KR20240045683A

KR20240045683A - 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물

Info

Publication number: KR20240045683A
Application number: KR1020220125295A
Authority: KR
Inventors: 박민수; 이재호
Original assignee: 주식회사 한빛하우징
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2024-04-08

Abstract

본 발명은 간이구조물에 설치되는 냉난방장치 및 전기제품의 전원을 사용자의 행동 패턴 분석을 통해 자동 제어하여 에너지를 절약할 수 있는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물은, 실내온도센서; 실외온도센서; 광센서; 난방장치; 냉방장치; 인공지능 제어기; 암모니아 감지센서; 및 공기정화장치를 포함하고, 상기 인공지능 제어기는, 상기 간이구조물 내부의 사용자가 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 들고 상기 간이구조물의 밖으로 나가는 행동 중에서 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 상기 간이구조물을 장시간 비울 것으로 판단하여 상기 난방장치와 상기 냉방장치에 인가되는 전원을 차단하고, 상기 간이구조물의 밖에서 안으로 사용자가 들어온 후, 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 놓는 행동 중 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 상기 간이구조물을 장시간 사용할 것으로 판단하여 상기 난방장치와 상기 냉방장치에 인가되는 전원을 유지시키며, 상기 인공지능 제어기는, 사용자의 행동 패턴을 반복 학습하여 사용자의 생활 패턴을 학습하고, 학습된 사용자의 생활 패턴에 기초하여 전원의 공급 및 차단 제어를 보정하는 것을 특징으로 한다.

Description

인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물{Energy-saving Movable Smart Simple Structure using Artificial Intelligence}

본 발명은 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 농막, 이동식 휴게실 등과 같이 실외에 설치되는 간이구조물(이하 '간이구조물'로 통칭한다)에 있어서, 간이구조물을 이용하는 사용자의 행동을 학습하여 냉난방장치 및 전기기기 등의 전기에너지를 절약할 수 있도록 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물에 관한 것이다.

일반적으로 실외에 설치되는 간이구조물은 조립식 패널을 이용하여 현장에서 간단하게 조립되거나, 또는 공장에서 조립된 상태에서 차량 등을 통해 운반되어 현장에 배치되는 것으로 설치가 완료되는 구조로 이루어진다.

상기와 같은 종래의 간이구조물의 예로는 등록실용신안공보 제0393740호의 이동식 간이 화장실 난방구조(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 이동식 간이 화장실 난방구조는, 복수 개의 소변기 및 좌변기와 세면대 그리고 다용도실을 실내에 구비하고 있되, 저면에 별도의 분뇨 탱크를 연결하여 이용자들에 의해 발생되어 배수된 분뇨의 집수 저장을 이룰 수 있도록 하는 이동식 야외 화장실에 있어서, H빔으로 이루어져 있되, 철재바가 등간격으로 연결 설치되어 있는 내측 상부에는 하부 전면에 걸쳐 연속 반복적으로 에어홈이 형성된 콘크리트 슬래브가 타설되어 있고, 하부에는 상부로부터 상하부면에 절연판넬이 접합 구비된 전기온돌판넬과 이 전기온돌판넬 하면을 마감토록 하는 바닥단열판넬 그리고 상기 전기온돌판넬과 바닥단열판넬을 지지하는 탈부착 지지바가 연결 설치되어 있으며, 상기 탈부착 지지바의 사이에는 단열재가 삽입 설치되어 있는 바닥; 상기 바닥을 이루는 H빔 상부에 설치 고정되어 있되, 외측면은 "L"형 외측판넬로 이루어져 있고, 내측면은 타일 마감판넬로 이루어져 있으며, 상기 "L"형 외측판넬과 타일 마감판넬 사이에는 외측으로부터 일정 두께의 단열판넬과 내, 외측면에 절연판넬이 접합 설치된 전기온돌판넬이 내설되어 있는 벽체; 상기 바닥을 이루는 H빔 하부에 힌지 연결되어 있되, 내측 전, 후에 일정 두께의 단열판넬이 설치되어 있고, 상기 단열판넬 사이에는 내, 외측면에 절연판넬이 접합 설치된 전기온돌판넬이 내설되어 있는 절첩형 보온판넬; 상기 바닥과 벽체 그리고 절첩형 보온판넬에 내설된 전기온돌판넬을 자동 콘트롤하여 바닥과 벽체 그리고 절첩형 보온판넬의 내측면이 일정 온도를 유지할 수 있도록 하기 위해 다용도실 내에 설치되어 있는 자동 온도 조절기를 일체로 포함하여 구성된다.

상기 특허문헌에 개시된 바와 같이 종래의 간이구조물에는 필요에 따라 냉난방장치와 환기장치 등의 전기제품이 내부에 설치되어 사용되는데, 실외에 설치되는 간이구조물의 특성상 한번 사용된 다음 재사용되기까지 오랜 시간이 소요되기 때문에 전기제품의 전원이 켜진 상태로 장시간 방치되면 불필요하게 많은 양의 전기에너지가 사용되어 낭비되게 되는 문제가 있다.

또한, 사용자가 사용할 때마다 전기제품의 전원을 온오프 관리하기가 불편한 문제도 있다.

따라서 간이구조물에 설치되는 전기제품의 전원을 자동 제어하여 에너지를 절약할 수 있도록 구조가 개선된 간이구조물의 개발이 요구된다.

KR 20-0393740 Y1 (2005. 08. 17.) KR 10-1421471 B1 (2014. 07. 15.) KR 20-0358234 Y1 (2004. 07. 28.) KR 10-2018-0087790 A (2018. 08. 02.) KR 20-0211134 Y1 (2000. 11. 10.)

본 발명은 상기와 같은 종래의 이동식 간이구조물이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간이구조물에 설치되는 냉난방장치 및 전기제품의 전원을 사용자의 행동 패턴 분석을 통해 자동 제어하여 에너지를 절약할 수 있는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물을 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물은, 간이구조물의 내부에 설치되어 실내온도를 감지하는 실내온도센서; 상기 간이구조물의 외부에 설치되어 실외온도를 감지하는 실외온도센서; 상기 간이구조물의 내부에 설치되어 사용자의 움직임을 감지하는 광센서; 상기 간이구조물의 내부에 설치되어 내부 공기를 설정된 온도로 가열하는 난방장치; 상기 간이구조물 내부에 설치되어 내부 공기를 설정된 온도로 냉각하는 냉방장치; 상기 광센서를 통해 사용자의 움직임이 감지되면, 반복 학습된 정보와 사용자의 움직임 정보에 기초하여 행동을 분석하고, 분석된 정보에 기초하여 상기 실내온도센서와 실외온도센서를 통해 감지된 온도에 따라 상기 난방장치 및 상기 냉방장치에 전원을 인가하거나, 인가된 전원을 차단하도록 제어하는 인공지능 제어기; 상기 간이구조물의 내부에 설치되어 암모니아 가스를 감지하는 암모니아 감지센서; 및 상기 암모니아 감지센서를 통해 감지되는 암모니아 검출 값에 따라 상기 인공지능 제어기에 의해 선택적으로 동작되는 공기정화장치를 포함하고, 상기 인공지능 제어기는, 상기 간이구조물 내부의 사용자가 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 들고 상기 간이구조물의 밖으로 나가는 행동 중에서 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 상기 간이구조물을 장시간 비울 것으로 판단하여 상기 난방장치와 상기 냉방장치에 인가되는 전원을 차단하고, 상기 간이구조물의 밖에서 안으로 사용자가 들어온 후, 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 놓는 행동 중 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 상기 간이구조물을 장시간 사용할 것으로 판단하여 상기 난방장치와 상기 냉방장치에 인가되는 전원을 유지시키며, 상기 인공지능 제어기는, 사용자의 행동 패턴을 반복 학습하여 사용자의 생활 패턴을 학습하고, 학습된 사용자의 생활 패턴에 기초하여 전원의 공급 및 차단 제어를 보정하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 인공지능 제어기가 상기 실외온도센서에서 감지되는 온도에 따라 상기 난방장치와 상기냉방장치 중에서 선택되는 어느 하나의 장치를 동작시키는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 간이구조물의 실내에 설치되는 급수배관을 감싸도록 열선이 설치되고, 상기 열선에 전원을 인가하여 상기 급수배관의 동파를 방지하는 동파방지장치가 더 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 실외온도센서가 상기 간이구조물을 기준으로 서향, 북향, 북서향 및 남서향 쪽에 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 간이구조물이 휴게실 및 농막 중에서 선택된 어느 하나의 구조물인 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 실외온도센서를 통해 감지되는 외기온도와 미리 설정된 설정온도1과 비교하여 상기 난방장치 또는 상기 냉방장치의 가동 여부를 판단하고, 상기 설정온도1 보다 감지온도가 낮은 경우에는 동절기로 판단하여 난방장치를 가동시키고, 상기 설정온도1 보다 감지온도가 높은 경우에는 하절기로 판단하여 상기 냉방장치를 가동시키며, 상기 설정온도1은 10~15℃로 설정되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 인공지능 제어기가 상기 실외온도센서를 통해 감지되는 외기 온도(감지온도)가 설정된 온도(설정온도2)보다 낮은 경우, 상기 동파방지장치에 자동으로 전원을 인가하여 상기 급수배관의 동파를 방지하도록 구성되고, 상기 설정온도2는, 영상 1~5℃로 설정되며, 상기 감지온도가 영상 1~5℃ 이하인 경우에는, 상기 동파방지장치에 전원이 인가되어 상기 열선을 통해 배관의 주요 부분이 가열되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 실외에 설치되는 휴게실 및 농막 중에서 선택된 어느 하나의 간이구조물을 사용하는 사용자가 있는 경우에는 해당 사용자의 동작을 광센서로 감지하고, 감지된 사용자의 행동을 딥러닝을 통해 반복 학습하여 냉난방장치의 동작을 자동으로 제어하며, 이를 통해 간이구조물의 미사용시 불필요하게 냉난방장치에 전원이 인가되어 대기 전력이 소모되거나 또는 냉난방장치의 가동이 지속되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 간이구조물의 실내에서 발생하는 암모니아 농도가 실시간으로 검출되어 필요에 따라 자동으로 공기정화장치가 가동되고, 이를 통해 간이구조물 내의 공기가 청결하게 유지되는 장점이 있다.

이에 더해 간이구조물 사용간에 응급상황이 발생하게 되면, 사용자의 이상 동작 등에 기초하여 위급신호를 관리자 또는 비상연락망으로 전달하게 되고, 이를 통해 간이구조물에서 발생하는 노약자의 안전사고를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물의 예를 보인 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물의 예를 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물의 예를 보인 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 암모니아 감지센서를 통해 감지된 암모니아 감지값에 따라 공기정화장치가 제어되는 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 간이구조물에 설치되는 냉난방장치 및 전기제품의 전원을 사용자의 행동 패턴 분석을 통해 자동 제어하여 에너지를 절약할 수 있는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 실내온도센서(10), 실외온도센서(20), 광센서(30), 난방장치(40), 냉방장치(50), 인공지능 제어기(60), 암모니아 감지센서(80) 및 공기정화장치(90)를 포함한다.

실내온도센서(10)는 간이구조물의 내부에 설치되어 실내온도를 감지하는 것으로, 이러한 실내온도센서(10)는 후술되는 인공지능 제어기(60)와 연결되어 감지된 현재의 실내 온도값을 실시간으로 전달하고, 이를 통해 난방장치(40)와 냉방장치(50)의 동작을 제어하기 위한 구성이다.

이러한 실내온도센서(10)는 실내에서 온도가 상대적으로 낮은 출입문 주변이나 창문 주변에 설치되고, 이와 동시에 실내에서 온도가 상대적으로 높은 출입문과 창문으로부터 가장 먼 위치에 추가로 설치될 수 있으며, 후술되는 인공지능 제어기(60)는 양측의 실내온도센서(10)에서 감지되는 온도값의 평균값을 구해 사용자가 설정한 목표 온도에 맞추어 후술되는 난방장치(40)와 냉방장치(50)의 동작을 제어하게 된다.

실외온도센서(20)는 간이구조물(1)의 실외에 설치되어 실외온도를 감지하는 것으로, 이러한 실외온도센서(20)는 후술되는 인공지능 제어기(60)와 연결되어 감지된 현재의 온도값이 실시간으로 전달되도록 구성된다.

이때 실외온도센서(20)는 햇빛의 방향을 고려하여 간이구조물(1)의 외측에 설치되는데, 더욱 바람직하게는 햇빛의 직접적인 영향으로 감지되는 온도값에 큰 오차가 발생하는 것을 줄이기 위해 간이구조물(1)의 서향, 북향, 북서향 및 남서향 쪽에 설치될 수 있다.

그리고 인공지능 제어기(60)는 실외온도센서(20)에서 감지되는 온도값을 기준으로 후술되는 난방장치(40) 또는 냉방장치(50) 중에서 선택된 어느 하나의 장치가 동작되도록 제어하게 된다.

광센서(30)는 간이구조물(1)의 천장에 설치되어 사용자의 움직임(동작) 여부를 감지하고, 이를 인공지능 제어기(60)로 전달하여 간이구조물(1)의 내부 전원의 공급 및 차단 여부를 결정할 수 있도록 하는 구성이다.

이러한 광센서(30)는 간이구조물(1) 내부에 복수 개 설치될 수 있는데, 더욱 바람직하게는, 거실 쪽 움직임을 감지하는 제1 광센서(31), 주방 쪽 움직임을 감지하는 제2 광센서(32), 욕실 움직임을 감지하는 제3 광센서(33) 및 침실 쪽 움직임을 감지하는 제4 광센서(34)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 광센서(30)는 야간에도 사용자의 움직임을 감지할 수 있도록 적외선센서가 포함될 수 있고, 간이구조물(1)의 내부 구성 제어 및 사용자의 움직임을 판단하기 위해 조도센서가 더 포함되어 낮과 밤 그리고 실내 조명등의 점등 여부 등이 함께 검출되도록 구성될 수 있다.

그리고 각각의 광센서(30)의 종류에 따라 이상 동작 여부를 판단하는 기준이 다르게 설정될 수 있는데, 이러한 예로는 제3 광센서(33)를 통해 욕실의 움직임이 감지된 다음, 욕실과 연결된 주방, 거실 및 침실 등의 제1, 2, 4 광센서(31, 32, 34)의 추가 움직임이 감지되지 않는 경우, 이와 동시에 소정 시간이 경과되도록 제3 광센서(33)로부터 추가 움직임이 감지되지 않는 경우에는 사용자가 욕실에서 응급상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이때 욕실문의 개폐 여부를 판단하기 위해 욕실문감지센서(DS2)가 더 설치될 수 있다.

또한, 제4 광센서(34)를 통해 침실 쪽 움직임이 발생한 다음 소정 시간 다른 광센서로부터 움직임이 감지되지 않으면 사용자가 취침에 들어간 것으로 볼 수 있고, 이후 움직임이 감지되지 않는 시간이 사용자의 평소 취침 시간대가 아니거나 또는 움직임이 발생하지 않은 시간이 장시간 유지되는 경우에는 사용자가 침실에서 응급상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

이에 더해 제1, 2 광센서(31, 32)를 통해 거실 및 주방 쪽 움직임이 감지되다가 소정 시간동안 추가로 감지되지 않는 경우, 이와 동시에 출입문 등의 개폐 동작이 발생하지 않은 경우에는 사용자가 거실 또는 주방에서 응급상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이때 출입문의 동작을 감지하기 위해 별도로 출입문감지센서(D1)가 설치될 수 있다.

상기와 같이 응급상황이 발생한 것으로 판단되는 경우에는 사용자가 미리 설정한 비상연락망으로 해당 상황이 자동으로 안내되고, 이를 통해 응급상황이 신속하게 조치되도록 구성되게 된다.

난방장치(40)는 간이구조물(1)의 내부에 설치되어 제어기(60)의 제어에 의해 실내 공기를 가열하거나 바닥을 가열하는 구성이다.

이러한 난방장치(40)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 되는 간이구조물(1)의 실내 공기를 가열하는 전기히터(41)와, 간이구조물(1)의 바닥을 따라 설치되는 열선을 통해 실내 바닥을 가열하는 바닥히터(42) 및 간이구조물(1)의 화장실 좌대를 가열하는 좌대히터(43)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고 상기 전기히터(41)와 바닥히터(42)는 실내온도센서(10)를 통해 감지되는 실내온도에 기초하여 인공지능 제어기(60)를 통해 자동으로 온오프 동작되도록 구성될 수 있다.

냉방장치(50)는 간이구조물(1)의 내부에 설치되어 실내 공기를 설정된 온도로 냉각시키는 구성으로, 이러한 냉방장치(50)로는 선풍기, 에어컨 등이 설치되거나 또는 상온의 공기를 물을 이용하여 기화 냉각시키고, 이를 통해 냉풍을 만드는 기화식 냉방장치가 설치될 수 있다.

인공지능 제어기(60)는 간이구조물(1)의 내부에 설치되어 실내온도센서(10)와 실외온도센서(20) 및 광센서(30)로부터 감지정보를 수신하고, 사용자의 움직임을 통해 행동 패턴을 반복 학습하여, 이를 기초로 난방장치(40)와 냉방장치(50) 및 후술되는 동파방지장치(70)의 동작을 최적 제어하는 구성이다.

이러한 인공지능 제어기(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 터치스크린 등의 디스플레이가 설치되어 사용자가 쉽게 실내 온도 등을 설정할 수 있도록 구성되고, 실시간 이용정보는 무선인터넷을 통해 관리자단말기(2)로 전달되어 관리자가 원격지에서도 간이구조물(1)의 이용 상황을 쉽게 모니터링 및 제어할 수 있도록 구성된다.

또한, 인공지능 제어기(60)는 실내온도센서(10), 실외온도센서(20), 광센서(30), 암모니아 감지센서(80)로부터 감지되는 정보에 따라 난방장치(40), 냉방장치(50), 동파방지장치(70) 및 공기정화장치(90)의 동작을 제어하고, 필요시 간이구조물(1) 내의 전원을 공급 또는 차단하게 된다.

이에 더해 인공지능 제어기(60)에는 사용자의 행동 패턴을 분석하기 위해 CCTV 카메라(도시하지 않음)가 설치될 수 있고, 이때 CCTV 카메라는 인공지능 제어기(60)의 행동패턴을 분석하기 위한 목적의 학습데이터로 활용된다.

이때 CCTV 카메라를 통해 촬영된 영상은 인공지능 제어기(60)로 전송되어 사용자의 팔, 다리, 몸 및 머리로 구분된 객체로 인식되고, 이렇게 인식된 객체의 동작과 각 객체간의 위치 관계를 통해 사용자의 행동이 분석되게 된다.

또한, 사용자의 위치(예를 들면, 침실, 화장실, 주방, 거실 등)와 동작(예를 들면, 허리를 숙이는 동작, 손을 들어 올리는 동작, 눕는 동작, 앉는 동작, 일어서는 동작 등)의 조합을 통해 사용자의 행동이 반복하여 학습되게 된다.

이렇게 CCTV 카메라를 통해 촬영된 영상은 별도의 디스플레이 등을 통해 출력되거나 또는 저장장치에 영상 파일의 형태로 저장되지 않도록 구성되고, 이와 동시에 학습데이터로 사용된 영상은 보안을 위해 자동 삭제되도록 구성될 수 있다.

위와 같이 인공지능 제어기(60)를 통해 사용자의 행동 패턴이 학습된 상태에서 난방장치(40)와 냉방장치(50)에 전원이 인가되거나 차단 제어되는 동작의 예를 들면, 간이구조물(1) 내부의 사용자가 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 들고 간이구조물(1)의 밖으로 나가는 행동 중에서 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 간이구조물(1)을 장시간 비울 것으로 판단될 수 있고, 이 경우에는 난방장치(40)와 냉방장치(50)에 인가되는 전원을 차단하여 전기에너지가 절약되도록 제어될 수 있다.

또 다르게는 사용자가 간이구조물(1)의 밖에서 안으로 들어온 후, 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 놓는 행동 중 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 간이구조물(1)을 장시간 사용할 것으로 판단될 수 있고, 이 경우에는 난방장치(40)와 냉방장치(50)에 인가되는 전원을 소정 시간 유지시켜 사용자가 더욱 쾌적한 온도 환경에서 머무를 수 있도록 제어될 수 있다.

이에 더해 인공지능 제어기(60)는 사용자의 행동 패턴을 반복 학습하여 사용자의 생활 패턴을 지속적으로 학습하고, 이렇게 학습된 사용자의 생활 패턴과, 각 센서를 통해 감지되는 정보에 기초하여 난방장치(40)와 냉방장치(50) 및 전기기기의 전원의 공급 및 차단 제어를 보정하는 것으로 전원제어의 신뢰성이 향상되게 된다.

암모니아 감지센서(90)는 간이구조물(1)의 실내에 설치되어 간이구조물(1) 내부에서 발생하는 암모니아의 농도를 검출하는 센서로, 이러한 암모니아 감지센서(90)는 화장실 내부에만 설치되거나 또는 화장실, 주방, 거실 및 침실에 각각 설치될 수 있다.

이러한 암모니아 감지센서(90)는 제어기(60)와 연결되고, 이를 통해 검출되는 암모니아 농도값(이하 '검출값'이라 한다)이 실시간으로 제어기(60) 쪽으로 전달되게 된다.

공기정화장치(90)는 간이구조물(1)의 실내에 설치되어 제어기(60)의 제어에 의해 실내 공기를 정화하는 구성으로, 이러한 공기정화장치(90)는 공지된 다양한 구조의 공기정화장치(90) 중에서 선택되어 구성되고, 암모니아 감지센서(90)가 설치된 장소에 대응하여 복수 개 설치될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 광센서 및 암모니아 감지센서를 통해 감지되는 정보에 기초하여 전원이 공급 및 차단 제어되는 예에 대하여 설명한다.

간이구조물(1)의 출입문감지센서(DS1)를 통해 사용자의 출입이 감지되면, 제어기(60)는 도 3에 도시된 바와 같이 간이구조물(1) 내부의 움직임을 감지하고, 제1, 2, 3, 4 광센서(31, 32, 33, 34)를 통해 사용자의 실내 움직임이 감지되면, 간이구조물(1) 내부에 메인 전원을 공급하게 된다.

그런 다음, 실외온도센서(20)를 통해 감지되는 외기온도와 미리 설정된 설정온도1과 비교하여 난방장치(40) 또는 냉방장치(50)의 가동 여부를 판단하게 된다.

이때 감지온도가 설정온도1보다 작은 경우, 즉 설정온도1 보다 감지온도가 낮은 경우에는 동절기로 판단하여 난방장치(40)를 가동시키고, 반대로 감지온도가 설정온도1보다 큰 경우, 즉 설정온도1 보다 감지온도가 높은 경우에는 하절기로 판단하여 냉방장치(50)를 가동시키게 된다. 이때 설정온도1은 10~15℃로 설정될 수 있다.

여기서 난방장치(40)와 냉방장치(50)는 각각의 장치에 설정된 실내온도에 도달하도록 자동으로 운전되게 되고, 이때 냉방장치(50) 가동시 사용자의 설정온도 보다 현재 실내온도가 낮은 경우에는 냉방 운전을 가동하지 않게 된다.

또한, 난방장치(40)가 가동되는 동절기인 경우, 난방장치(40)를 가동시킴과 동시에 추가로 감지온도와 설정온도2를 비교하게 되고, 이를 통해 동파방지장치(70)의 가동여부를 판단하게 된다.

여기서 설정온도2는 실외 온도보다 물이 차 있는 배관의 온도가 더 낮은 것을 감안하여 영상 1~5℃로 설정되고, 이를 통해 감지온도가 영상 1~5℃ 이하인 경우에는 동파방지장치(70)에 전원이 인가되어 열선(71)을 통해 배관의 주요 부분이 가열되도록 하고, 이를 통해 배관 내에 잔존하는 물이 쉽게 얼어 배관이 동파되지 않도록 방지하게 된다.

이후 제어기(60)는 광센서(30)를 통해 지속적으로 사용자의 움직임을 감지하고, 사용자의 움직임이 감지되면 메인 전원의 공급을 유지하게 되며, 사용자의 움직임이 감지되지 않으면 메인 전원의 공급을 차단하게 된다.

이때 사용자가 간이구조물(1)의 내부에서 움직임 없이 머무를 경우가 있을 수 있고, 이 경우 메인 전원이 차단되지 않도록 하기 위해 사용자의 움직임이 감지되기 전 출입문감지센서(DS1)를 통해 출입문의 개폐 동작의 발생 여부를 추가로 확인한 다음, 출입문이 개폐된 경우에는 사용자가 간이구조물(1) 밖으로 나간 것으로 판단하여 메인 전원을 차단하고, 그렇지 않은 경우에는 소정 시간동안 연장하여 사용자의 움직임 발생여부를 추가로 판단하게 된다.

이때 연장된 시간 동안 사용자의 추가 움직임이 감지되지 않는 경우에는 응급상황 발생 여부를 추가로 판단하게 된다.

응급상황 발생여부는 사용자의 움직임이 최종 감지된 위치를 기준으로 판단하게 되는데, 사용자가 침실이나 욕실과 같이 거실이나 주방을 경유하지 않고는 간이구조물(1) 밖으로 나갈 수 없는 경우, 해당 위치에서 사용자가 장시간 움직임이 발생하지 않으면 응급상황이 발생한 것으로 판단하게 된다.

여기서 침실의 경우 사용자의 평소 취심 시간 등을 고려하여 해당 시간 내에 있는지를 추가로 판단하고, 취침시간이 아닌 경우에는 응급상황이 발생한 것으로 판단하며, 취침시간 내에 있더라도 사용자의 움직임이 장시간 동안 발생하지 않으면 응급상황이 발생한 것으로 판단하게 된다.

위와 같이 사용자가 취침 상태일 수 있는 경우에는 응급상황이 발생한 것으로 판단되더라도 곧바로 비상연락망에 저장된 연락처로 비상연락을 취하는 대신, 사용자의 휴대전화로 먼저 연락하여 사용자의 움직임 발생 여부를 추가로 확인하고, 그럼에도 사용자의 움직임이 발생하지 않는 경우 비상연락을 취하도록 구성될 수 있다.

또한, 제어기(60)는 도 4에 도시된 바와 같이 암모니아 감지센서(80)로부터 검출되는 암모니아의 농도값을 수신하고, 수신된 암모니아 검출값이 미리 설정된 설정값보다 큰 경우에는 공기정화장치(90)에 전원을 인가하여 소정 시간 동안 가동시키게 된다.

이때 제어기(60)는 암모니아 감지센서(80)를 통해 실시간으로 암모니아 검출값을 수신하여 설정값과 비교하고, 검출값이 설정값과 같거나 작은 경우, 공기정화장치(90)의 동작을 정지시킨 다음, 전원을 차단하게 된다.

이와 동시에 제어기(60)는 암모니아 감지센서(80)에서 감지되는 검출값을 서버로 전송하고, 이를 통해 암모니아 검출값을 시간별, 일자별로 저장되어 관리되게 된다.

또한, 제어부(60)는 암모니아 감지센서(80)를 통해 감지되는 검출값이 미리 설정된 한계값 이상으로 검출되거나, 또는 공기정화장치(90)를 소정 시간 동안 가동하여도 암모니아가 지속적으로 감지되는 경우에는 알람을 발생하거나, 또는 서버 쪽으로 이상 신호를 전달하고, 이를 통해 해당 간이구조물(1)을 관리자가 점검할 수 있도록 한다.

위와 같이 암모니아 검출값이 한계값 이상으로 검출되거나 지속적으로 암모니아가 검출되는 경우, 음식물 등의 부패로 인해 다량의 암모니아가 발생하는 등의 암모니아가 발생하는 근본적인 원인이 간이구조물(1)의 내부에 있을 수 있고, 이 경우 공기정화장치(90)를 가동하는 것만으로 그 원인을 제거할 수 없는 점에서 기인된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 실외에 설치되는 휴게실 및 농막 중에서 선택된 어느 하나의 간이구조물을 사용하는 사용자가 있는 경우에는 해당 사용자의 동작을 광센서로 감지하고, 감지된 사용자의 행동을 딥러닝을 통해 반복 학습하여 냉난방장치의 동작을 자동으로 제어하며, 이를 통해 간이구조물의 미사용시 불필요하게 냉난방장치에 전원이 인가되어 대기 전력이 소모되거나 또는 냉난방장치의 가동이 지속되는 것이 방지되게 된다.

그리고 간이구조물 사용간에 응급상황이 발생하더라도 사용자의 이상 동작 등에 기초하여 위급신호를 관리자 또는 비상연락망으로 전달하게 되고, 이를 통해 간이구조물에서 발생하는 노약자의 안전사고를 줄일 수 있게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 간이구조물 2: 급수배관
3: 관리자단말기 10: 실내온도센서
20: 실외온도센서 30: 광센서
31: 제1 광센서 32: 제2 광센서
33: 제3 광센서 34: 제4 광센서
40: 난방장치 41: 전기히터
42: 바닥히터 43: 좌대히터
50: 냉방장치 60: 인공지능 제어기
70: 동파방지장치 71: 열선
80: 암모니아 감지센서 90: 공기정화장치
DS1: 출입문감지센서 DS2: 욕실문감지센서

Claims

실외에 설치되는 간이구조물(1)에 있어서,
상기 간이구조물(1)은,
상기 간이구조물(1)의 내부에 설치되어 실내온도를 감지하는 실내온도센서(10);
상기 간이구조물(1)의 외부에 설치되어 실외온도를 감지하는 실외온도센서(20);
상기 간이구조물(1)의 내부에 설치되어 사용자의 움직임을 감지하는 광센서(30);
상기 간이구조물(1)의 내부에 설치되어 내부 공기를 설정된 온도로 가열하는 난방장치(40);
상기 간이구조물(1) 내부에 설치되어 내부 공기를 설정된 온도로 냉각하는 냉방장치(50);
상기 광센서(30)를 통해 사용자의 움직임이 감지되면, 반복 학습된 정보와 사용자의 움직임 정보에 기초하여 행동을 분석하고, 분석된 정보에 기초하여 상기 실내온도센서(10)와 실외온도센서(20)를 통해 감지된 온도에 따라 상기 난방장치(40) 및 상기 냉방장치(50)에 전원을 인가하거나, 인가된 전원을 차단하도록 제어하는 인공지능 제어기(60);
상기 간이구조물(1)의 내부에 설치되어 암모니아 가스를 감지하는 암모니아 감지센서(80); 및
상기 암모니아 감지센서(80)를 통해 감지되는 암모니아 검출 값에 따라 상기 인공지능 제어기(60)에 의해 선택적으로 동작되는 공기정화장치(90);
를 포함하고,
상기 인공지능 제어기(60)는,
상기 간이구조물(1) 내부의 사용자가 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 들고 상기 간이구조물(1)의 밖으로 나가는 행동 중에서 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 상기 간이구조물(1)을 장시간 비울 것으로 판단하여 상기 난방장치(40)와 상기 냉방장치(50)에 인가되는 전원을 차단하고,
상기 간이구조물(1)의 밖에서 안으로 사용자가 들어온 후, 침구정리, 세안, 목욕, 환복 및 소지품을 놓는 행동 중 2개 이상의 행동을 수행한 경우에는 상기 간이구조물(1)을 장시간 사용할 것으로 판단하여 상기 난방장치(40)와 상기 냉방장치(50)에 인가되는 전원을 유지시키며,
상기 인공지능 제어기(60)는,
사용자의 행동 패턴을 반복 학습하여 사용자의 생활 패턴을 학습하고, 학습된 사용자의 생활 패턴에 기초하여 전원의 공급 및 차단 제어를 보정하는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 인공지능 제어기(60)는,
상기 실외온도센서(20)에서 감지되는 온도에 따라 상기 난방장치(40)와 상기냉방장치(50) 중에서 선택되는 어느 하나의 장치를 동작시키는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 간이구조물(1)의 실내에 설치되는 급수배관(2)을 감싸도록 열선(71)이 설치되고, 상기 열선(71)에 전원을 인가하여 상기 급수배관(2)의 동파를 방지하는 동파방지장치(70)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 실외온도센서(20)는,
상기 간이구조물(1)을 기준으로 서향, 북향, 북서향 및 남서향 쪽에 설치되는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 간이구조물(1)은,
휴게실 및 농막 중에서 선택된 어느 하나의 구조물인 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물.
청구항 1에 있어서,
상기 실외온도센서(20)를 통해 감지되는 외기온도와 미리 설정된 설정온도1과 비교하여 상기 난방장치(40) 또는 상기 냉방장치(50)의 가동 여부를 판단하고,
상기 설정온도1 보다 감지온도가 낮은 경우에는 동절기로 판단하여 상기 난방장치(40)를 가동시키고, 상기 설정온도1 보다 감지온도가 높은 경우에는 하절기로 판단하여 상기 냉방장치(50)를 가동시키며,
상기 설정온도1은 10~15℃로 설정되는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물.
청구항 3에 있어서,
상기 인공지능 제어기(60)는,
상기 실외온도센서(20)를 통해 감지되는 외기 온도(감지온도)가 설정된 온도(설정온도2)보다 낮은 경우, 상기 동파방지장치(70)에 자동으로 전원을 인가하여 상기 급수배관(2)의 동파를 방지하도록 구성되고,
상기 설정온도2는,
영상 1~5℃로 설정되며,
상기 감지온도가 영상 1~5℃ 이하인 경우에는,
상기 동파방지장치(70)에 전원이 인가되어 상기 열선(71)을 통해 배관의 주요 부분이 가열되는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 에너지절약형 이동식 스마트 간이구조물.