KR0162404B1 - 공기조화기의 각성 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 각성 제어방법에 관한 것으로, 종래에는 획일적으로 콤프레샤 온/오프 동작을 반복하여 운전하도록 함으로써, 즉 각성(覺醒)의 취향에 관계없이 표준 운전을 함으로써 개개인의 불만을 야기시키게 되는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 공조 환경에서 최대의 각성 정도를 뇌파를 계측 및 분석하고 이를 이용하여 최대의 각성을 제공할 수 있는 기준온도와 이에따른 온도변동폭을 구하여 운전하도록 함으로써 소비자 특히 학생층에게 각성정도를 높일 수 있는 공조환경을 제공하여 졸음을 방지하고, 학습 효과를 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

공기조화기의 각성 제어방법

제1도는 종래 공기조화기의 콤프레샤 온(on)/오프(off)운전시의 써머커플 온도 특성도.

제2도는 공기조화기의 각성 제어를 실험하기 위한 온난환경시험실 배치도.

제3도는 제2도에서, 기준온도와 그에따른 온도변동폭을 보여주는 설명도.

제4도는 제2도에서, N_sec동안에 발생하는 음성신호 및 시각신호 펄스 파형도.

제5도는 본 발명 공기조화기의 각성 제어방법의 과정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 외부 챔버 2 : 내부 챔버

3 : 실내기 4 : 실외기

5 : 뇌파 계측기 6 : 뇌파분석용 피씨(PC)

7 : 음성발생장치 8 : 시각발생장치

9 : 피험자

본 발명은 공기조화기의 운전 제어에 관한 것으로, 특히 각성 정도를 높일 수 있는 공조 환경을 창출하며 학생들에게 졸음을 방지하도록 하여 학습 효과를 향상시킬 수 있도록 한 공기조화기의 각성 제어방법에 관한 것이다.

종래 공기조화기의 운전 제어방법은, 통상적으로 공기조화기 실내기에 부착되어 있는 써모커플의 온도가 제1도에서와 같이 설정온도 보다 +0.5℃인 경우엔 실내가 소비자가 설정한 온도보다 높아 더운 상태이므로 콤프레샤를 `온'하여 시원해지도록 하고, 설정온도 보다 -0.5℃인 경우에는 실내가 설정한 온도보다 내려가 추운 상태이므로 콤프레샤를 `오프'하여 실내의 온도가 올라가도록 하여 일정하게 유지하도록 한다.

즉, 소비자가 어느 설정온도를 선택하든 콤프레샤의 온/오프 동작을 반복하여 실내의 온도를 항상 일정하게 유지하도록 한다.

그러나, 상기에서와 같은 종래의 기술에 있어서, 획일적으로 콤프레샤 온/오프 동작을 반복하여 운전하도록 함으로써 즉, 각성(覺醒)의 취향에 관계없이 표준 운전을 함으로써 개개인의 불만을 야기시키게 되는 문제점이 있다.

따라서, 상기에서와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 공조환경에서 최대의 각성 정도를 뇌파를 계측 및 분석하고 이를 이용하여 최대의 각성을 제공할 수 있는 기준온도와 이에따른 온도변동폭을 구하여 운전하도록 함으로써 소비자 특히 학생층에게 각성정도를 높일 수 있는 공조환경을 제공하여 졸음을 방지하고, 학습 효과를 향상시킬 수 있도록 한 공기조화기의 각성 제어방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제5도에 도시한 바와같이, 소비자에게 각성 정도를 높일 수 있도록 하기 위해 기준온도 T2와 그의 온도변동폭 t2를 가지고 각성 운전을 행하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 각성 운전 모드시 춥다 키이가 입력되면 상기 기준온도 T2보다 높은 기준온도 T3(T3=T2+1°)와 그의 온도변동폭 t1(t1t2)으로, 덥다 키이가 입력되면 상기 기준온도 T2 보다 낮은 기준온도 T1(T1=T2-1°)와 그의 온도변동폭 t1(t1t2)으로 운전하는 제2단계로 이루어진다.

상기 각 단계로 이루어진 방법을 수행하기 위한 장치는, 제2도에 도시한 바와 같이, 외부 챔버(1)에 실외기(4)를 내부 챔버(2)에 실내기(3)를 각각 설치하고, 뇌파계측을 위한 피험자(9)는 상기 내부 챔버(2) 중앙, 실내기(3)의 정면 방향에 놓이도록 하며, 상기 피험자(9)의 뇌파 계측을 행하는 뇌파계측기(5)는 외부 챔버(1)에 뇌파분석용 피씨(6)와 같이 장착하고, 상기 피험자(9)의 반응을 계측하기 위하여 음성신호와 시각신호를 각각 발생하는 음성 및 시각신호 발생장치(7)(8)를 내부 챔버(2)에 설치하여 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

공조 환경내에서 기준온도를, 제3도에서와 같이, T1(=25도), T2(=26도), T3(=27도)로 정하고 그 기준온도에 대한 온도 변동폭은 t1(=0.5도), t2(=1도), t3(=1.5도)의 실험조건으로 두고 뇌파실험을 수행하도록 한다.

기준온도 T1으로 설정한 상태에서, 실내기(3)와 실외기(4)를 갖는 공기조화기를 동작시켜 냉방 운전을 행하도록 한 후 소정시간이 경과하면, 먼저 음성발생장치(7)를 제어하여 음성신호를 발생하도록 하고 수초 후에 시각발생장치(8)를 제어하여 시각신호를 발생하도록 하는데, 여기서 음성신호와 시각신호를 발생하는 시간은 제4도에서와 같이 N_sec동안 이루어지도록 한다.

상기 N_sec동안 음성신호와 시각신호를 발생한 후에 피험자(9)가 반응하면, 뇌파계측기(5)는 상기 피험자(9)의 뇌파를 계측하여 뇌파분석용 피씨(6)로 전달하여 뇌파를 분석하도록 한다.

이때 피험자(9)는 눈을 뜬 상태에서의 뇌파를 계측하도록 한다.

상기 뇌파는 전압(Amplitude)으로 각성수준을 판단하며, 분석은 통계 프로그램이 SPSS를 사용한다. 즉, 뇌파 전압이 높으면 각성 수준이 높고 이는 졸음을 가장 잘 방지할 수 있는 공조 환경이고 학습 효과를 가장 높일 수 있는 공조 환경임을 뜻한다.

이상에서의 동작에 대하여 기준온도 T2, T3에 대하여도 수행하고, 이를 수십회 반복 수행하여 뇌파를 수집한다.

수집 결과, 기준온도 T1일때는 온도변동폭 t1이 가장 각성 수준이 높고, 기준온도 T2일때는 온도변동폭 t2가 가장 높으며, 기준온도 T3일때는 온도변동폭 t1이 가장 각성수준이 높게 나타났다.

이상에서와 같은 결과를 이용하여 본 발명의 공기조화기 각성 제어는, 제5도에서와 같은 동작을 수행한다.

즉, 소비자에게 각성 정도를 높일 수 있도록 하기 위하여 기준온도 T2와 그의 온도변동폭 t2를 가지고 각성 운전을 행한다.

다시말하면, 공기조화기의 미도시된 콤프레샤를 온시키는 온도는 기준온도 T2+온도변동폭 t2이고, 콤프레샤를 오프(off)시키는 온도는 기준온도 T2-온도변동폭 t2이 된다.

앞에서 설명한 바와같은 온도로 공기조화기의 콤프레샤를 온 또는 오프시켜 각성 운전을 행한다.

그런데, 소비자가 각성 수준이 아무리 높더라도 개인의 취향 및 온도 선호도에 따라 기준온도 T2대역에 대한 온열감이 다르고, 변할 수 있다.

따라서 공기조화기의 키이 입력수단에 `춥다 키이'와 `덥다 키이'를 마련하여, 소비자가 선택하여 소비자 나름대로의 최적 각성모드를 취하여 그 효과를 극대화시킬 수 있도록 한다.

다시한번 살펴보면, 소비자가 기준온도 T2에 대하여 춥다고 느끼면 소비자는 춥다 키이를 눌러, 기준온도 T2보다 높은 온도인 기준온도 T3(=T2+1°)와 그의 온도변동폭 t1으로 운전을 하도록 한다.

이와같은 운전모드에서 공기조화기의 콤프레샤가 온되는 온도는 기준온도 T3+온도변동폭 t1(t1t2)이고, 콤프레샤가 오프되는 온도는 기준온도 T3-온도변동폭 t1이 된다.

같은 방법으로, 소비자가 기준온도 T2 대역이 덥다고 느끼면, 소비자는 덥다 키이를 입력하고, 그 덥다 키이가 입력되면 기준온도 T2보다 낮은 온도인 기준온도 T1과 그에 대한 온도변동폭 t1 운전을 한다.

이와같은 운전모드에서 공기조화기의 콤프레샤가 온되는 온도는 기준온도 T1+온도변동폭 t1가 되며, 콤프레샤가 오프되는 온도는 기준온도 T1-온도변동폭 t1이 된다.

역으로, 소비자가 기준온도 T1이 춥다고 느끼면, 춥다 키이를 누른다.

그러면 기준온도 T1보다 높은 온도인 기준온도 T2(=T+1°)와 그의 온도변동폭 t2로 운전을 하도록 한다.

또한, 소비자가 기준온도 T3에 대하여 덥다고 느끼면, 소비자는 덥다 키이를 눌러, 기준온도 T3보다 낮은 온도인 기준온도 T2(=T3-1°)와 그의 온도변동폭 t2(t2t1)으로 운전을 하도록 한다.

결국, 개인의 취향과 온도 선호도에 따라 각성모드를 개인이 선택할 수 있도록 하여 각성 정도를 극대화할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 각 온도대역별로 최적의 각성 수준을 제공하도록 온도변동폭을 적용하여 공기조화기를 운전하도록 함으로써 소비자 특히 학생층에게 각성 수준을 높일 수 있는 공조 환경을 제공하여 졸음을 방지하며, 학습 효과를 향상시킬 수 있도록 하고, 또한 개인의 취향 및 온도 선호도에 따라 각성모드를 선택할 수 있도록 하여 온열적 쾌적감속에 각성정도를 극대화시킬 수 있도록 한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 소비자에게 각성 정도를 높일 수 있도록 하기 위해 기준온도 T2와 그의 온도변동폭 t2를 가지고 각성 운전을 행하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 각성 운전 모드시 춥다 키이가 입력되면 상기 기준온도 T2보다 높은 기준온도 T3(T3=T2+1°)와 그의 온도변동폭 t1(t1t2)으로, 덥다 키이가 입력되면 상기 기준온도 T2 보다 낮은 기준온도 T1(T1=T2-1°)와 그의 온도변동폭 t1(t1t2)으로 운전하는 제2단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 각성 제어 방법.
2. 제1항에 있어서, 각성 정도를 높이기 위한 실험은 뇌파를 계측 분석하여 얻은 결과를 적용하도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 각성 제어방법.
3. 제1항에 있어서, 기준온도 T2는 26°, 온도변동폭 t2는 1.0°, t1은 0.5°로 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 각성 제어방법.