KR20150073518A - 세탁기 고장 진단 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 세탁기의 소리를 분석하여 세탁기의 이상 동작 유무를 판정함으로써 세탁기의 고장을 진단할 수 있는 세탁기 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 세탁기 고장 진단 장치는 마이크를 통해 들어온 세탁기의 소음을 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터에서 나온 디지털 신호의 시간축 상 신호 레벨을 스캔하여 세탁기의 소음이 이상소음인지 여부를 판단하는 이상소음 감지부와, 이상소음이 감지된 경우 이상 소음이 감지된 시간축 상 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 푸리에 변환부와, 상기 푸리에 변환부로부터 푸리에 변환된 신호를 입력받아 분석하여 세탁기의 이상 동작을 판정하는 이상 동작 판정부를 포함한다.

Description

세탁기 고장 진단 장치 및 방법{Apparatus and method for diagnosing fault of washing machine}

본 발명은 세탁기 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 세탁기의 소리를 분석하여 세탁기의 이상 동작 유무를 판정함으로써 세탁기의 고장을 진단할 수 있는 세탁기 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 때가 묻은 의류를 세제의 유화작용, 회전운동에 따른 세탁수류의 마찰작용, 세탁물과의 충격작용 등을 이용하여 의복이나 침구의 세탁물에 부착되어 있는 오염물을 빠르고 깨끗하게 세탁하는 기계장치이다.

세탁기는 세탁 방식에 따라 밑 부분에 있는 회전날개가 회전하면서 형성되는 물살을 이용하는 펄세이터식(pulsator type, 회전빨래판식), 세탁통 중앙에 회전날개가 달린 세탁봉이 회전해 세탁하는 방식인 아지테이터식(agitator type, 봉세탁식), 드럼을 회전시켜 드럼 내에서 세탁물이 떨어지는 힘을 이용해 세탁하는 방식인 드럼식(drum type, 원통형식)으로 분류된다.

펄세이터식 세탁기와 아지테이터식 세탁기는 짧은 시간 동안 세탁할 수 있어 세척력은 우수하나 세탁물이 엉키고 삶을 수 없다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 해결한 것이 드럼세탁기이다.

드럼식 세탁기는 전기세탁기의 원리에 덧붙여 드럼의 안쪽에 물, 세제, 빨래를 넣고 회전시켜 빨래가 돌출부에 의해 올라갔다가 떨어지는 힘을 이용하여 세탁을 하게 된다. 이 방식은 옷끼리 서로 마찰이 일어나는 경우가 적어 빨래의 손상이 거의 없고, 옷이 바닥에 부딪힐 때만 물이 필요하기 때문에 물을 적게 사용할 수 있는 장점이 있다.

즉, 드럼 세탁 방식은 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼 빠는 세탁효과를 낼 수 있다.

다만, 드럼식 세탁기는 물의 사용량이 적고 세탁물의 낙하 원리를 이용하여 세탁을 하기 때문에 세탁이 좀 더 잘 되는 잇점이 있으나 통을 뉘어서 돌려야 하는 관계로 모터의 구동력이 강해야 하므로 일반형 세탁기보다 전력 소모가 많다.

이와 같이 다양한 세탁기를 사용하는 동안 세탁기의 고장이 발생할 수 있는데 세탁기의 고장은 매우 수동적인 사항이다. 즉, 세탁기 사용 중에 고장이 발생하게 되고 고장의 원인은 이후 추적해야 한다.

따라서 사용자 입장에서는 세탁기 고장 시 그 원인을 알 수 없고 고장에 대한 적절한 조치를 취할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 세탁기의 고장 발생 시에 고장의 원인을 파악할 수 있는 세탁기 고장 진단 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 세탁기의 고장 발생 시 고장 발생에 대처하여 더 이상의 고장 발생을 방지하거나 고장 발생을 지연시킬 수 있는 세탁기 고장 진단 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 세탁기 고장 진단 장치는 마이크를 통해 들어온 세탁기의 소음을 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터에서 나온 디지털 신호의 시간축 상 신호 레벨을 스캔하여 세탁기의 소음이 이상소음인지 여부를 판단하는 이상소음 감지부와, 이상소음이 감지된 경우 이상 소음이 감지된 시간축 상 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 푸리에 변환부와, 상기 푸리에 변환부로부터 푸리에 변환된 신호를 입력받아 분석하여 세탁기의 이상 동작을 판정하는 이상 동작 판정부를 포함한다.

여기서, 상기 이상 동작 판정부는 이상 동작에 따른 신호패턴을 저장해 놓고 저장된 신호패턴과 푸리에 변환 신호패턴을 비교함으로써 패턴의 유사도에 따라 세탁기의 이상 동작을 판정하며, 세탁기의 전반적인 동작을 제어하는 제어부는 세탁기의 이상 동작 시 상기 이상 동작 판정부로부터 고장발생 신호를 입력받아 경고 신호를 출력하거나 고장 발생 방지 또는 지연 조치를 명령할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 세탁기 고장 진단 방법은 마이크를 통해 들어온 세탁기 소음을 디지털화하는 단계와. 상기 디지털화된 소음을 스캔하여 정상 소음인지 이상 소음인지를 판단하는 단계와, 이상 소음으로 판단되면 이상 소음이 감지된 시간축 상 신호를 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 주파수 영역의 신호패턴으로 변환하는 단계와, 기 저장한 이상 동작 신호패턴과 고속 푸리에 변환 신호패턴을 비교하여 신호패턴의 유사도를 분석하는 단계를 포함한다.

여기서, 신호패턴의 유사도 분석 결과 고장이 확인되면 고장 경고를 출력하거나 고장 유형에 따른 동작제어신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 세탁기 동작 중에 세탁기의 소리 신호를 주파수 성분으로 분석할 수 있기 때문에 세탁기 고장 시 실시간으로 세탁기의 고장 원인을 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 세탁기의 고장 발생 시 파악된 고장 원인에 대응하는 적절한 조치를 취할 수 있기 때문에 고장 발생을 방지하거나 지연시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기 고장 진단 장치의 개략적인 내부 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기 고장 진단과정을 나타낸 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기 고장 진단 장치의 개략적인 내부 구성을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 세탁기 고장 진단 장치는 마이크(10), A/D 컨버터(12), 이상 소음 감지부(14), 푸리에 변환부(16), 이상동작 판정부(18), 제어부(20) 등을 포함한다.

마이크(10)는 세탁기에서 발생하는 소음을 전기적 신호로 변환한다. 마이크(10)에서 나온 전기적 신호는 증폭기(미도시)를 통해 증폭되고 자동레벨 조정기(미도시)를 통해 일정 레벨의 신호로 조정된 후 A/D 컨버터(12)에 입력된다.

A/D 컨버터(12)는 증폭 및 레벨 조정된 신호를 디지털 신호로 변환한다. A/D 컨버터(12)는 전기적 신호를 특정 주파수로 샘플링하고 양자화하여 디지털화한다. A/D 컨버터(12)에서 나온 디지털 신호는 이상 소음 감지부(14)에 입력된다.

이상 소음 감지부(14)는 디지털 신호의 시간축 상 신호 레벨을 스캔하여 현재 발생하고 있는 소음이 이상 소음인지 여부를 판단한다. 이상 소음이 감지된 경우 이상 소음 감지부(14)는 이상 소음이 감지된 시간축 상 신호를 푸리에 변환부(16)에 출력한다.

푸리에 변환부(16)는 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 이상 소음 감지부(14)로부터 입력된 시간축 상 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한다. 푸리에 변환된 신호는 이상 동작 판정부(18)에 입력된다.

이상 동작 판정부(18)는 푸리에 변환된 신호를 분석하여 세탁기의 이상 동작을 판정한다. 즉, 이상 동작 판정부(18)는 이상 동작에 따른 신호패턴을 저장해 놓고 저장된 신호패턴과 푸리에 변환 신호패턴을 비교함으로써 패턴의 유사도에 따라 세탁기의 고장을 진단한다. 이상 동작 판정을 통해 세탁기 고장이 확인되면 고장발생 신호가 제어부(20)에 출력된다.

제어부(20)는 세탁기의 전반적인 동작을 제어하는 부분으로서 세탁기에 구비되어 있는 마이컴이다. 본 발명의 실시예에서 제어부(20)는 이상 동작 판정부(18)로부터 고장발생 신호를 입력받아 고장의 유형을 확인하고 경고신호를 출력하여 고장 경고를 알리거나, 고장 발생 부분에 동작제어 신호를 출력하여 고장 발생을 방지하거나 지연시킬 수 있다.

본 발명에 따른 제어부(20)는 이상 동작 판정부(18)와 연동하여 고장발생 신호에 대응하여 취해야 할 조치를 사전에 설정하고 있으며 또한 세탁기의 각 구성 부품에 제어신호를 출력하는 부분이므로, 고장발생 시 고장의 원인이 되는 구성 부품에 고장 발생을 방지하거나 지연시킬 수 있는 동작제어 신호를 생성하여 출력하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기 고장 진단 방법을 나타낸 순서도이다.

도 2를 참조하면, 먼저 세탁기 소음이 디지털화된 후(S10), 디지털화된 소음을 스캔하여 정상 소음인지 이상 소음인지를 판단한다(S12). 정상 소음으로 판단되면 현재의 동작을 유지하고(S14), 이상 소음으로 판단되면 이상 소음이 감지된 시간축 상 신호를 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 주파수 영역의 신호로 변환한다(S16).

다음, 기 저장한 이상 동작 신호패턴과 푸리에 변환 신호패턴을 비교하여 패턴의 유사도를 분석하고 패턴의 유사도에 따라 세탁기의 고장을 진단한다(S18). 신호패턴 분석 결과 고장이 확인되면 고장 경고를 출력하거나 고장 유형에 따른 동작제어신호를 출력한다(S20).

고장의 유형으로는 탈수 이상, 밸브 이상, 전장품 고장 등이 있으며 해당 고장 유형에 따라 탈수 재진행을 명령하는 등의 조치를 취할 수 있고, 고장 조치가 안 되는 경우에는 동작 중단이나 일시 정지를 통해 고장 발생을 방지 또는 지연시킬 수 있고, 고장 발생 방지 또는 지연이 안 되는 경우에는 경고를 통해 고장을 인식시킬 수 있다.

신호패턴 분석 결과 고장이 아닌 경우 현재의 동작을 유지한다(S14). 이상 소음 감지로 이상 동작 판정을 하더라도 신호패턴 분석에 의해 패턴의 유사도가 없는 경우 이상 소음이 주변 소음이나 사람 소리가 될 수 있으며 이러한 경우 고장으로 판정하지 않는다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다.

따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

10: 마이크 12: A/D 컨버터
14: 이상소음 감지부 16: 푸리에 변환부
18: 이상동작 판정부 20: 제어부

Claims (5)

1. 마이크를 통해 들어온 세탁기의 소음을 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터와,
   상기 A/D 컨버터에서 나온 디지털 신호의 시간축 상 신호 레벨을 스캔하여 세탁기의 소음이 이상소음인지 여부를 판단하는 이상소음 감지부와,
   이상소음이 감지된 경우 이상 소음이 감지된 시간축 상 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 푸리에 변환부와,
   상기 푸리에 변환부로부터 푸리에 변환된 신호를 입력받아 분석하여 세탁기의 이상 동작을 판정하는 이상 동작 판정부를 포함하는 세탁기 고장 진단 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   세탁기의 이상 동작 시 상기 이상 동작 판정부로부터 고장발생 신호를 입력받아 경고 신호를 출력하거나 고장 발생 방지 또는 지연 조치를 명령하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 고장 진단 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 이상 동작 판정부는 이상 동작에 따른 신호패턴을 저장해 놓고 저장된 신호패턴과 푸리에 변환 신호패턴을 비교함으로써 패턴의 유사도에 따라 세탁기의 이상 동작을 판정하는 것을 특징으로 하는 세탁기 고장 진단 장치.
   
4. 마이크를 통해 들어온 세탁기 소음을 디지털화하는 단계와.
   상기 디지털화된 소음을 스캔하여 정상 소음인지 이상 소음인지를 판단하는 단계와,
   이상 소음으로 판단되면 이상 소음이 감지된 시간축 상 신호를 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 주파수 영역의 신호패턴으로 변환하는 단계와,
   기 저장한 이상 동작 신호패턴과 고속 푸리에 변환 신호패턴을 비교하여 신호패턴의 유사도를 분석하는 단계를 포함하는 세탁기 고장 진단 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   신호패턴의 유사도 분석 결과 고장이 확인되면 고장 경고를 출력하거나 고장 유형에 따른 동작제어신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기 고장 진단 방법.
   

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