KR100261699B1

KR100261699B1 - 공기조화기의온도제어장치및방법

Info

Publication number: KR100261699B1
Application number: KR1019970070020A
Authority: KR
Inventors: 정문종
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 2000-07-15
Also published as: KR19990050831A

Abstract

본 발명은 공기조화기의 온도제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명은 실내온도오차에 대한 정보뿐만 아니라 인체와의 거리 및 활동량을 고려하여 압축기의 운전주파수를 제어함으로써, 위치이동과 활동량변화에 따른 이용자의 체감온도변화를 최소화시켜 이용환경을 보다 쾌적하게 하고 설정온도를 빈번하게 변경하는 번거로움을 해소할 수 있도록 한 것이다.

Description

공기조화기의 온도제어장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내온도오차에 대한 정보뿐만아니라 인체와의 거리 및 활동량을 고려하여 압축기의 운전주파수를 제어하도록 된 공기조화기의 온도제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래 공기조화기의 온도제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 실내온도오차(실내온도와 설정온도의 차) 및 소정시간(예를 들면, 40 초 정도)동안의 실내온도오차변화량을 산출하도록 된 제어전단부(20)와, 상기 실내온도오차 및 실내온도오차변화량을 입력으로 하는 퍼지추론 또는 비례적분제어등의 과정을 통해 운전주파수값을 구하도록 된 제어부(30) 및, 제어부(30)에서 구해진 운전주파수값에 상응하게 압축기(41)를 구동시키도록 된 압축기구동부(40)로 이루어진다.

여기서, 상기 운전주파수는 압축기(41)의 회전속도를 제어하도록 된 값이다.

그러나, 상기한 바와 같이 종래 공기조화기의 온도제어장치는, 공기조화기와 이용자와의 거리 및 이용자의 활동량을 고려치 않고 실내온도오차에 대한 정보만을 이용해 압축기(41)의 운전주파수를 제어하였기 때문에, 위치이동 및 활동에 따라 이용자가 느끼는 체감온도가 변화되어 불쾌감이 발생되고 이로 인하여 설정온도를 빈번하게 변경하게 되는 불편함이 있었다.

예를 들어, 압축기(41)를 일정한 운전주파수로 구동시켜 냉방운전을 수행하고 있는 즉, 공기조화기에서 토출되는 공기의 온도가 일정한 조건하에서 이용자가 공기조화기쪽으로 이동하게 되면 체감온도가 급격하게 하강되어 불쾌감이 느껴지게 되고, 공기조화기와 이용자와의 거리가 동일한상태에서도 이용자의 활동량이 증가하면 체감온도가 상승하여 불쾌감이 느껴지게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 실내온도오차에 대한 정보뿐만 아니라 인체와의 거리 및 활동량을 고려하여 압축기의 운전주파수를 제어함으로써, 위치이동과 활동량변화에 따른 이용자의 체감온도변화를 최소화시켜 이용환경을 보다 쾌적하게 하고 설정온도를 빈번하게 변경하는 번거로움을 해소할 수 있는 공기조화기의 온도제어장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 온도제어장치는, 압축기를 구동시켜 공기의 온도를 조절하도록 된 공기조화기에 있어서, 설정온도를 입력하도록 된 리모콘신호수신부와, 실내온도를 감지하도록 된 실내온도감지부, 인체를 향해 소정주기로 초음파를 발신한 다음 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하도록 된 초음파센서 및, 상기 초음파센서를 이용해 인체와의 거리 및 인체의 활동량을 추정한 다음, 추정된 인체와의 거리와 인체의 활동량과 상기 리모콘신호수신부를 통해 입력된 설정온도 및 실내온도오차에 따라 상기 압축기의 운전주파수를 제어하도록 된 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기의 온도제어방법은, 압축기를 구동시켜 공기의 온도를 조절하도록 된 공기조화기에 있어서, 설정온도를 입력하는 설정온도입력스텝과, 실내온도를 감지하여 상기 입력된 설정온도와의 실내온도오차를 산출하는 실내온도오차산출스텝, 초음파센서를 이용해 인체와의 거리 및 활동량을 추정하는 거리/활동량추정스텝 및, 상기 설정온도와 상기 실내온도오차와 상기 인체와의 거리 및 활동량에 따라 상기 압축기의 운전주파수를 제어하는 운전주파수제어스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 공기조화기의 온도제어장치에 대한 개략적인 블록구성도,

도 2는 본 발명이 적용된 공기조화기의 실내기를 도시한 사시도,

도 3은 도 2에 도시된 실내기를 벽면에 설치한 상태의 측단면도,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 공기조화기의 온도제어장치에 대한 개략적인 블록구성도,

도 5는 도 4에 도시된 제어부의 요부구성에 대한 개략적인 블록구성도,

도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 제어부의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트,

도 7의 (a) 내지 (c)는 도 4에 도시된 초음파센서의 입출력관계를 설명하기 위한 그래프,

도 8의 (a) 내지 (c)는 도 4에 도시된 초음파센서의 입출력관계를 설명하기 위한 그래프.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

130: 초음파센서 140: 제어부

141: 거리/활동량추정부 142: 제1운전주파수제어부

143: 제2운전주파수제어부 144: 신호절환부

150: 압축기구동부 151: 압축기

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 참조부호 1은 공기조화기의 실내기본체(이하, 실내기라 한다)이고, 이 실내기(1)의 전면상부에는 실내공기를 흡입하는 흡입구(3)가 형성되어 있으며, 상기 실내기(1)의 전면하부에는 후술하는 열교환기에 의해 열교환된 공기(냉풍 또는 온풍)를 실내로 토출하는 토출구(5)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 토출구(5)의 우측에는 리모트콘트롤러(9; 이하, 리모콘이라 한다)로부터 송신되는 원격제어신호를 수신하는 리모콘수신부(7)가 구비되어 있고, 상기 토출구(5)에는 상기 토출구(5)를 통해 실내로 토출되는 공기의 방향을 상하로 조절하는 풍향날개(11)가 설치되어 있으며, 상기 토출구(5)의 좌측에는 후술될 초음파센서(130)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 리모콘(9)에는 사용자가 원하는 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍 등)와 운전의 시작/정지, 설정온도(Ts), 상기 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 풍량 및 풍향 등을 입력하도록 다수의 기능버튼이 구비되어 있다.

도 3은 도 2의 실내기를 벽면에 설치한 상태의 측단면도로써, 도 2와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 실내기(1)의 내부에는 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기를 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환하도록 상기 흡입구(3)의 후측에 일자형상의 열교환기(13)가 설치되어 있고, 이러한 열교환기(13)의 후측하부에는 흡입구(3)를 통해 실내공기를 흡입함과 동시에 상기 열교환기(13)에서 열교환된 공기를 토출구(5)를 통해 실내로 토출시키는 실내팬(15)이 설치되어 있다.

그리고, 실내기(1)의 내부에는 흡입구(3)를 통해 흡입되어 토출구(5)로 토출되는 공기의 흐름을 안내하도록 덕트부재(17)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화기의 온도를 제어하도록 된 온도제어장치의 구성을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

도 4에 있어서, 리모콘수신부(110)는 사용자가 소망하는 운전모드(예를 들면, 자동, 냉방, 제습, 송풍 등)와, 설정온도(Ts), 풍속 및, 풍향 등을 입력하도록 된 리모콘(9)의 키조작에 따라 상기 리모콘(9)으로부터 송신되는 적외광신호를 수신하도록 된 광수신부이다.

또한, 실내온도감지부(120)는 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지하여 그에 상응하는 실내온도신호를 제어부(140)에 인가하도록 되어 있으며, 초음파센서(130)는 제어부(140)의 제어에 따라 소정주파수(예를 들면, 48KHz 정도)의 초음파를 소정주기마다 실내로 발신하는 한편, 실내에 있는 인체로부터 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하여 그에 상응하는 전기적인 신호로 변환하여 제어부(140)에 인가하도록 되어 있다.

그리고, 제어부(140)는 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 리모콘수신부(110)에 의해 수신된 적외광신호에 따라 사용자가 선택한 운전조건을 판단하여 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하도록 된 것으로서, 이용자가 리모콘(9)을 조작하여 설정한 풍향에 따라 상기 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 방향을 조절하기 위한 풍향제어신호를 풍향조절부(160)에 인가하는 한편, 이용자가 리모콘(9)을 조작하여 설정한 풍량에 따라 상기 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 풍속을 조절하기 위한 풍속제어신호를 팬모터구동부(170)에 인가하도록 되어 있다.

이와 더불어서, 제어부(140)는 이용자가 리모콘(9)을 조작하여 설정한 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 설정온도(Ts) 및 공기조화기의 운전상태 등을 표시하기 위한 표시신호를 표시부(180)에 인가하도록 되어 있다.

또한, 제어부(140)는 도 5에 도시된 바와 같은 거리/활동량추정부(141)와, 제1운전주파수제어부(142), 제2운전주파수제어부(143) 및, 신호절환부(144)를 포함하여 이루어져 있다.

도 5에 있어서, 거리/활동량추정부(141)는 초음파센서(130)로부터 인가되는 신호의 진폭(A) 및 주파수오차(ΔF)를 검출하여 실내기(1)와 인체와의 거리(R) 및 인체의 활동량(ΔM)을 추정하는 한편, 추정된 인체의 거리(R)를 설정거리(Rs; 예를 들면, 3미터 정도)와 비교하여 비교결과에 따라 후술될 제1운전주파수제어부(142)의 출력값 및 제2운전주파수제어부(143)의 출력값 중 어느 한쪽의 출력값을 선택적으로 출력시키기 위한 신호절환신호를 후술될 신호절환부(144)에 인가하도록 되어 있다.

그리고, 제1운전주파수제어부(142)는 리모콘수신부(110)를 통해 입력된 설정온도(Ts)와, 이 설정온도(Ts)와 실내온도감지부(120)를 통해 감지된 실내온도(Tr)의 차인 실내온도오차(E; E=Tr-Ts), 거리/활동량감지부(141)에서 추정된 인체와의 거리(R) 및, 인체의 활동량(ΔM)을 입력으로 하는 퍼지추론을 소정의 퍼지제어규칙에 따라 수행하여 후술될 압축기(151)의 운전주파수값을 구한 다음, 이를 운전주파수신호로 변환하여 출력하도록 되어 있다.

또한, 제2운전주파수제어부(143)는 리모콘수신부(110)를 통해 입력된 설정온도(Ts) 및, 이 설정온도(Ts)와 실내온도감지부(120)를 통해 감지된 실내온도(Tr)의 차인 실내온도오차(E; E=Tr-Ts)를 입력으로 하는 퍼지추론을 소정의 퍼지제어규칙에 따라 수행하여 후술될 압축기(151)의 운전주파수값을 구한 다음, 이를 운전주파수신호로 변환하여 출력하도록 되어 있다.

그리고, 신호절환부(144)는 거리/활동량추정부(141)로부터 인가되는 신호절환신호에 따라 신호절환동작을 수행하여 제1운전주파수제어부(142)와 제2운전주파수제어부(143) 중 어느 한쪽에서 출력되는 운전주파수신호를 후술될 압축기구동부(150)에 인가하도록 되어 있다.

또한, 압축기구동부(150)는 제어부(140)의 신호절환부(144)를 통해 출력된 운전주파수신호에 상응하게 압축기(151)를 구동시키도록 되어 있으며, 풍향조절부(160)는 제어부(140)로부터 인가되는 풍향제어신호에 상응하게 풍향모터(161)를 구동하여 풍향날개(11)를 이동시킴으로써, 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 방향을 조절하도록 되어 있다.

또한, 팬모터구동부(170)는 제어부(140)로부터 인가되는 풍속제어신호에 상응하게 실내팬(15)과 연동되는 실내팬모터(171)의 회전속도를 제어하여 구동시킴으로써, 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 풍량을 조절하도록 되어 있으며, 표시부(180)는 제어부(140)로부터 인가되는 표시신호에 상응하게 리모콘(9)을 통해 입력된 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 설정온도(Ts) 및 공기조화기의 운전상태 등을 표시하도록 되어 있다.

그리고, 도 7의 (a) 내지 (c)는 도 4에 도시된 초음파센서의 입출력관계를 설명하기 위한 그래프로서, 동도면은 초음파센서(130)와 일직선상으로 6미터[m]정도의 지점에 위치한 사람이 초음파센서(130)를 향해 일정한 속도(Vo)로 이동하고 있을 때 초음파센서(130)에서 출력되는 신호의 진폭(A) 및 주파수오차(ΔF)의 변화를 나타내고 있다.

여기서, 주파수오차(ΔF)는 초음파센서(130)에서 발신된 초음파의 주파수와 수신된 초음파의 주파수간 오차값이다.

또한, 도 8의 (a) 내지 (c)는 도 4에 도시된 초음파센서의 입출력관계를 설명하기 위한 그래프로서, 동도면은 초음파센서(130)와 일직선상으로 3미터[m]정도인 지점에서 수직으로 2미터[m]정도의 거리를 갖는 지점에 위치한 사람이 일정한 속도(Vo)로 초음파센서(130)와 평행하게 이동하고 있을 때 초음파센서(130)에서 출력되는 신호의 진폭(A) 및 주파수오차(ΔF)의 변화를 나타내고 있다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작예를 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면 제어부(140)가 공기조화기를 초기화시킨다(S10).

이때, 이용자가 리모콘(9)을 조작하여 소망하는 공기조화기의 운전모드(예를 들면, 냉방)와, 설정온도(Ts), 설정풍량 및, 설정풍속 등의 운전조건을 입력한 다음, 운전키를 조작하면 리모콘(9)이 키입력에 상응하는 원격제어신호를 소정의 프로토콜에 의해 부호화하고, 이와 같이 부호화된 원격제어신호를 적외광신호로 변조하여 발신한다(S20a).

상기 리모콘(9)에서 적외광신호가 발신되면 리모콘신호수신부(110)에서 이를 수신하여 전기신호로 변환하고, 이렇게 변환된 전기신호를 복조하여 복조된 원격제어신호를 제어부(140)에 인가한다(S20b).

이에 따라 제어부(140)는 공기조화기의 냉방운전을 수행하기 위해 실내팬(15)을 상기 설정된 풍량에 상응하는 회전속도로 구동시키기 위한 풍속제어신호를 팬모터구동부(170)에 인가한다(S30).

이로서, 팬모터구동부(170)가 제어부(140)로부터 인가되는 풍속제어신호에 따라 그에 상응하게 실내팬모터(171)의 회전수를 제어하여 구동시킴으로써, 실내팬(15)을 회전시킨다.

이때, 상기 실내팬(15)이 구동되면서 흡입구(3)를 통해 실내공기가 실내기(1)내로 흡입되기 시작하는데, 이때에 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 실내온도감지부(120)에서 감지하여 그에 상응하는 실내온도신호를 제어부(140)에 인가한다.

그리고, 제어부(140)가 소정주기마다 초음파발신제어신호를 초음파센서(130)에 인가하고, 초음파센서(130)가 제어부(140)로부터 인가되는 초음파발신제어신호에 따라 소정주기마다 소정주파수(예를 들면, 48KHz 정도)의 초음파를 발신한 다음, 인체로부터 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하여 수신된 초음파를 전기적인 신호로 변환하여 제어부(140)에 인가한다(S40a).

이와 같이 초음파센서(130)로부터 제어부(140)에 인가되는 신호는 거리/활동량추정부(141)에 입력되는데, 제어부(140)의 거리/활동량추정부(141)가 초음파센서(130)로부터 인가되는 신호의 진폭(A)에 의해 인체와의 거리(R)를 추정한다(S40b).

여기서, 실내기(1)와 인체의 거리(R)를 추정하는 원리는, 초음파의 진동원과 피물체와의 거리에 따라 피물체로부터 반사되어 되돌아오는 초음파의 진폭이 변화되는 도플러효과를 이용한 것으로서, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 사람이 일직선상으로 초음파센서(130)를 향해 근접해갈수록 초음파센서(130)에서 출력되는 신호의 진폭(A)이 커지는 것을 알 수 있다.

그 다음, 제어부(140)의 거리/활동량추정부(141)가 상기 스텝(S40)에서 추정된 인체와의 거리(R)가 설정거리(Rs; 예를 들면, 3미터 정도)의 이내인지를 판단한다(S50).

여기서, 상기 설정거리(Rs)는 초음파센서(130)를 통해 인체와의 거리(R) 및 인체의 활동량(ΔM)을 관측하는 것이 가능한 즉, 초음파센서(130)의 감지가능범위이다.

상기 스텝(S50)에서의 판단결과 상기 스텝(S40)에서 추정된 인체와의 거리(R)가 설정거리(Rs)의 이내이면 사람이 초음파센서(130)를 통해 그 거리(R) 및 활동량(ΔM)에 대한 관측이 가능한 범위내에 있는 것이므로, 제어부(140)의 거리/활동량추정부(141)가 제1운전주파수제어부(142)의 운전주파수신호를 선택적으로 출력시키기 위한 신호절환신호를 제어부(140)의 신호절환부(144)에 인가한다(S60).

이때, 거리/활동량추정부(141)가 초음파센서(130)에서 출력되는 신호의 진폭(A)에 의해 인체의 이동방향을 추정한다(S70).

여기서, 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)를 참조하면 알 수 있듯이, 사람이 초음파센서(130)가 설치된 실내기(1)를 향해 수직방향으로 이동하면 초음파센서(130)로부터 출력되는 신호의 진폭(A)이 시간에 비례하여 지속적으로 상승하는 그래프를 나타내고, 사람이 초음파센서(130)가 설치된 실내기(1)에 대하여 수평방향으로 이동하면 초음파센서(130)로부터 출력되는 신호의 진폭(A)이 일시적으로 상승되었다가 다시 초기의 진폭(A)으로 낮아지는 그래프를 나타내는 바, 이를 이용해 인체의 이동방향을 추정하는 것이다.

그 다음, 거리/활동량추정부(141)가 상기 스텝(S70)에서 추정된 인체의 이동방향과 초음파센서(130)에서 출력되는 신호의 주파수오차(ΔF; 발신주파수(Fr)-수신주파수(Fs))를 이용하여 인체의 활동량(ΔM)을 추정한다(S80).

여기서, 도 7의 (c) 및 도 8의 (c)를 참조하면 알 수 있듯이, 사람이 동일한 속도(Vo)로 이동하더라도 이동방향에 따라 초음파센서(130)로부터 출력되는 신호의 주파수오차(ΔF)가 각각 다르기 때문에, 인체의 활동량(ΔM)을 추정할 때에는 초음파센서(130)로부터 출력되는 신호의 주파수오차(ΔF)와 더불어 인체의 이동방향을 고려하도록 되어 있다.

그리고, 인체의 활동량(ΔM)을 추정하는 원리는, 발신주파수(Fr)에 대한 수신주파수(Fs)의 주파수오차(ΔF)가 피물체의 이동속도에 따라 변화되는 도플러효과를 이용한 것으로서, 주파수오차(ΔF)는 하기의 수학식 1을 참조하면 알 수 있듯이 인체의 이동속도에 비례한다.

여기서, "V"는 피물체의 속도(인체의 이동속도)이고, "Fs"는 발신주파수이며, "C"는 광속도이다.

이때, 제1운전주파수제어부(142)가 설정온도(Ts)와, 실내온도오차(E; Tr-Ts) 그리고, 거리/활동량추정부(141)에서 추정된 인체와의 거리(R) 및 활동량(ΔM)을 입력으로 하는 퍼지추론을 소정의 퍼지제어규칙에 따라 수행하여 압축기(151)의 운전주파수값을 구해 이를 운전주파수신호로 변환하여 출력한다(S90).

여기서, 제1운전주파수제어부(142)의 퍼지추론에 이용되는 퍼지제어규칙에 따르면 초음파센서(130) 즉, 실내기(1)와 인체와의 거리(R)가 가깝고 인체의 활동량(ΔM)이 적을수록 냉방시의 운전주파수값을 낮게하여 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 온도를 낮추도록 되어 있는 한편, 인체와의 거리(R)가 멀고 인체의 활동량(ΔM)이 많을수록 냉방시의 운전주파수값을 높게하여 토출구(5)를 통해 토출되는 공기의 온도를 높이도록 되어 있어서, 위치를 이동하거나 운동 등의 과격한 활동을 할 때에도 이용자가 느끼는 체감온도는 일정하게 유지된다.

그리고, 제1운전주파수제어부(142)에서 출력된 운전주파수신호는 신호절환부(144)에 인가되고, 신호절환부(144)가 상기 스텝(S60)에서 거리/활동량추정부(S60)로부터 인가된 신호절환신호에 상응하는 신호절환동작을 수행하여 제1운전주파수제어부(142)에서 출력된 운전주파수신호를 압축기구동부(150)에 인가한다.

이때, 압축기구동부(150)가 신호절환부(144)를 통해 출력된 운전주파수신호에 상응하게 압축기(151)를 구동시킨다(S100).

상기 압축기(151)가 구동되면, 흡입구(3)를 통해 흡입된 실내공기가 열교환기(13)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍으로 열교환되고, 상기 열교환기(13)에서 냉풍으로 열교환된 공기는 상부로 이동되어 토출구(5)에 회동가능케 설치된 풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하로 풍향이 조절되어 실내냉방을 수행한다.

이후, 제어부(140)가 전술한 제어동작을 종료한다.

한편, 상기 스텝(S50)에서 판단결과 상기 스텝(S40)에서 추정된 인체와의 거리(R)가 설정거리(Rs)를 초과하면 사람이 초음파센서(130)를 통해 그 거리(R) 및 활동량(ΔM)에 대한 관측이 가능한 범위를 벗어난 위치에 있는 것이므로, 제어부(140)의 거리/활동량추정부(141)가 제2운전주파수제어부(143)의 운전주파수신호를 선택적으로 출력하기 위한 위한 신호절환신호를 신호절환부(144)에 인가한다(S130).

이때, 제2운전주파수제어부(143)가 설정온도(Ts) 및 실내온도오차(E; Tr-Ts)를 입력으로 하는 퍼지추론을 소정의 퍼지제어규칙에 따라 수행하여 압축기(151)의 운전주파수값을 구해 이를 운전주파수신호로 변환하여 출력한다(S140).

여기서 신호절환부(144)가 상기 스텝(S130)에서 거리/활동량추정부(S60)로부터 인가된 신호절환신호에 상응하는 신호절환동작을 수행하여 제2운전주파수제어부(143)에서 출력된 운전주파수신호를 압축기구동부(150)에 인가하고, 압축기구동부(150)가 신호절환부(144)를 통해 출력된 운전주파수신호에 상응하게 압축기(151)를 구동시킨다.

이후, 제어부(140)가 상술한 제어동작을 종료한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 퍼지추론에 의하여 압축기의 운전주파수값을 구하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 이 기술분야의 숙련자는 본 발명이 퍼지추론이외에 퍼지신경망을 이용한 추론이나 비례적분제어에 의해 압축기의 운전주파수값을 구하는 경우에도 용이하게 적용될 수 있다는 사실을 쉽게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 동작예에서는 공기조화기가 냉방을 수행하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 이 기술분야의 숙련자는 본 발명이 난방을 수행하는 경우에도 용이하게 적용될 수 있다는 사실을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실내온도오차에 대한 정보뿐만 아니라 인체와의 거리 및 활동량을 고려하여 압축기의 운전주파수를 제어함으로써, 위치이동 및 활동량변화에 따른 이용자의 체감온도변화를 최소화시켜 이용환경을 보다 쾌적하게 하고 설정온도를 빈번하게 변경하는 번거로움을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims

(정정) 설정온도를 입력하도록 된 리모콘신호수신부와, 실내온도를 감지하도록 된 실내온도감지부와, 인체를 향해 소정주기로 초음파를 발신한 다음 반사되어 되돌아오는 초음파를 수신하도록 된 초음파센서 및, 상기 초음파센서를 이용해 인체와의 거리를 추정하여 추정된 인체와의 거리 및 상기 리모콘신호수신부를 통해 입력된 설정온도와 실내온도 간의 오차값에 따라 압축기의 운전주파수를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진 공기조화기의 온도제어장치에 있어서,

상기 제어부는, 상기 초음파센서를 이용해 인체의 활동량을 추정하는 제어동작을 더 수행하고 추정된 인체의 활동량까지 고려하여 상기 압축기의 운전주파수를 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 인체와의 거리가 소정거리이상이면 인체와의 거리 및 인체의 활동량을 고려하지 않고 상기 설정온도 및 상기 실내온도오차에 따라 상기 압축기의 운전주파수를 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,

상기 초음파센서를 통해 수신된 초음파의 진폭에 의해 인체와의 거리를 추정하고, 발신초음파의 주파수에 대한 수신초음파의 주파수오차를 산출하여 이를 통해 인체의 활동량을 추정하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,

퍼지추론과정을 통해 상기 압축기의 운전주파수를 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,

퍼지추론과정을 통해 상기 압축기의 운전주파수를 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어장치.
(정정) 설정온도를 입력하는 설정온도입력스텝과, 실내온도를 감지하여 상기 입력된 설정온도와의 실내온도오차를 산출하는 실내온도오차산출스텝과, 초음파센서를 이용해 인체와의 거리를 추정하는 거리추정스텝 및, 상기 산출된 설정온도와 상기 실내온도 간의 오차값 및 상기 추정된 인체와의 거리에 따라 압축기의 운전주파수를 제어하는 운전주파수제어스텝을 포함하여 이루어진 공기조화기의 온도제어방법에 있어서,

초음파센서를 이용해 인체의 활동량을 추정하는 활동량추정스텝을 더 포함하고,

상기 운전주파수제어스텝에서는, 상기 추정된 인체의 활동량까지 고려하여 압축기의 운전주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어방법.
제 6 항에 있어서, 상기 거리/활동량추정스텝은,

상기 초음파센서를 통해 초음파를 발신한 다음, 인체에 반사되어 되돌아오는 초음파의 진폭을 감지하여 인체와의 거리를 추정하고, 상기 발신된 초음파의 주파수와 수신된 초음파의 주파수간 오차를 이용하여 인체의 활동량을 추정하도록 된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 운전주파수제어스텝은,

상기 거리/활동량추정스텝에서 추정된 인체와의 거리가 소정거리이상이면 상기 인체와의 거리 및 활동량을 고려하지 않고 상기 설정온도와 상기 실내온도오차에 따라 상기 압축기의 운전주파수를 제어하는 제어동작을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 운전주파수제어스텝은,

퍼지추론과정을 통해 상기 압축기의 운전주파수를 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어방법.
제 8 항에 있어서, 상기 운전주파수제어스텝은,

퍼지추론과정을 통해 상기 압축기의 운전주파수를 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 온도제어방법.