내 대기에 존재하는 세균 분포량을 측정하는 세균 감지 센서 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 실내 환경 센서는, 각 센서들의 센서값을 모니터링 하도록 디스플레이부를 구비하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 실외 환경 센서의 센서값을 무선으로 전달받도록, 상기 홈서버와 유선으로 연결된 실외 환경 센서 수신기를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 실외 환경 센서는, 바람의 속도를 측정하는 풍속센서와; 바람의 방향을 측정하는 상기 풍향센서와; 실외 대기의 온도값을 측정하는 온도센서와; 실외 대기의 습도량을 측정하는 습도센서와; 일, 월, 년 단위의 강수량을 측정하는 강수랑 센서와; 실외 기압도를 측정하는 기압센서와; 실외의 일사량 값을 측정하는 일사량 센서와; 대기 중의 먼지 농도를 측정하는 먼지농도센서와; 실외 대기의 이산화탄소 농도를 측정하는 먼지 농도 센서와; 실외 자외선 지수를 측정하는 자외선센서 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 홈서버와 유선으로 연결되어 있으며, 실내의 벽면 등에 설치되어 있어 실내 환경 센서와 실외 환경 센서에서 측정된 센서값 및 홈서버에서 산출된 실내 환경 상태 변화 그래프 등을 모니터링 하도록 디스플레이부를 갖는 월패드를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 홈서버와 유선으로 연결되어 있으며, 실내의 벽면 등에 설치되어 있어 실내 환경 센서와 실외 환경 센서에서 측정된 센서값 및 홈서버에서 산출된 실내 환경 상태 변화 그래프 등을 모니터링 하도록 디스플레이부를 갖는 TV를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 가정기기는, 상기 실내 환경 센서의 온도 센서와 실외 환경 센서의 온도 센서를 통해 측정된 온도값에 의해 제어되는 기기인 난방 제어 기기와; 상기 실내 환경 센서의 Co2 농도 센서, VoCs 센서 그리고 실외 환경 센서의 풍속센서, 풍향센서, 강수량센서, 먼지 농도 센서, 자외선센서 중 어느 하나 이상의 센서를 통해 측정된 이산화탄소 농도와 풍향/풍속값, 자외선지수에 의해 제어되는 기기인 환기 제어 기기와; 상기 실내 환경 센서의 온도 센서와 실외 환경 센서의 온도 센서를 통해 측정된 온도값에 의해 제어되는 기기인 냉방 제어기기와; 상기 실내 환경 센서의 Co2 농도 센서, VoCs 센서와 실외 환경 센서의 풍속센서, 풍향센서, 먼지농도센서, Co2 농도 센서, 자외선센서를 통해 측정된 대기 성분 농도에 의해 제어되는 기기인 공기 청정 제어 기기와; 상기 실내 환경 센서의 조도센서와 실외 환경 센서의 일사량 센서, 자외선센서를 통해 측정된 조도값에 의해 제어되는 기기인 조도 제어 기기와; 상기 실내 환경 센서의 습도센서와 실외 환경 센서의 습도센서, 강수량센서를 통해 측정되는 습도량에 의해 제어되는 기기인 습도 제어기기 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 목적은 또한, 전원 공급에 의해 Co2 농도 센서, 온도 센서, VoCs 센서, 습도센서, 조도센서, 세균 감지 센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 실내 환경 센서와, 풍속센서, 풍향센서, 온도센서, 습도센서, 강수량센서, 기압센서, 일사량 센서, 먼지농도센서, Co2 농도 센서, 자외선센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 실외 환경 센서로 구성되는 환경센서가 가동되어 각 센서가 센서값을 생성하는 환경센서 가동 단계와; 상기 홈서버가 상기 실내 환경 센서와 실외 환경 센서로부터 전달받은 센서값 데이터들을 통해 실내 대기상태를 분석하는 실내 대기 상태 분석 단계와; 상기 홈서버의 분석에 의해 실내 대기 중의 이산화탄소, 유해가스, 담배연기, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상의 농도가 높아지게 되어 실내 공기의 환기가 필요할 경우, 실내 공기와 실외 공기를 교환할 수 있을지를 판단하도록 실외 대기 상태를 분석하는 실외 대기 상태 분석 단계와; 상기 홈서버가 상기 실외 대기 상태 분석 단계를 통해 실내 공기질보다 실외 공기질이 우수하다고 판단할 경우, 실내와 실외의 공기가 순환되도록 환기 제어기기를 작동시키는 환기 제어기기 작동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법에 의해서도 달성된다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 실외 대기 상태 분석 단계에서 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋지 않을 경우, 실내에서 자체적으로 공기를 정화시키도록 공기 청정 제어기기를 작동시키는 공기 청정 제어기기 작동 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 환기 제어기기 작동 단계는, 상기 홈서버의 환기 제어기기 작동 명령신호에 의해 컨트롤러가 환기 제어기기를 동작시키는 환기 제어기기 동작 단계와; 상기 홈서버의 공기질 분석에 의해 실내 공기와 실외 공기가 순환하여 실내 공기질이 실외 공기질 수준 이상으로 올라가거나 사용자가 설정한 실내 공기질 수준에 도달하게 되면, 다시 홈서버가 상기 환기 제어 기기의 작동 정지 명령신호를 컨트롤러에 전달하여 환기 제어 기기를 정지시키는 환기 제어기기 정지 단계와; 상기 환기 제어기기 동작 단계에 의해 실내와 실외의 공기 순환이 차단되면, 다시 홈서버가 실내 환경 센서의 센서값을 통해 난방, 냉방, 조도, 습도를 조절하도록 난방 제어 기기, 냉방 제어기기, 조도 제어 기기, 습도 제어기기 중 어느 하나 이상을 가동시켜 최적의 실내 대기 상태를 유지하는 가정기기 작동 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법에 의하면, 실내 환경 뿐만 아니라 실외 환경 상황을 함께 고려하여 가전기기를 작동시키도록 함으로써 최적의 실내 공기질을 유지하여 보다 쾌적한 실내 환경을 조성할 뿐만 아니라 에너지 절약을 도모할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템의 전체 구성도,
도 2는 도 1의 실내 환경 센서의 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실내 환경 센서의 구현도,
도 4는 도 1의 실외 환경 센서의 구성도,
도 5는 도 1의 가정기기의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법의 순서도.
도 7은 도 6의 환기 제어기기 작동 단계의 세부 설명도.

이하 본 발명의 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템 및 방법의 실시예를 첨부되는 도면들을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템이 전체 구성도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템은 홈서버(100), 실내 환경 센서(130), 실외 환경 센서 수신기(110), 실외 환경 센서(120), 컨트롤러(140), 가정기기(150), 월패드(160), TV(170)를 포함하여 구성된다.

도 2에서 보는 바와 같이, 상기 실내 환경 센서(130)는 Co2 농도 센서(131), 온도 센서(132), VoCs 센서(133), 습도센서(134), 조도센서(135), 세균 감지 센서(136)로 구성된다.

상기 실내 환경 센서(130)는 일정 범위의 대기 상태를 측정하게 되므로, 거실, 부엌, 화장실, 안방 등의 각 구역마다 복수개 설치되어 실시간으로 실내 대기 상태에 대한 센서값을 생성하게 된다.

상기 Co2 농도 센서(131)는 실내 대기에 존재하는 이산화탄소의 함량을 측정하는 센서이며 NDIR 방식의 검출방식을 이용하여 0~10,000pm의 측정범위를 갖는다.

상기 온도 센서(132)는 실내 대기의 온도를 측정하는 센서이며 0~50도의 작동 온도 범위를 가진다.

상기 VoCs 센서(133)는 실내 대기에 존재하는 새집증후군의 유해가스, 담배연기, LNG, LPG와 그밖의 휘발성 유해물질의 농도를 측정하는 센서이다.

상기 습도센서(134)는 대기의 습도를 측정하는 센서이며 0~95%의 측정범위를 가진다.

또한 상기 조도센서(135)는 해당 구역의 조도값을 측정하는 센서이다.

또한 상기 세균 감지 센서(136)는 대기 내에 존재하는 세균 분포도를 측정하는 센서이다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 실외 환경 센서(120)는 풍속센서(121), 풍향센서(122), 온도센서(123), 습도센서(124), 강수량센서(125), 기압센서(126), 일사량 센서(127), 먼지농도센서(128), Co2 농도 센서(129), 자외선센서(119)로 구성된다.

도 3에서 보는 바와 같이, 상기 실내 환경 센서(130)는 각 센서들이 하나의 기기 내부 회로에 설치되어 있어 기기 내부로 들어오는 실내 대기를 측정하여 이에 대한 센서값을 생성하는 복합센서이며, 각 센서에서 측정된 센서값들을 하기에 설명될 홈서버(100)로 전달한다.

상기 실내 환경 센서(130)는 액정 디스플레이부가 구비되어 있어, 측정된 이산화탄소 농도와 온도, 습도, VoCs 레벨을 표시하도록 하며, 각 센서값에서 설정된 경고수준을 넘어서게 되면 알람이 작동되도록 한다.

특히 상기 VoCs 레벨에 대해서는 LED 램프로 표시될 수 있도록, 정상 수준일 때는 LED가 녹색이 되며, 레벨이 올라갈수록 노란색 LED에서 적색 LED로 전환되도록 하여 경고상태임을 알려주도록 한다.

상기 실외 환경 센서(120)는 실외와 실내와의 환기로 인해 실외 대기가 실내로 들어올 수 있는 범주 내부의 곳곳에 설치되어 있으며, 실시간으로 센서값을 생성한다.

각 실외 환경 센서(120)는 실내 환경 센서(130)와 같은 복합센서가 아니며, 각 센서들이 서로 다른 구역에 설치되어 있어 실외 환경 센서 수신기(110)와의 유선 혹은 무선 통신으로 센서값을 홈서버(100)에 전달하도록 한다.

상기 풍속센서(121)는 건물 옥상 등에 설치되어 있어 바람의 속도를 측정하는 센서이며 1~54m/s의 범위를 가지며 1m/s 또는 5%의 정밀도를 갖는다.

상기 풍향센서(122) 역시 상기 풍속센서(121)와 같은 위치에 설치되어 있어 바람의 방향을 측정하는 센서이며 0~360도의 범위로 7도의 정밀도를 가진다.

상기 온도센서(123)는 실외 대기의 온도를 측정하는 센서이며 -40도~65도의 범위로 0.5도의 정밀도를 가진다.

상기 습도센서(124)는 Capacitance Operating의 센서형식을 가지며 0~100%의 범위로 3% RH 정밀도로 실외 대기의 습도를 측정하는 센서이다.

상기 강수량센서(125)는 실외에 비가 올 경우 강수량 값을 측정하는 센서이며, Rain collector의 센서형식을 가진다. 상기 강수량센서(125)는 하루 0~9999 mm, 월 0~19,999mm, 년 0~19,999mm의 범위를 갖는다.

상기 기압센서(126)는 실외 기압도를 측정하는 센서이며 Barometric 센서의 형식을 가진다. 또한 상기 기압센서(126)는 660~810mm Hg의 범위로 0.8mg의 정밀도를 갖는다.

또한 일사량 센서(127)는 실외의 일사량 값을 측정하는 센서이며, Solar Radiation 센서형식으로 0~1800W/m2의 범위로 측정되어 5%의 정밀도를 가진다.

상기 먼지농도센서(128)는 대기 중의 먼지 농도를 측정하는 센서이다.

또한 Co2 농도 센서(129)는 실외 대기의 이산화탄소 농도를 측정하는 센서이며, 자외선센서(119)는 대기 중의 자외선 지수를 0~16의 범위로 측정하도록 한다.

상기 실외 환경 센서(120)는 각 센서들이 측정한 센서값을 수신받도록 실외 환경 센서 수신기(110)와 연결되어 있다.

상기 실외 환경 센서 수신기(110)는 실내에 위치하여 상기 실외 환경 센서(120)와 무선 데이터통신을 하게 된다.

상기 홈서버(100)는 일 측이 상기 실외 환경 센서(120)와 유선으로 연결되어 있으며 타 측이 실내 환경 센서(130)와 연결되어 있다.

상기 홈서버(100)는 실외 환경 센서(120)와 실내 환경 센서(130)로부터 전달되는 센서값을 통해 실내 환경을 최적화하기 위한 가정기기(150)를 작동 및 정지시키는 명령신호를 생성한다.

이를 위해 상기 홈서버(100)는 그 일 측에 컨트롤러(140)와 유선으로 연결되어 있어, 가정기기의 작동 및 정지 명령신호를 생성하여 이를 컨트롤러(140)에 전달하게 된다.

또한 상기 월패드(160)는 상기 홈서버(100)와 유선으로 연결되어 있으며 실내의 벽면 등에 설치되어 있어 실내 환경 센서(130)에서 측정된 센서값 및 홈서버(100)에서 산출된 실내 환경 상태 변화 그래프 등을 모니터링 하도록 디스플레이부를 갖는다.

상기 TV(170) 홈서버(100)와 외부입력으로 유선 연결되어 있으며, 월패드(160)와 마찬가지로 실내 환경 센서(130)에서 측정된 센서값 및 홈서버(100)에서 산출된 실내 환경 상태 변화 그래프 등을 모니터링 하게 된다.

상기 컨트롤러(140)는 일 측이 홈서버(100)와 연결되어 있으며 타 측이 상 가정기기(150)와 연결되어 있어, 상기 홈서버(100)로부터 전달된 가정기기의 동작 및 정지 명령신호에 따라 가정기기를 직접 가동 및 정지시키도록 한다.

상기 가정기기(150)는 실내 대기 환경을 최적화 하기 위한 제어기기이며, 도 5에서 보는 바와 같이 난방 제어 기기(151), 환기 제어 기기(152), 냉방 제어기기(153), 공기청정 제어기기(154), 조도 제어 기기(155), 습도 제어기기(156)로 구성된다.

상기 난방 제어 기기(151)는 상기 실내 환경 센서(130)의 온도 센서와 실외 환경 센서(120)의 온도 센서를 통해 측정된 온도값에 의해 제어되는 기기이며, 보일러, 전열기 등이 해당된다.

상기 환기 제어 기기(152)는 상기 실내 환경 센서(130)의 Co2 농도 센서(131)와 VoCs 센서(133) 그리고 실외 환경 센서(120)의 풍속센서와 풍향센서, 강수량센서, 먼지 농도 센서, 자외선센서를 통해 측정된 이산화탄소 농도와 풍향/풍속값, 자외선지수에 의해 제어되는 기기이며, 전동창문, 환풍기 등이 해당된다.

상기 냉방 제어기기(153)는 상기 실내 환경 센서(130)의 온도 센서와 실외 환경 센서(120)의 온도 센서를 통해 측정된 온도값에 의해 제어되는 기기이며, 에어컨이 해당된다.

상기 공기 청정 제어 기기(154)는 상기 실내 환경 센서(130)의 Co2 농도 센서(131), VoCs 센서(133)와 실외 환경 센서(120)의 풍속센서(121), 풍향센서(122), 먼지농도센서(128), Co2 농도 센서(131), 자외선센서(119)를 통해 측정된 대기 성분 농도치에 의해 제어되는 기기이며, 공기청정기, 공기 정화기 등이 해당된다.

상기 공기청정 제어기기(154)는 실내 공기질보다 실외 공기질 상태가 더 좋지 않아 상기 환기 제어 기기(152)를 작동시킬 수 없을 경우 작동되는 것이 바람직하다

상기 조도 제어 기기(155)는 상기 실내 환경 센서(130)의 조도센서(135)와 실외 환경 센서(120)의 일사량 센서(127), 자외선센서(119)를 통해 측정된 조도값에 의해 제어되는 기기이며, 전동커튼, 전등 등이 해당된다.

상기 습도 제어기기(156)는 실내 환경 센서(130)의 습도센서(134)와 실외 환경 센서(120)의 습도센서(124), 강수량센서(125)를 통해 측정되는 습도량에 의해 제어되는 기기이며, 제습기, 가습기 등이 해당된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법의 순서도를 도시하고 있다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명은 우선 환경센서를 가동하게 되면(S10), 각 센서들이 위치하는 구역의 센서값을 생성하는 환경센서 가동 단계(S10)를 수행하게 된다.

상기 단계에서는 환경센서인 실내 환경 센서(130)가 Co2 농도 센서(131), 온도 센서(132), VoCs 센서(133), 습도센서(134), 조도센서(135), 세균 감지 센서(136)를 가동시켜 실내 대기 상태에 대한 센서값을 생성하도록 하며, 실외 환경 센서(120)가 풍속센서(121), 풍향센서(122), 온도센서(123), 습도센서(124), 강수량센서(125), 기압센서(126), 일사량 센서(127), 먼지농도센서(128), Co2 농도 센서(129), 자외선센서(119)를 가동시켜 실외 대기 상태에 대한 센서값을 생성하도록 한다.

즉, 실내 환경 센서(130)에서 Co2 농도 센서(131)의 이산화탄소 농도값, 온도 센서(132)의 온도값, VoCs 센서(133)의 유해물질 농도값, 습도센서(134)의 습도값, 조도센서(135)의 조도값, 세균 감지 센서(136)의 세균 함량값을 생성하고, 실외 환경 센서(120)에서 풍속센서(121)의 풍속값, 풍향센서(122)의 풍향, 온도센서(123)의 온도값, 습도센서(124)의 습도값, 강수량센서(125)의 강수량, 기압센서(126)의 기압, 일사량 센서(127)의 일사량, 먼지농도센서(128)의 먼지 농도, Co2 농도 센서(129)의 이산화탄소 농도, 자외선센서(119)의 자외선지수 값을 생성한다.

상기의 환경센서 가동 단계(S10)를 수행함에 따라, 각 센서값들이 홈서버(100)로 전달되고, 상기 홈서버(100)가 이들 센서값들을 통해 실내 대기상태를 분석하는 실내 대기 상태 분석 단계(S20)를 수행하게 된다.

상기 단계에서는 상기 홈서버(100)가 실내 환경 센서(130)의 센서값을 통해 실내 대기 상태가 인체에 최적의 상태인지를 판단하게 된다.

혹은 상기 홈서버(100)는 상기 홈서버(100)를 통해 사용자가 설정한 실내 대기 상태와 현재 대기 상태를 비교하여 판단하게 된다.

즉, 홈서버(100)의 분석에 의해 실내 대기 중에 이산화탄소, 유해가스, 담배연기, 휘발성 물질 등의 농도가 높아지게 되어 실내 공기의 환기가 필요할 경우(S21), 실내 공기와 실외 공기를 교환할 수 있을지를 판단하도록 실외 대기 상태 분석 단계(S30)를 수행하게 된다.

상기 단계에서는 홈서버(100)가 대기 중의 이산화탄소, 매연, 담배연기, 휘발성 물질, 미세 먼지 등의 농도를 분석하여 실외 대기 상태를 분석하게 되고, 풍향, 풍속, 강수량, 기압, 일사량, 자외선 지수를 참고로 하게 된다.

상기 홈서버(100)가 상기 실외 대기 상태 분석 단계를 통해 실내 공기질보다 실외 공기질이 우수하다고 판단할 경우(S31), 실내와 실외의 공기가 순환되도록 환기 제어기기를 작동시키는 환기 제어기기 작동 단계(S40)를 수행하게 된다.

상기 단계에서는 환기 제어 기기인 전동창문 혹은 환풍기 중 어느 하나 이상이 가동되도록 하여 실내 공기와 실외 공기를 서로 순환시키도록 한다.

이에 상기 환기 제어기기 작동 단계(S40)의 세부 단계를 도 7에서 설명하고 있다.

상기 환기 제어기기 작동 단계(S40)는 우선, 상기 홈서버(100)의 환기 제어기기 작동 명령신호에 의해 컨트롤러(140)가 환기 제어기기를 동작시키는 환기 제어기기 동작 단계(S41)를 수행하게 된다.

이에 따라 상기 홈서버(100)의 분석에 의해 실내 공기와 실외 공기가 순환하여 실내 공기질이 실외 공기질 수준 이상으로 올라가거나 사용자가 설정한 실내 공기질 수준에 도달하게 되면(S42), 다시 홈서버(100)가 상기 환기 제어 기기(152)의 작동 정지 명령신호를 컨트롤러(140)에 전달하여 환기 제어 기기(152)인 전동창문이 닫히거나 환풍기가 멈추게 되는 환기 제어기기 정지 단계(S43)를 수행하게 된다.

상기 환기 제어기기 동작 단계에 의해 실내와 실외의 공기 순환이 차단되면, 다시 홈서버(100)는 실내 환경 센서(130)의 센서값을 통해 난방, 냉방, 조도, 습도를 조절하도록 난방 제어 기기(151), 냉방 제어기기(153), 조도 제어 기기(155), 습도 제어기기(156) 중 어느 하나 이상을 가동시켜 최적의 실내 대기 상태를 유지하도록 하는 가정기기 작동 단계(S44)를 수행하게 된다.

또한 상기 홈서버(100)가 실내 공기질과 실외 공기질을 비교하여 실내 공기질이 설정수준이나 최적 상태에 도달하지 않을 경우 다시 환기 제어 기기 동작 단계(S41)로 되돌아가 계속적으로 실내공기와 실외 공기를 순환시키도록 한다.

또한 상기 실외 대기 상태 분석 단계(S30)에서 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋지 않을 경우(S31), 실내에서 자체적으로 공기를 정화시키도록 공기 청정 제어기기 작동 단계(S50)를 수행하게 된다.

상기 단계에서는 공기청정기 등을 가동하여 실내의 공기가 최적의 상태가 되거나 사용자가 설정한 공기질 상태가 되도록 한다.

상기 환기 제어기기 작동 단계(S40)와 상기 공기 청정 제어 기기 작동 단계(S50)를 수행하게 되면, 다시 환경센서 가동 단계(S10)로 되돌아가 실내 대기와 실외 대기에 대한 센서값을 생성하게 된다.

또한 상기 환경센서 가동 단계(S10)에서 더 이상 환경센서를 가동시키지 않게 되면 본 발명의 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법의 전 과정을 종료하게 된다.

또한, 상기 실내 대기 상태 분석 단계(S20)에서 홈서버(100)가 실내 공기 상태를 분석한 결과, 실내 공기를 환기할 필요가 없을 경우(S21), 다시 실내 대기 상태 분석 단계(S20)로 되돌아가 계속적인 실내 대기 상태를 분석하도록 한다.

100 : 홈서버 110 : 실외 환경 센서
120 : 실외 환경 센서 121 : 풍속센서
122 : 풍향 센서 123 : 온도 센서
124 : 습도 센서 125 : 강수량 센서
126 : 기압 센서 127 : 일사량 센서
128 : 먼지 농도 센서 129 : Co2 농도 센서
119 : 자외선센서 130 : 실내 환경 센서
131 : Co2 농도 센서 132 : 온도 센서
133 : Co2 농도 센서 134 : 습도센서
135 : 조도센서 136 : 세균 감지 센서
140 : 컨트롤러 150 : 가정기기
160 : 월패드 170 : TV

Claims

실내와 실외의 공기질에 대한 센서값을 생성하는 환경센서와;
실내 공기질을 향상시키도록 작동되는 가정기기(150)와;
상기 환경센서로부터 전달된 센서값을 분석하여 공기질의 수준을 분석하고, 분석된 공기질 수준에 따라 상기 가정기기(150)를 작동 및 정지시키기 위한 명령신호를 생성하는 홈서버(100)와;
상기 홈서버(100)의 일 측에 연결되어 있어 상기 홈서버(100)로부터 가정기기(150) 작동 및 정지 명령신호를 전달받아 이를 통해 가정기기(150)를 구동 및 정지시키는 컨트롤러(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 환경센서는,
실내 공기질에 대한 센서값을 생성하도록, 단말기 내부 회로에 각 센서들이 설치되어 있으며 실내 각 구역마다 설치되어 있는 실내 환경 센서(130)와;
실내 공기와 환기 가능한 범위 내에 설치되어 있어 그 지점의 실외 공기질에 대한 센서값을 생성하는 실외 환경 센서(120)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 실내 환경 센서(130)는
실내 대기에 존재하는 이산화탄소의 함량을 측정하는 Co2 농도 센서(131)와;
실내 대기의 온도값을 측정하는 온도 센서(132)와;
실내 대기에 존재하는 새집증후군의 유해가스, 담배연기, LNG, LPG, 휘발성 유해물질 중 어느 하나 이상의 농도량을 측정하는 VoCs 센서(133)와;
실내 대기의 습도량을 측정하는 센서인 습도센서(134)와;
실내 해당 구역의 조도값을 측정하는 조도센서(135)와;
실내 대기에 존재하는 세균 분포량을 측정하는 세균 감지 센서(136) 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 실내 환경 센서(130)는,
각 센서들의 센서값을 모니터링 하도록 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 실외 환경 센서(120)의 센서값을 무선으로 전달받도록, 상기 홈서버(100)와 유선으로 연결된 실외 환경 센서 수신기(110)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 실외 환경 센서(120)는,
바람의 속도를 측정하는 풍속센서(121)와;
바람의 방향을 측정하는 상기 풍향센서(122)와;
실외 대기의 온도값을 측정하는 온도센서(123)와;
실외 대기의 습도량을 측정하는 습도센서(124)와;
일, 월, 년 단위의 강수량을 측정하는 강수랑 센서(125)와;
실외 기압도를 측정하는 기압센서(126)와;
실외의 일사량 값을 측정하는 일사량 센서(127)와;
대기 중의 먼지 농도를 측정하는 먼지농도센서(128)와;
실외 대기의 이산화탄소 농도를 측정하는 먼지 농도 센서(129)와;
실외 자외선 지수를 측정하는 자외선센서(119) 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 홈서버(100)와 유선으로 연결되어 있으며, 실내의 벽면 등에 설치되어 있어 실내 환경 센서(130)와 실외 환경 센서(120)에서 측정된 센서값 및 홈서버(100)에서 산출된 실내 환경 상태 변화 그래프 등을 모니터링 하도록 디스플레이부를 갖는 월패드(160)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 홈서버(100)와 유선으로 연결되어 있으며, 실내의 벽면 등에 설치되어 있어 실내 환경 센서(130)와 실외 환경 센서(120)에서 측정된 센서값 및 홈서버(100)에서 산출된 실내 환경 상태 변화 그래프 등을 모니터링 하도록 디스플레이부를 갖는 TV(170)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 가정기기(150)는,
상기 실내 환경 센서(130)의 온도 센서와 실외 환경 센서(120)의 온도 센서를 통해 측정된 온도값에 의해 제어되는 기기인 난방 제어 기기(151)와;
상기 실내 환경 센서(130)의 Co2 농도 센서(131), VoCs 센서(133) 그리고 실외 환경 센서(120)의 풍속센서, 풍향센서, 강수량센서, 먼지 농도 센서, 자외선센서 중 어느 하나 이상의 센서를 통해 측정된 이산화탄소 농도와 풍향/풍속값, 자외선지수에 의해 제어되는 기기인 환기 제어 기기(152)와;
상기 실내 환경 센서(130)의 온도 센서와 실외 환경 센서(120)의 온도 센서를 통해 측정된 온도값에 의해 제어되는 기기인 냉방 제어기기(153)와;
상기 실내 환경 센서(130)의 Co2 농도 센서(131), VoCs 센서(133)와 실외 환경 센서(120)의 풍속센서(121), 풍향센서(122), 먼지농도센서(128), Co2 농도 센서(131), 자외선센서(119)를 통해 측정된 대기 성분 농도에 의해 제어되는 기기인 공기 청정 제어 기기(154)와;
상기 실내 환경 센서(130)의 조도센서(135)와 실외 환경 센서(120)의 일사량 센서(127), 자외선센서(119)를 통해 측정된 조도값에 의해 제어되는 기기인 조도 제어 기기(155)와;
상기 실내 환경 센서(130)의 습도센서(134)와 실외 환경 센서(120)의 습도센서(124), 강수량센서(125)를 통해 측정되는 습도량에 의해 제어되는 기기인 습도 제어기기(156) 중 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 시스템.
전원 공급에 의해 작동되는 실내 환경 센서와 실외 환경 센서로 구성되는 환경센서가 가동되어 각 센서가 센서값을 생성하는 환경센서 가동 단계(S10)와;
홈서버가 상기 실내 환경 센서와 실외 환경 센서로부터 전달받은 센서값 데이터들을 통해 실내 대기상태를 분석하는 실내 대기 상태 분석 단계(S20)와;
상기 홈서버의 분석에 의해 실내 대기 중의 이산화탄소, 유해가스, 담배연기, 휘발성 물질 중 어느 하나 이상의 농도가 높아지게 되어 실내 공기의 환기가 필요할 경우, 실내 공기와 실외 공기를 교환할 수 있을지를 판단하도록 실외 대기 상태를 분석하는 실외 대기 상태 분석 단계(S30)와;
상기 홈서버가 상기 실외 대기 상태 분석 단계를 통해 실내 공기질보다 실외 공기질이 우수하다고 판단할 경우, 실내와 실외의 공기가 순환되도록 환기 제어기기를 작동시키는 환기 제어기기 작동 단계(S40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법.
제 10항에 있어서,
상기 실외 대기 상태 분석 단계(S30)에서 실외 공기질이 실내 공기질보다 좋지 않을 경우, 실내에서 자체적으로 공기를 정화시키도록 공기 청정 제어기기를 작동시키는 공기 청정 제어기기 작동 단계(S50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법.
제 10항에 있어서,
상기 환기 제어기기 작동 단계(S40)는,
상기 홈서버의 환기 제어기기 작동 명령신호에 의해 컨트롤러가 환기 제어기기를 동작시키는 환기 제어기기 동작 단계(S41)와;
상기 홈서버의 공기질 분석에 의해 실내 공기와 실외 공기가 순환하여 실내 공기질이 실외 공기질 수준 이상으로 올라가거나 사용자가 설정한 실내 공기질 수준에 도달하게 되면, 다시 홈서버가 상기 환기 제어 기기의 작동 정지 명령신호를 컨트롤러에 전달하여 환기 제어 기기를 정지시키는 환기 제어기기 정지 단계(S43)와;
상기 환기 제어기기 동작 단계에 의해 실내와 실외의 공기 순환이 차단되면, 다시 홈서버가 실내 환경 센서의 센서값을 통해 난방, 냉방, 조도, 습도를 조절하도록 난방 제어 기기, 냉방 제어기기, 조도 제어 기기, 습도 제어기기 중 어느 하나 이상을 가동시켜 최적의 실내 대기 상태를 유지하는 가정기기 작동 단계(S44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법.
제 10항에 있어서,
상기 실내 환경 센서는, Co2 농도 센서, 온도 센서, VoCs 센서, 습도센서, 조도센서, 세균 감지 센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경센서를 통한 가정기기 제어 방법.
제 10항에 있어서,
상기 실외 환경 센서는, 풍속센서, 풍향센서, 온도센서, 습도센서, 강수량센서, 기압센서, 일사량 센서, 먼지농도센서, Co2 농도 센서, 자외선센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 환경 센서를 통한 가정기기 제어 방법.