KR20210029439A - 서버, 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

서버, 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

서버, 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법이 개시된다. 본 공기 조화 장치는 공기 조화 장치 내부에 배치되는 스피커, 공기 조화 장치 내부의 노이즈를 감지하는 마이크 및 마이크에서 출력되는 신호에 기초하여 공기 조화 장치에서의 노이즈 정보를 생성하고, 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보 및 노이즈 정보에 기초하여 상기 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하고, 생성된 음향 신호를 스피커에 제공하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

서버, 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법{SERVER, AIR CONDITIONER AND METHOD FOR CONTROLLING THEREOF}
본 개시는 서버, 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기 조화 장치로부터 외부로 방사되는 소음을 측정하고, 소음의 반대 위상의 신호를 발생시켜 소음을 저감하는 서버, 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
공기 조화 장치는 공기를 흡입 배출하기 위해 팬을 사용하며, 공기 조화 장치의 구동시 팬에 의해 소음이 발생하게 된다. 일반적으로, 공기 조화 장치는 공기를 흡입하는 부분에 공기 여과 필터가 존재하여 흡입부 보다는 토출부 쪽으로 방사되는 소음이 더 크다. 종래의 기술은 토출부로 방사되는 소음이 팬으로부터 바로 방사되지 않게 내부 구조의 설계를 이용하여 내부 구조의 내벽에 의한 흡음으로 소음을 저감하는 수동적 소음 제어 방법을 사용했다.
기존의 수동적 소음 제어 방법은 소음이 바로 방사되지 않게 하기 위해 배기 통로를 직선 구조가 아닌 우회하는 구조를 적용하였고, 따라서 공기 조화 장치 내부의 유동 저항을 증가시키는 문제점이 있었다.
본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 개시의 목적은 공기 조화 장치에서 외부로 방사되는 광대역의 소음을 능동적으로 저감하는 것으로, 구체적으로, 마이크로폰과 스피커를 사용하여 노이즈 캔슬링을 제공하는 서버, 공기 조화 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치는, 상기 공기 조화 장치 내부에 배치되는 스피커; 상기 공기 조화 장치 내부에 배치되고, 상기 공기 조화 장치 내부의 노이즈를 감지하는 마이크; 및 상기 마이크에서 출력되는 신호에 기초하여 상기 공기 조화 장치에서의 노이즈 정보를 생성하고, 상기 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하고, 상기 생성된 음향 신호를 상기 스피커에 제공하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하면, 상기 수신된 위치 정보를 기초로 상기 이격된 위치와 상기 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산하고, 상기 계산된 소리 전달 함수 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
또한, 통신 인터페이스부;를 더 포함하고, 상기 이격된 위치는, 상기 공기 조화 장치와 통신 가능한 외부 장치의 위치 또는 상기 공기 조화 장치에서 감지한 사용자의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 이격된 위치가 복수 개인 경우, 상기 복수 개의 이격된 위치 중 상기 공기 조화 장치와 가장 가까운 위치에서 감지되는 노이즈의 크기가 가장 작도록 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 통신 인터페이스를 통하여 상기 외부 장치로부터 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 수신하고, 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 공기 조화 장치의 흡입구 또는 토출구에 배치되는 보조 마이크;를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 마이크에서 출력되는 신호 및 상기 보조 마이크에서 출력되는 신호에 기초하여 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 기설정된 주기에 따라 상기 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 제어 방법은 상기 공기 조화 장치 내부에서의 노이즈를 감지하고, 상기 공기 조화 장치에서의 노이즈 정보를 생성하는 단계; 상기 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하는 단계; 및 상기 생성된 음향 신호를 스피커에 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하면, 상기 수신된 위치 정보를 기초로 상기 이격된 위치와 상기 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산하는 단계;를 더 포함하고, 상기 음향 신호를 생성하는 단계는, 상기 계산된 소리 전달 함수 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 이격된 위치는, 상기 공기 조화 장치와 통신 가능한 외부 장치의 위치 또는 상기 공기 조화 장치에서 감지한 사용자의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 음향 신호를 생성하는 단계는, 상기 이격된 위치가 복수 개인 경우, 상기 복수 개의 이격된 위치 중 상기 공기 조화 장치와 가장 가까운 위치에서 감지되는 노이즈의 크기가 가장 작도록 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 음향 신호를 생성하는 단계는, 상기 외부 장치로부터 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 수신하고, 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 음향 신호를 생성하는 단계는, 상기 공기 조화 장치의 흡입구 또는 토출구에서 감지된 노이즈 및 상기 공기 조화 장치 내부에서 감지된 노이즈에 기초하여 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 음향 신호를 생성하는 단계는, 기설정된 주기에 따라 상기 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 서버는 공기 조화 장치로부터 상기 공기 조화 장치 내부에서 감지된 노이즈 정보를 수신하고, 전자 장치로부터 상기 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하는 통신 장치; 및 상기 감지된 노이즈 정보 및 상기 위치 정보를 기초로 상기 이격된 위치와 상기 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산하고, 상기 계산된 소리 전달 함수 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하고, 상기 생성된 음향 신호를 상기 공기 조화 장치에 제공하도록 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 통신 장치를 통하여 상기 전자 장치로부터 수신된 사용자의 위치 또는 상기 전자 장치의 위치에 대한 위치 정보 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 통신 장치를 통하여 상기 전자 장치로부터 수신된 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 통신 장치를 통하여 상기 공기 조화 장치로부터 수신된 상기 공기 조화 장치의 흡입구 또는 토출구에서 감지된 노이즈 정보를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 1c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1d는 본 개시의 일 실시 예에 따른 가중치 필터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 구성을 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 특정 위치에 노이즈 캔슬링을 적용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 외부 장치에 포함된 마이크를 이용하여 소음을 저감하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버가 공기 조화 장치 및 외부 장치를 이용하여 소음을 저감하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
본 개시의 설명에 있어서 각 단계의 순서는 선행 단계가 논리적 및 시간적으로 반드시 후행 단계에 앞서서 수행되어야 하는 경우가 아니라면 각 단계의 순서는 비제한적으로 이해되어야 한다. 즉, 위와 같은 예외적인 경우를 제외하고는 후행 단계로 설명된 과정이 선행단계로 설명된 과정보다 앞서서 수행되더라도 개시의 본질에는 영향이 없으며 권리범위 역시 단계의 순서에 관계없이 정의되어야 한다.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.
본 명세서에서 “공기 조화 장치(air conditioner)”란, 주택, 사무실, 상점 및 농작물을 재배하는 하우스 등의 공간에 배치되어 공기의 온도, 습도, 청정도 기류를 조절하여, 사람이 거주하기에 쾌적한 실내 환경 또는 작물이 생장하기에 적합한 실내 환경을 유지할 수 있도록 한 장치이다. 공기 조화 장치의 예로는, 가정용 에어컨, 시스템 에어컨, 차량용 에어컨, 제습기, 냉풍기, 공기 청정기 등이 해당될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시에 대해 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 공기 조화 장치(100)는 팬(11), 덕트(12), 마이크(110), 프로세서(120) 및 스피커(130)를 포함한다.
공기 조화 장치(100)는 실내의 공기를 조화하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 공기 조화 장치(100)는 실내 공기의 온도를 낮추는 냉방, 실내 공기의 온도를 높이는 난방, 실내에 기류를 형성하는 송풍 및 실내 습도를 낮추는 제습, 실내 공기에 포함되어 있는 오염 물질을 정화하는 공기 청정 기능 중 적어도 하나의 공기 조화를 수행할 수 있다.
공기 조화 장치(100)는 팬(11)을 포함할 수 있고, 팬(11)을 이용하여 실내의 공기를 조화하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로, 공기 조화 장치(100)에서 팬(11)으로 전원을 인가함에 따라 팬(11)은 회전 운동을 시작할 수 있다. 팬(11)은 공기의 유동을 일으키는 구성으로, 공기 조화 장치(100)의 기설정된 동작 모드에 따라 일정한 회전 수 또는 주기로 회전할 수 있다. 여기서, 동작 모드란 공기 조화 장치(100)의 동작시 공기 조화 장치(100)의 풍속 레벨, 공기 조화의 속도, 팬(11)의 분당 회전수 등을 포함하는 동작 상태를 의미할 수 있다.
팬(11)은 공기 조화 장치(100)의 동작시 회전하게 되고, 팬(11)의 회전에 따라 공기 조화 장치(100) 내부에서 발생하는 유동 소음의 소음원 일 수 있다. 팬(11)은 일정한 회전 수 또는 일정한 주기로 동작할 수 있으므로, 규칙적인 유동 소음을 발생시킬 수 있다. 그리고, 팬(11)에서 발생하는 소음은 덕트(12)를 따라 공기 조화 장치(100)의 흡입구 또는 토출구로 방사될 수 있다. 또는, 팬(11)에서 발생하는 소음은 공기 조화 장치(100)의 본체를 투과하여 공기 조화 장치(100)의 외부로 방사될 수 있다.
공기 조화 장치(100)는 마이크(110)를 포함할 수 있다. 마이크(110)는 공기 조화 장치(100) 내부에 배치되고, 공기 조화 장치(100) 내부에서 발생하는 노이즈를 감지할 수 있다. 마이크(110)는 공기 조화 장치(100)의 내부에서 발생한 소음이 덕트(12)를 타고 배출되는 방향에 배치될 수 있다. 마이크(110)는 공기 조화 장치(100) 내부의 강한 유동에서 소음을 측정하기 위해 바람 방지 구조가 적용된 형태로 구현될 수 있다. 특히, 마이크(110)는 공기 유동이 상대적으로 적은 위치에 배치될 수 있고, 예를들어, 공기 조화 장치(100)의 덕트(12)의 내벽면 또는 에어포일 구조에 배치될 수 있다.
그리고, 공기 조화 장치(100)는 마이크(110)를 복수 개 포함할 수 있고, 복수의 마이크(110)는 팬(11)과 흡입구 또는 토출구 사이에 이격되어 배치될 수 있다. 마이크(110)가 복수 개 포함되는 경우, 마이크(110)에서 감지되는 바람에 의한 잡음을 구별할 수 있으므로, 소음의 저감도가 증가될 수 있다.
공기 조화 장치(100)는 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 마이크(110)에서 출력되는 신호에 기초하여 공기 조화 장치(100)에서의 노이즈 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 프로세서(120)는 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에 대한 위치 정보 및 노이즈 정보에 기초하여 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 프로세서(120)는 생성된 음향 신호를 스피커(130)에 제공할 수 있다. 음향 신호의 생성과 관련된 설명은 도 1c에서 후술하기로 한다.
프로세서(120)는 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하면, 수신된 위치 정보를 기초로 이격된 위치와 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산하고, 계산된 소리 전달 함수 및 노이즈 정보에 기초하여 음향 신호를 생성할 수 있다.
공기 조화 장치(100)는 스피커(130)를 포함할 수 있다. 스피커(130)는 프로세서(120)로부터 생성된 음향 신호를 제공받고, 음향 신호에 기초하여 이격된 위치에서 감지되는 노이즈의 반대 위상을 가지는 신호를 출력할 수 있다. 스피커(130)는 공기 조화 장치(100) 내부에 배치될 수 있고, 구체적으로, 스피커(130)는 공기 조화 장치(100)의 내벽면 또는 덕트(12)를 따라 배치될 수 있고, 에어포일 구조에 배치될 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 스피커(130)는 팬(11)으로부터 마이크(110)보다 멀리 떨어져 배치될 수 있다. 또한, 공기 조화 장치(100)는 복수 개의 스피커(130)를 포함할 수 있는데, 스피커(130) 및 마이크(110)의 개수가 증가할수록 소음 저감 성능이 증가할 수 있다. 한편, 스피커(130)는 특정 구조를 가진하여 소리를 발생하는 가진기의 형태일 수 있다.
도 1c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 음향 신호를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c를 참조하면, 노이즈 정보에 가중치 필터를 적용하여 음향 신호를 생성하는 과정이 도시되어 있다. 음향 신호는 프로세서(120)에 의해 생성되고, 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위하여 스피커(130)를 제어하는 신호일 수 있다.
프로세서(120)가 마이크(110)에서 출력되는 신호에 기초하여 공기 조화 장치(100)에서의 노이즈 정보를 생성하고, 생성된 노이즈 정보에 가중치 필터를 적용하여 음향 신호를 생성할 수 있다. 가중치 필터를 계산하는 방법은 도 1d에서 자세히 설명하기로 한다.
구체적으로, 프로세서(120)는 노이즈 정보에 가중치 필터 및 제어 경로 필터를 적용하여 음향 신호를 생성할 수 있다. 도 1a를 참조하면, 공기 조화 장치(100)의 구조상, 스피커(130)에서 덕트(12) 내부로 방사된 소리는 마이크(110)가 수신할 수 있다. 마이크(110)가 스피커(130)로부터 수신한 소리를 노이즈로 인식하게 될 경우, 프로세서(120)는 잘못된 음향 신호를 생성함으로써 소음의 저감 정도가 감소할 수 있다. 따라서, 스피커(130)로부터 마이크(110)까지의 소리 전달 함수를 계산하고, 마이크(110)가 스피커(130)로부터 수신한 소리를 필터링하여 보다 정확한 음향 신호를 생성할 수 있다.
도 1d는 본 개시의 일 실시 예에 따른 가중치 필터를 설명하기 위한 도면이다.
공기 조화 장치(100)는 주변 환경이 실험 환경과 유사한 경우에 가중치 필터를 보다 정확하게 계산할 수 있다. 따라서, 공기 조화 장치(100)는 소음 수준이 기설정된 기준을 만족하는지 판단한 후에 가중치 필터를 계산하거나 업데이트를 수행할 수 있다.
공기 조화 장치(100)는 스피커(130)를 제어하여 트리거 신호를 발생시킬 수 있다(S100). 공기 조화 장치(100)에 포함된 마이크(110) 및 외부 장치에 포함된 마이크를 이용하여 트리거 신호를 녹음을 하고, 공기 조화 장치(100)는 녹음된 트리거 신호의 스펙트럼을 분석할 수 있다(S110). 공기 조화 장치(100)는 녹음된 트리거 신호의 스펙트럼을 분석함으로써 소음 수준이 기설정된 기준을 만족하는지 판단할 수 있다(S120).
소음 수준이 기설정된 기준을 만족하는 경우, 공기 조화 장치(100)는 가중치 필터를 계산하거나 업데이트를 수행할 수 있다. 공기 조화 장치(100)는 스피커(130)를 제어하여 트리거 신호를 발생시킬 수 있다(S130). 스피커(130)에서 생성된 트리거 신호는 공기 조화 장치(100) 내부에 포함된 마이크(110) 및 외부 장치에 포함된 마이크(미도시)를 이용하여 녹음될 수 있다(S140). 그리고, 공기 조화 장치(100)에 포함된 마이크(110) 및 외부 장치에 포함된 마이크(미도시) 각각으로부터 공기 조화 장치(100)까지의 소리 전달 함수를 계산하고, 계산된 소리 전달 함수에 기초하여 제어 경로 필터를 계산 및 저장할 수 있다(S150). 그리고, 제어 경호 필터를 일정 주기마다 계산 및 저장하여 업데이트 할 수도 있다(S160).
공기 조화 장치(100)의 스피커(130)에 노이즈 캔슬링을 위한 음향 신호를 인가하지 않고, 공기 조화 장치(100)에서의 노이즈 정보를 정확하게 파악하여 가중치 필터를 계산 및 저장할 수 있다. 우선, 공기 조화 장치(100)는 작동을 시작할 수 있다(S170). 즉, 공기 조화 장치(100)의 팬(11)를 구동시키고, 실내의 공기를 조화하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 공기 조화 장치(100)의 작동으로 유동 소음이 생성되는 상황에서 가중치 필터를 계산하기 위하여 공기 조화 장치(100)의 스피커를 제어하여 트리거 신호를 발생시킨다(S180). 공기 조화 장치(100)에 포함된 마이크(110) 및 외부 장치에 포함된 마이크(미도시)에서 트리거 신호를 녹음할 수 있다. 공기 조화 장치(100)에 포함된 마이크(110) 및 외부 장치에 포함된 마이크(미도시) 각각으로부터 소리 전달 함수를 계산하고, 계산된 소리 전달 함수에 기초하여 가중치 필터를 계산 및 저장할 수 있다(S190). 공기 조화 장치(100)는 계산된 가중치 필터로 기존의 가중치 필터를 업데이트를 할 수 있다(S200).
도 2a 및 도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 구체적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 공기 조화 장치(100)는 마이크(110), 프로세서(120), 스피커(130), 통신 인터페이스(140), 보조 마이크(150), 메모리(160) 및 디스플레이(170)를 포함할 수 있다. 한편, 도 2a 및 도 2b에 도시된 마이크(110), 프로세서(120) 및 스피커(130)는 도 1a 및 도 1b에서 설명하였으므로, 중복되는 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 2a를 참조하면, 공기 조화 장치(100)의 내부 구조가 상세히 도시되어 있다. 구체적으로, 도 2a에는 에어포일 구조(22), 덕트 내 벽면(23) 및 공기 조화 장치(100)의 흡입구 및 토출구의 구조가 상세히 도시되어 있다.
팬(21)이 동작하면서 공기 조화 장치(100)의 하단의 흡입구에서 상단의 토출구로 공기 유동이 발생할 수 있다. 발생된 공기 유동과 함께, 팬(21)에서 발생한 유동 소음이 흡입구 또는 토출구로 방사될 수 있다. 공기 조화 장치(100)의 흡입구 또는 토출구에 배치된 보조 마이크(150)에서 유동 소음을 감지할 수 있다.
보조 마이크(150)는 흡입구 또는 토출구에 인접하게 배치될 수 있고, 덕트의 내 벽면(23)에 실장될 수 있다. 그리고, 공기 조화 장치(100)는 보조 마이크(150)를 복수 개 포함할 수 있다. 프로세서(120)는 보조 마이크(150)에서 출력되는 신호 및 마이크(110)에서 출력되는 신호에 기초하여 오차 정보를 생성하고, 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에 대한 위치 정보, 생성된 오차 정보 및 마이크(110)에서 출력되는 공기 조화 장치에서의 노이즈 정보에 기초하여 음향 신호를 생성할 수 있다. 보조 마이크(150)에서 감지된 출력 신호를 더 고려하여 음향 신호를 생성하는 경우, 보조 마이크(150)가 배치된 흡입구 또는 토출구에서의 소음 저감 정도를 오차 정보를 기초로 판단하고 음향 신호를 생성할 수 있으므로, 소음의 저감도를 증가시킬 수 있다.
통신 인터페이스(140)는 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신 인터페이스(140)는 공기 조화 장치(100)와 통신 가능한 외부 장치의 위치 또는 공기 조화 장치에서 감지한 사용자의 위치 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 프로세서(120)는 통신 인터페이스(140)가 외부 장치와 통신 연결되는 것은 제3 기기(예로, 중계기, 허브, 액세스 포인트, 서버, 게이트웨이 등)를 거쳐서 통신하는 것을 포함할 수 있다.
한편, 통신 인터페이스(140)는 외부 장치와 통신을 수행하기 위해 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(140)는 무선 통신 모듈(미도시) 및 적외선 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈(미도시)은 예를 들면 LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 무선 통신 모듈은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적외선 모듈(미도시)은 공기 조화 장치(100)로 발사되는 적외선에 담긴 정보를 수신하는 모듈이다, 일 실시예로, 적외선 모듈(미도시)은 공기 조화 장치(100)의 리모컨으로부터 사용자 입력 정보가 담긴 적외선을 수신할 수 있다.
메모리(160)는 공기 조화 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성 요소에 관계된 인스트럭션(instruction) 또는 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리(160)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 등으로 구현될 수 있다. 메모리(160)는 프로세서(120)에 의해 액세스되며, 프로세서(120)에 의한 데이터의 독취/기록/수정/삭제/갱신 등이 수행될 수 있다. 본 개시에서 메모리라는 용어는 메모리(160), 프로세서(120) 내 롬(미도시), 램(미도시) 또는 전자 장치에 장착되는 메모리 카드(미도시)(예를 들어, micro SD 카드, 메모리 스틱)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(160)에는 공기 조화 장치(100)를 구동하기 위한 각종 프로그램 및 데이터 등이 저장될 수 있다.
디스플레이(170)는 공기 조화 장치(100)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 여기서, 동작 상태는 공기 조화 장치(100)의 on/off의 전원 상태, 운전 모드 등 공기 조화 장치(100)의 동작과 관련된 상태를 의미할 수 있다. 그리고, 디스플레이(170)는 구현시에 사용자의 터치를 입력받기 위한 터치 패널과 일체화되어 구현될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 특정 위치에 대한 노이즈 캔슬링 동작를 설명하기 위한 도면이다.
공기 조화 장치(100)는 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하면, 수신된 위치 정보를 기초로 이격된 위치와 공기 조화 장치(100) 사이의 소리 전달 함수를 계산하고, 계산된 소리 전달 함수 및 노이즈 정보에 기초하여 음향 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 소리 전달 함수는 주파수 영역에서 출력과 입력의 수학적 관계를 의미할 수 있다. 따라서, 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치 사이의 소리 전달 함수에서는 공기 조화 장치(100)에서 발생한 소음이 입력일 수 있고, 이격된 위치에서의 감지된 소음이 출력일 수 있다.
공기 조화 장치(100)는 통신 가능한 외부 장치로부터 외부 장치의 위치 또는 사용자의 위치 중 적어도 하나에 대한 위치 정보를 수신할 수 있다. 공기 조화 장치(100)는 수신한 위치 정보를 바탕으로 사용자(31)의 위치 또는 외부 장치의 위치를 파악할 수 있으므로, 공기 조화 장치(100)는 공기 조화 장치(100)에서 사용자(31) 또는 외부 장치까지의 소리 전달 함수를 계산하여 계산된 소리 전달 함수를 기초로 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에 발생하는 소음을 저감할 수 있다.
다른 실시 예로, 공기 조화 장치(100)는 사용자가 지정한 공간 또는 사용자가 주로 머무는 공간에 대한 위치 정보를 기 저장할 수 있고, 기 저장된 위치 정보에 따라 소리 전달 함수를 계산할 수 있다. 공기 조화 장치(100)가 책상(32) 및 침대(33)가 존재하는 위치의 위치 정보를 기 저장하고 있는 경우, 공기 조화 장치(100)는 책상(32) 또는 침대(33)까지의 소리 전달 함수를 이용하여 해당 공간의 음환경을 쾌적하게 유지할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치가 복수 개인 경우, 공기 조화 장치(100)는 복수 개의 이격된 위치 중 공기 조화 장치와 가장 가까운 위치에서 감지되는 노이즈의 크기가 가장 작도록 음향 신호를 생성할 수 있다. 공기 조화 장치(100)와 근접할수록 공기 조화 장치(100)로부터 발생하는 소음을 크게 감지할 수 있으므로, 공기 조화 장치(100)는 복수 개의 이격된 위치 중 공기 조화 장치(100)와 가장 가까운 위치에 대응되는 노이즈의 크기가 가장 작도록 음향 신호를 생성할 수 있다. 도 3에서 사용자(31)의 위치, 책상(32)의 위치 및 침대(33)의 위치 중 책상(32)의 위치가 가장 가까운 경우, 공기 조화 장치(100)는 공기 조화 장치(100)에서 책상(32)까지의 소리 전달 함수에 기초하여 음향 신호를 생성하고, 책상(32)의 위치에 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 외부 장치에 포함된 마이크를 이용하여 소음을 저감하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 공기 조화 장치(100) 및 외부 장치(200)가 도시되어 있다. 한편, 도 1b 및 도 2b에서 공기 조화 장치(100)의 세부 구성에 대하여 설명하였으므로, 중복되는 내용은 설명을 생략한다. 외부 장치(200)는 마이크(210) 및 통신 인터페이스(220)를 포함할 수 있다.
외부 장치(200)에 포함된 마이크(210)는 공기 조화 장치(100)의 동작시 발생하는 소음을 감지할 수 있다. 외부 장치(200)는 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에 배치될 수 있고, 외부 장치(200)는 통신 인터페이스(220)를 이용하여 공기 조화 장치(100)로 감지된 노이즈 정보를 전송할 수 있다.
공기 조화 장치(100)에 포함된 프로세서(120)는 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 더 고려하여 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하고, 생성된 음향 신호를 스피커에 제공할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 서버가 공기 조화 장치 및 외부 장치를 이용하여 소음을 저감하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 공기 조화 장치(100), 외부 장치(200) 및 서버(300)가 도시되어 있다. 공기 조화 장치(100) 및 외부 장치(200)는 각각 마이크를 포함할 수 있고, 공기 조화 장치(100) 및 외부 장치(200)에 포함된 마이크를 이용하여 공기 조화 장치(100)로부터 발생하는 소음을 각각 감지할 수 있다.
서버(300)는 공기 조화 장치(100)로부터 공기 조화 장치(100) 내부에서 감지된 노이즈 정보를 수신할 수 있고, 서버(300)는 외부 장치(200)로부터 외부 장치(200)에서 감지한 노이즈 정보를 수신할 수 있다.
그리고, 서버(300)는 외부 장치(200)로부터 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신할 수 있다. 서버(300)는 공기 조화 장치(100) 및 외부 장치(200)이 감지한 노이즈 정보 및 위치 정보를 기초로 공기 조화 장치(100)와 외부 장치(200) 사이의 소리 전달 함수를 계산할 수 있다.
서버(300)는 계산된 소리 전달 함수 및 공기 조화 장치(100) 및 외부 장치(200) 각각으로부터 수신한 노이즈 정보에 기초하여 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성할 수 있다.
서버(300)는 생성된 음향 신호를 공기 조화 장치(100)에 제공하도록 서버(300) 내부에 포함된 통신 장치(미도시)를 제어할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기 조화 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 공기 조화 장치(100)의 동작시, 공기 조화 장치 내부에서 발생하는 노이즈를 감지하고, 공기 조화 장치에서의 노이즈 정보를 생성할 수 있다(S610). 공기 조화 장치(100)는 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신할 수 있다. 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하면, 수신된 위치 정보를 기초로 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치와 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산할 수 있다. 소리 전달 함수가 계산되면, 공기 조화 장치(100)는 계산된 소리 전달 함수 및 노이즈 정보에 기초하여 공기 조화 장치(100)와 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성할 수 있다(S620). 그리고 공기 조화 장치(100)는 음향 신호를 스피커에 제공하여 이격된 위치에 공기 조화 장치(100)에 의해 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다(S630).
한편, 본 개시에서 사용된 용어 "부" 또는 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "부" 또는 "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 공기 조화 장치(100))를 포함할 수 있다. 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
100: 공기 조화 장치 110: 마이크
120: 프로세서 130: 스피커
140: 통신 인터페이스 150: 보조마이크
200: 외부 장치
300: 서버

Claims (18)

  1. 공기 조화 장치에 있어서,
    상기 공기 조화 장치 내부에 배치되는 스피커;
    상기 공기 조화 장치 내부에 배치되고, 상기 공기 조화 장치 내부의 노이즈를 감지하는 마이크; 및
    상기 마이크에서 출력되는 신호에 기초하여 상기 공기 조화 장치에서의 노이즈 정보를 생성하고, 상기 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하고, 상기 생성된 음향 신호를 상기 스피커에 제공하는 프로세서;를 포함하는 공기 조화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하면, 상기 수신된 위치 정보를 기초로 상기 이격된 위치와 상기 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산하고, 상기 계산된 소리 전달 함수 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성하는 공기 조화 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    통신 인터페이스부;를 더 포함하고,
    상기 이격된 위치는,
    상기 공기 조화 장치와 통신 가능한 외부 장치의 위치 또는 상기 공기 조화 장치에서 감지한 사용자의 위치 중 적어도 하나를 포함하는 공기 조화 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이격된 위치가 복수 개인 경우, 상기 복수 개의 이격된 위치 중 상기 공기 조화 장치와 가장 가까운 위치에서 감지되는 노이즈의 크기가 가장 작도록 상기 음향 신호를 생성하는 공기 조화 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 인터페이스를 통하여 상기 외부 장치로부터 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 수신하고, 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성하는 공기 조화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공기 조화 장치의 흡입구 또는 토출구에 배치되는 보조 마이크;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크에서 출력되는 신호 및 상기 보조 마이크에서 출력되는 신호에 기초하여 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성하는 공기 조화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    기설정된 주기에 따라 상기 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성하는 공기 조화 장치.
  8. 공기 조화 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 공기 조화 장치 내부에서의 노이즈를 감지하고, 상기 공기 조화 장치에서의 노이즈 정보를 생성하는 단계;
    상기 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 음향 신호를 스피커에 제공하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하면, 상기 수신된 위치 정보를 기초로 상기 이격된 위치와 상기 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 음향 신호를 생성하는 단계는,
    상기 계산된 소리 전달 함수 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성하는 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이격된 위치는,
    상기 공기 조화 장치와 통신 가능한 외부 장치의 위치 또는 상기 공기 조화 장치에서 감지한 사용자의 위치 중 적어도 하나를 포함하는 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 음향 신호를 생성하는 단계는,
    상기 이격된 위치가 복수 개인 경우, 상기 복수 개의 이격된 위치 중 상기 공기 조화 장치와 가장 가까운 위치에서 감지되는 노이즈의 크기가 가장 작도록 상기 음향 신호를 생성하는 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 음향 신호를 생성하는 단계는,
    상기 외부 장치로부터 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 수신하고, 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성하는 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 음향 신호를 생성하는 단계는,
    상기 공기 조화 장치의 흡입구 또는 토출구에서 감지된 노이즈 및 상기 공기 조화 장치 내부에서 감지된 노이즈에 기초하여 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 생성된 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성하는 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 음향 신호를 생성하는 단계는,
    기설정된 주기에 따라 상기 오차 정보를 생성하고, 상기 위치 정보, 상기 오차 정보 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 음향 신호를 생성하는 제어 방법.
  15. 서버에 있어서,
    공기 조화 장치로부터 상기 공기 조화 장치 내부에서 감지된 노이즈 정보를 수신하고, 전자 장치로부터 상기 공기 조화 장치와 이격된 위치에 대한 위치 정보를 수신하는 통신 장치; 및
    상기 감지된 노이즈 정보 및 상기 위치 정보를 기초로 상기 이격된 위치와 상기 공기 조화 장치 사이의 소리 전달 함수를 계산하고, 상기 계산된 소리 전달 함수 및 상기 노이즈 정보에 기초하여 상기 이격된 위치에서 감지되는 노이즈를 상쇄하기 위한 음향 신호를 생성하고, 상기 생성된 음향 신호를 상기 공기 조화 장치에 제공하도록 상기 통신 장치를 제어하는 프로세서;를 포함하는 서버.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 장치를 통하여 상기 전자 장치로부터 수신된 사용자의 위치 또는 상기 전자 장치의 위치에 대한 위치 정보 중 적어도 하나를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성하는 서버.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 장치를 통하여 상기 전자 장치로부터 수신된 상기 이격된 위치에서 감지된 노이즈 정보를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성하는 서버.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 통신 장치를 통하여 상기 공기 조화 장치로부터 수신된 상기 공기 조화 장치의 흡입구 또는 토출구에서 감지된 노이즈 정보를 더 고려하여 상기 음향 신호를 생성하는 서버.
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