KR102479422B1 - 공기조화기 및 이의 통신방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기는, 실외기; 와 상기 실외기에 연결되는 복수개의 실내기를 포함하되, 상기 실외기와 상기 복수개의 실내기 각각은 주기적으로 자신의 상태를 알리는 주기 통신을 수행하고, 상기 실외기는 상기 주기 통신에 의한 통신부하를 판단하고 이에 대응하여 상기 복수개의 실내기가 수행하는 상기 주기 통신의 주기를 제어한다.

Description

공기조화기 및 이의 통신방법{AIR CONDITIONER AND COMMUNICATION METHOD OF THEREOF}
본 발명은 공기조화기 및 이의 통신방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 통신 라인의 부하에 따라 실내기가 수행하는 주기 통신의 주기를 제어할 수 있는 공기조화기 및 이의 통신방법에 관한 것이다.
공기조화기(Air Conditioner)는 실내공기를 용도 및 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하게 하는 가전기기이다. 공기조화기는 일정한 공간을 사용자가 활동하기에 알맞은 온도와 습도 및 기류 분포로 조절하거나, 공기 속에 부유하는 먼지 등의 이물질을 제거한다.
공기조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기가 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기가 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 분류될 수 있다.
또한, 공기조화기는 설치모습에 따라, 벽에 장착되도록 구성된 벽걸이형 공기조화기 및 액자형 공기조화기와, 거실에 세울 수 있도록 구성된 슬림형 공기조화기로 구분될 수 있다.
나아가, 실내기의 용량에 따라, 하나의 실내기를 구동시킬 수 있는 용량으로 구성되어 가정집과 같이 좁은 장소에서 이용되도록 구성된 싱글형 공기조화기와, 회사 또는 음식점 등의 사업장에서 사용할 수 있도록 대용량으로 구성되는 중대형 공기조화기 등으로 구분될 수 있다.
실외기와 실내기는 공기조화기의 운전과 관련한 제어 정보를 주고 받기 위하여 서로 통신을 수행하여야 한다. 현재 실외기와 실내기는 주기와 이벤트 방식으로 데이터를 전송한다.
최근 공기조화기에 연결되는 유닛들은 점점 증가하고, 유닛들간의 통신은 신규 통신방식으로 전환하고 있는 추세이다. 이 경우, 유닛들이 전송하는 데이터의 크기는 커지게 되고, 이에 의해 통신 라인의 부하는 증가한다. 따라서, 통신 라인의 부하로 인한 통신 지연 및 통신 실패율이 증가하게 된다.
본 발명은 통신 라인의 부하에 따라 실내기가 수행하는 주기 통신의 주기를 제어할 수 있는 공기조화기 및 이의 통신방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 발명은 실외기가 유닛들의 연결 상태 및 연결 대수를 판단하고 이에 기초하여 실내기의 주기 통신 주기를 레벨에 따라 제어함으로써 통신 라인의 부하에 따라 적절한 주기 통신을 수행하고 통신 성공률을 높일 수 있는 공기조화기 및 이의 통신방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기는, 실외기; 와 상기 실외기에 연결되는 복수개의 실내기를 포함하되, 상기 실외기와 상기 복수개의 실내기 각각은 주기적으로 자신의 상태를 알리는 주기 통신을 수행하고, 상기 실외기는 상기 주기 통신에 의한 통신부하를 판단하고 이에 대응하여 상기 복수개의 실내기가 수행하는 상기 주기 통신의 주기를 제어한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기조화기의 통신방법은, 실외기와 상기 실외기에 연결되는 복수개의 실내기 각각이 주기적으로 자신의 상태를 알리는 주기 통신을 수행하는 단계; 와 상기 실외기가 상기 주기 통신에 의한 통신부하를 판단하는 단계; 및 상기 실외기가 상기 통신부하에 대응하여 상기 복수개의 실내기가 수행하는 상기 주기 통신의 주기를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 실외기가 자동주소설정(auto addressing)을 통해서 연결된 유닛들의 정보를 확인하여 통신주기레벨을 가변 설정함으로써, 실외기에 연결된 유닛들의 연결대수가 적은 상황에서도 불필요하게 최대 대수를 기준으로 산정된 고정통신주기를 사용함으로써 통신의 효율성이 저하되는 문제점을 방지할 수 있다.
이에 의해, 공기조화기가 사용하는 통신 라인의 효율적인 통신능력 확보를 통해서 통신 지연 및 패킷 충돌로 인한 통신 실패를 방지할 수 있다.
또한, 추가적으로 개발되어 RS 485 통신 라인에 추가되는 제어 유닛들에 대해서도, 실외기의 주기전송레벨의 스펙 변경만으로도 통신부하에 대한 제어가 가능하게 되어 공기조화기의 유지보수가 편리해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기를 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기를 구성하는 유닛들간에 수행되는 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기의 최대 통신 라인 사용률을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기조화기를 구성하는 유닛들간에 수행되는 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기조화기의 최대 통신 라인 사용률을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기에서의 주기 패킷의 전송 주기 조정 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기에서 주기 패킷의 전송 주기를 조정하기 위하여 전송하는 패킷의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기조화기에서 주기 패킷의 전송 주기가 조정된 이후의 최대 통신 라인 사용률을 설명하기 위한 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기(100)는 실외기(10), 분배기(20), 실내기(30) 및 제어기(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
실시 예에 따라, 분배기(20)는 공기조화기(100)에 포함되거나 포함되지 않을 수 있다. 실외기(10)와 분배기(20)는 각각 적어도 하나일 수 있다. 또한, 실내기(30)는 복수 개일 수 있다. 이 경우, 실외기(10) 또는 분배기(20)에는 복수 개의 실내기(30)가 연결될 수 있다.
이하, 본 발명에서는, 실외기(10), 분배기(20), 실내기(30) 및 제어기(40) 등 공기조화기(100)를 구성하는 구성요소들을 각각 유닛이라 정의한다.
실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)는 냉매배관으로 연결되어, 냉매의 순환에 따라 발생한 냉온의 공기를 실내기(30)를 통하여 실내로 토출한다.
구체적으로, 실외기(10)는 냉매배관을 통하여 실내기(30)로 냉매를 공급한다. 이를 위해, 실외기(10)는 적어도 하나의 압축기(미도시), 어큐뮬레이터(accumulator)(미도시), 실외 열교환기(미도시) 및 실외기 팬(미도시)을 포함할 수 있다. 압축기(미도시)는 유입되는 냉매를 압축하여 고압의 기체냉매를 토출한다. 어큐뮬레이터(미도시)는 냉매로부터 기체냉매와 액체냉매를 분리해내고, 기화되지 않은 액체냉매가 압축기(미도시)로 유입되는 것을 방지한다. 실외 열교환기(미도시)는 외부 공기와의 열교환에 의하여 냉매를 응축하거나 증발되게 한다. 실외기 팬(미도시)은 실외 열교환기(미도시)의 열교환을 보다 원활하게 하기 위하여, 실외 열교환기(미도시)로 공기를 유입하고 열교환된 공기를 외부로 토출한다.
분배기(20)는 실외기(10)로부터 공급받은 냉매를 실내기(30)에 배분한다. 이를 위해, 분배기(20)는 냉매배관을 흐르는 냉매의 유속, 유입시간 등을 조절할 수 있다.
실내기(30)는 냉매의 순환에 따라 발생하는 냉온의 공기를 실내로 토출한다. 이를 위해, 실내기(30)는 팽창밸브(미도시), 실내 열교환기(미도시) 및 실내기 팬(미도시)을 포함할 수 있다. 팽창밸브(미도시)는 연결된 실외기(10)로부터 공급되는 냉매를 팽창시킨다. 실내 열교환기(미도시)는 냉매와 실내 공기 간에 열을 교환시킨다. 실내기 팬(미도시)은, 실내공기는 실내 열교환기(미도시)로 유입되게 하고, 열교환된 공기는 실내로 토출되게 한다.
제어기(HR Unit)(40)는 실외기(10)의 요구, 실내기(30)의 요구 또는 외부로부터의 제어명령 중 어느 하나에 대응하여, 공기조화기(100)를 냉방모드 또는 난방모드로 동작시킬 수 있다.
제어기(40)는 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)의 동작을 제어할 수 있다. 이 경우, 제어기(40)는 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)에 제어명령을 전송할 수 있다.
또한, 제어기(40)는 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)의 동작상태를 모니터링 할 수 있다.
이를 위해, 제어기(40)는, 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)와 통신선으로 연결되어 소정의 통신방식에 따른 유선통신을 수행하거나, 무선통신을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제어기(40)는, 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)와 RS 485 통신을 수행할 수 있다.
이와 같이 구성되는 공기조화기(100)는 냉매의 흐름에 따라, 냉방모드로 운전되거나 난방모드로 운전될 수 있다.
냉방모드로 운전되는 경우, 실외기(10)의 압축기(미도시)에서 실외기(10)의 실외 열교환기(미도시)를 거쳐 고온 및 고압의 액체 냉매가 실내기(30)로 공급된다. 실내기(30)의 실내 열교환기(미도시)에서 액체 냉매가 팽창되어 기화되면서, 주변공기의 온도는 내려가게 된다. 실내기 팬(미도시)이 회전 동작함에 따라, 냉기는 실내로 토출된다.
난방모드로 운전되는 경우, 실외기(10)의 압축기(미도시)에서 고온 및 고압의 기체 냉매가 실내기(30)로 공급된다. 실내기(30)의 실내 열교환기(미도시)에서 고온 및 고압의 기체 냉매가 액화되면서 에너지를 방출하면, 이러한 에너지에 의해 주변공기의 온도는 올라가게 된다. 실내기(30)의 실내기 팬(미도시)이 회전 동작함에 따라, 따뜻해진 공기는 실내로 토출된다.
한편, 도 1에서는 공기조화기(100)가 스탠드 형인 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기(100)는 벽걸이형이나 천장형 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기를 구성하는 유닛들간에 수행되는 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 복수개의 유닛들간의 통신 인터페이스를 도시한다. 일 실시 예에 의하면, 유닛들간에는 RS 485 통신이 수행될 수 있다. RS 485 통신은 홈 네트워크를 지원하는 시리얼통신 프로토콜 표준규격이다. RS 485 통신에서는 하나의 통신 라인(bus)에 복수개의 송수신 노드가 연결될 수 있다. 이 경우, 복수개의 송수신 노드는 같은 통신 라인에서 다자간 데이터 전송 및 수신을 수행할 수 있다. 복수개의 송수신 노드는 마스터-슬레이브 모드로 통신을 수행할 수 있다.
실외기(10)는 마스터 유닛의 역할을 수행할 수 있다. 이 경우, 실외기(10)는 해당 실외기(10)에 연결된 실내기(30)의 연결대수 및 동작상태를 모니터링할 수 있다. 만일, 공기조화기(100)가 복수개의 실외기(10)를 포함하면, 상기 복수개의 실외기(10) 중 어느 하나의 실외기(10)가 마스터 유닛으로 동작할 수 있다.
실외기(10)와 실내기(30)는 서로 제어정보를 주고 받을 수 있다.
제어기(40)는 공기조화기(100)를 동작시키기 위하여, 실외기(10) 및/또는 실내기(30)를 제어할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 공기조화기(100)는 제어기(40)와 실외기(10) 및 실내기(30)를 포함한다. 이 경우, 제어기(40)와 실외기(10) 사이, 실외기(10)와 실내기(30) 사이에는 각각 RS 485 통신이 수행된다.
도 2b는 복수개의 유닛들간에 주기 패킷이 송수신되는 것을 도시하고, 도 2c는 복수개의 유닛들간에 주기 패킷과 이벤트 패킷이 송수신되는 것을 도시한다. 복수개의 유닛들은 RS 485 통신에서 정의되는 패킷을 사용하여 상호간에 통신을 수행할 수 있다. RS 485 통신에서는 주기 패킷과 이벤트 패킷이 정의된다.
주기 패킷(210, 220, 230, 240)은 네트워크를 구성하는 노드(10, 30, 40)가 주기적으로 자신의 상태정보를 알리는 패킷이다. 주기 패킷(210, 220, 230, 240)의 전송 주기는 노드(10, 30, 40)마다 다르게 할당될 수 있다. 이에 의해, 각각의 노드(10, 30, 40)는 할당된 소정 주기마다 주기 패킷(210, 220, 230, 240)을 전송할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 네트워크를 구성하는 복수개의 유닛(10, 30, 40)간에는 모뎀 주기 패킷(210), 실외기 주기 1 패킷(220), 실내기 주기 패킷(230) 및 실외기 주기 2 패킷(240)이 송수신된다. 여기서, 모뎀 주기 패킷(210)은 제어기(40)가 실외기(10)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 실외기 주기 1 패킷(220)은 실외기(10)가 실내기(30)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 실내기 주기 패킷(230)은 실내기(30)가 실외기(10)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 실외기 주기 2 패킷(240)은 실외기(10)가 제어기(40)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다.
예를 들어, 모뎀 주기 패킷(210), 실외기 주기 1 패킷(220), 실내기 주기 패킷(230) 및 실외기 주기 2 패킷(240) 각각에 30초, 10초, 10초, 15초가 할당되어 있다면, 제어기(40)는 30초마다 모뎀 주기 패킷(210)을 전송하고, 실외기(10)는 10초마다 실외기 주기 1 패킷(220)을 전송하고 15초마다 실외기 주기 2 패킷(240)을 전송하며, 실내기(30)는 10초마다 실내기 주기 패킷(230)을 전송하게 된다.
이벤트 패킷(250)은 네트워크를 구성하는 노드(10, 30, 40)가 자신의 변경된 상태정보를 알리는 패킷이다. 이벤트 패킷(250)에는 고정된 주기기 할당되지 않는다. 노드(10, 30, 40)는 해당 노드(10, 30, 40)의 상태가 변경되는 이벤트가 발생할 때마다, 이벤트 패킷(250)을 전송하게 된다.
도 2c를 참조하면, 제어기(40)와 실외기(10) 및 실내기(30) 각각은 주기 패킷(210, 220, 230, 240)과 이벤트 패킷(250)을 전송한다. 이 경우, 유닛들(10, 30, 40)이 전송하는 주기 패킷(210, 220, 230, 240)은 실선으로 도시되어 있고, 유닛들(10, 30, 40)이 전송하는 이벤트 패킷(250)은 점선으로 도시되어 있다. 제어기(40)와 실외기(10) 및 실내기(30) 각각은 자신의 상태 변경 시 이벤트 패킷(250)을 전송할 수 있다. 이벤트 패킷(250)은 제어기(40)와 실외기(10) 및 실내기(30) 중 적어도 어느 하나에서 시간을 달리하여 발생할 수도 있고, 모두에서 동시에 발생할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기의 최대 통신 라인 사용률을 설명하기 위한 도면이다.
공기조화기(100)가 RS 485 통신을 수행하는 경우, 공기조화기(100)를 구성하는 복수개의 유닛(10, 30, 40)은 통신 라인을 통하여 주기 패킷(210, 220, 230, 240)과 이벤트 패킷(250)을 전송할 수 있다. 통신 라인을 통하여 전송되는 주기 패킷(210, 220, 230, 240)과 이벤트 패킷(250)은 각각 통신 라인을 점유하게 된다. 따라서, 주기 패킷(210, 220, 230, 240)이 점유하는 총 데이터량과 이벤트 패킷(250)이 점유하는 총 데이터량을 합하면 통신 라인을 점유하는 총 데이터량을 구할 수 있다.
주기 패킷(210, 220, 230, 240)은 복수개의 유닛(10, 30, 40) 각각에서 소정 주기마다 전송된다. 이 경우, 각각의 주기 패킷(210, 220, 230, 240)이 점유하는 데이터량은 해당 주기 패킷(210, 220, 230, 240)의 패킷전송횟수와 주기당 최대전송데이터길이를 곱한 값으로 계산될 수 있다. 여기서, 패킷전송횟수는 기준시간 동안 해당 주기 패킷(210, 220, 230, 240)이 전송되는 횟수로서, 기준시간을 해당 주기 패킷(210, 220, 230, 240)의 패킷전송주기로 나눈 값이다. 각각의 주기 패킷(210, 220, 230, 240)이 점유하는 데이터량을 모두 합하면, 주기 패킷(210, 220, 230, 240)이 점유하는 총 데이터량이 구해진다.
이벤트 패킷(250)은 주기적으로 전송되는 것이 아니라, 이벤트 발생 시마다 전송된다. 따라서, 이벤트 패킷(250)에 의해 통신 라인에 최대 부하가 걸리는 경우를 가정하여, 이벤트 패킷(250)이 점유하는 총 데이터량을 계산한다. 한편, 이벤트 패킷(250)의 경우 재시도(retry)될 수 있고, 이에 따라 최대 3회까지 연속으로 패킷이 발생할 수 있다. 따라서, 이벤트 패킷(250)을 위해서는 최대 3회까지 통신 라인의 사용이 가능하여야 한다.
이하, 도 3을 참조하여 공기조화기(100)의 최대 통신 라인 사용률을 구하는 구체적인 방법을 설명한다.
도 3에서는 공기조화기(100)가 지원하는 통신속도가 9600bps(bit per second)이고, 최대 30초 동안 통신을 수행하는 경우를 기준으로 통신 라인 사용률을 산정한다. 이 경우, 1byte=8bit 이므로, 9600bps의 통신속도를 지원하는 공기조화기(100)에서는 1초 동안 1200byte의 데이터가 전송 가능하다. 따라서, 30초 동안 전송 가능한 총 데이터량은 1200 byte per second ⅹ30 second = 36000 byte가 된다.
실외기(10)에 최대 64실의 실내기(30)가 연결되어 있고, 주기 패킷(210, 220, 230, 240)과 이벤트 패킷(250) 각각의 패킷전송주기와 주기당 최대전송데이터길이가 다음 [표 1]과 같이 할당되어 있다고 가정한다.
종류 주기당 최대전송데이터길이 패킷전송주기
모뎀 주기 패킷 (210) 11 Byte 30초 마다
실외기 주기 1 패킷 (220) 55 Byte 10초 마다
실내기 주기 패킷 (230) 60Byte 10초 마다
실외기 주기 2 패킷 (240) 40 Byte 15초 마다
이벤트 패킷 (250) 50Byte 이벤트 발생 시마다
도 3에서는, 최대 30초 동안 통신을 수행하는 경우를 기준으로 통신 라인 사용률을 산정하고 있다. 모뎀 주기 패킷(210)의 패킷전송주기는 30초이므로, 30초 동안 모뎀 주기 패킷(210)은 1번 전송된다. 따라서, 모뎀 주기 패킷(210)이 점유하는 데이터량 (①)은 1 ⅹ11byte = 11byte이다.
실외기 주기 1 패킷(220)의 패킷전송주기는 10초이므로, 30초 동안 실외기 주기 1 패킷(220)은 3번 전송된다. 따라서, 실외기 주기 1 패킷(220)이 점유하는 데이터량 (②)은 3 ⅹ 55byte = 165byte이다.
실내기 주기 패킷(230)의 패킷전송주기는 10초이므로, 30초 동안 실내기 주기 패킷(230)은 3번 전송된다. 또한, 실내기는 64실이므로, 실내기 주기 패킷(230)은 모두 64번 발생한다. 따라서, 실내기 주기 패킷(230)이 점유하는 데이터량 (③)은 3 ⅹ 60byte ⅹ 64= 11520byte이다.
실외기 주기 2 패킷(240)의 패킷전송주기는 15초이므로, 30초 동안 실외기 주기 2 패킷(240)은 2번 전송된다. 따라서, 실외기 주기 2 패킷(240)이 점유하는 데이터량 (④)은 2 ⅹ40 Byte = 80 Byte가 된다.
주기 패킷이 점유하는 총 데이터량 = 모뎀 주기 패킷이 점유하는 데이터 량 (①) + 실외기 주기 1 패킷이 점유하는 데이터 량 (②) + 실내기 주기 패킷이 점유하는 데이터량 (③) + 실외기 주기 2 패킷이 점유하는 데이터량 (④)이다. 따라서, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량= ① + ② + ③ + ④ = 11byte + 165byte + 11520byte + 80byte = 11776 byte가 된다.
최대 64실의 실내기(30)에서 동시에 이벤트 패킷(250)이 발생하는 경우, 이벤트 패킷(250)에 의해 통신 라인에 최대 부하가 걸릴 수 있다. 이 경우, 이벤트 패킷(250)이 점유하는 데이터량은 64 ⅹ 50 byte = 3200 byte이다.
이벤트 패킷(250)이 전송되면, 이를 수신한 유닛(10, 30, 40)에서는 수신을 확인하는 Ack 패킷을 송신한다. 여기서, Ack 패킷의 최대전송데이터길이는 11Byte이다. 따라서, 최대 64실의 실내기(30)에서 동시에 Ack 패킷을 송신하는 경우, Ack 패킷이 점유하는 총 데이터량은 64 ⅹ 11 byte = 704 byte가 된다.
통신 라인에 걸리는 최대 부하를 계산하기 위하여 실외기(10)와 실내기(30)가 동시에 최대 접속 대수를 제어한다고 가정하면, 가능한 경우(case)의 수는 2가 된다. 따라서, 이벤트 패킷(250)에 의해 통신 라인에 최대 부하가 걸리는 경우, 이벤트 패킷(250)이 점유하는 총 데이터량(⑤)는 기본적으로 다음과 같이 계산된다.
이벤트 패킷(250)이 점유하는 총 데이터량(⑤) = ((64 ⅹ 50 byte) + (64 ⅹ 11 byte)) ⅹ 2 = 7808byte가 된다.
앞서 설명한 바와 같이, 이벤트 패킷(250)은 최대 3번까지 재시도 될 수 있다. 따라서, 이벤트 패킷(250)이 발생하여 최대 1회, 최대 2회, 최대 3회까지 시도되는 경우에 있어서, 각각 통신 라인 사용률은 다음과 같이 계산된다.
통신 라인 사용률=
Figure 112016056426846-pat00001
따라서, 이벤트 패킷 1회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00002
이다. 이벤트 패킷 2회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00003
이다. 이벤트 패킷 3회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00004
이 된다. 만일, 이벤트 패킷이 발생하지 않았다면,
Figure 112016056426846-pat00005
이 된다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기조화기를 구성하는 유닛들간에 수행되는 통신을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기조화기(100)는 제어기(40), 실외기(10), 분배기(20) 및 실내기(30)를 포함하여 구성된다.
도 4a는 복수개의 유닛들간의 통신 인터페이스를 도시한다. 일 실시 예에 의하면, 유닛들간에는 RS 485 통신이 수행될 수 있다.
실외기(10)는 마스터 유닛의 역할을 수행할 수 있다. 이 경우, 실외기(10)는 해당 실외기(10)에 연결된 분배기(20) 및 실내기(30)의 연결대수 및 동작상태를 모니터링할 수 있다.
실외기(10)는 분배기(20) 및 실내기(30)와 서로 제어정보를 주고 받을 수 있다.
제어기(40)는 공기조화기(100)를 동작시키기 위하여, 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30) 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 공기조화기(100)는 제어기(40), 실외기(10), 분배기(20) 및 실내기(30)를 포함한다. 이 경우, 제어기(40)와 실외기(10) 간, 실외기(10)와 분배기(20) 간, 분배기(20)와 실내기(30)간에는 각각 RS 485 통신이 수행된다.
도 4b는 복수개의 유닛들간에 주기 패킷이 송수신되는 것을 도시하고, 도 4c는 복수개의 유닛들간에 주기 패킷과 이벤트 패킷이 송수신되는 것을 도시한다. 복수개의 유닛(10, 20, 30, 40)은 RS 485 통신에서 정의되는 주기 패킷(210, 220, 230, 240, 410, 420)과 이벤트 패킷(250)을 사용하여 상호간에 통신을 수행할 수 있다.
각각의 노드(10, 20, 30, 40)는 할당된 소정 주기마다 주기 패킷(210, 220, 230, 240, 410, 420)을 전송할 수 있다. 도 4b를 참조하면, 네트워크를 구성하는 복수개의 유닛(10, 20, 30, 40)간에는 모뎀 주기 패킷(210), 실외기 주기 1 패킷(220), 분배기 주기 1 패킷(410), 실내기 주기 패킷(230), 분배기 주기 2 패킷(420) 및 실외기 주기 2 패킷(240)이 송수신된다. 여기서, 모뎀 주기 패킷(210)은 제어기(40)가 실외기(10)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 실외기 주기 1 패킷(220)은 실외기(10)가 분배기(20)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 분배기 주기 1 패킷(410)은 분배기(20)가 실내기(30)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 실내기 주기 패킷(230)은 실내기(30)가 분배기(20)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 분배기 주기 2 패킷(420)은 분배기(20)가 실외기(10)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다. 실외기 주기 2 패킷(240)은 실외기(10)가 제어기(40)에 주기적으로 전송하는 주기 패킷이다.
예를 들어, 모뎀 주기 패킷(210), 실외기 주기 1 패킷(220), 분배기 주기 1 패킷(410), 실내기 주기 패킷(230), 분배기 주기 2 패킷(420) 및 실외기 주기 2 패킷(240) 각각에 30초, 10초, 10초, 10초, 15초, 15초가 할당되어 있다면, 제어기(40)는 30초마다 모뎀 주기 패킷(210)을 전송하고, 실외기(10)는 10초마다 실외기 주기 1 패킷(220)을 전송하고 15초마다 실외기 주기 2 패킷(240)을 전송하고, 분배기(20)는 10초마다 분배기 주기 1 패킷(410)을 전송하고 15초마다 분배기 주기 2 패킷(420)을 전송하며, 실내기(30)는 10초마다 실내기 주기 패킷(230)을 전송하게 된다.
이벤트 패킷(250)에는 고정된 주기기 할당되지 않는다. 노드(10, 20, 30, 40)는 해당 노드(10, 20, 30, 40)의 상태가 변경되는 이벤트가 발생할 때마다, 이벤트 패킷(250)을 전송하게 된다. 도 4c를 참조하면, 제어기(40)와 실외기(10) 와 분배기(20) 및 실내기(30) 각각은 주기 패킷(210, 220, 230, 240, 410, 420)과 이벤트 패킷(250)을 전송한다. 이 경우, 유닛들(10, 20, 30, 40)이 전송하는 주기 패킷(210, 220, 230, 240, 410, 420)은 실선으로 도시되어 있고, 유닛들(10, 20, 30, 40)이 전송하는 이벤트 패킷(250)은 점선으로 도시되어 있다. 제어기(40)와 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30) 각각은 자신의 상태 변경 시 이벤트 패킷(250)을 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기조화기의 최대 통신 라인 사용률을 설명하기 위한 도면이다.
공기조화기(100)가 분배기(20)를 더 포함하는 경우에 있어서, 최대 통신 라인 사용률은 도 3에서 설명한 것과 유사한 방법으로 구해질 수 있다. 이하, 도 5를 참조하여 공기조화기(100)의 최대 통신 라인 사용률을 구하는 구체적인 방법을 설명한다.
도 5에서는 도 3에서 설명한 바와 같이 공기조화기(100)가 지원하는 통신속도가 9600bps(bit per second)이고, 최대 30초 동안 통신을 수행하는 경우를 기준으로 통신 라인 사용률을 산정한다.
도 3에서는 실외기(10)에 최대 64실의 유닛(즉, 실내기(30))이 연결되어 있지만, 도 5에서는 실외기(10)에 최대 80실의 유닛이 연결되어 있다. 구체적으로, 공기조화기(100)는 분배기(20)를 더 포함하여, 실외기(10)에는 64실의 실내기(30)와 16실의 분배기(20)가 연결되어 있다. 이 경우, 주기 패킷(210, 220, 230, 240, 410, 420)과 이벤트 패킷(250) 각각의 패킷전송주기와 주기당 최대전송데이터길이가 다음과 [표 2]와같이 할당되어 있다고 가정한다.
종류 주기당 최대전송데이터길이 패킷전송주기
모뎀 주기 패킷 (210) 11 Byte 30초 마다
실외기 주기 1 패킷 (220) 55 Byte 10초 마다
분배기 주기 1 패킷(410) 55 Byte 10초 마다
실내기 주기 패킷 (230) 60Byte 10초 마다
분배기 주기 2 패킷(420) 40 Byte 15초 마다
실외기 주기 2 패킷 (240) 40 Byte 15초 마다
이벤트 패킷 (250) 50Byte 이벤트 발생 시마다
도 5에서는, 최대 30초 동안 통신을 수행하는 경우를 기준으로 통신 라인 사용률을 산정한다. 모뎀 주기 패킷(210)의 패킷전송주기는 30초이므로, 30초 동안 모뎀 주기 패킷(210)은 1번 전송된다. 따라서, 모뎀 주기 패킷(210)이 점유하는 데이터량 (①)은 1 ⅹ11byte = 11byte이다.
실외기 주기 1 패킷(220)의 패킷전송주기는 10초이므로, 30초 동안 실외기 주기 1 패킷(220)은 3번 전송된다. 따라서, 실외기 주기 1 패킷(220)이 점유하는 데이터량 (②)은 3 ⅹ 55byte = 165byte이다.
분배기 주기 1 패킷(410)의 패킷전송주기는 10초이므로, 30초 동안 분배기 주기 1 패킷(410)은 3번 전송된다. 또한, 분배기(20)는 16실이므로, 분배기 주기 1 패킷(410)은 모두 16번 발생한다. 따라서, 분배기 주기 1 패킷(410)이 점유하는 데이터량 (③)은 3 ⅹ 55byte ⅹ 16 = 2640byte이다.
실내기 주기 패킷(230)의 패킷전송주기는 10초이므로, 30초 동안 실내기 주기 패킷(230)은 3번 전송된다. 또한, 실내기는 64실이므로, 실내기 주기 패킷(230)은 모두 64번 발생한다. 따라서, 실내기 주기 패킷(230)이 점유하는 데이터량 (④)은 3 ⅹ 60byte ⅹ 64= 11520byte이다.
분배기 주기 2 패킷(420)의 패킷전송주기는 15초이므로, 30초 동안 분배기 주기 2 패킷(420)은 2번 전송된다. 또한, 분배기(20)는 16실이므로, 분배기 주기 2 패킷(420)은 모두 16번 발생한다. 따라서, 분배기 주기 2 패킷(420)이 점유하는 데이터량 (⑤)은 2 ⅹ40 byte ⅹ 16 = 1280 byte가 된다.
실외기 주기 2 패킷(240)의 패킷전송주기는 15초이므로, 30초 동안 실외기 주기 2 패킷(240)은 2번 전송된다. 따라서, 실외기 주기 2 패킷(240)이 점유하는 데이터량 (⑥)은 2 ⅹ40 byte = 80 byte가 된다.
주기 패킷이 점유하는 총 데이터량 = 모뎀 주기 패킷이 점유하는 데이터 량 (①) + 실외기 주기 1 패킷이 점유하는 데이터 량 (②) + 분배기 주기 1 패킷이 점유하는 데이터량 (③) + 실내기 주기 패킷이 점유하는 데이터량 (④) + 분배기 주기 2 패킷이 점유하는 데이터량 (⑤) + 실외기 주기 2 패킷이 점유하는 데이터량 (⑥)이다. 따라서, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량= ① + ② + ③ + ④ + ⑤ + ⑥= 11byte + 165byte + 2640byte + 11520byte + 1280 byte + 80byte = 15696 byte가 된다.
한편, 도 5에서는 16실의 분배기(20)가 추가되었을 뿐, 실내기(30)의 최대 대수는 64실로 동일하다. 따라서, 도 3에서와 마찬가지로, 최대 64실의 실내기(30)에서 동시에 이벤트 패킷(250)이 발생하는 경우, 이벤트 패킷(250)에 의해 통신 라인에 최대 부하가 걸릴 수 있다. 따라서, 이벤트 패킷(250)이 점유하는 총 데이터량(⑦)은 도 3에서와 동일하게 7808byte가 된다.
따라서, 이벤트 패킷(250)이 발생하여 최대 1회, 최대 2회, 최대 3회까지 시도되는 경우에 있어서, 각각 통신 라인 사용률은 다음과 같이 계산된다.
통신 라인 사용률=
Figure 112016056426846-pat00006
이 경우, 이벤트 패킷 1회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00007
이다. 이벤트 패킷 2회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00008
이다. 이벤트 패킷 3회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00009
이 된다. 만일, 이벤트 패킷이 발생하지 않았다면,
Figure 112016056426846-pat00010
이 된다.
이와 같이, 만일 이벤트 패킷이 최대 3회 전송되게 되면, 통신 라인 사용률이 100%를 넘게 되어 통신은 실패된다. 즉, 현재 공기조화기(100)가 수행하는 RS 485 통신에 의하면, 실외기(10)에 80실의 유닛이 연결되어 실외기(10)에 연결된 유닛이 최대 64실을 넘게 되는 경우 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)간의 통신이 실패될 우려가 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기에서의 주기 패킷의 전송 주기 조정 과정을 도시한 도면이다.
공기조화기(100)는 유닛들의 상태정보에 기초하여 각각의 유닛에 할당된 주기 패킷의 전송 주기를 조정할 수 있다. 여기서, 상태정보는 통신부하, 연결대수, 연결여부 및 동작여부 등을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 공기조화기(100)는 통신 부하에 대응하여 주기 패킷의 전송 주기를 조정할 수 있다. 구체적으로, 제어기(40) 또는 실외기(10)는, 실외기(10)에 연결된 유닛의 연결대수에 따라 주기 레벨을 설정하고, 설정된 주기 레벨에 대응하여 주기 패킷의 전송 주기를 조정할 수 있다.
실외기(10)는 통신 마스터에 해당하므로, 실외기(10)가 전송하는 주기 패킷의 전송 주기는 변경되지 않는다. 이 경우, 실외기(10)에 연결된 유닛들, 즉 분배기(20) 및/또는 실내기(30)가 전송하는 주기 패킷의 전송 주기가 변경될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 공기조화기(100)가 동작을 시작한다(S601). 구체적으로, 공기조화기(100)의 제어기(40)는 실외기(10)의 요구, 실내기(30)의 요구 또는 외부로부터의 제어명령 중 어느 하나에 대응하여, 공기조화기(100)를 냉방모드 또는 난방모드로 운전시키기 시작한다.
실외기(10)가 해당 실외기(10)에 연결된 유닛들에 대한 자동 주소 설정을 수행한다(S602). 자동 주소 설정(auto addressing)은 실외기(10)가 이에 정상적으로 연결된 유닛들에게 통신을 위한 주소를 할당하는 작업일 수 있다.
실외기(10)는 통신라인에 실내기(30) 이외의 유닛이 추가적으로 연결되었는지 판단한다(S603).
통신 라인에 연결된 유닛의 수가 많아질수록, 통신 라인의 혼잡도는 증가한다. 따라서, 실외기(10)는 통신라인에 실내기(30) 이외의 유닛이 추가적으로 연결된 것이 확인되면(S603-Yes), 주기 패킷의 전송 주기를 변경하는 과정을 계속 수행한다. 만일, 통신라인에 실내기(30) 이외의 유닛이 추가적으로 연결되지 않은 경우에는(S603-No), 실외기(10)는 도 6에 도시된 절차를 종료함으로써 주기 패킷의 전송 주기를 변경하지 않고 설정된 전송 주기를 그대로 유지한다.
실외기(10)는 해당 실외기(10)에 연결된 실내기(30)의 연결대수를 판단한다(S604).
실외기(10)는 실내기(30)의 연결대수에 따라 주기 레벨을 설정한다(S605). 일 실시 예에 의하면, 실내기(30)의 연결대수가 증가할수록 이에 비례하여 주기 레벨이 높아질 수 있다. 예를 들어, 실내기(30)의 연결대수가 0대~29대의 범위인 경우 디폴트 레벨로 설정되고, 실내기(30)의 연결대수가 30대~40대의 범위인 경우 PERIOD_LEVEL 1으로 설정되고, 실내기(30)의 연결대수가 41대~50대의 범위인 경우 PERIOD_LEVEL 2로 설정되고, 실내기(30)의 연결대수가 51대~64대의 범위인 경우 PERIOD_LEVEL 3으로 설정될 수 있다.
이 경우, 주기 레벨이 높아질수록 주기 패킷의 전송 주기는 길어질 수 있다. 예를 들어, PERIOD_LEVEL 1의 경우 전송 주기는 11초로 설정되고, PERIOD_LEVEL 2의 경우 전송 주기가 13초로 설정되며, PERIOD_LEVEL 3의 경우 전송 주기가 15초로 설정될 수 있다. 한편, 디폴트 레벨의 경우 전송 주기는 10초로 설정될 수 있다.
실외기(10)는 설정된 주기 레벨을 포함하는 패킷을 실내기(30)에 전송한다(S606).
실외기(10)는 설정된 주기 레벨을 포함하는 패킷을 복수개의 실내기(30)에게 브로드캐스팅 할 수 있다. 여기서, 상기 패킷은 TLV 프로토콜에서 정의하는 TLV 메시지 형식에 기초한 것일 수 있다. 이에 대해서는 도 7에 대한 설명에서 후술한다.
실내기(30)는 주기 레벨에 기초하여 주기 패킷의 전송 주기를 조정한다(S607).
구체적으로, 실내기(30)는 PERIOD_LEVEL 1인 경우 전송 주기를 11초로 설정하고, PERIOD_LEVEL 2인 경우 전송 주기를 13초로 설정하며, PERIOD_LEVEL 3인 경우 전송 주기를 15초로 설정한다. 이 경우, 실내기(30)는 조정된 전송 주기에 따라 주기 패킷을 전송한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 공기조화기에서 주기 패킷의 전송 주기를 조정하기 위하여 전송하는 패킷의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 의하면, 실외기(10)는 실내기(30)에 할당된 주기 패킷의 전송 주기를 조정하기 위하여, 주기 레벨을 포함하는 패킷(700)을 실내기(30)에 전송할 수 있다.
주기 레벨을 포함하는 패킷(700)은 TLV(Type Length Value) 프로토콜에서 정의하는 TLV 메시지 형식에 따라 구성되며, Destination Address 필드(710), Header 필드(720), Data 필드(730) 및 CRC 필드(740)를 포함할 수 있다. 상기 TLV 프로토콜은 복잡한 데이터를 3개의 구조화된 필드 요소, 즉 타입(Type), 길이(Length) 및 값(Value)으로 간결하고 효율적으로 표현하는 통신 규격이다. 따라서, Data 필드(730)는 Type 필드(731), Length 필드(732) 및 Value 필드(733)로 구성될 수 있다.
Destination Address 필드(710)는 메시지(700)의 수신주소에 대한 데이터를 포함한다.
Header 필드(720)는 메시지(700)의 송수신을 위한 데이터를 포함한다.
Data 필드(730)는 Type 필드(731), Length 필드(732) 및 Value 필드(733)로 구성된다. 여기서, Type 필드(731)는 Type에 대한 데이터를 포함한다. Type은 전송 주기의 주기 레벨을 가리킨다. 각각의 Type에는 대응되는 value값이 할당될 수 있다. Value값은 주기 레벨에 할당되는 전송 시간이다. 따라서, 주기 패킷의 전송 주기는, Type에 할당되는 Value 값, 즉 주기 레벨에 할당되는 전송 시간으로 변경될 수 있다. Length 필드(732)는 Type 필드(731)에 포함되는 패킷 크기에 대한 데이터를 포함한다. Value 필드(733)는 Type에 할당되는 Value값에 대한 데이터를 포함한다.
CRC 필드(740)는 순환중복검사(Cyclic Redundancy Check: CRC) 값에 대한 데이터를 포함한다. 순환중복검사 값은 해당 메시지(700)의 오류 검출을 위한 오류검출코드에 해당한다.
도 7을 참조하면, Type은 PERIOD_LEVEL 1, PERIOD_LEVEL 2, PERIOD_LEVEL 3일 수 있다. 이 경우, PERIOD_LEVEL 1, PERIOD_LEVEL 2 및 PERIOD_LEVEL 3 각각에는 Value값으로 11초, 13초 및 15초가 각각 할당된다. 따라서, 만일, 주기 레벨을 포함하는 패킷(700)의 Type이 PERIOD_LEVEL 1으로 설정되어 있다면, 이를 수신한 실내기(30)는 주기 패킷의 전송 주기를 11초로 변경하게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 공기조화기에서 주기 패킷의 전송 주기가 조정된 이후의 최대 통신 라인 사용률을 설명하기 위한 도면이다.
본 도면에서는, 도 5에서 실내기 주기 패킷(230)의 전송 주기를 제어하는 경우, 주기 레벨에 따라 최대 통신 라인 사용률이 어떻게 달라지는지 살펴본다.
도 5와 비교할 때, 도 8에서는 실내기 주기 패킷(230)의 전송 주기 및 실내기(30)의 연결 대수가 달라질 수 있다. 이 경우, 도 5에서 설명한 데이터량들 (①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥) 중 실내기 주기 패킷이 점유하는 데이터량 (④)이 달라진다.
실내기(30)의 연결 대수가 30대~40대의 범위이면, 주기 레벨은 PERIOD_LEVEL 1으로 설정된다. 이 경우 실내기(30)는 실내기 주기 패킷의 전송 주기를 11초로 변경한다. 변경 전 실내기(30)는 10초마다 실내기 주기 패킷을 전송했으므로, 이에 의해, 실내기 주기 패킷의 전송 주기는 1초 상승한다.
실내기 주기 패킷(230)의 패킷전송주기가 11초로 변경되었으므로, 30초 동안 실내기 주기 패킷(230)은 2.7번 전송된다. 또한, 실내기는 최대 40실이므로, 실내기 주기 패킷(230)은 모두 40번 발생한다. 따라서, 전송 주기가 변경된 실내기 주기 패킷(230)이 점유하는 데이터량 (④')은 2.7 ⅹ 60byte ⅹ 40= 6480byte이다.
이 경우, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량 = 모뎀 주기 패킷이 점유하는 데이터 량 (①) + 실외기 주기 1 패킷이 점유하는 데이터 량 (②) + 분배기 주기 1 패킷이 점유하는 데이터량 (③) + 전송 주기가 변경된 실내기 주기 패킷이 점유하는 데이터량 (④') + 분배기 주기 2 패킷이 점유하는 데이터량 (⑤) + 실외기 주기 2 패킷이 점유하는 데이터량 (⑥)이다. 따라서, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량= ① + ② + ③ + ④'+ ⑤ + ⑥ = 11byte + 165byte + 2640byte + 6480byte + 1280 byte + 80byte = 10656byte가 된다.
도 5를 참조하면, 실내기 주기 패킷의 전송 주기가 조정되기 전, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 15696 byte이다. 따라서, 실내기 주기 패킷의 전송 주기가 조정되면, 조정 전 보다 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 줄어든다. (15,696byte > 10,656byte). 따라서, 실외기(10)에 연결된 실내기(30)가 40대이고 분배기(20)가 16대인 경우, 즉 실외기(10)에 최대 56실의 유닛이 연결되는 경우, 데이터 통신 라인의 사용률이 기준을 만족할 수 있다.
실내기(30)의 연결 대수가 41대~50대의 범위이면 주기 레벨은PERIOD_LEVEL 2로 설정된다. 이 경우 실내기(30)는 실내기 주기 패킷의 전송 주기를 13초로 변경한다. 변경 전 실내기(30)는 10초마다 실내기 주기 패킷을 전송했으므로, 이에 의해 실내기 주기 패킷의 전송 주기는 3초 상승한다.
실내기 주기 패킷(230)의 패킷전송주기가 13초로 변경되었으므로, 30초 동안 실내기 주기 패킷(230)은 2.3번 전송된다. 또한, 실내기는 최대 50실이므로, 실내기 주기 패킷(230)은 모두 50번 발생한다. 따라서, 전송 주기가 변경된 실내기 주기 패킷(230)이 점유하는 데이터량 (④')은 2.3 ⅹ 60byte ⅹ 50= 6900byte이다.
이 경우, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량 = ① + ② + ③ + ④'+ ⑤ + ⑥= 11byte + 165byte + 2640byte + 6900byte + 1280byte + 80byte = 11076byte가 된다.
도 5를 참조하면, 실내기 주기 패킷의 전송 주기가 조정되기 전, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 15696 byte이다. 따라서, 실내기 주기 패킷의 전송 주기가 조정되면, 조정 전보다 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 줄어든다. (15,696byte > 11,076byte). 따라서, 실외기(10)에 연결된 실내기(30)가 50대이고 분배기(20)가 16대인 경우, 즉 실외기(10)에 최대 66실의 유닛이 연결되는 경우, 데이터 통신 라인의 사용률이 기준을 만족할 수 있다.
실내기(30)의 연결 대수가 51대~64대의 범위인 경우 주기 레벨은 PERIOD_LEVEL 3로 설정된다. 이 경우 실내기(30)는 실내기 주기 패킷의 전송 주기를 15초로 변경한다. 변경 전 실내기(30)는 10초마다 실내기 주기 패킷을 전송했으므로, 이에 의해 실내기 주기 패킷의 전송 주기는 5초가 상승한다.
실내기 주기 패킷(230)의 패킷전송주기가 15초로 변경되었으므로, 30초 동안 실내기 주기 패킷(230)은 2번 전송된다. 또한, 실내기는 최대 64실이므로, 실내기 주기 패킷(230)은 모두 64번 발생한다. 따라서, 전송 주기가 변경된 실내기 주기 패킷(230)이 점유하는 데이터량 (④')은 2 ⅹ 60byte ⅹ 64 = 7680byte이다.
이 경우, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량 = ① + ② + ③ + ④'+ ⑤ + ⑥= 11byte + 165byte + 2640byte + 7680byte + 1280byte + 80byte = 11856byte가 된다.
도 5를 참조하면, 실내기 주기 패킷의 전송 주기가 조정되기 전, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 15696 byte이다. 따라서, 실내기 주기 패킷의 전송 주기가 조정되면, 조정 전보다 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 줄어든다. (15,696byte > 11,856byte). 따라서, 실외기(10)에 연결된 실내기(30)가 64대이고 분배기(20)가 16대인 경우, 즉 실외기(10)에 최대 80실의 유닛이 연결되는 경우에도, 데이터 통신 라인의 사용률이 기준을 만족할 수 있다.
한편, 각각의 주기 레벨에서 실외기(10)에 연결된 유닛들이 이벤트 패킷을 전송하는 경우를 더 고려하면, 통신 라인 사용률은 다음과 같이 계산된다. 이 경우, 실내기(30)의 연결대수에 상관없이, 이벤트 패킷이 1회 발생하면 앞서 도 5에서 계산된 이벤트 패킷(250)이 점유하는 총 데이터량(⑦= 7808byte)이 전송된다고 가정한다.
주기 레벨이 PERIOD_LEVEL 1로 설정된 경우, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 10656byte가 된다. 따라서, 이벤트 패킷(250)이 발생하여 최대 1회, 최대 2회, 최대 3회까지 시도되는 경우에 있어서, 각각 통신 라인 사용률은 다음과 같이 계산된다.
통신 라인 사용률=
Figure 112016056426846-pat00011
따라서, 이벤트 패킷 1회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00012
이다. 이벤트 패킷 2회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00013
이다. 이벤트 패킷 3회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00014
이 된다. 만일, 이벤트 패킷이 발생하지 않았다면,
Figure 112016056426846-pat00015
이 된다.
주기 레벨이 PERIOD_LEVEL 2로 설정된 경우, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 11076byte가 된다. 따라서, 이벤트 패킷(250)이 발생하여 최대 1회, 최대 2회, 최대 3회까지 시도되는 경우에 있어서, 각각 통신 라인 사용률은 다음과 같이 계산된다.
이벤트 패킷 1회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00016
이다. 이벤트 패킷 2회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00017
이다. 이벤트 패킷 3회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00018
이 된다. 만일, 이벤트 패킷이 발생하지 않았다면,
Figure 112016056426846-pat00019
이 된다.
주기 레벨이 PERIOD_LEVEL 3으로 설정된 경우, 주기 패킷이 점유하는 총 데이터량은 11856byte가 된다. 따라서, 이벤트 패킷(250)이 발생하여 최대 1회, 최대 2회, 최대 3회까지 시도되는 경우에 있어서, 각각 통신 라인 사용률은 다음과 같이 계산된다.
이벤트 패킷 1회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00020
이다. 이벤트 패킷 2회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00021
이다. 이벤트 패킷 3회 시도 시,
Figure 112016056426846-pat00022
이 된다. 만일, 이벤트 패킷이 발생하지 않았다면,
Figure 112016056426846-pat00023
이 된다.
이와 같이, 이벤트 패킷이 최대 3회 전송되더라도, 통신 라인 사용률은 100% 미만이 되어 수용 가능한 대역폭을 넘지 않는다. 따라서, 현재 공기조화기(100)가 수행하는 RS 485 통신에서 실외기(10)에 연결된 유닛이 최대 80실로 증가되더라도 실외기(10)와 분배기(20) 및 실내기(30)간의 통신은 성공적으로 수행될 수 있다.
최근 RS 485 통신을 수행하는 실외기 및 실내기 간 최대 연결대수가 80대로 늘어나게 되었다. 이에 의해, 신규 통신 방식에서의 통신 라인 부하에 대한 대응이 반드시 필요하다.
본 발명에 의하면, 연결된 유닛들의 대수를 파악할 수 있는 통신 마스터에 해당하는 실외기를 이용하여, 통신 부하에 따라 연결된 실내기의 주기 통신의 주기를 가변적으로 제어함으로써 통신 라인의 부하를 해결할 수 있다. 나아가, 기존의 고정된 주기 통신의 주기를 통신 부하에 따라 가변적으로 제어함으로써, 통신 라인의 사용률에 따라 유닛들간의 통신을 효율적으로 수행할 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 송신)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.
10: 실외기 20: 분배기
30: 실내기 40: 제어기
100: 공기조화기

Claims (10)

  1. 공기조화기에 있어서,
    실외기; 와
    상기 실외기에 연결되는 복수개의 실내기를 포함하되,
    상기 실외기와 상기 복수개의 실내기 각각은, 주기적으로 자신의 상태를 알리는 주기 통신을 수행하고,
    상기 실외기는,
    상기 복수개의 실내기의 연결대수를 획득하고, 상기 획득한 연결대수에 기초하여 주기 통신에 의한 통신부하를 획득하고,
    상기 획득한 통신부하에 기초하여 상기 복수개의 실내기가 수행하는 상기 주기 통신의 주기를 제어하는
    공기조화기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실외기는,
    상기 통신부하가 커질수록 상기 주기 통신의 주기를 증가시키는 공기조화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실외기와 상기 복수개의 실내기 중 적어도 하나는, 자신의 상태가 변경되는 경우 이를 알리는 이벤트 통신을 수행하고,
    상기 실외기는, 상기 주기 통신 및 상기 이벤트 통신에 의한 통신부하를 획득하고, 이에 기초하여 상기 복수개의 실내기가 수행하는 상기 주기 통신의 주기를 제어하는 공기조화기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실외기가 공급하는 냉매를 상기 복수개의 실내기에 할당하는 분배기를 더 포함하고,
    상기 실외기는, 상기 분배기의 연결대수 및 상기 복수개의 실내기의 연결대수를 획득하고, 이에 기초하여 상기 주기통신의 주기를 제어하는 공기조화기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 실외기는,
    상기 실외기에 새로운 유닛이 연결되는 경우 상기 주기 통신의 주기를 제어하는 공기조화기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실외기와 상기 복수개의 실내기 각각은, RS 485 통신을 수행하는 공기조화기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실외기는,
    상기 통신부하에 대응하여 상기 주기 통신의 주기를 설정하고, 상기 주기 통신의 주기에 대한 데이터를 포함하는 메시지를 상기 복수개의 실내기에 브로드캐스팅하는 공기조화기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 메시지는, TLV(Type Length Value) 프로토콜에서 정의되는 TLV 메시지 형태로 구성되는 공기조화기.
  10. 공기조화기의 통신방법에 있어서,
    실외기와 상기 실외기에 연결되는 복수개의 실내기 각각이 주기적으로 자신의 상태를 알리는 주기 통신을 수행하는 단계;
    상기 실외기가 상기 주기 통신에 의한 통신부하를 획득하는 단계; 및
    상기 실외기가 상기 통신부하에 기초하여 상기 복수개의 실내기가 수행하는 상기 주기 통신의 주기를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 통신부하를 획득하는 단계는 상기 복수개의 실내기의 연결대수를 획득하는 단계를 포함하는
    공기조화기의 통신방법.
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