KR20200136706A - 공기조화기 및 그 동작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법을 개시한다.
본 발명은 감지되는 재실자의 위치에 맞는 풍량 및 풍향으로 공기를 우선 토출하고 재실자의 활동량을 추가로 고려하여 공기의 풍량을 재조정한 후 공기를 토출한다. 본 발명에서 활동량에 따라 온도를 추가로 재조정할 수도 있다. 본 발명은 감지된 재실자의 위치에 따라 재실자의 이동거리를 계산하고, 일정시간 동안의 이동거리를 합산하여 재실자의 활동량을 산출한다.

Description

공기조화기 및 그 동작방법{Air conditioner and operating method thereof}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 인체감지를 통해 재실자의 위치 및 활동량을 고려하여 풍향 및 풍량을 제어하는 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것이다.

공기조화기는 실내로 냉온의 공기를 토출하여 실내 온도를 조절하고 실내 공기를 정화하도록 함으로써 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.

최근 적외선 온도센서 등을 이용하여 공기조화기에서 사용자의 존재 유무 및 위치를 파악하고 그에 따라 사용자에게 바람이 직접 닿게 하는 직접풍 모드와 직접 닿지 않게 하는 간접풍 모드 등과 같이 기류를 제어함으로써 사용자가 원하는 최적의 상태로 유지시키는 기술이 적용되고 있다.

한국 등록특허공보 제1558504호에는 재실자를 어려 회 감지하고 그 누적된 감지결과로 감지빈도가 높은 영역을 산출하며 감지빈도를 이용하여 재실자의 사용량이 많은 영역으로 기류가 도달되도록 제어하도록 하는 공기조화기가 제공된다.

힌국 등록특허공보 제1569414호는 인체감지를 이용하여 인체의 위치에 따라 자동운전을 수행하며, 인체감지를 즉시 수행하는 것이 아니라 실내온도의 분포를 균일하게 한 후 인체위치에 따른 기류제어를 수행하는 공기조화기가 제공된다.

한국 등록특허공보 제1204000호에는 공간 내에 다수의 사용자가 존재하거나 사용자의 활동량이 많아서 일대일(1:1) 기류제어가 어려운 경우 사용자의 감지빈도가 높은 영역을 체크하고 그 영역에 대해 집중적으로 기류제어 하는 공기조화기 및 그 제어방법이 개시된다.

한국 공개특허공보 제2009-0014697호에는 실내공간에서 감지된 인체분포 및 실내의 구획별 온도분포를 이용하여 기류제어의 정밀성이 향상되도록 하는 공기조화기가 제시된다.

상기 선행특허에는 사용자의 위치(빈도) 또는 실내 온도분포에 따라 풍량과 풍향을 제어하지만 사용자의 활동량을 적극적으로 고려하지 않아 쾌적한 실내 환경을 조성하는데 한계가 있다.

한국 등록특허공보 제1558504호 힌국 등록특허공보 제1569414호 한국 등록특허공보 제1204000호 한국 공개특허공보 제2009-0014697호

본 발명은 재실자의 위치 및 활동량에 대응하여 풍량 및 풍향을 조절하도록 하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 재실자의 위치변화를 감지하고 위치변화에 따른 이동거리를 누적하여 활동량을 산출함으로써 활동량 산출의 정확성을 높일 수 있는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 직접풍과 간접풍 모드의 선택이 가능하고 모드에 따라 풍량과 풍향을 조절하도록 하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 송풍모드가 직접풍 모드일 경우 재실자가 있는 영역으로 공기가 토출되도록 하고 간접풍 모드일 경우는 재실자가 없는 영역으로 공기가 토출되도록 하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 직접풍 모드 시 설정된 희망온도에 도달하면 일정시간 후 희망온도를 자동으로 높이는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 공기가 토출되는 토출그릴을 전면보다 앞으로 더 돌출시킨 상태에서 상하좌우 방향으로 틸팅하여 풍향을 효과적으로 조절하도록 하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 정면과 좌우측면에서 공기가 토출되도록 하여 넓은 범위의 영역으로 공기가 직접 도달할 수 있도록 하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 실내의 온도를 설정하거나 변경하는 경우 재실자의 거리, 방향, 활동량에 따라 풍량과 풍향을 조정하고, 재실자의 이동시에도 재실자의 위치 및 활동량에 따라 풍량과 풍향을 조정하도록 하는 공기조화기 및 그 동작방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 감지되는 재실자의 위치에 맞는 풍량 및 풍향으로 공기를 우선 토출하고 재실자의 활동량을 추가로 고려하여 공기의 풍량을 재조정한 후 조정된 공기를 토출한다.

본 발명은 감지된 재실자의 위치에 따라 재실자의 이동거리를 계산하고, 일정시간 동안의 이동거리를 합산하여 재실자의 활동량을 산출한다.

본 발명은 공기조화기의 전면 및 좌우 측면에 각각 전면토출구 및 좌우 측면토출구가 형성되어 전면 및 좌우 측면으로 공기가 토출되도록 한다.

본발명은 전면토출구를 통한 공기의 토출시 토출그릴을 공기조화기의 전면보다 앞으로 더 돌출시켜 상하좌우 방향으로 틸팅함으로써 목표영역으로 풍향을 조정한다.

본 발명은 공기의 풍량을 재조정할 때 공기의 온도도 함께 조장하고 조정된 풍량 및 온도의 공기를 토출하도록 한다.

본 발명은 실내영역을 거리 및 방향에 따라 복수의 구분영역으로 설정하고 주기마다 감지된 재실자의 위치를 구분영역에 매핑하여 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 재실자의 이동거리 및 활동량을 산출한다.

본 발명은 재실자가 1명이면, 이전주기에서 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역 대비 현재주기에서 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역의 거리를 재실자의 이동거리로 계산한다.

본 발명은 재실자가 2명 이상이면, 이전주기에서 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역 대비 현재주기에서 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역의 거리를 서로 비교하여 가장 먼 거리에 있는 두 구분영역 간의 거리를 재실자의 이동거리로 계산한다.

본 발명은 복수의 희망온도마다 대응되는 인체순응시간을 설정하여 희망온도가 설정되면 인체순응시간 동안에는 희망온도를 유지하고 인체순응시간이 경과하면 희망온도를 높여 새롭게 설정하는 인체순응 알고리즘을 구현한다

본 발명은 기설정된 제1설정시간 내에 인체순응 알고리즘이 진행되며 제1설정시간이 경과하면 인체순응 알고리즘은 중단된다.

본 발명은 제1설정시간이 경과하면 제2 설정시간 동안 재실자의 이동거리를 계산하고 계산된 이동거리를 합산하여 재실자의 활동량을 산출한다.

본 발명은 송풍모드가 직접풍 모드일 경우 재실자가 있는 영역으로 공기가 토출되도록 하고 간접풍 모드일 경우는 재실자가 없는 영역으로 공기가 토출되도록 한다.

본 발명은 실내의 온도를 설정하거나 변경하는 경우 재실자의 거리, 방향, 활동량에 따라 풍량과 풍향을 조정하고, 재실자의 이동시에도 재실자의 위치 및 활동량에 따라 풍량과 풍향을 조정하도록 한다.

본 발명에 따른 공기조화기 및 그 동작방법은 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 본 발명은 재실자의 위치뿐만 아니라 재실자의 활동량을 고려하여 활동량에 대응하도록 온도, 풍량 및 풍향을 조절할 수 있다.

둘째, 본 발명은 재실자의 위치변화를 감지하고 위치변화에 따른 이동거리를 누적하여 활동량을 산출함으로써 활동량 산출의 정확성을 높일 수 있다.

셋째, 본 발명은 직접풍과 간접풍 모드의 선택이 가능하고 모드에 따라 풍량과 풍향을 조절할 수 있다.

넷째, 본 발명은 직접풍 모드 시 설정된 희망온도가 설정된 후 일정시간이 경과하면 희망온도를 자동으로 높일 수 있다.

다섯째, 본 발명은 직접풍 모드에서는 재실자가 있는 영역으로 공기를 송풍하도록 하고 간접풍 모드에서는 재실자가 없는 영역으로 공기를 송풍하도록 한다.

여섯째, 본 발명은 공기가 토출되는 토출그릴을 전면보다 앞으로 더 돌출시킨 상태에서 상하좌우 방향으로 틸팅하여 풍향을 효과적으로 조절할 수 있다.

일곱째, 본 발명은 정면과 좌우측면에 형성된 정면토출구 및 좌우 측면토출구에서 공기가 토출되어 넓은 범위의 영역으로 공기가 직접 도달할 수 있다.

여덟째, 본 발명은 실내영역을 거리 및 방향에 따라 복수의 구분영역으로 설정하고 감지된 재실자의 위치를 복수의 구분영역 중 하나에 매핑하여 매주기마다 매핑되는 구분영역 간의 거리를 이용하여 재실자의 이동거리 및 활동량을 검출하므로 재실자의 활동에 맞게 온도, 풍량을 재조정할 수 있다.

아홉째, 본 발명은 여러 명의 재실자가 감지되는 경우에도 재실자의 위치 변화에 따른 활동량을 산출하여 활동량을 고려한 온도, 풍량으로 공기를 토출할 수 있다.

열째, 본 발명은 실내온도의 설정 및 변경시와, 재실자의 이동시에도 재실자의 위치 및 활동량을 파악하여 그에 맞는 풍량과 풍향을 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 정면토출구가 개방된 예시도이다.
도 3은 도 2에서 토출그릴이 돌출된 예시도이다.
도 4는 도 3에서 토출그릴이 좌측으로 틸팅된 예시도이다.
도 5는 도 3에서 토출그릴이 우측으로 틸팅된 예시도이다.
도 6은 도 3에서 토출그릴이 상측으로 틸팅된 예시도이다.
도 7은 도 3에서 토출그릴이 하측으로 틸팅된 예시도이다.
도 8은 도 3에서 토출그릴이 오른쪽 하측으로 틸팅된 예시도이다.
도 9는 도 3에서 토출그릴이 왼쪽 상측으로 틸팅된 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성블록도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 인체감지에 따른 재실자의 위치 및 거리를 감지하는 예가 도시된 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 송풍모드가 직접풍 모드시 재실자의 위치에 따른 풍량 및 풍향의 조정 예시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 송풍모드가 간접풍 모드시 재실자의 위치에 따른 풍량 및 풍향의 조정 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 인체감지에 따른 실내영역을 실내영역을 복수의 구분영역으로 설정하는 예가 도시된 도면이다.
도 15는 도 14에서 재실자의 이동거리를 산출하는 예를 설명하는 도면이다.
도 16은 도 15에서 재실자의 활동량을 산출하는 예를 설명하는 도면이다.
도 17은 도 14에서 1인의 이동거리를 산출하는 예를 도시한 도면이다.
도 18은 도 14에서 2인 이상의 이동거리를 산출하는 예를 도시한 도면이다.
도 19는 도 14에서 1인 내지 3인의 이동거리가 없는 예를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 희망온도에 따른 인체순응시간의 예시를 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 동작방법을 설명한 순서도이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 동작방법을 설명한 순서도이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 재실자의 활동량 산출과정을 설명하는 순서도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 인체순응 알고리즘의 과정을 설명하는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 사시도이다. 도 2는 도 1에서 정면토출구가 개방된 예시도이다. 도 3은 도 2에서 토출그릴이 전진하여 돌출된 예시도이다. 도 4는 도 3에서 토출그릴이 좌측으로 틸팅된 예시도이다. 도 5는 도 3에서 토출그릴이 우측으로 틸팅된 예시도이다. 도 6은 도 3에서 토출그릴이 상측으로 틸팅된 예시도이다. 도 7은 도 3에서 이 하측으로 틸팅된 예시도이다. 도 8은 도 3에서 토출그릴이 오른쪽 하측으로 틸팅된 예시도이다. 도 9는 도 3에서 토출그릴이 왼쪽 상측으로 틸팅된 예시도이다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기(100)의 전면에 정면토출구(111)가 형성되고 좌측 및 우측 측면에는 측면토출구(112)가 각각 형성된다. 공기조화기(100)의 내부에서 공기가 정면토출구(111) 및/또는 측면토출구(112)를 통해 실내로 토출된다.

도면에 도시되지 않았지만 공기조화기(100)의 내부공간에는 공기조화기의 다양한 고유기능 및 부가기능을 동작하기 위한 각종 구성품들이 내장된다.

정면토출구(111)에는 도어커버(113)가 설치된다. 도어커버(113)는 개폐가 가능하며 정면토출구(111)를 차단 및 개폐한다.

정면토출구(111)에 대응하는 위치의 내부에는 토출그릴(120)이 배치된다. 토출그릴(120)은 내부에서 정면토출구(111) 밖으로 돌출될 수 있다. 바람직하게는 토출그릴(120)은 전면부(114)보다 전방으로 더 돌출된다.

토출그릴(120)은 공기조화기(100)의 정지 또는 대기시에는 정면토출구(111)의 내부에 위치하며 공기조화기(100)의 동작시에는 정면토출구(111) 밖으로 전진하여 돌출된다.

토출그릴(120)은 정면토출구(111) 밖으로 돌출된 상태에서 특정신호에 의해 정면토출구(111)의 내부로 다시 이동하여 복귀할 수 있다.

정면토출구(111) 밖으로 돌출된 상태에서 토출그릴(120)은 상하좌우 방향뿐만 아니라 임의의 각도로 조향되도록 그 조향각도가 조절될 수 있다. 이러한 토출그릴(120)의 조향각도 및 조향방향은 특정한 각도와 방향에 국한되지 않는다.

이에, 본 실시예에서 토출그릴(120)은 정면토출구(111) 밖으로 돌출된 상태에서 공기조화기(100)의 정면을 기준으로 상측, 하측, 좌측, 우측, 대각선 또는 임의의 방향으로 틸팅될 수 있으므로 토출그릴(120)은 정면을 기준으로 볼 때 중상의 중심축을 기준으로 360도 어느 방향으로도 틸팅되어 조향이 가능하다.

이러한 조향각도 조정은 제1 특정방향에서 임의의 제2 특정방향으로 즉시 방향전환시킬 수도 있다.

이러한 틸팅 및 조향각도의 조정을 통해 실내의 타겟 영역으로 직접풍 또는 간접풍을 선택적으로 제공할 수 있다.

측면토출구(112)는 공기조화기(100)의 좌측 및 우측에 각각 설치된다. 좌우측 측면토출구(112)의 내부에는 복수의 송풍팬(미도시)이 각각 설치될 수 있다. 이러한 복수의 송풍팬이 수직방향으로 설치될 수 있다. 송풍팬의 동작에 의해 공기가 측면토출구(112)를 통해 외부로 송풍된다.

측면토출구(112)의 송풍방향도 조정이 가능할 수 있다. 측면토출구(112)의 조향각도를 조정함으로써 공기의 풍향을 조절할 수 있으며, 이를 통해 좌우측으로 송풍의 범위가 넓어질 수 있다.

공기조화기(100)의 상측에 실내의 이미지를 촬영하는 카메라(115)와 공기조화기(100)의 정보를 시각적으로 제공하는 디스플레이(116)를 포함할 수 있다. 사용자는 전면부(114)에 형성된 디스플레이 개구부(117)를 통해 디스플레이(117)에 표시되는 정보를 시각적으로 확인할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성블록도이다.

본 실시예에서 공기조화기(100)는 입력부(311), 통신부(312), 표시부(313), 저장부(314), 타이머(315), 인체감지부(316), 매핑부(317), 이동거리계산부(318), 활동량산출부(319), 풍량제어부(320), 풍향제어부(321), 온도제어부(322), 온도감지부(323) 및 공기조화기의 전반적인 기능 및 동작을 제어하는 메인제어부(324)를 포함하여 구성된다.

입력부(311)는 공기조화기의 운전설정, 운전모드, 온도, 풍량, 풍향 등에 대한 데이터를 입력받아 메인제어부(324)로 인가한다. 사용자는 입력부(311)를 통해 송풍모드, 희망온도 등의 설정이 가능하다.

입력부(200)는 적어도 하나의 스위치, 버튼을 포함하거나 또는 터치조작 가능한 터치키, 터치패드 또는 터치스크린으로 구성될 수 있으며, 버튼조작 또는 터치입력을 통해 데이터를 입력받을 수 있다.

통신부(312)는 유선 또는 무선 통신방식에 따라 실외기 또는 다른 실내기, 로컬제어기 등의 다른 유닛과 통신할 수 있다.

표시부(313)는 상술한 디스플레이를 포함할 수 있으며 공기조화기의 운전, 동작 등에 관련된 각종 정보를 표시할 수 있다.

저장부(314)는 공기조화기의 동작에 필요한 정보, 데이터, 프로그램 등을 저장한다. 본 실시예에서 저장부(314)는 복수의 희망온도에 대응하는 인체순응시간, 복수의 구분영역에 대한 정보, 감지된 재실자의 위치, 구분영역과 재실자의 위치 간의 매핑정보 등이 저장된다.

타이머(315)는 시간을 설정하고 설정된 시간을 카운팅하며 설정된 시간의 경과를 검출한다. 타이머(315)의 동작은 메인제어부(324)에 의해 제어된다.

인체감지부(316)는 공기조화기의 상단 또는 하부에 설치될 수 있고 회전동작이 가능하도록 설계되며 실내영역을 넓은 범위로 스캔하여 재실자의 존재 유무 및 그 위치를 감지한다.

인체감지부(316)는 적외선을 이용하여 인체를 감지할 수 있으며, 인체의 복사열을 이용하여 감지할 수도 있다. 또한 인체감지부(316)는 상술한 카메라를 포함할 수도 있다.

인체감지부(316)는 메인제어부(324)의 제어명령에 따라 회전 구동되며 회전중에도 실내영역을 스캐닝할 수 있다. 뿐만 아니라 인체감지부(316)는 실내영역에 대하여 근거리, 중거리, 원거리로 각각 구분하여 감지할 수도 있고, 좌측, 우측 및 중앙부를 구분하여 센싱할 수도 있다.

인체감지부(316)는 설정된 주기마다 인체를 감지하고 그 감지결과의 데이터를 메인제어부(324) 및 매핑부(317)로 전송한다. 예를 들어, 인체감지부(316)는 약 20초 내지 50초 간격으로 실내영역을 스캐닝하도록 설정될 수 있다.

본 실시예에서 인체감지부(316)는 설치 위치 또는 그 구조에 따라 1회 스캔하는 데에 소요되는 시간이 상이할 수 있으며, 사용자에 의해 스캐닝 시간과 간격이 설정될 수고 변경도 가능하다.

인체감지부(130)가 설정된 주기마다 재실자의 위치를 감지할 수 있으며 본 실시 예에서 감지 주기는 30초로 설정될 수 있다.

매핑부(317)는 인체감지부(316)에서 감지된 재실자의 위치를 이용하여 기설정된 구분영역에 매핑한다. 인체감지부(316)에서 감지할 수 있는 실내영역을 그 위치와 거리에 따라 구분한 복수의 영역을 구분영역으로 정의한다.

인체감지부(130)가 매주기마다 재실자의 위치를 감지하면 매핑부(317)는 이와 같이 복수의 구분영역에 감지된 재실자의 위치를 매핑시키는 것이다. 이로써, 복수의 구분영역 중 어느 구분영역에 재실자가 있는지를 알 수 있게 된다.

구분영역에 대한 정보를 저장부(314)에 미리 저장되어 있으며, 매핑부(317)에 의해 주기마다 감지된 재실자의 위치와 구분영역의 매핑에 따른 정보(매핑정보)도 저장한다. 이러한 매핑과정을 하기에서 상세하게 설명한다.

이동거리계산부(318)는 매핑부(317)에 의해 매핑된 구분영역을 이용하여 재실자의 이동거리를 계산한다. 재실자의 위치가 매 주기마다 복수의 구분영역 중 특정 구분영역에 매핑되면 이전주기에 매핑된 구분영역과 현재주기에 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 재실자의 이동거리를 계산한다.

이러한 이동거리는 매주기마다 계산되며 설정된 시간 동안에만 진행된다.

활동량산출부(319)는 상기와 같이 매주기마다 계산된 재실자의 이동거리를 이용하여 해당 재실자의 활동량을 산출한다. 구체적으로, 설정된 시간 동안 매주기마다 계산된 이동거리를 합산하여 해당 설정시간 동안 총 누적된 이동거리를 활동량을 산출하는 것이다.

풍량제어부(320)는 토출그릴(120)을 통해 토출되는 공기의 풍량을 제어한다. 이러한 풍량제어는 실내팬(미도시)의 회전수에 의해 결정될 있다.

풍향제어부(321)는 토출그릴(120)의 조향각을 조정하여 토출되는 공기의 방향을 제어한다. 상기한 바와 같이 토출그릴(120)은 상하, 좌우, 대각선 뿐만아니라 임의의 방향으로도 틸팅이 가능하다.

공기조화기의 전면에서 볼 때 360도 방향으로 조향각의 조정이 가능하다. 풍향제어를 위한 토출그릴(120)의 틸팅은 내부의 액츄에이터 어셈블리(미도시)에 의해 구현될 수 있다.

풍향제어부(321)는 메인제어부(324)의 제어명령에 따라 좌측토출구, 우측토출구, 정면토출부의 개폐를 제어하고 정면토출구를 통해 토출그릴(120)이 공기조화기의 전면보다 앞으로 더 돌출되도록 하고 토출그릴(120)을 상하좌우로 틸팅시켜 공기의 방향을 조절한다.

온도제어부(322)는 토출그릴(120)을 통해 실내영역으로 토출되는 공기의 온도를 제어한다.

온도감지부(323)는 복수의 온도센서를 포함하여 토출되는 공기의 온도와 실내영역의 내부온도를 감지할 수 있다. 뿐만아니라 공기조화기의 실내기로 흡입되는 공기의 온도, 실내 열교환기로 흡입되는 냉매의 배관온도, 실내 열교환기에서 토출되는 냉매의 배관온도 등도 감지할 수 있다. 감지된 각 온도는 메인제어부(324)로 전달된다.

메인제어부(324)는 공기조화기의 전반적인 동작과 기능을 제어한다.

메인제어부(324)는 인체감지부(316)에서 재실자의 위치가 감지되면 그 재실자의 위치에 따라 공기가 토출되도록 풍량제어부(320)와 풍향제어부(321)의 동작을 제어한다.

송풍모드가 직접풍 모드로 입력되면 메인제어부(324)는 토출되는 공기가 재실자의 위치로 향하도록 풍향제어부(321)를 제어한다. 반대로 간접풍 모드로 입력되면 공기가 재실자의 위치가 아닌 위치로 향하도록 풍향제어부(321)를 제어한다.

메인제어부(324)는 감지된 재실자의 위치가 원거리, 중거리, 근거리인지에 따라 풍량제어부(320)의 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어 재실자의 위치가 원거리인 것으로 감지되면 강풍으로 송풍되도록 하고, 근거리인 것으로 감지되면 약풍으로 송풍되도록 할 수 있다.

이와 같이, 메인제어부(324)는 인체감지부(316)에서 감지한 재실자의 위치와 송풍모드 등에 대응하여 풍량제어부(320)와 풍향제어부(321)의 동작을 제어함으로써 그에 맞는 풍량과 풍속으로 공기가 토출되도록 한다.

또한, 메인제어부(324)는 공기가 토출되는 도중에 활동량산출부(319)에서 산출된 재실자의 활동량 정보가 수신되면 그 활동량에 맞게 풍량을 재조정하도록 풍량제어부(320)를 제어할 수 있다.

이는 재실자의 활동량에 맞게 풍량을 조절하기 위한 것이다. 활동량이 많아지면 더 강한 바람이 필요하고 이에 맞게 풍량을 더 높일 수 있도록 하는 것이다.

뿐만 아니라, 메인제어부(324)는 재실자의 활동량에 따라 토출되는 공기의 온도도 조정할 수 있다. 이를 위해 메인제어부(324)는 공기가 토출되는 도중에 활동량산출부(319)에서 산출된 재실자의 활동량에 대응하도록 공기의 온도를 조정하기 위해 온도제어부(322)의 동작을 제어할 수 있다.

바람직하게는 재실자의 활동량이 많아지면 토출되는 공기의 온도를 낮출 수 있고 활동량이 적어지면 토출되는 공기의 온도를 높일 수 있다.

메인제어부(324)는 희망온도가 설정되면 미리 설정된 인체순응 알고리즘을 수행할 수 있다. 희망온도가 설정되면 공기조화기는 실내온도를 그 설정된 희망온도로 맞추기 위한 공기가 토출된다. 이에 따라 실내온도가 희망온도에 맞춰지면 인체는 그 온도에 순응하는 시간이 필요하다. 이러한 시간을 본 실시예에서는 인체순응시간으로 정의한다. 각 희망온도마다 인체순응시간이 각각 설정될 수 있다.

복수의 희망온도와 그에 대응되는 인체순응시간은 저장부(314)에 저장된다.

실내온도가 각 희망온도에 도달하면 인체순응시간 동안 그 희망온도는 유지된다. 이후에 인체순응시간이 경과하면 희망온도는 일정온도만큼 상승하여 재설정된다.

예들 들어, 사용자가 희망온도를 21도로 설정하고 해당 희망온도에 대응하는 인체순응시간을 19분이라고 하면, 인체순응시간인 19분 동안에는 설정된 희망온도 21도를 유지하고 19분이 경과되면 기설정된 온도(예: 1도)만큼 상승시켜 희망온도를 22도로 재차 설정하는 것이다.

실내온도가 설정된 희망온도 21도에 도달하여 계속 유지하게 되면 신체는 추위를 느낄 수 있으므로 일정시간이 경과한 이후에는 희망온도를 높여 재설정함으로써 실내온도가 높게 설정된 희망온도에 맞춰지도록 하는 것이다.

이와 같이, 설정된 희망온도와 그에 따른 인체순응시간의 경과, 그리고 새로운 희망온도의 재설정의 과정을 본 실시예에서 인체순응 알고리즘으로 정의한다.

본 실시예에서 신체순응 알고리즘은 직접풍 모드에서 희망온도가 입력된 후 기설정된 설정시간(이하 제1설정시간이라 한다) 동안에만 이루어진다. 제1설정시간이 경과하면 신체순응 알고리즘은 진행되지 않는다.

본 실시예에서 신체순응 알고리즘은 송풍모드가 직접풍 모드인 경우에만 적용된다. 즉, 송풍모드가 직접풍 모드인 상태에서 희망온도가 설정되면 제1 설정시간 이내에 희망온도에 대응하는 인체순응시간을 카운트하고 신체순응시간이 경과하면 설정된 온도(예: 1도)만큼 상승시켜 희망온도를 다시 설정하는 것이다.

제1 설정시간이 경과하면 신체순응 알고리즘을 중지된다. 또한 직접풍 모드가 해제되어도 신체순응 알고리즘은 중지된다.

메인제어부(324)는 상기의 기능 및 동작외에 다양한 확장성을 가질 수 있다.

메인제어부(324)는 공기조화기 내부의 장치들에 대한 자체적인 제어기능들뿐만 아니라 외부의 다양한 장치와의 통신을 통해 송수신되는 정보를 바탕으로 공기조화기의 제어기능에 적용할 수 있다.

공기조화기는 5세대(5G) 인터넷 통신이 가능한 통신모듈을 구비할 수 있고, 외부의 다른 장치들, 예를 들어 냉장고, 공기청정기, LED모듈, 전기밥솥 등과 같은 다른 전자제품뿐만 아니라 스마트기기, 자동차, 외부기관의 서버들과도 통신이 가능하도록 설계될 수도 있다.

이들 전자제품이나 다른 장치, 서버들로부터 각종 공기조화에 필요한 정보를 수신하고 그 수신된 정보에 따라 공기조화기를 동작시킬 수 있다.

예컨대, 공기조화기는 5G 인터넷을 통해 기상청 서버로 연결하여 기상정보를 확인하고 비예보가 있으면 컨트롤러(230)는 설정된 시간에 제습기능이 자동으로 실행되도록 동작할 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작들을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인체감지에 따른 재실자의 위치 및 거리를 감지하는 예가 도시된 도면이다.

도 11을 참조하면, 인체감지부(316)는 실내영역에 존재하는 재실자의 위치를 감지한다. 본 실시예에서는 이와 같이 감지된 재실자의 위치에 따라 토출되는 공기의 풍량 및 풍향을 제어할 수 있다.

직접풍 모드인 경우 재실자의 위치로 공기가 전달되도록 풍향을 조정하고 간접풍 모드인 경우 재실자의 위치를 피해서 공기가 전달되도록 풍향을 조정한다.

재실자가 원거리에 있으면 풍량을 강하게 하도록 조정하고 근거리에 있으면 풍량을 약하게 하도록 조정할 수 있다.

실내영역은 도면의 예시와 같이 거리 및 방향에 따라 복수의 영역으로 구분된다. 감지된 재실자의 위치는 실내영역 중 어느 영역에 해당되는지를 확인할 수 있다.

도 11에서 ①~③ 영역은 근거리 영역이 될 수 있고, ④~⑥ 영역은 중거리 영역, ⑦~⑨ 영역은 근거리 영역이 될 수 있다. ①,④,⑦ 영역은 공기조화기에서 볼 때 좌측 영역이 될 수 있고, ②,⑤,⑧ 영역은 중앙 영역, ③,⑥,⑨ 영역은 우측 영역이 될 수 있다.

본 실시예에서 좌측 영역은 공기조화기의 좌측에 형성된 좌측 측면토출구를 통해 토출되는 공기가 도달되고, 우측 영역은 공기조화기의 우측에 형성된 우측 측면토출구를 통해 토출되는 공기가 도달되며, 중앙 영역은 공기조화기의 정면에 형성된 정면토출구에서 돌출된 토출그릴에 의해 도출되는 공기가 도달된다.

본 실시예에서는 재실자의 위치에 따라 1차적으로 풍량과 풍향을 결정하여 공기를 토출하도록 한다. 바람직하게는 거리 및 방향에 따라 풍량과 풍향을 결정할 수 있다.

예들 들어, 재실자가 ⑨ 영역에 있으면 우측 원거리에 있으므로 풍향을 우향으로 최대각도가 되도록 하고 풍량을 강풍으로 할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 송풍모드가 직접풍 모드시 재실자의 위치에 따른 풍량 및 풍향의 조정 예시도이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 송풍모드가 간접풍 모드시 재실자의 위치에 따른 풍량 및 풍향의 조정 예시도이다.

도 12를 참조하면, 송풍모드가 직접풍 모드인 경우 기본적으로 재실자의 위치로 공기가 직접 토출되도록 한다.

바람직하게는 재실자가 위치한 영역으로 공기가 직접 도달하도록 풍향과 풍량을 조절한다.

풍향의 경우 재실자가 위치한 방향으로 정면토출구의 토출그릴의 조향각도가 조정된다.

예를 들어, 좌측 영역에 재실자가 있으며 좌향 최대각도로 조향되고 우측 영역에 재실자가 있으면 우향 최대각도로 조향될 수 있다.

도면에는 일례로 최대각도를 12도로 설정한 예가 도시되며, 최대각도는 변경이 가능하다.

풍량의 경우 재실자의 거리 및 방향에 따라 정면토출구의 토출그릴 및 좌우 측면토출구의 팬의 풍량이 조정된다.

예를 들어, 원거리일수록 풍량이 증가하고 근거리일수록 풍량은 감소한다.

이때, 본 실시예에서 풍량은 재실자의 활동량에 따라 추가로 조정될 수 있다. 예를 들어 활동량이 많으면 풍량을 더 증가시킬 수 있다.

재실자가 정면토출구 및 측면토출구를 통해 토출되는 공기가 직접 전달되지 않는 영역에 있을 경우는 각각 약풍 또는 미약풍으로 설정할 수 있다.

예를 들어, 재실자가 중앙 영역에 있는 경우 좌우 측면토출구를 통해 토출되는 공기는 중앙 영역에는 직접 도달하지 않으므로 각각 약풍 또는 미약풍으로 설정된다.

반면, 재실자가 중앙 영역에 있으면 정면토출구를 통해 토출되는 공기의 풍량은 재실자의 거리 및 활동량에 따라 조정될 수 있다.

반대로, 재실자가 좌측 영역 도는 우측 영역에 있는 경우 정면토출구를 통해 토출되는 공기는 좌우측 영역에 직접 도달하지 않으므로 약풍 또는 미약풍으로 설정된다.

2인 이상의 재실자가 좌측 영역, 중앙 영역, 우측 영역 등에 분산되어 위치한 경우는 중앙 영역에 최소 1명의 재실자가 있으면 중앙 영역의 재실자로 토출그릴이 조향되도록 하고 거리 및 활동량에 따라 정면토출구 및 측면토출구의 풍량이 결정된다.

좌측 영역과 우측 영역에 동시에 분산되어 있는 경우 토출그릴을 좌우방향으로 회전하도록 설정될 수 있다. 이 경우에도 재실자의 거리 및 활동량에 따라 정면토출구 및 측면토출구의 풍량이 결정된다.

이와 같이, 직접풍 모드에서는 재실자가 위치한 영역에 대응하는 정면토출구 및 측면토출구에서는 재실자에게 직접 토출공기가 도달하도록 하고, 이때 재실자의 거리 및 활동량에 따라 토출공기의 풍량이 결정되는 것이다.

도 13을 참조하면, 송풍모드가 간접풍 모드인 경우 기본적으로 재실자의 위치로 공기가 직접 토출되지 않도록 한다.

바람직하게는 재실자가 위치한 영역이 아닌 다른 영역으로 공기가 직접 도달하도록 풍향과 풍량을 조절한다. 즉, 재실자에게 공기가 직접 도달하지 않게 한다.

풍향의 경우 재실자가 위치한 방향으로 정면토출구의 토출그릴의 조향각도가 조정된다.

예를 들어, 재실자가 중앙 영역에 있으며 토출그릴을 좌향 우향 최대각도로 조향되도록 할 수 있다. 도면에는 일예로 최대각도를 12도로 설정한다.

재실자가 2명 이상인 경우에도 재실자가 없는 영역으로 바람이 토출되도록 할 수 있다.

좌우측 영역과 중앙 영역에 재실자가 모두 있으면 상향 최대각도로 송풍되도록 할 수 있다.

간접풍 모드에서도 풍량의 경우 재실자의 거리 및 방향에 따라 정면토출구의 토출그릴 및 좌우 측면토출구의 팬의 풍량이 조정된다.

예를 들어, 원거리일수록 풍량이 증가하고 근거리일수록 풍량은 감소한다.

이때, 간접풍 모드에서도 풍량은 재실자의 활동량에 따라 조정될 수 있다. 활동량이 많으면 풍량을 더 증가시킬 수 있다.

본 실시예에서 재실자의 위치에 따라 토출되는 공기의 풍량 및 풍향을 조절할 때, 재실자의 위치 변화에 따른 거리 및 방향, 그리고 활동량을 고려하여 풍량 및 풍향 조정을 재차 수행할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서 풍량의 설정 및 변화시에도 재실자의 위치, 즉 거리 및 방향, 그리고 재실자의 활동량에 따라 풍량의 설정 및 변경할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인체감지에 따른 실내영역을 복수의 구분영역으로 설정하는 예가 도시된 도면이다. 도 15는 도 14에서 재실자의 이동거리를 산출하는 예를 설명하는 도면이다. 도 16은 도 15에서 재실자의 활동량을 산출하는 예를 설명하는 도면이다. 도 17은 도 14에서 1인의 이동거리를 산출하는 예를 도시한 도면이다. 도 18은 도 14에서 2인 이상의 이동거리를 산출하는 예를 도시한 도면이다. 도 19는 도 14에서 1인 내지 3인의 이동거리가 없는 예를 도시한 도면이다.

도 14 내지 도 19를 참조하면, 재실자의 이동거리를 계산하기 위해 실내영역을 거리와 방향에 따라 세분화하여 복수의 구분영역으로 구분하도록 한다.

본 실시예에서는 공기조화기의 위치를 가상의 원점으로 하여 실내영역을 이루는 공간을 n등분한 후 원거리, 중거리, 근거리에 따라 복수의 구분영역으로 구분하여 설정한다.

도면에는 설명의 편의상 각각의 구분영역을 서로 구분하기 위해 구분영역마다 숫자가 부여된다. 구분영역을 이용한 재실자의 이동거리 계산과정을 설명한다.

인체감지부(316)는 설정된 주기마다 일정시간 간격으로 재실자의 위치를 감지한다. 도 15의 예시에는 제1 주기에서의 재실자의 위치는 17번 구분영역이고 다음주기인 제2 주기에는 22번 구분영역인 예를 도시한다.

재실자의 위치와 구분영역 간의 매핑은 매핑부(317)에 의해 결정된다. 상술한 바와 같이 매핑부(317)는 매주기마다 감지되는 재실자의 위치를 복수의 구분영역 중 대응하는 특정 구분영역에 매핑한다. 본 실시예에서는 이러한 매핑을 위해 공지의 이미지 프로세싱(image processing) 기법이 사용될 수 있다.

도 15의 예시와 같이, 한 주기의 시간 동안 재실자의 위치가 17번 구분영역에서 22번 구분영역으로 이동한 것이므로 이동거리계산부(318)는 17번 구분영역과 22번 구분영역 간의 거리를 이용하여 재실자의 이동거리를 계산한다.

각 구분영역들 서로 간의 거리는 설정되어 저장부(314)에 저장되어 있다. 상기 거리관계를 이용하면 모든 구분영역에 매핑된 재실자의 위치로부터 재실자의 이동거리를 계산할 수 있다.

도 16을 참조하여 재실자의 활동량을 산출하는 과정을 설명한다.

도 16의 예시에는 매주기마다 매핑된 구분영역을 도시한다. 본 실시예에서는 기설정된 시간(이하 제2설정시간이라 한다) 동안 매주기마다 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역을 확인한다. 주기와 제2설정시간이 정해지면 구분영역의 개수도 결정된다.

예를 들어, 30초 간격으로 5분 동안 재실자의 위치를 구분영역에 매핑하면 총 10개의 구분영역을 확보할 수 있다. 이들 각 구분영역마다 이전주기에서 매핑된 구분영역과 다음주기에서 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 매주기마다 재실자의 이동거리를 계산할 수 있다.

활동량산출부(318)는 이동거리를 합산하여 총 누적된 이동거리를 계산하고 총 누적 이동거리를 재실자의 활동량으로 산출한다.

이로써, 메인제어부(324)는 재실자의 활동량이 산출되면 이를 근거로 토출되는 공기의 온도 및/또는 풍량을 재조정한다. 이를 위해 풍량제어부(320) 및 온도제어부(322)로 풍량조정신호 및 온도조정신호를 출력한다.

본 실시예에서 활동량이 많을수록 토출되는 공기의 온도는 감소시키고 풍량은 증가시킬 수 있다. 다른 실시예에서 활동량이 많다는 기준을 설정하기 위해 임계치를 설정할 수 있다. 예를 들어, 활동량이 기설정된 임계치를 넘으면 공기의 온도를 감소시키고 풍량을 증가시키도록 할 수 있다.

도 17은 감지되는 재실자가 1인일 때, 이동 전과 후의 이동거리를 계산하는 예시이다. 도면에서 이동 전과 후의 재실자의 위치는 각각 22번 구분영역과 17번 구분영역이므로 두 구분영역 간의 거리를 재실자의 이동거리로 계산한다.

1인 재실자의 경우, 이전주기에서 감지된 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역 대비 현재주기에서 감지된 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역 간의 거리를 재실자의 이동거리로 계산하는 것이다.

도 18은 감지되는 재실자가 2인인 경우를 도시한다. 도면에서 이동전에는 제1재실자는 22번 구분영역에, 제2 재실자는 26번 구분영역이 있다. 각각 이동후에는 제1,2 재실자는 12번 구분영역과 9번 구분영역에 있다.

이 경우, 이동전의 재실자가 있는 각 구분영역과 이동후의 재실자가 있는 각 구분영역 중 서로 간의 거리를 계산하여 가장 먼 거리에 있는 두 구분영역 간의 거리를 재실자의 이동거리로 계산한다.

이러한 방법은 3인 이상에도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 3인 각각에 대하여 이동전 각 구분영역과 이동후 각 구분영역을 확인하여 각각의 구분영역끼리 거리를 계산한 후 가장 먼 거리에 있는 두 구분영역 간의 거리를 재실자의 이동거리로 계산한다.

이와 같이 2인 이상일 경우에는, 이전주기에서 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역 대비 현재주기에서 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역의 거리를 서로 비교하여 가장 먼 거리에 있는 두 구분영역 간의 거리를 재실자의 이동거리로 계산하는 것이다.

도 19는 재실자의 이동이 없는 것으로 판단하는 예시들이다. 이동전과 이동후에 재실자의 인원수가 같고 재실자의 위치가 매핑된 구분영역이 이동전과 이동후가 일치하는 경우에는 재실자의 이동거리를 0으로 계산한다.

도면에서 1인의 경우 이동전과 이동후의 구분영역이 22번으로 동일하고, 2인의 경우 22번, 26번으로 동일하고, 3인의 경우 22번, 26번, 19번으로 동일하므로 재실자의 이동거리는 0이 된다.

비록, 동일한 구분영역 내에서 이동이 있다고 하더라도 이동전과 이동후에 동일한 구분영역에 있다면 재실자는 이동하지 않은 것으로 하는 것이다.

만약, 재실자의 위치를 감지하는 시간간격을 줄이거나 개별 구분영역의 범위를 줄인다면 재실자의 이동거리 계산결과는 정확도가 높아질 것이다.

도 20은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 희망온도에 따른 인체순응시간의 예시를 도시한 도면이다.

본 실시예에서 복수의 희망온도마다 대응되는 인체순응시간이 설정된다. 상술한 바와 같이 실내온도가 희망온도에 맞춰지면 사용자의 인체는 그 온도에 순응하는 인체순응시간이 필요하다.

예들 들어, 복수의 희망온도와 그에 따른 인체순응시간은 하기 표의 예와 같이 설정될 수 있다.

희망온도	18도	19도	20도	21도	22도	23도	24도	25도	26도	27도	28도
인체순응시간	19분	19분	19분	19분	19분	23분	30분	35분	40분	54분	70분

도 20에는 일례로 희망온도 22도부터 28도까지 인체순응시간이 도시된다.

도면을 참조하면, 희망온도 22도가 설정되면 인체순응시간인 19분이 경과된 이후에 희망온도는 1도 증가한 23도로 재설정된다.

이후에, 23도로 희망온도가 설정되면 다시 그에 대응하는 인체순응시간인 23분이 경과된 이후에 다시 24도로 다시 설정된다.

이러한 인체순응 알고리즘은 직접풍 모드에서만 진행된다.

또한, 인체순응 알고리즘은 직접풍 모드에서 희망온도가 설정된 후 제1 설정시간 동안에만 진행된다.

따라서, 직접풍 모드가 해제되거나 제1설정시간이 경과되면 인체순응 알고리즘은 중지된다. 인체순응 알고리즘이 중지되면, 예를 들어 희망온도가 22도로 설정되고 19분이 경과되어도 희망온도는 변동되지 않는 것이다.

도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 동작방법을 설명한 순서도이다.

도 21을 참조하면, 본 실시예에서 공기조화기는 주기마다 재실자의 위치를 감지한다(S101). 재실자의 위치가 감지되면 그 감지된 위치에 대응하는 풍량과 풍향으로 공기를 1차적으로 토출한다(S103).

재실자의 위치가 근거리, 중거리, 원거리인지에 따라 풍량이 결정되고 재실자의 위치가 좌측, 중앙, 우측인지에 따라 풍향이 결정된다. 이러한 풍향과 풍량에 따라 공기를 1차로 토출하는 것이다.

이후에, 상기 감지된 재실자의 위치를 이동하여 제2 설정시간 동안 재실자의 이동거리를 계산한다(S105).

재실자의 이동거리는 실내영역을 거리와 방향에 따라 복수 개로 구분된 구분영역에 재실자의 위치를 매핑한 후, 재실자의 위치가 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 구하도록 한다.

계속해서, 제2 설정시간 동안 계산된 이동거리를 합산하여 재실자의 활동량을 산출한다(S107).

본 실시예에서 제2 설정시간 동안 매주기마다 계산된 이동거리를 합산하여 누적된 총 이동거리를 활동량으로 산출하도록 한다.

이와 같이, 재실자의 활동량이 산출되면 그 산출된 활동량에 대응하여 상기에서 1차로 토출되는 공기의 풍량을 재조정한다(S109).

이에, 풍향 및 재조정된 풍량으로 2차로 공기를 토출한다(S111).

여기서, 공기의 풍량을 재조정하는 단계(S109)는 토출되고 있는 공기의 온도를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이로써 위치에 따라 결정되는 풍향과, 상기와 같이 재조정된 풍량 및 온도로 공기를 토출할 수 있다.

본 발명에서는 재실자의 위치에 따라 풍량과 풍량을 결정하여 공기를 토출하면서 재실자의 활동량이 있을 때에는 그 활동량을 고려하여 풍량과 온도를 추가로 조정하여 공기를 토출함으로써 보다 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.

공기의 토출시에는 정면에 설치된 토출그릴(120)이 공기조화기의 전면보다 앞으로 더 돌출되고 상하좌우 방향으로 틸팅이 가능하므로 토출그릴(120)을 원하는 목표영역으로 틸팅시켜 풍향을 조정하도록 한다.

도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 동작방법을 설명한 순서도이다.

도 22를 참조하면, 복수의 희망온도마다 그에 대응되는 인체순응시간을 미리 설정한다(S201). 희망온도와 인체순응시간은 저장부(314)에 저장된다.

이후에, 직접풍 모드 및 희망온도가 설정되면(S203), 재실자의 위치감지를 시작한다(S205).

직접풍 모드 및 희망온도가 설정되면 제1 설정시간 동안 인체순응 알고리즘이 진행된다. 희망온도가 설정되면 제1 설정시간 이내에 인체순응시간이 경과하면 희망온도를 높여서 재설정하는 것이다.

계속해서, 제1 설정시간 동안 재실자의 위치에 대응하는 풍량과 풍향으로 공기를 1차적으로 토출한다(S207).

재실자의 위치가 근거리, 중거리, 원거리인지에 따라 풍량이 결정되고 재실자의 위치가 좌측, 중앙, 우측인지에 따라 풍향이 결정된다. 이러한 풍향과 풍량에 따라 공기를 1차로 토출하는 것이다.

제1 설정시간이 경과하면 감지된 재실자의 위치를 이동하여 제2 설정시간 동안 재실자의 이동거리를 계산한다(S209).

재실자의 이동거리는 실내영역을 거리와 방향에 따라 복수 개로 구분된 구분영역에 재실자의 위치를 매핑한 후, 재실자의 위치가 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 구하도록 한다.

계속해서, 제2 설정시간 동안 계산된 이동거리를 합산하여 재실자의 활동량을 산출한다(S211).

본 실시예에서 제2 설정시간 동안 매주기마다 계산된 이동거리를 합산하여 누적된 총 이동거리를 활동량으로 산출하도록 한다.

이와 같이, 재실자의 활동량이 산출되면 그 산출된 활동량에 대응하여 상기에서 1차로 토출되는 공기의 풍량을 재조정한다(S213).

이에, 풍향 및 재조정된 풍량으로 2차로 공기를 토출한다.

여기서, 공기의 풍량을 재조정하는 단계(S213)는 토출되고 있는 공기의 온도를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이로써 위치에 따라 결정되는 풍향과, 상기와 같이 재조정된 풍량 및 온도로 공기를 토출할 수 있다.

본 실시예에서도 재실자의 위치에 따라 풍량과 풍량을 결정하여 공기를 토출하면서 재실자의 활동량이 있을 때에는 그 활동량을 고려하여 풍량과 온도를 추가로 조정하여 공기를 토출함으로써 보다 쾌적한 환경을 제공할 수 있다.

도 23은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 재실자의 활동량 산출과정을 설명하는 순서도이다.

도 23을 참조하면, 실내영역을 거리 및 방향에 따라 복수의 구분영역으로 설정한다(S301).

그리고, 주기마다 감지되는 재실자의 위치를 복수의 구분영역 중 특정 구분영역에 각각 매핑한다(S303).

재실자의 위치가 매핑된 구분영역 간의 거리를 계산한다(S305).

이와 같이 계산된 재실자의 이동거리를 제2 설정시간 동안 누적하여 재실자의 활동량을 산출한다(S307).

도 24는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기에서 인체순응 알고리즘의 과정을 설명하는 도면이다.

도 24를 참조하면, 본 실시예에서 직접풍 모드가 설정되고(S401), 희망온도가 설정되면(S403), 설정된 희망온도에 대응하는 인체순응시간을 카운트하고(S405) 인체순응시간이 종료되기 전까지 상기 희망온도가 유지된다(S407).

희망온도에 대응하는 인체순응시간이 제1 설정시간보다 먼저 종료되는지를 확인하고(S409), 먼저 종료되면 희망온도를 재설정하고(S411), 재설정된 희망온도에 대응하는 인체순응시간을 카운트한다(S413).

만약, S407 단계에서 제1 설정시간이 먼저 종료되면 희망온도에 대응하는 인체순응시간의 카운트는 종료된다(S417). 이는 인체순응 알고리즘이 더 이상 진행되지 않는다는 것을 의미한다.

상기 S413 단계 이후에 제1 설정시간이 종료하면(S417), 인체순응 알고리즘은 중지한다(S419).

만약, 상기 S413 단계 이후에 제1 설정시간 종료 전에 재설정된 희망온도에 대응하는 인체순응시간이 종료되면 희망온도를 다시 설정한다.

이로써, 제1 설정시간이 종료되기 전까지는 각 희망온도에 대응하는 인체순응시간을 카운트하여 인체순응시간이 경과하면 희망온도를 높여서 재설정하고, 제1 설정시간이 종료되면 인체순응 알고리즘도 종료된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

열교환된 공기를 토출하는 장치는 다양한 산업분야에서 사용되고 있다. 이러한 장치들은 토출되는 공기를 넓은 공간으로 효율적으로 토출할 수 있는 기술의 개발이 계속 진행되고 있다.

예를 들어, 공기조화기 뿐만 아니라 공기청정기, 제습기 등은 내부에서 열교환된 공기를 다양한 형태로 토출하고 있다.

본 명세서에는 일 예시로서 공기조화기에 대하여 공기의 토출과정을 기술하고 있으나, 본 발명은 공기조화기 뿐만 아니라 공기청정기, 가습기, 제습기 등과 같이 공기를 외부로 토출하는 다른 장치에서도 물론 적용이 가능함을 밝혀둔다.

100 : 공기조화기 111 : 정면토출구
112 : 측면토출구 113 : 도어커버
114 : 전면부 115 : 카메라
116 : 디스플레이 118 : 디스플레이 개구부
120 : 토출그릴 311 : 입력부
312 : 통신부 313 : 표시부
314 : 저장부 315 : 타이머
316 : 인체감지부 317 : 매핑부
318 : 이동거리계산부 319 : 활동량산출부
320 : 풍량제어부 321 : 풍향제어부
322 : 온도제어부 323 : 온도감지부
324 : 메인제어부

Claims (21)

1. 주기마다 재실자의 위치를 감지하는 단계;
   상기 감지된 위치에 따른 풍량 및 풍향으로 공기를 토출하는 단계;
   상기 감지된 위치를 이용하여 설정시간 동안 상기 재실자의 이동거리를 계산하고 상기 이동거리를 합산하여 상기 재실자의 활동량을 산출하는 단계;
   상기 산출된 활동량에 따라 상기 공기의 풍량을 재조정하는 단계; 및
   상기 풍향 및 상기 재조정된 풍량으로 공기를 토출하는 단계; 를 포함하는 공기조화기의 동작방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기의 토출은 정면토출구 및 좌우 측면토출구를 통해 토출되고,
   상기 공기의 토출시 상하좌우 방향으로 틸팅이 가능한 토출그릴을 상기 정면토출구를 통해 공기조화기의 전면보다 앞으로 더 돌출시켜 돌출된 상태에서 상기 풍향에 맞게 틸팅시켜 공기를 토출하는 공기조화기의 동작방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 재실자의 활동량을 산출하는 단계는,
   실내영역을 거리 및 방향에 따라 복수의 구분영역으로 설정하는 단계;
   상기 주기마다 감지된 재실자의 위치를 상기 구분영역에 매핑하는 단계;
   상기 재실자의 위치가 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 상기 재실자의 이동거리를 계산하는 단계;
   상기 계산된 재실자의 이동거리를 상기 설정시간 동안 누적하여 상기 재실자의 활동량을 산출하는 단계; 를 포함하는 공기조화기의 동작방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 감지된 재실자가 1명이면, 이전주기에 감지된 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역 대비 다음주기에 감지된 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역의 거리를 상기 재실자의 이동거리로 계산하는 공기조화기의 동작방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 감지된 재실자가 2명 이상이면, 이전주기에 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역 대비 다음주기에 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역의 거리를 서로 비교하여 가장 먼 거리에 있는 두 구분영역 간의 거리를 상기 재실자의 이동거리로 계산하는 공기조화기의 동작방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 풍량을 재조정하는 단계는,
   상기 토출되고 있는 공기의 온도를 조정하는 단계를 더 포함하고,
   상기 풍향과 상기 재조정된 풍량 및 온도로 공기를 토출하는 공기조화기의 동작방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 공기의 토출시, 송풍모드가 직접풍 모드이면 상기 공기를 재실자가 있는 위치로 토출되도록 하고 간접풍 모드이면 상기 공기를 재실자가 없는 위치로 직접 토출되도록 하는 공기조화기의 동작방법.
8. 복수의 희망온도마다 대응되는 인체순응시간을 설정하는 단계;
   직접풍 모드 및 희망온도가 설정되면 재실자의 위치를 감지하는 단계;
   제1 설정시간 동안 상기 재실자의 위치에 따른 풍량 및 풍향으로 공기를 토출하는 단계;
   상기 제1 설정시간이 경과하면 상기 감지된 재실자의 위치를 이용하여 제2 설정시간 동안의 상기 재실자의 이동거리를 계산하고 상기 계산된 이동거리를 합산하여 상기 재실자의 활동량을 산출하는 단계;
   상기 산출된 활동량에 따라 상기 공기의 풍량을 재조정하는 단계; 및
   상기 풍향 및 상기 재조정된 풍량으로 공기를 토출하는 단계;를 포함하는 공기조화기의 동작방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 설정시간 이내에 상기 설정된 희망온도에 대응되는 인체순응시간이 경과하면 상기 설정된 희망온도에서 기설정된 온도만큼 증가된 온도로 상기 희망온도를 재설정하는 공기조화기의 동작방법
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 설정시간이 경과하면 상기 희망온도의 재설정은 중지되는 공기조화기의 동작방법.
11. 제8항에 있어서,
    상기 공기의 토출시 상하좌우 방향으로 틸팅이 가능한 토출그릴을 공기조화기의 전면보다 앞으로 더 돌출시키고 상기 토출그릴을 상기 풍향에 맞게 틸팅시켜 공기를 토출시키는 공기조화기의 동작방법.
12. 제8항에 있어서,
    상기 재실자의 활동량을 산출하는 단계는,
    실내영역을 거리 및 방향에 따라 복수의 구분영역으로 설정하는 단계;
    상기 주기마다 감지된 재실자의 위치를 상기 구분영역에 매핑하는 단계;
    상기 재실자의 위치가 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 상기 재실자의 이동거리를 계산하는 단계;
    상기 계산된 재실자의 이동거리를 상기 설정시간 동안 누적하여 상기 재실자의 활동량을 산출하는 단계; 를 포함하는 공기조화기의 동작방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 감지된 재실자가 1명이면, 이전주기에 감지된 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역 대비 다음주기에 감지된 재실자의 위치가 매핑되는 구분영역의 거리를 상기 재실자의 이동거리로 계산하는 공기조화기의 동작방법.
14. 제12항에 있어서,
    상기 감지된 재실자가 2명 이상이면, 이전주기에 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역 대비 다음주기에 감지된 각 재실자의 위치가 매핑되는 각 구분영역의 거리를 서로 비교하여 가장 먼 거리에 있는 두 구분영역 간의 거리를 상기 재실자의 이동거리로 계산하는 공기조화기의 동작방법.
15. 제8항에 있어서,
    상기 풍량을 재조정하는 단계는,
    상기 토출되고 있는 공기의 온도를 조정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 풍향과 상기 재조정된 풍량 및 온도로 공기를 토출하는 공기조화기의 동작방법.
16. 재실자의 위치를 감지하는 인체감지부;
    상기 감지된 위치에 따라 토출되는 공기의 풍량을 제어하는 풍량제어부;
    상기 감지된 위치에 따라 토출되는 공기의 풍향을 제어하는 풍향제어부;
    실내영역을 거리 및 방향에 따라 구분된 복수의 구분영역에 상기 감지된 재실자의 위치를 매핑하는 매핑부;
    상기 재실자의 위치가 매핑된 구분영역 간의 거리를 이용하여 설정시간 동안 상기 재실자의 이동거리를 계산하는 이동거리계산부;
    상기 이동거리계산부에서 계산된 재실자의 이동거리를 합산하여 상기 재실자의 활동량을 산출하는 활동량산출부;
    상기 산출된 활동량에 따라 상기 공기의 풍량을 재조정하도록 상기 풍량제어부로 풍량조정신호를 출력하는 메인제어부; 및
    상기 풍향 및 상기 재조정된 풍량으로 공기가 토출되는 토출구; 를 포함하는 공기조화기.
17. 제16항에 있어서,
    복수의 희망온도마다 대응되는 인체순응시간 정보를 저장하는 저장부;
    직접풍 모드 및 희망온도의 설정정보가 입력되는 입력부; 및
    시간을 설정하고 설정된 시간을 경과를 검출하는 타이머; 더 포함하고,
    상기 메인제어부는,
    상기 입력부를 통해 상기 직접풍 모드 및 희망온도의 설정정보가 입력되면 상기 타이머에서 설정된 제1 설정시간 동안 상기 설정된 희망온도에 맞게 상기 재실자의 위치에 따른 풍량 및 풍향으로 공기를 토출하도록 상기 풍량제어부 및 풍향제어부를 제어하는 공기조화기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 활동량산출부는,
    상기 제1 설정시간이 경과하면 상기 감지된 재실자의 위치를 이용하여 상기 타이머에서 설정된 제2 설정시간 동안 상기 재실자의 이동거리를 계산하고 상기 계산된 이동거리를 합산하여 상기 재실자의 활동량을 산출하는 공기조화기.
19. 제16항에 있어서,
    상기 토출구는 정면토출구 및 좌우 측면토출구를 포함하고,
    상기 공기의 토출시 상하좌우 방향으로 틸팅이 가능한 토출그릴이 상기 정면토출구를 통해 공기조화기의 전면보다 앞으로 더 돌출되며, 돌출된 상태에서 상기 풍향에 맞게 틸팅되어 공기를 토출하는 공기조화기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 공기의 토출시, 송풍모드가 직접풍 모드이면 상기 공기를 재실자가 있는 위치로 토출되도록 상기 토출그릴 및 측면토출구의 조향각도를 조정하고 상기 간접풍 모드이면 상기 공기를 재실자가 없는 위치로 직접 토출되도록 상기 토출그릴 및 측면토출구의 조향각도를 조정하는 공기조화기.
21. 제15항에 있어서,
    상기 토출되는 공기의 온도를 제어하는 온도제어부를 더 포함하고,
    상기 메인제어부는, 상기 풍량제어부로 풍량조정신호를 출력 시 상기 산출된 활동량에 따라 상기 공기의 온도를 조정하도록 상기 온도제어부로 온도조정신호를 출력하는 공기조화기.

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