KR20130096924A - 자동 창문 시스템 - Google Patents

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KR20130096924A
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이종탁
손성현
박형근
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Abstract

본 발명은 감지된 환경 데이터를 이용해 창문을 개폐하는 자동 창문 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 자동 창문 시스템은, 온도와 습도를 측정하고, 강우의 여부를 감지하며, 이산화탄소의 농도를 측정하고, 상기 측정 및 감지된 데이터를 송신하는 센서부; 상기 센서부에서 측정 및 감지된 데이터를 수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 상기 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터가 기 설정된 범위 내에 있으면 모터의 제어 신호를 송신하는 중앙제어부; 및 상기 제어 신호를 수신하여 구동되는 모터를 포함하여 구성된다.

Description

자동 창문 시스템{AUTO WINDOW SYSTEM}
본 발명은 자동 창문 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 감지된 환경 데이터를 이용해 창문을 개폐하는 자동 창문 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 건물에는 출입을 위한 출입문, 환기, 조망 및 채광 등을 위한 창문이 설치된다. 상기와 같은 문은 여닫이 구조 또는 미닫이 구조로 설치될 수 있으며, 창문의 경우 미닫이 문이 많이 채용된다.
상기와 같은 창문은 실내의 환기나 온도 조절, 비나 눈이 올 때, 황사 등과 같은 실외 공기의 오염 등에 따라 열리거나 닫힌다. 그런데, 상기와 같은 상황에서 창문을 열거나 닫는 것이 전적으로 사람(예컨대 거주자 등)에 의하여 이루어지기 때문에, 적절하게 대응하지 못하면 그에 따른 피해가 발생하는 문제점이 있다.
즉, 소음 및 에너지 절감에 따른 건물의 밀폐화 추세에 따라, 실내 공기의 오염 누적 현상과 다양한 건축 자재에서 발생하는 유해가스 및 환경 호르몬 등으로 인하여 인체 건강에 대한 위해성이 날로 심각해지고 있기 때문에 실내 공기의 환기를 위하여 창문을 주기적으로 일정시간 열어 주는 것이 좋은데, 거주자가 공기의 오염도를 판단하여 주기적으로 창문을 열고 닫는 것은 쉽지 않다.
또한, 창문이 열린 상태에서 비나 눈이 오면 즉시 창문을 닫아야만 눈이나 비가 실내로 유입되지 않는데, 강우 또는 강설 여부를 확인하기 곤란하거나 외부에 나가 있는 상태에서는 그에 따라 적절하게 대응하기가 어려울 뿐만 아니라, 온도나 습도의 변화에 따라 사람이 적절하게 창문을 열고 닫기도 용이하지 않다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 실내의 온도와 습도에 따라 창문이 자동으로 개폐되거나, 이산화탄소에 의한 실내의 오염 정도와 외부의 강우 요건에 따라 창문이 자동으로 개폐되도록 하여, 사용자의 개입 없이 자동으로 실내의 거주 환경을 이상적으로 유지하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 자동 창문 시스템은 감지된 환경 데이터를 이용해 창문을 개폐하는 자동 창문 시스템에 있어서, 온도와 습도를 측정하고, 강우의 여부를 감지하며, 이산화탄소의 농도를 측정하고, 상기 측정 및 감지된 데이터를 송신하는 센서부; 및 상기 측정 및 감지된 데이터가 기 설정된 범위 내에 있으면 모터를 가동하여 상기 창문을 개방(open)하고, 상기 기 설정된 범위 내에 있이 않으면 모터를 가동하여 상기 창문을 폐쇄(close)하는 창문 개폐부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 창문 개폐부는 상기 센서부에서 측정 및 감지된 데이터를 수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 상기 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터가 기 설정된 범위 내에 있으면 모터의 제어 신호를 송신하는 중앙제어부; 및 상기 제어 신호를 수신하여 구동되는 모터를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 창문 개폐부는 상기 창문에 부착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 창문 개폐부는 상기 창문과 결합되어 상기 창문을 개폐하기 위한 동력 전달 밸트부를 더 포함하되, 상기 창문 개폐부는 상기 창문과 별도로 구비되어 실내 벽면에 부착되며, 상기 모터는 상기 동력 전달 밸트부를 회전시켜 상기 창문을 개폐할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 센서부는 온도와 습도를 측정하는 온습도 센서; 강우를 감지하는 강우 감지 센서; 및 이산화탄소의 농도를 측정하는 이산화탄소 감지 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙제어부는 상기 온습도 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 온도가 29℃ 이상이거나 습도가 25% 이하인 경우 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 개방하고, 온도가 20℃ 이하인 경우 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 폐쇄할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙제어부는 상기 온습도 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 온도가 25℃ 내지 29℃ 이면 상기 창문의 가로 폭의 1/2의 너비로 상기 창문을 개방하고, 온도가 29℃ 이면 상기 창문을 전면 개방할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙제어부는 상기 강우 감지 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 강우 상태인 경우, 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 폐쇄할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 중앙제어부는 상기 이산화탄소 감지 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 이산화탄소의 농도가 1000ppm 이상인 경우, 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 개방할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 통신부는 상기 지그비(Zigbee) 통신을 할 수 있다.
본 발명에 따르면 실내의 온도와 습도에 따라 창문이 자동으로 개폐되거나, 이산화탄소에 의한 실내의 오염 정도와 외부의 강우 요건에 따라 창문이 자동으로 개폐되도록 하여, 사용자의 개입 없이 자동으로 실내의 거주 환경을 이상적으로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동 창문 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 창문 시스템을 적용한 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 창문 시스템을 적용한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 일 실시형태에 따른 조명 부재에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 본 발명의 일실시예에 따른 자동 창문 시스템의 개념도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 자동 창문 시스템을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 자동 창문 시스템은 센서부(110) 및 창문 개폐부(120)를 포함하여 구성되며, 센서부(110)는 온습도 센서(111), 이산화탄소 감지 센서(112) 및 강우 감지 센서(113)를 포함하고, 창문 개폐부(120)는 통신부(121), 중앙제어부(122) 및 모터(123)를 포함하여 구성된다.
센서부(110)는 온도와 습도를 측정하거나, 강우의 여부를 감지하며, 이산화탄소의 농도를 측정한다. 또한 센서부(110)는 상기 측정 및 감지된 데이터를 송신한다.
온습도 센서(111)는 온도와 습도를 측정하고, 강우 감지 센서(113)는 비 또는 눈 등의 강우를 감지하며, 이산화탄소 감지 센서(112)는 이산화탄소의 농도를 측정한다.
센서부(110)는 이와 같이 측정한 데이터를 창문 개폐부(120) 측으로 송신한다.
창문 개폐부(120)는 상기 측정 및 감지된 데이터가 기 설정된 범위 내에 있으면 모터를 가동하여 상기 창문을 개방(open)하고, 상기 기 설정된 범위 내에 있이 않으면 모터를 가동하여 상기 창문을 폐쇄(close)한다.
이후부터는 창문 개폐부(120)에 대하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
통신부(121)는 상기 센서부에서 측정 및 감지된 데이터를 수신하며, 상기 통신부(121)는 상기 지그비(Zigbee) 통신을 통하여 데이터를 송수신 할 수 있다.
상기 지그비(Zigbee)는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중 하나를 말한다. 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10∼20m 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술로서, Zbs-100 모델을 사용하는 경우에는 별도의 환경설정 없이 RX/TX 핀과 ATmega128의 RX0, TX0핀의 연결을 통해 지그비 통신이 가능하다.
중앙제어부(122)는 상기 통신부(121)를 통해 상기 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터가 기 설정된 범위 내에 있으면 모터의 제어 신호를 송신한다. 모터(120)는 상기 제어 신호를 수신하여 가동된다.
예를 들어, 상기 중앙제어부(122)는, 상기 온습도 센서(111)로부터 상기 통신부(121)를 통해 수신한 상기 데이터를 분석하고, 분석한 결과 온도가 29℃ 이상이거나 습도가 25% 이하인 경우에는 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 개방(open)할 수 있다. 또한, 상기 분석한 결과 온도가 20℃ 이하인 경우 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 폐쇄(close)할 수 있다.
또한, 중앙제어부(122)는 상기 온습도 센서(111)로부터 전달받은 상기 데이터를 분석하여 온도가 25℃ 내지 29℃ 이면 상기 창문의 가로 폭의 1/2의 너비로 상기 창문을 개방하도록 구성될 수 있으며, 상기 온도가 29℃ 이면 상기 창문을 전면 개방하도록 구성될 수 있다.
그뿐만 아니라, 중앙제어부(122)는 강우 감지 센서(113)로부터 전달받은 데이터를 분석하여 강우 상태인 경우, 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 폐쇄할 수 있으며, 이산화탄소 감지 센서(112)로부터 전달받은 데이터를 분석하여 이산화탄소의 농도가 1000ppm 이상인 경우에 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 개방하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 강우 감지 센서(113)는 빗물 또는 수분에 의한 미세전류변화를 감지할 수 있다.
상기와 같이 창문을 개방 또는 폐쇄하는 조건들은 상기의 실시예로 한정되지 않으면, 사용자의 필요에 의하여 다양하게 설정이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동 창문 시스템을 적용한 도면으로서, 창문 개폐부(120)가 창문에 부착된 실시예를 도시한 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 자동 창문 시스템을 적용한 도면으로서, 창문 개폐부(120)가 창문과 별도로 구비되는 실시예를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 창문 개폐 시스템(100)의 창문 개폐부(120)가 창문에 부착되는 경우에는, 창문을 개폐할 수 있도록 창문 개폐부(120)가 창틀의 홈부 상에 배치되어 구성된다. 강우 감지 센서(113)가 강우를 감지하면 창문 개폐부(120)는 상기 강우 감지 센서(113)에서 감지된 데이터를 수신하고 상기 수신한 데이터에 따라 모터(123)를 구동하여 창문을 개폐한다.
예를 들어, 강우 감지 센서(113)에서 강우를 감지하는 경우에는 창문 개폐부(120)가 강우 감지 센서(113)로부터 강우 감지 데이터를 수신하고, 그에 따라 모터(123)를 구동하여 창문을 폐쇄한다.
도 3에 도시된 바와 같이 창문 개폐부(120)는 창문과 결합되어 상기 창문을 개폐하기 위한 동력 전달 밸트부(124)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 창문 개폐부(120)는 창문과 별도로 구비되어 실내 벽면에 부착되며, 모터(123)는 상기 동력 전달 밸트부(124)를 회전시켜 창문을 개폐할 수 있다.
예를 들어, 온습도 센서(111) 또는 이산화탄소 감지 센서(112)에서 온습도 또는 이산화탄소의 농도를 감지하고 상기 감지한 데이터를 창문 개폐부(120)로 송신하면, 창문 개폐부(120)는 상기 수신한 데이터에 기초하여 창문의 개폐 여부를 판단한다. 창문 개폐부(120)는 상기 판단한 결과에 따라 모터(123)를 구동하여 동력 전달 밸트부(124)로 동력을 전달하고 동력 전달 밸트부(124)의 회전에 의해 창문이 개방 또는 폐쇄된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 센서부
111: 온습도 센서
112: 이산화탄소 감지 센서
113: 강우 감지 센서
120: 창문 개폐부
121: 통신부
122: 중앙제어부
123: 모터
124: 동력 전달 밸트부

Claims (10)

  1. 감지된 환경 데이터를 이용해 창문을 개폐하는 자동 창문 시스템에 있어서,
    온도와 습도를 측정하고, 강우의 여부를 감지하며, 이산화탄소의 농도를 측정하고, 상기 측정 및 감지된 데이터를 송신하는 센서부; 및
    상기 측정 및 감지된 데이터가 기 설정된 범위 내에 있으면 모터를 가동하여 상기 창문을 개방(open)하고, 상기 기 설정된 범위 내에 있이 않으면 모터를 가동하여 상기 창문을 폐쇄(close)하는 창문 개폐부
    를 포함하는 자동 창문 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 창문 개폐부는,
    상기 센서부에서 측정 및 감지된 데이터를 수신하는 통신부;
    상기 통신부를 통해 상기 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터가 기 설정된 범위 내에 있으면 모터의 제어 신호를 송신하는 중앙제어부; 및
    상기 제어 신호를 수신하여 구동되는 모터
    를 포함하는 자동 창문 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 창문 개폐부는,
    상기 창문에 부착되는 자동 창문 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 창문 개폐부는,
    상기 창문과 결합되어 상기 창문을 개폐하기 위한 동력 전달 밸트부를 더 포함하되,
    상기 창문 개폐부는 상기 창문과 별도로 구비되어 실내 벽면에 부착되며, 상기 모터는 상기 동력 전달 밸트부를 회전시켜 상기 창문을 개폐하는 자동 창문 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    온도와 습도를 측정하는 온습도 센서;
    강우를 감지하는 강우 감지 센서; 및
    이산화탄소의 농도를 측정하는 이산화탄소 감지 센서
    를 포함하는 자동 창문 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    상기 온습도 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 온도가 29℃ 이상이거나 습도가 25% 이하인 경우 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 개방하고, 온도가 20℃ 이하인 경우 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 폐쇄하는 자동 창문 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    상기 온습도 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 온도가 25℃ 내지 29℃ 이면 상기 창문의 가로 폭의 1/2의 너비로 상기 창문을 개방하고, 온도가 29℃ 이면 상기 창문을 전면 개방하는 자동 창문 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    상기 강우 감지 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 강우 상태인 경우, 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 폐쇄하는 자동 창문 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 중앙제어부는,
    상기 이산화탄소 감지 센서로부터 수신한 상기 데이터를 분석하여 이산화탄소의 농도가 1000ppm 이상인 경우, 상기 모터를 동작시켜 상기 창문을 개방하는 자동 창문 시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 지그비(Zigbee) 통신을 하는 자동 창문 시스템.
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