KR0136681B1 - 진공청소기의 제어장치 - Google Patents

진공청소기의 제어장치

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KR0136681B1
KR0136681B1 KR1019950016200A KR19950016200A KR0136681B1 KR 0136681 B1 KR0136681 B1 KR 0136681B1 KR 1019950016200 A KR1019950016200 A KR 1019950016200A KR 19950016200 A KR19950016200 A KR 19950016200A KR 0136681 B1 KR0136681 B1 KR 0136681B1
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김광호
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Abstract

본 발명은 청소기내에 유입되는 먼지의 무게를 감지하여 청소하는데 필요한 최적의 흡입력을 공급하는 진공청소기의 제어장치에 관한 것으로써, 진공청소기에 있어서, 상기 진공청소기내에 유입되는 먼지를 감지하는 먼지감지수단과, 상기 먼지감지수단에 의해 감지된 먼지의 전압파형을 증폭하여 파형을 정형화시키는 파형정형수단과, 상기 먼지감지수단에 의해 감지된 먼지의 전압파형을 측정하여 먼지의 크기를 검출하는 먼지크기검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 먼지의 입력주기를 검출하는 먼지주기검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 먼지의 수를 검출하는 먼지수검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형을 입력받아 먼지의 속도를 측정함과 동시에 흡입모터의 흡입력을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

진공청소기의 제어장치
제 1 도는 본 발명의 일실시예에 의한 진공청소기의 전체적인 구성도.
제 2 도는 본 발명에 적용되는 주요구성부분의 취부구조도.
제 3 도는 본 발명의 일실시예에 의한 진공청소기의 제어장치의 전체적인 제어블록도.
제 4 도는 본 발명의 일실시예에 의한 진공청소기의 제어장치의 상세한 제어블록도.
제 5A 도는 본 발명에 적용되는 제 1 먼지센서의 출력파형도.
제 5B 도는 본 발명에 적용되는 제 1 파형정형부의 출력파형도.
제 5C 도는 본 발명에 적용되는 제 2 먼지센서의 출력파형도.
제 5D 도는 본 발명에 적용되는 제 2 파형정형부의 출력파형도.
제 6 도는 먼지무게에 따른 먼지의 속도를 나타낸 실험데이타도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 본체3 : 흡입모터
5 : 먼지구7 : 먼지수거주머니
9 : 집진실15 : 전원코드
17 : 파이프부재19 : 브러쉬
21 : 연결호스23 : 제 1 먼지센서
25 : 제 2 먼지센서30 : 먼지감지수단
31 : 제 1 먼지감지부32 : 제 2 먼지감지부
33 : 제 1 드라이버회로35 : 제 2 드라이버회로
40 : 파형정형수단41 : 제 1 파형정형부
42 : 제 2 파형정형부50 : 감도조절수단
51 : 제 1 감도조절부52 : 제 2 감도조절부
60 : 먼지크기검출수단61 : 제 1 먼지크기검출부
62 : 제 2 먼지크기검출부70 : 먼지주기검출수단
71 : 제 1 먼지주기검출부72 : 제 2 먼지주기검출부
80 : 먼지수검출수단81 : 제 1 먼지수검출부
82 : 제 2 먼지수검출부90 : 제어수단
100 : 흡입모터구동수단
본 발명은 청소기내에 유입되는 먼지의 무게를 감지하여 청소하는데 필요한 최적의 흡입력을 공급하는 진공청소기의 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 종래에 의한 진공청소기는 브러쉬바닥을 통해 청소기내에 흡입되는 먼지를 손잡이부위에 장착된 하나의 먼지센서에서 감지한다.
상기 먼지센서는 발광부에서 나온 적외선 빛을 수광부에서 수신하도록 한 광센서로써, 상기 발광부에서 나온 빛이 브러쉬바닥을 통해 흡입되어 발광부와 수광부사이를 통과하는 먼지에 의해 차단되어 수광부에서 수신하는 광량이 변하게 된다.
즉, 상기 발광부와 수광부사이를 통과하는 먼지의 크기가 클수록 수광부의 컬렉터단 전위변위가 크게 발생하고, 먼지의 크기가 작을수록 수광부의 컬렉터단 전위변위가 작게 발생하여 이 파형전압을 측정함으로써 먼지의 크기를 감지하고, 그 펄스폭을 측정하여 먼지의 입력주기를 감지하며, 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 먼지의 수를 감지하는 방식을 사용하고 있었다.
그런데, 이와같은 종래의 방식에 있어서는 먼지의 크기, 먼지의 입력주기 및 먼지의 수를 이용하여 흡입모터의 흡입력을 제어하고, 먼지를 흡입할 때 가장 중요한 요소인 먼지의 무게를 고려하지 않아 청소하는데 필요한 최적의 흡입력을 구현하기가 어렵다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 두개의 먼지센서를 통과하는 먼지의 속도를 측정하여 청소기에 유입되는 무게를 감지함으로써 흡입모터의 흡입력을 최적으로 제어하는 진공청소기의 제어장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 진공청소기의 제어장치는 진공청소기에 있어서, 상기 진공청소기내에 유입되는 먼지를 감지하는 먼지감지수단과, 상기 먼지감지수단에 의해 감지된 먼지의 전압파형을 증폭하여 파형을 정형화시키는 파형정형수단과, 상기 먼지감지수단에 의해 감지된 먼지의 전압파형을 측정하여 먼지의 크기를 검출하는 먼지크기검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 먼지의 입력주기를 검출하는 먼지주기검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 먼지의 수를 검출하는 먼지수검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형을 입력받아 먼지의 속도를 측정함과 동시에 흡입모터의 흡입력을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와같이, 참조부호 1은 진공청소기의 본체이고, 상기 본체(1)의 내부 중앙에는 먼지 또는 이물질을 흡입하도록 흡입력을 발생하는 흡입모터(3)가 장착되어 있다.
그리고, 상기 흡입모터(3)의 전면에는 흡입구(5)로 흡입되는 먼지 또는 이물질등이 수집되는 먼지수거주머니(7)가 내장되어 있는 집진실(9)이 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 후단바닥면에는 본체(1)의 후단하중을 지지하는 바퀴(11)가 회전가능하게 설치되어 있다.
또한, 상기 흡입모터(3)의 하측에는 상기 본체(1)의 이동시에 인출 또는 인입되는 전원케이블(13)이 권회된 전원코드(15)가 장착되어 있고, 상기 본체(1)의 외측에는 먼지 또는 이물질이 강제흡입되도록 통로역할을 하는 파이프부재(17)가 장착되어 있다.
또, 상기 파이프부재(17)의 하측에는 바닥에 있는 먼지 또는 이물질을 수집하도록 흡착면을 갖는 브러쉬(19)가 장착되어 있고, 상기 파이프부재(17)와 본체(1)의 사이에는 상기 브러쉬(19)의 후측에 형성된 흡입구(5)를 통해 흡입된 먼지등이 상기 먼지수거주머니(7)에 수집되도록 상기 파이프부재(17) 및 본체(1)를 연결하는 연결호스(21)가 장착되어 있다.
또한 도면에 있어서, 상기 파이프부재(17)의 하측인 브러쉬(19) 근처에는 상기 브러쉬(19)를 통해 유입되는 먼지를 1차로 감지하는 제 1 먼지센서(23)가 장착되어 있고, 상기 파이프부재(17)의 상측인 손잡이(20)부위에는 상기 브러쉬(19)를 통해 유입되어 상기 제 1 먼지센서(23)를 통과한 먼지를 2차로 감지하는 제 2 먼지센서(25)가 장착되어 있다.
상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)는 적외선 빛을 발생하도록 발광다이오드로 이루어진 발광부(23a,25a)와, 상기 발광부(23a,25a)에서 발생된 빛이 먼지에 의해 차단되면서 변화하는 광량을 수신하여 컬렉터단의 변화하는 전위를 검출하도록 포토트랜지스터로 이루어진 수광부(23b,25b)로 각각 구성되어 있다.
상기와 같이 구성된 진공청소기의 흡입력을 제어하는 블록도를 제 3 도 및 제 4 도를 참조하여 설명한다.
제 3 도 및 제 4 도에 도시한 바와같이, 먼지감지수단(30)은 상기 본체(1)내에 유입되는 먼지를 감지하는 것으로써, 이 먼지감지수단(30)은 상기 브러쉬(19)를 통해 유입되는 먼지를 1차로 감지하는 제 1 먼지감지부(31)와, 상기 브러쉬(19)를 통해 유입되어 상기 제 1 먼지센서(23)를 통과한 먼지를 2차로 감지하는 제 2 먼지감지부(32)로 구성되어 있다.
그리고, 파형정형수단(40)은 상기 제 1 및 제 2먼지센서(23,25)의 수광부(23b,25b)에서 검출된 미세전압을 증폭하여 파형을 정형화시키는 것으로써, 이 파형정형수단(40)은 상기 제 1 먼지센서(23)의 수광부(23b)에서 검출된 미세전압을 증폭하여 파형을 정형화하는 제 1 파형정형부(41)와, 상기 제 2 먼지센서(25)의 수광부(25b)에서 검출된 미세전압을 증폭하여 파형을 정형화하는 제 2 파형정형부(42)로 구성되어 있다.
또한 감도조절수단(50)은 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)의 수광부(23b,25b) 컬렉터전압을 측정하여 그 전위가 일정하게 유지되도록 발광부(23a,25a)를 제어하는 것으로써, 이 감도조절수단(50)은 상기 제 1 먼지센서(23)의 수광부(23b) 컬렉터전압을 측정하여 그 전위가 일정하게 유지되도록 발광부(23a)의 전류를 가변시키는 제 1 감도조절부(51)와, 상기 제 2 먼지센서(25)의 수광부(25b) 컬렉터전압을 측정하여 그 전위가 일정하게 유지되도록 발광부(25a)의 전류를 가변시키는 제 2 감도조절부(52)로 구성되어 있다.
또, 먼지크기검출수단(60)은 상기 본체(1)내에 유입되는 먼지의 크기를 검출하는 것으로써, 이 먼지크기검출수단(60)은 상기 제 1 먼지센서(23)의 수광부(23b)에서 검출된 컬렉터단 전위변화에 따른 전압파형을 측정하여 상기 제 1 먼지센서(23)를 통과한 먼지의 크기를 검출하는 제 1 먼지크기검출부(61)와, 상기 제 2 먼지센서(25)의 수광부(25b)에서 검출된 컬렉터단 전위변화에 따른 전압파형을 측정하여 상기 제 2 먼지센서(25)를 통과한 먼지의 크기를 검출하는 제 2 먼지크기검출부(62)로 구성되어 있다.
또한 도면에 있어서, 먼지주기검출수단(70)은 상기 파형정형수단(40)에서 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 통과하는 먼지의 입력주기를 검출하는 것으로써, 이 먼지주기검출수단(70)은 상기 제 1 파형정형부(41)에서 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 제 1 먼지센서(23)를 통과하는 먼지의 입력주기를 검출하는 제 1 먼지주기검출부(71)와, 상기 제 2 파형정형부(42)에서 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 제 2 먼지센서(25)를 통과하는 먼지의 입력주기를 검출하는 제 2 먼지주기검출부(72)로 구성되어 있다.
그리고, 먼지수검출수단(80)은 상기 파형정형수단(40)에서 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력하는 펄스수를 측정하여 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 통과한 먼지의 수를 검출하는 것으로써, 이 먼지수검출수단(80)은 상기 제 1 파형정형부(41)에서 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 상기 제 1 먼지센서(23)를 통과하는 먼지의 수를 검출하는 제 1 먼지수검출부(81)와, 상기 제 2 파형정형부(42)에서 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 상기 제 2 먼지센서(25)를 통과하는 먼지의 수를 검출하는 제 2 먼지수검출부(82)로 구성되어 있다.
또한, 제어수단(90)은 상기 파형정형수단(40)에 의해 정형화된 전압파형을 입력받아 먼지가 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 통과하는데 소요되는 시간인 먼지의 흐름속도를 측정하여 먼지의 무게를 산출하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(90)은 먼지의 속도에 따라 산출된 먼지의 무게와, 상기 먼지크기검출수단(60)에 의해 검출된 먼지의 크기, 상기 먼지주기검출수단(70)에 의해 검출된 먼지의 입력주기 및 상기 먼지수검출수단(80)에 의해 검출된 먼지의 수에 따라 퍼지추론을 수행하여 청소하는데 필요한 상기 흡입모터(3)의 최적 흡입력을 제공하도록 상기 진공청소기의 전체적인 동작을 제어한다.
또, 흡입모터구동수단(100)은 상기 제어수단(90)의 제어에 따라 상기 본체(1)가 청소를 수행하도록 흡입력을 발생하는 흡입모터(3)를 구동제어한다.
한편, 상기 먼지감지수단(30)의 제 1 먼지감지부(31)는 상기 브러쉬(19)를 통해 유입되는 먼지를 1차로 감지하도록 발광부(23a)와 수광부(23b)로 이루어진 제 1 먼지센서(23)와, 상기 제어수단(90)의 제어에 따라 상기 제 1 먼지센서(23)의 발광부(23a)를 구동하는 제 1 드라이버회로(33)로 구성되어 있다.
상기 제 1 먼지감지부(31)의 제 1 드라이버회로(33)는 외부에서 인가되는 전압(5V)의 전류성분을 제한하는 전류제한저항(R1)과, 외부에서 인가되는 전압(5V)에 포함되어 있는 노이즈성분을 필터링하도록 상기 전류제한저항(R1)에 병렬접속된 평활용 캐패시터(C1)와, 상기 제어수단(90)의 출력단자(O1)로부터 출력되는 하이 또는 로우레벨의 제어신호에 따라 제 1 먼지센서(23)의 발광부(23a)를 구동하는 드라이버(34)와, 저항(R2~R4)으로 구성되어 있다.
또한, 상기 먼지감지수단(30)의 제 2 먼지감지부(32)는 상기 브러쉬(19)를 통해 유입되어 상기 제 1 먼지센서(23)를 통과한 먼지를 2차로 감지하도록 발광부(25a)와 수광부(25b)로 이루어진 제 2 먼지센서(25)와, 상기 제어수단(90)의 제어에 따라 상기 제 2 먼지센서(25)의 발광부(25a)로 구동하는 제 2 드라이버회로(35)로 구성되어 있다.
상기 제 2 먼지감지부(32)의 제 2 드라이버회로(35)는 외부에서 인가되는 전압(5V)의 전류성분을 제한하는 전류제한저항(R5)과, 외부에서 인가되는 전압(5V)에 포함되어 있는 노이즈성분을 필터링하도록 상기 전류제한저항(R5)에 병렬접속된 평활용 캐패시터(C2)와, 상기 제어수단(90)의 출력단자(O2)로부터 출력되는 하이 또는 로우레벨의 제어신호에 따라 제 2 먼지센서(25)의 발광부(25a)를 구동하는 드라이버(36)와, 저항(R6~R8)으로 구성되어 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 진공청소기의 제어장치의 작용효과를 설명한다.
먼저, 사용자가 전원코드(15)를 본체(1)로부터 인출하여 도시되지 않은 콘센트에 접속시킨다음 손잡이(20)에 구비된 동작스위치를 온시키면, 제어수단(90)의 제어에 따라 흡입모터(3)가 구동되기 시작한다.
상기 흡입모터(3)가 구동되면, 흡입모터(3)의 흡입력에 의해 브러쉬(19)의 바닥면에 형성된 흡입구(5)를 통해 청소하고자 하는 바닥면에 있는 먼지등의 이물질이 유입되고, 상기 흡입구(5)를 통해 유입된 먼지등은 파이프부재(17)와 연결호스(21)를 통과하여 집진실(9)내에 형성된 먼지수거주머니(7)에 수집되면서 청소가 행해진다.
이때, 상기 브러쉬(19)를 통해 파이프부재(17)와 연결호스(21)를 통과하는 먼지는 제 2 도에 도시한 바와 같이, 실선(→)방향으로 진행하면서 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 통과하는데, 상기 브러쉬(19)를 통해 청소기내에 유입되는 먼지를 제 1 먼지센서(23)에서 1차로 감지하고, 상기 브러쉬(19)를 통해 유입되어 제 1 먼지센서(23)와 파이프부재(17)를 통과한 먼지를 제 2 먼지센서(25)에서 2차로 감지한다.
상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)의 발광부(23a,25a)는 제어수단(90)의 출력단자(O1,O2)로부터 출력되는 하이 또는 로우레벨의 제어신호에 따라 제 1 및 제 2 드라이버회로(33,35)에 의해 드라이버되어 일정한 양의 적외선 빛을 발생한다.
상기 제 1 먼지센서(23)의 발광부(23a)에서 발생된 일정한 양의 적외선 빛은 브러쉬(19)를 통해 유입되어 제 1 먼지센서(23)를 통과하는 먼지에 의해 차단되면서 제 1 먼지센서(23)의 수광부(23b)에서 수신하는 광량이 변화되어 수광부(23b)의 컬렉터단 전위가 제5A도에 도시한 바와 같이 변화하면, 상기 수광부(23b)의 변화하는 컬렉터단 미세전압을 제 1 파형정형부(41)에서 증폭하여 제5B도에 도시한 바와 같이, 파형을 정형화시킨다.
또한, 상기 제 2 먼지센서(25)의 발광부(25a)에서 발생된 일정한 양의 적외선 빛은 제 1 먼지센서(23)를 지나 제 2 먼지센서(25)를 통과하는 먼지에 의해 차단되면서 제 2 먼지센서(25)의 수광부(25b)에서 수신하는 광량이 변화되어 수광부(25b)의 컬렉터단 전위가 제5C도에 도시한 바와 같이, 변화하면, 상기 수광부(25b)의 변화하는 컬렉터단 미세전압을 제 2 파형정형부(42)에서 증폭하여 제5D도에 도시한 바와 같이, 파형을 정형화시킨다.
따라서, 제어수단(90)은 상기 제 1 파형정형부(41)에 의해 정형화된 전압파형(제5B도의 파형)과 상기 제 2 파형정형부(42)에 의해 정형화된 전압파형(제5D도의 파형)을 입력받아 제 1 먼지센서(23)에서 감지된 전압파형(제5A도의 파형)와 제 2 먼지센서(25)에서 감지된 전압파형(제5C도의 파형)의 크기를 비교한다.
상기 비교결과, 크기(레벨)과 비슷한 VAD1의 전압파형을 선택하여 VAD1의 전압파형을 가진 먼지가 제 1 먼지센서(23)와 제 2 먼지센서(25) 사이를 진행하는데 소요되는 시간(TD)를 측정한다.
한편, 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25) 사이의 거리(1)는 고정되어 있으므로 먼지가 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)사이를 통과하는데 소요되는 흐름속도(V)는 V=1/TD에 의해 산출할 수 있다.
이에 따라, 진공청소기의 각 모드에서 파이프부재(17)를 통과하는 공기의 유속은 어느 정도 고정(마루바닥에서 실사용 청소시)되어 있으므로 먼지무게에 따른 먼지속도데이타가 제 6 도에 도시되어 있다.
제 6 도를 이용하면, 청소시 청소의 동작모드를 알고, 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 이용하여 먼지의 속도가 측정가능함으로 먼지의 무게를 용이하게 얻을 수 있다.
즉, 표준 3모드로 청소시 유입되는 먼지의 속도가 40m/sec라면, 먼지의 무게가 10g이라는 것을 알 수 있다.
이렇게 얻은 먼지의 무게는 먼지의 크기, 먼지의 입력주기 및 먼지수와 더불어 흡입모터(3)의 흡입력을 최적으로 제어하기 위한 중요 요소가 되는데, 다음에는 먼지의 크기, 먼지의 입력주기 및 먼지수를 산출하는 방식을 설명한다.
상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)의 수광부(23b,25b)의 컬렉터단 전위는 5A도 및 제5C도에 도시한 바와 같이, 유입되는 먼지의 크기에 따라 변화하는데 먼지의 크기가 클수록 컬렉터단의 전위변화가 크게 발생하고, 먼지의 크기가 작을수록 컬렉터단의 전위변화가 작게 발생하므로 제 1 및 제 2 먼지크기검출부(61,62)는 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)의 수광부(23b,25b)에서 검출된 컬렉터단 전위변화에 따른 전압파형(제5A도 및 제 5C도의 파형)을 측정하여 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 통과하는 먼지의 크기를 검출하여 상기 제어수단(90)의 입력단자(I2,I6)에 출력한다.
또한, 제 1 및 제 2 먼지주기검출부(71,72)에서는 상기 제 1 및 제 2 파형정형부(41,42)에서 정형화된 전압파형(제5B도 및 제5D도의 파형)의 펄스폭을 측정하여 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 통과하는 먼지의 입력주기를 검출하여 상기 제어수단(90)의 입력단자(I3,I7)에 출력한다.
이때, 제 1 및 제 2 먼지수검출부(81,82)에서는 상기 제 1 및 제 2 파형정형부(41,42)에서 정형화된 전압파형(제5B도 및 제5D도의 파형)의 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 상기 제 1 및 제 2 먼지센서(23,25)를 통과한 먼지의 수를 검출하여 상기 제어수단(90)의 입력단자(I4,I8)에 출력한다.
따라서, 제어수단(90)은 상기 먼지크기검출수단(60)에 의해 검출된 먼지의 크기, 상기 먼지주기검출수단(70)에 의해 검출된 먼지의 입력주기 및 상기 먼지수검출수단(80)에 의해 검출된 먼지의 수와 먼지의 속도에 따라 산출된 먼지의 무게를 가지고, 퍼지추론을 수행하여 청소하는데 필요한 상기 흡입모터(3)의 최적 흡입력을 제공하도록 흡입모터구동수단(100)을 제어하여 흡입모터(3)를 구동시킨다.
즉, 먼지의 크기가 클수록, 먼지수가 많을수록 먼지의 무게가 무거울수록 흡입모터(3)를 보다 더 큰 흡입력으로 제어하는 것이다.
한편, 본 발명의 일실시예에서는 먼지의 무게를 산출하는 방법으로 제 6 도에 도시된 실험적인 데이타를 사용하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 수식에 직접 대입하여 산출할 수도 있다.
즉, 먼지의 무게(m)은 m=(3/4)πr3×γ+6πr×△V×(p/g)에 산출할 수 있다.
여기에서, r은 먼지가 구일때의 반경이고, γ은 공기의 밀도이며, △V는 공기와 먼지의 속도차이고, p는 공기의 점도(0.01813g/㎤)이며, g는 중력가속도이다.
따라서, 두개의 먼지센서에 의해 감지된 전압파형의 크기값을 이용하여 먼지의 크기(r)를 측정하고, 유체와의 속도차 △V을 측정한 후, 직접 수식에 대입함으로써 먼지의 무게를 얻을 수 있다.
상기의 방법은 계산의 번거로움과 먼지의 종류에 따라 먼지의 크기(r)가 바뀔수는 있지만, 먼지종류가 한정되어 있다고 한다면 개략적인 먼지의 무게를 산출할 수 있다.
상기 실시예에 의하면, 청소기의 구조(흡입력, 유로 등)가 바뀌더라도 적용이 가능하여 실험데이타에 대한 국한된 방식을 피할 수 있다.
상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 진공청소기의 제어장치에 의하면, 두개의 먼지센서를 통과하는 먼지의 속도를 측정하여 청소기에 유입되는 먼지의 무게를 감지함으로써 흡입모터의 흡입력을 최적으로 제어할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 진공청소기에 있어서, 상기 진공청소기내에 유입되는 먼지를 감지하는 먼지감지수단과, 상기 먼지감지수단에 의해 감지된 먼지의 전압파형을 증폭하여 파형을 정형화시키는 파형정형수단과, 상기 먼지감지수단에 의해 감지된 먼지의 전압파형을 측정하여 먼지의 크기를 검출하는 먼지크기검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 먼지의 입력주기를 검출하는 먼지주기검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 먼지의 수를 검출하는 먼지수검출수단과, 상기 파형정형수단에 의해 정형화된 전압파형을 입력받아 먼지의 속도를 측정함과 동시에 흡입모터의 흡입력을 제어하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 먼지감지수단은 브러쉬를 통해 청소기내에 유입되는 먼지를 1차로 감지하는 제 1 먼지감지부와, 상기 브러쉬를 통해 유입되어 상기 제 1 먼지감지부에 의해 감지된 먼지를 2차로 감지하는 제 2 먼지감지부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 파형정형수단은 제 1 먼지센서의 수광부에서 검출된 미세전압을 증폭하여 파형을 정형화하는 제 1 파형정형부와, 제 2 먼지센서의 수광부에서 검출된 미세전압을 증폭하여 파형을 정형화하는 제 2 파형정형부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 먼지크기검출수단은 상기 제 1 먼지센서의 수광부에서 검출된 컬렉터단 전위변화에 따른 전압파형을 측정하여 상기 제 1 먼지센서를 통과하는 먼지의 크기를 검출하는 제 1 먼지크기검출부와, 상기 제 2 먼지센서의 수광부에서 검출된 컬렉터단 전위변화에 따른 전압파형을 측정하여 상기 제 2 먼지센서를 통과하는 먼지의 크기를 검출하는 제 2 먼지크기검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 먼지주기검출수단은 상기 제 1 파형정형부에서 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 상기 제 1 먼지센서를 통과하는 먼지의 입력주기를 검출하는 제 1 먼지주기검출부와, 상기 제 2 파형정형부에서 정형화된 전압파형의 펄스폭을 측정하여 제 2 먼지센서를 통과하는 먼지의 입력주기를 검출하는 제 2 먼지주기검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 먼지수검출수단은 상기 제 1 파형정형부에서 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력하는 펄스수를 측정하여 상기 제 1 먼지센서를 통과하는 먼지의 수를 검출하는 제 1 먼지수검출부와, 상기 제 2 파형정형부에서 정형화된 전압파형의 단위시간당 입력되는 펄스수를 측정하여 상기 제 2 먼지센서를 통과하는 먼지의 수를 검출하는 제 2 먼지수검출부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은 먼지가 상기 제 1 및 제 2 먼지센서를 통과하는데 소요되는 시간인 먼지의 속도를 측정하여 먼지의 무게를 산출하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은 먼지의 속도에 따라 산출된 먼지의 무게와, 상기 먼지크기검출수단에 의해 검출된 먼지의 크기, 상기 먼지주기검출수단에 의해 검출된 먼지의 입력주기 및 상기 먼지수검출수단에 의해 검출된 먼지의 수에 따라 상기 흡입모터의 흡입력을 제어하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 먼지감지부는 상기 브러쉬를 통해 유입되는 먼지를 1차로 감지하도록 발광부 및 수광부로 이루어진 제 1 먼지센서와, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 제 1 먼지센서의 발광부를 구동하는 제 1 드라이버회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 먼지감지부는 상기 브러쉬를 통해 유입되어 상기 제 1 먼지센서를 통과한 먼지를 2차로 감지하도록 발광부 및 수광부로 이루어진 제 2 먼지센서와, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 제 2 먼지센서의 발광부를 구동하는 제 2 드라이버회로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 제어장치.
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