KR20170097418A - 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기 - Google Patents

센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기 Download PDF

Info

Publication number
KR20170097418A
KR20170097418A KR1020160019147A KR20160019147A KR20170097418A KR 20170097418 A KR20170097418 A KR 20170097418A KR 1020160019147 A KR1020160019147 A KR 1020160019147A KR 20160019147 A KR20160019147 A KR 20160019147A KR 20170097418 A KR20170097418 A KR 20170097418A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fan
value
sensor
temperature
driving unit
Prior art date
Application number
KR1020160019147A
Other languages
English (en)
Inventor
장영수
이찬희
박명찬
정혜성
Original Assignee
금오공과대학교 산학협력단
박명찬
정혜성
장영수
이찬희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금오공과대학교 산학협력단, 박명찬, 정혜성, 장영수, 이찬희 filed Critical 금오공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020160019147A priority Critical patent/KR20170097418A/ko
Publication of KR20170097418A publication Critical patent/KR20170097418A/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F04D25/10Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation the unit having provisions for automatically changing direction of output air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/002Details, component parts, or accessories especially adapted for elastic fluid pumps
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0022Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
    • G01J5/0025Living bodies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G01K13/028Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow for use in total air temperature [TAT] probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/11Weather houses or other ornaments for indicating humidity
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기는, 선풍기 회전 날개의 회전속도를 조절하는 선풍기 구동부와; 선풍기 회전 날개의 방향을 조절하는 방향 조절부와; 인체에서 발산되는 열을 감지하여 주변부에 사람의 존재 유무를 인식하는 적외선센서와; 현재 실내 온도 값을 측정하는 온도센서와; 현재 실내 습도 값을 측정하는 습도센서와; 각 센서의 센싱 값을 입력받아 상기 선풍기 구동부와 상기 방향 조절부를 제어하는 동작 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기{Smart fan for automatically control the wind speed and direction by sensor}
본 발명은 적외선, 온도, 습도, 풍량 및 터치 센서를 가지는 스마트 선풍기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적외선, 온도, 습도, 풍량 및 터치 센서의 동작에 따라 상기 스마트 선풍기의 방향과 풍속을 제어하는 것에 관한 것이다.
일반적으로 선풍기는 구동모터에 의해 날개가 회전되어 바람을 일으키는 수단으로, 본체에 복수의 버튼을 사용자가 직접 조작함으로 선풍기의 동작을 제어하게 되어있는 장치이다.
일 예로, 사용자는 선풍기의 본체에 구비된 전원 버튼을 조작하는 것으로서 실내 환경에 맞게 선풍기의 온/오프 (ON/OFF)를 조절할 수 있으며 풍속의 강/약 조절버튼, 회전버튼 등을 조작하는 것으로 선풍기에 탑재된 기능을 선택하여 수행할 수 있도록 한다.
종래의 선풍기는 사용자가 선풍기 제어를 위해 선풍기까지 직접 가서 수동으로 버튼을 조작해야 하므로 편의성에 저하되는 문제점이 있다.
또한, 위험성을 인지하지 못하고 어린아이들이 선풍기 조작을 위해 회전 구동중인 팬에 접근하거나 접촉했을 경우 팬과 외부가 완전히 밀폐되지 못하는 구조로 인해 안전사고를 당할 수 있고, 선풍기 가까이에 다가가 보호망 틈으로 손을 넣어 사고 발생의 우려도 있다.
한편, 한국등록특허 등록번호 제10 - 1250170호는 적외선 센서를 구비한 선풍기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 적외선 신호를 발생하는 복수 개의 적외선 센서들과, 상기 적외선 센서들의 시계열적인 사용자 입력 신호를 인식하는 감지부와, 상기 감지부를 통해 인식된 사용자 입력 신호의 패턴을 분석하고, 제어신호에 따라 상기 선풍기를 제어하는 제어부를 포함하는 적외선 센서를 구비한 선풍기에 관한 것이다.
그러나 적외선 센서의 센싱 값으로 제어를 하기 때문에 주변 온도, 습도 및 바람에 따른 제어는 자동으로 할 수 없다. 또한, 어린 아이들이 선풍기에서 떨어져 손을 뻗어 안전망을 만져 사고가 날 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 등록번호 제10 - 1250170호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사람과 선풍기의 거리와 주변부의 실내온도를 인식하여 선풍기의 전원의 온/오프(ON/OFF)를 자동으로 제어하고, 일정 거리를 벗어나거나 일정온도보다 낮아지면 선풍기의 작동을 멈추도록 제어 가능한 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실내온도 및 습도에 따라 선풍기의 풍속을 자동으로 조절 가능한 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사람을 인식하여 선풍기 머리의 방향을 제어 가능하여 회전 각도를 유동적으로 조절할 수 있는 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 선풍기 머리에 신체 접촉을 감지했을 시 선풍기의 동작을 자동으로 정지할 수 있는 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 측정된 외풍에 따라 선풍기를 자동제어 할 수 있는 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기는 상기 선풍기의 회전 날개의 회전속도를 조절하는 선풍기 구동부와 상기 선풍기의 방향을 조절하는 방향 조절부와 사람의 위치에 따라 회전 반경을 조절하여 상기 사람이 위치한 구역만 소풍할 수 있도록 제어하는 적외선 센서를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기는 실내 온도와 습도를 측정하여 풍속을 조절하는 온도센서 및 습도센서를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기는 외풍을 감지하여 일정시간동안 외풍이 발생될시 선풍기의 동작을 자동으로 제어하는 풍량센서를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 선풍기는 안전망에 외부접촉이 감지되었을 때 선풍기의 모드를 자동으로 안전모드로 동작시키는 터치센서를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 선풍기는 상기 적외선 센서와 온도센서를 통해 사람의 존재 및 실내온도를 감지하여 상기 선풍기가 온(ON)/오프(OFF) 동작하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 스마트 선풍기에 의하면, 사람을 인식하여 선풍기 머리의 방향을 자동으로 사람이 존재하는 곳을 향하여 작동하기 때문에 편리한 효과가 있으며, 회전 각도를 유동적으로 조절하므로 전력 낭비를 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기에 의하면 현재 온도에 대응되는 쾌적한 습도 값에 따라 자동으로 풍속을 조절하기 때문에 편의성이 향상 되며 보다 쾌적한 환경을 유지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 선풍기에 의하면 적외선센서와 온도센서를 이용해 사람이 존재하고 일정 온도 이상이 되었을 때 선풍기의 전원의 온/오프(ON/OFF)를 자동으로 제어하므로 편리한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기에 의하면 선풍기 상부 구동부에 위치에 있는 안전망에 틈새 간격 사이로 인지력이 미약한 영유아나 미숙아 등의 손가락이 침입하면 손가락 손상 혹은 신경부위 절단 등에 의한 심각한 사고가 발생 되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 선풍기의 블록도.
도 2는 적외선 센서와 온도센서의 센싱 값에 따른 동작 순서도
도 3은 온도센서, 습도센서 및 풍량센서의 센싱 값에 따른 동작 순서도
도 4는 터치센서의 센싱 값에 따른 동작순서도
도 5는 본 발명에 따른 선풍기의 사시도
도 6은 쾌적한 환경에서의 습도와 온도의 상관관계 그래프
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
본 발명은 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적외선센서(400), 온도센서(401), 습도센서(402), 풍량센서(403) 및 터치센서(404)를 구비한 스마트 선풍기로 각 센서들에서 입력된 센싱 값에 따라 동작 제어부(100)의 동작에 의해 선풍기 구동부(200)의 회전날개의 속도, 및 방향 조절부(300)의 동작이 자동 조절되는 것에 관한 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
먼저 본 발명에 의한 스마트 선풍기의 블록도에 대하여 설명한다.
<도 1>에 도시된 바와 같이 선풍기의 동작 제어부(100)는 적외선 센서(400), 온도센서(401), 습도센서(402), 풍량센서(403), 터치센서(404)의 센싱 값을 입력받는다.
입력된 값에 따라 동작 제어부(100)는 그 기능에 맞게 방향 조절부(300) 와 선풍기 구동부(200)를 제어할 수 있다.
이하 <도 2>에 도시된 도면은 적외선 센서(400)와 온도센서(401)의 센싱 값에 따른 동작 순서도를 나타낸 것이다.
적외선 센서(400)는 주변부에 존재하는 인체에서 발산되는 열을 감지하여 동작 제어부(100)에 센싱 값을 입력한다.
센서로부터 센싱 값을 입력받은 동작 제어부(100)는 사람의 존재가 사정거리 내에 있는 것으로 인지되면 온도센서(401)를 작동시켜 현재 실내온도를 측정하게 된다.
이때 동작 제어부(100)는 온도센서(401)로부터 입력받은 현재 실내온도가 일정온도 이상이면 선풍기 구동부(200) 를 작동시켜 선풍기의 전원이 켜지도록 조절한다.
다만, 사용자의 의도하지 않은 입력 신호에 의해 선풍기가 오 작동되는 상황이 발생할 수 있는데, 이때 사용자가 의도하지 않은 입력 신호란 무의식적인 사람이 선풍기 앞을 지나가는 것을 예로 들 수 있다. 적외선 센서(400)에서 이러한 행동을 입력 신호로 받아들여 센싱 값을 입력하게 되면 선풍기는 사용자가 의도하지 않은 동작을 수행하게 된다.
이러한 오 작동이 발생 되는 문제점을 최소화하고자 본 발명은 적외선 센서가 사람을 인식할 때는 일정거리 내 그리고 수 초 내의 시간동안 인식했을 때, 센싱 값을 입력하도록 구현하였다.
적외선 센서(400)는 선풍기의 상태가 ON 상태일 때에도 계속해서 주변부를 감지해 센싱 값을 동작 제어부(100)에 입력시키는데, 이때 동작 제어부(100)는 감지된 물체 또는 인체의 방향, 위치에 따라 선풍기 동작을 조절한다.
여기서 동작을 조절한다는 것은 사람의 위치가 선풍기 머리 방향 즉 선풍기 구동부(200) 회전 날개에서 발생 되는 바람의 전면부 위치에 있지 않을 때, 동작 제어부(100)는 방향 조절부(300)를 사람이 감지된 방향으로 조절하여 선풍기 구동부(200)의 풍향을 조절할 수 있다.
또한, 적외선 센서(400)에 사람이 선풍기 사정거리 내에 감지되지 않으면 그 값을 입력받은 동작 제어부(100)가 자동으로 전원을 차단하여 허공에서 소모되는 바람을 방지하여 불필요한 전력소비를 막을 수 있다.
<도 3> 에 도시된 도면은 온도센서(401), 습도센서(402) 및 풍량센서(403) 의 센싱 값에 따른 동작 순서도이다.
온도센서(401)의 역할로는 선풍기 전원이 켜지도록 센싱 값을 입력하는 역할 뿐 아니라 쾌적한 실내습도 값을 산출하는 데에 필요한 현재 실내온도 값 측정하는 데에 있다.
선풍기가 구동을 시작한 후 온도센서(401)는 현재 실내온도 값을 측정하기 시작하는데 이 측정된 현재 실내온도 값을 <수학식1> 에 x값에 대입하여 그 온도에 대응되는 쾌적 습도 값 y를 산출해낸다.
Figure pat00001
X=상기 온도센서에서 측정된 현재 실내 온도 값
Y=산출된 쾌적 습도 값
상기 <수학식 1> 은 쾌적한 환경을 위한 습도와 온도의 관계를 바탕으로 수식화 한 것으로 자세한 내용은 <도 6> 을 참고하여 설명한다.
<도 6>은 쾌적한 환경에서 온도와 습도의 상관관계를 알아보기 위해 도식화한 그래프이다.
이 그래프는 사람이 쾌적함을 느끼게 되는 온도와 습도를 나타낸 <표 1>을 기초로 도식화 되었다.
온도(℃) 습도(%)
15 70
18~20 60
21~23 50
24 40
상기 <표 1> 자료를 토대로 온도를 x축에 습도를 y축에 대하여 그래프에 나타내면 오차범위 내에 일정한 기울기로 감소하는 형태의 일차함수 그래프가 그려진다.
여기서 일정한 기울기는 상기 <수학식 1> 에서 x의 계수를 말한다.
이때 오차범위란 포괄적인 온도범위(18℃~20℃) (21℃~23℃) 에서 최저온도 18℃와 21℃로 결정하여 그래프로 도시화하였기 때문에 생기는 범위로 무시할 수 있는 수준으로 쾌적한 환경을 위한 스마트 선풍기의 구동에 있어 다른 영향을 미치지 않는다.
이 그래프를 토대로 온도와 습도의 관계를 일차함수 식으로 산출해 낼 수 있는데 그 수식이 상기 <수학식 1> 이다.
산출된 상기 <수학식 1> 에 온도센서(401)로 측정한 현재 실내온도 값 x를 넣어 주면 쾌적한 환경을 만들어 주는 쾌적 습도 값 y를 산출해 낼 수 있게 된다.
상기에서 기술했던 바와 같이 상기 <수학식 1> 에서 산출된 쾌적 습도 값 y와 습도센서(402) 에서 측정된 현재 실내 습도 값을 비교하여 동작 제어부(100) 는 센싱 값에 따라 선풍기 구동부(200) 회전날개의 풍속을 조절한다.
<도 6> 을 참조하면 붉게 표시되어 있는 점 A와 점 B 거리만 상기 <표 1> 에 표시되어 있는 부분이지만 본 발명의 기능적 설명을 위하여 범위를 한정하지 않고 그래프를 도식화 및 수식화 하였다.
선풍기는 <도 2> 동작도 에서 기술하였듯 일정 거리 내에서 사람의 존재가 감지되고 일정온도 이상이 되었을 때 작동을 시작한다.
이때, 일정온도를 20℃로 지정하여 선풍기가 자동으로 작동하는 상태로 가정 후 설명하기로 한다.
만일, 일정온도 20℃가 되지 않았음에도 사용자가 선풍기 작동을 원할 때, 수동으로 선풍기버튼을 조작한다면 충분히 선풍기의 기능을 수행할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
<도 6> 의 그래프를 참고하면 20℃ 이상일 때 그래프 상 구역을 그래프의 선을 기준으로 임의로 S 구역 F 구역 두 구역으로 나누었다.
여기서 S 구역은 상기<수학식 1> 에서 산출된 쾌적 습도 값 y가 습도센서(402)로 측정된 현재 실내습도 값보다 큰 구역으로 동작 제어부(100)는 센싱 값을 입력받아 선풍기 구동부(200)의 회전날개 속도를 느리게 조절하여 풍속을 약하게 작동시키는 구역이다.
반면 F 구역은 상기<수학식 1> 에서 산출된 쾌적 습도 값 y가 습도센서(402)로 측정된 현재 실내습도 값보다 작은 경우로 센싱 값을 받은 동작 제어부(100)는 선풍기 구동부(200)의 회전날개의 속도를 빠르게 조절하여 풍속을 강하게 작동시키는 구역이다.
만일 상기<수학식 1> 에서 산출된 쾌적 습도 값 y가 습도센서(402)로 측정된 현재 실내습도 값이 일치한다면 풍속 조절 없이 현 상태를 유지하도록 구현되었다.
한편, 일반적인 실내 환경이라면 현실적으로 실내 습도가 0% 또는 그 이하가 되는 경우는 없다. 하지만, <도 6> 을 보면 36℃ 이상일 경우 상기<수학식 1> 에서 산출된 쾌적 습도 값은 0% 이하가 되고, 일정 온도이상이 되면 상기 <수학식 1> 에서 산출된 쾌적 습도 값 y의 크기가 현저히 작아져 음의 값을 가지기도 한다. 때문에 습도센서(402)로 측정된 현재 실내습도 값에 비해 항상 작아지게 된다.
그러므로 상기<수학식 1> 에서 산출된 쾌적 습도 값 y가 습도센서(402)로 측정된 현재 실내습도 값보다 항상 작아 선풍기는 계속해서 <도 6> 의 그래프 상 F 구역에서 작동을 하게 되는 문제점 발생 될 수 있다.
하지만, 상기 문제점이 발생 되는 온도에서는 이미 고온인 상태로 사람들은 습도에 관계없이 선풍기의 풍속을 빠르게 하길 원하기 때문에 이에 대한 풍속 조절은 본 발명의 본래 기능에 어긋나지 않음을 고지한다.
온도센서(401)와 습도센서(402)의 센싱 값을 받은 동작 제어부(100)가 <수학식 1> 에서 산출된 값에 따라 선풍기 구동부(200)의 회전날개속도를 제어할 때, 풍량센서(403) 는 선풍기 구동부(200)에서 발생 되는 내부 바람 외의 외풍을 감지하여 그 값을 동작 제어부(100)에 입력시킨다.
이하 <도 3> 을 참고하여 설명한다.
풍량센서(403)에 외풍이 감지되어 센싱 값을 받은 동작 제어부(100)는 선풍기 구동부(200)의 동작을 멈추도록 조절할 수 있다. 이때 외풍은 일정시간 동안 지속해서 불어야 하는 바람으로 단발성인 외풍에는 센싱 값을 입력하지 않는다.
여기서 일정시간이란 사용자 또는 제작자가 그 편의에 따라 임의로 정할 수 있는 시간으로 임의로 정해진 일정 시간 범위 내에서 5초 또는 10초 단위로 조절할 수 있다.
이는 외부 바람이 일정시간 동안 지속적으로 불어 올 때 자동으로 선풍기 전원을 차단해 불필요한 전력소모를 줄이는 것뿐만 아니라 자연 풍이 불어 올 때엔 선풍기의 인위적인 바람보다 자연 풍을 쐬는 것으로 좀 더 자연 친화적인 선풍기를 고안해 내고자 하는 것에 있다.
이때 외부에서 발생 되었던 바람이 멈추면 선풍기의 동작은 <도 2> 순서로 다시 돌아가게 되는데 이때, 적외선 센서(400)의 센싱 값과 온도센서(401)의 센싱 값을 만족하면 선풍기가 자동으로 다시 동작하게 된다.
<도 4> 는 선풍기 구동부(200) 회전날개가 작동될 때 이를 보호하는 안전망에 설치된 터치센서(404)의 동작에 관한 것이다.
터치센서(404)는 선풍기 구동부(200)에 위치한 회전날개를 감싸고 있는 안전망에 외부 접촉을 감지하여 그 센싱 값을 동작 제어부(100)에 입력시킨다.
센싱 값을 입력받은 동작 제어부(100)는 선풍기 구동부(200)의 동작 모드를 안전 모드로 변환하는데 이때 안전 모드는 선풍기 구동부(200)의 회전 날개의 속도를 0으로 만들어 선풍기의 동작을 일시에 중지시키는 모드이다
안전 모드는 선풍기관련 안전사고 유형 중 작동중인 선풍기에 손가락이 끼이는 사고로서 선풍기 관련 사고 중 59.7%가 발생했다는 한국소비자원의 통계 결과를 미루어 보았을 때 여름철 선풍기 사용 시 어린아이나 반려동물과 함께 거주하는 가정에서 안심하고 사용할 수 없는 불편함을 해소하며 각종 상해를 미연에 방지하고자 고안된 모드로 안전하게 선풍기를 사용할 수 있도록 하는 데 있다.
이하 <도 5> 에 도시되어있는 선풍기의 사시도를 설명하기로 한다.
선풍기의 구성은 크게 선풍기 회전날개 및 모터를 포함하고 있는 선풍기 구동부(200)와 방향 조절부(300) 동작 제어부(100)로 나뉠 수 있다.
<도 5>의 사시도는 기본적인 선풍기의 구성을 기초로 하여 4개의 센서를 부착한 모습이다.
이는 본 발명의 일 실시 예를 표현한 것이며, 그 대응 동작들이나 위치 또는 개수는 사용자의 의도에 따라 다양하게 설정될 수 있음은 자명하고, 본 발명의 실시예가 권리범위를 제한해서는 안 된다.
터치센서(404)는 안전망에 접촉이 감지되면 바로 안전 모드를 수행할 수 있도록 안전망 바깥쪽에 설치되어있다.
적외선센서(400)는 주변부에 발산되고 있는 인체의 온도를 좀 더 정확히 감지하고, 바람에 의한 오작동을 우려하여 선풍기 방향 조절부(300) 전면부에 부착하였다.
풍량센서(403)는 선풍기 내부 바람의 영향이 가장 적으면서 외풍에 대하여 정확하게 감지할 수 있는 위치에 부착되어야 하는 센서로 방향 조절부(300) 전면부에 위치해있다.
이는 좀 더 세밀한 센싱을 위해 방향 조절부(300)모든 면에 부착하거나 선풍기 모양에 따라 적합한 위치로 센서의 위치를 변경할 수 있다.
습도센서(402) 및 온도센서(401)는 선풍기 동작 제어부(100) 상단부에 부착되어 있으며, 이는 바람의 영향으로 오작동을 할 위치를 제외한다면 어느 위치에 부착되어 있어도 센서의 기능을 바르게 수행할 수 있기 때문에 위치는 사용자, 제작자의 편의에 따라 유동적으로 변경될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
본 발명이 선풍기에 대해 적용됨을 설명하였으나, 이는 방향의 회전이 필요한 전자 및 전기기기에 대해서도 폭넓게 적용될 수 있다. 예를 들어, 온풍기 등에 대해 적용될 수도 있으며, 카메라 등의 설치대의 방향 전환 등에도 이용될 수 있다.
따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
100 : 동작 제어부 400 : 적외선 센서
200 : 선풍기 구동부 401 : 온도센서
300 : 방향 조절부 402 : 습도센서
403 : 풍량센서
404 : 터치센서

Claims (7)

  1. 스마트 선풍기에 있어서,
    선풍기 회전 날개의 회전속도를 조절하는 선풍기 구동부와;
    선풍기 회전 날개의 방향을 조절하는 방향 조절부와;
    인체에서 발산되는 열을 감지하여 주변부에 사람의 존재 유무를 인식하는 적외선센서와;
    현재 실내 온도 값을 측정하는 온도센서와;
    현재 실내 습도 값을 측정하는 습도센서와;
    각 센서의 센싱 값을 입력받아 상기 선풍기 구동부와 상기 방향 조절부를 제어하는 동작 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는
    센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 동작 제어부는,
    상기 적외선 센서의 센싱 값을 입력받아 사람이 일정 거리 내에 진입한 것으로 인지할 경우 상기 선풍기 구동부를 작동시키는 것을 특징으로 하는
    센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 동작 제어부는,
    상기 적외선 센서에서 사람의 존재가 탐지되었을 때,
    상기 온도센서는 주변부의 현재 실내 온도 값을 측정하여 일정 온도 이상이 되면 상기 선풍기 구동부를 작동시키는 것을 특징으로 하는
    센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 동작 제어부는,
    상기 온도센서에서 입력받은 실내 온도 값에 따라, 하기 <수학식 1> 을 통해 쾌적 습도 값을 산출하고 산출된 쾌적 습도 값과 상기 습도센서에서 측정된 실내 습도 값의 크기를 비교하여, 비교 값에 따라 상기 선풍기 구동부의 회전날개의 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는
    센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기.
    <수학식 1>
    Figure pat00002

    X=상기 온도센서에서 측정된 현재 실내 온도 값
    Y=산출된 쾌적 습도 값
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 선풍기 구동부에서 발생 되는 회전 바람 외 외풍을 감지하는 풍량센서를 더 포함하고,
    상기 동작제어부는 상기 풍량센서의 센싱 값에 따라 상기 선풍기 구동부의 회전 날개의 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는
    센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 선풍기 구동부의 회전 날개를 보호하는 선풍기 안전망에 접촉이 발생하였는지를 감지하는 터치센서를 더 포함하고,
    상기 동작 제어부는 상기 터치센서의 센싱 값에 따라 상기 선풍기 구동부의 동작을 안전모드로 작동시켜 상기 선풍기 구동부의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는
    센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 동작 제어부는 적외선 센서의 센싱 값을 입력받아서,
    사람이 움직이는 방향에 따라 상기 방향 조절부의 동작을 제어하여 상기 선풍기 구동부를 회전시키는 것을 특징으로 하는
    센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기.
KR1020160019147A 2016-02-18 2016-02-18 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기 KR20170097418A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160019147A KR20170097418A (ko) 2016-02-18 2016-02-18 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160019147A KR20170097418A (ko) 2016-02-18 2016-02-18 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170097418A true KR20170097418A (ko) 2017-08-28

Family

ID=59759926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160019147A KR20170097418A (ko) 2016-02-18 2016-02-18 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170097418A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107979961A (zh) * 2017-12-25 2018-05-01 北京比特大陆科技有限公司 电路板
CN108999807A (zh) * 2018-07-08 2018-12-14 苏州妙文信息科技有限公司 一种塔扇的自动调节方法
KR20190115898A (ko) * 2018-04-04 2019-10-14 엘지이노텍 주식회사 회전 장치 및 이의 제어 방법
CN113738679A (zh) * 2021-09-15 2021-12-03 台州市美诗儿电器有限公司 具有多自由度的旋转风扇
KR20220090056A (ko) 2020-12-22 2022-06-29 한국기술교육대학교 산학협력단 불쾌지수에 따라 바람 세기 조절이 가능한 선풍기

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107979961A (zh) * 2017-12-25 2018-05-01 北京比特大陆科技有限公司 电路板
KR20190115898A (ko) * 2018-04-04 2019-10-14 엘지이노텍 주식회사 회전 장치 및 이의 제어 방법
CN108999807A (zh) * 2018-07-08 2018-12-14 苏州妙文信息科技有限公司 一种塔扇的自动调节方法
CN108999807B (zh) * 2018-07-08 2021-10-08 王光银 一种塔扇的自动调节方法
KR20220090056A (ko) 2020-12-22 2022-06-29 한국기술교육대학교 산학협력단 불쾌지수에 따라 바람 세기 조절이 가능한 선풍기
CN113738679A (zh) * 2021-09-15 2021-12-03 台州市美诗儿电器有限公司 具有多自由度的旋转风扇
CN113738679B (zh) * 2021-09-15 2024-04-19 美诗儿(浙江)环境智能电器有限公司 具有多自由度的旋转风扇

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170097418A (ko) 센싱 값에 따라 풍속 및 풍향을 자동 조절하는 스마트 선풍기
WO2016192179A1 (zh) 一种空调检测装置及控制方法
JP2009121751A (ja) レンジフード
WO2017192610A1 (en) Fan speed control device
KR102549153B1 (ko) 공기청정기
JPH112442A (ja) 物体検出を用いた実験室ガスフード制御装置
KR101939721B1 (ko) 얼굴 및 제스처 인식 기능이 구비된 스마트 선풍기
KR20140101579A (ko) 스마트 선풍기 및 그 제어방법
US9612029B2 (en) Airflow systems
CN106321475A (zh) 一种基于红外测温的智能人感风扇及实现方法
JP4618099B2 (ja) 換気装置
JP2010091144A (ja) 空気調和機
JP2004332572A (ja) 扇風機
JPH04320748A (ja) 空気調和機の制御装置
JP2006305035A (ja) 眠気検出装置およびシステム保護装置
JPH07180693A (ja) 人体検知扇風機
KR20140116709A (ko) 에너지 절약형 스마트 안전 선풍기
US11771588B2 (en) Non-contact, infrared sensing temperature activated controller for abatement of effects of hot flashes in a human body
CN214258245U (zh) 吹风机
JP2015025575A (ja) 空気調和機
JPH04308397A (ja) センサ付扇風機
KR20170065219A (ko) 사람의 체온에 따라 자동 조절과 on,off가되는 실내용 온도 조절 시스템 및 그 제어방법
KR200433853Y1 (ko) 선풍기
JPH02242036A (ja) 空気調和装置
JP2020118361A (ja) 空調制御装置、加湿器及び空調制御方法