KR20190066814A - 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 공기질을 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법은 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나를 측정하는 적어도 하나의 실내 공기질 정보 수집부 및 측정된 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 정보를 저장하고, 저장된 정보를 이용하여 실내 공기질 지수를 계산하며, 실외 대기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나의 정보를 배포하는 외부 기상 서버로부터 정보를 수집하여 외부 대기질 지수를 계산하고, 실내 공기질 지수를 실내 공기질 정보 수집부에 제공하는 메인 서버를 포함한다. 본 발명은 메인 서버가 실내 공기질 지수가 설정값 범위를 벗어날 경우 실내 공기질 정보 수집부가 위치하는 영역의 공기조화장치를 동작시켜 실내 공기질 지수가 설정값 범위가 되도록 공기조화장치에 제어신호를 출력한다.

Description

공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING AIR CONDITIONER USING AIR QUALITY INFORMATION}
본 발명은 스마트 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 실내외 공기질을 이용하여 실내외 공기질의 상태를 모니터링 하여 결과를 안내하고, 실내의 공조기를 제어할 수 있는 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
공기질 센서는 공기의 오염을 감지하고, 감지 결과를 전기 신호로 출력하는 장치이다. 최근, 공기질에 대한 관심이 높아져 공기질 센서의 보급이 확대되고 있는 추세이다. 종래 공기질 센서는 빌딩 등의 실내 공기질 측정과 공기질 모니터링 기능에 한정되어 있다. 한국등록특허10-1414858호(발명의 명칭: 미세먼지 측정 장치)는 미세먼지를 측정하는 장치에 관한 것으로, 미세 먼지를 측정하여 경보 상황을 알 수 있고, 대처할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 한국등록특허 10-1414858호는 미세먼지에 대한 경보 등에 국한되어 사용자가 별도의 장치를 구동해야 하는 불편함을 초래한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실내외 공기질 정보를 수집하여 이를 지수화하고, 지수화된 공기질을 통해 공기조화장치를 제어할 수 있는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나를 측정하는 적어도 하나의 실내 공기질 정보 수집부; 및 상기 측정된 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 정보를 저장하고, 저장된 정보를 이용하여 실내 공기질 지수를 계산하며, 실외 대기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나의 정보를 배포하는 외부 기상 서버로부터 정보를 수집하여 외부 대기질 지수를 계산하고, 상기 실내 공기질 지수를 상기 실내 공기질 정보 수집부에 제공하는 메인 서버를 포함하되, 상기 메인 서버는 상기 실내 공기질 지수가 설정값 범위를 벗어날 경우 상기 실내 공기질 정보 수집부가 위치하는 영역의 공기조화장치를 동작시켜 실내 공기질 지수가 상기 설정값 범위가 되도록 상기 공기조화장치에 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템을 제공할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나를 포함하는 실내 공기질 정보를 측정하되, 이동수단에 설치되는 실내 공기질 정보 수집부; 상기 실내 공기질 정보에 상응하여 공기질 지수를 계산하는 메인 서버; 및 상기 실내 공기질 정보 수집부와 무선통신으로 연결되어 상기 실내 측정된 공기질 정보와 함께 GPS 정보를 상기 메인 서버로 전송하는 스마트 단말; 상기 메인 서버는 상기 스마트 단말로부터 수신된 실내 공기질 정보를 이용하여 상기 공기질 지수를 계산하여 상기 스마트 단말로 전송하되, 상기 GPS 정보에 상응하는 영역의 실외 대기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나의 실외 대기질 정보를 배포하는 외부 기상 서버로부터 대기질 정보를 수집하여 대기질 지수를 계산하여 상기 스마트 단말에 전송하고, 상기 스마트 단말은 상기 메인 서버에서 전송된 공기질 지수 및 대기질 지수에 상응하여 상기 이동수단에 구비된 공기조화장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템을 제공할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (a) 실내 공기질 정보 수집부에서 실내 공기질 정보를 수집하는 단계; (b) 상기 수집된 실내 공기질 정보를 메인 서버에 전송하는 단계; (c) 상기 메인 서버에서 상기 실내 공기질 정보가 수집된 위치의 실외 대기질 정보를 수집하는 단계; 및 (d) 상기 메인 서버에서 상기 실내 공기질 정보에 상응하는 공기질 지수 및 상기 실외 대기질 정보에 상응하는 대기질 지수를 계산하는 단계; 및 상기 공기질 지수 및 대기질 지수에 상응하여 공기조화장치를 제어하는 단계를 포함하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 방법을 제공할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 (a) 스마트 단말과 이동수단에 설치된 실내 공기질 정보 수집부가 연결되는 단계; (b) 상기 실내 공기질 정보 수집부에서 실내 공기질 정보를 수집하는 단계; (c) 상기 실내 공기질 정보 수집부에서 수집된 실내 공기질 정보를 상기 스마트 단말을 통해 메인 서버에 전송하되, 상기 스마트 단말의 GPS 정보를 상기 메인 서버로 전송하는 단계; (d) 상기 메인 서버에서 상기 GPS 정보에 상응하는 실외 대기질 정보를 수집하는 단계; (e) 상기 메인 서버에서 상기 실내 공기질 정보에 상응하는 공기질 지수 및 상기 실외 대기질 정보에 상응하는 대기질 지수를 계산하는 단계; (f) 상기 공기질 지수 및 대기질 지수를 상기 스마트 단말에 전송하는 단계; 및 (g) 상기 스마트 단말에서 상기 공기질 지수와 상기 대기질 지수에 상응하여 공기조화장치를 제어하는 단계를 포함하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템은 실내 및 실외 공기질 정보를 수집하여 공기조화장치를 자동으로 제어하여 실내환경을 쾌적하게 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템은 차량 등의 이동수단에 장착될 경우 스마트 단말을 이용하여 공기조화장치를 자동으로 제어하여 졸음 등으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 시스템을 도시한 시스템도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 실내 공기질 정보 수집부의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 메인 서버의 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 시스템을 도시한 시스템도.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 방법을 도시한 흐름도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 방법을 도시한 흐름도.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 설명에 앞서, 본 발명에서 설명하는 공기조화장치는 냉난방기, 가습기, 공기청정기, 환풍기, 창문 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서 본 발명에서 제어의 대상은 상기 냉난방기, 가습기, 공기청정기, 환풍기, 창문 등 실내의 환경과 연관된 기기에 해당한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템을 도시한 시스템도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 실내 공기질 정보 수집부의 구성을 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 메인 서버의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명은 실내 공기질 정보 수집부(100) 및 메인 서버(200)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 실내 공기질 정보 수집부(100)는 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나를 측정하여 메인 서버(200)로 전송한다. 실내 공기질 정보 수집부(100)는 온도를 측정하는 온도 센서(110), 습도를 측정하는 습도 센서(120), 미세먼지를 측정하는 미세먼지 측정센서(130), 일산화탄소를 측정하는 일산화탄소 측정센서(150), 이산화탄소(이산화탄소)를 측정하는 이산화탄소 측정센서(140), 휘발성유기화합물을 측정하는 휘발성유기화합물 측정센서(160)가 일체로 형성된 장치일 수 있다. 이때, 실내 공기질 정보 수집부(100)는 상기 온도 센서(110), 습도 센서(120), 미세먼지 측정센서, 일산화탄소 측정센서, 이산화탄소 측정센서, 휘발성유기화합물 측정센서가 탈착 가능하도록 인터페이스(170)가 형성되어 사용자가 선택적으로 각 센서를 탈착시킬 수 있도록 할 수 있다.
예를 들면, 실내 공기질 정보 수집부(100)는 내부에 온도센서, 습도센서, 미세먼지 측정센서, 일산화탄소 측정센서, 이산화탄소 측정센서, 휘발성유기화합물 측정센서 중 적어도 3개가 미리 장착되어 있고, 나머지는 추가로 설치될 수 있도록 인터페이스(170)가 형성될 수 있다. 인터페이스는 2개 이상일 수 있으며, 인터페이스(170)는 전원과 통신모듈에 연결되어 측정센서들 중 어느 하나가 결합될 경우 전력을 공급함과 동시에 센서에서 측정되는 신호를 메인 서버(200)로 전송할 수 있다.
실내 공기질 정보 수집부(100)는 측정된 값들을 메인 서버(200)로 전송하기 위하여 통신모듈이 구비될 수 있다. 통신모듈(180)은 근거리 통신모듈 또는 이동통신망을 이용하는 통신모듈이 구비될 수 있다. 근거리 통신모듈은 NFC, 블루투스, 지그비, 비콘 등의 통신방식을 사용하는 통신모듈일 수 있다.
실내 공기질 정보 수집부(100)는 일정시간마다 측정된 값을 메인 서버(200)로 전송할 수 있다. 이때, 실내 공기질 정보 수집부(100)는 측정시간이 미리 설정되거나, 메인 서버(200)의 제어에 의해 설정시간이 변경될 수 있다.
실내 공기질 정보 수집부(100)는 프로그램 또는 어플리케이션이 저장되는 저장부와 상기 프로그램 또는 어플리케이션을 실행하는 프로세서가 탑재될 수 있다. 또한, 실내 공기질 정보 수집부(100)는 사용자에게 공기질 지수를 표시하는 표시부(190)가 내재될 수 있다. 표시부(190)는 LED의 색상 또는 점등 개수로 표현되거나, 별도의 디스플레이가 장착되어 문자 또는 숫자 등으로 공기질을 표시할 수 있다.
실내 공기질 정보 수집부(100)는 이동 설치될 수 있도록 소형으로 제조되는 것이 바람직하다.
메인 서버(200)는 공기조화장치(300)의 제어장치와 연결될 수 있다. 메인 서버(200)는 공기조화장치(300)의 어플리케이션에 접속하여 공기조화장치(300)의 온/오프를 제어하거나, 온도, 습도 등을 제어할 수 있다.
메인 서버(200)는 실내 공기질 정보 수집부(100)에서 수신된 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 정보를 저장하고, 저장된 정보를 이용하여 실내 공기질 지수를 계산할 수 있다.
여기서, 공기질 지수는 각각의 센서에서 입력되는 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물별 지수를 먼저 설정한다. 예를 들면, 공기질 지수는 표 1과 같이 정의될 수 있다.
지수 1 2 3 4 5
온도(℃) ~17 18~22 23~27 28~32 33~
습도(%) ~30 31~50 51~60 61~80 81~
미세먼지(㎍/㎥) ~30 31~80 81~150 151~300 301~
일산화탄소(ppm) ~10 11~40 41~80 81~100 101~
이산화탄소(ppm) ~45 45~100 101~200 201~300 301~
휘발성유기화합물(ppm) ~30 31~50 51~70 71~90 91~
메인 서버(200)는 실외 대기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나의 정보를 배포하는 외부 기상 서버(400)로부터 정보를 수집하여 외부 대기질 지수를 계산할 수 있다. 메인 서버(200)는 외부 기상 서버(400)에서 수집된 정보를 분석하여 상술한 바와 같이, 공기질 지수를 계산할 수 있다.
메인 서버(200)는 실내 공기질의 상태를 사용자가 모니터링 할 수 있도록 실내 공기질 지수를 실내 공기질 정보 수집부(100)에 주기적으로 제공할 수 있다.
메인 서버(200)는 실내 공기질 지수가 설정값을 초과하거나, 설정값 미만일 경우 공기조화장치(300)를 동작시켜 실내 공기질 지수가 설정값 범위가 되도록한다. 이때, 메인 서버(200)는 공기조화장치(300)를 동작시키는 제어신호를 생성하여 공기조화장치(300)로 전송한다.
상기와 같은 기능을 수행하도록 메인 서버(200)는 저장부(210), 공기질 지수 계산부(220) 및 제어신호 생성부(230)를 구비할 수 있다. 또한, 메인 서버(200)는 통신부(240)를 구비하여 실내 공기질 정보 수집부(100)와 연결되며, 외부 기상 서버(400)와 연결될 수 있다.
저장부(210)는 실내 공기질 정보 수집부(100)와 외부 기상 서버(400)에서 전송되는 공기질 정보 및 대기질 정보를 시간에 따라 저장하며, 복수의 실내 공기질 정보 수집부(100)가 구비될 경우 각각의 실내 공기질 정보 수집부(100)에 아이디를 부여하여 공기질 정보와 매치하여 저장할 수 있다. 또한, 저장부(210)는 외부 기상 서버(400)에서 수집된 대기질 정보를 일정기간 저장한 후 삭제할 수 있다.
공기질 지수 계산부(220)는 상기와 같이, 온도 정보의 범위에 따른 온도 지수, 습도 정보에 따른 습도 지수, 일산화탄소 농도에 따른 일산화탄소 지수, 이산화탄소 농도에 따른 이산화탄소 지수, 미세먼지 농도에 따른 미세먼지 지수, 휘발성유기화합물의 농도에 따른 휘발성유기화합물 지수 등을 각각 계산할 수 있다.
제어신호 생성부(230)는 공기질 지수에 따라 공기조화장치(300)를 구동시키는 제어신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제어신호 생성부(230)는 실내 공기질 지수가 설정값 범위에서 벗어날 경우, 공기조화장치(300)를 구동시키는 제어신호를 생성하여 공기조화장치(300)에 전송할 수 있다.
여기서, 실내온도 지수의 경우 계절에 따라 다르나, 3이 적정한 온도지수이며, 이를 벗어나는 경우 공기조화장치(300)를 가동시킬 수 있다. 특히, 온도 지수가 4 이상일 경우 공기조화장치(300)를 구동시켜 실내 온도를 낮게 유지하도록 할 수 있다.
습도의 경우에도 습도지수가 3일 경우 적당한 습도 지수이며, 이를 벗어날 경우 공기조화장치(300)를 가동시킬 수 있다.
한편, 미세먼지 지수, 일산화탄소 지수, 이산화탄소 지수, 휘발성유기화합물 지수는 1을 넘어설 경우 2까지는 경고메시지를 송출하고, 3 이상일 경우 바로 공기조화장치(300)를 구동시켜 실내 공기질을 향상시키도록 한다.
이때, 제어신호 생성부(230)는 외부 대기질 정보를 통해 공기조화장치(300)의 동작시간을 조절하도록 할 수 있다. 예를 들면, 외부 대기질 지수가 실내 공기질 지수에 비해 좋지 않을 경우 공기조화장치(300)의 구동시간을 더 짧게 할 수 있다. 즉, 외부 온도가 설정값을 크게 벗어나 높거나 낮을 경우 공기조화장치(300)를 장시간 구동할 경우 실내 온도 지수가 설정값 범위에 도달하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우를 방지하도록 공기조화장치(300)의 동작시간을 짧게 시간을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 시스템을 도시한 시스템도이다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 시스템은 자동차에 설치되는 실내 공기질 정보 수집부와 스마트 단말을 이용하여 공기조화장치를 제어하는 시스템을 예를 들어 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 시스템은 실내 공기질 정보 수집부(100), 메인 서버(200) 및 스마트 단말(500)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 실내 공기질 정보 수집부(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 실내 공기질 정보 수집부(100)와 동일한 구성이다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
스마트 단말(500)은 실내 공기질 정보 수집부(100)와 무선통신 또는 유선통신으로 연결되어 내부 공기질 정보를 메인 서버(200)로 전송할 수 있다. 이때, 스마트 단말(500)과 실내 공기질 정보 수집부(100) 사이는 NFC, 블루투스, 지그비 또는 비콘 등의 무선통신으로 연결되어 실내 공기질 정보 수집부(100)에서 전송되는 공기질 정보를 수신한다. 스마트 단말(500)은 수집된 정보를 메인 서버(200)로 전송한다.
스마트 단말(500)은 메인 서버(200)로 공기질 정보 전송 시 무선 데이터 통신을 사용한다. 이때, 스마트 단말(500)은 내부의 GPS 모듈을 통해 현재 위치 정보를 메인 서버(200)로 전송한다. 이를 통해 메인 서버(200)에서 스마트 단말(500)의 위치를 추적하여 해당 위치의 외부 대기질 정보를 수집하여 대기질 지수 정보로 변환한 후 스마트 단말(500)에 전송할 수 있도록 한다.
스마트 단말(500)은 차량과 무선통신으로 연결되어 차량의 공기조화장치(300)를 제어할 수 있다. 이때, 스마트 단말(500)은 차량 내부의 에어컨, 히터 등을 제어하여 차량 내부의 온도 및 습도를 조절할 수 있다. 또한, 스마트 단말(500)은 공기조화장치(300)의 외부공기흡입 또는 내부공기순환 기능을 제어할 수 있다.
메인 서버(200)는 스마트 단말(500)에서 제공되는 내부 공기질 정보와 GPS 신호를 통해 내부 공기질 지수를 계산하고, GPS 위치에 상응하는 외부 대기질 정보를 수집하여 외부 대기질 지수를 계산하며, 계산된 내부 공기질 지수와 외부 대기질 지수를 스마트 단말(500)로 제공할 수 있다.
메인 서버(200)는 상기 표 1에 도시된 공기질 지수와 대기질 지수를 스마트 단말(500)로 제공할 수 있다. 이때, 각 지수 별 대응요령 및 주의사항 등의 안내 메시지도 함께 제공할 수 있다.
이하에서, 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 시스템의 동작 예를 설명하기로 한다.
먼저, 사용자가 차량에 탑승하면 스마트 단말(500)은 주변 검색을 실시하여 실내 공기질 정보 수집부(100) 및 차량과 무선통신을 통해 연결된다. 이후, 스마트 단말(500)은 실내 공기질 정보 수집부(100)에서 전송되는 공기질 정보를 메인 서버(200)로 전송한다. 이때, 스마트 단말(500)은 GPS 정보를 동시에 전송한다. 스마트 단말(500)과 메인 서버(200)간 통신은 이동통신망을 이용한 데이터 통신을 이용하며, 데이터 통신량을 줄이기 위하여 설정된 시간마다 수집된 데이터를 전송한다.
메인 서버(200)는 스마트 단말(500)에서 제공된 내부 공기질 정보와 GPS 정보를 수신하여 내부 공기질 지수를 계산하고, 이와 동시에 GPS 위치의 대기질 정보를 수집하여 대기질 지수를 계산한다. 메인 서버(200)는 계산된 공기질 지수와 대기질 지수를 해당 스마트 단말(500)로 전송한다. 이때, 공기질 지수 및 대기질 지수에 상응하는 대응 메시지 등을 함께 전송할 수 있다.
이어서, 스마트 단말(500)은 메인 서버(200)에서 전송된 공기질 지수와 대기질 지수를 이용하여 공기조화장치(300)를 제어한다.
스마트 단말(500)은 실내 공기질 지수가 설정값 범위를 벗어날 경우 상기 에어컨, 히터, 외부공기흡입, 내부공기순환 중 적어도 하나를 제어한다. 예를 들면, 스마트 단말(500)은 차량 내부의 이산화탄소 농도를 나타내는 지수(표 1의 이산화탄소 지수)가 2를 초과하면 공기조화장치(300)의 외부공기흡입 기능을 동작시킬 수 있다. 이때, 안내메시지를 함께 음성 또는 문자로 송출할 수 있다.
또한, 스마트 단말(500)은 공기질 지수와 대기질 지수를 대비하여 대기질 지수가 높을 경우 차량의 창문을 닫도록 음성 메시지 등을 출력할 수 있다. 예를 들면, 스마트 단말(500)에서 수신된 실내 미세먼지 지수와 대기 미세먼지 지수를 비교하여 실내 미세먼지 지수에 비해 실외 미세먼지 지수가 높을 경우 차량의 창문을 닫도록 음성 안내를 실시할 수 있다.
한편, 스마트 단말(500)은 미세먼지 지수에 비해 일산화탄소 지수 또는 이산화탄소 지수 또는 휘발성유기화합물 지수를 우선순위로 하여 공기조화장치(300)를 동작시킬 수 있다. 즉, 스마트 단말(500)은 차량의 운전자 등의 안전을 위하여 실내의 일산화탄소 지수 또는 이산화탄소 지수 또는 휘발성유기화합물 지수 중 적어도 하나가 설정값 범위를 초과할 경우 실외 미세먼지 지수가 실내 미세먼지 지수에 비해 더 높아도 공기조화장치(300)를 동작시켜 외부공기를 흡입하도록 제어하며, 차량의 창문을 열도록 음성 메시지 등을 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 이하의 설명에서는 도 1의 시스템도의 구성요소 및 도면부호를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 방법은 실내 공기질 정보를 수집하는 단계(S100), 수집된 실내 공기질 정보를 메인 서버에 전송하는 단계(S110), 메인 서버에서 실내 공기질 정보가 수집된 위치의 실외 대기질 정보를 수집하는 단계(S120), 메인 서버에서 공기질 지수 및 대기질 지수를 계산하는 단계(S130) 및 공기질 지수 및 대기질 지수에 상응하여 공기조화장치를 제어하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 실내 공기질 정보 수집부(100)에서 실내 공기질 정보(실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 정보 중 적어도 하나)를 수집하여 메인 서버(200)로 전송한다(S100). 이때, 실내 공기질 정보 수집부(100)의 위치에 따라 메인 서버(200)로 직접 전송하거나, 스마트 단말(500)을 이용할 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내 공기질 정보 수집부(100)가 빌딩 등의 고정 위치에 있을 경우, NFC, 블루투스, 지그비 또는 비콘 등의 무선통신 방식을 이용하여 메인 서버(200)에 직접 접속되어 수집된 실내 공기질 정보를 메인 서버(200)로 전송한다(S110).
다음으로, 메인 서버(200)는 외부 기상 서버(400)에 접속하여 실내 공기질 정보 수집부(100)의 위치에 상응하는 지역의 실외 대기질 정보를 수집한다(S120).
다음으로, 메인 서버(200)는 수집된 실내 공기질 정보와 실외 대기질 정보를 이용하여 공기질 지수와 대기질 지수를 계산한다(S130). 각 지수는 상기 표 1과 같다.
다음으로, 메인 서버(200)는 실내 공기질 정보 수집부(100)가 위치한 공기조화장치(300)에 접속하여 공기조화장치(300)를 제어한다(S140). 이때, 메인 서버(200)는 실내 공기질 정보 수집부(100)에 구비된 표시부에 공기질 수치 정보를 전송하여 사용자가 이를 통해 실내 공기질 상태를 판단할 수 있도록 한다. 메인 서버(200)에서 공기조화장치(300)를 제어하는 경우 빌딩 내의 냉난방기, 환풍기, 창문 등의 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 메인 서버(200)는 실내 공기질 지수 중 실내 미세먼지 지수가 설정범위를 벗어나면 환풍기를 동작시키거나, 창문을 열도록 제어할 수 있다. 이때, 메인 서버(200)는 실외 대기질 정보 중 미세먼지 지수가 실내 미세먼지 지수보다 높을 경우 창문을 닫도록 제어할 수 있다.
한편, 메인 서버는 실내 이산화탄소, 일산화탄소, 휘발성유기화합물 등의 지수가 설정값 범위를 벗어날 경우 미세먼지 지수가 높더라도 창문을 열도록 제어할 수 있다.
또한, 메인 서버(200)는 온도 지수 및 습도 지수가 설정범위를 벗어날 경우 냉난방기 또는 환풍기를 동작시키거나, 창문을 열도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 이하의 설명에서는 도 4의 시스템도의 구성요소 및 도면부호를 참조하여 설명하기로 한다.
도 6에 따른 공기질 정보를 이용한 공조기 제어 방법은 스마트 단말과 실내 공기질 수집부가 연결되는 단계(S200), 실내 공기질 정보를 수집하는 단계(S210), 스마트 단말에서 수집된 실내 공기질 정보와 GPS 정보를 메인 서버에 전송하는 단계(S200), 메인 서버에서 실내 공기질 정보가 수집된 위치의 실외 대기질 정보를 수집하는 단계(S230), 메인 서버에서 공기질 지수 및 대기질 지수를 계산하는 단계(S240) 및 공기질 지수 및 대기질 지수를 스마트 단말에 전송하는 단계(S250) 및 스마트 단말에서 공기질 지수와 대기질 지수에 상응하여 공기조화장치를 제어하는 단계(S260)를 포함할 수 있다.
먼저, 실내 공기질 정보 수집부(100)와 스마트 단말(500)가 무선통신으로 연결된다(S200). 이때, 차량과 스마트 단말(500)간에 무선통신으로 연결되는 것이 바람직하다. 스마트 단말(500)은 실내 공기질 정보 수집부(100)와 NFC, 블루투스, 지그비 또는 비콘 등의 무선통신 방식을 이용하여 연결된다.
다음으로, 실내 공기질 정보 수집부(100)는 차량 내부의 공기질 정보를 수집한다(S210).
다음으로, 스마트 단말(500)은 실내 공기질 정보 수집부(100)에서 수집된 공기질 정보를 메인 서버(200)로 전송한다. 이후, 스마트 단말(500)은 이동통신망을 이용하여 메인 서버(200)에 실내 공기질 정보를 전송한다. 이때, 스마트 단말(500)은 GPS 정보를 함께 전송한다(S220).
메인 서버(200)는 수집된 실내 공기질 정보를 통해 실내 공기질 지수를 계산하고, 수신된 GPS 정보를 통해 외부 기상 서버(400)에 접속하여 해당 지역의 외부 대기질 정보를 수집한다(S230).
이후, 메인 서버(200)는 상기 표 1과 같은 공기질 지수 및 대기질 지수를 계산한다(S240).
다음으로, 메인 서버(200)는 계산된 공기질 지수와 대기질 지수를 스마트 단말(500)로 전송한다(S250).
이때, 메인 서버(200)는 수신된 GPS 정보를 이용하여 차량의 이동 경로를 추적하고, 추적된 이동 경로에 대응하여 예상 경로를 추정할 수 있다. 메인 서버(200)는 추정된 예상 경로를 통해 차량의 다음시간 위치에 상응하는 대기질 정보를 수집하고, 수집된 대기질 정보를 대기질 지수로 변경하여 스마트 단말(500)로 전송할 수 있다.
이어서, 스마트 단말(500)은 수신된 공기질 지수와 대기질 지수에 상응하여 차량의 공기조화장치(300)를 제어한다(S260). 스마트 단말(500)은 차량의 에어컨, 히터, 외부공기흡입, 내부공기순환 등의 제어를 수행하며, 창문 열림 알람 등을 출력할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템은 실내 및 실외 공기질 정보를 수집하여 공기조화장치를 자동으로 제어하여 실내환경을 쾌적하게 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템은 차량 등의 이동수단에 장착될 경우 스마트 단말을 이용하여 공기조화장치를 자동으로 제어하여 졸음 등으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있다.
100: 실내 공기질 정보 수집부
110: 온도 센서
120: 습도 센서
130: 미세먼지 측정센서
140: 이산화탄소 측정센서
150: 일산화탄소 측정센서
160: 휘발성유기화합물 측정센서
170: 인터페이스
180: 통신모듈
190: 표시부
200: 메인 서버
210: 저장부
220: 공기질 지수 계산부
230: 제어신호 생성부
240: 통신부
300: 공기조화장치
400: 외부 기상 서버
500: 스마트 단말

Claims (6)

  1. 공기조화장치 제어 시스템에 있어서,
    실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나를 측정하는 적어도 하나의 실내 공기질 정보 수집부; 및
    상기 측정된 실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 정보를 저장하고, 저장된 정보를 이용하여 실내 공기질 지수를 계산하며,
    실외 대기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나의 정보를 배포하는 외부 기상 서버로부터 정보를 수집하여 외부 대기질 지수를 계산하고,
    상기 실내 공기질 지수를 상기 실내 공기질 정보 수집부에 제공하는 메인 서버를 포함하되,
    상기 메인 서버는
    상기 실내 공기질 지수가 설정값 범위를 벗어날 경우 상기 실내 공기질 정보 수집부가 위치하는 영역의 공기조화장치를 동작시켜 실내 공기질 지수가 상기 설정값 범위가 되도록 상기 공기조화장치에 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 서버는 상기 미세먼지보다 상기 이산화탄소, 일산화탄소 및 휘발성유기화합물 중 어느 하나를 우선순위로 상기 공기조화장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템.
  3. 공기조화장치 제어 시스템에 있어서,
    실내 공기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나를 포함하는 실내 공기질 정보를 측정하되, 이동수단에 설치되는 실내 공기질 정보 수집부;
    상기 실내 공기질 정보에 상응하여 공기질 지수를 계산하는 메인 서버; 및
    상기 실내 공기질 정보 수집부와 무선통신으로 연결되어 상기 실내 측정된 공기질 정보와 함께 GPS 정보를 상기 메인 서버로 전송하는 스마트 단말;
    상기 메인 서버는 상기 스마트 단말로부터 수신된 실내 공기질 정보를 이용하여 상기 공기질 지수를 계산하여 상기 스마트 단말로 전송하되, 상기 GPS 정보에 상응하는 영역의 실외 대기의 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, 휘발성유기화합물 중 적어도 하나의 실외 대기질 정보를 배포하는 외부 기상 서버로부터 대기질 정보를 수집하여 대기질 지수를 계산하여 상기 스마트 단말에 전송하고,
    상기 스마트 단말은
    상기 메인 서버에서 전송된 공기질 지수 및 대기질 지수에 상응하여 상기 이동수단에 구비된 공기조화장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 시스템.
  4. 공기조화장치 제어 방법에 있어서,
    시스템(a) 실내 공기질 정보 수집부에서 실내 공기질 정보를 수집하는 단계;
    (b) 상기 수집된 실내 공기질 정보를 메인 서버에 전송하는 단계;
    (c) 상기 메인 서버에서 상기 실내 공기질 정보가 수집된 위치의 실외 대기질 정보를 수집하는 단계;
    (d) 상기 메인 서버에서 상기 실내 공기질 정보에 상응하는 공기질 지수 및 상기 실외 대기질 정보에 상응하는 대기질 지수를 계산하는 단계; 및 상기 공기질 지수 및 대기질 지수에 상응하여 공기조화장치를 제어하는 단계를 포함하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 방법.
  5. 공기조화장치 제어 방법에 있어서,
    (a) 스마트 단말과 이동수단에 설치된 실내 공기질 정보 수집부가 연결되는 단계;
    (b) 상기 실내 공기질 정보 수집부에서 실내 공기질 정보를 수집하는 단계
    (c) 상기 실내 공기질 정보 수집부에서 수집된 실내 공기질 정보를 상기 스마트 단말을 통해 메인 서버에 전송하되, 상기 스마트 단말의 GPS 정보를 상기 메인 서버로 전송하는 단계;
    (d) 상기 메인 서버에서 상기 GPS 정보에 상응하는 실외 대기질 정보를 수집하는 단계
    (e) 상기 메인 서버에서 상기 실내 공기질 정보에 상응하는 공기질 지수 및 상기 실외 대기질 정보에 상응하는 대기질 지수를 계산하는 단계;
    (f) 상기 공기질 지수 및 대기질 지수를 상기 스마트 단말에 전송하는 단계; 및
    (g) 상기 스마트 단말에서 상기 공기질 지수와 상기 대기질 지수에 상응하여 공기조화장치를 제어하는 단계를 포함하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단계 (e)는
    상기 메인 서버에서 상기 GPS 정보를 수신하여 상기 이동수단의 이동경로를 예측하고, 예측된 이동경로를 통해 다음 시간에 상기 이동수단 위치의 대기질 정보를 수집하고, 수집된 대기질 정보에 상응하는 대기질 지수를 계산하는 단계를 더 포함하는 공기질 정보를 이용한 공기조화장치 제어 방법.
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