인공지능 기반의 스마트 윈도우 제어 시스템 및 제어 방법
Artificial intelligence-based smart window control system and control method
특허 요약
본 발명은, 소정 공간에 거주하는 거주자의 선호도를 반영하는 스마트 윈도우 제어 시스템으로서, 인가되는 전기신호의 변화에 따라 변색정도가 조절되는 윈도우; 입력변수를 측정하는 입력변수 측정부; 시간 요소, 실외 환경 요소, 실내 환경 요소, 거주자 관련 요소 및 에너지 관련 요소를 포함하는 학습용 입력변수와 상기 학습용 입력변수에 대응하여 상기 거주자가 조절한 상기 윈도우의 변색정도인 학습용 출력변수가 미리 입력되어 인공지능에 의해 학습되어 변색 모델이 구축되며, 상기 입력변수 측정부에서 측정된 실제 입력변수가 상기 구축된 모델에 적용되어 실제 출력변수인 윈도우의 변색정도가 출력되는 모델링부; 상기 실제 출력변수인 윈도우의 변색정도에 따라 윈도우에 인가되는 전기신호를 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 스마트 윈도우 제어 시스템을 제공한다.
청구항
번호청구항
1

소정 공간에 거주하는 거주자의 선호도를 반영하는 스마트 윈도우(100) 제어 시스템으로서,인가되는 전기신호의 변화에 따라 변색정도가 조절되는 윈도우(110); 입력변수를 측정하는 입력변수 측정부(400);시간 요소, 실외 환경 요소, 실내 환경 요소, 거주자 관련 요소 및 에너지 관련 요소를 포함하는 학습용 입력변수와 상기 학습용 입력변수에 대응하여 상기 거주자가 조절한 상기 윈도우(110)의 변색정도인 학습용 출력변수가 미리 입력되어 인공지능에 의해 학습되어 변색 모델이 구축되며, 상기 입력변수 측정부(400)에서 측정된 실제 입력변수가 상기 구축된 모델에 적용되어 실제 출력변수인 윈도우(110)의 변색정도가 출력되는 모델링부(200);상기 실제 출력변수인 윈도우(110)의 변색정도에 따라 윈도우(110)에 인가되는 전기신호를 제어하는 컨트롤러(120);를 포함함으로써,상기 시간 요소, 실외 환경 요소, 실내 환경 요소, 거주자 관련 요소 및 에너지 관련 요소 각각마다 상이한 상기 거주자의 선호도가 반영되어 상기 윈도우(110)의 변색정도가 자동으로 제어되는,시스템.

2

제 1 항에 있어서,상기 시간 요소는 날짜, 요일, 시간, 및 계절을 포함하고,상기 실외 환경 요소는 상기 소정 공간 외부의 조도를 포함하며,상기 실내 환경 요소는 상기 소정 공간 내부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 예상평균온열감 및 조도를 포함하고,상기 거주자 관련 요소는 상기 소정 공간 내의 각 구역에 상기 거주자가 위치하는지 여부, 상기 거주자의 행동 패턴, 및 상기 거주자의 표정, 음성으로부터 도출된 감정 상태를 포함하며,상기 에너지 관련 요소는 상기 소정 공간에 설치되는 공조 장치, 온도조절장치, 플러그, 및 조명 동작 상태를 포함하는, 시스템.

3

제 2 항에 있어서,상기 입력변수 측정부(400)는, 상기 날짜, 요일, 시간, 및 계절을 포함하는 요소를 측정하는 타이머(401); 상기 소정 공간 외부의 조도를 측정하는 외부 조도 센서(402); 상기 소정 공간 내부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조도를 각각 측정하는 실내 온도 센서(403), 실내 습도 센서(404), 실내 농도 센서(405), 및 실내 조도 센서(406); 상기 소정 공간 내의 각 구역에 상기 거주자가 위치하는지 여부 및 상기 거주자의 움직임을 감지하는 모션 센서(407), 상기 거주자의 표정을 촬영하는 비전 센서(408) 및 상기 거주자의 음성을 인식하는 음성 센서(409); 및 상기 공조 장치, 상기 온도조절장치, 상기 플러그 및 상기 조명의 동작 상태를 각각 감지하는 에너지 센서(410);를 포함하며,상기 시간 요소, 상기 실외 환경 요소, 상기 실내 환경 요소, 상기 거주자 관련 요소 및 상기 에너지 관련 요소를 미리 설정된 방법으로 처리하여 상기 모델링부(200)에 입력되도록 하는 전처리부(300);를 더 포함하는,시스템.

4

제 3 항에 있어서,상기 컨트롤러(120)에 의해 상기 실제 출력변수인 윈도우(110)의 변색정도에 따라 윈도우(110)에 인가되는 전기신호가 제어되어 상기 윈도우(110)의 변색정도가 변화한 후, 추가로 상기 거주자에 의해 윈도우(110)의 변색정도가 변화되면,상기 입력변수 측정부(400)에서 측정된 실제 입력변수 및 상기 실제 입력변수에 대응하여 상기 거주자가 조절한 상기 윈도우(110)의 변색정도가 각각 학습용 입력변수 및 학습용 출력변수로서 다시 상기 모델링부(200)에 입력되어 인공지능에 의해 재학습되어 상기 변색 모델의 업데이트가 이루어지는,시스템.

5

제 4 항에 따른 스마트 윈도우(100) 제어 시스템을 이용한 스마트 윈도우(100) 제어 방법으로서,(a) 상기 학습용 입력변수 및 상기 학습용 출력변수가 수집되는 단계;(b) 상기 모델링부(200)에 입력된 상기 학습용 입력변수 및 상기 학습용 출력변수가 인공지능에 의해 학습되어 변색 모델이 구축되는 단계;(c) 상기 입력변수 측정부(400)에서 측정된 실제 입력변수가 상기 구축된 변색 모델에 적용되어 실제 출력변수인 윈도우(110)의 변색정도가 출력되는 단계; 및(d) 출력된 상기 윈도우(110)의 변색정도에 따라 상기 컨트롤러(120)가 상기 윈도우(110)에 인가되는 전기 신호를 제어하는 단계;를 포함하는,방법.

6

제 5 항에 있어서,상기 (a) 단계와 상기 (b) 단계 사이에, 상기 학습용 입력변수 및 상기 학습용 출력변수가 상기 전처리부(300)에 입력되고 미리 설정된 방법으로 전처리되어 상기 학습용 출력변수와 함께 상기 모델링부(200)에 입력되도록 하는 단계;를 더 포함하는,방법.

7

제 5 항에 있어서,상기 (d) 단계 이후에,(e) 추가로 상기 거주자에 의해 윈도우(110)의 변색정도가 변화되는 경우, 상기 입력변수 측정부(400)에서 측정된 실제 입력변수 및 상기 실제 입력변수에 대응하여 상기 거주자가 조절한 상기 윈도우(110)의 변색정도가 각각 학습용 입력변수 및 학습용 출력변수로서 다시 상기 모델링부(200)에 입력되어 인공지능에 의해 재학습되어 상기 변색 모델의 업데이트가 이루어지는 단계;를 더 포함하는, 방법.