KR102169953B1

KR102169953B1 - 인공지능 냉장고 및 냉장고의 제어 방법

Info

Publication number: KR102169953B1
Application number: KR1020140014009A
Authority: KR
Inventors: 최병석; 김희선; 허진석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2014-02-07
Publication date: 2020-10-26
Also published as: EP2905566B1; EP2905566A1; US20150226475A1; US9823004B2; KR20150093357A

Abstract

본 발명은 인공지능 냉장고 및 냉장고의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 냉장고에 전원이 투입되는 시점부터 1시간의 간격을 측정하는 타이머; 도어의 개방 여부를 감지하는 도어 개폐 센서; 상기 타이머에 의해서 1시간으로 정의되는 하나의 섹터의 시간 동안 도어가 개방되었는지에 관한 정보와, 24개의 연속된 섹터에 의해서 정의되는 섹터 유닛을 적어도 7개 저장하는 저장부; 7개의 섹터 유닛을 중첩해서 24개 섹터 동안 사용자의 냉장고 사용 패턴을 예측하고, 도어의 개방이 예측되는 섹터에서는 제1설정 온도로 고내를 유지하는 정상 운전 모드로 제어하고, 도어의 개방이 예측되지 않는 섹터에서는 상기 제1설정 온도보다 높은 제2설정 온도로 고내를 유지하는 절전 운전 모드로 고내로 제어하는 제어부;를 포함하는 냉장고를 제공한다.

Description

인공지능 냉장고 및 냉장고의 제어 방법{Artificial Intelligence Refrigerator and Controlling Method for the same}

본 발명은 냉장고 및 냉장고의 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 과거 사용자의 사용 패턴을 이용해서 향후 24시간 동안 고내 온도를 제어하는 냉장고 및 냉장고의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 냉장고는 냉동 사이클을 반복하면서 저장실(냉동실 또는 냉장실)을 냉각시켜 음식물을 일정기간 동안 신선하게 보관할 수 있는 장치이다.

냉장고에는, 냉동 사이클을 순환하는 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기가 포함된다. 압축기에서 압축된 냉매는 열교환기를 거치면서 냉기를 발생시키며, 발생된 냉기는 상기 냉동실 또는 냉장실에 공급된다.

종래의 냉장고에 의하면, 상기 압축기는 냉장고 내의 온도값에 따라 ON/OFF가 반복될 수 있다. 냉장고 내의 온도값이 미리 설정된 온도 이상이면, 상기 압축기는 ON 되어 냉동 사이클이 구동된다. 반면에, 냉장고 내의 온도 값이 미리 설정된 온도 이하가 되면, 냉기 공급의 필요가 없어지므로 상기 압축기는 OFF 될 수 있다.

최근에는 냉장고의 소비 전력을 줄일 수 있는 냉장고에 관한 연구가 진행되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 과거 사용 형태를 고려해서 냉장고의 사용 패턴을 예측할 수 있는 냉장고 및 냉장고의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 사용자의 냉장고 사용 형태를 고려해서 냉장고에서 소비하는 소비 전력을 줄일 수 있는 냉장고 및 냉장고의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 사용자의 사용 패턴 및 외부 정보를 이용해서, 특정 시간 대가 주간 또는 야간인지 여부, 계절 등에 관한 정보를 추출해 낼 수 있는 냉장고 및 냉장고의 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 냉장고에 전원이 투입되는 시점부터 단위 시간별로 도어 개방 여부를 감지하는 도어 개방 감지 단계; 상기 도어 개방 감지 단계에서 획득된 정보를 168시간 동안 단위 시간별로 저장하는 정보 저장 단계; 168시간 동안 저장된 단위 시간별 정보를 24시간 간격으로 분할하여 7개의 유닛으로 배열하고, 7개의 유닛을 서로 중첩시켜 하나의 유닛으로 조합하는 조합 단계;를 포함하고, 상기 하나의 유닛에서 단위 시간별로 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역을 확인하고, 24시간내에서는 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역에서 냉장고 제어 온도를 사용자 설정온도보다 높게 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법을 제공한다.

또한 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면, 도어 개방이 시작된 시간 대역 1시간 전에 냉장고 제어 온도를 사용자 설정 온도 이하로 제어하는 것이 가능하다.

그리고 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면, 첫 번째 도어 개방이 발생되지 않는 시간 대역 이후부터는 냉장실 제어 온도를 섭씨 6도 이상으로 제어하는 것이 가능하다.

물론 단위 시간은 1시간 간격을 갖는 섹터를 의미하고, 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방하지 않을 가능성이 큰 것으로 예측하고, 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방할 가능성이 큰 것으로 예측할 수 있다.

나아가 도어 개방이 예측되는 섹터에서는 고내를 제1설정 온도로 유지하고, 도어 개방이 예측되지 않는 섹터에서는 상기 제1설정 온도 보다 높은 제2설정 온도로 유지할 수 있다.

특히 냉장고 외부의 온도를 측정하는 온도 측정 단계;를 더 포함하고, 상기 온도 측정 단계에서 측정된 온도가 소정 시간 동안 30℃ 이상이면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 하강시킬 수 있다.

그리고 설정 개수 이상의 섹터에서 연속적으로 도어 개방이 예측되면, 연속되는 해당 섹터의 시간을 주간이라고 판단하고, 상기 온도 측정 단계에서는 상기 주간이라고 판단된 시간 동안 측정된 온도와 비교하는 것이 가능하다.

한편 냉장고 외부의 온도를 측정하는 온도 측정 단계;를 더 포함하고, 상기 온도 측정 단계에서 측정된 온도가 소정 시간 동안 20℃ 이하이면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 상승시키는 것이 가능하다.

물론 도어 개방이 예측되는 섹터의 비율이 특정 값보다 크면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 하강시키는 것이 가능하다.

그리고 도어 개방이 예측되는 섹터의 비율이 특정 값보다 작으면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 상승시키는 것이 가능하다.

그리고 상기 제1설정 온도는 사용자가 설정한 고내 온도인 것이 가능하다.

또한 본 발명은 냉장고에 전원이 투입되는 시점부터 1시간의 단위 시간 간격을 측정하는 타이머; 도어의 개방 여부를 감지하는 도어 개폐 센서; 168시간 동안 단위 시간 별로 도어 개방 여부에 관한 정보를 저장하는 저장부; 168시간 동안 저장된 단위 시간별 정보를 24시간 간격으로 분할하여 7개의 유닛으로 배열하고, 7개의 유닛을 서로 중첩시켜 하나의 유닛으로 조합하며, 상기 하나의 유닛에서 단위 시간별로 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역을 확인하고, 24시간내에서는 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역에서는 냉장고 제어 온도를 사용자 설정온도보다 높게 유지하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 냉장고를 제공한다.

특히 상기 제어부는, 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면, 도어 개방이 시작된 시간 대역 1시간 전에 냉장고 제어 온도를 사용자 설정 온도 이하로 제어할 수 있다.

또한 상기 제어부는, 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면, 첫 번째 도어 개방이 발생되지 않는 시간 대역이후부터는 냉장실 제어 온도를 섭씨 6도 이상으로 제어할 수 있다.

물론 단위 시간은 1시간 간격을 갖는 섹터를 의미하고, 상기 제어부는, 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방하지 않을 가능성이 큰 것으로 예측하고, 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방할 가능성이 큰 것으로 예측하는 것이 가능하다.

특히 도어 개방이 예측되는 섹터에서는 고내를 제1설정 온도로 유지하고, 도어 개방이 예측되지 않는 섹터에서는 상기 제1설정 온도 보다 높은 제2설정 온도로 유지할 수 있다.

또한 상기 제어부는 설정 개수 이상의 섹터에서 연속적으로 도어 개방이 예측되지 않으면, 해당 시간을 야간이라고 판단할 수 있다.

상기 제어부는 해당 시간 동안 상기 제2설정 온도를 기 설정 값보다 상승시키는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 단기간 정보수집으로 적은 데이타 정보를 저장하기 때문에, 원가를 절약할 수 있다. 즉 사용자가 냉장고를 사용할 때에 일주일, 즉 7일에 해당하는 정보만을 이용하기 때문에 사용자의 사용 정보의 양이 줄어들어 데이터 관리가 용이해질 수 있다.

또한 최근 1주간정보로 향후 1일간 예측제어를 하기에, 돌발적인 사용자 상황에 능동적으로 대응하여 제어가 가능하다. 예를 들어, 사용자가 출장가서 집에 아무도 없는 상황이 발생되면, 매일매일에 따른 예측제어 정보가 Up-Grade되어 장기간 사용정보 수집의 결과로 장기간을 예측제어하는 것보다 신속히 돌발상황에 대응하여 예측제어가 가능하다.

본 발명에 따르면, 사용자가 도어를 개방 전에 저장식품을 충분히 냉각하여 향후 발생되는 도어 개방시, 식품의 손상을 최대한 억제할 수 있다.

본 발명에 따르면, 냉장고의 사용 형태를 고려해서 미래에 냉장고를 사용하는 사용자 패턴을 예측할 수 있다.

또한 본 발명은 예측된 사용자 패턴을 이용해서 냉장고에서 소모되는 소비 전력을 줄여, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 외부에서 절대 시간에 관한 정보를 제공받지 않더라도 사용자의 사용 패턴 및 외부 정보를 이용해서, 특정 시간대가 주간 또는 야간인지 여부, 계절 등에 관한 정보를 예측할 수 있다.

특히 본 발명에 따르면, 2개 시간이상 도어 개방이 발생되지 않으면, 심야시간이 시작된다고 판단하여 냉장실 제어온도를 최대한 높게 설정하여 압축기 구동시간을 줄임으로써, 숙면에 방해가 되지 않도록 제어할 수 있다.

또한 본 발명은 냉장고에 전원이 공급되는 시점부터 경과되는 상대 시간을 이용하기 때문에 사용자가 시간을 설정하는 불편함이 없다.

또한 본 발명은 각각의 섹터에 대해서 도어의 개폐 여부만을 중첩하기 때문에, 데이터의 가공 및 저장이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한 본 발명은 다양한 요인을 고려해서, 절전 모드로 설정되더라도 추가적으로 온도를 조절하기 때문에 음식물 보전 기간이 증가될 수 있고, 냉장고의 에너지 효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 제어 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 제어 흐름도.
도 4는 도 3을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 변형례에 따른 제어 흐름도.
도 6은 본 발명의 다른 변형례를 설명하는 도면.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고의 정면도이다. 이하 도 1을 참조해서 설명한다.

본 발명에 따른 냉장고는 식품이 저장되는 저장실인 냉동실과 냉장실이 상/하로 구획되어 냉동실이 냉장실의 상측에 배치되는 탑 마운트 타입(Top Mount-Type)과, 냉동실과 냉장실이 좌/우측으로 구획된 사이드 바이 사이드 타입(Side By Side-Type)의 냉장고에도 동일하게 적용가능하다.

다만 본 실시예에서는 설명의 편의상 냉동실과 냉장실이 상/하로 구획되고 냉동실이 냉장실의 하측에 배치되는 바텀 프리져 타입(Bottom Freezer-Type)을 중심으로 설명한다.

냉장고의 본체는 외부에서 사용자가 보았을 때에 전체적인 외관을 형성하는 아우터 케이스와 내부에 식품이 보관되는 저장실을 형성하는 인너 케이스를 포함한다. 상기 아우터 케이스와 상기 인너 케이스의 사이에는 소정의 공간이 형성되어 냉기가 순환되는 통로 등이 형성될 수 있다.

또한 냉장고 본체는 기계실(미도시)에는 냉매를 순환시켜 냉기를 발생시키는 냉매사이클장치가 설치된다. 냉매사이클장치를 이용해 냉장고 내부를 저온으로 유지하여 보관하는 식품류의 신선도를 유지될 수 있다. 냉매사이클장치는 냉매를 압축하는 압축기, 액체상태의 냉매를 기체상태로 상변환시켜 외부와 열교환이 이루어지게 하는 증발기 등을 포함한다.

냉장고에는 저장실을 개폐하는 도어(20, 30)가 구비된다. 이때 도어는 각각 냉동실 도어(30) 및 상기 냉장실 도어(20)를 포함할 수 있고, 각각의 도어는 그 일단이 힌지에 의해서 냉장고의 본체에 회동가능하게 설치된다. 상기 냉동실 도어(30) 및 상기 냉장실 도어(20)는 복수 개로 이루어질 수 있다. 상기 냉장실 도어(20) 및 상기 냉동실 도어(30)는 전방을 향해서 냉장고의 양 모서리를 중심으로 개방되는 형태로 설치될 수 있다.

한편 상기 도어(20)의 일측에는 사용자에게 냉장고에 관한 정보를 제공하거나 냉장고에 관한 정보를 입력할 수 있는 패널부(14)가 구비될 수 있다. 사용자는 상기 패널부(14)에 도시되는 정보 내용을 습득하거나, 상기 패널부(14)를 통해서 냉장고 고내의 온도를 조절하는 것이 가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 제어 블록도이다. 이하 도 2를 참조해서 설명한다.

본 발명은 1시간의 간격을 측정하는 타이머(40)를 포함할 수 있다. 상기 타이머(40)는 특정 시점을 기준으로 1시간의 간격을 측정하고, 그 다음에 해당하는 1시간을 측정할 수 있다. 예를 들어 상기 타이머(40)는 냉장고에 전원이 투입되는 시점부터 복수 개의 1시간의 간격을 측정하는 것이 가능하다. 한편 냉장고에 전원이 투입되는 시점부터 상기 타이머(40)에도 전원이 공급될 수 있기 때문에, 상기 타이머(40)의 시작 시점을 별도로 정의하거나, 상기 타이머(40)의 동작을 제어하기 위한 복잡한 구성이 구성되지 않는 것이 가능하다. 상기 타이머(40)에 의해서 구분된 1시간 간격에 관한 정보는 제어부(100)에 제공될 수 있다.

또한 도어 개폐 센서(50)를 포함할 수 있다. 상기 도어 개폐 센서(50)는 냉장고 도어가 개폐되는 것을 감지해서, 관련 정보를 상기 제어부(100)에 제공할 수 있다. 한편 냉장고 도어가 개방되면 상기 도어 개폐 센서(50)에 의해서 저장실 내부의 광원이 점등되는 것도 가능하다.

또한 본 발명은 냉장고 외부 온도를 측정할 수 있는 온도 센서(60)를 포함할 수 있다. 이때 상기 온도 센서(60)는 본 발명에서 설명할 다양한 실시예에 따라 적용여부가 결정될 수 있다. 즉 상기 온도 센서(60)에서 측정된 온도 값을 사용하는 경우 상기 온도 센서(60)가 구비되고, 상기 온도 센서(60)에서 측정된 온도 값을 사용하지 않으면 상기 온도 센서(60)가 구비되지 않는 것이 가능하다. 상기 온도 센서(60)에서 측정된 온도에 관한 정보는 상기 제어부(100)로 제공되는 것이 가능하다.

상기 타이머(40), 상기 도어 개폐 센서(50), 상기 온도 센서(60)에서 전달된 정보는 저장부(70)에 저장되는 것이 가능하다. 이때 상기 저장부(70)에서는 상기 제어부(100)에서 1시간 간격으로 정의된 섹터가 24개 연속되도록 구비된 섹터 유닛을 이루는 형태로 저장되는 것도 가능하다.

상기 제어부(100)에 공급된 정보를 바탕으로 제어되는 압축기(80)를 포함할 수 있다. 상기 압축기(80)는 저장실 내부에 냉기를 공급하도록 냉매를 압축할 수 있고, 상기 압축기(80)의 구동 형태에 따라 고내의 온도가 조절될 수 있다. 즉 상기 압축기(80)의 구동시간이 길거나, 상기 압축기(80)가 고속으로 운전되면 상대적으로 많은 냉기가 발생될 수 있어서, 고내의 온도가 상대적으로 많이 하강될 수 있다. 반면에 상기 압축기(80)의 구동시간이 짧거나, 상기 압축기(80)가 저속으로 운전되면 상대적으로 적은 냉기가 발생될 수 있어서, 고내의 온도가 상대적으로 적게 하강될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 제어 흐름도이고, 도 4는 도 3을 설명하는 도면이다. 이하 도 3 및 도 4를 참조해서 설명한다.

우선 냉장고에 전원이 공급된다(S5). 이때 사용자는 냉장고의 전원선을 외부 전원에 연결하거나, 전원선이 외부 전원에 연결된 상태에서 냉장고의 전원을 켜는 버튼을 눌러서 냉장고에 전원을 공급하는 것이 가능하다.

냉장고에 전원이 공급되면, 상기 타이머(40)에도 함께 전원이 공급될 수 있고, 상기 타이머(40)는 1시간의 간격을 측정할 수 있다. 이때 상기 타이머(40)에 의해서 측정된 1시간의 간격으로 하나의 섹터(sector)가 정의될 수 있다. 이때 단위 시간을 한 시간으로 설정할 수 있다.

한편 상기 타이머(40)에 의해서 단위 시간이 측정되고, 총 168시간 동안 단위 시간에 해당하는 섹터 내에서 도어 개방이 감지될 수 있다(S10).

이때 각각의 섹터를 통해서 1시간이 정의되기 때문에, 냉장고에 전원이 투입되는 시점으로 상대적인 시간을 알 수 있다. 다만 외부나 사용자로부터 현재 시각에 관한 정보를 제공받지 않기 때문에, 절대적인 시각에 대한 정보는 사용하지 않는다.

도 4(a)와 같이 각각의 섹터가 생성되면서, 해당 섹터가 정의되는 1시간 동안에 상기 도어 개폐 센서(50)에서 도어의 개폐 여부가 감지될 수 있다. 이때 도 4(a)에서와 같이 168시간에 관한 정보가 저장될 수 있다(S20).

도 4(a)에서는 도어의 개방이 '/'로 표시되었고, 냉장고에 전원이 공급되는 시각부터 첫 번째로 생성되는 섹터(즉 처음 1시간 동안)에서 도어가 개방되었다. 그리고 총 168개의 섹터가 연속적으로 저장될 수 있는데, 도 4(a)에서는 24개의 섹터 이후에 연속하게 배치되는 섹터는 생략되었다.

그리고 도 4(b)에서와 같이, 168시간 동안 저장된 단위 시간별 정보를 24시간 간격으로 분할하여 7개의 유닛으로 배열하고, 7개의 유닛을 서로 중첩시켜 하나의 유닛으로 조합할 수 있다(S30).

한편 하나의 섹터 유닛에서 검게 색칠된 섹터는 해당 섹터 내에서 도어가 개방된 것을 표시하고, 검게 색칠되지 않은 섹터는 해당 섹터 내에서 도어가 개방되지 않는 것을 표시할 수 있다.

이때 상기 저장부(70)에는 24시간에 관한 도어 개방 정보를 저장하는 7개의 유닛으로 구분되어 저장되는 것이 가능하다. 따라서, 상기 저장부(70)의 용량이 작게 관리되는 것이 가능하다.

7개의 유닛은 동일한 시간대끼리 중첩하여 24개의 섹터(하나의 유닛)를 가지는 냉장고 사용 패턴으로 산출될 수 있다.

하나의 유닛, 즉 냉장고 사용 패턴은 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 24개의 섹터인 하나의 섹터 유닛으로 이루어져, 사용자의 사용 형태에 따라 냉장고를 제어할 수 있는 하루 즉, 24시간 동안의 정보를 이룰 수 있다. 이때 하나의 유닛의 시작 시점은 냉장고에 전원이 공급되는 시점이기 때문에, 시작 시점은 오전, 오후 등 다양할 수 있다.

7개의 유닛이 하나의 유닛으로 중첩되는 방식은 아래와 같이 설명될 수 있다. 동일한 시간대의 섹터 중 적어도 하나에서 도어 개방이 이루어지면, 해당 시간대에 도어가 개방될 가능성이 크다고 판단할 수 있다. 따라서 도 4(c)에서 도시된 냉장고 사용 패턴에서는 도 4(b)에서 동일한 시간에 해당되는 섹터 중 적어도 하나에서 도어 개방이 발생되면, 해당 시간에서는 도어가 개방되는 것으로 예측할 수 있다.

반면에 동일한 시간대의 섹터에서 모두 도어 개방이 이루어지지 않으면, 해당 시간대에 도어가 개방되지 않을 가능성이 크다고 판단할 수 있다. 따라서 도 4(c)에서 도시된 냉장고 사용패턴에서는 도 4(b)에서 동일한 시간에 해당되는 섹터 모두에서 도어가 개방되지 않으면, 해당 시간에서는 도어가 개방되지 않는 것으로 예측할 수 있다.

본 발명에서 7개의 유닛을 중첩시킬 때에 도어의 개폐 여부 만을 관리하기 때문에, 각각의 섹터를 조합할 때에 데이터의 변환이 용이하게 이루어질 수 있다.

S30에서 중첩된 데이터인 냉장고 사용자 패턴(하나의 유닛)을 이용해서 향후 24시간 동안 냉장고의 운전 모드를 결정할 수 있다. 즉 냉장고의 운전 모드는 해당 섹터 내에서 냉장고 도어의 개폐의 예상에 따라 달라질 수 있다.

이때 상기 운전 모드는 고내를 제1설정 온도로 유지하는 정상 운전 모드와, 고내를 제1설정 온도보다 높은 제2설정 온도로 유지하는 절전 운전 모드를 포함할 수 있다. 특히 상기 제1설정 온도는 사용자가 설정한 고내 온도인 것이 가능하다. 본 발명에서는 사용자가 냉동실을 영하 10도이거나 냉장실은 영상 3도로 설정하는 경우에, 각각의 온도가 상기 제1설정 온도에 해당할 수 있다.

반면에 상기 제2설정 온도는 상기 제1설정 온도에 비해서 소정 온도, 예를 들어 2도 내지 0.5도 높은 온도를 가지는 것이 가능하다.

냉장고 사용 패턴에서 각각의 섹터에서 사용자가 도어를 개방할 가능성이 높은 경우(검은색으로 채색된 섹터)에는 저장실을 상기 제1설정 온도를 유지하는 정상 운전 모드를 수행할 수 있다. 사용자가 도어를 개방하게 되면 저장실 내부에 냉기가 외부로 유출될 가능성이 높고, 따라서 임의로 저장실 내부의 온도를 높이는 것은 내부에 저장된 저장물의 온도가 상승될 우려가 크기 때문이다. 따라서 저장실 내부를 사용자가 설정한 상기 제1설정 온도를 유지하는 것이 바람직하다.

반면에 냉장고 사용 패턴에서 각각의 섹터에서 사용자가 도어를 개방할 가능성이 낮은 경우(채색되지 않은 섹터)에는 저장실을 상기 제2설정 온도로 유지하는 절전 운전 모드를 수행할 수 있다. 사용자가 도어를 개방하지 않으면 저장실 내부의 냉기가 외부로 유출될 가능성이 낮고, 따라서 임의로 저장실 내부의 온도를 낮추더라도 내부에 저장된 저장물의 온도가 상승될 우려가 작다. 따라서 저장실 내부를 사용자가 설정한 상기 제1설정 온도 보다 낮도록 기 설정된 상기 제2설정 온도로 유지하는 것이 가능하다. 저장실 온도가 높아지게 되면 상기 압축기(80)의 구동에 필요한 에너지가 적게 소모될 수 있고, 따라서 냉장고에 사용되는 전기도 감소될 수 있다. 이때 제1설정 온도는 사용자 설정 온도에 해당할 수 있는데, 제2설정온도는 사용자 설정 온도보다 높아서, 절전이 이루어질 수 있다.

상기 제2설정 온도는 상기 제1설정 온도에 따라 상대적으로 2도 내지 0.5도 높은 온도를 가지는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 제1설정 온도가 0도이면 상기 제2설정 온도는 영상 2도인 것이 가능하다. 물론 고내가 냉장실에 해당할 경우에는 상기 제2설정 온도는 섭씨 6도에 해당할 수 있다.

도 4(c)에서와 같이 산출된 냉장고 사용 패턴에서, 도어 개방이 예측되는 섹터(검은색으로 채색된 섹터)가 연속하여 복수 개 배치되면, 도어 개방이 예측되는 섹터의 앞에 위치한 섹터(빗금이 쳐진 섹터)에서는 상기 제2설정 온도를 기 설정 값보다 하강시키는 것이 가능하다.

즉 도어 개방이 예측되지 않는 섹터에서는 상기 절정 운전 모드가 수행되어 저장실 내부가 상기 제2설정 온도로 유지되지만, 도어 개방이 예측되는 섹터의 앞에 위치한 섹터(빗금이 쳐진 섹터)에서는 상기 제2설정 온도 보다 약간 낮은 온도로 저장실이 유지될 수 있다.

해당 섹터(빗금이 쳐진 섹터)는 사용자가 도어를 개방할 가능성이 높은 시간의 대략 1시간 전이기 때문에 저장실 내부의 온도를 상기 제2설정 온도보다는 낮고, 상기 제1설정 온도보다는 낮은 온도로 유지해서, 사용자가 도어를 개방할 가능성이 높은 섹터의 발생을 대비할 수 있다.

특히 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면, 도어 개방이 시작된 시간 대역 1시간 전에 냉장고 제어 온도를 사용자 설정 온도 이하로 제어하는 것도 가능하다. 다시 말해서, 도어 개방이 예측되는 섹터의 전에 위치한 섹터(S1)에서는 도어 개방을 대비해서, 저장실의 온도가 충분히 낮음을 사용자가 인지할 수 있도록 설정 온도보다 하강시키는 것이 가능하다.

빗금이 쳐진 섹터에서는 기 설정된 상기 제2설정 온도와 상기 제1설정 온도의 사이에 위치한 온도 값에 따라 고내를 유지하기 때문에, 준비 운전 모드라고 칭하는 것도 가능하다.

본 발명에서는 설정 개수 이상의 섹터에서 연속적으로 도어 개방이 예측되지 않으면, 해당 시간을 야간이라고 판단하는 것이 가능하다. 도 4(c)에서는 E1에 해당되는 부분일 수 있다. 야간에는 사용자가 냉장고를 사용하지 않을 가능성이 상대적으로 크기 때문이다. 본 발명에서는 냉장고 사용자 패턴을 산출해서, 야간에 해당되는 상대적 시간 정보를 획득할 수 있다.

야간에 해당하는 E1에서는 절전 운전 모드가 수행되되, 해당 시간 동안 상기 제2설정 온도를 기 설정값보다 상승시키는 것이 가능하다. 즉 상기 제2설정 온도가 영상 2도로 설정되면, E1에 해당되는 섹터에서는 야간이기 때문에 사용자의 도어 개방이 장시간 동안 이루어지지 않을 가능성이 크고, 사용자가 도어를 개방함으로써 저장실의 온도가 상승될 가능성이 작기 때문에 상대적으로 높은 온도인 영상 3도로 결정되는 것이 가능하다.

이때 설정 개수는 사용자 또는 냉장고 제조 업자 등에 의해서 임의로 설정되는 것이 가능하다. 예를 들어 설정 개수는 3개를 의미하는 것도 가능하고, 그 이상의 개수를 의미하는 것도 가능하다.

특히 상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면, 첫 번째 도어 개방이 발생되지 않는 시간 대역 이후부터는 냉장실 제어 온도를 섭씨 6도 이상으로 제어하는 것도 가능하다. 야간에서는 압축기가 구동되면 소음이 발생하게 되고, 사용자의 숙면을 방해할 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 냉장고 내부에 저장된 식품에 대한 보존에 대해서도 고려하고, 냉장고를 사용하는 사용자에게 발생되는 소음에 대해서도 고려할 수 있다.

본 발명에서는 설정 개수 이상의 섹터에서 연속적으로 도어 개방이 예측되면, 해당 섹터의 시간을 주간이라고 판단하는 것이 가능하다. 도 4(c)에서는 E2에 해당되는 부분일 수 있다. 주간에는 사용자가 냉장고를 사용할 가능성이 상대적으로 크기 때문이다. 본 발명에서는 냉장고 사용자 패턴을 산출해서, 주간에 해당되는 상대적 시간 정보를 획득할 수 있다.

주간에 해당하는 E2에서도 도어 개방이 예상되는 섹터에서는 정상 운전 모드가 수행되고, 도어 개방이 예상되지 않는 섹터에서는 절전 운전 모드가 수행될 수 있다. 이때 상기 절전 운전 모드에서는 기 설정된 제2설정 온도의 설정값이 아니라, 설정된 제2설정 온도보다 하강된 온도값으로 고내가 유지되는 것이 가능하다. 주간에는 사용자가 도어를 개방할 가능성이 크고, 도어가 개방되는 경우에는 저장실 내부의 온도가 상승될 가능성이 크기 때문에, 절전 운전 모드가 수행되는 동안에도 설정값보다 낮은 온도로 고내를 유지해서, 갑작스런 도어 개방으로 인해서 저장물의 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있다.

반면에 주간에 해당될 때에 도어 개방이 예상되는 섹터에서는 사용자가 기 설정한 제1설정 온도를 그대로 유지하도록 고내의 온도가 조절되는 것이 가능하다.

한편 본 발명에서는 최근에 산출된 7개의 섹터 유닛에 의해서 산출되는 것이 가능하다. 즉 최근에 저장된 168시간에 해당하는 섹터 정보에 의해서만, 향후 24시간에 해당하는 사용자의 냉장고 도어 개폐 여부를 예측할 수 있다. 상기 저장부(70)는 7개의 섹터 유닛에 관련된 데이터만을 저장해서, 상기 저장부(70)의 용량이 작게 관리되는 것이 가능하다. 이 경우에 상기 제어부(100)는 최근 7개의 섹터 유닛 중에 가장 오래전에 산출된 섹터 유닛은 가장 최근에 산출된 섹터 유닛과 대체되는 것이 가능하다.

통상적으로 사람은 7일, 즉 일주일을 기준으로 대체로 반복적인 생활 패턴이 유지되기 때문에 일주일에 관한 정보를 이용하면 사용자의 냉장고 사용 패턴을 예측할 수 있다. 사용자는 7일을 기준으로 주기적으로 냉장고 도어를 개방한다. 만일 24개의 섹터, 즉 하루의 데이터를 가지고 냉장고의 고내 온도를 조절하면 사용자의 사용 패턴을 잘못 추정할 가능성이 크다. 반면에 7일 이상의 데이터를 이용하면, 사용자의 데이터를 불필요하게 많이 누적하게 되고, 그러한 정보를 관리하는 것은 물론, 많은 데이터를 중첩하는 데에 많은 노력이 소요될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 7일에 관한 정보를 이용해서, 사용자의 냉장고 사용 패턴에 관한 정보를 합리적으로 용이하게 예측할 수 있다.

상기 제어부(100)는 냉장고 사용 패턴을 산출할 때에 최근 7개의 섹터 유닛의 정보를 중첩해서, 냉장고 사용 패턴의 최신 정보를 이용해서 냉장고 고내 온도를 조절할 수 있다.

도 5는 본 발명의 변형례에 따른 제어 흐름도이다. 이하 도 5를 참조해서 설명한다.

도 5의 변형례에서는 도 3의 실시예와 비교해서, 상기 온도 센서(60)에서 측정된 온도 값에 관한 정보를 이용해서, 고내 온도를 조절할 수 있는 개념을 추가로 제시한다는 차이가 있을 뿐, 다른 사항은 동일하다. 따라서 차이가 되는 온도 측정에 관한 부분에 대해서만 추가적으로 설명한다.

도 5에서는 냉장고 외부의 온도를 측정하는 단계가 추가적으로 수행된다(S15).

S15에서 측정된 온도가 소정 시간 동안 30℃ 이상이면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 하강시키는 것이 가능하다. 이때 냉장고 외부 온도가 소정 시간 동안 30℃ 이상이면, 예측되는 냉장고 사용자 패턴이 적용되는 계절이 여름이라고 예상할 수 있다. 이때 30℃ 이상은 해당 지역의 여름의 평균 온도, 또는 특정 값으로 다양하게 변화되어서 적용가능하다.

통상적으로 여름은 다른 계절에 비해서 외부 온도가 높고, 저장실 내부에 저장된 저장물이 쉽게 상할 수 있다. 따라서 상기 절전 운전 모드가 수행되더라도, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값에 비해서 상대적으로 낮은 온도로 유지해서, 절전 운전 모드 수행으로 인해서, 저장물이 상할 가능성이 커지는 것을 방지할 수 있다.

한편 여름은 낮의 온도가 밤의 온도에 비해서 높기 때문에, 주간에 해당하는 부분의 온도를 이용해서 여름인지 여부를 판단하는 것이 가능하다. 설정 개수 이상의 섹터에서 연속적으로 도어 개방이 예측되면, 해당 섹터에 인접하게 배치되는 섹터의 시간을 주간이라고 판단할 수 있다. 나아가 상기 온도 측정 단계(S15)에서는 상기 주간이라고 판단된 시간 동안 측정된 온도와 비교하는 것이 가능하다.

반면에 상기 온도 측정 단계(S15)에서 측정된 온도가 소정 시간 동안 20℃ 이하이면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 상승시키는 것이 가능하다.

소정 시간 동안 20℃ 이하이면 예측되는 냉장고 사용자 패턴이 적용되는 계절이 겨울이라고 예상할 수 있다. 겨울은 상대적으로 다른 계절에 비해서 온도가 낮다. 물론 20℃도 적용되는 지역의 날씨, 특성 등을 고려해서 다양한 값으로 변화되는 것이 가능하다.

본 발명에서는 사용자의 냉장고 도어의 개방에 관한 정보와 온도 센서(60)에 의해서 측정된 외부 온도에 관한 정보를 이용해서, 계절에 관한 정보를 획득할 수 있다. 이렇게 추정된 계절에 관한 정보에 의해서, 냉장고의 고내 온도를 조절하는 것이 가능하다.

냉장고가 소비하는 전력을 줄이기 위해서는 고내의 온도를 상승시키는 것이 바람직하지만, 본 발명에서는 사용자의 냉장고 사용 패턴에 의해서 추정된 계절 정보를 이용해서, 고내의 온도를 상승시키는 패턴을 달리한다. 즉 여름에는 도어의 갑작스런 개방이 발생되면 외부 온도가 높기 때문에 저장물의 온도가 급상승해서 손상될 우려가 클 수 있다. 반면에 겨울에는 도어의 갑작스런 개방이 발생해도 외부 온도가 낮기 때문에 저장물의 온도가 급상승할 우려가 작고, 음식이 손상될 우려가 작다.

도 6은 본 발명의 다른 변형례를 설명하는 도면이다. 이하 도 6을 참조해서 설명한다.

도 6에서는 도 4(c)에서 중첩된 냉장고 사용 패턴(하나의 유닛)에 관한 정보를 이용해서, 사용자의 사용률을 산출하고, 그에 따라 저장실 내부 온도를 조절할 수 있는 기술을 개시한다.

상기 사용자 패턴 산출 단계에서 도어 개방이 예측되는 섹터의 비율이 특정 값보다 작으면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 상승시키는 것이 가능하다. 즉 사용자의 사용 빈도가 상대적으로 작으면, 사용자가 갑작스럽게 도어를 개방할 가능성이 상대적으로 작은 것으로 판단해서, 절전 운전 모드가 수행될 때에 상기 제2설정 온도를 기 설정값보다 높은 온도로 유지해서, 냉장고가 소모하는 전력을 감소시킬 수 있다.

도 6(a)에 도시된 바와 같이 전체 24개의 섹터 중에서 3개의 섹터에서만 사용자가 도어를 개방한 경우에는 특정값(예를 들어 24개의 섹터 중에 5개의 섹터)보다 작고, 따라서 사용자가 냉장고의 도어를 개방하는 빈도가 작은 것으로 판단할 수 있다. 따라서 도어 개방이 예상되지 않는 섹터에서는 기 설정된 제2설정 온도보다 더 높은 값으로 저장실의 온도를 유지하는 것이 가능하다.

반면에 상기 사용자 패턴 산출 단계에서 도어 개방이 예측되는 섹터의 비율이 특정 값보다 크면, 상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 하상시키는 것이 가능하다. 즉 사용자의 사용 빈도가 상대적으로 크면, 사용자가 갑작스럽게 도어를 개방할 가능성이 상대적으로 큰 것으로 판단해서, 절전 운전 모드가 수행될 대에 상기 제2설정 온도를 기 설정값보다 낮은 값으로 유지해서, 저장실 내부의 온도가 갑작스럽게 상승되는 것을 방지할 수 있다.

도 6(b)에 도시된 바와 같이 전체 24개의 섹터 중에서 15개의 섹터에서 사용자가 도어를 개방한 경우엔느 특정값(예를 들어 24개의 섹터 중에 12개의 섹터)보다 크고, 따라서 사용자가 냉장고의 도어를 개방하는 빈도가 큰 것으로 판단할 수 있다. 따라서 도어 개방이 예상되지 않는 섹터에서는 기 설정된 제2설정 온도보다 더 낮은 값으로 저장실의 온도를 유지하는 것이 가능하다.

이때 기 설정된 제2설정 온도보다 더 낮은 값은 사용자가 설정하고, 정상 운전 모드에서 적용되는 상기 제1설정 온도보다는 높기 때문에, 냉장고에서 소모되는 전력이 감소될 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

40: 타이머 50: 도어 개폐 센서
60: 온도 센서 70: 저장부
80: 압축기 100: 제어부

Claims

냉장고에 전원이 투입되는 시점부터 단위 시간별로 도어 개방 여부를 감지하는 도어 개방 감지 단계;
상기 도어 개방 감지 단계에서 획득된 정보를 168시간 동안 단위 시간별로 저장하는 정보 저장 단계;
168시간 동안 저장된 단위 시간별 정보를 24시간 간격으로 분할하여 7개의 유닛으로 배열하고, 7개의 유닛을 서로 중첩시켜 하나의 유닛으로 조합하는 조합 단계;를 포함하고,
상기 하나의 유닛에서 단위 시간별로 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역을 확인하고, 24시간내에서는 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역에서 냉장고 제어 온도를 사용자 설정온도보다 높게 유지하도록 제어하고,
단위 시간은 1시간 간격을 갖는 섹터를 의미하고,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방하지 않을 가능성이 큰 것으로 예측하고,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방할 가능성이 큰 것으로 예측하며,
상기 7개의 유닛을 상기 하나의 유닛을 조합할 때, 상기 7개의 유닛에서 단위 시간 별로 도어 개방이 한 번도 이루어지지 않은 경우에만 상기 하나의 유닛에 도어 개방이 발생되지 않은 섹터로 정의하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면,
도어 개방이 시작된 시간 대역 1시간 전에 냉장고 제어 온도를 사용자 설정 온도 이하로 제어함을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면,
첫 번째 도어 개방이 발생되지 않는 시간 대역 이후부터는 냉장실 제어 온도를 섭씨 6도 이상으로 제어함을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
삭제
제1항에 있어서,
도어 개방이 예측되는 섹터에서는 고내를 제1설정 온도로 유지하고,
도어 개방이 예측되지 않는 섹터에서는 상기 제1설정 온도 보다 높은 제2설정 온도로 유지하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제5항에 있어서
냉장고 외부의 온도를 측정하는 온도 측정 단계;를 더 포함하고,
상기 온도 측정 단계에서 측정된 온도가 소정 시간 동안 30℃ 이상이면,
상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 하강시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제6항에 있어서,
설정 개수 이상의 섹터에서 연속적으로 도어 개방이 예측되면, 연속되는 해당 섹터의 시간을 주간이라고 판단하고,
상기 온도 측정 단계에서는 상기 주간이라고 판단된 시간 동안 측정된 온도와 비교하는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제5항에 있어서,
냉장고 외부의 온도를 측정하는 온도 측정 단계;를 더 포함하고,
상기 온도 측정 단계에서 측정된 온도가 소정 시간 동안 20℃ 이하이면,
상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 상승시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제5항에 있어서,
도어 개방이 예측되는 섹터의 비율이 특정 값보다 크면,
상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 하강시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제5항에 있어서,
도어 개방이 예측되는 섹터의 비율이 특정 값보다 작으면,
상기 제2설정 온도를 기 설정된 값보다 상승시키는 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
제5항에 있어서,
상기 제1설정 온도는 사용자가 설정한 고내 온도인 것을 특징으로 하는 냉장고의 제어 방법.
냉장고에 전원이 투입되는 시점부터 1시간의 단위 시간 간격을 측정하는 타이머;
도어의 개방 여부를 감지하는 도어 개폐 센서;
168시간 동안 단위 시간 별로 도어 개방 여부에 관한 정보를 저장하는 저장부;
168시간 동안 저장된 단위 시간별 정보를 24시간 간격으로 분할하여 7개의 유닛으로 배열하고, 7개의 유닛을 서로 중첩시켜 하나의 유닛으로 조합하며, 상기 하나의 유닛에서 단위 시간별로 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역을 확인하고, 24시간내에서는 도어 개방이 발생하지 않은 시간 대역에서는 냉장고 제어 온도를 사용자 설정온도보다 높게 유지하도록 제어하는 제어부;를 포함하고,
단위 시간은 1시간 간격을 갖는 섹터를 의미하고,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방하지 않을 가능성이 큰 것으로 예측하고,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 섹터는 사용자가 해당 시간 대에 도어를 개방할 가능성이 큰 것으로 예측하며,
상기 7개의 유닛을 상기 하나의 유닛을 조합할 때, 상기 7개의 유닛에서 단위 시간 별로 도어 개방이 한 번도 이루어지지 않은 경우에만 상기 하나의 유닛에 도어 개방이 발생되지 않은 섹터로 정의하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생된 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면,
도어 개방이 시작된 시간 대역 1시간 전에 냉장고 제어 온도를 사용자 설정 온도 이하로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 하나의 유닛에서 도어 개방이 발생되지 않은 시간 대역이 연속적으로 배치되어 존재하면,
첫 번째 도어 개방이 발생되지 않는 시간 대역이후부터는 냉장실 제어 온도를 섭씨 6도 이상으로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
삭제
제12항에 있어서,
도어 개방이 예측되는 섹터에서는 고내를 제1설정 온도로 유지하고,
도어 개방이 예측되지 않는 섹터에서는 상기 제1설정 온도 보다 높은 제2설정 온도로 유지하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제16항에 있어서,
상기 제어부는 설정 개수 이상의 섹터에서 연속적으로 도어 개방이 예측되지 않으면, 해당 시간을 야간이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 냉장고.
제17항에 있어서,
상기 제어부는 해당 시간 동안 상기 제2설정 온도를 기 설정 값보다 상승시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.