KR101894474B1 - Temperature Controller for Electric Mat Capable of Preventing Fire by Detecting Body Motion and Controlling Power Supply - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기매트의 열선을 이용하여 인체 움직임, 인체 유무 및 열선 온도를 감지하여, 전기매트에의 전력 공급을 제어함으로써, 부주의에 의한 화재를 방지할 수 있는 전기매트에서의 인체 움직임에 따라 전원 공급을 제어하여 화재를 방지할 수 있는 전기매트용 온도조절기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric mattress which detects the movement of a human body, the presence or absence of a human body and the temperature of a hot wire by using a hot line of the electric mat, and controls power supply to the electric mat, The present invention relates to a temperature controller for an electric mat, which can prevent a fire by controlling supply.
일반적으로 전기매트는 매설한 열선을 온도조절기에 전기적으로 연결하고, 온도조절기에서 열선에 흘려주는 전기의 전력을 제어하여 온도를 조절하게 한다.Generally, an electric mat electrically connects a buried hot wire to a temperature controller, and controls the temperature by controlling electric power supplied to the hot wire from a temperature controller.
이러한 전기매트용 온도조절기는 사용자가 전원을 수동으로 켜거나 끄게 되어 있고, 한번 켜 놓은 후 장시간 사용하게 되어, 사용하지 않는 경우에도 전원을 켜놓은 상태로 두는 경우가 많아 과열 및 화재의 원인이 되기도 한다.Such an electric mattress temperature controller is operated by the user manually turning on / off the power, and since it is used for a long time after being turned on for a long time, the power is often turned on even when not in use, do.
이러한 사용자 부재중에 켜 놓은 온도조절기를 자동으로 끄게 하는 기술이 소개되어 왔다.A technique has been introduced that automatically turns off the thermostat that is on in the absence of the user.
관련된 종래기술을 살펴보면, 전기매트의 어느 한 부위에 설치한 센서로 인체를 감지하여 인체가 없는 경우 일정 시간 경과 후 전기를 차단하는 종래기술이 있으나, 전기매트의 일부분에서만 일어나는 인체 움직임을 감지할 수 있는 한계가 있고, 인체가 아닌 다른 요인에 의해 교란되어 인체만의 움직임을 구별하기 어려우며, 전기매트의 제작도 어렵다.According to the related art, there is a conventional technology for detecting a human body by a sensor installed on a certain portion of an electric mat to cut off electricity after a predetermined time elapses without a human body. However, It is difficult to distinguish the movement of the human body only by disturbance due to factors other than the human body, and it is also difficult to produce the electric mat.
다른 종래기술로서, 열선 이외에 전기매트 전체에 걸쳐 추가 매설한 감지선을 통해 인체 움직임에 따른 정전 용량의 변동을 감지하여, 인체 유무를 판정한 후 자동 차단시키는 종래기술이 있으나, 감지선을 추가 매설하여야 함에 따라 전기매트의 제작을 어렵게 하고, 기존의 전기매트를 사용할 수도 없게 하며, 인체 이외의 요인에 의해 교란되어 인체만의 움직임을 정확하게 판별하기 어려운 점도 있다.As another prior art, there is a conventional art in which a change in capacitance due to the movement of a human body is sensed through a sensing line additionally embedded in the entire electric mat throughout the entire electric mat to automatically detect the presence or absence of a human body, It is difficult to manufacture an electric mat and it is impossible to use an existing electric mat and it is disturbed by factors other than the human body and it is difficult to accurately determine the movement of the human body only.
한편, 전기매트의 온도를 검출하여야만 전기매트의 온도를 원하는 온도로 조절할 수 있으므로, 온도 검출 기술을 인체 유무에 따라 자동 차단하는 기술과 연계시킬 필요가 있다.On the other hand, since the temperature of the electric mat can be adjusted to a desired temperature only by detecting the temperature of the electric mat, it is necessary to link the temperature detection technology with a technique for automatically shutting off the presence or absence of a human body.
따라서, 본 발명은 별도의 장치를 전기매트에 추가하지 않더라도 전기매트에 매설된 열선을 이용하여 인체 움직임, 인체 유무 및 열선 온도를 감지한 후 열선에의 전력 공급을 자동 제어하는 전기매트용 온도조절기를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides a temperature controller for an electric mat which automatically detects the movement of a human body, the presence or absence of a human body, and the temperature of a hot wire by using a hot wire embedded in the electric mat without adding a separate device to the electric mat, And to provide the above-mentioned objects.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전기매트에서의 인체 움직임에 따라 전원 공급을 제어하여 화재를 방지할 수 있는 전기매트용 온도조절기에 있어서, 전기매트(10)에 배설한 열선(20)의 양단을 각각 스위치(130, 131)를 통해 연결되게 하여, 상용 교류전원을 이용하여 열선(20)에 전력을 공급할 시에 2개의 스위치(130, 131)를 통해 전력을 공급하게 한 전원부(120); 열선(20)의 전위 신호를 검출하기 위한 험 전위 감지부(140); 및 상기 2개의 스위치(130, 131) 중에 어느 하나를 공급 전력 제어용 스위치(130)로 사용하여 전력 제어용 스위치(130)의 온 시간(Δton) 또는 오프 시간(Δtoff)을 조절하는 전력 공급 동작을 수행하게 하되, 전력 제어용 스위치(130)의 오프 시간(Δtoff)에 나머지 하나의 스위치(131)도 오프 제어하는 열선 단절 시간(ΔtV)을 갖고, 열선 단절 시간(ΔtV)에는 상용 교류전원에 의해 유도되어 열선(20)에 발생하는 험(hum) 전위를 상기 험 전위 감지부(140)로 검출하며, 검출한 험 전위의 변동에 따라 상기 전력 공급 동작을 변경하여 수행하는 제어부(110); 를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a temperature controller for an electric mat capable of controlling power supply according to movement of a human body in an electric mat to prevent a fire, A power supply unit 120 for supplying power to the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(110)는 험 전위 신호에서 상용전기 주파수의 주기로 나타나는 피크치의 변동을 험 전위의 변동으로 한다.According to the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(110)는 검출한 험 전위의 변동에 따라 전기매트(10) 상의 인체 유무를 판단하여 인체가 없다고 판단되는 경우 전력 공급 동작을 중지시킨다.According to the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(110)는 미리 정한 허용 변동량 이하의 험 전위가 기설정 시간 동안 유지될 시에, 인체가 없는 것으로 판단하여, 이후 열선(20)에의 전력 공급을 중지시킨다.According to the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(110)는 미리 정한 허용 변동량을 초과하는 험 전위의 변동이 있을 때마다 카운터하여, 기설정 시간 동안 누적 카운터가 미리 정한 허용 카운터수 미만일 시에 인체가 없는 것으로 판단하여, 이후 열선(20)에의 전력 공급을 중지시킨다.According to the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 제어부(110)는 상용 교류전원보다 상대적으로 낮은 주파수의 주기로 검출되는 복수의 험 전위 피크치의 변동으로 인체의 유무를 판단하여, 인체가 없다고 판단되는 시간이 기설정 시간 동안 유지될 시에, 열선(20)에의 전원 공급을 중지시킨다.According to the embodiment of the present invention, the
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 험 전위 감지부(140)는 고입력 임피던스를 위한 임피던스 소자(141)를 통해 열선(20)의 험 전위를 검출한다.According to the embodiment of the present invention, the hands-free
본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 열선(20)의 저항을 검출하기 위한 저항 감지부(150)를 구비하며, 상기 제어부(110)는 전력 제어용 스위치(130)를 오프 제어한 직후 상기 열선(20)의 저항을 검출하는 저항 검출 시간(ΔtT)을 상기 열선 단절 시간(ΔtV)보다 앞서 갖고, 저항 검출 시간(ΔtT)에는 상기 열선(20)에 대한 온도와 저항 간의 상관관계에 근거하여 상기 열선(20)의 온도를 획득함으로써, 전력 제어용 스위치(130)의 온 시간 또는 오프 시간을 조절하여 전기매트(10)의 온도를 조절한다.According to an embodiment of the present invention, the
상기와 구성되는 본 발명은 전기매트의 열선에 전력을 공급하지 않는 동안 상용 교류전원에 의해서 열선에 전기적 또는 자기적으로 유도되어 나타나는 험 전위의 변동을 감지하여 인체 움직임을 검출하므로, 전기매트를 구조변경 없이 그대로 사용할 수 있고, 알고 있는 고정된 주파수를 상용 교류전원의 험 전위를 이용하므로, 인체 움직임을 정확하게 검출하여, 오판 없이 정확하게 전력 제어가 가능하다.The present invention configured as described above detects the movement of the human body by detecting the variation of the humdrop potential induced by electric or magnetic induction to the hot wire by the commercial AC power while the electric power is not supplied to the hot line of the electric mat, It can be used as it is without modification, and since the fixed potential of the commercial AC power source is used at a fixed frequency, it is possible to precisely detect the motion of the human body and accurately control power without any mistake.
본 발명의 실시 예에 따르면, 상용 교류전원의 주파수 주기로 나타나는 험 전위의 피크를 분석하여 인체 움직임을 감지함으로써, 인체 유무를 정확하게 판단한 후 인체가 없는 경우에만 오판 없이 자동 정지시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the human body motion is detected by analyzing the peak of the hum of the commercial AC power source, and it is possible to automatically stop the human body without any falsehood only after the human body is accurately determined.
본 발명의 실시 예에 따르면, 순차적으로 스위칭 제어하며 열선(20)을 이용한 온도 검출 동작과 인체 움직임 감지 동작을 수행하므로, 상호 동작 간의 간섭 없이 정확한 온도 및 정확한 인체 움직임을 얻은 후 전력 제어할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, since the temperature detection operation and the human motion detection operation using the
도 1은 전기매트(10)에 전기적으로 연결한 본 발명의 실시 예에 따른 전기매트용 온도조절기(100)의 구성도로서, 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 모두 온(ON)한 상태를 보여주는 도면.
도 2는 도 1에서 제1 스위치(130)를 오프(OFF)한 상태를 보여주는 도면.
도 3은 도 2에서 제2 스위치(131)를 오프(OFF)시켜서, 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 모두 오프(OFF)한 상태를 보여주는 도면.
도 4는 제어부(110)의 제어동작에 따른 제1 스위치(130), 제2 스위치(131), 저항 감지부(150) 및 험 전위 감지부(140)의 상태 변화를 보여주는 타임차트.
도 5는 전기매트(10) 상의 인체 움직임이 없을 시에 검출한 험 전위 신호의 파형.
도 6은 전기매트(10) 상의 인체 움직임이 있을 시에 검출한 험 전위 신호의 파형.1 is a configuration diagram of a
FIG. 2 is a view showing a state in which the
3 is a diagram showing a state in which the
4 is a time chart showing the state change of the
5 is a waveform of the haptic potential signal detected when there is no human motion on the
6 is a waveform of a haptic potential signal detected when a human body moves on the
본 발명에 따른 전기매트용 온도조절기(100)는 전기매트(10)에 매설한 열선(20)에 공급하는 전력을 스위치로 단속하여 전기매트(10)의 온도를 조절함에 있어서, 열선(20)의 양단을 전기적으로 동시에 단절시켜 전기적 및 물리적으로 절연시키는 시간을 갖고 있어, 열선(20)에 유도되어 감지되는 상용 교류전원 주파수의 험 전위 신호를 검출하여, 전기매트(10) 상의 인체 유무를 판단하고, 인체가 없을 경우 열선(20)에의 전력 공급을 중지한다.The
본 발명의 실시 예에 따르면, 열선(20)의 저항을 검출하고, 열선(20)의 저항-온도 특성에 따라 열선(20)의 온도를 획득한 후, 획득한 온도에 따라 공급 전력을 제어하여 전기매트(10)의 온도를 조절한다.According to the embodiment of the present invention, the resistance of the
이에, 본 발명에 따른 전기매트용 온도조절기(100)는 부주의에 의해 전원을 끄지 않음에 따라 전기매트에서 발생할 수 있었던 전력 낭비, 과열, 화재 위험 등을 방지할 수 있고, 인체 움직임 감지, 인체 유무 판단 및 온도조절을 위한 별도의 구성요소를 전기매트(10)에 추가하지 아니하여도 되어서, 기존의 어떠한 전기매트라도 열선(20)이 매설된 전기매트라면 그대로 연결사용할 수 있다. Accordingly, the
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기매트용 온도조절기(100)는 상용 교류전원으로부터 공급받는 전력을 이용하여 전기매트(10)의 열선(20)을 발열시키기 위한 전력을 공급하게 한 전원부(120), 열선(20)의 양단을 각각 전원부(120)에 선택적으로 연결하도록 스위칭 동작하게 한 2개의 스위치(130, 131), 열선(20)에 전기적으로 연결하여 열선(20)의 전위 신호를 검출할 수 있게 한 험 전위 감지부(140), 열선(20)에 전기적으로 연결하여 열선(20)의 저항을 검출할 수 있게 한 저항 감지부(150), 전원 온/오프(ON/OFF) 및 온도 설정을 위한 사용자 조작부(160) 및 2개 스위치(130, 131)를 온오프 제어하여 전기매트(10)의 온도 조절, 인체 움직임에 따른 동작 제어, 및 열선(20)의 온도에 따른 동작 제어를 수행하는 제어부(110)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a
상기 전원부(120)의 이해를 위해서, 상용 교류전원에 대해 간략하게 살펴보면, 상용 교류전원은 상기 전원부(120)처럼 단상 2선석으로 공급받는 경우 hot-line과 neutral-line으로 구분되는 2가닥의 전선을 통해 공급받는다. 여기서, neutral-line은 N상 전원 라인으로서 전력계통에서 대지 접지되어 있고, hot-line은 상 전원 라인으로서 전력계통에서의 R, S, T 상 중에 어느 한 상에 연결된다. hot-line과 neutral-line를 식별하는 기술이 기존에 사용되어 왔고, hot-line과 neutral-line를 구분하여 연결되도록 전기전자장치를 구성하는 것이 여러 가지 면에서 바람직하므로, 상기 전원부(120)도 hot-line과 neutral-line을 구별하여 연결되게 한 것으로 설명한다.In order to understand the power source unit 120, when a commercial AC power source is supplied to a single-phase two-berth like the power source unit 120, the commercial AC power source is divided into a hot line and a two- Lt; / RTI > Here, the neutral-line is grounded at the power system as an N-phase power supply line, and the hot-line is connected to any one of the R, S, and T phases in the power system as an upper power supply line. Since the technique for identifying the hot-line and the neutral-line has been conventionally used, and it is desirable in many respects to configure the electric / electronic apparatus so as to connect the hot-line and the neutral-line separately, hot-line and neutral-line.
물론, 도 1에서는 전원부(120)를 상용 교류 전원에 연결하는 것으로 도시하였으나, 여기서의 상용 교류 전원은 옥내배선에 연결된 콘센트로 이해하여도 좋다.Of course, in FIG. 1, the power source unit 120 is shown connected to a commercial AC power source, but the commercial AC power source may be understood as an outlet connected to an indoor wiring.
상기 전원부(120)는 단상 교상 전력을 공급받기 위해 상용 교류전원에 연결되는 2개의 연결단(122)과, 2개의 연결단(122) 중에 neutral-line에 연결된 연결단(122)에 연결한 공통접지단(121)과, 2개의 연결단(122) 중에 hot-line에 연결된 연결단(122)에 직렬 연결한 휴즈(123), 차단기(124) 및 반파정류 다이오드(125)와, 차단기(124)의 2차측에 연결한 정류부(126)를 포함하여 구성된다.The power supply unit 120 includes two
여기서, 차단기(124)는 온도퓨즈로서 2개 스위치(130, 131)가 고장으로 인하여 제어부(110)로 오프 제어되지 않는 경우에, 제어부(110)의 제어로 열을 가하여 차단되게 하는 구성요소이고, 정류부(126)는 제어부(110)에 의한 제어동작을 수행하는 필요한 직류 전원을 공급하고, 반파정류 다이오드(125)를 통과한 전기는 전기매트(10)의 열선(20)에 통전되게 한다.Here, the
즉, 열선(20)은 반파정류 다이오드(125) 2차측과 공동접지단(121)에 의해 전열용 전압이 인가되고, 제어동작용 직류 전원을 사용하는 내부 구성요소는 열선(20)과 동일하게 공통접지단(121)을 사용하여 정류부(126) 2차측과 공동접지단(121)에 의해 제어용 직류 전압이 인가되며, 전열용 전압 및 제어용 직류 전압을 인가함에 있어서, 퓨즈(123) 및 차단기(124)에 의해 보호되게 한다. 물론 차단기(124)를 동작시키기 위해서는 제어용 직류 전력을 저장 사용할 수 있는 슈퍼 캐패시터 또는 2차 축전지를 구비하는 것이 좋다.That is, the heating wire is applied with the electric heating voltage by the secondary side of the half-wave rectifying diode 125 and the
상기 전원부(120)는 전기매트(10)에 배설한 열선(20)의 양단을 각각 스위치(130, 131)를 통해 연결하게 되어 있어서, 상용 교류전원을 이용하여 생성한 전열용 전력을 2개의 스위치(130, 131)를 통해 열선(20)에 공급한다.The power unit 120 connects both ends of the
여기서, 상기 2개의 스위치(130, 131)는 hot-line 측에 설치하도록 반파정류 다이오드(125)에 이어지게 한 제1 스위치(130)와 neutral-line 측에 설치하도록 공통접지단(121)에 이어지게 한 제2 스위치(131)로 구분된다. The two
그리고, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)는 제어부(110)에 의해 개별적으로 온/오프 제어되게 하였다.According to the embodiment of the present invention, the
일반적으로 열선(20)에 공급하는 전력을 단속하기 위해서는 제1 스위치(130)만 설치하여도 되지만, 본 발명의 실시 예에서는 후술하는 바와 같이 열선(120)의 양단을 상기 전원부(120)로부터 단절시킬 수 있게 하기 위해서, 제2 스위치(131)를 추가하였다.Generally, only the
한편, 도 1에 예시한 전기매트(10)에 따르면, 열선(20)은 양단에 전압을 인가하여 전류를 흘려줌으로써 발열하는 전열선(21)과, 전열선(21)을 감싸는 쉴드체(22)로 구성되어 있고, 열선(20)의 양단에 이어진 2개의 단자(30, 31)와 쉬드체(22)의 양단에 이어진 2개의 단자(32, 33)가 설치되어서 4개의 단자(30, 31, 32, 33)를 통해 전기매트용 온도조절기(100)에 코드선으로 연결할 수 있게 되어 있다.According to the
그리고, 전기매트용 온도조절기(100)에서는 도 1에 도시한 바와 같이 열선(20) 일측 단부 중에 전열선(21)에 연결된 단자(30)를 제1 스위치(130)에 이어지게 하고, 쉴드체(22)에 연결된 단자(32)를 제2 스위치(131)에 이어지게 하며, 열선(20)의 타측 단부 중에 전열선(21)에 연결된 단자(31)와 쉴드체(22)에 연결된 단자(33)을 상호 이어지게 한다. 이에, 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 모두 온시켜 열선(20)에 전압 인가하면, 전류는 전열선(21) 및 쉴드체(22)의 순서로 흐르게 되어 전기장 차폐효과를 얻게 한다.1, the terminal 30 connected to the
그렇지만, 도 1에 예시한 전기매트(10)는 한가지 예에 불과하며, 다른 형태의 열선(20)을 매설한 전기매트(10)이어도 연결 사용할 수 있도록 본 발명에 따른 전기매트용 온도조절기(100)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 상기 열선(20)은 쉴드체(22)를 구비하지 아니한 것이어도 되고, 쉴드체(22)는 있지만, 쉽드체(22)에 전류를 통전시키지 아니하게 한 것이어도 되며, 이를 위해서 필요하면 전원부(120)만 일부 변경하면 된다.However, the
상기 험 전위 감지부(140)는 제1 스위치(130)에 연결한 단자(30)에 전기적으로 이어져서, 실질적으로 제1 스위치(130)와 병렬 연결되게 하므로, 후술하는 바와 같이 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 오프시켜 열선(20)을 전기적으로 단절되게 하여도 열선(20)에 이어져 있어 후 열선(20)의 험(hum) 전위, 즉, 열선(20)과 공통접지단(131) 사이의 전압을 검출할 수 있게 되어 있다.The hermetic
험(hum) 전위는 상용 교류전원과 전기적으로 단절되어 절연되어 있는 열선(20)이라도 전기매트용 온도조절기(100)에 인가된 상용 교류전원에 의한 전기장의 작용으로 전기적 유도 또는 자기적 유도되어 열선(20)에 나타나는 전위로서, 상용 교류전원의 주파수 성분을 갖는다. The hum potential is electrically induced or magnetically induced by the action of an electric field generated by a commercial AC power source applied to a
그런데, 열선(20)에 나타나는 험 전위 신호는 그 파워가 미약하므로, 본 발명의 실시 예에서는 상기 험 전위 감지부(140)가 열선(20)에 나타나는 험 전위 신호를 임피던스 소자(141)를 통해 검출한다. 즉, 임피던스 소자(141)에 직렬 연결된 열선(20)의 험 전위 신호를 검출하게 된다.Since the power potential signal appearing on the
이때의 상기 임피던스 소자(141)는 예를 들어 1MΩ처럼 고저항값을 갖는 저항소자로 구성할 수 있으며, 이에, 상기 험 전위 감지부(140)는 높은 입력 임피던스에 의해 험 전위 신호의 파형을 정확하게 얻을 수 있게 된다.In this case, the
실질적으로, 전기적 및 물리적으로 단절(절연)되는 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 통해서 유도되는 험 전위가 크게 나타날 수 있으나, 열선(20)은 도체이므로, 후술하는 바와 같이 열선(20) 상의 인체 움직임에 의한 험 전위의 변동을 상기 험 전위 감지부(140)에서 감지할 수 있게 된다.In practice, the humid electric potential induced through the
상기 저항 감지부(150)도 제1 스위치(130)에 연결한 단자(30)에 전기적으로 이어져서, 실질적으로 상기 제1 스위치(130) 및 상기 험 전위 감지부(140)와 병렬 연결되게 하므로, 후술하는 바와 같이 제1 스위치(130)는 오프시키고 제2 스위치(131)는 온시킨 상태에서 열선(20)의 저항을 검출할 수 있다.The
이때의 상기 저항 감지부(150)는 상기 열선(20)에 전압을 인가할 시에 열선(20)에 흐르는 전류를 검출하여 상기 열선(20)의 저항을 얻거나, 아니면 전류원으로 상기 열선(20)에 전류를 인가할 시에 상기 열선(20)의 양단 사이에 나타나는 전압을 검출하여 상기 열선(20)의 저항을 얻도록 구성될 수 있다.When the voltage is applied to the
상기 사용자 조작부(160)는 종래의 전기매트용 온도조절기에 설치하는 구성요소와 마찬가지로, 제1 스위치(130)를 사용자가 온/오프할 수 있게 하기 위한 전원버튼(161), 전기매트(10)의 온도(즉, 열선의 온도)를 사용자가 입력할 수 있게 하기 위한 온도 설정기(162), 및 제1 스위치(130)의 온/오프 상태나 설정한 온도를 보여주기 위한 표시등(163)을 포함할 수 있다.The
상기 제어부(110)는 상기 차단기(124), 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 온/오프하기 위한 스위치 제어부(111)와, 상기 험 전위 감지부(140)를 통해 검출하는 열선(20)의 험 전위 신호를 분석하여 전기매트(10) 상의 인체 움직임 또는 인체 유무를 판단하는 험 분석부(112)와, 상기 저항 감지부(150)를 통해 얻는 열선(20)의 저항 값을 열선(20)의 온도-저항 상관관계에 적용하여 열선(20)의 온도를 획득하는 온도 획득부(113)를 구비한다.The
그리고, 상기 제어부(110)는 종래 전기매트용 온도조절기처럼 전원 버튼(161)이 눌렸을 시에 상기 제1 스위치(130)를 온시켜 동작하기 시작하고, 온도설정기(162)에 의해 설정된 온도를 유지하도록 열선(20)의 온도를 검출하며 제1 스위치(130)를 온 또는 오프 제어하는 전력 공급 동작을 수행한다. 이러한 상기 제어부(110)의 제어 동작은 종래기술에 의해 공지되어 있으므로, 본 발명에 따라 전력 공급 동작과 연계한 제어동작을 중심으로 상세하게 설명한다.The
상기 제어부(110)는 도 1,2,3에 도시한 바와 같이 스위치 제어부(111)를 이용하여 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 모두 온시킨 상황(도 1)과, 제1 스위치(130)를 오프시키고 제2 스위치(131)를 온시킨 상황(도 2)과, 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 모두 오프시킨 상황(도 3)을 만들 수 있으며, 이에, 도 4에 도시한 타임차트를 갖도록 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 독립적으로 제어하며 험 전위 감지부(140) 및 저항 감지부(150)를 가동시킬 수 있다.The
도 4는 상기 제어부(110)의 제어동작에 따라 변동하는 제1 스위치(130)의 온/오프 상태(a), 제2 스위치(131)의 온/오프 상태(b), 저항 감지부(150)의 동작 상태(c) 및 험 전위 감지부(140)의 동작 상태(d)를 차임 차트로 도시한 도면이다.4 shows the on / off state (a) of the
상기 제어부(110)는 제2 스위치(131)를 온시킨 상태를 유지하고 제1 스위치(130)를 온 또는 오프 제어하여 제1 스위치(130)의 온 시간(Δton) 또는 오프 시간(Δtoff)을 조절하는 전력 공급 동작을 수행하게 함으로써, 열선(20)에 공급하는 전력을 가변할 수 있고, 이에, 전기매트(10)의 온도를 조절할 수 있다.The
이와 같이 열선(20)에 공급하는 전력을 제어하기 위한 용도로 제1 스위치(130)를 사용하는 전력 공급 동작은 종래 기술에도 사용하던 동작이다.As described above, the power supply operation using the
반면에, 본 발명의 실시에 따르면, 상기 제어부(110)는 제1 스위치(130)의 오프 시간(Δtoff)에 저항 검출 시간(ΔtT) 및 열선 단절 시간(ΔtV)을 갖는다.On the other hand, according to the embodiment of the present invention, the
상기 저항 검출 시간(ΔtT)에는 제1 스위치(130)만 오프 제어하고 제2 스위치(131)는 온시킨 상태로 있으므로, 열선(20)의 양단이 상기 저항 감지부(150)에 연결되어 있다. Both ends of the
이에, 상기 저항 검출 시간(ΔtT)에는 상기 저항 감지부(150)를 가동시켜 열선(20)의 저항을 검출한다. 즉, 열선(20)의 일단은 상기 저항 감지부(150)에 직접 연결되어 있고, 열선(20)의 타단은 공통 접지단(121)을 통해 저항 감지부(150)에 연결되어 있으므로, 열선(20)의 저항을 상기 저항 감지부(150)를 통해 검출할 수 있다.Accordingly, the
그리고, 상기 제어부(110)는 상기 저항 감지부(150)를 통해 검출한 열선(20)의 저항에 대응되는 온도를 열선(20)의 온도-저항 상관관계에 근거하여 획득하고, 제1 스위치(130)의 온/오프 제어하는 전력 공급 동작에서의 온 시간(Δton) 또는 오프 시간(Δtoff)을 조절하는 데에 적용함으로써, 온도설정기(162)에 의해 설정된 온도를 갖도록 열선(20)의 온도를 조절할 수 있다. 이에, 전기매트(10)의 온도를 설정 온도에 맞게 조절할 수 있다.The
열선(20)의 온도-저항 상관관계에 대해 설명하면, 도체의 저항은 온도에 따라 가변하므로, 저항과 온도 사이의 상관관계를 얻을 수 있고, 도체의 종류에 따라 저항-온도 상관관계도 다르게 된다. 이에, 열선(20)의 저항-온도 상관관계에 관한 정보를 미리 얻어 상기 제어부(110)에서 사용할 수 있게 함으로서, 열선(20)의 저항을 검출하여 열선(20)의 온도를 획득하게 할 수 있는 것이다.Describing the temperature-resistance correlation of the
물론, 상기 제어부(110)는 열선(20)의 과열 또는 국부 과열을 판단할 수 있는 저항값을 저항-온도 상관관계에 따라 미리 설정하여 둠으로써, 검출한 열선(20)의 온도에 따라 과열 또는 국부 과열로 판단되는 경우 상기한 전력 공급 동작을 중단하게 할 수 있다.Of course, the
그런데, 상기 저항 검출 시간(ΔtT)에는 제2 스위치(131)를 온 제어한 상태로 하여야 하므로, 도 4에 도시한 바와 같이 제1 스위치(130)의 오프 시간(Δtoff) 초기에 상기 저항 검출 시간(ΔtT)을 두어서, 제1 스위치(130)의 오프 시간(Δtoff)에 함께 갖는 열선 단절 시간(ΔtV)보다 앞서서 수행하게 하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 4, since the
상기 열선 단절 시간(ΔtV)에는 제2 스위치(131)도 오프 제어하여서, 열선(20)의 양단을 전원부(120)로부터 전기적 및 물리적으로 단절시킨 후, 상기 험 전위 감지부(140)를 가동시켜 상용 교류전원의 전기적 유도에 의해 발생하는 열선(20)의 험 전위 신호를 검출한다.The heat ray cut off time (Δt V), the
즉, 열선(20)은 전기적 및 물리적으로 전원부(120)와 단절되어 전원부(120)로부터 절연된 상태가 되므로, 전도체를 통한 전압을 전원부(120)로부터 인가받을 수 없게 되지만, 전원부(120)에는 상용 교류전원이 인가되어 있는 상태이므로, 인가된 상용 교류전원에 의한 전기장의 영향을 받아 전기 유도에 의한 유도 전압이 나타난다. 이와 같이 열선(20)에 나타나는 유도 전압은 험(hum) 전위 신호로 감지할 수 있다. 여기서의 유도는 전기적 또는 자기적 유도를 포함한 전자기 유도로 이해할 수도 있다. 이때, 열선(20)에 나타나는 험 전위는 상용 교류전원의 주파수 주기를 갖는다.That is, since the
그런데, 열선(20)에 나타나는 험 전위는 전기매트(10) 상의 인체 움직임에 따라 변동한다. However, the humping potential appearing on the
이에, 상기 제어부(110)는 상기 험 전위 감지부(140)를 통해 검출되는 열선(20)의 험 전위 신호를 험 분석부(112)에서 분석하여 인체 움직임이 있는 지를 판단할 수 있고, 인체 움직임에 따라 상기한 전력 공급 동작을 가변적으로 변경할 수 있다.The
본 발명의 실시 예에서 상기 제어부(110)는 인체 움직임이 있는 것으로 판단되는 경우, 인체가 전기매트(10) 상에 존재하는 상황으로 인지할 수 있게 되고, 반대로 인체 움직임이 없는 것으로 판단되는 경우, 인체가 전기매트(10) 상에 존재하지 아니한 상황으로 인지할 수 있게 되므로, 인체가 존재하지 아니한 상태로 인지되면 상기한 전력 공급 동작을 중지시키게 제어할 수 있다.In the embodiment of the present invention, when it is determined that there is a human motion, the
즉, 인체가 존재하지 아니하면, 상기 제1 스위치(130, 132)의 온 시간(Δton) 또는 오프 시간(Δtoff)을 조절하는 동작을 멈춰 제1 스위치(130)를 오프 상태로 유지하며, 이에, 전기매트(10)의 열선(20)에는 전력 공급이 중단되게 한다. In other words, when the human body does not exist, it maintained at the first switch to stop the operation for adjusting the on time (Δt on) or off-time (Δt off) of 130 and 132 off the
전기매트(10) 상의 인체 움직임에 따른 열선(20)의 험 전위 변동과, 험 전위 변동에 따른 인체 유무의 판단 방식에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.5 and 6, a description will be given of a method of judging whether or not a human body is in accordance with a variation of a hum of a
도 5는 전기매트(10) 상의 인체 움직임이 없을 시에 검출한 험 전위 신호의 파형(1)이고, 도 6은 전기매트(10) 상의 인체 움직임이 있을 시에 검출한 험 전위 신호의 파형(1')이며, 각각 험 전위 신호를 검출한 오실로스코프의 화면을 캡쳐한 것이다.5 is a waveform (1) of the hump potential signal detected when there is no human motion on the
인체는 도전체로 볼 수 있어서 전기매트(10) 상에 있을 시에 열선(20)과의 사이에 정전용량을 형성하고, 대지 또는 상기 공동접지단(121)과의 사이에도 정전용량을 형성한다.The human body can be seen as a conductor and forms a capacitance between itself and the
또한, 인체는 본 발명에 따른 전기매트용 온도조절기(100)에서 상용 교류전원이 인가되어 있는 구성요소(예를 들어 전원부 또는 제1 스위치)와의 사이에도 정전용량을 형성하여 상용 교류전원이 유도될 수 있다. 여기서, 상용 교류전원이 인체에 유도되어 인체에 나타나는 교류 전압 신호는 인체의 생체신호를 검출하는 데 잡음 신호로 나타난다는 것은 생체신호 검출 분야에서 잘 알려져 있다.In addition, the human body may be configured such that a capacitance is formed between a component (for example, a power supply unit or a first switch) to which a commercial AC power is applied in the
그런데, 인체가 전기매트(10) 상에 있더라도 움직임이 없으면, 열선(20)의 험 전위는 인체가 없는 경우와 비교하여 파워가 상이하게 될지라도 도 5에 도시한 바와 같이 상용 교류전원의 주파수 주기(T)로 나타나는 피크의 크기가 실질적으로 변동 없이 일정한 값을 갖는 신호로 검출된다.However, even if the human body is on the
그렇지만, 인체가 전기매트(10) 상에서 움직이면, 열선(20)의 험 전위는 인체 움직임에 의해 교란되어서, 상용 교류전원의 주파수 주기(T)로 나타나는 피크의 크기가 인체 움직임에 따라 변동하는 신호로 검출된다.However, when the human body moves on the
여기서, 인체 움직임에 의한 교란은 앞서 예시한 바와 같이 열선과 인체 사이의 정전용량이 인체 움직임에 따라 변동하기 때문에 발생할 수 있고, 다른 원인으로서, 열선(20)의 험 전위에 영향을 주는 인체의 움직임에 따라 대지, 공동접지단, 상용 교류전원 인가 구성요소 등과 인체 사이의 정전용량이 변동하기 때문이라 할 수도 있다.Here, disturbance due to human motion may occur because the capacitance between the hot wire and the human body varies according to the movement of the human body as described above, and as another cause, the movement of the human body that affects the human potential of the
도 6은 인체 움직임에 의한 교란에 의해서 변동하는 험 전위 신호를 보여준다. 6 shows the humoral potential signal fluctuating due to human motion disturbance.
도 6을 참조하면, 상용 교류전원의 주파수 주기(T)로 나타나는 피크는 일정하지 아니하고 충분히 구분할 정도의 차이를 보이도록 변동함을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the peak appearing in the frequency period (T) of the commercial AC power source is not constant but fluctuates so as to show a sufficient degree of difference.
다음으로, 열선(20)의 험 전위의 변동으로 인체 움직임의 유무를 판단함으로써, 인체의 유무를 판단하는 방식에 대해서 설명한다.Next, a method of determining the presence or absence of a human body by judging the presence or absence of a human body movement by variation of the hum of the
전기매트(10) 상의 인체는 한동안 움직임이 없을 수 있어도 시간 경과하면 움직이기 마련이고, 숙면 중에도 움직임이 있다는 점은 알려진 사실이다. 따라서, 인체의 유무를 판단함에서 있어서, 적절한 경과 시간을 정하여 그 경과 시간 동안 움직임이 감지되지 아니하면, 인체가 없는 것으로 판단하는 방식으로 사용하더라도 인체의 유무를 정확하게 판단할 수 있게 된다.It is a well-known fact that the human body on the
이에, 본 발명의 실시 예에서는 상기한 적절한 경과 시간을 제어부(110)의 험 분석부(112)에 설정하여 둠으로써, 인체 움직임으로 인체 유무를 판단하게 한다. 여기서, 설정하여 두는 시간은 예를 들어 1시간으로 함으로써, 1시간 이 경과하는 동안 인체 움직임이 감지되지 아니하면, 인체가 전기매트(10) 상에 없는 것으로 할 수 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the appropriate elapsed time is set in the
즉, 상용 교류전원의 주파수 주기(T)로 나타나는 피크치가 기설정 시간 동안 일정하면 인체가 없는 것으로 판단한다.That is, if the peak value indicated by the frequency period T of the commercial AC power is constant for the preset time, it is judged that there is no human body.
물론, 기설정 시간 동안 반복되는 제1 스위치(130)의 오프 시간(Δtoff)마다 검출하는 피크치가 일정하여야만 인체가 없는 것으로 판단한다.Of course, it is determined that there is no human body only when the peak value to be detected is constant at each off -time? Off of the
그렇지만, 열선(20)의 험 전위는 인체 이외의 요인에 의해 교란될 수 있으므로, 이를 피크치에 대해 허용 변동량을 미리 설정하여 두는 것이 바람직하다.However, since the hot potential of the
예를 들어 교란 요인은 험 전위를 검출할 시에 유입되는 잡음, 또는 주변 전기전자기기(전등, 오디오, TV 등)를 온/오프할 시에 열선(20)에 전자기 유도되는 상용 전류전원의 전압일 수 있다. For example, the disturbance factor may be a noise or a voltage of a commercial power source that is electromagnetically induced in the
이에, 본 발명의 실시 예에서는 제1 방식으로서, 미리 정한 허용 변동량 이하의 험 전위 피크치의 변동에 대해서는 인체의 움직임에 의한 것이 아닌 것으로 판단한다. Therefore, in the embodiment of the present invention, as the first method, it is judged that the fluctuation of the peak potential value of less than the predetermined allowable fluctuation amount is not caused by the motion of the human body.
즉, 미리 정한 허용 변동량 이하의 험 전위가 상기한 기설정 시간 동안 유지될 시에, 인체가 없는 것으로 판단하고, 이후 열선(20)에의 전력 공급을 중지시키게 한다.That is, when a human potential below a predetermined permissible variation is maintained for the preset time, it is determined that there is no human body, and then the power supply to the
물론, 미리 정한 허용 변동량을 초과하는 험 전위 변동이 발생하는 경우, 그 발생 시점부터 시간을 카운터하여 상기한 기설정 시간 동안 험 전위의 변동을 모니터링한다.Of course, in the case where a hump potential variation exceeding a predetermined permissible variation amount occurs, the time counter is counted from the generation time point, and the variation of the hum potential during the predetermined time is monitored.
상기한 제1 방식과 상이한 제2 방식을 사용할 수도 있다.A second scheme different from the first scheme described above may be used.
인체 이외의 요인에 의한 교란에 의해서 미리 정한 허용 변동량을 초과하는 험 전위 피크치 변동이 발생할 수도 있으므로, 제2 방식에서는, 미리 정한 허용 변동량을 초과하는 험 전위의 변동이 있을 때마다 회수를 카운터하여, 기설정 시간 동안 누적한 카운터 수가 미리 정한 허용 카운터 수 미만일 시에 인체가 없는 것으로 판단하고, 이후 열선(20)에의 전력 공급을 중지시킨다.The disturbance due to factors other than the human body may cause a change in the peak potential value exceeding the predetermined permissible variation amount. Therefore, in the second method, the number of times of counting is counted every time there is a variation in the hum potential exceeding the predetermined permissible variation, It is determined that there is no human body when the number of counters accumulated during the preset time is less than the predetermined number of allowable counters, and then the power supply to the
여기서의 허용 카운터 수는 주변 전기전자기기를 고려하여 적절하게 정하여야 할 것이다.The number of allowable counters here should be set appropriately in consideration of the surrounding electric / electronic equipments.
제2 방식에서의 기설정 시간은 제1 방식에서의 기설정 시간과 상이하게 하여도 좋다.The preset time in the second method may be different from the preset time in the first method.
제2 방식에서는 기설정 시간에 이르기 이전에 허용 카운터에 이르면, 그 시점으로부터 기설정 시간 동안 회수 카운터를 다시 시작한다.In the second method, when the counter reaches the allowance counter before reaching the preset time, the counter is restarted from the point of time until the set time.
한편, 상용 교류전원의 주파수는 통상적으로 60Hz(일부 국가에서는 50Hz)이지만, 도 6에 예시한 파형(1')를 참조하면 인체 움직임을 나타내는 주파수는 상용 교류전원의 주파수보다 상대적으로 낮은 주파수를 갖는다고 볼 수 있으므로, 이를 고려한 제3 방식을 적용할 수도 있다.On the other hand, the frequency of the commercial AC power source is typically 60 Hz (50 Hz in some countries), but referring to the waveform 1 'illustrated in FIG. 6, the frequency representing human motion is relatively lower than the frequency of the commercial AC power source It is possible to apply the third method considering this.
즉, 제3 방식에서는 상용 교류전원보다 상대적으로 낮게 기설정한 주기로 검출되는 복수 피크치의 변동 패턴으로 인체의 유무를 판단하고, 인체가 없다고 판단되는 시간이 기설정 시간 동안 유지될 시에, 열선(20)에의 전원 공급을 중지시킨다. That is, in the third method, the presence or absence of a human body is determined by a variation pattern of a plurality of peak values detected at a predetermined period, which is relatively lower than a commercial AC power source. When the time determined as the absence of a human body is maintained for a preset time, 20).
도 6에 예시한 파형(1')를 참조하여 상세한 예를 들면, 인체가 존재하여 움직일 시에, 험 전위 피크치가 주기(T)보다 상대적으로 큰 시간 동안 연속적으로 변동하므로, 주기(T)보다 크게 설정한 주기 동안 피크치가 연속적으로 변동하면 인체가 존재하는 것으로 판단하고, 인체가 잠깐 전기매트에서 벗어난 후 전기매트로 돌아오는 경우를 감안하여 설정한 시간 동안 인체가 존재하지 않는 경우, 열선(20)에의 전원 공급을 중지하게 하는 것이다.For example, when the human body is present and moving, the peak potential value continuously fluctuates over a period of time relatively longer than the period (T), so that the period (T) is shorter than the period (T) If the human body does not exist for a set period of time considering the case where the human body is present and the human body returns to the electric mat after leaving the electric mat for a while, The power supply to the power source is stopped.
한편, 상기한 제1,2,3 방식 중에 어느 하나의 방식을 사용할 수 있으나, 2가지 이상의 방식을 병용하여, 모든 방식에서 모두 만족하는 경우에 인체가 없는 상황으로 판단하게 하거나, 아니면 어느 하나의 방식만 만족하는 경우에 인체가 없는 상황으로 판단하게 할 수 있다.Any one of the above-described first, second and third methods may be used, but two or more methods may be used in combination to make a determination that there is no human body when all methods are satisfied, It is possible to make a judgment that there is no human body.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따르면, 전기매트(10)의 구조 변경 없이 전기매트(10) 상의 인체 움직임을 감지할 수 있는 장점을 갖고 있으며, 전기매트(10)의 전원버튼(161)을 부주의에 의해 오프시키지 않고 방치하는 경우가 있더라도 인체 유무를 감지하여 열선(20)에의 전원 공급을 중단하므로 전력 낭비뿐만 아니라 과열에 의한 화재도 예방할 수 있는 장점도 갖고 있으며, 알려진 주파수를 갖는 상용 교류전원에 의해 유도된 전위 신호로 인체 움직임 및 인체 유무를 판단하므로 정확한 판단 결과를 반영하며 동작할 수 있는 장점 또한 갖고 있다.According to the embodiment of the present invention described above, the human body movement on the
한편, 전원부(120)에 의해 열선(20)에 흐르는 전기는 반파정류한 전기라고 하였으나, 정류 없이 상용 교류전원의 전기, 상용 교류전원의 전기를 전파정류한 전기 아니면 전파정류한 후 평활회로를 거치게 한 직류전기로 할 수도 있다. Although the electricity flowing in the
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 전기매트(10)와 전기적 연결 상태를 감시하는 기능과, 온/오프 제어하는 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)의 고장 상태(즉, 오프 제어하더라도 고장에 의해 온 상태를 유지하는 접점의 단락 상태)를 감시하여 보호하는 기능을 갖도록 구성할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the function of monitoring the electrical connection state with the
즉, 사용자 조작부(160)의 전원 버튼(161)을 사용자가 오프 조작한 상태에서, 제어부(110)는 제1 스위치(130)을 오프시키고 제2 스위치(131)는 온 상태로 두고, 저항 감지부(150)로 열선(20)의 저항을 검출하며, 이에, 검출한 저항의 크기로 열선(20)의 연결 여부를 판별할 수 있다. 여기서, 열선(20)이 연결되어 있지 아니하면 표시등(163)을 깜빡이는 등의 알람을 하여서, 열선(20)이 연결되지 않았음을 사용자가 알 수 있게 한다.That is, when the
다른 예로서, 사용자 조작부(160)의 전원 버튼(161)을 사용자가 온 조작한 상태에서도. 제어부(110)는 상기한 저항 검출 시간(ΔtT)을 갖게 되므로, 저항 검출 시간(ΔtT)에 얻는 저항값으로 열선(20)의 연결 여부를 판별할 수 있다. 이와 같이 열선(20)이 연결되어 있지 않음을 저항 검출 시간(ΔtT)에 알게 되면, 열선(20)의 전력 공급을 중단하고 표시등(163)을 깜빡이는 등의 알람을 수행한다.As another example, even when the
또한, 제어부(110)는 열선(20)이 연결된 상태에서 저항 검출 시간(ΔtT)에 열선(20)의 저항을 검출하여 온도를 얻을 시에, 제1 스위치(130)가 고장 나서 온 상태에 있는 상황이면, 상용 교류전원이 열선(20)에 인가된 상태로 열선(20)의 저항을 검출하게 되므로, 상용 교류전원이 인가되지 않은 때와는 상이한 저항값을 얻게 된다. 이 경우, 전원부(124)를 차단시켜, 제1 스위치(130)의 고장에 따른 열선(20)의 과열을 방지한다.The
또한, 제어부(110)는 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)를 모두 오프 제어한 상태인 열선 단절 시간(ΔtV)에 제2 스위치(131)의 고장으로 오프되지 아니하고 온 상태에 있는 상황이면, 열선(20)이 공통접지단(121)에 연결되어 있어서, 열선(20)을 공통접지단(121)과 단절시킨 때와는 상이한 전위 신호를 얻게 된다. 이에 제2 스위치(131)의 고장 여부를 판별할 수 있고, 제2 스위치(131)가 고장난 것으로 판별되는 경우 표시등(163)을 깜빡이는 등의 알람을 수행하거나 아니면 차단기(124)를 차단시킨다.Further, the
또한, 열선 단절 시간(ΔtV)에도 제1 스위치(130)의 단락 고장 여부를 감시할 수 있다. 즉, 제1 스위치(130)가 오프 제어하더라도 온 상태에 있으면, 상용 교류전원이 인가된 열선(20)의 전위 신호를 얻게 되므로, 제1 스위치(130)의 단락 고장 여부를 판별할 수 있다.It is also possible to monitor whether the
정리하면, 본 발명의 실시 예에 따르면, 저항 검출 시간(ΔtT)에 얻는 저항값에 따라 제1 스위치(130)의 단락 고장 여부를 판별할 수 있고, 열선 단절 시간(ΔtV)에 얻는 전위 신호에 따라 제1 스위치(130) 및 제2 스위치(131)의 단락 고장 여부를 판별할 수 있으므로, 제1 스위치(130) 또는 제2 스위치(131)가 단락 고장나면, 차단기(124)를 차단시키거나 또는 알람함으로써, 전기매트(10)의 과열 또는 화재를 방지할 수 있다.In summary, according to the embodiment of the present invention, the resistance detection time (Δt T) in accordance with the resistance value obtained in and to determine the short-circuit failure if the
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, . ≪ / RTI > Accordingly, such modifications are deemed to be within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.
10 : 전기매트
20 : 열선 21 : 전열선 22 : 쉴드체
30,31,32,33 : 연결단자
100 : 온도조절기
110 : 제어부 111 : 스위치 제어부 112 : 험 분석부
113 : 온도 획득부
120 : 전원부 121 : 공통접지단
130 : 제1 스위치 131 : 제2 스위치
140 : 험 전위 감지부 141 : 임피던스 소자
150 : 저항 감지부
160 : 사용자 조작부 161 : 전원 버튼 162 : 온도설정기
163 : 표시등10: Electric mat
20: heat line 21: heating line 22: shield body
30, 31, 32, 33: Connection terminal
100: thermostat
110: control unit 111: switch control unit 112:
113: Temperature acquisition unit
120: Power supply unit 121: Common ground terminal
130: first switch 131: second switch
140: Humidity potential sensing part 141: Impedance element
150:
160: user operation unit 161: power button 162: temperature setting device
163: Indicators
Claims (8)
열선(20)의 전위 신호를 검출하기 위한 험 전위 감지부(140); 및
상기 2개의 스위치(130, 131) 중에 어느 하나를 공급 전력 제어용 스위치(130)로 사용하여 전력 제어용 스위치(130)의 온 시간(Δton) 또는 오프 시간(Δtoff)을 조절하는 전력 공급 동작을 수행하게 하되, 전력 제어용 스위치(130)의 오프 시간(Δtoff)에 나머지 하나의 스위치(131)도 오프 제어하는 열선 단절 시간(ΔtV)을 갖고, 열선 단절 시간(ΔtV)에는 상용 교류전원에 의해 유도되어 열선(20)에 발생하는 험(hum) 전위를 상기 험 전위 감지부(140)로 검출하며, 검출한 험 전위 신호에서 상용전기 주파수의 주기로 나타나는 피크치의 변동에 따라 상기 전력 공급 동작을 변경하여 수행하는 제어부(110);
를 포함하는 전기매트용 온도조절기.The two ends of the hot wire 20 provided on the electric mat 10 are connected to each other through the switches 130 and 131 so that two switches 130 and 132 are provided when electric power is supplied to the hot wire 20 using commercial AC power, A power supply unit 120 for supplying power through the power supply unit 131;
A cold potential sensing unit 140 for detecting a potential signal of the hot wire 20; And
Any one of the two switches 130 and 131 may be used as the power supply control switch 130 to perform a power supply operation for adjusting the on time? T on or off time? T off of the power control switch 130 but to perform, have a remaining one of the hot break time (Δt V), which is also off control switch 131 is in the off time of the power control switch (130) (Δt off), the commercial AC power source, the heating wire disconnection time (Δt V) And detects a hum potential generated in the hot wire 20 by the haptic sensing unit 140. The haptic sensing unit 140 senses a hum potential generated by the power supply operation A control unit 110 for executing the control unit 110 by changing the control unit 110;
And a temperature controller for the electric mat.
상기 제어부(110)는 검출한 험 전위의 변동에 따라 전기매트(10) 상의 인체 유무를 판단하여 인체가 없다고 판단되는 경우 전력 공급 동작을 중지시키는 전기매트용 온도조절기.The method according to claim 1,
The controller (110) judges the presence or absence of a human body on the electric mat (10) according to the variation of the detected electric potential, and stops the electric power supply operation when it is determined that there is no human body.
상기 제어부(110)는 미리 정한 허용 변동량 이하의 험 전위가 기설정 시간 동안 유지될 시에, 인체가 없는 것으로 판단하여, 이후 열선(20)에의 전력 공급을 중지시키는 전기매트용 온도조절기.The method of claim 3,
The controller (110) determines that there is no human body when a predetermined potential change equal to or less than the allowable variation amount is maintained for a preset time, and then stops supplying power to the heating wire (20).
상기 제어부(110)는 미리 정한 허용 변동량을 초과하는 험 전위의 변동이 있을 때마다 카운터하여, 기설정 시간 동안 누적 카운터가 미리 정한 허용 카운터수 미만일 시에 인체가 없는 것으로 판단하여, 이후 열선(20)에의 전력 공급을 중지시키는 전기매트용 온도조절기.The method of claim 3,
The controller 110 determines that there is no human body when the cumulative counter is less than the predetermined number of allowable counts during the preset period of time, ) Of the electric mats.
상기 제어부(110)는 상용 교류전원보다 상대적으로 낮은 주파수의 주기로 검출되는 복수의 험 전위 피크치의 변동으로 인체의 유무를 판단하여, 인체가 없다고 판단되는 시간이 기설정 시간 동안 유지될 시에, 열선(20)에의 전원 공급을 중지시키는 전기매트용 온도조절기.The method of claim 3,
The controller 110 determines the presence or absence of a human body based on a variation of a plurality of peak potentials detected at a relatively low frequency cycle than a commercial AC power source. When the time for which it is determined that there is no human body is maintained for a preset time, (20). ≪ / RTI >
상기 험 전위 감지부(140)는 고입력 임피던스를 위한 임피던스 소자(141)를 통해 열선(20)의 험 전위를 검출하는 전기매트용 온도조절기.The method according to claim 1,
The humidity potential sensing unit (140) detects the humidity potential of the heating wire (20) through the impedance element (141) for a high input impedance.
상기 열선(20)의 저항을 검출하기 위한 저항 감지부(150)를 구비하며,
상기 제어부(110)는 전력 제어용 스위치(130)를 오프 제어한 직후 상기 열선(20)의 저항을 검출하는 저항 검출 시간(ΔtT)을 상기 열선 단절 시간(ΔtV)보다 앞서 갖고, 저항 검출 시간(ΔtT)에는 상기 열선(20)에 대한 온도와 저항 간의 상관관계에 근거하여 상기 열선(20)의 온도를 획득함으로써, 전력 제어용 스위치(130)의 온 시간 또는 오프 시간을 조절하여 전기매트(10)의 온도를 조절하는 전기매트용 온도조절기.The method according to claim 1,
And a resistance detection unit 150 for detecting resistance of the heat ray 20,
The control unit 110 has previously resistance detection time (Δt T) for detecting the resistance immediately after the control turns off the power control switch 130, the heating coil (20) than the hot wire disconnection time (Δt V), a resistance detection time (Δt T), the electric mat and by obtaining the temperature of the heating coil 20 based on the correlation between the temperature and resistance of the heating wire (20), controlling the on time or off time of the power control switch (130, 10) temperature regulator for electric mats.
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