KR20220095044A - 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템 - Google Patents

지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하철을 이용하는 승객이 직접 지하철 내 공기청정기를 제어하여 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하철 객실 내 공기청정기를 승객이 직접 제어할 수 있어 일반적으로 구동되는 공기청정기와 달리 승객 맞춤형으로 구동될 수 있고, 주변에 냄새를 발산하는 승객 탑승시 다른 승객이 빠르게 공기정화 요청을 수행하여 지하철 탑승객에게 쾌적한 내부 공기를 제공할 수 있는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템에 관한 것이다.

Description

지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템 {Smart air purifier control system customized for subway passengers}
본 발명은 지하철을 이용하는 승객이 직접 지하철 내 공기청정기를 제어하여 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하철 객실 내 공기청정기를 승객이 직접 제어할 수 있어 일반적으로 구동되는 공기청정기와 달리 승객 맞춤형으로 구동될 수 있고, 주변에 냄새를 발산하는 승객 탑승시 다른 승객이 빠르게 공기정화 요청을 수행하여 지하철 탑승객에게 쾌적한 내부 공기를 제공할 수 있는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지하철 객실 내부는 외부 공기를 통해 내부의 환기가 어려우며, 승객들의 이동 등으로 인해 내부에서 먼지가 객실 내부를 부유하기 때문에 공기가 탁하고, 오염도가 높다는 문제가 존재한다.
따라서, 지하철 객실내 일정 구역별로 객실 내부공기를 정화시키기 위한 공기청정기가 구비될 수 있다.
그러나 이러한 공기청정기는 지하철 운영시간에 맞춰 단순히 가동시간이 제어되고, 가동정도를 조절하기 어렵기 때문에 승객이 밀집하는 출퇴근 시간 등에 맞춰 공기정화가 빠르게 이루어지기 어렵다는 문제가 존재한다.
특히 여름철 땀내가 심한 승객 또는 독한 향수를 뿌린 승객이 탑승하는 경우와 음식을 들고 타는 승객으로 인해 지하철 내부에 온갖 냄새가 발산되어 다른 승객들이 쾌적하게 지하철을 이용하기 어렵다는 불편함이 존재한다.
더 나아가 외부의 미세먼지 정도가 심한 경우 외부 먼지와 함께 승객이 탑승하기 때문에 지하철 내부의 공기오염도 또한 높아질 수 있다는 문제가 존재한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1284893호 "지하철 객실용 공기정화장치" 대한민국 등록실용신안공보 제20-0481427호 "내부공기순환방식 지하철 공기정화기"
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지하철 객실 내 공기청정기를 승객이 직접 제어할 수 있어 일반적으로 구동되는 공기청정기와 달리 승객 맞춤형으로 구동될 수 있고, 주변에 냄새를 발산하는 승객 탑승시 다른 승객이 빠르게 공기정화 요청을 수행하여 지하철 탑승객에게 쾌적한 내부 공기를 제공할 수 있는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 정화된 공기를 빠르게 순환할 수 있도록 동일 구역에 위치한 냉온풍기의 가동을 함께 수행할 수 있고, 공기정화 요청을 수행한 승객별로 가중치를 부여하여 빠른 공기정화가 필요한 승객이 위치한 구역의 공기정화 정도를 조절할 수 있는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 해당 정차역의 공기오염도를 전달받아 외부에서 승객과 함께 유입되는 외부 먼지가 공기중에 부유하는 것을 빠르게 방지할 수 있는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 내부 공기만을 흡입하여 지하철 내부 공기를 정화하는 것이 아닌 외부 공기 또한 함께 흡입하여 지하철 내부 공기 정화에 이용함으로써 산소도가 높은 신선한 공기를 제공할 수 있는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 지하철 객실 내 공기청정기를 제어하는 시스템에 있어서,
공기정화를 수행하는 공기청정기; 상기 공기청정기의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 지하철 내 승객이 소지하며, 상기 제어부로 공기정화 요청을 보내 상기 제어부가 상기 공기청정기의 구동을 제어시키도록 하는 사용자 단말기;로 구성되며, 상기 관리부는, 상기 사용자 단말기와 연결되어 상기 사용자 단말기로부터 공기정화 요청을 수신받는 통신모듈; 상기 공기정화 요청에 따라 상기 공기청정기의 구동정도를 판단한 판단값을 생성하는 판단모듈; 상기 판단값을 전달받아 상기 공기청정기의 구동을 제어하는 제어모듈; 및 상기 판단모듈에 기설정된 값을 저장하는 메모리;로 구성되고, 상기 공기정화 요청은 상기 승객이 위치한 상기 지하철 내 구역을 포함하며, 상기 제어모듈은 상기 승객이 위치한 구역에 구비된 상기 공기청정기를 구동제어할 수 있다.
또한, 공기청정기는, 상기 지하철에 내장되어 공기를 정화하는 공기정화부; 상기 지하철 내측에 구비되어 내부 공기를 흡입하여 상기 공기정화부로 전달하는 내측흡입부; 상기 공기정화부에서 정화된 공기를 상기 지하철 내부로 배출하는 내측배출부; 및 상기 지하철 상측에 구비되어 외부 공기를 흡입하여 상기 공기정화부로 전달하는 외측흡입부;로 구성되고, 상기 외측흡입구는, 상기 지하철 상측에 구비되어 외부의 공기가 흡입되는 흡입구; 상기 지하철 이동시 발생되는 바람에 의해 회전되어 상기 흡입구로부터 외부 공기를 내측으로 흡입하는 메인프로펠러; 상기 메인프로펠러와 동일한 회전축을 가지며 상기 메인프로펠러의 회전을 통해 흡입된 외부 공기를 일측으로 전달하는 보조프로펠러; 상기 보조프로펠러의 일측에 구비되어 상기 메인프로펠러측으로 유입된 이물질 및 유수를 상기 지하철 외측으로 배출시키는 유수배출로; 상기 메인프로펠러 및 상기 보조프로펠러를 통해 이동된 외부공기가 투과하여 정화되는 정화필터; 및 상기 정화필터와 연결되어 상기 정화필터를 거친 외부공기가 상기 공기정화부측으로 이동되는 이동통로;로 구성된다.
또한, 지하철 내부에는 상기 사용자 단말기가 상기 통신모듈과 연결될 수 있는 QR코드가 구비되고, 상기 통신모듈은 상기 QR코드를 통새 상기 관리부로 접속한 상기 사용자 단말기로 상기 공기정화 요청을 신청할 수 있는 인터페이스를 제공하는 인터페이스 제공유닛;을 포함하며, 상기 인터페이스는 상기 승객의 연령대, 임신여부, 기관지 환자 여부 및 공기정화 정도를 입력할 수 있는 입력란을 포함한다.
또한, 공기청정기 제어시스템은 지하철 내 냉풍 또는 온풍을 배출시킬 수 있는 냉온풍기;를 추가로 포함하며, 상기 제어모듈은 상기 공기청정기 구동시 상기 냉온풍기를 함께 구동시킬 수 있다.
또한, 공기청정기 제어시스템은 상기 지하철의 정차역 외부의 공기오염도를 감지하는 외부감지모듈과, 상기 지하철 내부의 공기오염도를 감지하는 내부감지모듈을 포함하는 감지부;가 추가로 포함하며, 상기 감지부에서 감지된 공기오염도 및 실내온도를 상기 통신모듈에 연결된 상기 사용자 단말기로 안내하고, 상기 메모리에 기설정된 공기오염도를 벗어나는 경우 상기 제어모듈이 자동으로 상기 공기청정기를 제어할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 지하철 객실 내 공기청정기를 승객이 직접 제어할 수 있어 일반적으로 구동되는 공기청정기와 달리 승객 맞춤형으로 구동될 수 있고, 주변에 냄새를 발산하는 승객 탑승시 다른 승객이 빠르게 공기정화 요청을 수행하여 지하철 탑승객에게 쾌적한 내부 공기를 제공할 수 있다는 효과를 보유한다.
또한, 정화된 공기를 빠르게 순환할 수 있도록 동일 구역에 위치한 냉온풍기의 가동을 함께 수행할 수 있고, 공기정화 요청을 수행한 승객별로 가중치를 부여하여 빠른 공기정화가 필요한 승객이 위치한 구역의 공기정화 정도를 조절할 수 있다는 효과를 보유한다.
또한, 해당 정차역의 공기오염도를 전달받아 외부에서 승객과 함께 유입되는 외부 먼지가 공기중에 부유하는 것을 빠르게 방지할 수 있는 효과를 보유한다.
또한, 내부 공기만을 흡입하여 지하철 내부 공기를 정화하는 것이 아닌 외부 공기 또한 함께 흡입하여 지하철 내부 공기 정화에 이용함으로써 산소도가 높은 신선한 공기를 제공할 수 있다는 효과를 보유한다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템의 실시예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 공기청정기를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 제어부를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 감지부를 나타낸 것이다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 사용자 단말기에 구현되는 인터페이스의 예시를 나타낸 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에 기재된 실시 예는 다양하게 변형될 수 있다. 특정한 실시예가 도면에서 묘사되고 상세한 설명에서 자세하게 설명될 수 있다. 그러나 첨부된 도면에 개시된 특정한 실시 예는 다양한 실시 예를 쉽게 이해하도록 하기 위한 것일 뿐이다. 따라서 첨부된 도면에 개시된 특정 실시 예에 의해 기술적 사상이 제한되는 것은 아니며, 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 균등물 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상술한 용어에 의해 한정되지는 않는다. 상술한 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서, "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. 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.
그 밖에도, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템의 실시예를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기청정기를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 제어부를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 감지부를 나타낸 것이며, 도 6 및 7은 본 발명에 따른 사용자 단말기에 구현되는 인터페이스의 예시를 나타낸 것이다.
본 발명은 지하철을 이용하는 승객이 직접 지하철 내 공기청정기를 제어하여 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템(1)에 관한 것으로, 공기청정기(100), 제어부(200), 사용자 단말기(300) 및 냉온풍기(400)를 포함할 수 있다.
공기청정기(100)는 지하철(S) 내부에 구비되어 지하철(S) 내부 공기를 정화하는 것으로, 주로 천장형으로 구비되는 것이 바람직하나 이에 한정된 것은 아니다.
이러한 공기청정기(100)는 제어부(200)의 제어값에 따라 구동되어진다.
한편, 공기청정기(100)는 주로 지하철(S) 내부에 형성된 내측흡입부(120)를 통해 내장된 공기정화부(110)가 흡입된 내부공기를 정화하여 내측배출부(130)를 통해 정화된 공기를 배출하게 되는데 승객들의 호흡 등으로 이산화탄소 등이 다량 함유된 내부공기를 지속적으로 정화하는 경우 산소포화도가 낮아 승객들에게 향상된 공기질을 제공하는 어렵다는 문제가 존재한다.
따라서, 공기청정기(100)는 내측흡입부(120) 외에도 외부에서도 공기를 흡입하여 내부로 전달할 수 있는 외측흡입부(140)가 추가로 구비될 수 있다.
외측흡입부(140)는 지하철(S)의 상측에 형성되어 외부로부터 공기를 흡입하여 공기정화부(110)로 전달하는 역할을 수행하는 것으로, 흡입구(141), 메인프로펠러(142), 보조프로펠러(143), 유수배출로(144), 정화필터(145) 및 이동통로(146)를 포함할 수 있다.
흡입구(141)는 지하철(S) 상측에 형성되어 외부와 메인프로펠러(142)가 내장된 내부공간을 연통시킨다. 이러한 흡입구(141)의 하측에는 메인프로펠러(142)가 구비되는데 메인프로펠러(142)는 서로 회전방향이 다른 한 쌍의 프로펠러로 구성되며, 이러한 메인프로펠러(142)는 흡입구(141)의 너비를 따라 연장되어 형성된다.
이러한 흡입구(141)에는 다수개의 미세한 홀이 형성된 스크린(141a)이 추가로 구비되어 외부에서 입자가 큰 이물질은 흡입구(141)를 통해 메인프로펠러(142)가 구비된 내측으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
메인프로펠러(142)는 지하철(S)의 이동방향에 따라 발생되는 바람으로 자동으로 회전하게 되며 일방향 또는 타방향으로 이동하는 지하철(S)에 따라 일측 또는 타측에 위치한 메인프로펠러(142)가 선택적으로 회전된다.
메인프로펠러(142)와 동일한 회전축을 가지며, 메인프로펠러(142)를 통해 외부 공기가 흡입되는 방향에는 보조프로펠러(143)가 형성된다. 보조프로펠러(143)는 메인프로펠러(142)를 따라 외부 공기가 회전축의 말단으로 이동하게 되면 회전축의 말단에 구비된 정화필터(145)측으로 외부공기를 이동시키는 역할을 수행한다.
즉, 메인프로펠러(142)를 통해 정화필터(145)측으로 회전하는 외부공기가 보조프로펠러(143)를 통해 회전력이 향상되어 정화필터(145)를 빠르게 통과할 수 있도록 한다.
이때, 회전축의 말단 하부에는 외부의 빗물 및 정화필터(145)를 통과하지 못하는 외부 이물질 등이 구비될 수 있는 유수배출로(144)가 형성된다.
유수배출로(144)는 정화필터(145)의 일측 하단에 구비되어 메인프로펠러(142) 및 보조프로펠러(143)를 통해 정화필터(145)로 이동한 외부공기에 포함된 이물질이나 유수 등이 유수배출로(144) 내측으로 이동하게 되고, 이러한 유수배출로(144)는 지하철(S) 측면까지 연장되어 외부로 자동배출될 수 있도록 한다. 따라서, 유수배출로(144)를 통해 외부 빗물이나 입자가 큰 먼지 등이 지하철(S) 내부로 유입되는 것을 방지하고, 자동으로 외부로 배출될 수 있도록 유도할 수 있다.
정화필터(145)는 메인프로펠러(142) 및 보조프로펠러(143)를 통해 흡입된 외부 공기가 통과하는 것으로, 외부 미세먼지 등이 공기정화부(110)측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 정화필터(145)는 헤파필터가 될 수 있으나 이에 한정된 것은 아니다.
이동통로(146)는 정화필터(145)를 중심으로 유수배출로(144)가 형성된 일면과 반대되는 타면에 형성되어 정화필터(145)를 거친 외부 공기가 공기정화부(110)측으로 이동되는 통로이다. 이러한 이동통로(146)를 통해 공기정화부(110)로 이동된 외부 공기는 공기정화부(110)를 거쳐 정화된 공기로 내측배출부(130)를 통해 지하철(S) 내부로 전달될 수 있다.
따라서, 상술된 외측흡입부(140)를 통해 산소포화도가 높은 신선한 외부 공기를 정화하여 지하철(S) 내부에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 지하철(S)의 이동으로 발생되는 바람을 이용하여 무동력으로 외부 공기를 지하철(S) 내부로 흡입할 수 있다는 이점을 가진다.
제어부(200)는 승객이 보유한 사용자 단말기(300)를 통해 공기정화 요청 신호를 받으면 이를 통해 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)의 구동을 제어할 수 있는 것으로, 통신모듈(210), 판단모듈(220), 제어모듈(230) 및 메모리(240)를 포함한다.
통신모듈(210)은 사용자 단말기(300)와 연결되어 상기 사용자 단말기(300)로부터 공기정화 요청 신호를 수신받을 수 있는 것으로, 별도의 서버를 구비하여 사용자 단말기(300)와 연결될 수 있도록 한다.
이러한 통신모듈(210)은 지하철(S) 내 승객이 QR코드 등을 이용하여 공기정화 요청을 수행할 수 있는 인터페이스를 제공하는 인터페이스 제공유닛(211)을 포함한다.
인터페이스 제공유닛(211)은 도 6과 같이 승객이 사용자 단말기(300)를 통해 통신모듈(210)과 연결되면 지하철(S) 내 구역별 공기오염도 및 온도를 확인할 수 있는 인터페이스(I1)를 제공받을 수 있고, 상기 인터페이스(I1)에서 '공기정화 요청'을 터치 등을 통해 활성화시키면 공기정화 요청을 수행할 수 있는 인터페이스(I2)를 도 7과 같이 제공받아 공기정화 요청 신호를 생성 및 발신할 수 있도록 한다.
따라서, 승객은 별도의 어플리케이션 다운로드 등이 불필요하고, 간단하게 지하철(S) 내 공기오염도 정도를 확인 및 공기정화 요청을 수행할 수 있도록 한다.
이러한 인터페이스 제공유닛(211)에서 제공하는 인터페이스(I2)에는 승객의 연령대, 기관지 환자여부, 임산부, 공기정화 정도를 직접 입력할 수 있는 입력란이 제공된다.
판단모듈(220)은 통신모듈(210)을 통해 사용자 단말기(300)로 공기정화 요청 신호를 받으면 상기 공기정화 요청 신호를 분석하여 해당 신호를 발신한 사용자 단말기(300)가 위치한 영역에 구비된 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)의 구동여부 및 구동정도를 판단하여 판단값을 생성하고 이를 제어모듈(230)로 전송하는 기능을 수행한다.
한편, 한명의 승객의 요청으로 인해 공기청정기(100)의 구동정도를 제어하는 경우 오히려 공기청정기(100)의 전력소모가 크게 일어날 수 있으므로 이를 고려하여 공기청정기(100)의 구동정도나 냉온풍기(400)의 구동여부 및 구동정도를 조절할 필요가 존재한다. 예를 들어 동일하게 한명의 승객이 공기정화 요청을 수행하는 경우 출퇴근시간과 같이 승객이 많은 때와 심야시간과 같이 승객이 적은 때별 공기청정기(100)의 구동정도 및 냉온풍기(400)의 구동여부 및 구동정도를 적합하게 조절해야할 필요가 존재한다.
따라서, 본 발명에 따른 판단모듈(220)은 카운트유닛(221), 가중치유닛(222), 구동판단유닛(223)을 포함하여 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 한다. 이를 도 4를 통해 설명하도록 한다.
먼저, 카운트유닛(221)은 제어부(200)로부터 승객이 사용자 단말기(300)를 통해 공기정화 요청을 통신모듈(210)을 통해 수신받아 이를 카운트하는 역할을 수행한다.
이러한 카운트유닛(221)은 공기정화 요청의 횟수만을 카운트할 뿐만 아니라 공기정화 요청을 발신한 승객의 해당 구역, 공기정화 요청 수신시간, 공기정화 정도에 대한 요청값, 승객 고유의 식별값(승객의 연령대별, 승객의 상태 등) 등을 포함하여 요청 횟수를 카운트하고, 공기정화 요청의 내용을 확인할 수 있다.
카운트유닛(221)에서 카운팅된 공기정화 요청은 가중치유닛(222)을 통해 해당 공기정화 요청에 대한 가중치를 부여할 수 있다.
가중치유닛(222)은 카운트유닛(221)에서 수신받은 승객별 및 시간대별 공기정화 요청에 따라 가중치를 부여하는 기능을 수행한다.
먼저, 승객의 연령별대로 가중치를 부여할 수 있다. 예를 들어 오염된 공기에 취약한 0 ~ 5세의 영유아와 60세 이상의 노인이 공기정화 요청을 수행하는 경우 요청값에 가중치를 부여하게 된다. 이때, 영유아나 노인의 경우 보호자가 신청하는 경우 사용자 단말기(300)를 이용하는 승객이 본인을 포함한 영유아 또는 노인의 식별값을 함께 입력하고 공기정화 신청하는 경우 일반인의 신청값과 가중치가 부여된 영유아/노인의 신청값이 합산된다.
또한, 승객의 연령대별 외에도 기관지 환자의 경우 본인의 상태를 사용자 단말기(300)를 이용하여 통신모듈(210) 내 인터페이스 제공유닛(211)에서 제공되는 인터페이스(I2)에 입력할 수 있고, 이를 통해 기관지 관련 환자의 요청값에 가중치를 부여할 수 있다.
또한, 상술된 기관지 환자와 같이 냄새에 민감한 임산부에게도 가중치를 부여할 수 있다.
또한, 승객이 많은 시간대인 출퇴근시간에 공기정화 요청을 신청하는 신청값에 가중치를 부여할 수 있도록 한다. 이때, 출근시간은 오전 7시 ~ 10시, 퇴근시간은 오후 5시 ~ 8시로 설정할 수 있다.
또한, 공기정화 요청시 공기정화 정도를 요청함에 따라 가중치를 부여할 수 있도록 한다. 예를들어, 도 7과 같이 보통, 약강 및 강함 상태로 공기정화 정도에 대한 인터페이스(I2)가 사용자 단말기(300)로 제공되는 경우 사용자는 원하는 공기 정화 정도를 설정한 뒤 공기정화를 신청하면 약강 및 강함 상태에 해당되는 가중치를 부여할 수 있다.
상술된 바와 같이 요청값 'R'값에 대하여 부여되는 가중치의 예시는 아래의 표 1과 같이 설정할 수 있다.
승객 상태 요청값
일반 성인 R
영유아/노인 1.5R
기관지 환자/임산부 2R
출퇴근 시간대 요청 1.5R
공기정화정도 '약강' 요청 1.5R
공기정화정도 '강함' 요청 2R
구동판단유닛(223)은 가중치유닛(222)에서 가중치를 부여받은 요청값의 합산을 통해 공기청정기(100)의 구동정도를 제어하거나, 냉온풍기(400)의 구동여부 및 구동정도를 조절할 수 있다.
즉, 표 1에 따른 기준에 대한 예시로 임산부가 저녁 8시(퇴근시간에 해당)에 '약강' 상태로 공기정화를 요청하는 경우 총 요청값은 5R을 갖게 된다.
이러한 요청값은 구동판단유닛(223)에 기설정된 기준값에 따라 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)를 제어할 수 있도록 판단할 수 있으며, 기준값은 아래의 표 2와 같다.
요청값(R) 0 ~ 1 1.5 ~ 3.5 4 ~ 5 5.5 ~

구동상태		 기존 공기청정기 구동상태 유지 요청값과 비례하여 공기청정기 구동정도 제어 냉온풍기 구동 시작 요청값과 비례하여 냉온풍기 구동정도 제어
따라서, 상술된 예시와 같이 5R의 요청값을 갖는 공기정화 요청 신호에 의해 구동판단유닛(223)은 공기청정기(100)의 최고 구동과 함께 냉온풍기(400)를 구동시켜 빠르게 공기정화가 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 구동판단유닛(223)은 일정시간 내 다양한 승객으로부터 요청받은 합산된 요청값에 따라 구동되도록 하며, 이때 일정시간은 15분으로 하는 것이 바람직하나 이에 한정된 것은 아니다.
위와 같이 일정시간 내 다양한 승객으로부터 요청받은 요청값의 가중치를 가중치유닛(222)이 부여하고, 이를 합산한 요청값에 따라 구동판단유닛(223)이 기준값에 다라 공기청정기(100)의 구동정도를 제어하거나 냉온풍기(400) 구동여부 및 구동정도를 제어할 수 있도록 한다.
이때, 일정시간은 매분마다 초기화되어 현재시간에서 상기 현재시간으로부터 일정시간 과거에 요청된 요청값을 합산하여 해당구역에 배치된 공기청정기(100)의 구동정도를 제어하고, 필요에 따라 냉온풍기(400)의 구동여부 및 구동정도를 제어하여 상기 공기청정기(100)로부터 정화된 공기를 빠르게 지하철(S) 내부를 순환하도록 한다.
제어모듈(230)은 판단모듈(220)로부터 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)의 구동여부와 구동정도에 대한 판단값을 판단모듈(220)로부터 받으면 이에 따라 지하철(S) 구역별로 구비된 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)를 원격으로 구동제어할 수 있다.
메모리(240)는 통신모듈(210)에 포함된 인터페이스(I1,I2), 가중치유닛(222)의 가중치 부여값, 판단모듈(220)의 기준값 등이 기저장되는 것으로, 이러한 메모리(240)에 기저장된 값을 이용하여 제어부(200)가 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)의 구동을 제어할 수 있도록 한다.
사용자 단말기(300)는 지하철(S)을 이용하는 승객이 개인적으로 소유한 스마트폰, 태블릿 PC 등이 될 수 있으며, 지하철(S) 내 구역별로 벽면이나 문에 부착된 QR코드를 통해 제어부(200) 내 통신모듈(210)과 연결될 수 있고, 인터페이스 제공유닛(211)을 통해 인터페이스(I1,I2)를 제공받아 사용자 단말기(300)로 구현하여 공기정화 요청을 수행할 수 있도록 한다.
한편, 승객이 사용자 단말기(300)에서 구현된 인터페이스(I2)를 통해 공기정화 요청을 수신받지 않을 때라도 공기청정기(100)의 추가적인 구동이 필요한 때가 존재한다. 예를 들어 정차역의 외부 공기의 오염도가 심한 경우 해당 정차역에서 탑승한 승객과 함께 외부 공기가 지하철(S) 내부로 유입되거나, 승객의 옷 등에 묻은 먼지 등이 지하철(S) 내부를 부유할 우려가 존재한다. 또한, 출퇴근 시간 등과 같이 다수의 승객이 이용하는 시간대에도 상대적으로 지하철(S) 내 공기오염도가 높아지게 된다는 문제가 존재한다.
이러한 경우 승객이 별도로 공기정화를 요청하기 전까지는 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)가 일반적으로 구동되기 때문에 보다 향상된 공기질을 제공하기 어렵다는 문제가 존재한다.
또한, 승객에게 사용자 단말기(300)를 통해 현재 실내공기의 오염도를 안내할 수 없어 승객이 공기청정기 구동 신청 여부를 판단하기 어렵다는 문제가 존재한다.
따라서, 상술된 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 스마트 공기청정기 제어 시스템(1)은 지하철역 외부 및 내부의 공기의 오염도를 판단할 수 있는 감지부(500)를 추가로 포함할 수 있다.
감지부(500)는 공기 오염도를 감지할 수 있는 센서를 포함하여 상기 감지부(500)가 설치된 공기의 오염도를 감지하고, 이를 제어부(200)로 전달하게 된다.
이때, 감지부(500)는 지하철(S)이 정차하는 승강장의 외부 공기의 오염도를 감지하는 외부감지모듈(510)과, 지하철(S) 내부의 공기오염도를 감지하는 내부감지모듈(520)로 구성되며, 내부감지모듈(520)의 경우 지하철(S)의 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)가 구비된 영역마다 설치되며 공기청정기(100)와 이격된 공간에 설치됨으로써 공기청정기(100) 주변의 정화된 공기를 감지하는 것이 아닌 구역별 평균적인 공기오염도를 감지할 수 있도록 한다. 이러한 감지부(500)는 주로 승객이 위치하는 좌석이나 도어 측에 구비되어 승객이 주로 접하는 공기의 오염도를 감지하고, 이에 따라 제어모듈(230)이 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)의 구동을 제어할 수 있도록 한다.
또한, 감지부(500)는 온도센서를 포함하여 상기 감지부(500)가 설치된 구역의 온도를 측정하고, 측정된 온도 센서값과 메모리(240)에 기저장된 계절별 실내 적정온도를 판단모듈(220)이 비교하여 냉온풍기(400)가 배출되는 바람의 온도를 제어모듈(230)이 제어하여 냉온풍기(400)를 구동시킬 수 있도록 한다.
예를 들어, 한 구역의 현재 온도가 20℃이고, 해당 날짜의 실내 적정온도가 23℃인 경우 냉온풍기(400) 구동시 23℃ 이상의 온도를 갖는 바람을 배출할 수 있도록 제어모듈(230)이 제어함으로써 정화된 공기와 함께 바람이 지하철(S) 내부를 순환할 수 있도록 하고, 승객에게는 실내 적정온도를 제공함으로써 보다 쾌적하게 지하철(S)을 이용할 수 있도록 한다.
더 나아가, 감지부(500)를 통해 지하철(S) 내 구역별 온도 및 공기오염도 수치를 승객이 가지고 있는 사용자 단말기(300)로 안내하여 공기청정기(100)의 구동을 요청하지 않더라도 승객이 위치한 구역에서 인접한 청정구역 또는 원하는 실내온도를 가지는 구역으로 직접 이동할 수 있도록 안내할 수 있어 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)의 추가적인 구동을 방지할 수 있다는 이점을 가진다.
이러한 감지부(500)는 메모리(240)에 기설정된 값, 즉 계절별 평균 실내온도와 평균 공기오염도에 대한 일정 범위와 현재 지하철역 내 실내온도 및 공기오염도와 차이가 발생하는 경우 판단모듈(220)이 자동으로 감지부(500)로부터 감지된 감지값과 메모리(240)에 기설정된 값을 비교하여 승객의 요청없이도 계절별 평균실내온도 및 평균 공기오염도에 맞춰 자동으로 공기청정기(100) 및 냉온풍기(400)가 자동으로 제어될 수 있도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
1: 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템
100: 공기청정기 110: 공기정화부
120: 내측흡입부 130: 내측배출부
140: 외측흡입부 141: 흡입구
141a: 스크린 142: 메인프로펠러
143: 보조프로펠러 144: 유수배출로
145: 정화필터 146: 이동통로
200: 제어부 210: 통신모듈
211: 인터페이스 제공유닛 220: 판단모듈
221: 카운트유닛 222: 가중치유닛
223: 구동판단유닛 230: 제어모듈
240: 메모리 300: 사용자 단말기
400: 냉온풍기 500: 감지부
510: 외부감지모듈 520: 내부감지모듈
I1,I2: 인터페이스 S: 지하철

Claims (5)

  1. 지하철 객실 내 공기청정기를 제어하는 시스템에 있어서,
    공기정화를 수행하는 공기청정기; 상기 공기청정기의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 지하철 내 승객이 소지하며, 상기 제어부로 공기정화 요청을 보내 상기 제어부가 상기 공기청정기의 구동을 제어시키도록 하는 사용자 단말기;로 구성되며,
    상기 관리부는, 상기 사용자 단말기와 연결되어 상기 사용자 단말기로부터 공기정화 요청을 수신받는 통신모듈; 상기 공기정화 요청에 따라 상기 공기청정기의 구동정도를 판단한 판단값을 생성하는 판단모듈; 상기 판단값을 전달받아 상기 공기청정기의 구동을 제어하는 제어모듈; 및 상기 판단모듈에 기설정된 값을 저장하는 메모리;로 구성되고,
    상기 공기정화 요청은 상기 승객이 위치한 상기 지하철 내 구역을 포함하며,
    상기 제어모듈은 상기 승객이 위치한 구역에 구비된 상기 공기청정기를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기청정기는,
    상기 지하철에 내장되어 공기를 정화하는 공기정화부;
    상기 지하철 내측에 구비되어 내부 공기를 흡입하여 상기 공기정화부로 전달하는 내측흡입부;
    상기 공기정화부에서 정화된 공기를 상기 지하철 내부로 배출하는 내측배출부; 및
    상기 지하철 상측에 구비되어 외부 공기를 흡입하여 상기 공기정화부로 전달하는 외측흡입부;로 구성되고,
    상기 외측흡입구는,
    상기 지하철 상측에 구비되어 외부의 공기가 흡입되는 흡입구;
    상기 지하철 이동시 발생되는 바람에 의해 회전되어 상기 흡입구로부터 외부 공기를 내측으로 흡입하는 메인프로펠러;
    상기 메인프로펠러와 동일한 회전축을 가지며 상기 메인프로펠러의 회전을 통해 흡입된 외부 공기를 일측으로 전달하는 보조프로펠러;
    상기 보조프로펠러의 일측에 구비되어 상기 메인프로펠러측으로 유입된 이물질 및 유수를 상기 지하철 외측으로 배출시키는 유수배출로;
    상기 메인프로펠러 및 상기 보조프로펠러를 통해 이동된 외부공기가 투과하여 정화되는 정화필터; 및
    상기 정화필터와 연결되어 상기 정화필터를 거친 외부공기가 상기 공기정화부측으로 이동되는 이동통로;로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지하철 내부에는 상기 사용자 단말기가 상기 통신모듈과 연결될 수 있는 QR코드가 구비되고,
    상기 통신모듈은 상기 QR코드를 통새 상기 관리부로 접속한 상기 사용자 단말기로 상기 공기정화 요청을 신청할 수 있는 인터페이스를 제공하는 인터페이스 제공유닛;을 포함하며,
    상기 인터페이스는 상기 승객의 연령대, 임신여부, 기관지 환자 여부 및 공기정화 정도를 입력할 수 있는 입력란을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공기청정기 제어시스템은 지하철 내 냉풍 또는 온풍을 배출시킬 수 있는 냉온풍기;를 추가로 포함하며,
    상기 제어모듈은 상기 공기청정기 구동시 상기 냉온풍기를 함께 구동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기청정기 제어시스템은 상기 지하철의 정차역 외부의 공기오염도를 감지하는 외부감지모듈과, 상기 지하철 내부의 공기오염도를 감지하는 내부감지모듈을 포함하는 감지부;가 추가로 포함하며,
    상기 감지부에서 감지된 공기오염도 및 실내온도를 상기 통신모듈에 연결된 상기 사용자 단말기로 안내하고, 상기 메모리에 기설정된 공기오염도를 벗어나는 경우 상기 제어모듈이 자동으로 상기 공기청정기를 제어하는 것을 특징으로 하는 지하철 승객 맞춤형 스마트 공기청정기 제어시스템.
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