KR100595273B1 - 전기 레인지의 키 인식 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 키 입력수단의 감도를 보다 안정화하기 위한 전기 레인지의 키 인식 제어장치에 관한 것으로, 인덕션 히터를 열원으로 하는 전기 레인지에 있어서, 사용자의 조작에 의해 해당 키 입력신호를 출력하는 키 입력수단, 외부에서 입력된 상용전원(AC)의 위상에 따라 제로 크로싱(Zero Crossing) 포인트를 검출하는 위상 검출부, 상기 위상 검출부에서 검출된 제로 크로싱 포인트에 동기화하여 상기 키 입력수단의 키 입력을 스캔하는 마이컴으로 구성된다.

따라서, 본 발명은 상용전원의 제로크로싱 포인트에 동기하여 키 신호를 읽어들임으로써 키 스캔시 자계에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 즉, 키 인식과정에서의 노이즈를 줄이고 키 오동작을 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

키 입력수단/터치 스위치/인덕션 히터/제로 크로싱(Zero Crossing)

Description

전기 레인지의 키 인식 제어장치{Apparatus for Sensing Key Input in Electric Type Range}

도 1a는 일반적인 정전용량 스위치의 구성을 나타낸 개념도

도 1b는 도 1a의 정전용량 스위치를 어레이 형태로 확장 도시한 단면도

도 2는 본 발명에 따른 전기 레인지의 키 인식 제어장치를 나타낸 구성 블록도

도 3은 제로크로싱 검출신호와 키 스캔신호의 타이밍도를 나타낸 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

300: 인덕션 히터 400: 버너 구동부

500: 키 입력수단 600: 위상 검출부

700: 마이컴

본 발명은 전기 레인지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 키 입력수단의 감도를 보다 안정화하기 위한 전기 레인지의 키 인식 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기 레인지(Electric Range)는 가스를 이용하지 않고 전기를 이용하여 가열하는 조리기기이다.

상기 전기식 레인지는 발열 방식에 따라 유도 가열 방식을 이용하는 인덕션 히터(Induction Heater)와, 전기 저항 방식을 이용하는 레디언트 히터(Radiant Heater)를 열원으로 이용할 수 있다.

이 중에서 인덕션 히터는, 전원이 인가됨에 따라 소정 크기의 고주파 전압이 워킹 코일(Working Coil)에 인가되어 워킹 코일 주변에 자계가 발생하게 된다.

이때, 발생되는 유도 자계의 자력선이 탑버너 상부에 놓인 철성분을 포함한 조리용기의 바닥을 통과하면서 조리용기 바닥의 내부에 와전류(Eddy Current)가 발생하고 이 와전류에 의해 조리용기 자체가 가열됨으로써 조리가 이루어지게 된다.

또한, 인덕션 히터는 유도 가열에 의해 조리용기 자체에서 발열되는 방식이므로, 가스 레인지나 가열코일을 이용한 간접 가열 방식에 비해 에너지 효율이 높다는 이점이 있다.

이러한 전기 레인지의 온/오프나 작동 변경 등을 조작하기 위한 사용자 입력수단으로서, 최근 물리적인 구조 변경을 거치지 않고 즉, 스위치(Switch)나 놉(Knob) 등을 누르거나 돌리지 않고 신체의 일부(손가락 등)를 접촉하는 것만으로 소정의 전기신호가 발생하는 터치 스위치를 널리 사용하고 있다.

이러한 터치 스위치 중 정전용량 스위치에 대해 한국 특허출원 제 1999-37918호에 개시한 바 있다.

도 1a에 도시한 바와 같이, 절연체로 이루어진 스위치의 외부 케이스(20)의 외부 표면에는 터치 스위치의 위치 및 기능을 사용자가 알 수 있도록 언어 또는 소 정 디자인의 기호가 프린팅된 터치부(미도시)가 형성되어 있으며, 상기 터치부의 내면에는 소정 거리를 두고 금속박(21)이 설치된다.

이러한 구조의 스위치를 통해, 인체가 외부 케이스(20)에 접촉하게 되면 외부 케이스(20)와 금속박(21) 사이에 형성된 정전용량에 의해 흐르는 전류를 신호 처리부(22)에서 입력받아 마이컴(23)에서 인식 가능한 형태로 변환하기 위해 신호 처리한다.

도 1b는 도 1a의 정전용량 스위치를 어레이(Array) 형태로 확장한 단면도를 도시한 것이다.

도 1b에 도시한 바와 같이, 외부 케이스(20)의 저면에 다수의 금속박(21)이 구성되어 각 금속박(21) 상부의 외부 케이스(20) 상면이 터치부(C)를 형성하게 된다.

따라서, 인체의 근접에 의해 증가하는 정전용량 신호는, 도전성 막대(60)와, 인쇄 회로기판(40)의 일면에 형성된 센서전극(70)과, 인쇄 회로기판(40)을 관통하는 도전통로(80)를 차례로 거쳐 인쇄 회로기판(40)의 타면에 형성된 신호 처리부(22)나 마이컴(23) 등의 센서 회로부(50)로 입력된다.

이때, 정전용량 스위치 어레이에서는 스위치의 접촉불량을 최소화하기 위해 외부 케이스(20)와 인쇄 회로기판(40) 사이의 거리에 의해 결정되는 금속박(21)과 센서전극(70) 사이의 거리가 각 정전용량 스위치마다 동일하게 제작되어야 한다.

이처럼 외부 케이스와 인쇄 회로기판 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 수단으로, 한국 특허출원 제 2002-66370호에서는 도전성 고무를 이용한 정전용량 스위치를 개시하였다.

그리고, 한국 특허출원 제 2004-83194호에서는 도전성 고무 대신 코일 스프링 형상의 도전체를 이용한 정전용량 스위치를 개시하였다.

그러나, 인덕션 히터를 이용한 전기 레인지에서 정전용량 스위치를 사용자 입력수단으로 이용할 경우, 인덕션 히터의 구성인 워킹 코일에서 발생하는 자계에 영향으로 인해 정전용량 스위치의 정전용량이 순간적으로 변하게 된다.

즉, 정전용량 스위치의 키 인식 과정에서 인덕션 히터의 자계 출력으로 인해 잘못된 키 입력이 인식되는 등 정전용량 스위치의 감도가 떨어져 제품의 오동작을 일으키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 키 입력수단으로 이용되는 정전용량 스위치의 감도를 보다 향상시키기 위한 전기 레인지의 키 인식 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인덕션 히터를 열원으로 하는 전기 레인지에 있어서, 사용자의 조작에 의해 해당 키 입력신호를 출력하는 키 입력수단, 외부에서 입력된 상용전원(AC)의 위상에 따라 제로 크로싱(Zero Crossing) 포인트를 검출하는 위상 검출부, 상기 위상 검출부에서 검출된 제로 크로싱 포인트에 동기화하여 상기 키 입력수단의 키 입력을 스캔하는 마이컴으로 구성되는 전기 레인지의 키 인식 제어장치를 제공한다.

여기서, 상기 키 입력수단은 인체의 접촉에 의한 정전용량 신호로 키 입력을 수행하는 정전용량 스위치인 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 전기 레인지의 인덕션 히터에서 자계의 발생이 가장 낮은 시점에 키 입력수단의 키 입력을 읽어들여 자계 영향으로 인한 키 노이즈를 최소화하고 키 감도를 향상시킬 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 전기 레인지의 키 인식 제어장치를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 인덕션 히터(300)를 열원으로 하는 전기식 버너로 구성된 전기 레인지에 관한 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 레인지의 키 인식 제어장치는 인덕션 히터(300)를 열원으로 하는 전기 레인지에 있어서, 상기 인덕션 히터(300)의 워킹 코일(미도시)에 해당 구동전원을 공급하는 버너 구동부(400)와, 사용자의 조작에 의해 해당 키 입력신호를 출력하는 키 입력수단(500)과, 외부에서 입력된 상용전원(AC)의 위상에 따라 제로 크로싱(Zero Crossing) 포인트를 검출하는 위상 검출부(Synchronization)(600)와, 상기 위상 검출부(600)에서 검출된 제로 크로싱 포인트에 동기화하여 상기 키 입력수단(500)의 키 입력을 읽어들이는 마이컴(700)으로 구성된다.

여기서, 상기 키 입력수단(500)은 손가락 등 인체의 접촉에 의한 정전용량 신호로 키 입력을 수행하는 정전용량 스위치에 해당한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기 레인지의 키 인식 제어장치 작용을 설명한다.

먼저, 사용자가 전기 레인지를 이용한 요리를 수행하고자 할 경우 음식물이 담긴 조리용기를 버너 상면에 올려놓고 버너의 파워레벨(Power Level)을 선택한다.

여기서, 상기 마이컴(700)은 사용자가 선택한 파워레벨에 상응하는 전원이 인덕션 히터(300)에 공급되도록 상기 버너 구동부(400)로 해당 제어신호를 출력한다.

즉, 상기 버너 구동부(400)는 마이컴(700)으로부터 출력된 제어신호에 따 전원 출력을 제어하여 인덕션 히터(300)를 구동하게 된다.

이때, 상기 인덕션 히터(300)는 소정 크기의 전원을 인가 받아 유도 자계의 자력선을 발생시키고 여기서 발생된 자력선으로 인해 조리용기가 가열되면서 조리가 이루어지게 된다.

한편, 상기 버너 구동부(400)로 제어신호를 제공하는 마이컴(700)은 외부로부터 입력된 상용전원의 제로크로싱 포인트를 검출하는 위상 검출부(600)와 연결 구성된다.

여기서, 상용전원(AC)이 들어오는 전원라인에는 브릿지 다이오드로 이루어진 정류회로(미도시)가 설치되고, 이때 브릿지 다이오드는 전원의 위상에 따라 턴 온되어 턴 온시 공급되는 상용전원을 정류하여 출력하게 된다.

상기 정류회로로부터 정류된 정류전원은 전기 레인지의 구동을 위한 각종 부 하(미도시)에 공급됨과 동시에 위상 검출부(600)로 제공된다.

이때, 상기 위상 검출부(600)는 정류회로를 거쳐 정류된 전원을 인가 받아 제로크로싱 포인트를 검출하여 마이컴(700)으로 출력한다.

그리고, 상기 마이컴(700)은 위상 검출부(600)를 검출된 제로크로싱 포인트에 동기하여 키 입력수단(500)의 키 신호를 읽어들인다.

도 3은 제로크로싱 포인트의 검출신호와 이에 동기하여 출력되는 마이컴(700)의 키 스캔 신호를 나타낸 것이다.

다시 말해, 공급되는 전원의 제로크로싱 포인트에서 상기 인덕션 히터(300)의 자계 발생이 가장 적기 때문에 상기 마이컴(700)은 제로크로싱 포인트에 동기하여 키 입력수단(500)의 키 신호를 읽음으로써 키 스캔 과정에서 자계에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 전기 레인지의 키 인식 제어장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 상용전원의 제로크로싱 포인트에 동기하여 키 신호를 읽어들임으로써 키 스캔시 자계에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 즉, 키 인식과정에서의 노이즈를 줄이고 키 오동작을 방지하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 인덕션 히터를 이용한 전기 레인지에서 인덕션의 출력이 가장 낮은 시점에 키 신호를 읽어들임으로써 보다 효과적으로 키 감도를 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 인덕션 히터를 열원으로 하는 전기 레인지에 있어서,

   사용자의 조작에 의해 해당 키 입력신호를 출력하는 키 입력수단,

   외부에서 입력된 상용전원(AC)의 위상에 따라 제로 크로싱(Zero Crossing) 포인트를 검출하는 위상 검출부,

   상기 위상 검출부에서 검출된 제로 크로싱 포인트에 동기화하여 상기 키 입력수단의 키 입력을 스캔하는 마이컴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기 레인지의 키 인식 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 키 입력수단은 인체의 접촉에 의한 정전용량 신호로 키 입력을 수행하는 정전용량 스위치인 것을 특징으로 하는 전기 레인지의 키 인식 제어장치.

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