KR19980030857A - 거리감지에 의한 선풍기 동작제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선풍기에 관한 것으로, 회전속도와 동작시간 등을 입력할 수 있는 키들로 구성된 키 입력부(100)와, 선풍기의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(500)와, 상기 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 팬모터의 회전속도를 조절하는 팬모터 구동부(300)와, 마이크로 프로세서(500)를 비롯한 선풍기의 동작상태를 표시하는 표시부(400)와, 외부전원을 마이크로 프로세서(500)와 팬모터 구동부(300)에 동작전원으로 공급하는 전원 공급부(200)를 갖는 선풍기에 있어, 인체와 선풍기와의 거리를 감지하는 거리감지부(600)가 구성되어 있으며, 상기 마이크로 프로세서(500)는 거리감지부(600)에서 감지되는 거리데이터를 인가받아 선풍기와 인체와의 거리를 연산하고 일정거리 이내일때 팬 모터 구동부(300)에 정지신호를 출력하는 한편, 솔레노이드 구동부(900)에 구동신호를 출력하도록 되어 있으며, 상기 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 솔레노이드(S)를 작동시켜 팬(10)을 정지시키는 솔레노이드 구동부(900)로 구성되므로써, 손가락을 비롯한 인체나 다른 물체가 선풍기에 투입되어 유발되는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 것이다,

Description

거리감지에 의한 선풍기 동작제어장치 및 그 방법.

본 발명은 선풍기에 관한 것으로, 선풍기와 인체와의 거리를 검출하고 이를 기초로 선풍기의 회전속도를 조절할 수 있도록 하는 거리감지에 의한 선풍기 동작제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 선풍기는 도 1에 도시한 것처럼, 회전속도와 동작시간 등을 입력할 수 있는 키들로 구성된 키 입력부(101)와, 선풍기의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(105)와, 상기 마이크로 프로세서(105)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 팬모터의 회전속도를 조절하는 팬모터 구동부(103)와, 마이크로 프로세서(103)를 비롯한 선풍기의 동작상태를 표시하는 표시부(104)와, 외부전원을 마이크로 프로세서(105)와 팬모터 구동부(103)에 동작전원으로 공급하는 전원 공급부(102)로 구성되어 있다.

이러한 선풍기는 전원 공급부(102)에서 공급되는 구동전원으로 마이크로 프로세서(105)가 대기상태를 유지하는 중에 다수개의 키(스위칭소자)로 이루어진 키 입력부(101)의 조작으로 선풍기의 동작시간과 회전속도를 설정하면, 마이크로 프로세서(105)는 선풍기의 동작시간을 카운팅하면서 팬모터가 설정된 회전속도로 회전할 수 있도록 팬모터 구동부(103)에 구동신호를 공급한다.

이에따라 팬모터 구동부(103)에 의해 전원 공급부(102)로부터 팬모터에 공급되는 구동전원의 레벨이 조절되어 팬모터가 설정된 회전속도로 회전하는 것이다.

그리고 마이크로 프로세서(105)에 의해 카운팅되어진 동작시간이 설정된 시간을 경과한 경우에는 팬모터 구동부(103)에 출력되던 구동신호를 차단하여 전원 공급부(102)로부터 출력되어 팬모터에 공급되는 구동전원을 차단함으로써, 팬모터의 회전동작이 종료된다.

여기서, 표시부(104)는 상기한 바와같은 선풍기의 동작상태를 사용자가 알 수 있도록 문자나 발광 다이오드의 점등상태로 선풍기의 동작상태를 알린다.

이러한 선풍기의 회전속도나 동작시간은 선풍기의 몸체에 형성되어 있는 키 입력부를 이용하여 선택하거나, 미도시된 리모콘을 조작하여 선택함으로써 사용자가 원하는 시간동안 원하는 회전속도를 얻을 수 있다.

선풍기를 이용하면 시원한 바람을 제공받을 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 선풍기에는 회전속도가 증가함에 따라 빠른 속도로 회전하는 팬을 가지고 있어 이곳에 사람의 손이나 이물질이 삽입되면 안전사고를 유발하는 결점이 있다. 특히 회전하는 팬은 어린이들에게 호기심을 유발하기 때문에 어린이들의 손이나 어린이들이 가지고 노는 젓가락과 같은 이물질들이 쉽게 유입되는 결점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 결점을 감안하여 제안된 것으로, 선풍기의 전방 일정거리 이내에 인체가 있는 경우 팬모터의 회전을 차단하여 보호망 내부에 손가락이나 젓가락 등의 이물질이 투입되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하는 거리감지에 의한 선풍기 동작제어장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선풍기에 있어서, 인체와 선풍기와의 거리를 감지하도록 되어 있는 거리감지수단이 구성되어 있으며, 제어수단은 거리감지수단에서 감지되는 거리데이터를 인가받아 선풍기와 인체와의 거리를 연산하도록 되어 있으며 그 결과 거리가 일정거리 이내일때 팬 모터 구동수단에 정지신호를 출력하는 한편, 솔레노이드 구동수단에 구동신호를 출력하도록 되어 있으며, 상기 제어수단에서 출력되는 구동신호를 인가받아 솔레노이드를 작동시켜 팬을 정지시키도록 되어 있는 솔레노이드 구동수단으로 구성한 후 인체와 선풍기와의 거리를 감지하는 제 1단계와, 선풍기의 회전상태를 확인하는 제 2단계와, 회전중인 선풍기와 인체와의 거리가 일정거리 이내로 판정되는 경우 팬모터를 정지시키기 위한 정지신호와 솔레노이드를 작동시키기 위한 구동신호를 출력하는 제 3단계와, 상기 정지신호에 의해 팬모터의 회전을 차단하고 구동신호에 의해 브레이크 장치를 작동시켜 회전하는 팬을 정지시키는 제 4단계를 수행하도록 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 선풍기의 구성을 보인 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 선풍기의 구성을 보인 개략 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 선풍기의 동작상태를 보인 흐름도,

도 4는 본 발명에 따른 선풍기 팬의 회전을 차단시키기 위한 브레이크 장치의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 임계거리와 거리감지 센서의 저항값, 마이크로 프로세서 (500)에 공급되는 전압값 및 선풍기의 동작상태를 나타낸 도표 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 팬 12 : 회전축

14 : 내주면 16 : 작동간

18 : 힌지축 20 : 스톱퍼

100 : 키 입력부 200 : 전원 공급부

300 : 팬모터 구동부 400 : 표시부

500 : 마이크로 프로세서 600 : 거리감지부

700 : 클럭 발진부 800 : 풍향기어 작동부

900 : 솔레노이드 구동부 S : 솔레노이드

R1, R2, R3, R4 : 저항 RD : 거리감지 센서

본 발명은 도 2에 도시한 것처럼, 회전속도와 동작시간 등을 입력할 수 있는 키들로 구성된 키 입력부(100)와, 선풍기의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(500)와, 상기 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 팬모터의 회전속도를 조절하는 팬모터 구동부(300)와, 마이크로 프로세서(500)를 비롯한 선풍기의 동작상태를 표시하는 표시부(400)와, 외부전원을 마이크로 프로세서(500)와 팬모터 구동부(300)에 동작전원으로 공급하는 전원 공급부(200)를 갖는 선풍기에 있어서, 인체와 선풍기와의 거리를 감지하는 거리감지부(600)가 구성되어 있으며, 상기 마이크로 프로세서(500)는 거리감지부(600)에서 감지되는 거리데이터를 인가받아 선풍기와 인체와의 거리를 연산하고 일정거리 이내일때 팬 모터 구동부(300)에 정지신호를 출력하는 한편, 솔레노이드 구동부(900)에 구동신호를 출력하도록 되어 있으며, 상기 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 솔레노이드(S)를 작동시켜 팬(10)을 정지시키는 솔레노이드 구동부(900)로 구성되어 있다.

여기서, 거리감지부(600)는 인체와의 거리에 따라 저항값이 가변되는 거리감지 센서(RD)와, 마이크로 프로세서(500)에 인가되는 전압값을 분압하는 거리감지 센서(RD) 및 저항(R3)(R4)으로 구성되어 있으며, 솔레노이드 구동부(900)는 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 턴온/턴오프 동작하는 트랜지스터(TR)와, 상기 트랜지스터(TR)와 연동하여 스톱퍼(20)를 갖는 브레이크 장치를 작동시키는 솔레노이드(S)로 구성되어 있다.

본 발명에 따른 선풍기의 동작상태를 도시한 흐름도로서, 임의로 설정된 동작시간과 회전속도에 의해 팬모터를 작동시켜 팬(10)의 회전속도와 회전시간을 조절하는 선풍기의 동작제어방법에 있어서, 인체와 선풍기와의 거리를 감지하는 제 1단계와, 선풍기의 회전상태를 확인하는 제 2단계와, 회전중인 선풍기와 인체와의 거리가 일정거리 이내로 판정되는 경우 팬모터를 정지시키기 위한 정지신호와 솔레노이드(S)를 작동시키기 위한 구동신호를 출력하는 제 3단계와, 상기 정지신호에 의해 팬모터(16)의 회전을 차단하고 구동신호에 의해 브레이크 장치를 작동시켜 회전하는 팬(10)을 정지시키는 제 4단계를 수행함을 보이고 있다.

또한 도 4는 회전하는 팬(10)을 정지시키기 위한 브레이크 장치를 나타낸 사시도로서, 팬모터와, 이의 회전축(12)에 결합되어 있으며 복수개의 날개를 구비한 팬(10)을 갖는 선풍기에 있어서, 상기 팬(10)의 내주면(14)과 접촉되면서 팬(10)의 회전력을 줄이는 스톱퍼(20;연질재질)와, 단부에 상기 스톱퍼(20)가 고정되어 있으며 힌지축(18)을 중심으로 작동하는 작동간(16)와,상기 작동간(16)의 일측에 힌지 결합되어 있으며 제어수단에 의해 작동하여 작동간(16)을 회동시키는 솔레노이드(S)로 구성되어 있다.

도면중 미설명된 700은 마이크로 프로세서(500)에 클럭을 제공하는 클럭 발진부이고, 800은 선풍기의 헤드를 회전시켜 선풍기에서 불어나오는 바람의 방향을 변화시키는 풍향기어 작동부 이며, 도 5는 본 발명에 따른 임계거리와 거리감지 센서의 저항값, 마이크로 프로세서(500)에 공급되는 전압값 및 선풍기의 동작상태를 나타낸 도표 이다.

이러한 선풍기는 전원 공급부(200)에서 공급되는 구동전원으로 마이크로 프로세서(500)가 대기상태를 유지(S1)하는 중에 다수개의 키(스위칭소자)로 이루어진 키 입력부(100)의 조작으로 동작전원이 입력된 후(S2) 선풍기의 회전속도과 동작시간이 설정(S3)(S4)하면, 마이크로 프로세서(500)는 선풍기의 동작시간을 카운팅하면서 팬모터가 설정된 회전속도로 회전할 수 있도록 팬모터 구동부(300)에 구동신호를 공급하므로 팬모터 구동부(300)에 의해 전원 공급부(200)로부터 팬모터에 공급되는 구동전원의 레벨이 조절되어 팬모터가 설정된 회전속도로 회전하는 것이다(S5).

이어서 마이크로 프로세서(500)는 키 입력으로 선풍기에 의해 발생되는 풍향을 바꾸기위한 회전키가 입력되는지를 판단(S6)하게 된다.

그리고 회전키가 조작되면 풍향기어 작동부(800)에 구동신호를 출력하여 선풍기의 풍향기어에 의해 헤드를 회전시켜 풍향을 조절(S7)하면서 거리감지부(600)에서 인가되는 거리데이터에 의해 인체와 선풍기와의 거리를 연산하여 그 거리가 일정거리 이내인지를 판단(S8)하고, 회전키가 입력되지 않으면 선풍기의 헤드를 고정된 상태로 유지하면서 거리감지부(600)에서 인가되는 거리데이터에 의해 인체와 선풍기와의 거리를 연산하고 그 거리가 일정거리 이내인지를 판단(S8)한다.

여기서, 거리감지부(600)의 거리감지 센서(RD)에 의해 감지되는 선풍기와 인체와의 거리에 따라 변화하는 거리감지 센서(RD)의 저항값과, 거리감지 센서(RD)의 저항값이 변화함에 따라 마이크로 프로세서(500)에 인가되는 전압값 및 이를 기초로 결정되는 팬모터의 동작상태를 보면 도 5에 도시한 바와 같다.

즉, 인체와의 거리에 가까워질수록 거리감지센서(RD)의 저항값이 작아져 마이크로 프로세서(500)에 인가되는 전압값이 증가된다. 이에따라 마이크로 프로세서(500)는 전압값이 일정값(4V)이상인 경우 사람이나 이물질이 접근된 것으로 판정하고 팬모터의 회전을 차단하기 정지신호와 솔레노이드를 구동시키기위한 구동신호를 출력하는 것이다.

그 결과 일정거리 이상(안정한 거리를 말한다)인 경우에는 종래의 선풍기에서와 같이 마이크로 프로세서(500)에 의해 카운팅되어진 동작시간이 설정시간을 경과하였는지를 판단(S10)하고, 이 동작시간이 설정시간을 경과한 경우에는 팬모터 구동부(300)에 출력되던 구동신호를 차단하여 전원 공급부(200)로부터 출력되어 팬모터에 공급되는 구동전원을 차단(S11)함으로써, 팬모터의 회전동작이 종료된다.

하지만 일정거리 이내인 경우에는 팬모터 구동부(300)로 정지신호를 출력(S12)하여 팬모터의 회전을 차단함과 동시에 솔레노이드 구동부(900)에 구동신호를 출력(S13)하여 솔레노이드(S)를 작동시킨다. 이에따라 팬모터를 회전시키던 회전력이 차단되고 브레이크 장치의 작동으로 팬(10)의 회전력이 급격이 줄어든다.

이렇게 팬(10)과 팬모터의 회전력을 줄여 팬(10)의 회전을 차단하는 브레이크 장치의 동작을 보다 상세히 살펴보면, 정상시에는 종래의 선풍기에서와 같이 팬모터에서 발생된 회전력에 의해 팬이 정상적으로 회전한다.

그러나 인체나 이물질이 일정거리 이내로 진입한 것으로 판단되는 경우에는 팬모터에는 정지신호가 출력되고 솔레노이드(S)에는 구동신호가 출력되므로 팬(10)과 팬모터의 회전력이 솔레노이드(S)와 연동하는 브레이크 장치에 의해 급격히 감소된다.

즉, 인체나 이물질이 일정거리 이내에 있는 것으로 판단한 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 하이레벨의 제어신호를 인가받은 트랜지스터(TR)가 턴온 상태로 절환되면, 다이오드(D)의 일측에 인가중인 전원(Vcc)이 솔레노이드(S)에 흐르면서 솔레노이드(S)가 작동된다.

솔레노이드(S)의 작동으로 솔레노이드(S)의 일측에 힌지 결합되어 있는 작동간(16)이 힌지축(18)을 중심으로 회동하므로 스톱퍼(20)가 팬(10)의 내주면(14)가 접촉되어 회전하는 팬(10)이 정지된다.

이에따라 회전하는 팬(10)과 일정거리 떨어진 공간으로 이물질이나 인체가 삽입시 회전하는 팬(10)을 정지시켜 팬(10)과 팬모터의 망실을 방지함은 물론이고 안전사고가 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

본 발명은 이물질이나 인체가 선풍기로부터 일정거리 이내로 접근하는 경우 팬모터의 동작을 차단함과 동시에 이의 회전을 줄이기 위한 브레이크 장치를 구동시킴으로써, 손이나 이물질이 회전하는 팬을 감싸고 있는 보호망의 내부로 투입되어 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 회전속도와 동작시간 등을 입력할 수 있는 키들로 구성된 키 입력부(100)와, 선풍기의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(500)와, 상기 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 팬모터의 회전속도를 조절하는 팬모터 구동부(300)와, 마이크로 프로세서(500)를 비롯한 선풍기의 동작상태를 표시하는 표시부(400)와, 외부전원을 마이크로 프로세서(500)와 팬모터 구동부(300)에 동작전원으로 공급하는 전원 공급부(200)를 갖는 선풍기에 있어서,

   인체와 선풍기와의 거리를 감지하는 거리감지부(600)가 구성되어 있으며;

   상기 마이크로 프로세서(500)는 거리감지부(600)에서 감지되는 거리데이터를 인가받아 선풍기와 인체와의 거리를 연산하고 일정거리 이내일때 팬 모터 구동부(300)에 정지신호를 출력하는 한편, 솔레노이드 구동부(900)에 구동신호를 출력하도록 되어 있으며;

   상기 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 솔레노이드(S)를 작동시켜 팬(10)을 정지시키는 솔레노이드 구동부(900)로 구성되어짐을 특징으로 하는 거리감지에 의한 선풍기 동작제어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 거리감지부(600)는 인체와의 거리에 따라 저항값이 가변되는 거리감지 센서(RD)와, 마이크로 프로세서(500)에 인가되는 전압값을 분압하는 거리감지 센서(RD) 및 저항(R3)(R4)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 거리감지에 의한 선풍기 동작제어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 솔레노이드 구동부(900)는 마이크로 프로세서(500)에서 출력되는 구동신호를 인가받아 턴온/턴오프 동작하는 트랜지스터(TR)와, 상기 트랜지스터(TR)와 연동하여 스톱퍼(20)를 갖는 브레이크 장치를 작동시키는 솔레노이드(S)로 구성되어짐을 하는 거리감지에 의한 선풍기 동작제어장치.
4. 임의로 설정된 동작시간과 회전속도에 의해 팬모터를 작동시켜 팬(10)의 회전속도와 회전시간을 조절하는 선풍기의 동작제어방법에 있어서,

   인체와 선풍기와의 거리를 감지하는 제 1단계;

   선풍기의 회전상태를 확인하는 제 2단계;

   회전중인 선풍기와 인체와의 거리가 일정거리 이내로 판정되는 경우 팬모터를 정지시키기 위한 정지신호와 솔레노이드(S)를 작동시키기 위한 구동신호를 출력하는 제 3단계;

   상기 정지신호에 의해 팬모터(16)의 회전을 차단하고 구동신호에 의해 브레이크 장치를 작동시켜 회전하는 팬(10)을 정지시키는 제 4단계로 거리감지에 의한 선풍기 동작제어방법.
5. 팬모터와, 이의 회전축(12)에 결합되어 있으며 복수개의 날개를 구비한 팬(10)을 갖는 선풍기에 있어서,

   상기 팬(10)의 내주면(14)과 접촉되면서 팬(10)의 회전력을 줄이는 스톱퍼(20);

   단부에 상기 스톱퍼(20)가 고정되어 있으며 힌지축(18)을 중심으로 작동하는 작동간(16);

   상기 작동간(16)의 일측에 힌지 결합되어 있으며 제어수단에 의해 작동하여 작동간(16)을 회동시키는 솔레노이드(S)를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 선풍기 팬 브레이크 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 스톱퍼(20)가 연질재질로 이루어짐을 특징으로 하는 선풍기 팬 브레이크 장치.