KR20180082241A - 설비 통합 제어 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

설비 통합 제어 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신하는 수신부, 및 설비 신호의 전압에 기초하여, 설비 신호를 전송한 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단하고, 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석하는 제어부를 포함하는 설비 통합 제어 장치에 관한 것이다.

Description

설비 통합 제어 장치 및 그 제어방법{Equipment integrated control apparatus and control method thereof}
본 발명은 설비 통합 제어 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로써, 구체적으로 다양한 외부 설비가 전송하는 설비 신호의 전압 레벨을 판단하고, 판단된 전압 레벨에 기초하여, 외부 설비를 제어하거나 설비 신호를 분석하는 설비 통합 제어 장치에 관한 것이다.
공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.
외부 설비는, 경보 설비, 소방 설비, 보안 설비, 계측 설비 등 다양한 설비를 포함할 수 있다. 경보 설비는, 경보를 발생시킴으로써, 비상 상황을 알리는 설비이다. 소방 설비는 화재 발생을 예방하거나 화재 발생시 진압하는 설비이다. 보안 설비는, 사용자의 출입 권한을 확인하고, 출입을 통제 및 관리하는 설비이다. 계측 설비는, 온도, 압력, 습도, 전압 등 각종 계측 가능한 요소들을 측정하는 설비이다.
설비 통합 제어 장치는, 공기조화기에 포함된 실내기 및 실외기와 각종 외부 설비를 개별적으로 제어하는 장치이다. 설비 통합 제어 장치는, 중앙 제어 장치라고 할 수도 있다.
설비 통합 제어 장치는, 각종 외부 설비나 공기조화기와 전기적으로 연결되어 각종 신호 및 데이터를 수신할 수 있다. 설비 통합 제어 장치는, 각종 외부 설비 및 공기조화기에 제어 신호를 전송함으로써, 외부 설비나 공기조화기를 제어할 수 있다.
그러나, 각종 외부 설비는, 종류가 다양하고, 각각의 신호 체계가 다양하다. 이에 따라, 외부 설비마다 전송하는 신호의 전압 레벨이 상이할 수 있고, 이를 분석하거나 외부 설비를 제어하기 위한 신호를 전송하기 위하여 별도의 변환기를 사용해야하는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는, 상기 문제점을 해결하기 위하여, 별도의 변환기 없이 외부 설비의 전압 레벨을 판단하고, 이에 따라 설비 신호를 분석하거나, 제어 신호의 전압 레벨을 조정하는 설비 통합 제어 장치 및 그 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 설비 통합 제어 장치는, 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신하는 수신부, 및 설비 신호의 전압에 기초하여, 설비 신호를 전송한 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단하고, 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 설비 통합 제어 장치의 제어방법은, 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신하는 수신 단계, 상기 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인지 판단하는 제1 판단 단계, 상기 설비 신호의 전압이 상기 최대 기준 전압을 초과하는 경우, 상기 설비 신호를 차단하고, 상기 설비 신호의 전압이 상기 최대 기준 전압 이하인 경우, 상기 설비 신호의 전압을 분배하여, 상기 설비 신호의 전압 레벨을 감소시키는 분배 단계, 상기 설비 신호의 감소된 전압 레벨에 기초하여, 상기 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단하는 제2 판단 단계, 및 상기 신호 전압 레벨에 기초하여, 상기 설비 신호를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
하나의 통합 제어 장치로, 별도의 변환기 없이도, 다양한 외부 설비의 전압 레벨을 판단하고, 설비 신호를 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하나의 통합 제어 장치로, 다양한 외부 설비를 제어하는 경우, 전압 레벨을 자동으로 맞출 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치의 구조를 나타낸 구조도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치(100)의 회로도를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치(100)의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치는, 공기조화기 및 다양한 외부 설비를 제어할 수 있다. 이를 위하여, 설비 통합 제어 장치는, 공기조화기 및 다양한 외부 설비와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 하나의 빌딩에 구비된 복수의 공기조화기 및 복수의 외부 설비는 설비 통합 제어 장치와 전기적으로 연결되어 유선으로 신호를 송수신할 수 있다.
외부 설비는, 공기조화기외 설비 통합 제어 장치에 연결된 설비일 수 있다. 예를 들어, 외부 설비는, 계측 설비, 보안 설비, 소방 설비, 및 경보 설비 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외부 설비는, 설비 통합 제어 장치와 전기적으로 연결되어 전기 신호를 송수신하는 장치이면 족하고, 이외의 한정을 두지 않는다. 외부 설비는, 측정 데이터 및 동작 상태를 나타내는 정보를 설비 통합 제어 장치로 전송할 수 있다. 외부 설비는, 설비 통합 제어 장치가 제공하는 제어 신호에 기초하여, 특정 동작을 수행할 수 있다.
계측 설비는, 온도, 습도, 압력, 전력 사용량 등 각종 요소를 측정하는 설비일 수 있다. 예를 들어, 계측 설비는, 온도계, 습도계, 압력계, 전력 사용량 측정 장치 등을 포함할 수 있다. 계측 설비는, 측정된 값에 대응하는 데이터를 생성하여 설비 통합 제어 장치에 전송할 수 있다. 설비 통합 제어 장치는, 계측 설비가 전송하는 데이터에 기초하여, 각종 측정 값을 판단할 수 있다.
보안 설비는, 사용자의 출입 권한을 확인하거나, 무단 침입이 감지되면 경보를 출력하는 설비일 수 있다. 보안 설비는, 사용자의 출입 기록, 무단 침입 기록, 및 기타 보안에 관련된 사항에 대한 정보를 획득하여 설비 통합 제어 장치에 전송할 수 있다. 설비 통합 제어 장치는, 보안 설비가 전송하는 정보에 기초하여, 각종 보안 관련 사항을 감지하고, 판단할 수 있다.
소방 설비는, 화재 발생을 감지하고, 화재 진압을 수행하는 설비일 수 있다. 소방 설비는, 화재 발생 여부, 화재 발생 시간, 화재 발생 위치, 기타 화재와 관련된 내용, 및 화재 진압과 관련된 내용 중 적어도 하나에 대한 정보를 획득하여, 설비 통합 제업 장치에 전송할 수 있다. 설비 통합 제어 장치는, 소방 설비가 전송하는 정보에 기초하여, 화재와 관련된 사항을 감지하고, 판단할 수 있다.
경보 설비는, 비상 상황 발생을 감지하고, 이에 대한 대응 방안을 영상 또는 음향으로 출력하는 설비일 수 있다. 경보 설비는, 비상 상황 발생 여부, 및 이에 대한 구체적인 내용에 관련된 정보를 획득하여, 설비 통합 제어 장치로 송신할 수 있다. 설비 통합 제어 장치는, 경보 설비가 전송하는 정보에 기초하여, 비상 상황과 관련된 사항을 감지하고, 판단할 수 있다.
설비 통합 제어 장치와 외부 설비가 송수신하는 신호는 일정 전압이나 전류를 같는 전기 신호이다. 각 외부 설비가 송신하는 신호는, 각 외부 설비의 전기적 특성에 따라 다를 수 있다.
종래의 설비 통합 제어 장치는, 전기적 특성이 상이한 여러 신호를 받기 위하여, 별도의 변환기를 통하여 신호의 전압이나 전류를 조정해야 한다. 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치는, 별도의 변환기 없이, 전기적 특성이 상이한 신호를 수신하고, 분석할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도면을 참조한 설명에서 후술한다.
본 발명의 공기조화기는 본체가 스텐드형 공기조화기나 벽걸이형 공기조화기나 천장형 공기조화기 등의 어느 경우에도 적용 가능하나, 이하 편의를 위해 복수의 실외기 및 실외기를 포함하는 유닛이 설비 통합 제어 장치에 연결되는 시스템 공기조화기를 예로 들어 설명한다.
본 발명에 따른 공기조화기는 실내로 냉온의 공기를 토출하는 실내기, 실내기와 연결되는 실외기 등의 유닛을 복수로 포함할 수 있다. 특히, 실외기에는 복수의 실내기가 연결되어, 실외기는 연결된 복수의 실내기로 냉매를 공급할 수 있다.
실외기는, 냉매를 공급받아 압축하는 압축기와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브를 포함할 수 있다.
실외기는, 압축기로부터 토출되는 냉매의 압력을 측정하는 고압 압력센서와 압축기로 공급되는 냉매의 압력을 측정하는 저압 압력센서를 포함하는 온도감지부, 및 압축된 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브를 포함할 수 있다.
실외기는, 온도 또는 압력을 측정하는 각종 센서를 포함할 수 있다. 실외기 내부의 냉매 배관에는 온도 또는 압력를 측정하는 각종 센서가 구비될 수 있다. 본 발명의 공기조화기 시스템에 포함된 복수의 실외기는, 각각 동일한 위치에 동일한 종류의 센서를 구비할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 공기조화기 시스템에 포함된 복수의 실외기 각각은, 팽창 밸브로부터 소정 거리 떨어진 냉매 배관에 배치된 온도 센서, 압축기로부터 냉매가 토출되는 냉매 배관에 배치된 압력 센서를 포함할 수 있다.
실외기에 구비된 센서는, 측정된 온도 또는 압력에 대응하는 센싱 데이터를 생성하여 실외기의 메인 제어부나 설비 통합 제어 장치로 제공할 수 있다. 실외기의 메인 제어부는 수신되는 센싱 데이터를 설비 통합 제어 장치로 전달할 수 있다. 설비 통합 제어 장치는, 실외기에 구비된 센서의 센싱 데이터를 수신하고, 센싱 데이터에 기초하여, 실외기의 센서에 이상이 발생하는지 판단할 수 있다.
실외기는, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 외 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다. 또한, 실외기에 포함되는 압축기의 종류 및 수는 도면에 한정하지 않음을 명시한다.
압축기는, 냉매 흡입부가 어큐뮬레이터에 연결되고, 토출부에는 배관이 연결되며, 압축기에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하도록 오일분리기가 각각 설치될 수 있다. 실외 열교환기는 사방밸브와 연결되고, 외기와의 열교환에 의하여 냉매가 응축되거나 증발되도록 한다. 이 때, 실외 열교환기의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여, 실외기 팬은 실외 열교환기로 공기를 유입한다.
냉방운전, 또는 냉난방 동시형의 냉방전실 또는 냉방주체 운전 시, 실외 열교환기가 응축기로 이용되고, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 중에는 실외 열교환기가 증발기로 이용된다.
실외 열교환기와 실내기 또는 분배기를 연결하는 액체배관 상에는 실외 전자팽창밸브 및 과냉각장치가 설치된다. 전자팽창밸브는 난방운전, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 시 응축된 냉매를 팽창시키고, 과냉각장치는 냉방운전, 냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 시, 실내기 또는 분배기로 이동되는 냉매를 냉각시킨다.
실내기는 실내 열교환기와, 실내기팬, 실외기로부터 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브, 다수의 센서를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치는, 별도의 변환기 없이도, 외부 설비가 전송하는 설비 신호의 전압에 기초하여, 설비 신호를 전송한 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단하고, 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치의 구조를 나타낸 구조도이다.
도 1을 참조하면, 설비 통합 제어 장치(100)는, 수신부(110), 비교부(120), 스위치부(130), 전압 폴로어(140)(Voltage follower, Noninverting buffer), 분배부(150), 제어부(160), 출력부(180), 및 신호 출력부(170)를 포함할 수 있다.
수신부(110)는, 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신할 수 있다. 수신부(110)는, 별도의 장치가 아닌, 설비 신호가 수신되는 전선이나 도체 부분을 지칭하는 것일 수 있다.
외부 설비는, 설비 통합 제어 장치(100)와 전기적으로 연결되어, 전압 또는 전류를 갖는 전기 신호를 송수신하는 장치이다. 예를 들어, 외부 설비는, 소방 설비, 빌딩의 이동 설비, 보안 설비, 경보 설비, 계측 설비 및 기타 전기로 동작할 수 있는 설비를 포함할 수 있다.
설비 신호는, 외부 설비가 송신하는 전기 신호이다. 설비 신호는, 소정의 전압 또는 전류 값을 가질 수 있다. 설비 신호는, 외부 설비의 전기적 특성에 따라 상이한 전압 값 또는 전류 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 계측 설비가 전송하는 측 정값에 대한 설비 신호는, 소방 설비가 전송하는 설비 신호와 상이한 전압 값을 가질 수 있다.
비교부(120)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인지 판단할 수 있다. 비교부(120)는, 설비 신호를 수신하는 수신부(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 비교부(120)는, 별도의 장치로부터 최대 기준 전압을 수신할 수 있다. 최대 기준 전압은, 기 설정된 전압으로 실험에 의하여 결정되거나, 사용자가 임의로 설정한 값일 수 있다.
비교부(120)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인지 판단하여, 스위치부(130)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 설비 신호의 전압은 5V이고, 최대 기준 전압은 24V인 경우, 비교부(120)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하라고 판단하여 스위치부(130)에 전달할 수 있다.
스위치부(130)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압을 초과하는 경우, 설비 신호를 차단할 수 있다. 이 경우, 설비 신호는 전압 폴로어(140)로 전달되지 않는다.
스위치부(130)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인 경우, 설비 신호를 전달할 수 있다. 이 경우, 설비 신호는, 전압 폴로어(140)로 전달될 수 있다.
전압 폴로어(140)는, 스위치부(130)와 분배부(150)의 사이에 구비되어, 스위치부(130)가 전달하는 설비 신호가 안정적으로 분배부(150)로 전달될 수 있도록 한다. 전압 폴로어(140)는 비반전 버퍼일 수 있다. 이에 따라, 스위치부(130)가 제공하는 설비 신호가 안정적으로 분배부(150)로 전달될 수 있다.
분배부(150)는, 스위치부(130)가 전달하는 상기 설비 신호의 전압을 감소시킬 수 있다. 분배부(150)는, 설비 신호의 전압을 분배하여, 설비 신호의 전압을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 분배부(150)는, 복수의 저항이 직렬로 연결된 구조를 포함할 수 있다.
분배부(150)는, 설비 신호의 전류를 감소시킬 수도 있다. 이 경우, 분배부(150)는, 병렬 연결된 복수 개의 저항을 포함할 수도 있다.
분배부(150)에 의하여 전압이 감소된 설비 신호는, 제어부(160)로 전달될 수 있다.
제어부(160)는, 설비 신호의 전압에 기초하여, 설비 신호를 전송한 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단할 수 있다.
신호 전압 레벨은, 특정 외부 설비가 전송하는 전기 신호를 분석하기 위하여 요구되는 기준 전압일 수 있다. 예를 들어, 계측 설비의 신호 전압 레벨이 5V인 경우, 제어부(160)가 계측 설비가 전송하는 신호를 분석하기 위해서는 계측 설비의 신호 전압 레벨이 5V인 것을 판단해야 한다. 예를 들어, 제어부(160)는, 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호의 AD(Analog to Digital) 변환을 수행할 수 있다. 제어부(160)는, 설비 신호의 AD 변환시 메모리에 저장된 변환 수식 또는 룩업테이블을 참조할 수 있다.
제어부(160)는, 분배부(150)에 의하여 감소된 설비 신호의 전압에 기초하여, 신호 전압 레벨을 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어부(160)는, 설비 신호의 감소된 전압의 크기 및 기 설정된 전압 레벨 테이블에 기초하여, 신호 전압 레벨을 판단할 수 있다.
기 설정된 전압 레벨 테이블은, 제어부(160)에 포함된 메모리에 저장된 데이터일 수 있다. 전압 레벨 테이블은, 사용자에 의하여 설정될 수 있다. 전압 레벨 테이블은, 제어부(160)가 감지하는 전압과 신호 전압 레벨의 대응관계를 나타내는 룩업 테이블일 수 있다.
전압 레벨 테이블은, 전압에 대한 설정 범위를 복수 개 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압 레벨 테이블은, 제1 설정 범위, 제2 설정 범위, 제3 설정 범위를 포함할 수 있다. 각 설정 범위는 상호간에 겹치지 않는 범위일 수 있다. 예를 들어, 제1 설정 범위는 0V 초과 1.5V 이하의 범위이고, 제2 설정 범위는, 1.5V 초과 3.5V 이하의 범위이고, 제3 설정 범위는, 3.5V 초과 5V 이하의 범위일 수 있다.
각 설정 범위는, 특정 신호 전압 레벨과 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 설정 범위는 제1 신호 전압 레벨과 대응하고, 제2 설정 범위는 제2 신호 전압 레벨과 대응하고, 제3 설정 범위는 제3 신호 전압 레벨과 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 설정 범위에 대응하는 제1 신호 전압 레벨은, 5V일 수 있다. 제2 설정 범위에 대응하는 제2 신호 전압 레벨은 12V일 수 있다. 제3 설정 범위에 대응하는 제3 신호 전압 레벨은 24V일 수 있다.
제어부(160)는, 분배부(150)에 의하여 감소된 설비 신호의 전압이 전압 레벨 테이블에 포함된 복수 개의 설정 범위 중 어디에 포함되는지 판단할 수 있다. 제어부(160)는, 감소된 설비 신호의 전압이 포함되는 설정 범위에 대응하는 신호 전압 레벨을, 설비 신호를 전송한 외부 설비의 신호 전압 레벨이라고 판단할 수 있다.
예를 들어, 분배부(150)에 의하여 감소된 설비 신호의 전압이 1V이고, 제1 설정 범위가 0~1.5V이고, 제1 설정 범위에 대응하는 제1 신호 전압 레벨이 5V인 경우, 제어부(160)는, 외부 설비의 신호 전압 레벨이 5V라고 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 판단된 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석할 수 있다. 제어부(160)가 설비 신호를 분석하는 것은, 제어부(160)가 설비 신호가 나타내는 정보를 해석하고, 이에 기초하여 각종 판단을 수행하는 과정에서 수행되는 동작들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는, 계측 설비가 전송하는 온도에 대한 정보에 대응하는 설비 신호를 분석함으로써, 계측 설비가 측정한 온도를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제어부(160)가 설비 신호를 분석하는 것은, 설비 신호에 대한 AD 변환을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 판단된 신호 전압 레벨에 따라 설비 신호의 AD 변환의 기준 전압이 달라질 수 있다. 설비 신호의 AD 변환시, 제어부(160)는, 메모리에 저장된 변환 수식 또는 룩업테이블을 참조할 수 있다.
본 발명의 실시에에서 외부 설비는, 각각 상이한 전기적 특성을 가질 수 있으므로, 외부 설비가 전송하는 설비의 전기적 특성이 다양할 수 있다. 제어부(160)가 다양한 전기적 특성을 갖는 설비 신호를 분석하기 위해서는, 수신되는 설비 신호가 어떠한 전기적 특성을 갖는지 판단해야 한다. 제어부(160)가 설비 신호를 해석하기 위하여 판단해야 하는 것은, 신호 전압 레벨이다. 신호 전압 레벨은, 외부 설비나 설비 신호가 갖는 전기적인 특성을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 신호 전압 레벨은, 설비 신호가 갖는 고유의 전압 값일 수 있다. 설비 신호 및 외부 설비는, 전기적 특성으로써, 고유의 전류값을 가질 수 있고, 이 경우, 제어부(160)는, 신호 전류 레벨을 판단할 수도 있다.
출력부(180)는, 영상 및 음향 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 출력부(180)는, 영상을 출력하는 디스플레이부 및 음향을 출력하는 음향 출력부(180) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부는, 영상, 기호, 문자, 이미지, 동영상 중 적어도 하나를 출력할 수 있는 장치를 포함할 수 있다. 음향 출력부(180)는, 스피커, 부저 등을 포함할 수 있다.
제어부(160)는, 설비 신호의 감소된 전압의 크기가 전압 레벨 테이블에 대응되지 않는 경우, 출력부(180)를 통하여 에러 알람을 출력할 수 있다. 에러 알람은, 사용자에게 에러가 발생함을 알리는 영상 및 음향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전압의 크기가 전압 레벨 테이블에 대응되지 않는다는 것은, 전압 레벨 테이블에 포함되는 복수 개의 설정 범위 중, 제어부(160)가 수신한 전압을 포함하는 설정 범위가 존재하지 않는 것을 나타낸다. 즉, 전압 레벨 테이블에 의하여 판단될 수 없는 전압을 갖는 설비 신호가 수신되는 경우, 제어부(160)는, 에러가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 판단된 신호 전압 레벨을 메모리에 저장할 수 있다. 메모리는 제어부(160)에 포함될 수 있다. 제어부(160)는, 메모리에 저장된 신호 전압 레벨을 사용하여, 설비 신호를 분석하거나 제어 신호의 전압 레벨을 선택할 수 있다.
제어부(160)는, 판단된 신호 전압 레벨에 기초하여, 외부 설비에 전송되는 제어 신호의 전압 레벨을 선택할 수 있다.
설비 통합 제어 장치(100)가 특정한 전기적 특성을 갖는 외부 설비를 제어하기 위해서는, 외부 설비의 전기적 특성에 대응하는 제어 신호를 전송해야 한다. 외부 설비의 전기적 특성에 대응하는 제어 신호는, 외부 설비의 신호 전압 레벨을 갖는 제어 신호일 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)가 특정 외부 설비의 신호 전압 레벨이 24V라고 판단한 경우, 상기 특정 외부 설비를 제어하기 위한 제어 신호의 전압 레벨은 24V일 수 있다. 이 경우, 제어부(160)는, 제어 신호의 전압 레벨을 24V로 선택하고, 신호 출력부(170)를 통하여, 전압 레벨이 24V인 제어 신호를 외부 설비로 전송할 수 있다.
신호 출력부(170)는, 제어부(160)가 선택한 전압 레벨에 대응하는 제어 신호를 외부 설비에 제공할 수 있다.
제어부(160)는, 신호 출력부(170)를 통하여, 외부 설비에 제어 신호를 제공할 수 있다. 제어 신호를 수신하는 외부 설비는, 제어 신호에 기초하여, 제어부(160)가 명령한 동작을 수행할 수 있다.
제어부(160)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
도 2는, 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치(100)의 회로도를 간략하게 나타낸 도면이다.
외부 설비가 전송하는 설비 신호는, 수신부(110)를 통하여 수신될 수 있다.
비교부(120)는, 수신부(110)를 통하여 수신되는 설비 신호의 전압과 별도의 장치를 통하여 입력되는 최대 기준 전압을 비교할 수 있다. 최대 기준 전압을 입력하는 별도의 장치는, 메모리 또는 별도의 사용자 입력 장치일 수 있다. 비교부(120)는, 비교 결과를 나타내는 신호를 스위치부(130)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 비교부(120)는, 비교기일 수 있다.
스위치부(130)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압을 초과하는 경우, 설비 신호를 차단할 수 있다. 스위치부(130)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인 경우, 설비 신호를 전압 폴로어(140)에 전달할 수 있다. 스위치부(130)는, 수신부(110)를통하여 수신된 설비 신호와, 비교부(120)에서 전달하는 비교 결과에 기초하여, 설비 신호의 통과 여부를 결정하는 장치 또는 소자일 수 있다.
전압 폴로어(140)는, 스위치부(130)가 전달하는 설비 신호를 분배부(150)에 전달할 수 있다. 전압 폴로어(140)는, 스위치부(130)가 전달하는 설비 신호의 전압이 안정적으로 분배부(150)에 입력되도록 할 수 있다. 전압 폴로어(140)는, 비반전 버퍼일 수 있다.
분배부(150)는, 설비 신호의 전압을, 분배함으로써, 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 분배부(150)는, 직렬 연결된 저항을 포함할 수 있다.
제어부(160)는, 분배부(150)에 의하여 감소된 전압 값을 수신할 수 있다. 제어부(160)는, 설비 신호의 감소된 전압에 기초하여, 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단할 수 있다. 제어부(160)는, 판단된 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석할 수 있다.
제어부(160)는, 판단된 신호 전압 레벨에 기초하여, 외부 설비에 전송되는 제어 신호의 전압 레벨을 선택할 수 있다.
신호 출력부(170)는, 제어부(160)에 의하여 선택된 전압 레벨에 대응하는 제어 신호를 외부 설비에 제공할 수 있다.
신호 출력부(170)는, 제어부(160)에 의하여 선택된 전압 레벨에 대응하여 스위칭을 수행함으로써, 제어 신호의 전압 레벨을 결정하는 MUX(MUltipleXer)를 포함할 수 있다. 신호 출력부(170)는, 제어 신호를 외부 설비로 전송하는 출력 신호 회로를 포함할 수 있다.
도 3은, 본 발명에 따른 설비 통합 제어 장치(100)의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
설비 통합 제어 장치(100)의 제어방법은, 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신하는 수신 단계, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인지 판단하는 제1 판단 단계, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압을 초과하는 경우, 설비 신호를 차단하고, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인 경우, 설비 신호의 전압을 분배하여, 설비 신호의 전압을 감소시키는 분배 단계, 설비 신호의 감소된 전압에 기초하여, 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단하는 제2 판단 단, 및 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석하는 단계를 포함할 수 있다. 이하 각 단계를 구체적으로 설명한다.
수신부(110)는, 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신할 수 있다(S110).
설비 신호는 외부 설비가 송신하는 전기 신호이다. 설비 통합 제어 장치(100)와 연결된 복수의 외부 설비는 다양한 전기적 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 설비 신호도 다양한 전기적 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 설비 신호는 고유의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 가질 수 있다. 설비 신호의 고유의 전압 레벨은, 설비 신호를 전송하는 외부 설비의 신호 전압 레벨이라고 명명할 수 있다.
설비 통합 제어 장치(100)는, 설비 신호를 분석하고 해석하기 위해서, 설비 신호를 송신하는 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단해야 한다. 본 발명의 설비 통합 제어 장치(100)는, 설비 신호를 이용하여 외부 설비의 신호 전압 레멜을 판단하고, 판단된 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석함으로써, 별도의 변환기 없이 다양한 전기적 특성을 갖는 외부 설비를 제어할 수 있다.
비교부(120)는, 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인지 판단할 수 있다(S120).
비교부(120)가 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압을 초과한다고 판단하는 경우, 스위치부(130)는, 설비 신호를 차단할 수 있다(S130). 이에 따라, 설비 신호는 제어부(160)로 전달될 수 없다.
비교부(120)가 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하라고 판단하는 경우, 스위치부(130)는, 설비 신호를 분배부(150)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 설비 신호는 분배부(150)로 전달될 수 없다. 설비 신호는, 전압 폴로어(140)를 거쳐 분배부(150)로 전달될 수도 있다.
비교부(120)가 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하라고 판단하는 경우, 분배부(150)는, 수신되는 설비 신호의 전압을 감소시킬 수 있다(S140).
분배부(150)는, 설비 신호의 전압을 분배함으로써, 설비 신호의 전압을 감소시킬 수 있다.
제어부(160)는, 분배부(150)에 의하여 감소된 설비 신호의 전압을 감지할 수 있다. 제어부(160)는, 설비 신호의 감소된 전압에 기초하여, 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단할 수 있다. 제어부(160)는, 설비 신호의 감소된 전압의 크기 및 기 설정된 전압 레벨 테이블에 기초하여, 신호 전압 레벨을 판단할 수 있다.
전압 레벨 테이블은, 복수의 설정 범위를 포함할 수 있다. 제어부(160)는, 감소된 전압의 크기가 어느 설정 범위에 포함되는지를 판단함으로써, 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단할 수 있다.
예를 들어, 전압 레벨 테이블은, 제1 설정 범위, 제2 설정 범위, 및 제3 설정 범위를 포함할 수 있다. 이 때, 각 설정 범위는 겹치지 않는다.
제어부(160)는, 감소된 전압이 제1 설정 범위 내인지 판단할 수 있다(S150). 예를 들어, 감소된 설비 신호의 전압이 1V이고, 제1 설정 범위가 0~1.5V인 경우, 제어부(160)는, 감소된 전압이 제1 설정 범위 내하고 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 감소된 전압이 제1 설정 범위 내인 경우, 외부 설비의 신호 전압 레벨을, 제1 설정 범위에 대응하여 기 설정된 제1 신호 전압 레벨이라고 판단할 수 있다(S160).
예를 들어, 감소된 전압이 제1 설정 범위에 포함되고, 제1 설정 범위에 대응하여 기 설정된 제1 신호 전압 레벨이 5V인 경우, 제어부(160)는, 외부 설비의 신호 전압 레벨이 5V라고 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 감소된 전압이 제2 설정 범위 내인지 판단할 수 있다(S170). 예를 들어, 감소된 설비 신호의 전압이 2V이고, 제2 설정 범위가 1.5~3.5V인 경우, 제어부(160)는, 감소된 전압이 제2 설정 범위 내하고 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 감소된 전압이 제2 설정 범위 내인 경우, 외부 설비의 신호 전압 레벨을, 제2 설정 범위에 대응하여 기 설정된 제2 신호 전압 레벨이라고 판단할 수 있다(S180).
예를 들어, 감소된 전압이 제2 설정 범위에 포함되고, 제2 설정 범위에 대응하여 기 설정된 제2 신호 전압 레벨이 12V인 경우, 제어부(160)는, 외부 설비의 신호 전압 레벨이 12V라고 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 감소된 전압이 제3 설정 범위 내인지 판단할 수 있다(S190). 예를 들어, 감소된 설비 신호의 전압이 4V이고, 제1 설정 범위가 3.5~5V인 경우, 제어부(160)는, 감소된 전압이 제3 설정 범위 내하고 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 감소된 전압이 제3 설정 범위 내인 경우, 외부 설비의 신호 전압 레벨을, 제3 설정 범위에 대응하여 기 설정된 제3 신호 전압 레벨이라고 판단할 수 있다(S200).
예를 들어, 감소된 전압이 제3 설정 범위에 포함되고, 제3 설정 범위에 대응하여 기 설정된 제3 신호 전압 레벨이 24V인 경우, 제어부(160)는, 외부 설비의 신호 전압 레벨이 24V라고 판단할 수 있다.
제어부(160)는, 감소된 전압이 전압 레벨 테이블에 포함된 설정 범위에 포함되지 않는 경우, 출력부(180)를 통하여, 에러 알람을 출력할 수 있다(S210).
감소된 전압이 전압 레벨 테이블에 포함된 설정 범위에 포함되지 않는 것은, 감소된 전압의 크기가 상기 전압 레벨 테이블에 대응되지 않는다고 명명할 수 있다.
제어부(160)는, 신호 전압 레벨을 판단하여 선택한 경우, 선택된 신호 전압 레벨에 기초하여, 설비 신호를 분석하고, 선택된 신호 전압 레벨을 메모리에 저장할 수 있다(S220).
제어부(160)는, 신호 전압 레벨에 기초하여, 외부 설비에 전송되는 제어 신호의 전압 레벨을 선택할 수 있다. 제어부(160)가 외부 설비를 제어하기 위해서는, 외부 설비의 신호 전압 레벨에 맞는 제어 신호를 전송해야 한다.
신호 출력부(170)는, 제어부(160)가 선택한 전압 레벨에 대응하는 제어 신호를 외부 설비에 제공할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 설비 통합 제어 장치

Claims (12)

  1. 실내기, 실외기, 및 전기적으로 연결된 적어도 하나의 외부 설비를 제어하는 설비 통합 제어 장치에 있어서,
    상기 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신하는 수신부;
    상기 설비 신호의 전압에 기초하여, 상기 설비 신호를 전송한 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단하고,
    상기 신호 전압 레벨에 기초하여, 상기 설비 신호를 분석하는 제어부;
    를 포함하는 설비 통합 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인지 판단하는 비교부;
    상기 설비 신호의 전압이 상기 최대 기준 전압을 초과하는 경우, 상기 설비 신호를 차단하고, 상기 설비 신호의 전압이 상기 최대 기준 전압 이하인 경우, 상기 설비 신호를 전달하는 스위치부; 및
    상기 스위치부가 전달하는 상기 설비 신호의 전압을 감소시키는 분배부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 분배부에 의하여 감소된 상기 설비 신호의 전압에 기초하여, 상기 신호 전압 레벨을 판단하는 설비 통합 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스위치부가 전달하는 상기 설비 신호를 수신하여 상기 분배부로 전달하는 전압 폴로어(Voltage follower, Noninverting buffer); 를 더 포함하는 설비 통합 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 분배부는,
    상기 설비 신호의 전압을 분배하여, 상기 설비 신호의 전압을 감소시키는 설비 통합 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 설비 신호의 감소된 전압의 크기 및 기 설정된 전압 레벨 테이블에 기초하여, 상기 신호 전압 레벨을 판단하는 설비 통합 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    영상 및 음향 중 적어도 하나를 출력하는 출력부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 설비 신호의 감소된 전압의 크기가 상기 전압 레벨 테이블에 대응되지 않는 경우,
    상기 출력부를 통하여 에러 알람을 출력하는 설비 통합 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호 전압 레벨에 기초하여, 상기 외부 설비에 전송되는 제어 신호의 전압 레벨을 선택하는 설비 통합 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부가 선택한 전압 레벨에 대응하는 상기 제어 신호를 상기 외부 설비에 제공하는 신호 출력부; 를 더 포함하는 설비 통합 제어 장치.
  9. 실내기, 실외기, 및 전기적으로 연결된 적어도 하나의 외부 설비를 제어하는 설비 통합 제어 장치의 제어방법에 있어서,
    상기 외부 설비가 전송하는 설비 신호를 수신하는 수신 단계;
    상기 설비 신호의 전압이 최대 기준 전압 이하인지 판단하는 제1 판단 단계;
    상기 설비 신호의 전압이 상기 최대 기준 전압을 초과하는 경우, 상기 설비 신호를 차단하고,
    상기 설비 신호의 전압이 상기 최대 기준 전압 이하인 경우, 상기 설비 신호의 전압을 분배하여, 상기 설비 신호의 전압을 감소시키는 분배 단계;
    상기 설비 신호의 감소된 전압에 기초하여, 상기 외부 설비의 신호 전압 레벨을 판단하는 제2 판단 단계; 및
    상기 신호 전압 레벨에 기초하여, 상기 설비 신호를 분석하는 단계;
    를 포함하는 설비 통합 제어 장치의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 판단 단계는,
    상기 설비 신호의 감소된 전압의 크기 및 기 설정된 전압 레벨 테이블에 기초하여, 상기 신호 전압 레벨을 판단하고,
    상기 설비 신호의 감소된 전압의 크기가 상기 전압 레벨 테이블에 대응되지 않는 경우, 에러 알람을 출력하는 단계를 포함하는 설비 통합 제어 장치의 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 외부 설비의 신호 전압 레벨을 메모리에 저장하는 단계; 를 더 포함하는 설비 통합 제어 장치의 제어방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 신호 전압 레벨에 기초하여, 상기 외부 설비에 전송되는 제어 신호의 전압 레벨을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 전압 레벨에 대응하는 상기 제어 신호를 상기 외부 설비에 제공하는 단계; 를 더 포함하는 설비 통합 제어 장치의 제어방법.

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