KR20180067164A - Smart electric fan using human body heat capacity and method of controlling smart electric fan using the same - Google Patents

Smart electric fan using human body heat capacity and method of controlling smart electric fan using the same Download PDF

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KR20180067164A
KR20180067164A KR1020160168619A KR20160168619A KR20180067164A KR 20180067164 A KR20180067164 A KR 20180067164A KR 1020160168619 A KR1020160168619 A KR 1020160168619A KR 20160168619 A KR20160168619 A KR 20160168619A KR 20180067164 A KR20180067164 A KR 20180067164A
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Abstract

The present invention relates to a smart electric fan using a human body heat capacity and a method of controlling a smart electric fan using the same. According to the present invention, a method of controlling a smart electric fan includes the steps of: allowing the smart electric fan to receive an input of body information including a height, a weight, and a gender, and environment information including a body temperature of a user; calculating a body surface area of the user by using the body information and calculating a body heat capacity of the user by using the body surface area of the user and the body information; calculating a target variation in the body temperature of the user by using the environment information; calculating first heat loss based on radiant heat and evaporation heat of the body of the user, which are preset, and second heat loss based on an air volume of the smart electric fan by using the body heat capacity; and creating a motor speed control signal of the smart electric fan corresponding to the second heat loss and controlling motor driving of the smart electric fan depending on the created motor speed control signal. As described above, according to the present invention, since the body heat capacity is calculated only using information on a key and a weight, a computation amount may be reduced under a control operation and a flow rate of the electric fan may be controlled based on the body heat capacity of the user. Accordingly, a cooling efficiency is increased and power consumption is reduced.

Description

신체 열용량을 이용한 스마트 선풍기 및 이를 이용한 스마트 선풍기 제어 방법{SMART ELECTRIC FAN USING HUMAN BODY HEAT CAPACITY AND METHOD OF CONTROLLING SMART ELECTRIC FAN USING THE SAME} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a smart fan using a body heat capacity and a control method of a smart fan using the same,

본 발명은 신체 열용량을 이용한 스마트 선풍기 및 이를 이용한 스마트 선풍기 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신체 열용량에 따른 최적의 선풍기 풍량을 사용자에게 제공하기 위한 신체 열용량을 이용한 스마트 선풍기 및 이를 이용한 스마트 선풍기 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart fan using a body heat capacity and a control method of a smart fan using the same, and more particularly, to a smart fan using a body heat capacity to provide an optimum fan amount according to a body heat capacity and a smart fan using the same ≪ / RTI >

일반적으로 대부분의 선풍기는 버튼과 같은 제어 인터페이스를 통해 사용자가 기 설정된 단계별로 선풍기의 풍량을 조절하는 방식을 채택하고 있다. 이러한 선풍기의 풍량 제어 방식은 몇 단계의 풍량 제어가 가능한지에 대한 차이가 있을 뿐, 각 단계마다 이미 정해진 풍량을 사용자에게 제공한다는 사실에는 변함이 없다. 이에 따라, 어떤 단계에서는 선풍기 바람이 춥게 느껴지고, 어느 단계에서는 덥게 느껴지는 문제점이 발생하기도 한다. In general, most fans use a control interface such as a button to allow the user to adjust the air volume of the fan in predetermined stages. There is a difference in how many levels of airflow control can be controlled by the airflow control method of the fan, but the fact that it provides the airflow that has already been determined for each step remains unchanged. As a result, at some stages, the wind of the fan becomes cold, and at some stage, it may feel hot.

이러한 문제점을 해결하고자, 최근에는 온도 센서와 같이 사용자 주변의 환경 정보를 수집 및 분석하여 풍량을 자동으로 제어하는 스마트 선풍기에 대한 연구가 진행되고 있다. In order to solve such problems, researches on a smart fan that automatically collects and analyzes environmental information around the user and controls the air volume like a temperature sensor is being conducted.

최근 연구되고 있는 선풍기 제어 방법을 이용한 선풍기를 살펴보면 단순히 실내 온도나 실내 습도의 고저 차이나 사용자의 체온 정보를 적절한 임계값과 비교하여 자동으로 풍량을 낮추거나 높이는 방법을 이용하고 있다. In recent years, fans using a fan control method have been used to reduce or increase the air volume automatically by comparing the room temperature or indoor humidity level or the user's body temperature information with an appropriate threshold value.

하지만, 사람들은 서로 다른 신체 정보를 가지고 있으므로 동일한 조건에 노출되더라도 서로 느끼는 체감이 다르다. 특히, 사람들은 각기 다른 신체 열용량을 가지고 있으므로 동일한 풍량에 노출되더라도 체온의 변화가 서로 다르므로, 풍량 제어에 사용자의 열용량을 고려해야 사용자가 쾌적함을 느낄 수 있는 풍량을 제공할 수 있다. However, people have different physical information, so even if they are exposed to the same conditions, they feel differently. Particularly, since people have different body heat capacities, even when they are exposed to the same air volume, the body temperature changes are different from each other. Therefore, it is necessary to consider the heat capacity of the user to control the air volume, so that the user can provide air volume for comfort.

따라서, 사용자의 신체 열용량 정보가 반영되어 사용자에게 적절한 풍량을 제공할 수 있는 선풍기 제어 방법의 제공이 요구된다. Accordingly, there is a need to provide a fan control method that can reflect a user's body heat capacity information and provide a user with an appropriate amount of airflow.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-1114681호(2012.02.02.등록)에 개시되어 있다.The technology to be a background of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1114681 (registered on February 02, 2012).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 신체 열용량에 따른 최적의 선풍기 풍량을 사용자에게 제공하기 위한 신체 열용량을 이용한 스마트 선풍기 및 이를 이용한 스마트 선풍기 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a smart fan using a body heat capacity to provide an optimal fan air volume according to a body heat capacity and a control method of a smart fan using the same.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 스마트 선풍기를 제어하는 방법에 있어서, 스마트 선풍기가 사용자의 키, 몸무게 및 성별을 포함하는 신체 정보 및 사용자의 체표 온도를 포함하는 환경 정보를 입력받는 단계, 상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 체표면적을 산출하고, 상기 사용자의 체표면적 및 상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계, 상기 환경 정보를 이용하여 상기 사용자에 대한 목표 체온 변화량을 산출하는 단계, 설정된 사용자의 신체의 복사열 및 증발열에 따른 제1 열손실량, 상기 목표 체온 변화량 및 상기 신체 열용량을 이용하여 상기 스마트 선풍기의 풍량에 따른 제2 열손실량을 연산하는 단계, 그리고 상기 제2 열손실량에 대응하는 상기 스마트 선풍기의 모터 속도 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 모터 속도 제어 신호에 따라 상기 스마트 선풍기의 모터 구동을 제어하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a smart fan, the smart fan being configured to receive environment information including body information including a user's key, weight and gender, Calculating a body surface area of the user using the body information, calculating a body heat capacity of the user using the body surface area of the user and the body information, calculating a body heat capacity of the user based on the environmental information Computing a second heat loss amount corresponding to the air flow rate of the smart fan using the first heat loss amount according to the radiation heat of the user and the evaporation heat, the target body temperature change amount, and the body heat capacity; The motor speed of the smart fan corresponding to the second heat loss amount And controlling the motor driving of the smart fan according to the generated motor speed control signal.

상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계는, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출할 수 있다.The step of calculating the user's body heat capacity may calculate the user's body heat capacity (HC) using the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다.Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user.

상기 신체 정보는, 상기 사용자의 나이 정보를 더 포함할 수 있다. The body information may further include age information of the user.

상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계는, 상기 사용자의 나이가 20세 이상인 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출할 수 있다. The step of calculating the body heat capacity of the user may calculate the body heat capacity (HC) of the user by using the following equation when the age of the user is 20 years or older.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다. Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user.

상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계는, 상기 사용자의 나이가 20세 미만인 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출할 수 있다. The step of calculating the body heat capacity of the user may calculate the body heat capacity (HC) of the user using the following equation when the age of the user is less than 20 years.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다. Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 선풍기는 사용자의 키, 몸무게 및 성별을 포함하는 신체 정보 및 사용자의 체표 온도를 포함하는 환경 정보를 입력받는 입력부, 상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 체표면적을 산출하고, 상기 사용자의 체표면적 및 상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량을 산출하고, 상기 환경 정보를 이용하여 상기 사용자에 대한 목표 체온 변화량을 산출하며, 설정된 사용자의 신체의 복사열 및 증발열에 따른 제1 열손실량, 상기 목표 체온 변화량 및 상기 신체 열용량을 이용하여 상기 스마트 선풍기의 풍량에 따른 제2 열손실량을 산출하는 산출부, 상기 제2 열손실량에 대응하는 상기 스마트 선풍기의 모터 속도 제어 신호를 생성하는 생성부, 그리고 상기 생성된 모터 속도 제어 신호에 따라 상기 스마트 선풍기의 모터를 제어하는 제어부를 포함한다. A smart fan according to another embodiment of the present invention includes an input unit for receiving environmental information including body information including a user's key, weight and sex, and body temperature of a user, Calculating a body heat capacity of the user based on the user's body surface area and the body information, calculating a target body temperature change amount for the user using the environment information, A calculation unit for calculating a second heat loss amount according to the air volume of the smart fan using the first heat loss amount, the target body temperature change amount and the body heat capacity according to the first heat loss amount, the motor speed control signal And generates a motor speed control signal based on the generated motor speed control signal, A control unit for controlling the motor of the fan.

이와 같이 본 발명에 따르면, 키와 몸무게 정보만을 통해 사용자의 신체 열용량이 산출되므로 제어에 따른 연산량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 신체 열용량을 바탕으로 선풍기의 풍량을 제어할 수 있으므로 냉방 효율이 높아지고 소비전력이 감소되는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, since the body heat capacity of the user is calculated through only the key and the weight information, the amount of calculation according to the control can be reduced, and the air volume of the fan can be controlled based on the user's body heat capacity, Power consumption is reduced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기 제어 방법의 순서도이다.1 is a configuration diagram of a smart fan according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method of controlling a smart fan according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

우선, 도 1을 통해 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기에 대해 살펴보도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기의 구성도이다. First, a smart fan according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a configuration diagram of a smart fan according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기(100)는 입력부(110), 산출부(120), 생성부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. 1, the smart electric fan 100 according to the embodiment of the present invention includes an input unit 110, a calculation unit 120, a generation unit 130, and a control unit 140. As shown in FIG.

먼저, 입력부(110)는 사용자의 키, 몸무게 및 성별을 포함하는 신체 정보 및 사용자의 체표 온도를 포함하는 환경 정보를 입력받는다. 이때, 신체 정보는 사용자의 나이 정보를 더 포함할 수 있다. 한편, 체표 온도는 열감지 카메라나 온도 측정 센서 등을 통해 측정될 수 있으며, 열감지 카메라나 온도 측정 센서 등은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기(100)에 포함될 수 있다. First, the input unit 110 receives environment information including body information including the user's key, weight and gender, and body temperature of the user. At this time, the body information may further include age information of the user. Meanwhile, the body surface temperature may be measured through a thermal sensing camera or a temperature measuring sensor, and a thermal sensing camera or a temperature measuring sensor may be included in the smart electric fan 100 according to the embodiment of the present invention.

다음으로, 산출부(120)는 신체 정보를 이용하여 사용자의 체표면적을 산출한다. 그리고, 산출부(120)는 사용자의 체표면적 및 신체 정보를 이용하여 사용자의 신체 열용량을 산출하고, 환경 정보를 이용하여 사용자에 대한 목표 체온 변화량을 산출한다. Next, the calculation unit 120 calculates the body surface area of the user using the body information. The calculating unit 120 calculates the body heat capacity of the user using the user's body surface area and body information, and calculates the target body temperature change amount for the user using the environmental information.

그러면, 산출부(120)는 설정된 사용자의 신체의 복사열 및 증발열에 따른 제1 열손실량, 목표 체온 변화량 및 신체 열용량을 이용하여 스마트 선풍기(100)의 풍량에 따른 제2 열손실량을 산출한다.Then, the calculating unit 120 calculates the second heat loss amount according to the air volume of the smart fan 100, using the first heat loss amount, the target body temperature change amount, and the body heat capacity according to the radiant heat of the user and the evaporation heat of the user.

다음으로, 생성부(130)는 제2 열손실량에 대응하는 스마트 선풍기(100)의 모터 속도 제어 신호를 생성한다. Next, the generation unit 130 generates a motor speed control signal of the smart fan 100 corresponding to the second heat loss amount.

그리고 제어부(140)는 생성된 모터 속도 제어 신호에 따라 스마트 선풍기(100)의 모터를 제어한다. The control unit 140 controls the motor of the smart fan 100 according to the generated motor speed control signal.

다음으로, 도 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기를 이용한 스마트 선풍기 제어 방법에 대해 살펴보도록 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기 제어 방법의 순서도이다. Next, a method of controlling a smart fan using a smart fan according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 is a flowchart of a method of controlling a smart fan according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 입력부(110)는 사용자의 키, 몸무게 및 성별을 포함하는 신체 정보 및 사용자의 체표 온도를 포함하는 환경 정보를 입력받는다(S210). 이때, 신체 정보는 사용자의 나이 정보를 더 포함할 수 있다.2, the input unit 110 receives environment information including body information including a user's key, weight and gender, and body temperature of the user (S210). At this time, the body information may further include age information of the user.

그러면, 산출부(120)는 신체 정보를 이용하여 사용자의 체표면적을 산출한다(S220). Then, the calculating unit 120 calculates the body surface area of the user using the body information (S220).

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, BSA는 사용자의 체표면적을 의미하고, W는 사용자의 몸무게를 의미하고, H는 사용자의 키를 의미한다. Here, BSA denotes the body surface area of the user, W denotes the weight of the user, and H denotes the user's key.

한편, 산출부(120)는 상기의 수학식 1뿐만 아니라 아래의 수학식 2 또는 수학식 3을 통해서도 사용자의 체표면적을 산출할 수 있다. Meanwhile, the calculating unit 120 may calculate the body surface area of the user through Equation (2) or Equation (3) below as well as Equation (1).

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

그리고, 산출부(120)는 사용자의 체표면적 및 신체 정보를 이용하여 사용자의 신체 열용량을 산출한다(S230). Then, the calculating unit 120 calculates the body heat capacity of the user using the user's body surface area and body information (S230).

구체적으로, 산출부(120)는 아래의 수학식 4를 이용하여 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출한다. Specifically, the calculating unit 120 calculates the user's body heat capacity (HC) using the following equation (4).

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, W는 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 사용자의 체표면적을 의미한다. Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user.

즉, 상기의 수학식 4는 사용자가 남성인 경우에는 아래의 수학식 5와 같이 표현되며, 사용자가 여성인 경우에는 아래의 수학식 6과 같이 표현된다. That is, Equation (4) is expressed as Equation (5) below when the user is male, and Equation (6) is expressed as Equation (6) below when the user is female.

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

한편, 산출부(120)는 수학식 4 내지 6에서와 같이 사용자의 연령을 고려하지 않고 사용자의 키, 체표면적 및 성별만을 이용하여 신체 열용량을 산출할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 연령을 고려하여 사용자의 신체 열용량을 산출할 수도 있다. Meanwhile, the calculator 120 can calculate the body heat capacity using only the user's key, body surface area, and sex without considering the age of the user as in Equations 4 to 6, The body heat capacity of the user may be calculated.

구체적으로, 사용자의 연령을 고려하는 경우, 산출부(120)는 아래의 수학식 7 및 수학식 8을 통해 사용자의 신체 열용량을 산출한다. Specifically, when considering the age of the user, the calculating unit 120 calculates the body heat capacity of the user through Equation (7) and Equation (8) below.

사용자의 나이가 20세 이상인 경우, 산출부(120)는 아래의 수학식 7을 이용하여 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출한다. If the user is 20 years old or older, the calculating unit 120 calculates the user's body heat capacity (HC) using the following Equation (7).

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서, W는 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 사용자의 체표면적을 의미한다. Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user.

그리고, 사용자의 나이가 20세 미만인 경우, 산출부(120)는 아래의 수학식 8을 이용하여 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출한다. If the age of the user is less than 20 years, the calculating unit 120 calculates the user's body heat capacity (HC) using the following equation (8).

Figure pat00011
Figure pat00011

다음으로, 산출부(120)는 환경 정보를 이용하여 사용자에 대한 목표 체온 변화량을 산출한다(S240). Next, the calculating unit 120 calculates the target body temperature change amount for the user using the environmental information (S240).

구체적으로, 산출부(120)는 사용자의 체표면 온도와 기 설정된 기준 체표면 온도의 차이값을 이용하여 목표 체온 변화량을 산출한다. 예를 들어, 사용자의 체표면 온도가 37도이고 기준 체표면 온도가 35.5도인 경우, 기준 체표면 온도에서 사용자의 체표면 온도를 뺀 차이값인 -1.5도를 목표 체온 변화량으로 산출한다. Specifically, the calculating unit 120 calculates the target body temperature change amount using the difference between the body surface temperature of the user and the predetermined reference body surface temperature. For example, when the body surface temperature of the user is 37 degrees and the surface temperature of the reference body is 35.5 degrees, a difference value of -1.5 degrees obtained by subtracting the body surface temperature of the user from the reference body surface temperature is calculated as the target body temperature change amount.

한편, 목표 체온 변화량이 임계치를 넘으면, 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기는 풍량 제어를 중단할 수 있다. 예를 들어, 목표 체온 변화량이 -6도이고 임계치가 -5도인 경우 목표 체온 변화량이 임계치를 넘었으므로, 가장 강한 풍량으로 모터를 제어하거나 모터 제어를 중단할 수 있다. 또한, 목표 체온 변화량이 양수인 경우, 선풍기의 모터 동작을 중단시키거나 모터 제어를 중단할 수 있다.On the other hand, when the target body temperature change amount exceeds the threshold value, the smart fan can stop airflow control according to the embodiment of the present invention. For example, when the target body temperature change amount is -6 degrees and the threshold value is -5 degrees, since the target body temperature change amount exceeds the threshold value, the motor can be controlled with the strongest air volume or the motor control can be stopped. Further, when the target body temperature change amount is positive, the motor operation of the fan can be stopped or the motor control can be stopped.

그러면, 산출부(120)는 설정된 사용자의 신체의 복사열 및 증발열에 따른 제1 열손실량, 목표 체온 변화량 및 신체 열용량을 이용하여 스마트 선풍기(100)의 풍량에 따른 제2 열손실량을 산출한다(S250). Then, the calculating unit 120 calculates the second heat loss amount according to the air flow rate of the smart fan 100 by using the first heat loss amount, the target body temperature change amount, and the body heat amount according to the radiant heat and the evaporation heat of the user, ).

구체적으로, 산출부(120)는 아래의 수학식 9를 통해 제2 열손실량을 산출할 수 있다. Specifically, the calculation unit 120 can calculate the second heat loss amount by the following equation (9).

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서, 신체 열생산량은 사용자의 대사량에 따른 열생산량을 의미하고, 신체 열손실량은 제1 열손실량과 제2 열손실량을 합산한 값을 의미한다. Here, the body heat production amount refers to a heat production amount according to the user's metabolism, and the body heat loss amount refers to a sum of the first heat loss amount and the second heat loss amount.

사용자의 신체에서의 열손실은 대류, 복사, 전도 및 호흡과 땀 배출에 따른 증발에 의한 열손실로 구분될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 산출부(120)는 신체의 복사 및 증발에 의한 열손실인 제1 열손실량을 이용하여 스마트 선풍기(100)의 풍량에 따른 사용자의 열손실인 제2 열손실량을 산출한다. 제2 열손실량은 스마트 선풍기(100)의 풍량에 따른 대류에 의한 사용자의 열손실을 의미한다. Heat loss from the user's body can be divided into convection, radiation, conduction, and heat loss due to evaporation due to breathing and sweat discharge. According to the embodiment of the present invention, the calculating unit 120 calculates the second heat loss amount, which is the heat loss of the user according to the air volume of the smart fan 100, by using the first heat loss amount, which is heat loss due to radiation and evaporation of the body . The second heat loss means the heat loss of the user due to convection depending on the air flow rate of the smart fan 100.

구체적으로, 제1 열손실량은 사용자 신체의 복사열에 의한 열손실, 호흡에 따른 증발에 의한 열손실 및 땀 배출에 따른 증발에 의한 열손실을 포함한다. 이때, 제1 열손실량은 기 저장된 값일 수도 있고, 산출부(120)에 의해 연산된 값 일 수도 있다. Specifically, the first heat loss amount includes heat loss due to radiant heat of the user's body, heat loss due to evaporation due to respiration, and heat loss due to evaporation due to sweat discharge. At this time, the first heat loss amount may be a pre-stored value or a value calculated by the calculation unit 120. [

우선, 제1 열손실량이 연산될 경우, 산출부(120)는 아래의 수학식 9 내지 11을 이용하여 제1 열 손실량을 연산할 수 있다. First, when the first heat loss amount is calculated, the calculation unit 120 can calculate the first heat loss amount using the following Equations (9) to (11).

먼저, 신체의 복사열에 의한 열손실(Ra)은 아래의 수학식 10을 통해 연산될 수 있다. First, the heat loss (Ra) due to radiant heat of the body can be calculated by the following equation (10).

Figure pat00013
Figure pat00013

여기서, tcl은 사용자의 체표면 온도를 의미하고, ta는 사용자의 주변 실내 온도를 의미한다. Here, t cl denotes the body surface temperature of the user, and t a denotes the ambient temperature of the user.

다음으로, 땀 배출에 따른 증발에 의한 열손실(He)은 아래의 수학식 11 및 수학식 12를 통해 연산될 수 있다. Next, heat loss (He) due to evaporation due to sweat discharge can be calculated by the following equations (11) and (12).

Figure pat00014
Figure pat00014

Figure pat00015
Figure pat00015

여기서, rh는 사용자의 주변 실내 상대 습도를 의미하고, Tw는 사용자의 체표면 온도를 의미하고, T는 사용자 주변의 실내 온도를 의미하고, W는 실내 공기의 속도를 의미하고, A는 사용자의 체표면적을 의미한다. Here, r h refers to the user around the interior relative humidity, and T w denotes the user's body surface temperature, and T indicates the room temperature of a user and surrounding, and W refers to the rate of the room air, and A is Means the body surface area of the user.

그리고, 호흡에 따른 증발에 의한 열손실은 복사에 의한 열손실의 30%로 연산할 수 있다. The heat loss due to evaporation due to respiration can be calculated as 30% of heat loss due to radiation.

여기서, 사용자의 주변 실내 온도나 실내 상대 습도, 실내 공기의 속도는 온습도 측정 센서나 실내 공기 속도 측정 센서 등을 통해 입력받을 수 있으며, 이러한 센서는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 선풍기(100)에 포함될 수 있다. Here, the ambient temperature of the user, the indoor relative humidity, and the speed of the indoor air can be inputted through a temperature / humidity sensor or an indoor air speed sensor. Such a sensor can be applied to the smart fan 100 according to the embodiment of the present invention .

다음으로, 제1 열손실량은 기 저장된 값일 수 있다. 예를 들어, 체표면 온도 32도 실내 온도 23도인 경우에서의 평균값인 복사열에 의한 열손실 63.73Watt, 호흡에 따른 증발에 의한 열손실 19.24Watt, 땀 배출에 따른 증발에 의한 열손실 81.53Watt의 합산값인 164.5Watt이 제1 열손실량으로 기 저장될 수 있다. Next, the first heat loss amount may be a pre-stored value. For example, a heat loss of 63.73 watts due to radiant heat, a heat loss of 19.24 watts due to evaporation due to respiration, and a heat loss of 81.53 watts due to evaporation due to sweat discharge Value of 164.5 Watt can be stored as the first heat loss amount.

또한, 산출부(120)는 상기 수학식 10 내지 12에서 나타난 변수들에 따른 값이 저장된 룩업테이블을 이용하여 제1 열손실량을 연산할 수도 있다. Also, the calculating unit 120 may calculate the first heat loss using a look-up table stored with values according to the variables shown in Equations (10) to (12).

S250 단계 이후, 생성부(130)는 제2 열손실량에 대응하는 스마트 선풍기(100)의 모터 속도 제어 신호를 생성한다(S260). After step S250, the generating unit 130 generates a motor speed control signal of the smart fan 100 corresponding to the second heat loss amount (S260).

구체적으로, 제2 열손실량(c)은 아래의 수학식 12로 표현될 수 있다. Specifically, the second heat loss amount c can be expressed by the following equation (12).

Figure pat00016
Figure pat00016

여기서, v는 스마트 선풍기(100)로부터 사용자가 제공받은 풍속을 의미한다. Here, v denotes the wind speed provided by the user from the smart fan 100.

구체적으로, 생성부(130)는 상기 S250 단계에서 산출한 제2 열손실량과 상기 수학식 12를 이용하여 스마트 선풍기(100)의 풍속을 산출하고, 산출된 풍속에 따른 스마트 선풍기(100)의 모터 제어 신호를 생성한다. Specifically, the generating unit 130 calculates the wind speed of the smart fan 100 using the second heat loss amount calculated in step S250 and the equation (12), and calculates the wind speed of the smart fan 100 according to the calculated wind speed And generates a control signal.

그리고, 제어부(140)는 생성된 모터 속도 제어 신호에 따라 스마트 선풍기(100)의 모터를 제어한다(S270).Then, the controller 140 controls the motor of the smart fan 100 according to the generated motor speed control signal (S270).

본 발명의 실시예에 따르면, 키와 몸무게 정보만을 통해 사용자의 신체 열용량이 산출되므로 제어에 따른 연산량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 사용자의 신체 열용량을 바탕으로 선풍기의 풍량을 제어할 수 있으므로 냉방 효율이 높아지고 소비전력이 감소되는 장점이 있다. According to the embodiment of the present invention, since the body heat capacity of the user is calculated through only the key and the weight information, the amount of calculation according to the control can be reduced and the air volume of the fan can be controlled based on the body heat capacity of the user. And the power consumption is reduced.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 스마트 선풍기 110 : 입력부
120 : 산출부 130 : 생성부
140 : 제어부100: Smart fan 110: Input unit
120: Calculator 130: Generator
140:

Claims (10)

스마트 선풍기를 제어하는 방법에 있어서,
스마트 선풍기가 사용자의 키, 몸무게 및 성별을 포함하는 신체 정보 및 사용자의 체표 온도를 포함하는 환경 정보를 입력받는 단계,
상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 체표면적을 산출하고, 상기 사용자의 체표면적 및 상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계,
상기 환경 정보를 이용하여 상기 사용자에 대한 목표 체온 변화량을 산출하는 단계,
설정된 사용자의 신체의 복사열 및 증발열에 따른 제1 열손실량, 상기 목표 체온 변화량 및 상기 신체 열용량을 이용하여 상기 스마트 선풍기의 풍량에 따른 제2 열손실량을 연산하는 단계, 그리고
상기 제2 열손실량에 대응하는 상기 스마트 선풍기의 모터 속도 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 모터 속도 제어 신호에 따라 상기 스마트 선풍기의 모터 구동을 제어하는 단계를 포함하는 스마트 선풍기 제어 방법.A method of controlling a smart fan,
The smart fan is configured to receive environment information including body information including the user's key, weight and gender, and body temperature of the user,
Calculating a body surface area of the user using the body information, calculating a body heat capacity of the user using the body surface area of the user and the body information,
Calculating a target body temperature change amount for the user using the environment information,
Calculating a second heat loss amount according to the air volume of the smart fan using the first heat loss amount, the target body temperature change amount, and the body heat amount depending on the radiant heat and the evaporation heat of the user of the set user, and
Generating a motor speed control signal of the smart fan corresponding to the second heat loss amount and controlling motor driving of the smart fan based on the generated motor speed control signal. 제1항에 있어서,
상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계는,
아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출하는 스마트 선풍기 제어 방법:
Figure pat00017

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다.The method according to claim 1,
The step of calculating the user's body heat capacity comprises:
A method of controlling a smart fan for calculating a user's body heat capacity (HC) using the following equation:
Figure pat00017

Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user. 제1항에 있어서,
상기 신체 정보는,
상기 사용자의 나이 정보를 더 포함하는 스마트 선풍기 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein the body information comprises:
And further comprising age information of the user. 제3항에 있어서,
상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계는,
상기 사용자의 나이가 20세 이상인 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출하는 스마트 선풍기 제어 방법:
Figure pat00018

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다. The method of claim 3,
The step of calculating the user's body heat capacity comprises:
Wherein the body heat capacity (HC) of the user is calculated using the following equation when the age of the user is 20 years or more:
Figure pat00018

Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user. 제3항에 있어서,
상기 사용자의 신체 열용량을 산출하는 단계는,
상기 사용자의 나이가 20세 미만인 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출하는 스마트 선풍기 제어 방법:
Figure pat00019

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다. The method of claim 3,
The step of calculating the user's body heat capacity comprises:
Wherein the body heat capacity (HC) of the user is calculated using the following equation when the age of the user is less than 20 years:
Figure pat00019

Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user. 사용자의 키, 몸무게 및 성별을 포함하는 신체 정보 및 사용자의 체표 온도를 포함하는 환경 정보를 입력받는 입력부,
상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 체표면적을 산출하고, 상기 사용자의 체표면적 및 상기 신체 정보를 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량을 산출하고, 상기 환경 정보를 이용하여 상기 사용자에 대한 목표 체온 변화량을 산출하며, 설정된 사용자의 신체의 복사열 및 증발열에 따른 제1 열손실량, 상기 목표 체온 변화량 및 상기 신체 열용량을 이용하여 상기 스마트 선풍기의 풍량에 따른 제2 열손실량을 산출하는 산출부,
상기 제2 열손실량에 대응하는 상기 스마트 선풍기의 모터 속도 제어 신호를 생성하는 생성부, 그리고
상기 생성된 모터 속도 제어 신호에 따라 상기 스마트 선풍기의 모터를 제어하는 제어부를 포함하는 스마트 선풍기.An input unit for receiving environment information including body information including a user's key, weight and sex, and body temperature of the user,
Calculating a body heat capacity of the user using the body surface area and the body information of the user by using the body information, calculating a target body temperature change amount for the user using the environment information, And calculating a second heat loss amount corresponding to the air flow rate of the smart fan based on the first heat loss amount, the target body temperature change amount, and the body heat capacity according to the radiant heat and the evaporation heat of the user,
A generator for generating a motor speed control signal of the smart fan corresponding to the second heat loss amount,
And a controller for controlling the motor of the smart fan according to the generated motor speed control signal. 제6항에 있어서,
상기 산출부는,
아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출하는 스마트 선풍기:
Figure pat00020

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다.The method according to claim 6,
The calculating unit calculates,
A smart fan for calculating the user's body heat capacity (HC) using the following equation:
Figure pat00020

Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user. 제6항에 있어서,
상기 신체 정보는,
상기 사용자의 나이 정보를 더 포함하는 스마트 선풍기.The method according to claim 6,
Wherein the body information comprises:
And further comprising age information of the user. 제8항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 사용자의 나이가 20세 이상인 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출하는 스마트 선풍기:
Figure pat00021

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다. 9. The method of claim 8,
The calculating unit calculates,
And calculating a body heat capacity (HC) of the user using the following equation when the age of the user is 20 years or more:
Figure pat00021

Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user. 제8항에 있어서,
상기 산출부는,
상기 사용자의 나이가 20세 미만인 경우, 아래의 수학식을 이용하여 상기 사용자의 신체 열용량(HC)을 산출하는 스마트 선풍기:
Figure pat00022

여기서, W는 상기 사용자의 몸무게를 의미하고, BSA는 상기 사용자의 체표면적을 의미한다. 9. The method of claim 8,
The calculating unit calculates,
And calculates a body heat capacity (HC) of the user using the following equation when the age of the user is less than 20 years:
Figure pat00022

Here, W denotes the weight of the user, and BSA denotes the body surface area of the user.
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