KR100701286B1 - 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치 및 그제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 전원이 공급되면 시트커버개폐감지부에 의해 시트커버의 개폐 상태를 판별하고; 시트커버가 열린 것으로 판단되면 인체감지부를 구동시켜 인체감지 여부를 판별하며; 인체가 감지되면 타이머를 구동시키고 음향이 송출되도록 제어하고; 음향송출 도중에 인체가 감지되지 않으면 음향을 차단/타이머를 오프시키고; 경과시간과 용변의 종류를 판별하기 위해 미리 설정한 대소변 설정시간을 비교하여 대소변 여부를 판단하고; 수조 내의 수위를 체크하여; 일정수위 이상인 경우에만 용변의 종류판별결과에 따른 세척수가 배출되도록 배수부의 모터를 제어한다.

이와 같은 본 발명에 의하여 변기/비데 장치의 전원소모량을 보다 효율적으로 체크할 수 있으며, 보다 정확하게 인체를 감지할 수 있고, 불필요한 배수를 방지함은 물론 보다 완벽한 세척기능을 제공하게 된다. 특히, 유선의 신호전송부를 구비하지 않고 인체감지부와 배수부의 무선 단방향 통신 방식을 사용하는 경우에도 무선 신호의 송수신 오류에 대비한 효율적인 배수 동작을 가능하게 해 준다.

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Description

자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치 및 그 제어방법{Toilet/Bidet Apparatus having automatic flushing/saving function and Method for controlling thereof}

도1은 본 발명에 의한 변기/비데 장치의 구성을 도시한 블럭도.

도2a, 도2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변기/비데 장치의 제어방법을 도시한 흐름도.

도3은 도2a/2b 중 인체감지부 구동 단계의 일실시예를 도시한 흐름도.

본 발명은 변기/비데장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체감지센서에 의해 인체가 감지된 시점부터 사용자가 용변을 마치고 나가는 시점까지의 시간으로 대변 및 소변을 판단하고, 그 판단한 변의 종류에 대응하는 세척수만을 배출토록 제어함으로써 자동 절수 기능이 이루어지도록 한 자동 물내림/절수 기능이 구비된 비데장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

종래의 변기/비데 장치를 살펴보면, 전원소모량을 물마개를 여는 시점에 체크한다. 그러나, 물마개를 여는 시점은 전력소모가 갑자기 많은 시점이어서 전원소모량을 정밀하게 체크할 수 없으며, 전원소모량을 체크한 후 소모량이 설정 전원 이하로 판단되었음에도 불구하고, 사용자가 계속 사용하게 되면 배수부의 모터가 배수 도중 멈춰버릴 수가 있다.

한편, 종래 인체감지수단으로서 적외선 센서를 구비한 경우에는, 적외선 센서의 특성상 외란광(태양광, 조명 등)에 많은 영향을 받기 때문에, 송신을 할 경우 적외선 수신부에서는 실제로 인체가 없더라도 외란광에 의해 수신파형이 발생하면 인체가 감지된 것으로 오인되어 음향을 송출하거나 불필요한 배수를 하게 된다.

또한, 적외선 수신부의 회로가 2단 증폭회로만으로 구성되어 있어 적외선 수신부에서 제어부까지의 신호선의 길이가 길어지거나 주위에 노이즈를 많이 발생시키는 부품 또는 소자가 있을 경우 감도가 불안정해져 오작동을 일으킬 수 밖에 없다.

그리고, 인체감지수단으로 1개의 초음파 센서가 구비된 경우에는, 초음파 센서의 특성상 근거리(약 5cm)를 인식하지 못하게 되어, 사용자가 용변 중 센서 가까이에 접근하게 되면 이를 인식하지 못하고 인체가 없는 것으로 판별함으로써 오작동을 하게 된다. 이를 해결하기 위해서는 2개의 초음파 센서를 구비하여 1개는 송신을, 다른 1개는 수신을 하는 방법이 있으나, 추가비용이 소요되며 관련 회로도 복잡해질 수 밖에 없다. 또한, 인체감지를 위해 인체감지부를 계속적으로 구동함으로써 전력소모가 상당할 수 밖에 없다.

종래의 인체감지 후 인체이탈이라고 판단하는 기준에 있어서, 인체감지 후 한번이라도 인체이탈이라고 판단되면 무조건적으로 배수를 하게 되어 있다. 그로 인하여 남성 소변시 인체감지 범위 끝에서 왔다갔다 하게 되면 인체감지범위를 조금이라도 이탈할 때마다 배수 동작을 매번 수행하게 되므로 세척수의 낭비를 초래할 수 밖에 없다.

종래 변기/비데 장치의 경우, 시트 커버를 닫으면 인체감지센서가 이를 감지하여 인체가 감지된 것으로 판단해 버린다. 그래서, 사용자가 용변 후 시트커버를 바로 닫아 버린다면 인체감지부에 의해 인체가 계속 감지되는 것으로 판단되어 배수를 하지 않게 된다. 또한, 평상시 시트커버를 닫아 놓으면 실제로 사용을 하지 않음에도 불구하고 인체가 감지되는 것으로 오인되어 음향을 송출하며, 실제로 용변을 보기 위해 시트커버를 열 경우에는 인체가 이탈된 것으로 오인되어 배수 동작을 초래하게 되어 세척수를 낭비하게 된다.

종래 배수부의 모터의 구동 방식을 살펴보면, 먼저 모터를 반시계 방향으로 구동하여 사이폰덮개를 열고 일정 시간동안 멈춘 후에 다시 시계 방향으로 구동하여 사이폰 덮개를 닫게 된다. 여기서, 사이폰 덮개의 중량이 크거나 수압에 의해 덮개가 닫힐려는 현상이 발생하게 되며, 모터가 일정시간 동안 멈춰있지 못하고 바로 사이폰 덮개가 닫히므로 배수량이 줄어들게 되고, 결국 원활한 세척을 방해하게 된다.

또한, 소변으로 설정된 세척수를 배출시에는, 용변구에 물이 정상수위보다 적게 채워지게 된다. 수조 내에는 일정 수위만큼 물이 채워지므로 별 문제가 없지 만, 용변구에는 수위를 제어하는 장치가 없으므로 소변으로 설정된 세척수가 배출된 후에는 상대적으로 적은 양의 물이 채워지게 된다. 결과적으로, 용변구에 물이 고이지 않은 부위가 많이 생김으로 인하여 거기에 오물이 묻을 경우에는 배수를 하더라도 세척이 전혀 되지 않아 오물이 그대로 있거나, 세척이 되더라도 깨끗한 세척이 이루어지지 못하게 되는 것이다.

종래 배수부의 모터로서 DC GEARED MOTOR를 사용하는 경우에는, 모터 내부에 사이폰 덮개를 닫기 위한 모터의 위치와 열기 위한 위치를 제어하기 위해 자력으로 작동되는 REED S/W를 각각의 위치에 구비하게 된다. 하지만, 이 경우 REED S/W의 특성상 자력에 의해 접점이 붙게 되면 이를 계속 유지하려는 자기 홀딩 현상이 발생하거나 외부의 물리적인 충격에 의해 REED S/W가 파손될 수도 있는데, 이런 현상이 발생할 경우 실제로는 사이폰덮개가 닫혔음에도 불구하고 열린 것으로 인식되거나, 반대로 사이폰덮개가 열려 있는데도 닫힌 것으로 인식함으로써 올바른 배수 동작이 이루어지지 못하게 되는 문제가 있다.

한편, STEP MOTOR를 사용하는 경우에는, 특히 공공 화장실에서 사용자가 호기심으로 모터를 돌려놓거나, 청소부가 수조 내를 청소하면서 임의로 모터를 돌려 놓으면 사이폰 덮개를 닫지 못함으로 인하여 물을 낭비하게 된다.

종래 인체감지부와 배수부간의 신호 연결을 무선 단방향 통신방식으로 하는 변기/비데 장치의 경우, 인체감지부에 구비된 무선 송신부에서 신호를 송출하면 배수부의 무선수신부에서 그 신호를 받아 그에 상응하는 배수 동작을 수행하게 되어 있다. 여기서, RF 무선방식을 사용할 경우 비슷한 대역의 외부 주파수가 들어오면 오작동을 하거나 원래의 송신 신호가 깨지는 현상이 발생하여 배수 동작을 수행하지 못하게 된다. 이외에 적외선 무선방식을 사용하는 경우에는 송신부와 수신부 사이에 방해물이 있거나 외란광(태양광, 조명 등)으로 인하여 원래의 송신 신호를 인식하지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전원소모량을 체크하여 소정 레벨 이하로 판단되는 경우에는 경고음이나 사용불가 멘트를 송출할 수 있는 변기/비데 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 전력소모량이 적고, 보다 정확하게 인체를 감지 여부를 판단할 수 있는 인체감지부를 구비한 변기/비데 장치 및 제어방법을 제공하고자 한다.

그리고, 불필요한 배수를 방지할 수 있도록 배수부의 모터를 정밀하게 제어하며, 보다 완벽한 세척기능을 위한 변기/비데장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

마지막으로, 유선의 신호전송부를 구비하지 않고 인체감지부와 배수부의 무선 단방향 통신 방식을 사용하는 경우에 무선 신호의 송수신 오류에 대비한 변기/비데의 제어방법을 제공하려는 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인체감지를 이용한 자동 절수 기능이 구비된 변기/비데 장치는,

공급되는 전원의 소모량을 체크하는 전원소모량 체크부와;

시트커버의 개폐 상태를 감지하는 시트커버개폐감지부와;

인체감지여부를 판별하기 위한 인체감지부와;

복수 개의 조작버튼(세정 버튼, 비데 버튼, 물내림 버튼, 절수기능 설정/해제 버튼, 물량조절 버튼, 대/소변 설정시간 조절 버튼, 인체이탈시간 조절 버튼, 인체감지범위 조절 버튼 등)을 구비하고 조작되는 버튼에 대응하는 기능 신호를 출력하는 기능조작부와;

수조 내에 구비되어, 수조 내 세척수의 수위를 체크하기 위한 수위체크부와;

상기 인체감지부에 의해 인체가 감지되면 내부 타이머를 동작시키고, 상기 기능조작부의 출력 신호를 검색하여 선택 기능을 판단하고, 그 판단한 기능에 대응하는 제어신호를 발생하는 제어부와;

상기 수조 내에 구비되어, 상기 제어부에서 전송된 세척수 제어신호에 대응하게 모터를 구동시켜 사이폰 덮개의 개방시간을 제어하여 대변 또는 소변에 대응하는 세척수를 배수시키는 배수부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 인체감지를 이용한 자동 절수기능이 구비된 변기/비데의 제어방법은,

전원이 공급되면 시트커버개폐감지부를 구동시켜 시트커버의 개폐 상태를 판별하는 단계와;

상기 시트커버의 개폐상태를 판별한 결과, 시트커버가 열린 것으로 판단되면 인체감지부를 구동시켜 인체감지 여부를 판별하는 단계와;

상기 인체감지여부를 판별한 결과, 인체가 감지되면 타이머를 구동시키고 음 향이 송출되도록 제어하는 단계와;

상기 음향 송출 도중에 인체가 감지되지 않으면 음향을 차단하고, 상기 타이머를 오프시키는 단계와;

상기 타이머 오프 후, 경과시간과 용변의 종류를 판별하기 위하여 미리 설정한 대소변 설정시간을 비교하는 단계와;

상기 비교결과 경과시간이 대변 설정시간보다 크거나 같을 경우에는 대변으로 판정하는 단계와;

상기 비교결과 경과시간이 대변 설정시간보다 작고, 소변 설정시간보다는 크거나 같을 경우에는 소변으로 판정하는 단계와;

상기 판정 후, 수위체크부를 이용하여 수조 내의 수위를 체크하는 단계와;

상기 수위 체크 결과, 일정 수위 이상이면, 상기 용변의 종류 판별결과에 따른 세척수가 배출되도록 배수부의 모터를 제어하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 비데장치 및 그 제어방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하고자 한다.

도1은 본 발명에 의한 변기/비데장치의 구성을 도시한 블럭도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 변기/비데장치는 공급되는 전원의 소모량을 체크하는 전원소모량 체크부(20)와; 시트커버의 개폐 상태를 감지하는 시트커버개폐감지부(30)와; 인체감지여부를 판별하기 위한 인체감지부(40)와; 복수 개의 조작버튼(세정 버튼, 비데 버튼, 물내림 버튼, 절수기능 설정/해제 버튼, 물량조절 버튼, 대/소변 설정시간 조절 버튼, 인체이탈시간 조절 버튼, 인체감지범위 조절 버튼 등)을 구비하고 조작되는 버튼에 대응하는 기능 신호를 출력하는 기능조작부(50)와; 수조 내에 구비되어 수조 내 세척수의 수위를 체크하기 위한 수위체크부(60)와; 상기 인체감지부(40)에 의해 인체가 감지되면 내부 타이머를 동작시키고, 상기 기능조작부(50)의 출력 신호를 검색하여 선택 기능을 판단하고, 그 판단한 기능에 대응하는 제어신호를 발생하는 제어부(70)와; 상기 수조 내에 구비되어, 상기 제어부(70)에서 전송된 세척수 제어신호에 대응하게 모터를 구동시켜 사이폰 덮개의 개방시간을 제어하여 대변 또는 소변에 대응하는 세척수를 배수시키는 배수부(80)로 구성되어진다.
여기서, 상기 시트커버 개폐감지부(30)는 시트커버의 개폐에 따라 접점이 선택적으로 OFF/ON 되어지는 시트커버감지 스위치(미도시)로 구성되어진다.

일단, 전원공급부(10)에 의해 전원이 공급되면 전원소모량체크부(20)은 전원의 소모량을 체크하게 된다.

일반적으로, 전원소모량을 사이폰 덮개를 여는 시점에서 체크하게 되면 전력소모가 갑자기 많은 시점이므로 정확한 전원소모량 체크가 되지 않으며, 전원소모량을 체크한 후 소모량이 설정 전원 이하로 판단되어도 사용자의 사정에 의해 계속 사용하게 되면 배수부의 모터가 배수 도중 멈춰버릴 수가 있다.

이러한 문제를 해결하고자, 본 발명에서는 제1전원소모량 체크부(20a)가 상기 배수부가 사이폰 덮개(90)를 닫고 일정시간이 지난 시점에 전원 소모량을 체크 하여 설정된 전원소모량 이하로 연속 다수회 체크되는 경우에 인체감지시마다 전원 교환/충전멘트를 송출하도록 한다.

또한, 상기 제2전원소모량 체크부(20b)는 상기 제1전원소모량 체크부(20a)에서 설정된 전원소모량보다 낮은 레벨로 설정된 전원소모량 이하로 연속 다수회 판단되면 인체감지시마다 경고음 또는 사용불가 멘트를 송출하고 상기 배수부가 구동되지 않도록 한다.

한편, 전원이 공급되면 제어부(70)는 초기화 과정을 수행하고 인체감지부(40)의 출력을 검색하여 인체가 감지되는지를 확인한다. 여기서, 인체감지부(40)의 인체감지센서로는 적외선 센서, 착좌센서, 착좌 S/W 또는 초음파 센서 등으로 구성되어질 수 있다.

상기 확인결과, 인체가 감지되면 상기 제어부(70)는 내부 타이머를 구동시키고, 상기 기능조작부(50)의 출력신호를 검색하여 선택 기능을 판단하고, 그 판단한 기능에 대응하는 제어신호를 발생시킨다.

상기 제어부(70)로부터 전송된 제어신호를 받은 배수부(80)는 사이폰 덮개(90)의 개방시간을 제어하여 대변 또는 소변에 상응하는 세척수를 배출하게 된다.

이로써, 용변의 종류에 맞게 미리 설정된 양만큼만 세척수를 배출토록 함으로써 절수기능을 수행하게 되는 것이다.

여기서, 상기 기능조작부(50)의 절수기능 설정/해제 버튼은 대소변에 관계없이 대변량으로 설정된 세척수가 배출되도록 하는 기능을 설정/해제하는 버튼이며, 비데 버튼은 기본적인 비데 기능과 더불어 소변량으로 설정된 세척수가 배출되도록 하는 기능의 버튼이고, 세정 버튼은 기본적인 세정 기능과 아울러 대변량으로 설정된 세척수가 배출되도록 하는 기능의 버튼인 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 인체감지부는 사용자의 착좌 여부에 따라 접점이 선택적으로 OFF/ON되어지는 착좌 스위치를 사용하는 경우에. 전원이 공급되는 메인배선 중간에 착좌 스위치를 연결하고, 그 착좌 스위치에 병렬로 연결되어 전원인가시 전원의 차단을 방지하는 릴레이 접점을 추가로 구비함으로써 사용자가 도중에 갑자기 일어서더라도 전원이 나가지 않도록 한다. 여기서, 릴레이 접점은 사용자가 용변을 마치고 일어서면 배수를 한 후에 OFF 되어 진다. 착좌 스위치가 아닌 센서를 적용할 경우 인체가 없을 때에도 계속 체크를 해야 하므로 전원소모량이 많은 반면, 상기 착좌 스위치 방식은 사용자가 변기에 앉을 때에만 전원이 소모되므로 전원소모량을 줄일수 있다.

그리고, 상기 인체감지부가 인체감지센서로서 적외선 센서를 사용하는 경우에, 기존에는 2단 증폭회로만으로 구성되어 있어 아날로그 신호가 그대로 제어부까지 전달되었다. 그로인해, 적외선 수신부에서 제어부까지의 신호선의 길이가 길어질수록 감도가 불안정해질 수 밖에 없었다.

하지만, 본 발명에 의한 비데 장치는 적외선 수신부에 비교기를 추가로 구비함으로써, 적외선 송신부로부터 전달받은 신호를 미리 분석하여 인체감지여부를 판단한 후 디지털 신호로 변환하여 인체감지신호를 상기 제어부로 전달하도록 하여 이러한 문제를 해결토록 하였다.

도2a, 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변기/비데 장치의 제어방법을 도시한 흐름도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 변기/비데 장치의 제어방법은 전원이 공급되면 시트커버개폐감지부(30)를 구동시켜 시트커버의 개폐 상태를 판별하는 단계(S102)와; 상기 시트커버의 개폐상태를 판별한 결과, 시트커버가 열린 것으로 판단되면 인체감지부(40)를 구동시켜 인체감지 여부를 판별하는 단계(S104)와; 상기 인체감지여부를 판별한 결과, 인체가 감지되면 타이머를 구동시키고(S106), 음향이 송출되도록 제어하는 단계(S108)와; 상기 음향 송출 도중에 인체가 감지되지 않으면(S110) 음향을 차단하고 상기 타이머를 오프시키는 단계(S112)와; 상기 타이머 오프 후, 경과시간과 용변의 종류를 판별하기 위하여 미리 설정한 대소변 설정시간을 비교하는 단계(S114,S118)와; 상기 비교결과 경과시간이 대변 설정시간보다 크거나 같을 경우에는 대변으로 판정하고(S116), 대변 설정시간보다 작고 소변 설정시간보다는 크거나 같을 경우에는 소변으로 판정하는 단계(S120)와; 상기 판정 후, 수위체크부를 이용하여 수조 내의 수위를 체크하는 단계(S122)와; 상기 수위 체크 결과, 일정 수위 이상이면, 상기 용변의 종류 판별결과에 따른 세척수가 배출되도록 배수부의 모터를 제어하는 단계(S124, S126)로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 의한 인체감지를 이용한 자동 절수기능이 구비된 비데의 제어방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 단계 S102에서는 시트커버 개폐감지부(30)를 통하여 시트커버가 개폐 상태를 확인하게 된다. 상기 단계 S102의 판별 결과 시트커버가 열린 상태인 경우에는 단계 S104로 이동하여 인체감지부(40)를 구동시켜 인체감지 여부를 확인하게 된다. 상기 단계 S104의 확인 결과 인체가 감지되는 경우에는 단계 S106으로 이동하여 타이머를 구동시키고, 음향을 송출하게 된다(S108).

이후에 인체감지여부를 계속적으로 확인하여(S110), 인체가 감지되지 않으면 음향을 차단하고 타이머를 오프시킨다(S112).

여기서, 인체감지여부를 판별하는 단계(S104, S110)는 연속으로 다수회 인체가 감지되지 않으면 인체가 감지되지 않는 것으로 판단하게 되며, 다수회의 범위는 사용자의 용변 습관에 따라 버튼으로 조절할 수 있도록 한다.

이어, 단계 S114에서 그때까지의 경과시간(인체감지시간)과 용변의 종류(대변/소변)를 판별하기 위하여 미리 설정한 대변 설정시간을 비교한다. 상기 비교 결과, 경과시간이 대변 설정시간보다 크거나 같을 경우에는 단계 S116에서 대변으로 판정하고, 작을 경우에는 미리 설정한 소변 설정시간과 비교한다(S118). 상기 비교 결과, 경과시간이 소변 설정시간보다 크거나 같을 경우에는 단계 120에서 소변으로 판정하고, 소변설정시간보다 작을 경우에는 배수 단계를 거치지 않고 바로 절차를 종료한다.

이후, 단계 S122에서 수위체크부(60)를 이용하여 수조 내의 수위를 체크하게 되며, 체크 결과, 일정 수위 이상이면, 상기 용변의 종류 판별결과(S116, S120)에 따른 세척수가 배출되도록 배수부(80)의 모터를 제어한다. 한편, 수위체크부(60)가 구비되지 않은 경우에는, 수조 내의 물이 일정 수위에 이를 때까지의 시간을 미리 설정하여 그 시간이 되어야만 세척수가 배출되도록 한다.

그리고, 소변으로 설정된 세척수가 배출된 후에는, 일정시간 뒤 배수부(80)를 제어하여 소량의 세척수가 다시 배출되도록 한다(S128). 이러한 기능을 보충수 기능이라 하고 버튼으로 설정할 수도 있고, 해제할 수도 있도록 한다. 즉, 소변으로 설정된 세척수를 배출한 후에 부족한 세척수를 보충해 줌으로써 다음 배수시 원활한 세척을 가능하게 해준다.
상기 배수부(80)의 모터를 제어하는 단계에서는, 배수부(80)의 사이폰 덮개가 열린 상태에서 모터가 소정의 시간 동안 멈춰 있도록 함으로써 충분한 배수 동작이 이루어지도록 한다. 그로 인하여 용변 후에 변기 내에 묻어 있는 오물까지 깨끗이 씻겨 내릴 수 있게 된다.

도3은 인체감지부의 인체감지센서로서 적외선 센서를 이용하는 경우에 도2a와 도2b에 도시된 인체감지부 구동 단계(S104, S112)를 세부적으로 나타낸 흐름도이다.

적외선 센서의 특성상 외란광에 많은 영향을 받기 때문에, 송신을 할 경우 적외선 수신부에서는 실제로 인체가 없더라도 외란광에 의해 수신파형이 발생하면 인체가 감지된 것으로 오인되어 인체감지의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.

도3을 참조하면, 본 발명에 의한 비데의 제어방법은 적외선 송신부를 먼저 구동하는 것이 아니라, 적외선 수신부를 먼저 구동하여(S202) 외란광 감지 여부를 판단하고(S204), 그 판단결과 외란광이 감지되는 경우 적외선 송신부를 구동하지 않고 경고음을 송출하며(S206), 일정시간 후 다시 적외선 수신부를 구동하여 외란광이 감지되지 않는 경우에 한하여 적외선 송신부를 구동하고(S208), 적외선 수신부의 상태를 체크하여(S210), 인체감지여부를 판별하게 된다(S212).

이하에서는 상기 인체감지부의 인체감지센서로서 초음파 센서가 구비된 경우의 비데 장치 및 제어 방법에 대해 설명하고자 한다.

종래 변기/비데 장치의 경우, 인체가 초음파 센서와 근거리(약 5cm)에 접근할 시에는 이를 인식하지 못하여 인체 이탈 상태로 오판함으로써 불필요한 배수를 하게 된다. 이를 해결하기 위하여 2개의 초음파 센서를 구비하여 1개는 송신을, 다른 1개는 수신의 역할을 담당토록 하였다.

하지만, 본 발명에 의한 비데 장치는 1개의 초음파 센서만으로 이러한 문제를 해결하였다. 즉, 1개의 초음파 센서에 의해 벽이 감지되면 인체가 감지되지 않은 것으로 판단하여 배수 동작을 행하고, 벽이 감지되지 않으면 인체가 감지된 것으로 판단하여 배수 동작을 행하지 않는다.
평상시 사용자가 없을 경우에는, 초음파 센서가 벽을 감지하는 동작을 수행하면 벽이 감지되므로 결국 인체가 감지되지 않은 것으로 판단하여 지속적으로 인체를 감지하게 된다. 한편, 사용자가 용변을 보는 경우에는, 초음파 센서가 벽을 감지하는 동작을 수행하면 사용자가 중간에 앉아 있으므로 벽이 감지되지 않게 되며, 결국 인체가 감지된 것으로 판단하게 된다.
이러한 원리를 이용하면, 사용자가 용변시 초음파 센서와 근거리(5cm 이내)에 접근할 경우에도 종래처럼 인체를 감지하지 못하여 배수 동작을 행하는 것이 아니라, 이때는 벽이 감지되지 않는 경우이므로 결국 인체를 감지한 것으로 판단하여 배수 동작이 이루어지지 않게 되는 것이다.

한편, 배수부 내의 모터로서 DC GEARED MOTOR를 사용하는 경우에, 모터 내부에 사이폰 덮개를 닫기 위한 모터의 위치와 열기 위한 위치를 제어하기 위해 자력으로 작동되는 REED S/W를 각각의 위치에 구비하게 된다. 하지만, 이 경우 REED S/W의 특성상 자력에 의해 접점이 붙게 되면 이를 계속 유지하려는 자기 홀딩 현상이 발생하거나 외부의 물리적인 충격에 의해 REED S/W가 파손될 수도 있는데, 이런 현상이 발생할 경우 실제로는 사이폰덮개가 닫혔음에도 불구하고 열린 것으로 인식되거나, 반대로 사이폰덮개가 열려 있는데도 닫힌 것으로 인식함으로써 올바른 배수가 되지 않거나 배수 후 사이폰 덮개를 닫아주지 못함으로 인하여 물을 낭비하게 된다.

이러한 문제점을 해결하고자 본 발명에 의한 비데의 제어 방법은 배수부(80)의 모터를 제어하는 단계에 있어서, 상기 배수부(80)의 모터가 사이폰 덮개(90)를 여는 방향으로 구동한 후 멈춰있는 시간만큼 DC GEARED 모터의 양쪽 선을 숏트시켜 브레이크를 잡아주고, DC GEARED 모터에 내장된 REED S/W의 접점이 오작동하여 붙지 않는 현상이 연속 다수회 발생시 배수부를 구동하지 않아 세척수를 배출하지 않게 된다. 그리고, 인체감지시에는 이러한 모터의 이상 현상을 알려주기 위해 경고음을 송출하여 사용자에 의해 적절한 조치가 취해지도록 하는 것이다.

그리고, 배수부 내의 모터로서 STEP MOTOR를 사용하는 경우에 있어서는, 사용자가 임의로 모터를 돌려버린 상태로 놔두면 사이폰 덮개를 닫지 못함으로 인하여 많은 양의 물을 낭비하게 된다. 이런 점을 감안하여, 본 발명에 의한 비데의 제어 방법은 세척수를 배출하는 단계에 있어서, 상기 배수부(80)의 사이폰 덮개(90)가 열린 상태에서 STEP 모터의 한 쪽 코일에만 계속 전원을 인가해서 브레이크를 잡아주고, STEP 모터가 일정시간마다 사이폰 덮개(90)를 닫아주는 방향으로 일정 각도만큼 구동시키도록 한다.

한편, 유선의 신호전송부를 구비하지 않고, 인체감지부 내에 인체감지센서에서 감지된 인체감지신호를 무선신호로 변환하여 송출하는 무선송신부를 구비하고 배수부 내에 상기 무선송신부에서 전송된 무선신호를 수신하는 무선수신부를 구비함으로써, 인체감지부와 배수부간의 신호연결을 무선 방식으로 처리하는 경우에, 배수부에서 신호를 받지 못할 경우에는 배수를 하지 못하는 경우가 발생한다.

이러한 문제를 해결하고자 본 발명에 의한 비데의 제어 방법은 상기 인체감지부 내의 무선송신부를 통해 인체감지시에만 일정 간격으로 무선신호를 송출하고, 상기 배수부 내의 무선수신부에 상기 무선신호가 일정간격 이후에도 수신되지 않으면 인체이탈이라 판단하고 그에 상응하는 동작을 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치 및 그 제어방법은 전원소모량을 보다 효율적으로 체크할 수 있다.

또한, 전력소모량이 적고 정확한 감지도를 갖춘 인체감지부를 통해 보다 정확하게 인체를 감지할 수 있으며, 배수부의 모터를 정밀하게 제어함으로써 불필요한 배수를 방지함은 물론 보다 완벽한 세척기능을 제공하게 된다.

특히, 유선의 신호전송부를 구비하지 않고 인체감지부와 배수부의 무선 단방향 통신 방식을 사용하는 경우에도 무선 신호의 송수신 오류에 대비한 효율적인 배수 동작을 가능하게 해 준다.

Claims (20)

1. 전원 공급이 필요한 비데 장치에 있어서,

   공급되는 전원의 소모량을 체크하는 전원소모량 체크부와;

   시트커버의 개폐 상태를 감지하는 시트커버개폐감지부와;

   인체감지여부를 판별하기 위한 인체감지부와;

   복수 개의 조작버튼 (세정 버튼, 비데 버튼, 물내림 버튼, 절수기능 설정/해제 버튼, 물량조절 버튼, 대/소변 설정시간 조절 버튼, 인체이탈시간 조절 버튼, 인체감지범위 조절 버튼 등)을 구비하고 조작되는 버튼에 대응하는 기능 신호를 출력하는 기능조작부와;

   수조 내에 구비되어, 수조 내 세척수의 수위를 체크하기 위한 수위체크부와;

   상기 인체감지부에 의해 인체가 감지되면 내부 타이머를 동작시키고, 상기 기능조작부의 출력 신호를 검색하여 선택 기능을 판단하고, 그 판단한 기능에 대응하는 제어신호를 발생하는 제어부와;

   상기 수조 내에 구비되어, 상기 제어부에서 전송된 세척수 제어신호에 대응하게 모터를 구동시켜 사이폰 덮개의 개방시간을 제어하여 대변 또는 소변에 대응하는 세척수를 배수시키는 배수부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 시트커버 개폐감지부는 시트커버의 개폐에 따라 접점이 선택적으로 OFF/ON 되어지는 시트커버감지 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 인체감지부는,

   적외선 송수신부로 구성되며, 적외선을 송신하는 적외선 송신부로부터의 신호를 받아 증폭하는 적외선 수신부 내에, 증폭된 신호를 비교하여 인체감지여부를 판단한 후 인체감지신호를 상기 제어부로 전달하는 비교기가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 인체감지부는 사용자의 착좌여부에 따라 접점이 선택적으로 ON/OFF되어지는 착좌 스위치에, 전원인가시 전원의 차단을 방지하는 릴레이 접점이 추가로 병렬 연결되어진 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 전원소모량 체크부는,

   상기 배수부의 사이폰 덮개가 닫히고 일정시간이 지난 후에 전원 소모량을 체크하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 전원소모량 체크부는,

   소정의 전원소모량 이하로 연속 다수회 판단되면 인체감지시마다 전원 교환/충전멘트를 송출하도록 하는 제1전원소모량 체크부와;

   상기 제1전원소모량 체크부에서 설정된 전원소모량보다 낮은 레벨로 설정된 전원소모량 이하로 연속 다수회 판단되면 인체감지시마다 경고음 또는 사용불가 멘트를 송출하고 상기 배수부가 구동되지 않도록 하는 제2전원소모량 체크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 기능조작부의 절수기능 설정/해제 버튼은 대소변에 관계없이 대변으로 설정된 세척수가 배출되도록 하는 기능을 설정/해제하는 버튼인 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 기능조작부의 비데 버튼은 기본적인 비데 기능과 소변량으로 설정된 세척수가 배출되도록 하는 기능의 버튼인 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 기능조작부의 세정 버튼은 기본적인 세정 기능과 대변량으로 설정된 세척수가 배출되도록 하는 기능의 버튼인 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치.
10. 비데의 제어 방법에 있어서,

    전원이 공급되면 시트커버개폐감지부를 구동시켜 시트커버의 개폐 상태를 판별하는 단계와;

    상기 시트커버의 개폐상태를 판별한 결과, 시트커버가 열린 것으로 판단되면 인체감지부를 구동시켜 인체감지 여부를 판별하는 단계와;

    상기 인체감지여부를 판별한 결과, 인체가 감지되면 타이머를 구동시키고, 음향이 송출되도록 제어하는 단계와;

    상기 음향 송출 도중에 인체가 감지되지 않으면 음향을 차단하고, 상기 타이머를 오프시키는 단계와;

    상기 타이머 오프 후, 경과시간과 용변의 종류를 판별하기 위하여 미리 설정한 대소변 설정시간을 비교하는 단계와;

    상기 비교결과 경과시간이 대변 설정시간보다 크거나 같을 경우에는 대변으로 판정하는 단계와;

    상기 비교결과 경과시간이 대변 설정시간보다 작고 소변 설정시간보다는 크 거나 같을 경우에는 소변으로 판정하는 단계와;

    상기 판정 후, 수위체크부를 이용하여 수조 내의 수위를 체크하는 단계와;

    상기 수위 체크 결과, 일정 수위 이상이면, 상기 용변의 종류 판별결과에 따른 세척수가 배출되도록 배수부의 모터를 제어하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
11. 제10항에 있어서, 인체감지여부를 판별하는 단계에서 적외선 송수신부를 사용하며, 상기 인체감지부는 적외선 수신부를 먼저 구동하여 외란광 감지 여부를 판단하여, 그 판단결과 외란광이 감지되면 적외선 송신부를 구동하지 않고, 일정시간 후 다시 적외선 수신부를 구동하여 외란광이 감지되지 않으면 적외선 송신부를 구동하여 인체감지여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
12. 제10항에 있어서, 인체감지여부를 판별하는 단계에서 1개의 초음파 센서를 사용하며, 상기 초음파 센서에 의해 벽이 감지되면 인체가 감지되지 않은 것으로 판단하고, 벽이 감지되지 않으면 인체가 감지된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
13. 제10항에 있어서, 인체감지여부를 판별하는 단계는 연속으로 다수회 인체가 감지되지 않으면 인체가 감지되지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
14. 제13항에 있어서, 다수회의 범위는 사용자의 용변 습관에 따라 버튼으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
15. 제10항에 있어서, 수조 내의 수위를 체크하는 단계에서 상기 수위감지부가 구비되지 않은 경우에는, 수조 내의 물이 일정수위에 이를 때까지의 시간을 미리 설정하여 그 시간이 되면 세척수가 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
16. 제10항에 있어서, 소변으로 설정된 세척수가 배출되도록 한 후, 일정시간 뒤 배수부의 모터를 제어하여 소량의 보충수를 배출하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
17. 제10항에 있어서, 배수부의 모터를 제어하는 단계는,

    상기 배수부의 사이폰 덮개가 열린 상태에서 모터가 소정의 시간 동안 멈춰있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
18. 제10항에 있어서, 배수부의 모터를 제어하는 단계에서, DC GEARED 모터를 사용하되, 모터 내부에 내장된 Reed S/W의 접점이 붙지 않는 현상이 연속 다수회 발생시 세척수를 배출하지 않고 인체가 감지되면 경고음을 송출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
19. 제10항에 있어서, 배수부의 모터를 제어하는 단계에서, STEP 모터를 사용하되, 모터가 일정시간마다 사이폰 덮개를 닫는 방향으로 일정 각도만큼 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 물내림/절수 기능이 구비된 변기/비데 장치의 제어방법.
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