KR0166903B1 - 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법 - Google Patents

에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법에 관한 것으로, 냉방공간에서 에어콘과 인체 또는 물체와의 거리를 감지하기 위해 초음파센서의 좌/우측 끝에 초음파가 반사될 수 있는 기구물을 부착하여, 초음파센서를 좌/우로 회전시켜 초음파센서가 도달할 수 있는 좌/우측 끝에서부터 회전시간으로 현재방향을 감지함으로써 부가적인 스위치 없이 정확하게 초음파센서의 현재방향을 감지하는데 있다.

Description

에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법
제1도는 일반적인 에어콘의 구성도.
제2도는 종래의 초음파센서 위치감지 장치도.
제3도는 종래의 초음파센서 위치감지 회로도.
제4도는 종래의 초음파센서 위치감지 흐름도.
제5도는 본 발명에 따른 초음파센서 위치감지 장치도.
제6도는 본 발명에 따른 초음파센서 위치감지 장치 상세도 및 위치감지 그래프
제7(a)도는 본 발명에 따른 초음파센서 초기위치 감지 흐름도, 제7(b)도는 본 발명에 따른 초음파센서 최종위치 감지흐름도, 제7(c)도는 본 발명에 따른 초음파센서 위치감지 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 중앙처리장치 2 : 전원부
3 : 실내온도 감지부 4 : 압축기 구동부
5 : 송풍팬 구동부 6 : 좌/우 회전루버 구동부
7 : 초음파센서 송신부 8 : 초음파센서 수신부.
9 : 초음파센서 구동부 10 : 초음파센서 위치감지부.
11 : 좌/우 회전루버 12 : 좌/우 회전루버 모터 및 캠
13 : 좌/우 회전루버 링크 14 : 초음파센서 송/수신부.
15 : 초음파센서 위치감지 스위치 16 : 초음파센서 위치감지용 가이드
17 : 좌/우 회전축 18 : 초음파센서 지지판
19 : 초음파센서 16a, 16b : 초음파센서 초기/최종 위치감지용 가이드
16c : 초음파센서 보호망
본 발명은 에어콘에 관한 것으로, 특히 에어콘 전방 공조공간의 환경을 인식하기 이해 초음파센서가 회전하여 도달할 수 있는 좌/우측 끝단에 초음파를 반사할 수 있는 가이드를 부착하여 초음파센서 송신부에서 초음파를 송신한 후, 반사되어 돌아오는 초음파센서 수신부에서 수신하고 감지 거리 및 회전시간과 회전각 그리고 각 속도를 계산하여 좌측끝단을 감지한 시점에서부터 경과시간까지 부가적인 스위치 없이 정확하게 초음파센서의 현재 방향을 효율적으로 감지할 수 있도록 한 에어콘의 초음파센서 지향각 감지 방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법을 설명하면 다음과 같다.
제1도는 일반적인 에어콘의 구성도로써, 시스템 전체를 제어하는 중앙처리장치부(1)와, 상기 시스템 각 부분에 전원을 공급하는 전원부(2)와, 냉방공간의 실내온도를 감지하는 실내온도 감지부(3)와, 압축기를 구동하는 압축기 구동부(4)와, 냉풍을 불어내는 송풍팬 구동부(5)와, 냉풍의 좌/우 방향을 조절하는 좌/우 회전루버 구동부(6)와,초음파 를 발생시켜 송신하는 초음파센서 송신부(7)와, 상기 초음파 송신부(7)에서 송신된 초음파가 물체 또는 인체에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 초음파센서 수신부(8)와, 에어콘 맞은 편의 공조공간의 환경을 인식하기 위해 초음파센서의 송/수신 방향을 바꿔주는 초음파센서 구동부(9)와, 초음파센서의 현재방향을 감지하기 위한 초음파센서 위치감지부(10)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 일반적인 에어콘 구성에서 종래의 초음파센서 위치감지 장치인 제2도는 종래의 초음파센서 위치감지 장치도이다.
종래의 초음파센서 위치감지 장치는 제2도에서와 같이, 좌/우 회전루버(11)와, 상기 좌/우 회전루버(11)를 회전시키기 위한 회전루버 모터(12)와, 상기 회전루버 모터(12)의 회전운동을 왕복운동으로 변환시키는 회전루버링크(13)와, 상기 좌/우 회전루버(11)와 같은 원리로 좌/우 회전루버링크(13)에 의해 좌/우 회전운동을 하도록 설치되어 초음파센서 위치감지 스위치(15)의 위치를 송수신하는 초음파센서 송/수신부(14)와, 상기 좌/우 회전루버(11)에 연동되어 초음파를 센싱하는 초음파센서 위치감지 스위치(15)로 구성된다.
상기 초음파센서 위치감지 스위치(15)의 동작을 살펴보면 제3도에 나타낸 바와 같이, 상기 초음파센서 위치감지 스위치(15)는 좌/우 회전루버 링크(13)가 좌/우로 왕복운동하여 도달할 수 있는 한쪽 끝 방향에 부착되어 초음파센서 위치감지 스위치(15)가 온 되면 초음파센서가 초기위치에 있다는 것을 감지한다.
상기와 같이 구성된 종래의 초음파센서 위치감지 장치의 동작을 종래의 초음파센서 위치감지 흐름도 제4도에서 살펴보면 다음과 같다.
초음파센서(19)를 좌/우로 회전시키기 위해 좌/우 회전루버 모터(12)를 구동하고(S101), 상기 좌/우 회전루버 모터구동(12)에 의해 좌/우 회전루버링크(13)가 초음파센서 위치감지 스위치(15)가 온 되어 다음 초음파센서 위치감지 스위치(15)가 온 될 때까지 초음파센서(19)의 좌/우 회전시간을 측정한다(S102)(S103)(S104).
상기 측정된 좌/우 회전시간과 초음파센서(19)의 총회전각도 초음파센서의 각속도(ω)를 계산한다(S105).
상기 초음파센서(19)의 초기회전각도(θ) 및 시간(t) 그리고 검지영역 카운터(n)를 0으로 설정하고(S106), 초기위치에서 초음파센서(19) 회전시간(t=nβ/ω)을 계산한다(S107).
상기 초음파센서 위치감지 스위치(15)가 붙은 시점에서 경과된 시간(t) 및 각 속도(ω)에 의해 초음파센서의 현재각도(θ=ω×t)를 계산한다(S108).
그리고, 에어콘 맞은편의 공조공간을 검지영역 각도별로 초음파를 송/수신하여 현재방향에 있는 물체 또는 인체가 감지되는 거리를 계산한다(S109)(S110).
초음파센서 검지영역 카운터(n)와 총 검지영역수(K)가 같으면 다시 초음파센서위치 감지 스위치(15)가 온 되어 스텝(105)부터 실행을 계속한다(S111)(S112)(S113).
만약, 초음파센서 검지영역 카운터(n)와 총 검지영역수(K)가 같지 않으면 스텝(107)부터 실행을 계속한다(S111)(S112).
그러나, 상기와 같은 종래의 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법은 초음파센서의 방향을 감지하기 위해서 초음파센서의 회전운동과 관계되어 왕복운동으로 변환시켜 주는 장치와 부가적인 스위치를 이용해야 함으로 가격이 높아지고 구조가 복잡해 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써, 에어콘 전방 공조공간의 환경을 인식하기 위해 초음파센서가 회전하여 도달할 수 있는 좌/우측 끝단에 초음파를 반사할 수 있는 가이드를 부착하여 초음파센서 송신부에서 초음파를 송신한 후, 반사되어 돌아오는 초음파센서 수신부에서 수신하고 감지거리 및 회전시간과 회전각 그리고 각속도를 계산하여 좌측끝단을 감지한 시점에서부터 경과시간까지 부가적인 스위치 없이 정확하게 초음파센서의 현재방향을 효율적으로 감지할 수 있는 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법은 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법에 있어서, 초음파센서 송신부에서 초음파를 송신하는 제1과정과, 반사되어 돌아오는 초음파를 초음파센서 수신부에서 수신 및 감지거리를 산출하는 제2과정과, 좌/우 회전시간과 회전각으로 각 속도를 산출하여 일측 끝단을 감지한 시점에서부터 경과시간으로 초음파센서의 현재방향을 감지하는 것을 특징으로 하고, 본 발명 에어콘의 초음파센서 지향각 감지 장치는 초음파를 발생시켜 실내공간의 임의의 영역으로 송신하는 송신부와, 상기 송신부에서 송신된 초음파가 물체 또는 인체에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 수신부를 구비한 초음파센서에 의해 실내공간의 열을 감지하여 냉풍의 방향 및 온도를 제어 동작하는 에어콘에 있어서, 상기 초음파센서의 현재방향을 감지해 내기 위해 초음파센서가 회전하여 도달할 수 있는 좌/우측 끝단에 초음파를 반사할 수 있는 가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 에어콘의 초음파센서 방향감지방법 및 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제5도는 본 발명에 따른 초음파센서 지향각 감지 장치도로써, 좌/우 회전루버(11)와, 상기 좌/우 회전루버(11)를 회전시키기 위한 회전루버 모터(12)와, 상기 회전루버 모터(12)의 회전운동을 왕복운동으로 변환시키는 회전루버 링크(13)와, 상기 좌/우 회전루버(11)와 같은 원리로 좌/우 회전루버 링크(13)에 의해 좌/우 회전운동을 하는 초음파센서 송/수신부(14)와, 회전루버 링크(13)의 좌/우 왕복운동에 의한 초음파센서(19)의 위치를 감지하면 현재 방향을 알 수 있는 초음파센서 지향각 감지용 가이드(16)로 구성된다.
상기 초음파센서의 위치를 감지하기 위한 초음파센서 지향각 감지용 가이드(16)를 초음파센서 지향각 감지 장치상세도 및 지향각 감지 그래프인 제6도를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
회전하는 초음파센서(19)의 중심이 되는 좌/우 회전축(17)과 상기 초음파센서(19)를 지지할 수 있도록 구멍이 뚫려 있는 초음파센서 지지판(18)과 상기 초음파센서(19)의 초기위치를 감지하기 위해 좌측 끝단 부분에 부착되어 초음파를 반사할 수 있는 기구물인 초음파센서 초기위치 감지용 가이드(16a)와 초음파센서의 최종위치를 감지하기 위해 우측 끝단 부분에 부착되어 초음파를 반사할 수 있는 기구물인 초음파 가이드(16b)와, 초음파센서(19)의 파손을 막기 위해 초음파센서(19)의 전면에 부착된 초음파센서 보호망(16c)으로 구성된다.
상기 초음파센서 지향각 감지 방법은 초음파센서(19)가 회전하고 있는 상태에서 초음파를 송신한 일정시간 후에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 감지거리를 산출한다.
상기 초음파센서(19)의 위치를 감지하기 위해 초음파센서의 초기위치, 최종위치 및 초기위치에서 최종위치 감지흐름도 제7도를 살펴보면 다음과 같다.
제7(a)도는 초음파센서 초기위치 감지흐름도이다.
즉, 초음파센서(19)가 회전하고 있는 상태에서 초음파를 송신한 일정시간 후에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 감지거리를 산출한다(S201)(S202).
상기 감지거리 D1이 될 때까지 상기 동작을 반복하여 감지거리 D1이 되면(S203), 다시 초음파를 송신한 일정시간후에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 감지거리를 산출한다(S204)(S205).
상기 감지거리 D2가 될 때까지 상기 동작을 반복하여 감지거리 D2가 되면(S206), 초음파센서가 초기위치에 위치하고 있다.
또한, 제7(b)도는 초음파센서(19)가 회전하고 있는 상태에서 초음파를 송신한 일정시간후에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 감지거리를 산출한다(S301)(S302).
상기 감지거리 D3가 되면(S303), 다시 초음파를 송신한 일정시간 후에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 감지거리를 산출한다(S304)(S305).
상기 감지거리 D4가 될 때까지 상기 동작을 반복하여 감지거리 D4가 되면(S306), 초음파센서가 최종위치에 위치하고 있다.
상기 제7도의 초음파센서 토기위치 감지흐름도(a)와 초음파센서 최종위치 감지흐름도(b)를 포함한 제7(c)도는 초음파센서 지향각 감지 흐름도로써, 초음파센서를 좌/우로 회전시키기 위해 좌/우 회전루버 모터를 구동하여 초음파센서의 초기위치를 감지한다.(S401)(S402).
상기 초기위치가 감지되면 좌/우 회전시간을 측정하여 초음파센서의 최종 위치를 감지한다.(S403)(S404).
상기 초기위치를 감지한 시점에서 최종위치를 감지할 때까지 좌/우 회전시간을 측정하여 각속도(ω=α/to)를 산출한다(S405).
상기 각 속도를 산출한 후 다시 초기위치가 될 때까지 대기하여 초기위치가 되면 초음파센서의 현재각도(θ), 회전시간(t), 검지영역 카운터(n)를 0으로 설정한다(S406)(S407).
상기 초기위치에서 초음파센서 회전시간(t=nβ/ω)을 계산한다(S408).
상기 초음파센서 지향각 감지 스위치가 붙은 시전에서 경과된 시간(t) 및 각속도(ω)에 의해 초음파센서의 현재 각도(θ = ω × t)를 계산한다(S409).
초음파 송신후 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하여 감지거리를 산출한다(S410)(S411).
상기 감지된 거리에서 에어콘전방 공조공간의 환경을 인식하여 초음파센서 검지영역 카운터(n)와 총 검지영역수(K)가 같으면 다시 초음파센서 초기위치를 감지한다(S412)(S413) (S414).
만약, 초음파센서 검지영역 카운터(n)와 총 검지영역수(K)가 같지 않으면 스텝(408)부터 다시 실행을 계속한다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법은 초음파센서가 회전하여 도달할 수 있는 좌/우측 끝단에 초음파를 반사할 수 있는 가이드를 부착하여 초음파센서에 초음파를 송신한 후 반사되어 돌아오는 초음파를 초음파센서 수신부에서 수신하여 수신감지 거리를 산출하여 좌/우측 끝단임을 감지 좌/우 회전시간과 회전각으로 각속도를 산출하고 좌측 또는 우측 끝단을 감지한 시점에서부터 경과시간으로 초음파센서의 현재방향을 감지하는데 있다.

Claims (3)

  1. 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법에 있어서, 초음파센서 송신부에서 초음파는 송신하는 제1과정과, 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 제2과정과, 상기 제1과정과 제2과정에서의 초음파 송신시간과 수신시간과의 시간차로 반사물의 거리를 계산하는 제3과정과, 상기 제3과정에서 감지된 거리가 일정이상으로 짧을 경우, 좌측 또는 우측의 끝단에 초음파센서가 위치하는 것으로 판단하는 제4과정과, 상기 제4과정에서 판단한 좌측 또는, 우측의 끝단에서부터 회전시간과 각속도를 산출하여 현재진행중인 초음파센서의 지향각을 판단하는 제5과정으로 이루어지는 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법.
  2. 초음파를 발생시켜 실내공간의 임의의 영역으로 송신하는 송신부와, 상기 송신부에서 송신된 초음파가 물체 또는 인체에 반사되어 돌아오는 초음파를 수신하는 수신부를 구비하여 실내공간의 거리 또는 면적을 감지하여 냉풍의 방향을 제어하는 초음파센서를 구비한 에어콘에 있어서, 상기 초음파센서가 지향하는 지향각을 감지하기 위해 초음파센서가 좌우 왕복하는 좌우왕복회전하는 좌우측 끝단에 상기 초음파센서 송신부에서 송신한 초음파를 수신부로 반사하는 가이드를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 초음파센서가 좌/우측 끝단부를 구별할 수 있도록 하기 위해 초음파센서가 좌/우 회전하여 도달할 수 있도록 좌/우측 끝단에 부착할 가이드를 초음파센서 중심으로 서로 다른 거리에 부착하는 것을 특징으로 하는 에어콘의 초음파센서 지향각 감지방법.
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