KR101611399B1 - 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법이 개시된다.
통신장치는 대기조건을 만족하는 동안 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하되, 통신이 가능한 대기모드에서 제1 시간이 경과하면 소비전력 저감을 위해 통신이 불가능한 휴면모드로 천이하고, 휴면모드에서 제2 시간이 경과하면 웨이크업하여 대기모드로 복귀한다. 서버장치는 통신장치의 통신에러를 검출하되, 제1 시간 및 제2 시간을 합산한 값 이상의 통신주기를 설정하고, 소정의 통신주기 동안 통신장치에 요청을 전송하여 통신을 시도한 후 응답이 있으면 정상통신으로 판단하며, 응답이 없는 경우 요청을 반복 전송해 가며 통신주기가 경과할 때까지 응답을 대기하고, 응답이 없는 상태로 통신주기가 경과하면 통신에러로 판단한다. 저전력 제어 시스템은 이러한 통신장치와 서버장치를 포함한다.
이에 따라, 소비전력을 저감하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있고, 소비전력을 저감하기 위한 모드 전환 제어에 따라 예상되는 통신에러의 발생을 미연에 방지하여 시스템 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.

Description

에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법{COMMUNICATION DEVICE FOR AIR-CONDITIONER, SYSTEM AND METHOD FOR LOW POWER CONTROL USING THE SAME}

본 발명은 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 소비전력을 저감하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있고, 소비전력을 저감하기 위한 모드 전환 제어에 따라 예상되는 통신에러의 발생을 미연에 방지하여 시스템 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

에어컨의 동작상태는 크게 일반운전상태와 대기상태로 구분할 수 있다. 일반운전상태에서는 에어컨이 정상운전되어 냉방/난방/송풍/제습 등의 공기조화 기능을 수행한다. 일정 시간 동안 에어컨을 사용하지 않는 경우 에어컨은 대기상태로 진입하며, 에어컨이 실질적으로 사용되지 않는 대기상태에서도 사용자명령 등을 대기하기 위해 항상 전력이 공급되는 상태를 유지하여야 한다.

대기상태에서의 소비전력을 간략히 대기전력이라 하는데, 에어컨이 작동하지 않더라도 장시간에 걸쳐 일정 용량의 대기전력이 소모되어 전력낭비가 발생하게 된다.

최근에는 에너지 낭비를 막기 위해 각종 가전기기의 대기전력 규제를 강화하고 있는 추세이며, 에어컨에 대해서도 대기전력 규제를 만족시키기 위한 절전기술이 다각도로 연구되고 있다.

특히, 홈 네트워크나 스마트 그리드에서와 같이 외부의 서버장치와 에어컨을 마스터/슬레이브로 설정하여 서버장치에 의해 에어컨을 제어/관리하는 시스템의 경우, 일정 시간 이상 에어컨이 사용되지 않더라도 서버장치와 에어컨 간 통신을 대기하기 위해 에어컨의 통신장치가 항상 대기상태를 유지하여야 하므로 많은 소비전력이 요구된다.

절전을 위해 에어컨이 대기상태에 진입한 후 일정 시간이 지나면 전력공급을 전면 차단하는 방안을 고려할 수도 있으나, 이러한 경우 서버장치와 에어컨 간 통신이 불가능해지게 되어 통신에러가 야기되고 이에 따라 시스템 안정성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

국내 등록특허공보 제10-1232917호 (공고일: 2013.02.13.)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 소비전력을 저감하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소비전력을 저감하기 위한 모드 전환 제어에 따라 예상되는 통신에러의 발생을 미연에 방지하여 시스템 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있는 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

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

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어컨용 통신장치는 대기조건을 만족하는 동안 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하되, 대기모드에서 제1 시간이 경과하면 휴면모드로 천이하고, 휴면모드에서 제2 시간이 경과하면 웨이크업하여 대기모드로 복귀하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어 하에 작동하되, 대기모드인 경우 통신 대기를 유지하다가 외부로부터 통신을 시도하는 요청이 수신되면 응답을 전송하여 통신을 개시하고, 휴면모드인 경우 통신을 두절하여 대기모드에 비해 소비전력 레벨을 더 낮추는 통신부를 포함하며, 대기모드가 유지되는 제1 시간과 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 단위주기에 대한 제2 시간의 비율을 휴면구간 비율이라 할 때 상기 제어부가 휴면구간 비율을 가변할 수 있도록 구성된다.

본 발명에 따른 에어컨용 통신장치에서, 상기 제어부는 일정 시간 동안 통신이 이루어지지 않는 경우 또는 에어컨이 대기상태로 진입하는 경우 대기조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.

본 발명에 따른 에어컨용 통신장치에서, 상기 제어부는 에어컨이 대기상태로 진입하는 경우 대기조건을 만족하는 것으로 판단하여 대기모드로 진입하되, 상기 에어컨이 정지 중 대기상태로 진입하는 경우 운전 중 대기상태로 진입하는 경우에 비해 휴면모드로 유지되는 상기 제2 시간을 더 길게 설정하여 휴면구간 비율을 높일 수 있다.

본 발명에 따른 에어컨용 통신장치에서, 상기 제어부는 휴면모드가 유지되는 상기 제2 시간을 대기모드가 유지되는 상기 제1 시간에 비해 더 길게 설정하여 휴면구간 비율을 대기구간 비율보다 높게 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 저전력 제어 시스템은 대기조건을 만족하는 동안 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하되, 통신이 가능한 대기모드에서 제1 시간이 경과하면 소비전력 저감을 위해 통신이 불가능한 휴면모드로 천이하고, 휴면모드에서 제2 시간이 경과하면 웨이크업하여 대기모드로 복귀하는 에어컨용 통신장치; 및 상기 통신장치의 통신에러를 검출하되, 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간을 합산한 값 이상의 통신주기를 설정하고, 소정의 통신주기 동안 상기 통신장치에 요청을 전송하여 통신을 시도한 후 응답이 있으면 정상통신으로 판단하며, 응답이 없는 경우 요청을 반복 전송해 가며 상기 통신주기가 경과할 때까지 응답을 대기하고, 응답이 없는 상태로 상기 통신주기가 경과하면 통신에러로 판단하는 서버장치를 포함한다.

본 발명에 따른 저전력 제어 시스템에서, 상기 통신장치는 에어컨이 대기상태로 진입하는 경우 대기조건을 만족한 것으로 판단하여 대기모드로 진입하되, 상기 에어컨이 정지 중 대기상태로 진입하는 경우 운전 중 대기상태로 진입하는 경우에 비해 휴면모드로 유지되는 상기 제2 시간을 더 길게 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 저전력 제어 시스템에서, 상기 통신장치는 휴면모드가 유지되는 상기 제2 시간을 대기모드가 유지되는 상기 제1 시간에 비해 더 길게 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 저전력 제어 방법은 대기조건이 만족됨에 따라 에어컨용 통신장치가 통신이 가능한 대기모드로 작동하는 단계; 대기모드로 제1 시간이 경과하는 경우 상기 통신장치가 대기모드에 비해 소비전력 레벨이 더 낮고 통신이 불가능한 휴면모드로 전환하여 소비전력을 저감하는 단계; 휴면모드에서 제2 시간이 경과하는 경우 상기 통신장치가 웨이크업하여 대기모드로 복귀하는 단계; 및 상기 대기조건이 유지되는 동안 상기 통신장치가 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하는 단계를 포함한다. 여기서, 대기모드가 유지되는 제1 시간과 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 단위주기에 대한 제2 시간의 비율을 휴면구간 비율이라 할 때 상기 통신장치에 의해 휴면구간 비율이 가변될 수 있다.

본 발명에 따른 저전력 제어 방법은 서버장치가 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간을 합산한 값 이상의 통신주기를 미리 설정하여 매 통신주기마다 상기 통신장치의 통신에러를 검출하되, 소정의 통신주기 동안 상기 통신장치에 요청을 주기적으로 전송해 가며 계속해서 통신을 시도하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 저전력 제어 방법에서, 상기 통신에러 검출 단계는, 상기 서버장치가 소정의 통신주기 동안 상기 통신장치에 요청을 전송하여 통신을 시도하는 단계; 상기 통신주기 내에 상기 통신장치로부터 응답이 있는 경우 상기 서버장치가 정상통신으로 판단하는 단계; 상기 통신장치로부터 응답이 없는 경우 상기 서버장치가 요청을 반복 전송해 가며 상기 통신주기가 경과할 때까지 응답을 대기하는 단계; 및 상기 통신장치로부터 응답이 없는 상태로 상기 통신주기가 경과하는 경우 상기 서버장치가 통신에러로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법에 따르면, 소비전력을 저감하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법에 따르면, 소비전력을 저감하기 위한 모드 전환 제어에 따라 예상되는 통신에러의 발생을 미연에 방지하여 시스템 안정성 및 신뢰성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 제어 시스템의 개략적인 구성을 보인 도면.
도 2는 도 1에 나타난 에어컨용 통신장치의 내부 구성을 예시한 도면.
도 3은 도 1에 나타난 저전력 제어 시스템의 동작 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 제어 방법 중 통신장치 측의 동작 흐름을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 제어 방법 중 서버장치 측의 동작 흐름을 예시한 도면.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 제어 시스템의 개략적인 구성을 보인 도면이고, 도 2는 도 1에 나타난 에어컨용 통신장치의 내부 구성을 예시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 제어 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 마스터로 작동하는 서버장치(200)와 슬레이브로 작동하는 에어컨(100)을 포함하여 구성된다.

에어컨(100)은 냉동 사이클을 구성하는 주요 구성요소들을 실내기 및 실외기에 분리 장착하여 실내기를 통해 실내에 냉난방이나 송풍, 제습과 같은 고유한 공조기능을 제공할 수 있다.

에어컨(100)(예컨대, 실내기) 상에는 에어컨(100)에 구비된 구성요소들의 전반적인 동작을 제어하여 공조기능을 제공하기 위한 제어장치(110)와, 서버장치(200)와의 통신을 위한 통신장치(120)가 탑재되어 있다.

일 실시예에서는 제어장치(110) 및 통신장치(120)가 이원화되어 있는 구조를 도시하고 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제어장치(110) 및 통신장치(120)가 하나로 통합되거나 일부 기능 내지 구성요소를 공유하는 등 다양한 수정/변형/응용이 가능하다. 또한, 통신장치(120)가 에어컨(100) 내에 탑재되지 않고 별도 구비되어 제어장치(110)와 통신 연결되는 구성도 가능하다.

일 실시예에서, 제어장치(110)는 사용자명령이나 운전상황 등에 따라 에어컨(100)의 동작상태를 일반운전상태/정지상태/대기상태 등으로 구분하여 제어 동작을 수행한다.

일반운전상태에서는 에어컨(100)이 정상운전되어 공조기능을 수행하고, 정지상태에서는 에어컨(100)의 운전이 정지된다. 에어컨(100)의 정지상태가 일정 시간 동안 유지되거나 사용자가 에어컨(100)의 조작부나 리모컨을 이용해 대기버튼을 누르는 등의 경우, 에어컨(100)이 대기상태로 진입한다.

에어컨(100)의 소비전력 레벨은 동작상태에 따라 달라지며, 에어컨(100)의 동작상태가 일반운전상태→정지상태→대기상태로 천이함에 따라 소비전력 레벨이 점차 낮아지게 된다.

통신장치(120)는 서버장치(200)와의 통신을 담당한다.

일례로, 통신장치(120)는 와이파이(Wifi), 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 등의 통신모듈일 수 있으며, 제어장치(110)의 제어 하에 에어컨(100)의 동작상태 값, 실시간 전력정보, 운전정보, 제어명령 등을 서버장치(200)와 무선 통신으로 송수신할 수 있다.

에어컨(100)이 대기상태로 진입하거나 일정 시간 동안 서버장치(200)와의 통신이 수행되지 않아서 통신장치(120)가 작동하지 않는 경우 등 대기조건을 만족하면 통신장치(120)는 대기모드로 진입하게 된다.

일례로, 에어컨(100)이 일정 시간 동안 정지되어 대기상태로 자동 진입하는 경우 제어장치(110)는 대기명령을 출력하는 등의 방식으로 통신장치(120)에 이를 알리고, 통신장치(120) 역시 에어컨(100)이 대기상태로 진입하였음을 인지하여 절전을 위해 대기모드로 진입할 수 있다.

통신장치(120)는 서버장치(200)와 통신하지 않을 때에도 대기모드를 유지하여 전류소모를 최소화하면서 동작을 기다릴 수 있다.

대기모드로 진입한 이후, 통신장치(120)는 통신이 가능한 대기모드 및 통신이 불가능한 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하게 된다. 휴면모드에서는 대기모드에 비해 소비전력 레벨이 더 낮아져 최소 소비전력만이 요구된다. 예를 들어, 대기모드에서의 소비전류가 30㎃ 수준이라면, 휴면모드에서의 소비전류는 800㎂ 수준이다.

대기조건 하에서 통신장치(120)가 서버장치(200)와의 통신을 대기하기 위해 항상 대기모드를 유지하게 되면 많은 대기전력이 요구되므로, 대기조건을 만족하는 동안 통신장치(120)가 대기모드/최소 소비전력의 휴면모드/대기모드를 반복하도록 하여 소비전력을 절감하는 것이다.

일 실시예에 따른 통신장치(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(121), 제1 타이머(122), 제2 타이머(123) 및 통신부(124)를 포함할 수 있다.

일정 시간 동안 통신이 이루어지지 않는 경우 또는 에어컨(100)이 대기상태로 진입하는 경우와 같이 대기조건이 만족되면 통신장치(120)의 제어부(121)는 이를 인지하여 대기모드로 진입한다.

대기조건이 유지되는 동안 통신장치(120)에서는 대기모드와 휴면모드 간 전환이 주기적으로 반복된다.

제어부(121)는 대기모드로 돌입한 후 대기모드에서 제1 시간이 경과하면 소비전력 저감을 위해 휴면모드로 천이하고, 휴면모드에서 제2 시간이 경과하면 웨이크업(Wake-up)하여 대기모드로 복귀한다.

여기서, 제1 시간은 통신이 가능한 구간으로서 대기모드에서 휴면모드로 천이되는 주기(예컨대 5㎲)이고, 제2 시간은 통신이 불가능한 구간으로서 휴면모드에서 대기모드로 천이되는 주기(예컨대 110㎲)이다.

제1 타이머(122)는 제어부(121)의 제어 하에 제1 시간을 카운트한다.

제2 타이머(123)는 제어부(121)의 제어 하에 제2 시간을 카운트한다.

전술한 제어부(121)는 대기조건을 만족하는 경우 대기모드로 진입하면서 제1 타이머(122)를 작동시켜 경과시간을 카운트하고, 제1 시간이 경과하여 제1 타이머(122)가 만료되면 휴면모드로 전환하면서 제2 타이머(123)를 작동시켜 경과시간을 카운트한다. 휴면모드에서 제2 시간이 경과하여 제2 타이머(123)가 만료되면 제어부(121)는 웨이크업하여 다시 대기모드로 복귀하게 된다.

일 실시예에서, 통신장치(120)의 제어부(121)는 제어장치(110)로부터 동작상태 값을 수신하거나 소비전력 레벨을 측정하는 등의 방식으로 에어컨(100)의 동작상태를 판별하고, 에어컨(100)이 대기상태에 진입하는 경우 대기조건이 만족된 것으로 판단하여 대기모드로 진입할 수 있다.

대기모드가 유지되는 제1 시간과 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 한 단위주기에 대한 제2 시간의 비율을 휴면구간 비율이라 할 때, 제어부(121)는 휴면구간 비율을 가변(조절)할 수 있다.
일례로, 제어부(121)는 에어컨(100)이 정지 중 대기상태로 진입한 경우 운전 중 대기상태로 진입한 경우에 비해 휴면모드로 유지되는 제2 시간을 더 길게 설정하여 휴면구간 비율을 높일 수 있다.

에어컨(100)이 정지상태에서 대기상태로 진입한 경우 일반운전상태에서 대기상태로 진입한 경우에 비해 단시간 내에 에어컨(100)이 재사용될 가능성이 낮기 때문에, 정지 중 대기상태로 전환되었을 때는 휴면모드를 상대적으로 길게 가져가 소비전력을 최소화하고, 운전 중 대기상태로 전환되었을 때는 휴면모드를 상대적으로 짧게 가져가 반응 속도를 빠르게 하고자 하는 것이다.

또한, 제어부(121)는 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 대기모드가 유지되는 제1 시간에 비해 더 길게 설정하여 한 단위주기에 대한 제2 시간의 비율인 휴면구간 비율을 해당 단위주기에 대한 제1 시간의 비율인 대기구간 비율보다 높게 조절함으로써 소비전력 절감 효과를 높일 수도 있다.

통신부(124)는 제어부(121)의 제어 하에 작동하되, 대기모드인 경우 통신 대기를 유지하다가 외부로부터 통신을 시도하는 요청이 수신되면 응답을 전송하여 통신을 개시하고, 휴면모드인 경우 통신을 두절하여 대기모드에 비해 소비전력 레벨을 더 낮추게 된다.

서버장치(200)는 통신장치(120)를 통해 에어컨(100)의 동작상태 값, 실시간 전력정보, 운전정보 등의 각종 정보를 수신하여 저장/관리할 수 있으며, 사용자가 에어컨(100)에 대한 모니터링과 제어를 수행하도록 지원할 수 있다. 서버장치(200)로는 스마트폰이나 월 패드와 같은 모바일 단말, 디스플레이 장치, 홈 서버, 게이트웨이 등이 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 서버장치(200)는 통신장치(120)에 대한 통신에러 검출 기능을 지원하되, 통신에러 검출 시에 제1 시간 및 제2 시간을 합산한 값 이상의 통신주기를 설정하여 해당 통신주기 간격으로 통신에러 여부를 판단한다.

구체적으로, 서버장치(200)는 한 통신주기 동안 통신장치(120)에 주기적으로 요청을 전송하여 통신을 시도하며, 통신장치(120)에 요청을 전송하여 통신을 시도한 후 통신주기가 경과하기 전에 통신장치(120)로부터 응답이 수신되면 정상통신으로 판단한다. 응답이 없는 경우에는, 서버장치(200)가 해당 통신주기 동안 통신을 시도하는 요청을 일정 시간마다 반복 전송해 가며 통신주기가 경과할 때까지 응답을 대기한다. 응답이 없는 상태로 통신주기가 경과한 경우에는, 서버장치(200)가 통신에러가 발생한 것으로 판단하여 사용자에게 통신에러의 발생을 알리는 경보동작 등의 후속 처리를 수행하게 된다.

도 3은 도 1에 나타난 저전력 제어 시스템의 동작 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이, 서버장치(200)의 통신주기는 대기모드가 유지되는 제1 시간 및 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 값 이상으로 설정된다.
또한, 통신장치(120)의 단위주기는 대기모드가 유지되는 제1 시간 및 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 값으로 설정된다.

편의상 도 3의 일 실시예에서는, 서버장치(200)의 한 통신주기(T)가 제1 시간(T1) 및 제2 시간(T2)의 합산 값으로 설정되어 통신장치(120)의 한 단위주기와 동일한 값을 갖는 경우를 가정한다. 제1 시간(T1) 동안에는 대기모드가 유지되고, 제2 시간(T2) 동안에는 휴면모드가 유지된다.

에어컨용 통신장치(120)는 대기모드로 진입하여 통신이 가능한 대기모드 및 통신이 불가능한 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복한다.

대기모드에서 제1 시간(T1)이 경과하면 통신장치(120)가 소비전력 저감을 위해 휴면모드로 천이하고, 휴면모드에서 제2 시간(T2)이 경과하면 통신장치(120)가 다시 웨이크업하여 대기모드로 복귀한다.

서버장치(200)는 통신장치(120)의 통신에러를 검출하되, 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 통신주기(T) 동안 통신장치(120)에 요청(Request)을 주기적으로 반복 전송해 가며 통신을 시도한다. 통신주기(T) 내에 응답(Response)이 있으면 정상통신으로 판단된다. 통신주기(T) 동안 응답(Response)이 없는 경우에는 서버장치(200)가 요청(Request)을 일정 시간마다 반복 전송해 가며 해당 통신주기(T)가 경과할 때까지 통신장치(120)로부터의 응답(Response)을 대기하게 된다. 응답(Response)이 없는 상태로 해당 통신주기(T)가 경과하면 통신에러로 판단된다.

이때, 통신주기(T)는 대기모드가 유지되는 제1 시간 및 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 값 이상으로 설정되어야 하는데, 그 이유를 설명하면 다음과 같다.

통신장치(120)가 휴면모드에 있으면 통신이 불가능해져 정상적인 통신이 이루어지지 않는다. 그러므로, 서버장치(200)로부터 통신을 시도하는 요청(Request)이 왔을 때, 통신장치(120)가 휴면모드이면 그 요청(Request)에 상응하는 응답(Response)이 서버장치(200)로 전송되지 않는다.

통상 이러한 경우 서버장치(200)는 통신에러로 발생한 것으로 판단하게 되는바, 이를 방지하기 위해 서버장치(200)가 제1 시간 및 제2 시간의 합 이상의 값을 통신주기(T)로 설정하여 해당 시간 동안에는 통신에러의 검출을 유보하고 휴면모드로 인해 전송 지연된 응답(Response)이 수신될 때까지 대기하는 것이다.

이에 따라, 서버장치(200)는 요청(Request)을 발송한 후 그 응답(Response)이 즉시 수신되지 않더라도 통신에러로 판단하지 않고, 통신장치(120)의 휴면모드가 끝나고 대기모드로 전환할 때까지 대기하여 통신장치(120)로부터 응답(Response)을 수신할 수 있게 된다.

이와 같이 대기조건을 만족하는 동안 통신장치(120)에서 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 반복하되, 서버장치(200)에서 통신에러를 검출하는 통신주기를 통신장치(120)의 휴면모드 구간을 고려하여 러프하게(Rough) 설정하면, 소비전력 절감 효과를 극대화하면서도 통신에러를 발생시키지 않을 수 있다.

단, 통신장치(120)가 통신이 불가능한 휴면모드에 있으면 요청(Request)에 대한 응답(Response)을 즉시 전송하지 못하고 휴면모드가 종료한 후 응답(Response)를 전송할 수 있기 때문에 실시간 응답이 약간 늦어지는 측면이 있다.

그러나, 통신주기의 값은 주로 ㎲ 또는 ㎳ 단위로 설정되고, 최대 1~2초 정도의 응답 지연이 발생하는 경우를 가정하더라도 실시간성 내지 실시간 통신에 대한 요구가 크지 않은 에어컨(100)의 기기 특성상 사용자가 체감하는 반응 속도의 차이는 미미한 수준이라 할 수 있다.

일 실시예에서, 소정의 단위주기(T1+T2)에 대한 제2 시간(T2)의 비율을 휴면구간 비율이라 할 때 통신장치(120)는 휴면구간 비율(=T2/(T1+T2))을 가변(조절)할 수 있다.
일례로, 통신장치(120)는 에어컨(100)이 대기상태로 진입하는 경우 대기조건을 만족한 것으로 판단하여 대기모드로 진입하되, 에어컨(100)이 정지 중 대기상태로 진입하는 경우 운전 중 대기상태로 진입하는 경우에 비해 휴면모드로 유지되는 제2 시간을 더 길게 설정하여 휴면구간 비율을 높일 수 있다.

또한, 통신장치(120)는 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 대기모드가 유지되는 제1 시간에 비해 길게 설정하여 한 단위주기에 대한 제2 시간의 비율인 휴면구간 비율을 해당 단위주기에 대한 제1 시간의 비율인 대기구간 비율보다 높게 조절함으로써 소비전력 절감 효과를 향상시킬 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 제어 방법 중 통신장치 측의 동작 흐름을 예시한 도면이다.

우선, 일정 시간 동안 서버장치(200)와의 통신이 이루어지지 않는 경우 또는 에어컨(100)이 대기상태로 진입하는 경우 등 대기조건이 만족되면(S110), 통신장치(120)가 이를 인지하여 통신이 가능한 대기모드로의 작동을 개시하면서 경과시간을 카운트한다(S120, S130).

대기모드에서 제1 시간이 경과하는 경우(S130), 통신장치(120)는 대기모드에 비해 소비전력 레벨이 더 낮고 통신이 불가능한 휴면모드로 전환하여 소비전력을 저감하게 된다(S140).

또한, 통신장치(120)는 휴면모드에서의 경과시간을 카운트하여 제2 시간이 경과하게 되면 웨이크업하여 대기모드로 복귀한다(S150, S120).

서버장치(200)와의 통신이 이루어지거나 에어컨(100)의 대기상태가 종료되는 등 대기조건이 해제되어 대기모드가 종료될 때까지(S160), 통신장치(120)는 이와 같은 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하게 된다(S120 내지 S150).

즉, 대기조건을 만족하는 동안 통신장치(120)가 대기모드로 진입(복귀)하여 제1 시간이 경과하면 휴면모드로 천이하고, 휴면모드로 진입하여 제2 시간이 경과하면 다시 대기모드로 천이하는 모드 간 전환 동작을 반복 수행하는 것이다.

이와 같이 통신장치(120)가 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 반복하게 되면, 대기조건 하에서 항상 대기모드로 작동하는 경우에 비해 대기전력을 크게 절감하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 제어 방법 중 서버장치 측의 동작 흐름을 예시한 도면이다.

서버장치(200)는 에어컨용 통신장치(120)와의 통신이 정상적으로 이루어지고 있는지 여부를 확인하기 위한 통신에러 검출 기능을 지원하되, 에어컨용 통신장치(120)에 통신을 시도하는 요청을 주기적으로 전송하며 그 응답의 수신 유무로 통신상태를 판단하여 통신에러를 검출한다.

이때, 통신장치(120)가 계속해서 통신이 가능한 대기모드를 유지하지 않고 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 반복하기 때문에 서버장치(200)와 통신장치(120) 간에 정상적인 통신이 이루어지지 않아 통신에러가 야기될 수 있다.

이에 통신에러를 방지하기 위하여, 서버장치(200)는 전술한 바와 같이 통신장치(120)의 휴면모드 구간을 고려하여 통신주기를 러프하게 설정한다. 이러한 경우, 통신장치(120)가 휴면모드에 있어 응답이 즉시 회신되지 않더라도 서버장치(200)가 통신에러를 검출하지 않고 휴면모드 구간이 끝날 때까지 대기하여 다음 대기모드로 천이한 통신장치(120)로부터 응답을 수신할 수 있게 된다.

일 실시예에서, 서버장치(200)는 제1 시간 및 제2 시간을 합산한 값 이상의 통신주기를 미리 설정하고 매 통신주기마다 통신장치(120)의 통신상태를 검사하여 통신에러를 검출하는 동작을 수행한다.

도 5를 참조하여 서버장치(200)의 통신에러 검출 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 서버장치(200)는 일정 시간마다 통신장치(120)에 요청(Request)을 전송하여 통신장치(120)와의 통신을 시도한다(S210).

통신장치(120)로부터 응답(Response)이 있는 경우(S220), 서버장치(200)는 통신장치(120)와의 정상통신이 이루어지는 것으로 판단한다(S240).

통신을 시도하는 요청(Request)에 대한 응답(Response)이 즉시 수신되지 않더라도(S220), 서버장치(200)는 통신에러를 검출하지 않고 요청(Request)을 주기적으로 반복 전송해 가며 계속해서 통신을 시도하고 기 설정된 통신주기가 경과(종료)할 때까지 요청(Request)에 상응하는 응답(Response)을 대기하게 된다(S230, S210).

이에 따라, 통신장치(120)가 휴면모드에 있더라도 이로 인해 서버장치(200)에서 통신에러가 검출되는 것을 방지할 수 있다.

통신장치(120)로부터의 응답(Response)이 없는 상태로 통신주기가 경과하게 되는 경우에는(S220, S230), 서버장치(200)가 통신에러가 발생한 것으로 판단하게 된다(S250).

통신이 정상적으로 이루어지고 있는 경우(S240)에는 서버장치(200)가 통신장치(120)를 통해 에어컨(100)을 정상적으로 운전하여 에어컨(100)의 모든 기능을 작동/제어/모니터링할 수 있다.

반면, 통신이 정상적으로 이루어지고 있지 않아서 통신에러가 검출된 경우(S250)에는 후속적으로 서버장치(200)가 사용자에게 통신에러가 발생했음을 알리는 경보동작이나 에어컨(100)을 정지 또는 종료시키는 등의 통신에러 처리를 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 에어컨용 통신장치, 이를 이용한 저전력 제어 시스템 및 방법의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

100: 에어컨, 110: 제어장치,
120: 통신장치, 121: 제어부,
122: 제1 타이머, 123: 제2 타이머,
124: 통신부, 200: 서버장치

Claims (10)

1. 대기조건을 만족하는 동안 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하되, 대기모드에서 제1 시간이 경과하면 휴면모드로 천이하고, 휴면모드에서 제2 시간이 경과하면 웨이크업하여 대기모드로 복귀하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어 하에 작동하되, 대기모드인 경우 통신 대기를 유지하다가 외부로부터 통신을 시도하는 요청이 수신되면 응답을 전송하여 통신을 개시하고, 휴면모드인 경우 통신을 두절하여 대기모드에 비해 소비전력 레벨을 더 낮추는 통신부를 포함하며,
   대기모드가 유지되는 제1 시간과 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 단위주기에 대한 제2 시간의 비율을 휴면구간 비율이라 할 때 상기 제어부가 휴면구간 비율을 가변할 수 있도록 구성되는 에어컨용 통신장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 일정 시간 동안 통신이 이루어지지 않는 경우 또는 에어컨이 대기상태로 진입하는 경우 대기조건을 만족하는 것으로 판단하는 에어컨용 통신장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 에어컨이 대기상태로 진입하는 경우 대기조건을 만족한 것으로 판단하여 대기모드로 진입하되, 상기 에어컨이 정지 중 대기상태로 진입하는 경우 운전 중 대기상태로 진입하는 경우에 비해 휴면모드로 유지되는 제2 시간을 더 길게 설정하여 휴면구간 비율을 높이는 에어컨용 통신장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 대기모드가 유지되는 제1 시간에 비해 더 길게 설정하여 휴면구간 비율을 대기구간 비율보다 높게 조절하는 에어컨용 통신장치.
5. 대기조건을 만족하는 동안 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하되, 통신이 가능한 대기모드에서 제1 시간이 경과하면 소비전력 저감을 위해 통신이 불가능한 휴면모드로 천이하고, 휴면모드에서 제2 시간이 경과하면 웨이크업하여 대기모드로 복귀하는 에어컨용 통신장치; 및
   상기 통신장치의 통신에러를 검출하되, 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간을 합산한 값 이상의 통신주기를 설정하고, 소정의 통신주기 동안 상기 통신장치에 요청을 전송하여 통신을 시도한 후 응답이 있으면 정상통신으로 판단하며, 응답이 없는 경우 요청을 반복 전송해 가며 상기 통신주기가 경과할 때까지 응답을 대기하고, 응답이 없는 상태로 상기 통신주기가 경과하면 통신에러로 판단하는 서버장치를 포함하는 저전력 제어 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 통신장치는 에어컨이 대기상태로 진입하는 경우 대기조건을 만족한 것으로 판단하여 대기모드로 진입하되, 상기 에어컨이 정지 중 대기상태로 진입하는 경우 운전 중 대기상태로 진입하는 경우에 비해 휴면모드로 유지되는 상기 제2 시간을 더 길게 설정하는 저전력 제어 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 통신장치는 휴면모드가 유지되는 상기 제2 시간을 대기모드가 유지되는 상기 제1 시간에 비해 더 길게 설정하는 저전력 제어 시스템.
8. 대기조건이 만족됨에 따라 에어컨용 통신장치가 통신이 가능한 대기모드로 작동하는 단계;
   대기모드로 제1 시간이 경과하는 경우 상기 통신장치가 대기모드에 비해 소비전력 레벨이 더 낮고 통신이 불가능한 휴면모드로 전환하여 소비전력을 저감하는 단계;
   휴면모드에서 제2 시간이 경과하는 경우 상기 통신장치가 웨이크업하여 대기모드로 복귀하는 단계; 및
   상기 대기조건이 유지되는 동안 상기 통신장치가 대기모드 및 휴면모드 간 전환을 주기적으로 반복하는 단계를 포함하며,
   대기모드가 유지되는 제1 시간과 휴면모드가 유지되는 제2 시간을 합산한 단위주기에 대한 제2 시간의 비율을 휴면구간 비율이라 할 때 상기 통신장치에 의해 휴면구간 비율이 가변될 수 있는 저전력 제어 방법.
9. 제8항에 있어서,
   서버장치가 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간을 합산한 값 이상의 통신주기를 미리 설정하여 매 통신주기마다 상기 통신장치의 통신에러를 검출하되, 소정의 통신주기 동안 상기 통신장치에 요청을 주기적으로 전송해 가며 계속해서 통신을 시도하는 단계를 더 포함하는 저전력 제어 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 통신에러 검출 단계는,
    상기 서버장치가 소정의 통신주기 동안 상기 통신장치에 요청을 전송하여 통신을 시도하는 단계;
    상기 통신주기 내에 상기 통신장치로부터 응답이 있는 경우 상기 서버장치가 정상통신으로 판단하는 단계;
    상기 통신장치로부터 응답이 없는 경우 상기 서버장치가 요청을 반복 전송해 가며 상기 통신주기가 경과할 때까지 응답을 대기하는 단계; 및
    상기 통신장치로부터 응답이 없는 상태로 상기 통신주기가 경과하는 경우 상기 서버장치가 통신에러로 판단하는 단계를 포함하는 저전력 제어 방법.

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