KR102601398B1 - 투시창이 설치된 가전기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 마련된 수용공간을 도어의 개방 없이 투시창을 통해 외부에서 볼 수 있도록 하는 가전기기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가전기기에서는 도어에 투시창이 장착되고 사용자가 도어에 노크를 하면 사용자에 의한 노크 입력을 감지하여 수용공간의 내부를 조명함으로써 투시창을 통해 수용공간의 내부를 외부에서 볼 수 있도록 한다.
이로써, 사용자는 도어의 개방 없이도 간단한 동작으로 내부 수용공간을 볼 수 있게 된다.

Description

투시창이 설치된 가전기기{Home appliance equipped with see-through window}

본 발명은 가전기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부에서 내부공간을 볼 수 있는 투시창이 설치된 가전기기에 관한 것이다.

조리기기, 냉장고, 의류처리장치 등과 같이 도어를 구비하고 내부공간에 대상물을 수용하는 가전기기들이 널리 사용되고 있다.

이러한 가전기기들은 외관을 형성하는 캐비닛의 내부에 대상물을 수용하기 위한 수용공간과 상기 수용공간을 개폐하기 위한 도어가 구비될 수 있다. 필요에 따라 도어는 2개 이상 구비될 수 있다.

일반적으로 가전기기의 도어는 불투명하게 제작되어 외부에서 수용공간 내부에 수용된 대상물을 볼 수 없기 때문에 대상물을 확인하기 위해서는 도어를 개방하는 작업이 필수적으로 요구된다.

냉장고나 오븐과 같이 가전기기의 경우 내부를 보기 위해 도어를 개방시 내부의 냉기나 열기가 외부로 유출되어 불필요한 에너지 손실이 유발될 수 있다.

한편, 오븐, 세탁기, 건조기 등의 일부 가전기기들은 도어에 투시창이 장착되어 투시창을 통해 내부의 대상물을 볼 수 있도록 되어 있으나 주위 환경이 어둡거나 야간에는 대상물을 제대로 확인할 수 없다.

이러한 문제를 해결하기 위해 한국공개특허공보 제10-2016-0150575호(선행문헌 1)와 제10-2019-0001876호(선행문헌 2)에는 도어의 개방 없이 사용자가 도어를 가볍게 두드리는 노크 동작만으로 수용공간의 내부를 조명하는 램프가 온되는 가전기기가 개시되어 있다.

선행문헌 1에 개시된 가전기기는 센서를 통해 도어에 가해지는 노크 입력에 의해 발생되는 음파가 감지되면 램프를 동작시키도록 한다. 또한, 선행문헌 2에 개시된 가전기기는 센서가 마이크부를 포함하고, 마이크부는 외부 글라스를 향하여 돌출되어 외부 글라스에 대면 배치되며, 외부 글라스를 통한 노크 입력을 음파로 수신하도록 한다.

하지만, 선행문헌 1 및 2에 개시된 가전기기에서는 노크에 의한 음파가 센서에 도달하기 위해서는 노크 위치와 센서 위치 사이에는 음파를 전달하기 위한 매질의 동일성과 연속성이 유지되도록 단일 매질로 형성되어야 하므로 센서의 설치위치가 매우 제한적이다. 또한, 오븐 등과 같은 가전기기의 경우 도어에 고온의 열이 전달되므로 도어에 센서를 부착하는 경우 고온의 열에 의해 센서가 오동작하는 문제점이 있다.

특히, 상기 선행문헌들에는 냉장고에서 노크에 의한 진동 외에 냉장고 자체의 진동이나 다른 외력에 의한 진동 등 다양한 진동들이 발생할 수 있으므로, 이러한 다른 진동들과 노크에 의한 진동을 구별하지 못하여 노크를 오감지하는 상황이 발생할 수 있는 문제점을 인지하고, 이를 해결하기 위해 노크가 가해지는 위치와 음파센서의 설치위치 간에 매질의 동일성이 유지하도록 한다.

즉, 매질의 동일성이 유지되지 않는 경우 이종 매질들을 따라 전달되는 음파의 감쇄폭은 상대적으로 매우 크기 때문에 전면패널이 아닌 냉장고의 다른 부분에 가해지는 충격에 의해 발생되는 음파는 음파의 세기가 충분히 감쇄된다.

이러한 음파의 감쇄폭을 이용하여 전면패널에 가해지는 노크에 의한 음파를 구분함으로써 노크 입력을 감지하는 경우, 전면패널이 아닌 다른 부분에 가해지는 충격이나 진동으로 인한 오작동을 현저히 줄일 수 있으며, 음파신호의 감쇄폭을 이용하여 노크 입력을 인식함으로써 전면패널에서 발생하지 않는 진동은 노크로 인식하지 않도록 합니다.

이와 같이, 상기 선행문헌들은 전면패널에 음파센서를 부착해야만 하므로 센서의 설치위치가 제한적이며, 전면패널에서 발생된 노크 신호를 다른 원인에 의한 진동과 구별하기 위해 음파센서를 사용하였으나, 이러한 음파센서의 사용은 하기와 같은 문제점들이 있다.

또한, 센서가 음파를 감지하므로 노크에 의한 음파의 세기와 패턴만을 고려하여 노크 입력을 감지하기 때문에 노크가 아닌 다른 요인에 의한 음파에도 노크로 오인식하는 문제점이 있다.

즉, 음파의 감지는 음파가 발생한 위치에 대한 방향을 고려하지 않으므로 어느 위치에서 음파가 발생하였는지를 판단할 수 없으며, 이에 따라 도어에서의 노크에 의한 음파와 도어가 아닌 위치에서의 다른 요인에 의한 음파를 구분하지 못하는 문제점이 있다. 따라서 노크와 유사한 패턴과 세기의 음파가 수신되어도 노크로 오감지하는 문제점이 있다.

또한, 오븐 등과 같이 내부가 고온인 가전기기의 경우 투시창에 전달된 열기에 의해 센서가 오동작할 수 있으므로 투시창에 설치하기 어렵다는 문제점이 있고, 센서를 투시창이 아닌 다른 위치에 설치할 경우 노크 입력의 감지성능이 저하되는 문제점이 있다.

나아가, 음파를 감지하는 센서를 도어에 압착하여 설치하게 되는데 압착정도에 따라 센서의 감지율이 달라지는 문제점이 있다. 예컨대 강하게 압착하는 경우 감지율이 낮아지고 약하게 압착하는 경우 모터 등 주변의 음파에도 반응을 하게 되는 문제점이 있다.

이와 같이 종래에는 가전기기에서 노크 감지를 위해 진동센서를 사용하는 경우 노크가 아닌 노이즈 진동의 필터링이 어렵기 때문에 음파센서를 설치하였고, 특히 오븐과 같이 고열로 인해 도어에 센서를 부착하기 어려운 경우 다른 위치에 센서를 설치해야 하지만, 음파 전달의 감쇄가 커져 정확한 감지가 어렵고 노이즈 신호에 대한 필터링이 어렵다는 문제가 있다.

한편, 최근 가전기기의 경우 사용편의를 위한 첨단기능이 계속 추가되고 있고 다기능화를 위해 많은 부가기능들을 조작할 수 있는 조작장치들이 도어에 추가되고 있는 실정이다. 이에 따라 도어의 설계와 제조가 복잡해지고 있으므로 새롭게 추가되는 기능을 위한 장치나 소자는 도어 외 다른 부분에 설치되고 있다.

특히, 도어에 장착된 투시창과 디스플레이의 크기가 계속 커지는 추세이므로 도어에 첨단기능을 위한 센서, 소자, 모듈 등의 장치들을 추가로 배치하기 위한 여유공간을 마련하기가 어렵다는 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해 도어가 아닌 다른 위치에 해당 장치들을 부착해야 하는 필요성이 대두되고 있다.

(선행문헌 1) 공개특허공보 제10-2016-0150575호 (선행문헌 2) 공개특허공보 제10-2019-0001876호

상술한 바와 같이 종래에는 가전기기에서 노크 감지를 위해 진동센서를 사용할 수는 있으나, 노크가 아닌 다른 원인에 의한 진동을 구분하기 어렵고 다른 원인에 의한 진동의 필터링이 어렵기 때문에, 이러한 문제를 해결하기 위해 음파센서를 설치하였다. 그리고, 오븐과 같이 고열로 인해 도어에 센서를 부착하기 어려운 경우 다른 위치에 센서를 설치해야 하지만, 음파 전달의 감쇄가 커져 정확한 감지가 어렵고 노이즈 신호에 대한 필터링이 어렵다는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

이에, 본 발명은 3축의 진동신호를 이용하여 노크에 의한 진동을 정확하게 판단할 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 사용자가 도어를 개방하지 않고도 투시창을 통해 내부공간을 확인할 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 사용자에 의한 노크 입력이 감지되면 램프를 동작시켜 내부공간을 조명할 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 작은 노크 입력에도 노크 입력을 정확하게 감지할 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 노크 입력에 대응하는 진동의 방향성을 고려하여 노크 입력 여부를 정확하게 감지할 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 노크 입력을 감지하기 위한 센서의 위치가 도어에 한정되지 않고 다양한 위치에 적용될 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 3축 방향의 진동을 각각 감지하고 상기 3축 방향의 진동에 대응하는 진동신호를 서로 비교분석하여 노크에 의한 진동과 다른 요인에 의한 진동을 명확하게 구분함으로써 노크 입력에 대한 감지성능을 향상시키도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 3축 방향 중 어느 한 축 방향과 노크에 의한 진동의 방향을 일치시켜 노크에 의한 진동에 대응하는 진동신호를 정확하게 감지할 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 3축 방향 중 어느 한 축 방향과 노크에 의한 진동의 방향이 어긋나는 경우 이를 자동보정하는 기능을 갖는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 노크에 의한 진동을 감지하는 센서가 온도의 영향을 받는 것을 배제하기 위해 온도에 따라 감지오차를 자동보정하는 기능을 갖는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 노크에 의한 진동을 감지하는 센서어셈블리를 도어에 설치된 핸들부에 설치하여 도어에 가해진 진동의 효과적인 전달을 통해 진동감지의 정확성을 높이도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 노크 입력을 감지하는 센서가 열의 영향을 받지 않는 위치에 설치되도록 함으로써 열에 의해 노크 입력의 감지성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 모듈 형태의 센서어셈블리를 적용함으로써 설치를 위한 구조변경을 최소화하고 노크에 의한 진동을 정밀하게 분석할 수 있는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 사용자의 노크에 따라 램프의 온/오프를 제어할 수 있도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 램프 버튼의 터치에 의해 램프가 이미 온되어 있는 상태이거나 노크온 기능이 오프된 상태 등과 같이 특정 예외상황에서는 사용자의 노크가 감지되더라도 램프가 온/오프되지 않도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 또한 도어가 개방되어 있거나 셀프클린 기능이 수행 중일 때는 사용자의 노크가 감지되더라도 램프가 온/오프되지 않도록 하는 가전기기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 가전기기는 외관을 형성하는 캐비넷의 내부에 대상물을 수용하도록 수용공간이 형성되고 수용공간의 전면부를 개폐하는 도어의 일부에는 투시창이 장착되어 사용자가 노크를 함으로써 수용공간 내부에 설치된 램프가 온프되어 투시창을 통해 외부에서 내부의 수용공간을 볼 수 있도록 한다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 가전기기는 사용자에 의해 가해진 노크에 의한 진동을 감지하는 센서어셈블리가 구비되며, 사용자의 노크가 가해지면 그 노크에 의한 진동을 감지하도록 한다.

이때, 센서어셈블리는 가전기기의 어느 위치에 설치될 수 있으나, 본 실시예에서는 바람직하게 진동의 전달이 용이하고 감쇄 없이 진동이 전달되도록 하여 진동 감지의 정확성을 향상시키기 위해 센서어셈블리는 도어의 전면부에 설치된 핸들부에 설치될 수 있다. 더 바람직하게는 핸들부의 일측 내부에 내장되도록 설치될 수 있다.

이와 같이, 센서어셈블리가 도어에 설치된 핸들부의 내부에 설치되면 도어에 핸들부가 직접 설치되고 도어와 가까운 곳에 센서어셈블리가 설치되므로 도어에 노크가 가해지면 노크에 의한 진동은 큰 감쇄없이 센서어셈블리에 전달되어 진동감지 성능이 향상되고 감지의 정확도가 높아질 수 있다.

이에, 본 발명의 실시예에 따른 가전기기에서는 사용자가 도어, 바람직하게는 투시창에 노크를 하면, 노크에 의해 발생된 진동이 센서어셈블리로 전달되고 센서어셈블리에서 노크에 의한 진동을 감지하면 노크온 신호를 제어부로 전달하도록 한다.

제어부는 센서어셈블리에서 노크에 의한 진동이 감지되면 램프를 온/오프시킬 수 있다. 이에 따라 사용자는 간단하게 도어 또는 투시창에 노크를 하면 그 노크에 의한 진동을 감지하여 램프가 수용공간을 조명하도록 하는 것이다. 이로써 사용자는 간단한 동작만으로 수용공간 내부를 잘 볼 수 있게 된다.

이때, 제어부는 램프가 오프된 상태에서 센서어셈블리에 노크에 의한 진동이 감지되면 램프를 온시키고, 램프가 온된 상태에서 센서어셈블리에 노크에 의한 진동이 감지되면 램프를 오프시킬 수 있다. 이로써, 사용자는 노크만으로 램프를 온/오프시킬 수 있어 사용상의 편의성을 제공할 수 있다.

또한, 제어부는 램프가 온된 이후에 설정된 일정시간이 경과하면 자동으로 램프를 오프시킬 수도 있다. 이로써, 램프가 온된 상태에서 사용자가 램프를 오프하는 것을 잊어버리더라도 일정시간 이후에 자동으로 오프하여 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다.

그리고, 도어와 센서어셈블리가 설치된 부분은 서로 동일한 매일질 수도 있지만 서로 다른 매질일 수도 있다. 다른 매질인 경우 도어에 가해진 노크에 의한 진동은 물리적으로 각각 연결된 복수의 서로 다른 매질을 통해 센서어셈블리로 전달될 수 있다.

한편, 본 발명의 가전기기에서 센서어셈블리의 설치위치는 매우 중요하다. 가전기기가 예를 들어 오븐인 경우, 오븐은 고열에 의해 음식물을 조리하므로 도어 및 투시창에 센서어셈블리를 설치하게 되면 뜨거운 열기에 의해 진동감지 성능이 저하될 우려가 있다. 따라서, 본 발명에서는 도어와 떨어진 위치, 바람직하게는 열기에 의한 성능이 저하되지 않는 위치에 설치하는 것이 바람직하다.

이때, 도어에 가해진 진동을 센서어셈블리에서 감지하기 위해서는 가전기기를 이루는 복수의 부품들을 고체로 이루어지고. 이들 고체부품들이 물리적으로 서로 연결되어 진동을 전달하기 위한 매질 역할을 할 수 있다.

따라서, 도어에 가해진 노크에 의한 진동이 이들 복수의 매질을 통해 센서어셈블리로 전달될 수 있다. 이를 통해 뜨거운 열로 인한 센서어셈블리의 성능 저하를 막을 수 있다.

이러한 센서어셈블리는, 진동에 대응하는 진동감지신호를 감지하도록 하고, 이러한 진동감지신호를 기초로 노크의 입력 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기설정된 임계치 이상의 진동감지신호가 일정시간 간격을 두고 연속으로 감지되는 경우 노크가 가해진 것으로 판단할 수 있다.

일반적으로 노크는 일정시간 간격을 두고 "똑똑"하는 형태를 갖는다. 이에 똑똑에 대응하는 진동감지신호와 일정시간 간격에 대응하는 진동감지신호를 기초로 노크에 의한 진동 여부를 판단할 수 있는 것이다. 이로써 노크에 의한 진동 여부 판단이 간편하게 이루어질 수 있다.

노크에 의한 진동은 3축 방향 중 제1축 방향으로만 발생될 수 있다. 이에, 노크에 의한 진동 여부의 판단은 3축 중 제1축의 진동감지신호을 고려하여 판단할 수 있다.

본 발명의 센서어셈블리는 감지된 복수의 진동에 대응하는 진동감지신호의 패턴과 기설정된 노크에 의한 진동에 대응하는 진동감지신호의 패턴을 비교하여 노크에 의한 진동여부를 판단할 수 있다.

노크에 의한 진동감지신호의 패턴은 미리 설정될 수 있으며, 기본적인 패턴에 매핑되는지를 판단하여 노크의 발생여부를 판단할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 센서어셈블리는 모든 방향으로 전달되는 진동을 감지할 수 있다. 이를 위해 센서어셈블리는 복수의 축을 갖는 진동센서를 포함할 수 있다. 즉, 이러한 진동센서를 이용하여 복수의 축 방향으로 전달되는 진동을 감지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시에에서는 3축 방향으로 전달된 진동을 감지하고, 이들 3축 방향의 진동에 대응하는 진동감지신호를 조합하여 노크에 대응하는 진동을 감지하도록 한다.

물론, 진동센서의 개수를 추가하여 3축 이상의 방향으로 전달되는 진동을 감지함으로써 노크에 의한 진동감지의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 예컨대 3축 방향으로 전달된 진동을 감지하고, 3축 방향으로 전달된 진동에 대응하는 진동감지신호를 각각 생성하는 3축센서모듈과, 상기 3축센서모듈에서 생성된 진동감지신호를 기초로 노크에 의한 진동여부를 판단하는 센서마이컴을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 핸들부에 설치된 센서어셈블리에서 도어의 노크에 의한 진동인지, 아니면 다른 부위에서의 노크 또는 움직임에 의한　진동인지 여부를 구별하기 위해 복수의 축을 가진 진동센서를 사용한다. 가장 바람직하게는 3축을 사용한다. 더욱 정밀한 제어를 위해 3축 이상도 가능하나, 3축으로 모든 방향의 진동을 구별할 수 있다. 즉, 가전기기의 어느 부분에서 노크가 입력되더라도 3차원의 모든 방향의 진동을 감지할 수 있다.

이때, 3축 중 한 축(제1축)을 노크에 의한 진동 발생 방향으로 설정하고, 나머지 두 축(제2,3축)의 진동을 비교함으로써 도어에서 발생한 노크 신호인지 여부를 판단하도록 한다. 그리고, 3축 방향의 진동을 감지함으로써 이들의 조합에 의해 3차원의 모든 방향의 진동을 감지할 수 있다. 바람직하게는　3축센서모듈로 3차원 모든 방향　감지 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에는 3축뿐만 아니라　2축 혹은 1축 센서를 단독 또는 조합으로 사용하여 노크의 진동을 감지할 수도 있다. 그리고, 3축/2축/1축센서를 여러 위치에 다수 구비하여 각 센서에서 감지된 진동감지신호를 상호 비교하여 노크 방향 및 위치도 감지할 수 있다.

다른 예에서 상기 센서어셈블리는 상기 3축센서모듈에서 생성된 진동감지신호에 포함된 노이즈를 제거하는 필터부와, 상기 필터부에서 출력되는 진동감지신호를 증폭하여 상기 센서마이컴으로 출력하는 증폭부를 선택적으로 더 포함할 수도 있다.

일 실시예에서 3축센서모듈은 3개의 가속도센서를 포함하고, 상기 3개의 가속도센서는 상기 3축 방향 중 제1축 방향의 진동을 감지하는 제1가속도센서, 제2축 방향의 진동을 감지하는 제2가속도센서, 제3축 방향의 진동을 감지하는 제3가속도센서를 포함할 수 있다.

이때, 상기 3개의 가속도센서 중 하나의 가속도센서는 진동을 감지하기 위한 축 방향이 상기 노크에 의한 진동의 방향과 일치하도록 설치된다. 이와 같이 노크에 의한 진동과 3축 중 어느 한 축의 방향과 얼라이먼트(alignment)를 맞춤으로써 노크에 의한 진동감지의 정확성을 높일 수 있다.

또한 다른 실시예에서 3축센서모듈은 3축 방향의 진동을 동시에 감지하는 하나의 3축 가속도센서를 포함할 수 있으며, 이때 3축 가속도센서는 3축 방향 중 어느 한 축의 방향이 상기 노크에 의한 진동의 방향과 일치하도록 설치되도록 한다. 이를 통해 상술한 바와 같이 노크에 의한 진동감지의 정확성을 높일 수 있다.

본 발명의 가전기기에서는 센서마이컴이 3축센서모듈에서 생성된 진동감지신호의 패턴과 노크에 의한 진동에 대응하는 진동감지신호의 패턴을 비교하여 노크에 의한 진동 여부를 판단한다.

이들 3축센서모듈과 센서마이컴은 하나의 PCB에 실장되며, 이로써 센서어셈블리는 일체형 모듈 형태로 형성될 수 있다. 그리고 필터부와 증폭부가 더 포함된 경우에도 이들 모두는 PCB에 실장되며, 센서어셈블리는 일체형 모듈로 형성될 수 있다. 이와 같이 센서어셈블리가 PCB 모듈 형태로 형성될 수 있으므로 가전기기에 설치 및 부착하기가 간편하고, 기존의 가전기기에 설치하는 경우에도 설치가 간편해질 수 있다. 그리고, 센서어셈블리의 설치위치의 선택폭이 넓어질 수 있다.

본 발명의 센서마이컴은 3축 방향의 진동감지신호 중 설정된 제1방향의 진동감지신호를 추출하고 추출된 제1방향의 진동감지신호를 이용하여 노크에 대한 진동여부를 판단할 수 있다. 이는 노크에 의한 진동은 어느 제1방향으로 발생하기 때문이다.

또한, 센서마이컴은 제1방향의 진동감지신호가 설정된 제1임계치 이상이고 설정시이 경과한 후 설정된 제2임계치 이상이면 노크에 의한 진동임을 판단할 수도 있다. 이는 "똑독"으로 노크가 가해진 경우 "똑똑"에 해당하는 진동은 일정크기 이상으로 신호가 나타나고 나머지는 신호의 크기가 작기 때문이다. 따라서 "똑똑"에 대응하는 진동감지신호가 각각 제1,2임계치 이상이면 노크에 의한 진동인 것으로 판단할 수 있다.

특히, 센서마이컴은 제1방향의 진동감지신호에서 1st knock에 의한 진동감지신호의 크기가 설정된 제1임계치 이상이고 설정시간이 경과한 후 2nd knock에 의한 진동감지신호의 크기가 설정된 제2임계치 이상이면 상기 노크에 의한 진동임을 판단할 수 있다.

또한, 센서마이컴은 상기 3축 방향의 진동감지신호 중 상기 노크에 의한 진동의 방향과 일치하는 어느 한 축 방향(제1축 방향)의 진동감지신호를 추출하고 상기 추출된 진동감지신호와 다른 두 축 방향(제2,3축 방향)의 진동감지신호를 비교하여 상기 노크에 대한 진동여부를 판단한다.

여기서, 센서마이컴은 제2축 방향 또는 제3축 방향 중 적어도 하나의 축 방향의 진동감지신호의 최대값이 제1축 방향의 진동감지신호의 최대값보다 큰 경우는 상기 노크에 의한 진동이 아닌 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 램프는 수용공간 외부에 설치되어 상기 수용공간 내부로 조명하거나 또는 수용공간 내부에 설치되어 수용공간 내부로 조명할 수 있다. 이때, 수용공간 내부는 매우 고온이므로 고온의 열에 대한 내구성이 강한 재질로 구현되어야 한다.

본 발명에서는 특정조건에 해당되는 일부 예외상황을 체크하여 사용자의 노크가 감지되더라도 램프가 온되지 않도록 할 수 있다. 이는 안정상의 이유나 에너지 절감 차원, 사용자의 편의 등으로 노크가 입력되더라도 램프가 온되지 않아야 하는 일부 예외상황을 미리 설정하는 것이다.

이러한 예외상황으로는 도어가 개방된 상태, 셀프클린 동작 중인 상태, 셀프클린이 완료된 후 일정시간 동안 도어락이 설정된 상태, 램프 버튼이 터치되어 램프가 이미 온되어 있는 상태, 노크온 기능이 오프된 상태, 예열 후 램프가 점멸중인 상태 등이 있다. 이러한 예외상황에서는 사용자의 노크에도 불구하고 램프가 온/오프되지 않도록 한다.

본 발명에서는 램프 온/오프 스위치를 구비하므로 사용자의 조작입력에 의해 램프의 온/오프를 제어할 수 있다.

본 발명에서는 노크에 의한 진동 또는 음파의 방향성을 고려하지 않은 종래의 센서가 아닌 3차원의 모든 방향의 진동을 감지하는 3축센서모듈을 통해 노크에 의한 진동과 다른 원인에 의한 진동을 구분하여 노트에 의한 진동 감지에 대한 정확성과 신뢰성을 확보할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 투시창이 설치된 가전기기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명의 가전기기에 의하면 대상물을 수용하는 수용공간을 개폐하는 도어를 개방하지 않고도 투시창을 통해 수용공간 내부를 볼 수 있다.

둘째, 본 발명의 가전기기에 의하면 사용자가 가전기기에 노크하면 사용자의 노크를 감지하여 수용공간의 내부에 설치된 램프가 수용공간 내부를 조명하여 사용자가 외부에서 투시창을 통해 내부를 볼 수 있도록 함으로써 사용 편의성을 제공할 수 있다.

셋째, 본 발명의 가전기기에 의하면 가전기기를 이루는 고체매질을 통해 전달되는 진동을 감지하므로 작은 노크에도 노크를 정확하게 감지할 수 있다.

넷째, 본 발명의 가전기기에 의하면 사용자의 노크 입력에 의해 발생하는 진동의 방향성을 고려하기 때문에 노크에 의한 진동의 방향과 다른 요인에 의한 진동의 방향을 구별할 수 있으므로 노크 여부를 정확하게 감지할 수 있다.

다섯째, 본 발명의 가전기기에 의하면 노크 입력에 의한 진동을 감지하기 위한 센서가 도어에 부착된 핸들부의 내부에 설치되므로 도어와 가까운 위치에 센서가 설치되어 진동감지의 정확성이 우수하고 감지성능이 향상된다.

여섯째, 본 발명의 가전기기에 의하면 복수의 축방향의 진동을 각각 독립적으로 감지하고 복수의 축방향의 진동에 대응하는 진동신호를 서로 비교분석하여 노크에 의한 진동과 다른 요인에 의한 진동을 명확하게 구분함으로써 노크 입력에 대한 감지성능이 우수하다.

일곱째, 본 발명의 가전기기에 의하면 복수의 축방향의 진동을 감지하는 센서에서 복수의 축방향 중 어느 한 축 방향과 노크에 의한 진동의 발생 방향을 일치시켜 노크에 의한 진동에 대응하는 진동신호를 정확하게 감지할 수 있다.

여덟째, 본 발명의 가전기기에 의하면 복수의 축방향 중 진동을 감지하는 센서의 어느 한 축 방향과 노크에 의한 진동의 방향이 어긋하는 경우 이를 자동보정하는 기능을 가지므로 노크 감지의 정확성이 향상된다.

아홉째, 본 발명의 가전기기에 의하면 3차원의 축방향으로 발생하는 진동을 감지할 수 있고, 이들 3차원의 축방향 진동 중 노크에 의한 진동의 방향과 다른 요인에 의한 진동의 방향을 구별할 수 있으므로 노크 감지의 정확성이 향상된다.

열째, 본 발명의 가전기기에 의하면 노크에 의한 진동을 감지하는 센서의 온도에 따른 감지오차를 자동보정하기 때문에 온도에 따른 영향을 받는 것을 배제할 수 있어 노크 감지의 정확성이 향상된다.

열한째, 본 발명의 가전기기에 의하면 노크에 의한 진동을 감지하는 센서어셈블리를 도어에 설치된 도어 손잡이에 설치하여 진동감지의 정확성을 높일 수 있다.

열두째, 본 발명의 가전기기에 의하면 노크에 의한 진동을 감지하는 센서가 열의 영향을 받지 않는 위치에 설치되도록 함으로써 오븐 등과 같이 열에 의한 센서의 노크 입력 감지성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

열셋째, 본 발명의 가전기기에 의하면 일례로 3축 방향의 가속도 센서를 이용하여 노크에 의한 진동과 다른 요인에 의한 진동을 구분할 수 있으므로 노크 입력에 대한 감지성능을 향상시킬 수 있다.

열넷째, 본 발명의 가전기기에 의하면 노크에 의한 진동을 감지하기 위한 센서의 위치가 도어가 아니라 다양한 위치에 적용될 수 있다.

열다섯째, 본 발명의 가전기기에 의하면 노크에 의한 진동을 감지하는 센서를 모듈 형태로 구현하기 때문에 설치가 간편하고 설치를 위한 구조변경을 최소화할 수 있으며 노크에 의한 진동을 정밀하게 분석할 수 있다.

열여섯째, 본 발명의 가전기기에 의하면 노크에 따라 램프의 온/오프를 제어할 수 있으므로 사용상 편리하고 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.

열일곱째, 본 발명의 가전기기에 의하면 사용자가 상면에 배치된 램프의 온/오프 스위치를 누르지 않고도 간단히 노크만으로 가전기기의 내부 수용공간의 램프를 동작시킬 수 있다.

열여덟째, 본 발명의 가전기기에 의하면 도어에 장착된 투시창이나 디스플레이 등의 크기가 커지고 있는 추세에서 진동을 감지하는 센서 등의 장치를 도어가 아닌 다른 위치에도 설치할 수 있으므로 도어에 상기 센서의 설치를 위한 추가적인 공간을 마련하지 않아도 된다.

열아홉째, 본 발명의 가전기기에 의하면 특정한 예외상황에서는 노크가 입력되더라도 노크의 입력을 무시하도록 설정할 수 있으므로 가전기기의 안전성, 사용상의 편의성을 제공할 수 있다. 특히, 램프 버튼을 터치하여 램프가 이미 온되어 있는 상태, 노크온 기능의 설정이 오프된 상태, 그리고 셀프클린 중인 상태에서는 사용자의 노크 입력에도 램프가 온/오프 되지 않도록 할 수 있다.

본 발명의 효과들은 상기의 효과들로 제한되지 않으며 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가전기기의 외관을 보인 일 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가전기기의 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가전기기의 디스플레이부에 표시되는 버튼의 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가전기기에서 핸들부에 센서어셈블리가 설치돈 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가전기기의 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 센서어셈블리의 구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 3축센서모듈의 배치 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3축센서모듈의 배치 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 3축센서모듈의 한 축의 방향과 노크에 의한 진동의 방향 간의 얼라이먼트를 나타낸 예시도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 3축센서모듈에서 감지된 진동감지신호의 예시도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기의 동작을 보인 흐름도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 가전기기에서 노크에 의한 진동을 설명하기 위한 진동감지신호의 일 예시도.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 가전기기에서 노크에 의한 진동감지신호의 예시도.
도 16은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가전기기의 동작을 보인 흐름도.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가전기기의 동작을 보인 흐름도.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기에서 노크 입력 감지를 설명하기 위한 진동감지신호의 실험결과 그래프.
도 19 및 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가전기기에서 노크 입력 미감지를 설명하기 위한 진동감지신호의 실험결과 그래프.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명에 따른 가전기기를 설명하기에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 가전기기는 예컨대 조리기기, 냉장고, 건조기, 세탁기 등과 같이 내부에 수용공간이 형성되고 수용공간을 개폐하는 도어에 투시창이 장착되어 수용공간의 내부를 외부에서 볼 수 있도록 하는 임의의 가전제품이 될 수 있다.

따라서, 수용공간을 개폐하는 도어의 열림에 의해 수용공간의 내부에 접근이 가능하고 도어의 닫힘에 의해 수용공간이 폐쇄되어 수용공간의 내부에 접근이 불가능하며, 도어에 장착된 투시창을 통해 외부에서 수용공간의 내부를 볼 수 있는 어떠한 가전기기라도 본 발명에 적용될 수 있음을 분명히 밝혀둔다.

그리고, 이하에서 본 발명에 따른 가전기기를 설명함에 있어 구체적인 형태나 구조가 필요한 경우에는 설명의 편의상 조리기기를 일례로 설명하기로 한다. 하지만, 상기에서 언급한 바와 같이 본 발명에 따른 가전기기는 이러한 조리기기에 한정되지 않는다.

도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가전기기를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 가전기기(1)는 캐비넷(10)에 의해 외관이 형성될 수 있다. 캐비넷(10)은 전체적으로 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 가전기기의 종류, 특성 등에 따라 이와 다른 다양한 형상을 가질 수도 있다.

또한, 캐비넷(10)은 내부에 설치되는 다수의 부품들을 보호하기 위해 요구되는 소정의 강도를 가져야 하므로 이에 부합되는 다양한 재질로 제작될 수 있다.

본 발명에 따른 가전기기가 예를 들어 조리기기인 경우에는 캐비넷(10)의 상면부(11)에 개방형 조리기기로서 음식물을 요리하기 위한 쿡탑(60) 등의 장치가 구비될 수 있다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

캐비넷(10)의 내부에는 일정크기의 수용공간(23)이 형성될 수 있다. 이러한 수용공간(23)은 대상물이 저장되는 공간이 될 수 있다.

일례로, 가전기기(1)가 조리기기인 경우 수용공간(23)은 조리실이 될 수 있으며, 이러한 조리실은 음식재료가 담긴 용기가 투입되고 음식물이 조리되는 공간으로 이용될 수 있다.

다른 예로, 가전기기(1)가 냉장고인 경우 수용공간(23)은 냉동실 또는 냉장실 등과 같은 저장실이 될 수 있으며, 이러한 냉동실 또는 냉장실은 음식물이 저장 및 보관되는 공간이 될 수 있다.

물론, 또 다른 예들로서 식기세척기, 세탁기, 의류처리장치들도 내부에 수용공간이 형성될 수 있으며, 이러한 수용공간에는 식기, 의류 등이 수용될 수 있다.

이러한 수용공간(23)은 하나 또는 둘 이상 형성될 수 있다. 도면에는 상부 수용공간(23)과 하부 수용공간(32)이 형성된 예를 도시하고 있다. 물론, 복수의 수용공간(23,32)은 좌우로 구획될 수도 있다.

한편, 수용공간(23,32)에는 수용공간(23,32)의 개방된 일면, 바람직하게는 전면을 개폐하는 도어(40)가 설치될 수 있다.

도어(40)는 회전에 의해 회동되는 회전식 도어 또는 서랍식으로 인출입되는 서랍식 도어 등으로 구현될 수 있다. 본 실시예에서는 예를 들어 회전식으로 상부 수용공간(23)을 개폐하는 상부도어(20)와, 하부 수용공간(32)를 서랍식으로 인출입하여 개폐하는 하부도어(30)로 구성될 수 있다. 물론, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상부도어(20) 및 하부도어(30)를 모두 회전식 또는 서랍식으로 구현할 수도 있다.

본 실시예에서 상부도어(20)는 소정 방향으로 회동하여 수용공간(23)의 내부공간을 개방 또는 차폐하도록 구성될 수 있다. 예컨대 상부도어(20)의 하단을 중심으로 상부도어(20)의 상단이 반시계 방향으로 회동하면 수용공간(23)이 개방되며, 이와 반대로 상부도어(20)의 상단이 상부도어(20)의 하단을 중심으로 시계방향으로 회동하면 수용공간(23)이 차폐된다.

도면에는 도시하지 않았으나, 본 발명의 실시예에 따른 가전기기(1)는 고유기능을 수행하기 위한 구성들을 더 구비할 수 있다.

예컨대, 오븐의 경우 수용공간(23)으로서 조리실을 가열하는 다양한 가열수단이 구비될 수 있다. 다른 예로서 냉장고의 경우 수용공간(23)으로서 냉장실 또는 냉동실로 공급할 냉기를 생성하기 위한 냉매사이클의 구성을 구비할 수 있다. 물론 식기세척기, 건조기 등과 같은 가전기기의 경우에도 각각의 고유기능을 수행하기 위한 구성들이 구비될 수 있다.

복수의 도어(20,30) 중 적어도 하나에 투시창이 장착될 수 있다. 이하에서는 상부도어(20)에 투시창(21)가 설치된 예를 설명하기로 한다.

이러한 투시창(21)는 일례로 도어(20)와 일체형으로 형성될 수도 있고 다른 예로 도어(20)의 중앙부에 별개로 장착될 수도 있다. 일체형으로 형성할 경우 도어(20)의 일부를 시스루(see-through) 도어로 형성할 수 있다.

투시창(21)는 외부에서 내부를 볼 수 있는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대 유리, 투명플라스틱 등으로 구현될 수 있다. 적용되는 가전기기에 따라서 고온, 고압에 견딜 수 있도록 형성될 필요가 있고, 방수, 방열 등의 기능도 필요할 수도 있다.

캐비넷(10)의 상부(11)의 일측에는 디스플레이부(50)가 설치될 수 있다.

디스플레이부(50)는 가전기기(1)의 상태정보와 동작들을 위한 기능의 진행상황 등을 표시할 수 있다.

이러한 디스플레이부(50)는 가전기기(1)와 관련된 정보 등을 시각, 청각으로 표현하기 위한 것으로, 평면 디스플레이와 스피커를 포함할 수 있다. 구체적으로 디스플레이부(50)는 사용자의 터치입력을 인가받는 터치패널로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 디스플레이부(50)는 가전기기(1)의 구동과 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시할 수 있다.

구체적으로, 디스플레이부(50)는 액정디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(50)와 터치 동작을 감지하는 터치센서가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린을 형성하는 경우 디스플레이부(50)는 출력장치 이외에 입력장치로도 사용될 수 있다. 터치센서는 예컨대, 터치필름, 터치시트, 터치패드 등의 형태를 가질 수 있다.

또한, 이러한 터치센서는 디스플레이의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(50)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다.

터치센서는 터치되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 터치센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호는 터치제어기(미도시)로 보내질 수 있다.

이러한 디스플레이부(50)에는 도 3에 도시된 일례와 같이 복수의 버튼들이 표시될 수 있다. 본 실시예에서 버튼은 사용자의 노크 입력에 의해 수용공간(23) 내부에 설치된 램프(160)를 자동으로 온/오프시키는 기능을 설정하기 위한 노크온 버튼(51)과, 상기 램프(160)를 수동으로 온/오프시키는 기능을 설정하기 위한 램프 버튼(52)과, 가전기기(1)가 오븐인 경우 조리실인 수용공간(23)의 셀프클린 기능을 설정하기 위한 셀프클린 버튼(53) 등이 표시될 수 있다.

사용자가 디스플레이부(50)에 표시된 노크온 버튼(51)을 한번 터치하면 노크온(knock-on) 기능이 온되고, 한번 더 터치하면 노크온 기능이 오프된다.

노크온 기능은 사용자의 노크에 의해 램프(160)를 온/오프시키는 기능이다. 즉, 노크온 기능이 온된 상태에서는 사용자의 노크가 입력되면 램프(160)를 자동으로 온/오프시킬 수 있다. 반대로 노크온 기능이 오프된 상태에서는 사용자의 노크가 입력되어도 램프(160)가 온/오프되지 않는다.

따라서, 사용자가 노크온 기능을 사용하고자 하는 경우에는 노크온 버튼(51)을 한번 터치하여 노크온 기능을 온으로 설정시키고, 노크온 기능을 사용하지 않고자 하는 경우에는 노크온 버튼(51)을 한번 더 터치하여 노크온 기능을 오프로 설정시킬 수 있다.

또한, 램프 버튼(52)은 사용자기 노크에 의해서가 아니라 램프(160)를 수동으로 온/오프시키기 위한 것이다. 즉, 사용자가 디스플레이부(50)에 표시된 램프 버튼(52)을 한번 터치하면 램프(160)가 온되고, 한번 더 터치하면 램프(160)가 오프된다.

이때, 본 실시예에서 램프 버튼(52)을 터치하여 램프(160)가 온된 상태에서는 사용자의 노크가 입력되더라도 램프(160)가 오프되지 않는다. 즉, 사용자가 수동으로 램프 버튼(52)을 터치하여 램프(160)를 온시킨 상태에서는 노크온 기능이 작동하지 않는 것이다.

이는 사용자가 수동으로 램프(160)를 온시켜 내부를 확인하는 과정에서 노크가 입력되는 경우 램프(160)를 오프시키면 의도한 작업을 할 수 없기 때문이다. 하지만, 램프 버튼(52)을 터치하여 램프(160)를 오프시킨 상태에서는 노크온 기능이 동작하여 사용자의 노크에 의해 램프(160)를 온시킬 수 있다. 물론, 그 이후에 다시 노크가 입력되면 램프(160)를 오프시킬 수 있다.

다른 실시예에서 디스플레이(50)에는 셀프클린 버튼(53)이 표시될 수도 있다. 셀프클린은 수용공간(23)을 자체적으로 자동으로 소독, 청소 등과 같은 기능을 포함할 수 있다. 이러한 셀프클린 과정에서는 노크온 기능이 작동하지 않도록 설정할 수 있다. 이 경우, 사용자에 의해 노크가 입력되어도 램프(160)가 온/오프되지 않는 것이다.

도면에는 일례로 3개의 버튼이 표시되는 것으로 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 추가 기능에 대한 버튼이 더 표시될 수 있고, 해당 버튼을 터치하면 그에 대응하는 기능이 수행될 수 있다. 그리고, 해당 기능에 대응하여 노크온 기능이 작동될 수도 있고, 작동되지 않을 수도 있다.

캐비넷(10)의 정면에는 레버조작부(62)가 설치될 수 있다. 레버조작부(62)는 가전기기(1)의 동작들을 위한 각종 기능을 설정하기 위한 것이다. 예컨대, 동작온도, 동작시간 등을 설정할 수 있다. 레버조작부(61)는 상부에 배치된 쿡탑부(60)를 조작할 수 있다.

가전기기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(150)가 설치될 수 있다. 본 실시예에서 이러한 제어부(150)는 디스플레이부(50)가 설치되는 패널의 내부에 설치될 수 있다.

물론 제어부(150)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 제어부(150)는 메인 인쇄회로기판(PCB)에 탑재된 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며 바람직하게는 IC칩 형태로 메인 PCB에 실장될 수 있다.

제어부(150)는 레버조작부(62)에 의해 설정되는 설정값을 수신하고 그 설정값에 대응하는 기능들을 제어할 수 있다. 예컨대, 설정된 온도에 따라 내부에 설치된 가열수단(미도시)을 제어하여 수용공간(23)의 내부온도를 상기 설정된 온도가 되도록 할 수 있다. 또한 제어부(150)는 상기 설정된 온도 및 현재 내부온도를 표시할 수 있다.

도어(20)의 전면부 외면에는 핸들부(25)가 부착된다. 핸들부(25)는 도어(20)를 개폐하기 위해 사용자가 손으로 잡을 수 있는 부재이다. 도면에는 일례로 핸들부(25)가 도어(20)에 가로로 설치되어 있으나 도어(20)의 개방형태에 따라 세로 또는 다양한 방향으로 설치될 수 있다.

핸들부(25)의 일측 내부에는 센서어셈블리(110)가 설치될 수 있다. 바람직하게는 핸블부(25)의 내부에 내장되어 설치된다. 일부 가전기기의 경우 특정 온도 및 압력이 센서어셈블리(110)의 진동감지성능에 영향을 미칠 수 있으므로, 이를 고려하여 온도 및 압력에 의한 진동감지성능에 영향이 없는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

예컨대, 가전기기(1)가 오븐인 경우 조리실 내부로부터 고온의 열에 의해 상부도어(20)는 상당한 열을 전달받을 수 있다. 이에, 센서어셈블리(110)를 도어(20)에 직접 설치하는 것보다는 열과 압력의 영향이 거의 없는 핸들부(25)의 내부에 설치하는 것이 바람직하다.

물론, 본 발명의 다른 실시예에서는 센서어셈블리(110)를 다른 위치에 설치할 수도 있다. 예컨대, 핸들부(25)가 아니라 캐비넷(10)의 뒷면부 또는 양쪽 측면부 내측에 설치할 수도 있다.

도 4에는 센서어셈블리(110)가 핸들부(25)의 내측에 설치된 일례가 도시되어 있다. 이때, 센서어셈블리(110)의 설치가 용이하도록 센서어셈블리(110)는 일례로 일체형 모듈 형태로 제작될 수 있다. 센서어셈블리(110)가 일체형 모듈 형태로 제작되면 설치가 간편해질 수 있다.

핸들부(25)의 일측에는 일정크기의 홈(26)이 형성되고 홈(26)에는 커버(27)가 결합된다. 커버(27)를 분리하고 센서어셈블리(110)를 홈(26)에 안착시킨 후 커버(27)를 결합함으로써 센서어셈블리(110)를 핸들부(25)에 설치할 수 있다.

핸들부(25)는 양측 끝단부에 형성된 결합부(28)를 도어(20)에 결합함으로써 도어(20)에 부착될 수 있다.

이와 같이 센서어셈블리(110)가 도어(20)의 핸들부(25)에 설치되는 경우 도어(20)에 노크가 가해지면 노크에 의한 진동을 보다 정확하게 감지할 수 있다.

다른 실시예에서 센서어셈블리(110)는 실질적으로 가전기기(1)의 다른 위치에도 설치될 수 있다.

센서어셈블리(110)는 가전기기(1)에 가해진 노크 입력을 감지할 수 있다. 구체적으로, 센서어셈블리(110)는 매질에 의해 전파되는 진동을 감지하는 센서로서, 노크에 의해 발생된 진동이 매질을 통해 전달되면 이를 감지하도록 한다.

이러한 센서어셈블리(110)는 노크에 의한 진동뿐만 아니라 다른 요인에 의한 진동도 감지할 수 있다. 하지만, 본 실시예에 따른 센서어셈블리(110)는 사용자에 의해 입력되는 노크에 의한 진동을 특별히 구별하여 감지하도록 제작될 수 있다.

즉, 센서어셈블리(110)는 사용자가 입력하는 노크에 의한 진동과 그 외 다른 요인에 의한 진동을 정확하게 구별할 수 있다. 이는 감지되는 진동이 특정 패턴임을 감지함으로써 사용자의 노크에 의한 진동을 감지할 수 있다.

센서어셈블리(110)는 일례로 3축센서모듈(111)과 센서마이컴(114)을 포함하여 구성될 수 있다. 다른 예에서 센서어셈블리(110)는 필터부(112)와 증폭부(113)를 더 포함할 수도 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 3축센서모듈(111)은 서로 직교하는 3축 방향으로 전달되는 진동을 동시에 감지하는 하나의 3축 가속도센서를 포함할 수 있다.

3축 가속도센서는 1개의 센서로 가속도의 3축(설명의 편의상 x,y,z축으로 표시할 수 있음) 성분을 검출할 수 있다. 본 실시예에서 3축 가속도센서는 서로 직교하는 3축 방향에 대하여 진동에 의한 매질의 미세한 움직임 변화(가속도)를 각각 검출할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 3축센서모듈(111)은 3개의 독립된 가속도센서를 포함할 수 있다. 상세히, 이러한 3개의 가속도센서는 서로 직교하는 3축 중 제1축 방향의 진동을 감지하는 제1가속도센서(111a), 제2축 방향의 진동을 감지하는 제2가속도센서(111b), 제3축 방향의 진동을 감지하는 제3가속도센서(111c)를 포함할 수 있다.

가전기기(1)는 크고 작은 복수 개의 서로 다른 고체부품들이 물리적으로 서로 결합되어 있으므로 노크에 의한 진동은 이들 고체부품들을 매질로 하여 가전기기(1)의 다른 부위로 전달될 수 있다.

즉, 본 실시예에서 가전기기(1)에서의 진동은 서로 다른 매질을 통해 전달될 수 있다. 상세히, 도어(20)에 가해진 노크에 의해 발생된 진동은 복수의 고체매질을 통해 센서어셈블리(110)로 전달될 수 있다. 이에 센서어셈블리(110)는 복수의 매질을 통해 전달되는 진동에 대응하는 특정신호(이하, 진동감지신호라 한다)로 생성할 수 있다.

한편, 도 7 및 도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 3축 가속도센서와 3개의 가속도센서가 도시된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서는 가속도센서의 개수를 조정할 수 있다. 가속도센서가 많을수록 진동 감지의 정확도가 향상될 수 있다.

하지만, 바람직한 실시예에서는 3축 방향의 진동을 감지할 수 있는 3축 가속도센서 또는 3개의 가속도센서의 조합을 이용하여 모든 3차원 방향의 진동을 감지할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 1축 방향의 진동을 감지하는 1축 가속도센서, 2축 방향의 진동을 감지하는 2축 가속도센서도 적용이 가능하다. 이 경우 도어에 인가된 노크에 의한 진동의 방향과 가속도센서의 축방향을 일치시키는 것이 중요하다.

센서어셈블리(110)는 필요에 따라 필터부(112)와 증폭부(113) 중 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

센서어셈블리(110)에서 진동감지신호에는 노크 입력으로 인한 진동감지신호 이외에도 불필요한 노이즈가 포함될 수 있는데, 필터부(112)는 이러한 노이즈를 제거할 수 있다.

필터부(112)에서 노이즈가 제거된 후 출력되는 신호는 증폭부(113)를 거쳐 증폭될 수 있다. 그리고 증폭된 신호는 센서마이컴(114)로 입력될 수 있다.

센서마이컴(114)은 제어부(150)와 별도로 구성되며 증폭부(113)로부터 출력되는 신호를 기초로 사용자가 입력된 노크에 의한 진동 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 진동이 사용자가 입력한 노크에 의한 진동으로 판단되면 제어부(150)로 노크온(knock-on) 신호를 전달할 수 있다.

3축센서모듈(111)와 센서마이컴(114)은 하나의 PCB 기판에 실장될 수 있으며 PCB 기판과 함께 일체형 모듈 형태의 센서어셈블리(110)로 구성될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서 센서어셈블리(110)가 필터부(112)와 증폭부(113)를 추가로 포함하는 경우 3축센서모듈(111), 필터부(112), 증폭부(113) 및 센서마이컴(114)은 하나의 PCT 기판에 실장되어 PCB 기판과 함께 일체형 모듈 형태의 센서어셈블리(110)로 구성될 수도 있다.

이와 같이 센서어셈블리(110)가 일체형 모듈 형태로 구현됨으로써 본 실시예에 따른 가전기기(1)의 어느 부분에라도 간편하게 설치, 부착 및 탈거가 가능하다. 센서어셈블리(110)의 설치 및 부착 위치는 다양하게 결정될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에서 도어(20)와 센서어셈블리(110)가 설치되는 부분은 서로 다른 매질이 될 수 있다. 이에, 도어(20)에 가해진 노크에 의한 진동은 물리적으로 각각 연결된 복수의 매질을 통해 센서어셈블리(110)로 전달될 수 있다.

여기서, 가전기기(1)를 구성하면서 물리적으로 서로 연결된 복수의 고체부품들이 상기 매질이 될 수 있다.

제어부(150)는 센서어셈블리(110), 구체적으로 센서마이컴(114)으로부터 노크온 신호가 수신되면 램프(160)를 온/오프(ON/OFF)시킬 수 있다.

램프(160)를 온시키다는 것은 램프(160)로 전원을 공급하여 램프(160)가 수용공간(23) 내부를 밝게 조명할 수 있도록 하는 것을 의미하고 램프(160)를 오프시킨다는 것은 램프(160)로 전원을 공급하지 않아 동작하지 않도록 하는 것을 의미한다.

램프(160)는 수용공간(23)의 내부를 밝게 조명할 수 있는 조명장치가 될 수 있다. 예컨대, LED모듈을 포함할 수 있다. 램프(160)는 제어부(150)의 제어신호에 의해 온/오프될 수 있다.

본 실시예에서 램프(160)는 수용공간(23)의 외측에 설치되어 수용공간(23)의 내부를 향해 조명을 제공하거나 또는 수용공간(23)의 내측에 설치되는 구조를 가질 수 있다.

또한, 이러한 램프(160)는 다양한 발광장치를 이용할 수 있으며, 관용적으로 알려진 발광장치라면 제한 없이 다양한 형태로 구성하여 이용할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가전기기(1)의 동작을 설명한다.

본 발명에 따른 가전기기(1)의 어느 일 부분, 바람직하게는 도어(20)에 사용자가 노크를 하게 되면, 그 노크된 부분이 진동 발생지가 되어 해당 부분에 노크에 의한 진동이 발생할 수 있다.

이와 같이 발생된 진동은 가전기기(1)를 이루는 고체부품들로 이루어진 복수의 매질을 통해 가전기기(1)의 전체 영역으로 전달될 수 있다. 따라서 이러한 진동은 핸들부(25)에 설치된 센서어셈블리(110)에도 전달될 수 있다.

센서어셈블리(110)는 전달된 진동에 대응하는 진동감지신호를 생성하고, 생성된 진동감지신호를 기초로 상기 전달된 진동이 사용자의 노크 입력에 의한 진동인지 또는 다른 원인에 의한 진동인지를 판별할 수 있다.

센서어셈블리(110)에서 상기 전달된 진동이 사용자의 노크 입력에 의한 진동인 것으로 판별하면 노크온 신호를 제어부(150)로 전달할 수 있다. 제어부(150)는 노크온 신호가 수신되면 램프(160)가 온되도록 할 수 있다.

만약, 센서어셈블리(110)에서 사용자의 노크 입력에 의한 진동이 아닌 것으로 판별하면 노크온 신호를 제어부(150)로 전달하지 않는다. 그러면 제어부(150)는 노크온 신호의 수신이 없으므로 램프(160)를 온시키지 않는다.

이와 같이 본 발명의 가전기기(1)에서는 램프(160)가 오프된 상태에서 사용자의 노크가 감지되면 램프(160)를 온시키도록 할 수 있다.

한편, 램프(160)가 온된 상태에서도 동일한 방법으로 센서어셈블리(110)에 의해 사용자의 노크 입력이 감지되면 제어부(150)는 램프(160)가 오프되도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 사용자의 노크에 의한 진동이 감지되면 램프(160)가 온되어 수용공간(23)의 내부를 조명하도록 함으로써 사용자가 도어(20)에 장착된 투시창(21)를 통해 외부에서 내부를 볼 수 있도록 한다.

또한, 램프(160)가 온된 상태에서 사용자는 다시 노크를 하면 해당 노크에 의한 진동을 감지하여 램프(160)를 자동으로 오프시킴으로써 사용편의를 제공할 수 있다.

이로써 사용자는 노크만으로도 램프(160)를 온/오프시킬 수 있고 도어(20)의 개방 없이도 가전기기(1)의 수용공간(23) 내부를 확인할 수 있게 된다.

이하, 3축센서모듈(111)를 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 3축센서모듈(111)은 일정한 두께를 갖는 플레이트 형상으로 구현될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 육면체 등 다양한 형상으로 구현될 수 있다.

도 7와 같이 본 발명의 일 실시예에서 3축센서모듈(111)은 3축 방향의 진동을 동시에 감지하는 하나의 3축 가속도센서(111')로 구현될 수 있다. 즉, 하나의 3축 가속도센서(111')에서 3축 방향으로 전달되어 오는 진동을 동시에 감지하는 것이다.

도 8과 같이 본 발명의 다른 실시예에서 3축센서모듈(111)은 서로 독립된 3개의 가속도센서를 포함하고, 이들 3개의 가속도센서는 상기 3축 방향 중 제1축 방향의 진동을 감지하는 제1가속도센서(111a), 제2축 방향의 진동을 감지하는 제2가속도센서(111b), 제3축 방향의 진동을 감지하는 제3가속도센서(111c)를 포함할 수 있다. 도면에는 예컨대 제1,2,3축을 x,y,z축로 표시한다.

이들 가속도센서(111',111a,111b,111c)는 정전용량형 가속도센서, 압전형 가속도센서, 압저항형 가속도센서 등이 대표적이며, 본 발명은 어느 하나의 방식에 한정되지 않는다.

3축센서모듈(111)는 3축, 즉 서로 직교하는 x,y,z축 방향의 진동을 감지할 수 있다. x,y,z축 방향의 진동감지는 상호 독립적으로, 그리고 동시에 진행될 수 있다.

또한, 이들 가속도센서(111',111a,111b,111c)들은 PCB기판(170)에 실장될 수 있으며, 상기 PCB 기판(170)에는 다른 구성요소들, 즉 필터부(112), 증폭부(113), 센서마이컴(114)도 같이 실장될 수 있다. 이로써 상기 구성요소들이 실된 PCB 기판(170)은 일체형 모듈 형태로 구현될 수 있다.

가전기기(1)에 가해질 수 있는 진동의 종류는 다양할 수 있다. 예컨대, 내부에 장착된 모터, 가열수단, 냉동싸이클 등으로부터 발생되는 진동이 있을 수 있다. 또는 가전기기(1)의 주변에서 사람들이 무심코 부딪히거나 임의로 두드려서 진동이 발생될 수도 있다. 심지어는 가전기기(1)를 지나쳐갈 때 발구름에 의해서도 진동이 발생할 수도 있다.

이와 같이 진동에 대한 다양한 경우의 수를 감안하여 본 발명에서는 투시창(21)를 통해 내부를 확인하기 위한 목적으로 사용자가 입력하는 노크에 의한 진동을 다른 요인에 의한 진동과 구별할 수 있어야 한다.

이를 위해서는 노크에 의해 발생되는 진동과 다른 요인에 의해 발생되는 진동에 대한 변별력을 높여야 한다. 즉, 노크에 의한 진동에 대응하는 진동감지신호와 다른 요인에 의한 진동에 대응하는 진동감지신호 간의 변별력을 높여야 한다.

이에, 본 발명의 일 실시예에서는 상기와 같이 3축센서모듈(111)이 3개의 독립된 제1,2,3가속도센서(111a~c)로 구성된 경우, 이들 3개의 가속도센서 중 하나의 가속도센서는 진동을 감지하기 위한 축 방향이 노크에 의한 진동의 방향과 일치하도록 설치하는 것이 중요하다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서 3축센서모듈(111)이 하나의 3축 가속도센서(111')로 구성된 경우, 3축 가속도센서(111')의 3축 방향 중 어느 한 축의 방향이 노크에 의한 진동의 방향과 일치하도록 설치하는 것이 중요하다.

도 9에는 일례로 x,y,z축 방향 중 x축 방향과 노크에 의한 진동의 방향과 일치하도록 한 예를 도시하고 있다. 이와 같이 3축 중에서 어느 한 축과 진동의 진행방향 간의 얼라이먼트(alignment)를 맞춤으로써 노크에 의한 진동을 보다 선명하고 정확하게 검출할 수 있고, 이를 통해 다른 y,z축 방향으로 진행되는 진동과 구별될 수 있도록 한다.

상기와 같이 진동을 감지하기 위한 축 방향과 진동의 방향 간의 얼라이먼트는 본 발명에서 매우 중요하다. 노크에 의해 발생하는 진동의 방향은 캐비넷(10)의 어느 방향에서 노크를 하느냐에 따라 결정될 수 있다.

예를 들어, 캐비넷(10)의 전면부(예:도어)에 노크를 하면, 그 노크에 의한 진동의 방향은 한 축의 방향으로만 발생한다. 이는 다른 축 방향으로 전달되는 진동은 전면부에서 발생되는 진동이 아닌 것이다.

전면부에 가해진 노크에 의한 진동의 방향을 x축 방향이라고 가정하면 전면부가 아니라 측면부에 가해진 노크에 의한 진동의 방향은 y축 방향이고 상면부에 가해진 노크에 의한 진동의 방향은 z축 방향이 된다.

y축 방향이나 z축 방향으로 감지되는 진동은 전면부에 가해진 노크에 의한 진동이 아니므로 x축 방향의 신호를 우선적으로 고려하여 판단한다. 따라서, 3축 방향의 진동감지신호 중 노크에 의한 진동의 방향과 일치하는 어느 한 축 방향(x축 방향)의 진동감지신호를 추출하고 추출된 진동감지신호를 이용하여 노크에 대한 진동여부를 판단한다.

또한, 본 실시예에 따른 3축센서모듈(111)은 종래의 음파를 감지하는 센서와는 전혀 다른 것이다. 종래의 음파감지센서는 음파의 방향성을 고려하지 않으므로 어느 부위에서 노크가 가해졌는지를 알 수 없다. 그리고 다른 부위에서 발생된 진동과 노크에 의한 진동을 구별할 수 없으므로 오동작의 문제가 발생할 수 있다.

본 실시예에서 진동의 방향성에 대하여 설명한다.

사용자가 입력한 노크에 의한 진동의 경우 노크를 한 부분의 위치에 따라 진동의 방향성이 결정될 수 있다. 즉, 노크에 의한 진동은 한 방향으로만 나타날 수 있다. 예컨대, 가전기기(1)의 전면부에 설치된 도어(20)에 노크를 하는 경우 전후 방향으로만 진동이 발생될 수 있다. 즉, 이는 x,y,z축 중 한 축 방향으로만 진동이 발생하게 된다.

본 실시예에서는 가전기기(1)의 전면부에 노크가 되는 경우 제1축 방향(x축 방향)으로 진동이 발생하는 것으로 가정하여 설명하도록 한다. 물론, 상기 3축센서모듈(111)를 어떻게 배치하느냐에 따라 진동의 방향은 달라질 수 있음은 당연한 것이다.

일 실시예로서 사용자가 투시창(21)를 통해 내부를 확인하려 하면서 도어(20) 또는 투시창(21)에 노크를 하는 경우, 그 노크에 의해 x축 방향으로만 진동이 발생하고 3축센서모듈(111)는 x축 방향의 진동을 감지할 수 있다.

이러한 실시예에서 도어(20) 또는 투시창(21)에 노크를 한 경우 노크에 의해 x축 방향으로 진동이 발생하겠지만, 다른 요인에 의한 진동도 함께 발생할 수도 있다.

이때, 센서마이컴(114)는 노크에 의한 진동은 x축 방향임을 미리 알고 있으며, 3축센서모듈(111)에서 x축 방향의 진동에 대응하는 진동감지신호가 수신되면 그 진동감지신호의 패턴을 확인하여 노크 여부를 판단하도록 한다.

만약, 센서마이컴(114)이 x축 방향이 아닌 y축 또는 z축 방향의 진동에 대응하는 진동감지신호가 수신되는 경우, 그 진동감지신호의 패턴이 노크에 의한 진동감지신호의 패턴과 동일하더라도 노크에 의한 진동이 아닌 것으로 판단한다. 그 이유는, 상술한 바와 같이 센서마이컴(114)은 이미 노크에 의한 진동은 x축 방향임을 미리 알고 있기 때문이다.

도 10에는 3축센서모듈에서 검출되는 3축 방향의 진동감지신호의 예시도가 도시되고 도 11에는 상기 3축 방향의 진동감지신호를 간략화하여 신호의 세기만 도시한 예시도가 도시된다.

한편, 본 발명의 가전기기(1)에서는 3축센서모듈(111)이 3축 중 제1축의 방향이 노크에 의한 진동의 방향과 얼라이먼트(alignment)가 일치하도록 설치되었으나, 어떠한 원인에 의해 얼라이먼트가 틀어진 경우 이를 자동으로 보정할 수 있다.

즉, 3축센서모듈(111)은 축 중 어느 한 축은 중력방향과 일치하도록 배치될 수 있다. 상기 어느 한 축이 중력방향으로 배치되므로 해당 축 방향으로 중력가속도를 측정하고, 센서마이컴(114)는 3축센서모듈(111)에서 측정되는 중력가속도에 변화가 발생할 경우, 상기 중력방향과 일치하도록 배치된 축의 얼라이먼트가 어긋난 것으로 판단할 수 있다.

이에, 센서마이컴(114)은 3축센서모듈(111)에서 측정되는 3축 방향의 각 중력가속도를 산출하여 중력방향으로 일치하도록 배치된 어느 한 축에 대하여 얼라이먼트가 틀어진 정도를 계산한다. 그리고 계산된 값을 기초로 틀어진 정도에 대한 보정을 실시할 수 있다.

또한, 본 발명의 가전기기(1)에서는 3축센서모듈(111)이 주변온도에 영향을 받을 수 있으므로, 주변온도에 따라 진동감지신호의 크기를 보정할 수도 있다. 본 실시예에서는 주변온도에 대응하여 진동감지신호의 크기 보정값이 미리 설정되어 있으며, 이러한 설정값에 따라 주변온도에 따른 진동감지신호의 크기를 보정할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 가전기기(1)는 센서어셈블리(110)의 주변온도를 측정하는 온도센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 가전기기의 구성 및 동작을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 가전기기(1)는 외관을 형성하는 캐비넷(10)의 내부에 대상물을 수용할 수 있는 수용공간(23)이 형성될 수 있다.

수용공간(23)은 일면, 즉 바람직하게는 전면부가 개방된다. 이러한 전면부에는 도어(20)가 설치되어 수용공간(23)의 개폐(열림/닫힘)할 수 있다.

도어(20)의 적어도 일부에는 투시창(21)가 장착될 수 있다. 사용자는 투시창(21)를 통해 도어(20)를 개방하지 않고도 수용공간(23)의 내부를 외부에서 볼 수 있다.

경우에 따라 도어(20)가 닫힌 상태에서는 수용공간(23)의 내부가 어두워 내부를 정확하게 확인할 수 없기 때문에 수용공간(23)의 내부에는 램프(160)가 설치될 수 있다. 이때, 이러한 램프(160)는 수용공간(23)의 외부에 설치되어 내부로 광을 조명하도록 설치될 수도 있다.

가전기기(1)의 종류에 따라 수용공간(23)의 내부는 고온일 수 있으므로, 이러한 경우에는 램프(160)가 고온에 대한 내구성이 강한 재질로 구현될 수 있다. 또한, 다른 경우에는 필요에 따라 램프(160)가 방수되도록 제작될 수도 있다.

제어부(150)는 센서어셈블리(110)로부터 사용자에 의해 노크가 입력된 것으로 통보받으면 램프(160)를 온/오프시킬 수 있다.

센서어셈블리(110)는 가전기기(1)에 가해진 노크에 의한 진동을 감지할 수 있다. 뿐만 아니라 센서어셈블리(110)는 가전기기(1)에서 다양한 원인에 의해 발생되는 진동도 감지할 수 있다.

이에 센서어셈블리(110)는 다양한 진동들 중에서 노크에 의한 진동을 특별히 구별하여 판단할 수 있고, 노크에 의한 진동으로 판단되면 제어부(150)로 이를 통보하는 것이다.

이때, 센서어셈블리(110)는 진동에 대응하는 진동감지신호를 기초로 노크의 입력 여부를 판단하되, 기설정된 임계치 이상의 진동감지신호가 일정시간 간격을 두고 연속으로 감지되는 경우 노크에 의한 진동 발생으로 판단할 수 있다. 즉, 노크가 가해진 것으로 판단할 수 있다.

이는 예컨대 노크가 일정시간 간격을 두고 "똑똑"하고 가해지는 경우, 이러한 "똑똑"에 대응하는 진동은 그 크기가 임계치 이상이고 상기 일정시간 간격에 대응하는 진동은 임계치보다 작다.

이에 따라 센서어셈블리(110)는 상기와 같은 진동감지신호의 패턴을 확인하여 노크에 의한 진동인지 여부를 판단할 수 있다.

또한, 제어부(150)는 램프(160)가 온되어 있는 상태에서 사용자의 노크가 다시 입력되면 램프(160)가 오프되도록 할 수도 있다.

뿐만 아니라, 제어부(150)는 램프(160)가 온되어 있는 상태에서 설정시간 동안 사용자의 노크가 입력되지 않으면 램프(160)가 오프되도록 할 수도 있다.

본 발명의 가전기기(1)는 도어락스위치(120), 도어스위치(130), 타이머(140)를 추가적으로 더 포함할 수도 있다. 이들 구성들(120~140)은 제어부(150)로 상태정보를 전송하고 제어부(150)의 제어신호에 따라 동작할 수 있다.

도어락스위치(120)는 도어(20)의 잠금(locking) 및 잠금해제(unlocking) 기능을 수행할 수 있다. 가전기기(1)를 사용중일 경우에는 안전사고를 방지하기 위해 도어(20)의 잠금/잠금해제가 요구될 수 있다.

예를 들어, 가전기기(1)가 오븐인 경우 오븐에서 음식물을 조리할 때에는 도어(20)를 잠금하여 도어(20)가 열리지 않도록 할 수 있다. 도어(20)를 잠금상태로 유지하기 위한 조건은 다양하게 설정될 수 있다.

예컨대 조리실의 셀프클린(self clean) 기능이 진행되는 경우와 같이 고온, 고열이 발생하는 경우 등이 있다. 다른 예로서 세탁기에서 세탁이 진행되는 동안에는 잠금이 필수적이다.

본 발명의 가전기기(10)에서는 이와 같이 도어(20)를 잠금상태로 유지하는 경우 중에 노크가 입력되더라도 램프(160)를 온시키지 않고 예외적으로 오프 상태를 유지하도록 할 수 있다. 이에, 램프(160)가 오프된 상태에서 노크가 감지되더라도 램프(160)를 온시키지 않는 상황을 '예외상황'이라 칭한다.

본 실시예에서 예외상황으로는 예컨대 가전기기(1)가 오븐인 경우 조리실 내부를 청소하기 위한 셀프클린(self clean) 상황을 들 수 있다.

그 외에도 예를 들어 도어가 개방된 상태, 셀프클린 기능이 동작 중인 상태, 셀프클린이 완료된 후 일정시간 동안 도어락이 설정된 상태, 램프 버턴이 터치되어 램프가 이미 온되어 있는 상태, 노크온 기능 설정이 오프된 상태, 예열 후 램프가 점멸중인 상태 등이 있다.

예외상황을 추가로 더 설정할 수 있다. 이러한 예외상황에서는 사용자의 노크에도 불구하고 램프가 온되지 않도록 한다. 이는 안정상의 이유나 에너지 절감 차원 등 램프가 온되지 않아야 하는 일부 예외상황을 미리 설정하는 것이다.

제어부(150)는 도어락스위치(120)로부터 도어(20)가 잠금상태인지를 확인함과 동시에 예외상황인지를 확인할 수 있다. 이러한 예외상황에서는 램프(160)를 온시키지 않도록 한다.

본 실시예에서 도어락스위치(120)는 도어(20)가 잠금상태인지 잠금해제상태인지에 대한 정보를 제어부(150)로 전달할 수 있고, 반대로 제어부(150)로부터 전달되는 제어신호에 따라 도어(20)의 잠금 및 잠금해제를 수행할 수 있다.

도어스위치(130)는 도어(20)의 개폐를 진행할 수 있다. 도어스위치(130)가 온되면 도어(20)가 개방(열림)됨을 의미하고 오프되면 도어(20)가 폐쇄(닫힘)됨을 의미한다.

본 실시예에서 도어스위치(130)는 도어(20)가 열린 상태인지 닫힌 상태인지에 대한 정보를 제어부(150)로 전달할 수 있다.

도 12를 참조하여 본 실시예에 따른 가전기기(1)의 동작을 상세히 설명한다.

사용자는 도어(20)에 장착된 투시창(21)를 통해 가전기기(1)의 수용공간(23)의 내부를 외부에서 보기 위하여 투시창(21)를 노크할 수 있다.

노크의 형식은 특별히 설정된 바 없지만, 일반적으로 하는 "똑똑"으로 설정할 수 있다. 물론 다른 실시예에서는 다른 형식으로도 설정할 수 있을 것이다.

또한, 이하 본 실시예에서는 "똑똑"을 하나의 노크로 정의하고, 첫 번째 '똑'은 첫 번째 두드림에 의한 노크로서 '1st knock'라고 하고 두 번째 '똑"은 두 번째 두드림에 의한 노크로서 '2nd knock'라고 한다.

본 실시예에서는 도어(20)에 장착된 투시창(21)에 노크를 하는 것으로 설명되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 노크를 하는 위치는 다양하게 설정될 수 있다. [S110 : 노크 입력 단계]

상기 실시예와 같이 투시창(21)에 노크가 되면 해당 노크의 위치에서 진동이 발생할 수 있다. 이때, 투시창(21)의 일 지점에서 발생되는 진동은 일정한 방향성을 갖는다. 즉, 해당 지점에서는 전후 방향으로 진동이 발생한다.

본 실시예에서는 전후 방향의 진동을 3축센서모듈(111)의 x축 방향이라 한다. 따라서, 투시창(21)에 노크가 되면 x축 방향의 진동이 발생할 수 있다.

여기서, 이러한 노크가 일정시간 간격을 두고 "똑똑"의 형태로 노크가 이루어지면 1st knock와 2nd knock에 의해 2번의 큰 진동이 발생할 수 있다. 그리고 2번의 큰 진동 이후에는 이들 큰 진동의 여파로 각각 작은 잔여진동이 이어서 발생할 수도 있다. [S120 : 진동 발생 단계]

이와 같이 발생된 진동은 가전기기(1)를 이루는 복수의 고체부품들을 통해 전달되어 가전기기(1)의 전체 영역으로 퍼져 나갈 수 있다.

구체적으로, 가전기기(1)는 상술한 바와 같이 크고 작은 복수의 고체부품들이 물리적으로 결합되어 이루어져 있으므로 어느 한 곳에 진동이 발생하면 이들 복수의 고체부품들을 통해 가전기기(1)의 전체로 전달될 수 있다.

물론, 고체부품들의 연결상태와 전달되는 거리에 따라 진동의 세기가 어느 정도 감쇄될 수는 있으나, 각각의 고체부품들이 물리적으로 서로 연결되어 있으므로 미세한 진동이라도 전달될 수 있다. [S130 : 진동 전달 단계]

고체부품들을 통해 전달되는 진동은 가전기기(1)에서 도어(20)로부터 일정거리만큼 떨어진 위치에 설치된 센서어셈블리(110)에도 전달될 수 있다. 이에 센서어셈블리(110)는 상기 전달된 진동을 감지할 수 있다.

상술한 바와 같이 투시창(21)에 가해진 노크에 의한 진동은 x축 방향으로 발생하므로 센서어셈블리(110)는 x축 방향으로의 진동을 감지할 수 있다.

구체적으로, 센서어셈블리(110)는 3축센서모듈(111)을 포함할 수 있다. 3축센서모듈(111)은 3축 방향, 즉 x,y,z축 방향의 진동을 감지할 수 있다.

따라서, 투시창(21)에 노크에 의해 발생된 x축 방향의 진동이 전달되면 3축센서모듈(111)이 x축 방향의 진동을 감지하는 것이다. 이를 위해 본 실시예에서 3측센서모듈(111)은 x축 방향이 노크에 의한 진동 방향과 얼라이먼트(alignment)가 일치하도록 배치된다.

이때, 노크에 의한 진동뿐만 아니라 임의의 원인에 의해 발생되는 x,y,z축 방향의 진동이 발생될 수도 있으므로 3축센서모듈(111)은 이들 진동을 모두 감지할 수 있다.

3축센서모듈(111)은 상기 감지된 진동에 대응하는 진동감지신호를 생성할 수 있다. 다른 실시예에서 상기 생성된 진동감지신호는 필터부(112)와 증폭부(113)를 거쳐 센서마이컴(114)로 입력될 수 있다.

센서마이컴(114)은 x,y,z축 방향의 진동감지신호신를 분석하여 사용자의 노크가 입력되었는지, 즉 사용자의 노크에 의한 진동이 발생했는지를 판단할 수 있다. 사용자의 노크가 입력된 것으로 판단되면 제어부(150)로 사용자의 노크가 입력되었음을 통보할 수 있다. [S140 : 진동 감지 단계]

가전기기(1)의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(150)는 센서어셈블리(110)로부터 사용자의 노크 입력을 통보받으면 램프(160)를 온/오프시킬 수 있다. 램프(160)가 오프된 상태에서 노크에 의한 진동이 감지되면 램프(160)는 온될 수 있다. 램프(160)가 온된 상태에서 노크에 의한 진동이 감지되면 램프(160)는 오프될 수 있다.

상세히는, 램프(160)가 오프된 상태에서 사용자가 투시창(21)에 노크하여 센서어셈블리(110)가 사용자의 노크가 입력된 것으로 판단하면 제어부(150)는 램프(160)가 온되도록 할 수 있다.

또한, 램프(160)가 온된 상태에서 사용자가 투시창(21)에 노크하여 센서어셈블리(110)가 사용자의 노크가 입력된 것으로 판단하면 제어부(150)는 램프(160)가 오프되도록 할 수 있다. [S150 : 램프 동작 단계]

한편, 또 다른 실시예에서 제어부(150)는 램프(160)가 온된 상태에서 설정된 일정시간이 경과하였는지를 판단할 수 있다. 시간의 경과여부는 타이머(140)를 이용하여 확인할 수 있다. 일정시간이 경과하면 자동으로 램프(160)를 오프시킬 수도 있다.

이로써 사용자가 투시창(21)를 통해 수용공간(23)의 내부를 확인하기 위해 투시창(21)에 노크하여 램프(160)를 온시킨 후, 램프(160)를 오프하는 것을 잊어버리더라도 일정시간 이후에 자동으로 램프(160)가 오프되도록 함으로써 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다.

이러한 과정을 통해 가전기기(1)에서 사용자는 간단한 노크 동작만으코 도어(20)에 장착된 투시창(21)를 통해 외부에서 사용자가 수용공간(23)의 내부를 볼 수 있다.

도 13 내지 도 15를 참조하여 상기 진동감지단계(S140)를 상세히 설명한다.

센서마이컴(114)은 x,y,z축 방향의 진동감지신호신를 분석하여 사용자의 노크가 입력되었는지, 즉 사용자의 노크에 의한 진동이 발생했는지를 판단할 수 있다. 사용자의 노크가 입력된 것으로 판단되면 제어부(150)로 노크온 신호를 출력하여 사용자의 노크가 입력되었음을 통보할 수 있다.

노크에 의한 진동의 방향이 x축 방향이라고 가정하면 센서마이컴(114)은 x,y,z축 방향의 진동감지신호가 동시에 입력되더라도 x축 방향의 진동감지신호를 추출하여 분석할 수 있다. 즉, 투시창(21)에 입력된 노크에 의한 진동은 x축 방향이므로, x축 방향의 진동만을 고려하기 위한 것이다.

센서마이컴(114)는 x축 방향의 진동만이 투시창(21)에 입력된 노크의 진동임을 미리 알고 있으므로 x축 방향의 진동감지신호를 분석하되, 어느 시점에서는 x축 방향의 진동감지신호와 y축 및 z축 방향의 진동감지신호를 비교한다.

그 이유는 x축 방향의 진동감지신호는 노크에 의한 진동에 대응되는 신호이지만, 실제로 y축 및 z축 방향의 진동에 의해서도 x축 방향의 진동이 감지될 수 있기 때문이다. 이하에서 구체적으로 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이 x축 방향의 진동감지신호에서 제1임계치(Zth1) 이상의 세기가 있는지를 판단한다. x축 방향 진동감지신호의 세기는 노크의 세기에 대응하여 나타날 수 있다. 즉, 강하게 노크하면 진동감지신호의 세기가 증가할 수 있다.

또한, 진동감지신호는 노크에 의해 진동에 대응하는 것이므로 노크에 의한 진동의 여파로 잔여진동이 발생할 수 있다. 따라서 진동감지신호에는 잔여진동에 대응하는 신호도 포함될 수 있다.

여기서, 1st knock에 의한 진동(201)과 그에 따른 잔여진동(202)이 나타나는 시간을 1st knock 유지시간이라 하고 T1로 표시한다.

Zth1 이상의 크기를 갖는 진동감지신호가 있으면 설정시간 동안 대기한다. 즉, "똑똑"으로 노크한 경우 1st knock와 2nd knock 사이에는 시간 간격이 존재하게 된다. 이러한 시간간격을 상기 설정시간이라 하고 T2로 표시한다. T2는 1st knock가 입력된 후 2nd knock의 입력을 기다리는 시간이 될 수 있다.

T2에서는 상기 Zth1보다 작은 진동감지신호가 나타날 수 있다. 즉, T1에서 1st knock의 진동(201)이 발생한 후 2nd knock의 진동(204)이 발생할 때까지는 진동이 발생하지 않거나 발생하더라도 Zth1보다는 작은 미세한 진동(203)이 발생할 수 있다.

T2에서의 진동(203)은 T1의 1st knock에 의해 발생하는 진동(201)과 그 잔여진동(202)이 사라진 후 다른 요인에 의해 미세하게 발생하는 진동이 될 수 있다.

T2가 경과한 후 기설정된 제2임계치(Zth2) 이상의 진동감지신호가 있는지를 판단할 수 있다. T2 이후에 Zth2 이상의 진동감지신호는 2nd knock에 의한 것이다.

여기서, 2nd knock에 의한 진동(204)과 그에 따른 잔여진동(205)이 나타나는 시간을 2nd knock 유지시간이라 하고 T3으로 표시한다.

2nd knock에 의한 진동(204)과 그의 잔여진동(205)은 역시 1st knock에 의한 진동(201)과 그의 잔여진동(202)와 유사한 패턴을 갖는다. 물론, 1st knock과 2nd knock의 세기에 따라 신호의 크기가 달라질 수 있다.

Zth2 이상의 크기를 갖는 2nd knock에 의한 진동감지신호가 있으면 일정시간을 대기한다. 이는 잔여진동(205)이 줄어드는 시간(T3)이 될 수 있다.

다만, "똑똑"으로 노크한 경우 2nd knock 이후에 일정시간의 대기시간을 T4로 표시한다. T4의 대기시간은 2nd knock 이후에 x축 방향의 진동감지신호와 다른 y,z축 방향의 진동감지신호를 비교하는 시간이 될 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이 본 실시예에서는 예컨대 x축 방향이 노크에 의한 진동의 방향이므로 x축 방향의 진동감지신호를 분석하면서 T4에서 y축 및 z축 방향의 진동감지신호과 서로 비교하도록 한다.

본 발명에서 이러한 비교과정은 매우 중요하다. 구체적으로, x축 방향의 진동감지신호가 노크에 의한 진동에 대응하는 신호이기는 하지만, y축 및/또는 z축 방향에서 발생하는 진동의 여파에 의해 발생하는 신호일 수도 있다.

예를 들어, 사용자가 캐비넷의 측면부 또는 상면부에 충격을 가하거나 사용자가 발구름을 강하게 하는 경우, y축 또는 z축 방향으로 강한 진동이 발생하면서 x축 방향으로도 진동이 발생할 수 있다.

이 경우, x축 방향의 진동감지신호가 감지되더라도 실제 노크에 의한 진동감지신호가 아니므로, 상기의 일례와 같은 경우는 노크온 신호에서 배제하여야 한다.

이에, 본 실시예에서는 x축 방향의 신호감지신호와 y축 및 z축 방향의 신호감지신호를 비교하여 y축 또는 z축 방향 중 어느 한 축 방향의 진동감지신호의 최대값이 x축 방향의 진동감지신호의 최대값보다 큰 경우에는 노크에 의한 진동이 아닌 것으로 판단하는 것이다. 이는 y,z축 방향으로 강한 노크가 입력되어 x축 방향으로 진동이 감지되는 경우를 배제하기 위한 것이다.

다른 실시예에서 T4, 즉 x축 방향의 진동감지신호와 y,z축 방향의 진동감지신호를 비교하는 시간은 T2와 T3 사이가 될 수도 있다.

T4 이후에는 2nd knock에 의한 진동이 사라지는 시간이 존재한다. 이러한 시간을 T5로 표시한다. 이는 x축 방향으로 진동이 더 이상 발생하지 않는다는 것을 확인하는 구간이다. 이로써 T5 시간이 경과하면 더 이상 진동이 발생하지 않음을 확인할 수 있다.

T5에서는 노크에 의한 진동은 사라지지만 다른 요인에 의한 진동이 발생할 수도 있다. 따라서, T5에서는 제3임계치(Zth3)와 진동감지신호의 크기를 비교하여 진동감지신호의 크기가 Zth2보다 작으면 2nd knock에 의한 진동이 사라지고 있음을 판단할 수 있다. 2nd knock에 의한 진동이 사라지고 있지만 다른 요인에 의한 미세 진동(206)이 나타날 수도 있다. 이는 Zth3보다 작은 경우에는 노크 감지에 영향을 주지 않는다.

만약, 도면에 도시된 일례와 같이 T5에서 Zth3보다 큰 진동(207)이 감지되면 다른 요인에 의해 발생하는 진동이므로 Zth1과 Zth2보다 크지만 노크에 의한 진동으로 감지하지 않는다. Zth3은 Zth2의 40~70%로 설정할 수 있으며, 바람직하게는 60%로 설정한다.

이와 같이 x축 방향의 진동감지신호에서 1st knock에 의한 Zth1 이상의 진동감지신호(201) 및 그의 잔여진동에 의한 진동감지신호(202)가 나타나는 T1과, 이후 2nd knock의 입력을 대기하는 동안 미세진동에 의한 진동감지신호(203)가 나타나는 T2가 존재하고, 다음으로 2nd knock에 의한 Zth2 이상의 진동감지신호(204) 및 그의 잔여진동에 의한 진동감지신호(205)가 나타나는 T3가 존재하고, 그 이후에 2nd knock에 의한 진동이 사라지는 동안 미세진동에 의한 진동감지신호(206)가 나타나는 T5가 존재하면, 센서마이컴(114)는 투시창(21)에 "똑똑"의 노크가 입력된 것으로 판단할 수 있으며, 이 경우 제어부(150)로 노크 발생을 알리는 노크온 신호를 전달한다.

도 14에서와 같이, 일 실시예에서 일반적인 노크의 경우 T1에서 1st knock에 의한 진동감지신호(301) 및 그의 잔여진동에 의한 진동감지신호(302)가 나타날 수 있다. T2은 1st knock 이후 2nd knock를 대기하는 시간으로서 미세진동이 감지될 수도 있고 감지되지 않을 수 있다.

일정시간 T2가 경과한 이후에 2nd knock에 의한 진동감지신호(303) 및 그의 잔여진동에 의한 진동감지신호(304)가 나타날 수 있다.

이러한 일반적인 노크의 경우 T2 시간이 일정간격만큼 확보될 수 있다. 이러한 T2 시간의 간격은 1st knock의 세기에 따라 결정될 수 있다.

1st knock에 의한 진동감지신호(301)가 크기 않는 경우, 즉 1st knock가 어느 정도 강하지 않게 입력되는 경우 Zth1과 Zth2는 동일한 크기로 설정될 수 있다.

하지만, 도 15에서와 같이 다른 실시예에서 1st knock가 어느 정도 이상 강하게 입력되는 경우에는 T1에서 1st knock에 의한 진동감지신호(305) 및 그의 잔여진동에 의한 진동감지신호(306)이 나타난 이후에 T2 구간에서 Zth2를 초과하는 진동감지신호(307)와 그의 잔여진동에 대한 진동감지신호(308)이 나타날 수 있다.

이는 두 진동감지신호(306,307)이 중첩되는 신호의 중첩현상이 발생되는 것이다. 즉, 후자의 진동감지신호(307,308)은 T2가 경과한 이후에 나타나는 신호가 아니므로 도 12와 같이 일반적인 노크 신호가 아니다. 이는 1st knock의 입력이 강해서 1st knock에 의한 진동의 감쇄시간이 길어지기 때문에 실제 1st knock임에도 불구하고 2개의 knock 신호인 것으로 나타날 수 있다.

이 경우 센서마이컴(114)은 Zth1 이상의 진동감지신호(305)가 나타나고 이후에 Zth2 이상의 진동감지신호(307)이 나타난다고 하여 노크 입력으로 판단할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 Zth2를 Zth1보다 크게 설정한다.

본 실시예에서 Zth2는 Zth1보다 같거나 크게 설정할 수 있으며, 1st knock의 세기를 고려해야 하므로 1st knock에 의한 진동감지신호의 세기에 비례하도록 설정할 수 있다. 즉, 1st knock에 의한 진동감지신호의 세기에 비례하여 가변적으로 설정할 수 있다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가전기기(1)의 동작에서는 사용자가 도어(20)에 장착된 투시창(21)를 통해 가전기기(1)의 수용공간(23)의 내부를 외부에서 보기 위하여 투시창(21)를 노크할 수 있다. [S210 : 노크 입력 단계]

투시창(21)에 노크가 되면 해당 노크의 위치가 진동원이 되어 진동이 발생할 수 있다. 이때, 투시창(21)의 일 지점에서 발생되는 진동은 일정한 방향성을 갖는다. 즉, 해당 지점에서는 전후 방향으로 진동이 발생한다.

본 실시예에서는 전후 방향의 진동을 3축센서모듈(111)의 x축 방향이라 하여 설명한다. 따라서, 투시창(21)에 노크가 되면 x축 방향으로 진동이 발생할 수 있다. [S220 : 진동 발생 단계]

이와 같이 발생된 진동은 가전기기(1)를 이루는 복수의 고체부품들을 통해 전달되어 가전기기(1)의 전체 영역으로 퍼져 나갈 수 있다.

구체적으로, 가전기기(1)는 상술한 바와 같이 크고 작은 복수의 고체부품들이 물리적으로 결합되어 이루어져 있으므로 어느 한 곳에 진동이 발생하면 이들 복수의 고체부품들을 통해 가전기기(1)의 전체로 전달될 수 있다.

물론, 고체부품들의 연결상태와 전달되는 거리에 따라 진동의 세기가 어느 정도 감쇄될 수는 있으나, 각각의 고체부품들이 물리적으로 서로 연결되어 있으므로 미세한 진동이라도 전달될 수 있다. [S230 : 진동 전달 단계]

고체부품들을 통해 전달되는 진동은 도어(20)에 부착된 핸들부(25) 내부에 내장되어 있는 센서어셈블리(110)에도 전달될 수 있다. 이에 센서어셈블리(110)는 상기 전달된 진동을 감지할 수 있다.

상술한 바와 같이 투시창(21)에 가해진 노크에 의한 진동은 x축 방향으로 발생하므로 센서어셈블리(110)는 x축 방향으로의 진동을 감지할 수 있다.

구체적으로, 센서어셈블리(110)는 3축센서모듈(111)를 포함할 수 있다. 3축센서모듈(111)는 3축 방향, 즉 x,y,z축 방향의 진동을 감지할 수 있다.

따라서, 투시창(21)에 노크에 의해 발생된 x축 방향의 진동이 전달되면 3축센서모듈(111)가 x축 방향의 진동을 감지하는 것이다.

물론, 노크에 의한 진동뿐만 아니라 임의의 원인에 의해 발생되는 x,y,z축 방향의 진동이 발생될 수도 있으므로 3축센서모듈(111)는 이들 진동을 모두 감지할 수 있다.

3축센서모듈(111)는 상기 감지된 진동에 대응하는 진동감지신호를 생성할 수 있다. 진동감지신호는 필터부(112)와 증폭부(113)를 거쳐 센서마이컴(114)로 입력될 수 있다.

센서마이컴(114)은 x,y,z축 방향의 진동감지신호신를 분석하여 사용자의 노크가 입력되었는지, 즉 사용자의 노크에 의한 진동이 발생했는지를 판단할 수 있다. 사용자의 노크가 입력된 것으로 판단되면 제어부(150)로 사용자의 노크가 입력되었음을 통보할 수 있다. [S240 : 진동 감지 단계]

센서마이컴(114)은 x,y,z축 방향의 진동감지신호가 입력되면 x축 방향의 진동감지신호만을 추출할 수 있다. 이는 투시창(21)에 입력된 노크에 의한 진동은 x축 방향이므로, x축 방향의 진동만을 고려하기 위한 것이다.

센서마이컴(114)는 x축 방향의 진동만이 투시창(21)에 입력된 노크의 진동임을 미리 알고 있으므로 y축과 z축 방향의 진동에 대한 진동감지신호는 1차적으로는 고려하지 않는 것이다. 이후에 x축 방향의 진동감지신호와 y축 및 z축 방향의 진동감지신호를 비교할 수 있다.

상기와 같이 감지된 x축 방향의 진동감지신호에서 노크에 의한 진동으로 판단한다. 이러한 판단은 도 11 내지 도 13과 같이 x축 방향의 진동감지신호의 패턴을 이용할 수 있다. 즉, T1 내지 T5 구간에서 진동감지신호와 Zth1 내지 Zth3의 비교에 따라 노크에 의한 진동인지 아닌지를 판단할 수 있다 [S250 : 노크 진동 여부 판단 단계]

상기 판단결과에서 노크에 의한 진동인 것으로 판단되면 램프(16)를 온시키지 않을 예외상황인지를 판단한다. 사용자에 의해 노크가 입력되더라도 오븐에서 셀프클린이 실행되고 있는 것과 같이 특정한 상황에서는 램프(160)가 온되지 않도록 할 필요가 있다. [S260 : 예외상황 여부 판단 단계]

상기 판단결과에서 예외상황인 경우로 판단되면 도어(20)의 개폐여부를 판단한다. 도어(20)가 열려있는 경우에는 램프(160)를 온시킬 필요없으며 도어(20)가 닫혀있는 경우에만 램프(160)를 온시킬 필요가 있다. 도어(20)의 개폐여부는 램프(160)의 온/오프에 영향을 주므로 도어(20)의 개방여부를 판단한다. [S270 : 도어개방여부 판단 단계]

상기와 같이 노크에 의한 진동으로 판단되고 예외상황이 아니면서 도어(20)가 닫힌 상태로 되어 있으면 램프(160)의 온/오프 상태를 확인한다. [S280 : 램프 상태 확인 단계]

램프(160)가 오프된 상태이면 램프(160)를 온시킨다. 이는 램프(160)가 오프된 상태에서는 수용공간(23)의 내부를 외부에서 볼 수 없으므로 외부에서 볼 수 있도록 하기 위해 램프(160)를 온시켜 수용공간(23)을 조명하도록 하기 위한 것이다. [S290 : 램프 온 단계]

반대로 램프(160)가 온 상태이면 램프(160)를 오프시킨다. 이는 사용자가 수용공간(23)의 내부를 다 확인한 후 노크를 통해 램프(160)를 오프하기 위한 것이다. [S300 : 램프 오프 단계]

한편, 노크에 의한 진동으로 판단되지 않거나, 예외상황이 아니거나 또는 도어(20)가 열린상태이면 진동감지신호를 무시하고 동작과정은 종료된다. [S301 : 진동신호 무시 단계]

한편, 도시되지 않았으나 T1~T5 에서 사용자에 의한 노크에 대응하는 진동뿐만 아니라 다른 원인에 의한 진동도 발생할 수 있다. 이러한 진동에 의한 진동감지신호도 역시 x축 방향의 진동감지신호에 포함될 수 있다.

이러한 경우라도 센서마이컴(114)은 T1~T5에서 진동감지신호가 일정한 패턴을 갖는 경우 "똑똑"의 노크에 의한 진동임을 구별할 수 있다.

제1임계치(Zth1)는 고정값으로 설정될 수 있고 제2,3임계치(Zth2,Zth3)는 변경될 수 있다. 이러한 제2,3임계치(Zth2,Zth3)는 제1임계치(Zth1)의 크기에 따라 동적(dynamic)으로 설정될 수 있다. 보다 바람직하게는 1st knock의 진동감지신호의 크기에 비례하여 동적으로 설정될 수 있다.

물론, Zth1은 고정값을 갖지만 상기 일례가 아니라 다른 값으로 설정될 수도 있다. 즉, Zth1을 크게 설정하면 Zth2와 Zth3도 그에 비례하여 크게 설정할 수도 있다.

여기서, Zth2는 Zth1와 같거나 크게 설정하는 것이 바람직하다. 그 이유는 Zth1은 1st knock인지 여부를 판단하기 위한 임계치이고 Zth2는 2nd knock인지 여부를 판단하기 위한 임계치이므로, 1st knock가 강하게 입력되어 1st knock에 의해 발생하는 진동이 2nd knock의 입력으로 오감지할 수 있는 경우를 배제하기 위해 Zth2를 더 크게 하여 2nd knock에 대한 판단기준을 더 높게 하기 위한 것이다. 이로써 2nd knock에 대한 판단을 더 정확하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기와 같은 진동감지신호의 패턴이 y축 또는 z축 방향에서도 동일하게 나타나더라도 센서마이컴(114)는 노크에 의한 진동으로 판단하지 않는다. 왜냐하면, 투시창(21)에 가해진 노크에 의한 진동은 x축의 방향성만을 가지기 때문이다. 다만, y,z축 방향의 진동에 의해 x축 방향의 진동이 영향을 받을 수 있아 노크에 의한 진동으로 오감지할 수 있기 때문에 x축 방향의 진동감지신호와 y,z축 방향의 진동감지신호를 서로 비교하도록 한다.

한편, T1~T4에서 서로 일정한 간격을 두고 Zth1과 Zth2 이상의 세기를 갖는 진동감지신호가 연속해서 나타나는 경우라도 상기와 같이 노크에 의한 진동의 패턴과 비교하여 노크 입력 여부를 결정하도록 한다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가전기기(1)의 동작에서는 사용자가 도어(20)에 노크하면, 상기 노크에 의한 진동을 센서어셈블리(110)에서 감지한다. 센서어셈블리(110)는 사용자의 노크에 의한 진동임을 감지하면 노크온 신호를 제어부로(150)로 전송한다. [S310 : 노크온 신호 전달 단계]

제어부(150)는 센서어셈블리(110)로부터 노크온 신호가 수신되면 노크온 기능이 온으로 설정되어 있는지를 판단한다. 노크온 기능은 사용자의 노크에 의해 램프(160)를 온/오프시키는 기능이다.

이러한 노크온 기능의 설정은 디스플레이부(50)에 표시된 노크온 버튼(51)을 터치함으로써 설정할 수 있다. 노크온 버튼(51)이 터치되면 노크온 기능이 온으로 설정되고, 한번 더 터치하면 노크온 기능이 오프로 설정된다.

노크온 기능이 온으로 설정되어 있으면, 사용자의 노크에 의해 램프(160)를 온/오프시킬 수 있고, 노크온 기능이 오프로 설정되어 있으면, 사용자의 노크에 의해 램프(160)를 온/오프시킬 수 없다. 즉, 노크온 기능이 오프된 상태에서는 사용자가 노크를 하더라도 램프(160)의 온/오프 기능이 수행되지 않는 것이다.

따라서, 상기와 같이 노크온 신호가 제어부(150)로 전달되면 제어부(150)에서 램프(160)를 온/오프시키기 전에, 노크온 기능이 온으로 설정되어 있는지를 먼저 확인하도록 하는 것이다. [S320 : 노크온 기능 설정 판단 단계]

노크온 기능이 온으로 설정되어 있으면 가전기기(1)의 현재 상태가 셀프클린 동작중인지를 판단한다. 셀프클린 기능은 예를 들어 가전기기(1)의 수용공간(23)을 소독, 청소 등과 같이 자체적으로 클린과정을 수행하는 것을 말한다.

일례로 가전기기(1)가 오븐인 경우, 수용공간(23)인 조리실을 고열로 내부를 청소할 수 있다. 이 경우 조리실 내부는 매우 고온, 고열의 상태이므로 도어(20)가 락킹되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 수용공간(23)의 셀프클린 중에는 내부에 설치된 램프(160)가 동작되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같이 노크온 신호가 제어부(150)로 전달되고 노크온 기능이 온으로 설정된 상태에서 제어부(150)에서 램프(160)를 온/오프시키기 전에, 셀프클린 상태인지를 확인할 필요가 있다. [S330 : 셀프클린 확인 단계]

상기와 같이 노크온 기능이 온으로 설정되어 있고, 셀프클린 중이 아니면, 도어락 스위치(120)가 온되어 있는지를 판단한다. 도어락 스위치(120)는 특정상황에서 도어(20)를 락킹(잠금)하거나 언락킹(잠금해제)한다.

예컨대, 조리실을 고열로 셀프클린을 진행한 후 일정온도 이하로 감소하는 동안에는 사용자의 안전을 위하여 도어(20)를 락킹상태로 유지하도록 한다.

이러한 경우에는 제어부(150)는 도어락 스위치(120)를 제어하여 도어(20)를 잠금하도록 한다. 이와 같이 셀프클린 후 일정시간 동안에는 노크온 기능이 작동하지 않도록 한다.

따라서, 제어부(150)는 노크온 신호가 입력되면 램프(160)를 온/오프시키기 전에 도어락 스위치(120)의 상태, 즉 도어가 잠금되어 있는지 잠금해제되어 있는지를 판단하는 것이다. [S340 : 도어락 여부 판단단계]

그리고, 도어(20)가 잠김해제된 상태이면 제어부(150)는 도어스위치(130)의 신호를 이용하여 도어(20)의 열림 및 닫힘 여부를 판단한다.

도어(20)가 열려있는 경우에는 램프(160)를 온시킬 필요 없으며 도어(20)가 닫혀있는 경우에만 램프(160)를 온시킬 필요가 있다.

도어(20)의 개폐 여부는 램프(160)의 온/오프에 영향을 주므로 제어부(150)는 도어(20)의 개방여부를 판단한다. 도어(20)의 개폐여부는 도어스위치(130)에서 수신되는 신호에 의해 판단될 수 있다. [S350 : 도어개폐여부 판단 단계]

상기와 같이 도어(20)가 닫힌 상태이면 램프(160)를 온시킬지 오프시킬지를 결정하기 위해 램프(160)의 온/오프 상태를 확인한다. [S360 : 램프 상태 확인 단계]

램프(160)가 오프된 상태이면 램프(160)를 온시킨다. 이는 램프(160)가 오프된 상태에서는 수용공간(23)의 내부를 외부에서 볼 수 없으므로 외부에서 볼 수 있도록 하기 위해 램프(160)를 온시켜 수용공간(23)을 조명하도록 하기 위한 것이다. [S370 : 램프 온 단계]

반대로 램프(160)가 온 상태이면 램프(160)를 오프시킨다. 이는 사용자가 수용공간(23)의 내부를 다 확인한 후 노크를 통해 램프(160)를 오프하기 위한 것이다. [S380 : 램프 오프 단계]

한편, 제어부(150)에 노크온 신호가 수신된 상태에서 노크온 기능이 오프로 설정되어 있거나, 또는 셀프클린 동작 중이거나, 또는 도어가 잠김상태이거나, 또는 도어가 개방된 상태라면 제어부(150)는 상기 수신된 노크온 신호를 무시한다.

이는 위의 몇 가지 예외상황에서는 사용자의 노크가 입력되더라도 램프(160)를 온/오프시키지 않도록 하는 것이다. [S390 : 노크온 신호 무시 단계]

이와 같이 본 발명의 실시예에서는 위와 같이 노크온 기능 오프 상태, 셀프클린 동작중인 상태, 도어가 잠긴 상태, 도어 개방 상태 등의 경우에는 노크가 입력되더라도 램프(160)가 온/오프되지 않도록 할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기에서 노크 입력 감지를 설명하기 위한 진동감지신호의 실험결과 그래프이고, 도 19 및 도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가전기기에서 노크 입력 미감지를 설명하기 위한 진동감지신호의 실험결과 그래프이다. 도 18 내지 도 20에는 x축과 y축에만 진동감지신호가 감지되는 실험결과가 도시된다.

도 18을 참조하면, x축 방향의 진동감지신호에 대해 T1에서 제1임계치(Zth1) 이상인 진동감지신호가 나타나고, T2의 대기시간 이후 T3에서 제2임계치(Zth2) 이상이 진동감지시호가 나타나고, 그리고 T5에서 제3임계치(Zth3) 이하의 진동감지신호가 나타남으로써 센서마이컴(114)에서 노크에 의한 진동감지신호의 패턴임을 판단하도록 한다.

T1에서의 진동감지신호는 1st knock에 의한 것이고 T3에서의 진동감지신호는2nd knock에 의한 것이다. 도 18의 실험에서는 1st knock이 강하게 입력되지 않았으므로, Zth1과 Zth2는 같은 값으로 설정하였다.

이에 센서마이컴(114)은 투시창(21)에 노크가 입력되었음을 감지하여 제어부(150)로 노크온 신호를 전달하고 제어부(150)는 램프(160)를 온 또는 오프시킬 수 있다

도 19를 참조하면, x축 방향의 진동감지신호에 대해 T1에서 Zth1 이상인 진동감지신호가 나타나고, 이후 T2 이후에 T3에서 Zth2 이상이 진동감지신호가 나타났지만, T1과 T3에서 x축 방향의 진동감지신호의 최대값보다 y축 방향의 진동감지신호의 최대값이 더 크므로, x축 방향의 진동감지신호가 노크에 의한 진동감지신호의 패턴으로 나타났음에도 불구하고 도 19의 결과는 노크에 의한 진동이 아닌 것으로 감지한다. 그 이유는 y축 방향의 진동에 의해 x축 방향의 진동이 감지된 것이기 때문이다.

이 경우에는 센서마이컴(114)은 노크에 의한 진동감지신호가 아님을 인지하여 제어부(150)로 노크온 신호를 출력하지 않는다. 제어부(150)는 램프(160)로 제어신호를 출력하지 않는다.

도 20을 참조하면, x축 방향의 진동감지신호에 대해 T1에서 Zth1 이상인 진동감지신호가 나타나고, 이후 T2 이후에 T3에서 Zth2 이상이 진동감지신호가 나타났지만, T5에서 Zth3보다 큰 진동감지신호가 나타나므로, x축 방향의 진동감지신호가 노크에 의한 진동감지신호의 패턴으로 나타났음에도 불구하고 도 20의 결과는 노크에 의한 진동이 아닌 것으로 감지한다.

즉, T5에서는 2nd knock에 의한 진동이 사라지는 구간인데도 불구하고 지속적으로 진동(동그라미로 표시됨)이 발생하고 있으므 노크에 의한 진동으로 판단하지 않는다.

이 경우에는 센서마이컴(114)은 노크에 의한 진동감지신호가 아님을 인지하여 제어부(150)로 노크온 신호를 출력하지 않는다. 제어부(150)는 램프(160)로 제어신호를 출력하지 않는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 전면의 도어에 투시창이 장착되고 투시창에 노크를 인가하면 노크에 의한 진동을 감지하여 내부의 수용공간에 설치된 조명을 온시켜 내부를 조명함으로써 외부에서 투시창을 통해 수용공간의 내부를 볼 수 있도록 하는 가전기기를 제공한다.

이때, 투시창에 노크가 가해지면, 그 노크에 의해 특정 방향으로 진동이 발생하고, 이러한 특정 방향의 진동에 대응하는 진동감지신호를 검출하고 노크에 의한 진동감지신호의 패턴과 비교하여 노크의 입력 여부를 판단하도록 한다.

특히, 노크에 의한 진동의 방향이 특정 방향이므로 다른 방향으로 발생한 진동은 고려대상이 아니다. 이에 따라 진동감지신호의 패턴이 노크에 의한 진동감지신호와 동일하더라도 진동의 방향성이 다르면 무시하도록 한다.

본 발명에서는 진동의 방향성과 미세한 진동을 정확하게 감지하기 위해 3축 가속도센서를 사용하도록 한다. 센서마이컴은 3축 가속도센서에서 검출된 진동감지신호에 대하여 T1~T5에서의 패턴을 적용하여 노크에 의한 진동인지를 판별하도록 한다.

노크에 의한 진동으로 판단되면 제어부(150)는 램프(160)를 온/오프시킬 수 있다. 램프(160)가 오프된 상태에서 노크가 입력되면 램프(160)를 온시키고, 반대로 램프(160)가 온된 상태에서 노크가 입력되면 램프(160)를 오프시키도록 하는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1 : 가전기기 10 : 캐비넷
11 : 상면부 20 : 상부도어
21 : 투시창 23 : 상부 수용공간
25 : 핸들부 26 : 홈
27 : 커버 28 : 결합부
30 : 하부도어 32 : 하부 수용공간
40 : 도어 50 : 디스플레이부
51 : 노크온 버튼 52 : 램프 버튼
53 : 셀프클린 버튼 62 : 레버조작부
110 : 센서어셈블리 111 : 3축센서모듈
112 : 필터부 113 : 증폭부
114 : 센서마이컴 120 : 도어락스위치
130 : 도어스위치 140 : 타이머
150 : 제어부 160 : 램프

Claims (22)

1. 외관을 형성하는 캐비넷;
   상기 캐비넷의 내부에 대상물을 수용하도록 구비된 수용공간;
   상기 수용공간의 개방된 일면을 개폐하며 투시창이 장착된 도어;
   상기 도어의 전면부에 부착된 핸들부;
   서로 직교하는 3축 방향으로 진동을 각각 감지하여 사용자의 노크에 의한 진동 여부를 판단하는 센서어셈블리;
   상기 수용공간의 내부를 조명하는 램프; 및
   상기 센서어셈블리에서 출력되는 진동감지에 따른 노크온(knock-on) 신호를 기초로 상기 램프를 온/오프시키는 제어부를 포함하고,
   상기 센서어셈블리는 상기 핸들부의 일측 내부에 설치되고,
   상기 핸들부와 도어는 서로 다른 복수의 고체매질로 연결되며 상기 도어에 가해진 노크에 의해 상기 도어에서 진동이 발생되고 상기 진동은 상기 서로 다른 복수의 고체매질을 통해 상기 도어로부터 센서어셈블리까지 전달되는 가전기기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 센서어셈블리는,
   상기 도어에 가해진 노크에 의해 발생된 진동을 감지하는 가전기기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 램프가 오프 상태에서 상기 센서어셈블리에서 상기 노크에 의한 진동이 감지되면 상기 램프를 온시키고, 상기 램프가 온 상태에서 상기 센서어셈블리에서 상기 노크에 의한 진동이 감지되면 상기 램프를 오프시키는 가전기기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 램프가 온된 후 설정된 일정시간이 경과하면 상기 램프를 오프시키는 가전기기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 센서어셈블리는,
   상기 3축 방향으로 전달된 진동을 감지하고 상기 3축 방향으로 전달된 진동에 대응하는 진동감지신호를 각각 생성하는 3축센서모듈;
   상기 3축센서모듈에서 생성된 진동감지신호를 기초로 상기 노크에 의한 진동여부를 판단하는 센서마이컴을 포함하는 가전기기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 센서어셈블리는,
   상기 생성된 진동감지신호에 포함된 노이즈를 제거하는 필터부;
   상기 필터부에서 출력되는 진동감지신호를 증폭하여 상기 센서마이컴으로 출력하는 증폭부를 더 포함하는 포함하는 가전기기.
7. 제5항에 있어서,
   상기 3축센서모듈은,
   3개의 가속도센서를 포함하고,
   상기 3개의 가속도센서는,
   상기 3축 방향 중 제1축 방향의 진동을 감지하는 제1가속도센서, 제2축 방향의 진동을 감지하는 제2가속도센서, 제3축 방향의 진동을 감지하는 제3가속도센서를 포함하는 가전기기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 3개의 가속도센서 중 하나의 가속도센서는 진동을 감지하기 위한 축 방향이 상기 노크에 의한 진동의 방향과 일치하도록 설치되는 가전기기.
9. 제5항에 있어서,
   상기 3축센서모듈은,
   상기 3축 방향의 진동을 동시에 감지하는 하나의 3축 가속도센서를 포함하는 가전기기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 3축 가속도센서는,
    상기 3축 방향 중 어느 한 축의 방향이 상기 노크에 의한 진동의 방향과 일치하도록 설치되는 가전기기.
11. 제9항에 있어서,
    상기 센서마이컴은,
    상기 3축센서모듈에서 생성된 진동감지신호의 패턴과 상기 노크에 의한 진동에 대응하는 진동감지신호의 패턴을 비교하여 상기 노크에 의한 진동 여부를 판단하는 가전기기.
12. 제5항에 있어서
    상기 센서마이컴은,
    상기 3축 방향의 진동감지신호 중 상기 노크에 의한 진동의 방향과 일치하는 어느 한 방향의 진동감지신호를 추출하고 상기 추출된 진동감지신호를 이용하여 상기 노크에 대한 진동여부를 판단하는 가전기기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 센서마이컴은,
    상기 추출된 진동감지신호에서 1st knock에 의한 진동감지신호의 크기가 설정된 제1임계치 이상이고 설정시간이 경과한 후 2nd knock에 의한 진동감지신호의 크기가 설정된 제2임계치 이상이면 상기 노크에 의한 진동임을 판단하는 가전기기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제2임계치는 상기 제1임계치보다 큰 것을 특징으로 하는 가전기기.
15. 제5항에 있어서,
    상기 센서마이컴은,
    상기 3축 방향의 진동감지신호 중 상기 노크에 의한 진동의 방향과 일치하는 어느 한 축 방향(제1축 방향)의 진동감지신호를 추출하고 상기 추출된 진동감지신호와 다른 두 축 방향(제2,3축 방향)의 진동감지신호를 비교하여 상기 노크에 대한 진동여부를 판단하는 가전기기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 센서마이컴은,
    상기 제2축 방향 또는 제3축 방향 중 적어도 하나의 축 방향의 진동감지신호의 최대값이 상기 제1 축방향의 진동감지신호의 최대값보다 큰 경우는 상기 노크에 의한 진동이 아닌 것으로 판단하는 가전기기.
17. 제1항에 있어서,
    상기 캐비넷의 상면 또는 전면에 설치되는 노크온 버튼 또는 램프 버튼 중 적어도 하나 이상의 버튼이 표시된 디스플레이부를 더 포함하는 가전기기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 노크온 버튼이 한번 터치되면 노크온 기능이 온으로 설정되고 한번 더 터치되면 노크온 기능이 오프로 설정되며 상기 램프 버튼이 한번 터치되면 상기 램프가 온되고 한번 더 터치되면 오프되는 가전기기.
19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 노크온 기능이 오프로 설정된 상태에서는 상기 사용자에 의한 노크가 입력되어도 상기 램프를 온/오프시키지 않는 가전기기.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 램프 버튼의 터치에 의해 온된 상태에서는 상기 사용자에 의한 노크가 입력되어도 상기 램프를 온/오프시키지 않는 가전기기.
21. 제1항에 있어서,
    상기 수용공간 내부의 공기를 가열하는 가열수단을 더 포함하는 가전기기.
22. 제1항에 있어서,
    상기 고체매질은 상기 센서어셈블리와 일체형 모듈로 형성된 PCB 기판을 포함하는 가전기기.

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