KR20000015690A - 냉장고의 수면운전 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 수면 패턴을 자동적으로 감지하여 사용자가 수면을 취하기 전후로 수면운전을 실시할 수 있도록 한 냉장고의 수면운전 제어방법에 관한 것으로서, 종래에는 사용자가 취침전에 수면스위치를 눌러야만 냉장고가 수면운전에 들어가도록 되어 있었기 때문에 사용상 불편하였을 뿐만 아니라 수면스위치를 미처 누르지 못하고 수면에 들게되면 수면운전기능이 수행되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 냉장고의 초기 기동시 사전에 설정된 기간(일주간)동안 조도를 감지하여 단위시간별로 평균조도등급을 설정하는 단위시간별 주간 조도패턴을 학습하는 단계, 상기 조도패턴의 학습단계와 함께 사전에 설정된 기간(일주간)동안 소음을 감지하여 단위시간별로 평균소음등급을 설정하여 저장하는 단위시간별 주간 소음패턴을 학습하는 단계, 상기 주간 조도패턴 학습단계와 상기 주간 소음패턴 학습단계의 수행결과 결정되는 주간 단위시간별 평균조도등급과 평균소음등급의 합산결과를 통해 수면패턴을 감지하는 단계, 상기 수면패턴감지단계결과 감지된 수면시간 2시간부터 일정시간동안 압축기의 강제운전을 수행하고 수면시간이후에는 압축기, 냉동/냉장팬 및 제상히터의 동작을 최소화시켜 소음발생을 최소화시키도록 하는 수면패턴제어를 수행하는 단계로 이루어진 발명임.

Description

냉장고의 수면운전 제어방법

본 발명은 냉장고의 수면운전 제어방법에 관한 것으로서, 특히 냉장고의 초기 기동시 사용자의 수면 패턴을 학습하고 그에 따라 자동적으로 사용자가 수면을 취하기 전후로 학습된 수면패턴에 따라 수면운전을 실시할 수 있도록 한 냉장고의 수면운전 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고는 냉매를 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 과정으로 이루어진 냉동싸이클을 반복적으로 실행시켜 증발시 주위의 열을 흡수하는 원리를 이용하는 것으로, 이중에서 압축기는 모터의 구동에 따른 밸브의 개폐작용을 통해 저압의 기체냉매를 응축기로 압송하게 되는 바 이때 기계적인 작동에 의하여 상당한 소음을 발생하게 된다.

이와 같이 냉장고에서는 냉기의 발생을 위해 압축기가 구동될 때 현재의 압축기 구조상 소음이 필연적으로 발생되게 되며, 특히 야간에는 주간보다 소리가 잘 전달되기도 하고 주변이 조용하기 때문에 같은 소리라도 더욱 크게 들리게 되는 바 만일 야간에 수면을 취하고자 할 때 냉장고로부터 소음이 발생되면 충분한 숙면을 취할 수가 없는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종래에는 수면운전버튼의 조작에 따라 수면운전을 수행하도록 함으로써 수면운전중에는 콤프레서의 운전을 제한하고 제상돌입을 연기하여 운전중 소음을 최소화 하도록 되어 있었는 바, 이러한 종래기술의 일실시예가 본출원인에 의하여 선출원되어 1996년 4월 6일 공고된 특허공고 제96-4505호(명칭: 수면시 냉장고의 소음방지장치)에 개시되어 있다.

도 1은 상기 특허공고 제96-4505호에 개시되어 있는 수면시 냉장고의 소음방지장치에 대한 개략적인 구성도로서, 냉장고(1)의 전면 도어에 마련된 콘트롤패널(2)에 광센서의 수광부인 수광트랜지스터(PT)를 설치하여 실내의 조도에 따라 일정 온/오프 신호를 제어부(3)에 입력하도록 하고 역시, 상기 콘트롤패널(2)에 수면스위치(SW)를 마련하여 온/오프 신호를 제어부(3)로 입력하여주고, 상기 제어부(3)는 수면스위치(SW)와 수광트랜지스터(PT)로 부터 입력되는 신호를 토대로 압축기(CP)에 일정시간 정지 및 구동 신호를 출력하는 구성으로 되어 있다.

도 2는 도 1에 도시된 실시예에 대한 구체적인 회로도를 나타낸 것으로, 제어부(3)의 입력포트(PI₁)에는 사용자의 조작에 의해 수면신호를 입력시키는 수면신호입력부(4)가 접속되고 입력포트(PI₂)에는 냉장고 주변의 조도를 감지하여 조도신호를 출력하는 광감지부(5)가 접속되며 출력포트(PO)에는 압축기 구동부(6)가 접속되어 상기한 수면신호입력부(4) 및 광감지부(5)를 통해 입력된 신호를 토대로 제어부(3)가 출력포트(PO)로 적절한 제어신호를 출력하여 압축기(CP)의 구동을 제어하도록 된 것으로, 이에 대한 구체적인 제어방법이 도 3의 흐름도에 도시되어 있다.

즉, 제어부(3)는 광감지부(5)를 통해 냉장고 주변의 조도를 감지하여 실내가 어두워진 것으로 판단하면 그로부터 일정시간(30분)동안 압축기(CP)의 구동을 정지시켰다가 다시 정상구동시키도록 제어하고, 이와 같은 수면운전을 위해 압축기의 구동이 정지되어 있을 때 실내등이 점등되면 즉시 압축기(CP)를 다시 구동시킨 후 10분이 경과되었는지를 감지하여 실내등의 점/소등으로 압축기(CP)의 계속되는 운전정지시 발생하기 쉬운 냉장고의 약냉을 방지할 수 있도록 제어하고 있다.

이와같이 구성된 종래 냉장고의 수면운전 제어방법에서는 사용자가 수면에 들어가기전에 반드시 수면스위치를 눌러야만 냉장고가 수면운전을 수행하도록 되어 있었기 때문에 사용상 불편하였고, 사용상 부주의 또는 망각에 의해 수면스위치를 누르지 못하고 취침하게 되면 수면운전기능이 수행되지 못하여 냉장고가 갖추고 있는 기능을 최대한 활용하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자가 수면스위치를 누르지 않고도 사용자의 수면 패턴에 따라 자동적으로 수면 운전에 돌입할 수 있도록 하기 위한 것으로, 일정기간 동안 사용자의 수면패턴을 학습하고 그에 따라 수면운전을 제어하도록 하는 냉장고의 수면운전 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 냉장고의 수면운전 제어방법의 특징은, 상기 냉장고가 통상운전 하는 동안에 광감지부 및 소음감지부가 각각 냉장고 주변의 조도 및 소음을 측정하는 단계, 상기 측정된 조도 및 소음레벨을 일정기간 동안 시간대별로 분석하여 조도 및 소음이 높을수록 각각 높은 등급을 부여한 시간대별 조도패턴 등급과 소음패턴등급을 정하여 저장부에 저장하는 단계, 상기 저장부에 저장된 조도패턴등급과 소음패턴등급을 연산한후 하위등급이 연속으로 소정시간 지속되면 이를 수면패턴으로 판단하는 단계, 상기 수면패턴이 결정되면 상기 수면패턴 개시전 일정시간 이전부터 압축기를 구동하고 수면패턴 돌입후 일정시간까지 압축기의 구동을 중지시키도록 하는 수면운전을 실시하는 단계를 포함하여 이루어진다.

도 1은 종래기술에 따른 냉장고의 개략적인 구성도,

도 2는 종래기술에 따른 일 실시 회로도,

도 3은 종래의 수면운전 제어방법을 나타낸 흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 수명운전 방법을 구현하기 위한 개략적 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 냉장고의 수면운전 제어방법을 나타낸 흐름도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 광감지부, 22 : 소음감지부,

24 : 도어 개폐 감지부, 26 : 제어부,

28 : 압축기, 30 : 압축기구동부,

32 : 냉동/냉장팬, 34 : 냉동/냉장팬구동부.

이하, 본 발명에 따른 냉장고의 수면운전 제어방법의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 수면운전방법을 구현하기 위한 수명운전제어장치의 개략적 구성도로서, 냉장고의 전면 일측에 설치되어 실내의 조도를 감지하는 광감지부(20), 상기 냉장고의 전면 일측에 설치되고 압축기(28) 및 냉동/냉장팬(32)의 구동 중지시에 냉장고의 외부 소음을 감지하는 소음감지부(22), 상기 냉장고의 도어개폐 여부를 감지하는 도어 개폐 감지부(24), 상기 각 감지부(20)(22)(24)에서 감지된 신호를 수신하여 압축기구동신호와 냉동/냉장팬 구동신호를 출력하는 제어부(26), 상기 제어부(26)의 제어신호에 따라 압축기(28) 및 냉동/냉장팬(32)를 구동시키는 압축기구동부(30) 및 냉동/냉장팬구동부(34)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉장고의 수면운전 제어방법을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

냉장고의 구입초기나 저장된 수면패턴의 변경을 위한 초기 전원을 인가하면 제어부(26)는 먼저 사전에 설정된 조건에 따라 일주일동안 사용자의 수면패턴을 학습하여 저장하는 동작을 수행하게 된다.

상기 냉장고의 제어부(26)에는 정상적으로 발생할 수 있는 소음 및 조도의 최대값과 최소값이 예컨대 00h 및 FFh로 설정되어 있으며, 최소값에서부터 최대값까지는 예컨대 4등급으로 나뉘어져 있어서 앞서 설명된 광감지부(20)와 소음감지부(22)로부터 수신되는 감지데이터를 4등급으로 구분하여 저장하게 된다.

먼저 조도패턴을 학습하는 동작에 대해 설명하면, 상기 제어부(26)는 광감지부(20)로부터 조도신호가 입력되면 사전에 설정되어 있는 조도최소값과 비교하여 최소의 조도값인지여부를 판단하고(S202) 상기의 판단결과 최소의 조도값으로 판단하는 경우 이를 저장(S203)하는 한편 최소의 조도값이 아닌 경우에는 조도최대값과 비교하여 최대의 조도값인지여부를 판단하고(S204) 판단결과 최대의 조도값으로 판단하는 경우 이를 저장(S205)하는 단계를 수행한다.

한편, 소음패턴을 학습하는 동작에 대해 설명하면, 위와 같이 매시간대별로 최대의 조도값과 최소의 조도값을 검출하여 저장하는 동작을 수행하는 동안 압축기(28) 및 냉동/냉장팬(32)의 구동이 정지되어 있다고 판단하면(S206) 소음감지부(22)를 통해 입력되는 소음데이터로부터 냉장고주변의 소음레벨을 학습하게 된다. 즉 하루를 24시간으로 나누어 각각의 시간대마다 각각 1시간동안 감지되는 소음레벨을 평균하여 저장한다(S207).

이와 같이 매시간대별로 그 단위시간동안의 최대 조도값과 최소 조도값을 2로 나누어 그 시간대의 평균 조도값으로 결정하여 저장하고, 이와 같은 동작을 매시간대별로 반복함으로써 1일동안의 조도패턴을 검출하여 저장한다. 또한 예컨대 일주일동안 이러한 동작을 반복한후 동일 시간대별로 검출한 조도값을 합산하여 7로 나누어 평균값을 결정함으로써 일주일간 동일 시간대에 대한 평균조도값을 결정하여 저장한다(S209).

위와 같이 하여 결정된 주간 평균조도값이 표 1에 나타나 있으며, 이로부터 알 수 있듯이 각각의 평균조도값은 그 값의 크기에 따라 4등급으로 구분되어 저장되어 있으며, 여기서 등급이 낮을수록 조도가 낮은 것으로 설정되어 있는 바 23시부터 오전 10시까지가 비교적 조도가 낮음을 알 수 있다.

또한 매시간대별로 그 단위시간동안 즉 1시간동안 소음레벨을 적산하여 그의 평균값을 결정한후 이를 그 시간대의 평균 소음값으로 하여 저장하고, 이와 같은 동작을 매시간대별로 반복함으로써 1일동안의 소음패턴을 검출하여 저장한다. 그리고 예컨대 일주일동안 이러한 동작을 반복한후 동일 시간대별로 검출한 소음값을 합산하여 7로 나누어 평균값을 결정함으로써 일주일간 동일 시간대에 대한 평균소음값을 결정하여 저장한다(S210).

위와 같이 하여 결정된 주간 평균소음값이 표 1에 나타나 있으며, 이로부터 알 수 있듯이 각각의 평균소음값은 그 값의 크기에 따라 4등급으로 구분되어 저장되어 있으며, 여기서 등급이 낮을수록 소음이 낮은 것으로 설정되어 있는 바 0시부터 오전 8시까지가 비교적 소음이 낮음을 알 수 있다.

시간	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
주간(7일)소음값	1	1	1	2	1	1	2	2	3	2	2	2	3	3	4	4	1	3	4	3	4	4	4	3
주간(7일)조도값	2	1	1	1	1	2	1	1	2	2	3	4	4	4	3	2	1	1	4	4	3	3	3	2
합계	3	2	2	3	2	3	3	3	5	4	5	6	7	7	7	6	2	4	8	7	7	7	7	5

이에따라, 제어부(26)는 시간당 주간(7일)소음값과 주간(7일)조도값을 연산한후 그 합이 하위의 2, 3등급이하가 8개이상 지속되면 그 시간대를 수면 패턴으로 인식하게 되는 바, 상기 예에서는 0시부터 오전 8시까지를 수면시간으로 인식하게 된다.

상기한 바와 같은 동작에 따라 수면패턴이 결정되면 제어부(26)는 수면운전제어동작을 수행하게 된다.

수면운전제어는 수면시간 2시간전부터 수행하여 수면시간중 냉장고의 약냉을 방지한다.

즉, S211단계에서와 같이 수면시간 돌입 2시간전이라고 판단되면 수면운전제어를 개시하고(S212), 수면시간 돌입 2시간전이 아니라고 판단되면 통산운전(S214)을 수행한다.

여기서, 수면시간 돌입 2시간전부터 수면운전제어를 개시하는 것은 수면시간동안 압축기(28)의 운전시간을 최소로 함과 동시에 냉동/냉장팬(32)의 회전수를 ½로 감소시키고 제상돌입조건을 지연시켜 제상후 압축기의 운전을 억제함으로써 소음발생을 최소로 하기 위한 것으로, 수면시간 2시간전에 미리 압축기를 강제기동하여 최대 냉각을 행하고 이후 수면시간에는 상기와 같은 소음발생기기의 구동을 최소로 하기 위한 것이다.

위와 같은 수면운전제어를 수행하다가 사전에 결정된 수면패턴에 따라 수면시간이 종료되었는지 여부를 판단하고(S213), 상기의 판단결과 수면시간이 종료되지 않았으면 수면운전을 계속하지만 수면시간이 종료된 것으로 판단되면 수면운전제어를 종료하고 통상운전으로 제어한다.

본 발명은 냉장고의 초기기동후 일정기간 예컨대 일주일동안 냉장고주변의 소음과 조도를 감지하고 이를 매시간대별로 나누어 동일 시간대에 대한 감지값의 평균값을 구하고 이를 사전에 설정된 등급으로 구분하여 그 감지등급의 변화추이에 따라 수면패턴을 결정한후 상기 수면패턴에 따라 자동으로 수면시간 전후로 수면운전제어를 수행하여 수면시간동안 소음발생을 최소화할 수 있음으로써 쾌적한 수면환경을 제공할 수 있으면서 특히 사용상 편리하고 효율적으로 냉각효과를 유지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 냉장고의 초기 기동시 사전에 설정된 기간(일주간)동안 일별로 광감지부를 통해 주변 조도의 최고 조도값과 최저 조도값을 각각 감지하여 일별 단위시간별의 평균조도값을 저장한후 사전에 설정된 기간동안 감지한 상기 단위시간별 평균조도값중 동일 시간대의 일별 평균조도값을 합산평균하여 그 크기에 따라 등급을 정하여 저장하는 단위시간별 주간 조도패턴을 학습하는 단계,

   상기 조도패턴의 학습저장단계와 함께 사전에 설정된 기간(일주간)동안 일별로 소음감지부를 통해 주변 소음을 단위시간별로 누적감지하여 일별 단위시간별 평균소음값을 저장한후 사전에 설정된 기간동안 감지한 상기 단위시간별 평균소음값중 동일 시간대의 일별 평균소음값을 합산평균하여 그 크기에 따라 등급을 정하여 저장하는 단위시간별 주간 소음패턴을 학습하는 단계,

   상기 주간 조도패턴 학습단계와 상기 주간 소음패턴 학습단계의 수행결과 결정되는 주간 단위시간별 평균조도등급과 평균소음등급의 합산결과를 통해 수면패턴을 감지하는 단계,

   상기 수면패턴감지단계결과 감지된 수면시간 2시간부터 일정시간동안 압축기의 강제운전을 수행하고 수면시간이후에는 압축기, 냉동/냉장팬 및 제상히터의 동작을 최소화시켜 소음발생을 최소화시키도록 하는 수면패턴제어를 수행하도록 하는 단계로 이루어진 냉장고의 수면운전 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 소음패턴을 학습하는 단계는 압축기 및 냉동/냉장팬의 구동이 중지되었을 때 학습하도록 함을 특징으로 하는 냉장고의 수면운전 제어방법.