KR20000013647A - 전기장판의 다기능 온도 제어방법 및 그 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도제어, 시간제어, 온도 과승 방지 및 차단, 자동 접지, 음전위 발생, 맛사지기 제어 등을 하나의 원칩 마이크로프로세서를 이용하여 용이하게 제어할 수 있게 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 방법 및 그 회로에 관한 것으로, 입/출력을 설정한 상태에서 릴레이가 온 이면 시간을 약1초간 지연시키는 제 1과정과, 상기 제 1과정수행후 입력 테스트의 결과에 따라 릴레이의 온/오프를 제어하는제 2과정과, 상기 릴레이 온/오프시 온도.시간에 대한 초기값을 설정하는 제 3과정과, 상기 초기값 설정후 포트B,C의 데이터를 레지스터에 임시저장하고 포트B를 입력모드로 변환시키는 제 4과정과, 상기 제 4과정 수행후 포트B의 입력데이터를 레지스터에 저장하고 포트B를 출력모드로 변환시킨후 레지스터에 저장된 임시 데이터를 포트B,C로 출력하는 제 5과정과, 상기 제 5과정 수행후 슬립모드인가를 판별하여 슬립모드이면 시간을 체크하여 4분 간격으로 설정온도를 1도씩 낮추는 제 6과정과, 상기 슬럽모드가 아니면 측정온도가 설정온도보다 낮은가를 판별하여 낮으면 온열출력 표시등을 점등하고 높으면 온열 출력 표시등을 소등되게하는 제 7과정과, 상기 제 7과정수행후 개폐스위치가 온인가를 판별하여 온이면 음전위가 온인가를 다시 판별하여 온이 아니면 LED를 소등시키고 시간을 클리어시키는 제 8과정과, 상기 개폐스위치가 온이면 시간출력인가를 판별하고 시간출력이면 표시기에 표시하는 제9과정과, 상기 시간출력이 아니면 히터가 단선 또는 단락인가를 판별하여 아니면 트라이액이 단락인가를 판별하고 단락이면 표시기에 에러 메시지를 표시하는 제 10 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명은, 온도제어, 시간제어, 온도 과승 방지 및 차단, 자동 접지, 음전위 발생, 맛사지기 제어 등을 하나의 이동용 콘트롤러로 용이하게 조작할 수 있게 하여 개별 제품으로 인한 경제적 부담을 줄이고, 사용상의 편리함과 에너지 절약의 효과를 제공한다.

Description

전기장판의 다기능 온도 제어 방법 및 그 회로

본 발명은 전기장판의 다기능 온도 제어 방법 및 그 회로에 관한 것으로, 특히 온도제어, 시간제어, 온도 과승 방지 및 차단, 자동 접지, 음전위 발생, 맛사지기 제어 등을 하나의 원칩 마이크로프로세서를 이용하여 용이하게 제어할 수 있게하는 전기장판의 다기능 온도 제어 방법 및 그 회로에 관한 것이다.

일반적인 전기장판은 부피가 큰 트랜스를 사용함에 따라 하나의 이동용 콘트롤러를 용이하게 제작하기가 매우 어렵고, 또한 개별적으로 제품을 구입해야하는 경제적 부담은 물론 사용상의 편리함을 제공하지 못하고, 또한 고가의 트랜스를 구입하여 사용함에 따라 코스트를 절감시키지 못하는 문제점 등이 제기되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 이루어진 것으로서, 그 목적은 다수개의 버턴을 이용하여 온도를 1도씩 올리거나 내릴수 있게 하여 미세 조정이 가능토록하고, 또한 취침모드를 이용하여 잠든 후의 온도를 예약된 온도로 서서히 내려 수면에 가장 적합한 온도를 유지하여 에너지의 손실을 막아주고 건강 증진에도 일익을 제공토록하고, 또한 원칩 마이크로프로세서를 이용하여 정확한 접지의 극성을 판단하여 전계에 의한 유해파를 최소로 줄이고 발열체에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자계를 상쇠시켜 자계에 의한 유해파를 극소화시키고, 또한 보조기능인 맛사지기를 이용하여 시간을 알려주므로서 소리에 의해 다른사람의 수면을 방해하지 않토록하고, 또한 음전위에 의해 산성화된 체질을 약알카리성으로 변화시켜 건강 체질로 유지시키거나 국부 과열을 감지하여 화재의 가능성을 사전에 방지시키도록 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 방법 및 그 회로를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하고자 본 발명의 전기장판의 다기능 온도 제어 방법은, 입/출력을 설정한 상태에서 릴레이가 온 이면 시간을 약1초간 지연시키는 제 1과정과, 상기 제 1과정 수행후 입력 테스트의 결과에 따라 릴레이의 온/오프를 제어하는 제 2과정과, 상기 릴레가 온/오프시 온도.시간에 대한 초기값을 설정하는 제 3과정과, 상기 초기값 설정후 포트B,C의 데이터를 레지스터에 임시저장하고 포트B를 입력모드로 변환시키는 제 4과정과, 상기 제 4과정수행후 포트B의 입력데이터를 레지스터에 저장하고 포트B를 출력모드로 번환시킨후 레지스터에 저장된 임시 데이터를 포트B,C로 출력하는 제 5과정과, 상기 제 5과정 수행후 슬립모드인가를 판별하여 슬립모드이면 시간을 체크하여 4분 간격으로 설정온도를 1도씩 낮추는 제 6과정과, 상기 슬립모드가 아니면 측정온도가 설정온도보다 낮은가를 판별하여 낮으면 온열출력 표시등을 점등하고 높으면 온열 출력 표시등을 소등되게하는 제 7과정과, 상기 제 7과정수행후 개폐스위치가 온인가를 판별하여 온이면 음전위가 온인가를 다시 판별하여 온이 아니면 LED를 소등시키고 시간을 클리어시키는 제 8과정과, 상기 개폐스위치가 온이면 시간출력인가를 판별하고 시간출력이면 표시기에 표시하는 제 9과정과, 상기 시간출력이 아니면 히터가 단선 또는 단락인가를 판별하여 아니면 트라이액이 단락인가를 판별하고 단락이면 표시기에 에러 메시지를 표시하는 제 10과정과, 상기 트라이액이 단락이 아니면 포트B가 하이인가를 판별하여 하이이면 (+)반파동안클럭타이머를 계수한후 온열 출력 표시등이 점등되었는 가를 판별하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력하는 제 11과정과, 상기 포트B가 하이가 아니면 (-)반파동안 클럭타이머를 계수한후 온열 출력 표시등이 점등인가를 판별하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력하는 제 12과정과, 상기 온열 출력 표시등이 점등이 아니면 클릭 타이머가 120인가를 판별하여 120이면 클리어 클럭 세컨드 타이머를 +1로 계수한후 세컨드 타이머가 60인가를 판별하고 60이면 클리어 세컨드 미닛 타이머를 +1로 계수하고 메인이 60이면 클리어 메인 시간 타이머를 -1로 계수하는 제 13과정과, 상기 클럭 타이머가 120이 아니면 표시등이 점등되있는가를 판별하고 점등이면 릴레이와 음전위를 온/오프시키는 제 14과정과, 상기 표시등이 소등상태이면 설정용 스위치가 눌러졌는 가를 판별하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 설정용 스위치가 눌러져 있으면 눌러진 스위치가 시간 설정용 스위치인가를 판별하여 아니면 온도 상승 설정용 스위치가 온 인가를 판별하는 제 15과정과, 상기 온도 상승 설정용 스위치면 타이머를 업시키고 아니면 온도 하강 설정용 스위치가 온인가를 판별하여 온이면 타이머를 다운시키고 아니면 음전위 스위치가 온인가를 판별하여 온이면 표시등을 점등시키는 제 16과정과, 상기 음전위 스위치가 온이 아니면 히터가 온일 때 제 4포토커플러가 오프인가를 판별하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 오프이면 이상 표시등을 점등시키는 제 17과정과, 상기 설정용 스위치가 눌러져 있지 않으면 측정 온도가 설정 온도보다 높은데도 히터가 온인가를 판별하여 온이면 에러 메시지를 표시기에 표시함과 동시에 경보음을 발생시키고 히터가 온이 아니면 제 1, 제 2온도센서의 합성저항으로 현재온도를 측정하여 레지스터에 저장하는 제 18과정과, 상기 측정온도가 5분 이상 제로인가를 판별하여 제로이면 에러 메시지를 표시기에 표시하고 경보음을 발생시키는 제 19과정과, 상기 측정온도가 제로가 아니면 전원스위치가 오프인가를 판별하여 오프이면 음전위 출력중인가를 판별하여 아니면 에러 메시지 출력중인가를 판별하는 제 20과정과, 상기 전원스위치가 오프가 아니면 시간 설정용 스위치가 눌러졌는 가를 판별하여 눌러졌으면 2초간 설정시간을 표시기에 표시하고 상기 스위치가 눌러져 있지 않으면 측정온도를 표시기에 표시하는 제 21과정을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징을 가진 전기장판의 다기능 온도 제어 회로는, 전기장판의 온도 제어를 목적으로 구성한 것에 있어서, 별도의 가상 접지점 없이 접지선과 직렬 접속되어 정확한 접지의 극성을 감지하기 위한 접지감지부와, 상기 접지감지부로부터 감지된 접지의 극성을 정확히 제어하여 전계에 의한 유해파를 극소화시키기 위한 접지제어부와, 상기 접지 전극의 극성과 음전위 사용 여부를 판단하여 그 결과를 각 부로 출력하는 제어부를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 접지 감지부는, 주상 접지점이 A1과 A2에 접속시 온 또는 오프되는 제 3, 제 8트랜지스터와, 상기 제 3, 제 8트렌지스터가 모두 오프 또는 온이 되도록 적절한 전압을 설정하는 다수개의 저항을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 접지 제어부는, 원침 마이크로프로세서에서 읽어 들인 데이터에 의해 개폐되는 릴레이와 바이어스 전압을 공급하는 저항과 바이어스 전압에 의해 구동하는 제 1, 제 2트랜지스터 및 제 7트랜지스터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다. 바람직하게, 상기 제어부는, 내부 프로그램에 의해 온도 측정, 온도 설정, 시간 설정, 취침모드선택, 온도 과승방지, 접지 전극의 극성, 음전위 사용 여부 및 맛사지기 사용 여부의 신호를 판단하기 위한 원칩 마이크로프로세서를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 본기와 발열체의 결선 구조도.

도 2a,b는 본 발명의 전기장판의 다기능 온도 제어 회로를 구체적으로 도시한 도면.

도 3a내지e는 본 발명에 따른 전기장판의 다기능 온도 제어 방법의 흐름도이다.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100 : 본기 (Mat) 200 : 발열체

300 : 온도과승방지부 400 : 제어부

500 : 개폐부 600 : 설정부

700 : 표시부 800 : 맛사지기구동부

900 : 접지제어부 1000 : 음전위제어부

1100 : 직류전원부 1200 : 온열제어부

1300 : 접지감지부 1400 : 교류전원부

101 : 접속기 102 : 발열부 및 온도감지부

103 : 맛사지부 10 : 원칩 마이크로프로세서

20 : 표시기 TH1 : 제 1온도센서

TH2 : 제 2온도센서 TH3: 제 3온도센서

M : 맛사지기용모터 W1, W10 : 1차발열선

W2, W20 : 2차발열선 W3, W30 : 접지선

H : 히터 E1 : 심사

E2 : 절열 및 감열층 E3,E4 : 절연층

SW1 : 온도 설정용 스위치 SW2 : 시간 설정용 스위치

SW3 : 음전위 설정용 스위치 SW4 : 맛사지기 설정용 스위치

SW5 : 취침 설정용 스위치 SW6 : 개폐스위치

LE1∼ LE7 : 발광소자 RY1∼ RY3 : 릴레이

PC1 : 제 1포토커플러 PC2 : 제 2포토커플러

PC3 : 제 3포토커플러 PC4 : 제 4포토커플러

TA1 : 트라이 액 TR1 : 제 1트랜지스터

TR2 : 제 2트랜지스터 TR3 : 제 3트랜지스터

TR4 : 제 4트랜지스터 TR5 : 제 5트랜지스터

TR6 : 제 6트랜지스터 TR7 : 제 7트랜지스터

TR8 : 제 8트랜지스터

이 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 보다 잘 이해할수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에의한 전기장판의 다기능 온도 제어방법 및 그 회로의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 본기와 발열체의 결선 구조도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 접속기(101)와 발열부 및 온도 감지부(102) 맛사지부(103)로 이루어진 본기(100)와, 발열체(200)를 결선한 구조도이다.

상기 발열체(200)는 심사(E1)에 1차 발열선(W1,W10)을 권선하고, 그 위에 절연 및 감열층(E2)을 입히고, 그 위에 2차 발열선(W2,W20)을 권선하고, 그 위에 절연층(E3)을 입히고, 그 위에 접지선(W3,W30)을 권선하고, 그 위에 절연층(E4)을 입혀서 형성된다.

그리고 도면에 도시한 부호중 M1은 모터 접속단자, G1은 접지단자, S1은 센서단자, H1∼H4은 히터단자를 각각 표시하고, M은 맛사지기용 모터, TH1∼TH3는 온도센서를 각각 표시한다.

도 2a,b는 본 발명의 전기장판의 다기능 온도 제어 회로를 구체적으로 도시한 도면으로서, 도 2a,b에 도시된 바와 같이 발열선이 국부 과열등에 의해 단선 또는 단락시 온도 과승을 방지시키기 위한 온도 과승 방지부(300)와, 외부 입력신호를 읽고 판단하여 적절한 출력을 각부로 공급하는 제어부(400)와, 본기의 사용 여부를 결정하는 개폐부(500)와, 설정온도, 설정시간, 음전위, 맛사지기, 접지상태, 취침모드 등을 설정하는 설정부(600)와, 상기 설정온도, 설정시간, 음전위, 맛사지기, 접지상태, 취침모드 등을 표시하는 표시부(700)와, 상기 맛사지기 구동 전류를 공급하는 맛사지기 구동부(800)와, 상기 제어부가 읽어들인 데이터에 의해 릴레이의 개폐 여부를 결정할 출력을 제어하는 접지 제어부(900)와, 상기 음전위 사용 여부를 읽어들여 출력하고 상기 음전위 외의 다른 것과의 연결을 차단하고 음전위만 접지선에 연결하는 음전위 제어부(1000)와, 상기 개폐기 및 맛사지기 구동용 직류전원과 접지 감지용 직류전원을 생성하는 직류 전원부(1100)와, 상기 제어부에서 설정한 온도와 측정 온도를 비교하여 발열선에 전류를 긍급하는 온열 제어부(1200)와, 상기 접지선과 중간점이 연결되도록 이를 감지하는 접지 감지부(1300) 및 외부의 노이즈를 여과하고 내부의 노이즈를 외부로 공급되지 않게 하는 교류 전원부(1400)로 구성된다.

상기 제어부(400)는 내부 프로그램에 의해 온도 측정, 온도 설정, 시간 설정, 취침모드, 온도 과승, 접지 전극의 극성, 음전위, 맛사지기 사용 여부의 신호를 읽고 판단하여 이를 각부로 출력하는 원칩 마이크로프로세서(10)가 포함되고, 상기 개폐부(500)는 스위치의 개폐에 의해 본기의 사용 여부를 결정하는 개폐스위치(SW6)가 포함되고, 상기 설정부(600)는 온도 설정용 스위치(SW1) 시간 설정용 스위치(SW2) 음전위 설정용 스위치(SW3) 맛사지기 설정용 스위치(SW4) 취침 설정용 스위치(SW5)가 포함되고, 상기 접지 제어부(900)는 원침 마이크로프로세서에서 읽어 들인 데이터에 의해 개폐되는 릴레이(RY1∼RY3)와 바이어스 전압을 공급하는 저항(R15∼R17)과 바이어스 전압에 의해 구동하는 제 1, 제 2트랜지스터(TR1,TR2)와 제 7트랜지스터(TR7)가 포함되고, 상기 직류 전원부(1100)는 A1을 기준점으로 하여 접지 감지용 직류 전원을 생성하는 제 1직류전원 생성부(1)와, A2를 기준점으로 하여 개폐기 및 맛사지기 구동용 직류 전원을 생성하는 제 2직류전원 생성부(2)가 포함되고, 상기 제 1직류전원 생성부(1)는 제너다이오드(ZD2) 콘덴서(C5) 및 다이오드(D1)로 구성되고, 상기 제 2직류전원 생성부(2)는 제너다이오드(ZD1) 콘덴서(C4)및 다이오드(D7)로 구성된다.

상기 온열 제어부(1200)는 원침 마이크로프로세서에서 출력되는 신호에 의해 구동되는 제 2포토커플러(PC2)와 상기 제 2포토커플러에 의해 턴온되는 트라이액(TA1)이 포함되어 구성되고, 상기 접지 감지부(1300)는 주상 접지점이 A1과 A2에접속시 온 또는 오프되는 제 3(TR3), 제 8트랜지스터(TR8)와, 상기 제 3, 제 8트랜지스터(TR8)가 모두 오프 또는 온이 되도록 적절한 전압을 설정하는 전압 설정부(3)가 포함되어 구성되고, 상기 전압 설정부(3)는 다수개의 저항(R11), (R27,R28), (R31∼R33)으로 구성된다. 상기 교류전원부(1400)는 외부의 노이즈를 여과하고 내부의 노이즈를 외부로 공급되지 않도록 이를 제어하는 초크코일(CH1) 및 콘덴서(C9)로 이루어진 노이즈 여과부(4)가 포함되어 구성된다.

도 2a,b에 도시한 부호중내지은 도 2a와 b의 접속점을 각각 의미한다.

도 3a내지e는 본 발명에 따른 전기장판의 다기능 온도 제어 방법의 흐름도로서, 도 3에 도시된 바와 같이 입/출력을 설정한 상태에서 릴레이가 온 이면 시간을 약1초간 지연시키는 제 1과정(ST1O)과, 상기 제 1과정수행후 입력 테스트의 결과에 따라 릴레이의 온/오프를 제어하는 제 2과정(ST20)과, 상기 릴레이 온/오프시 온도.시간에 대한 초기값을 설정하는 제 3과정(ST30)과, 상기 초기값 설정후 포트B,C의 데이터를 레지스터에 임시저장하고 포트B를 입력모드로 변환시키는 제 4과정(ST40)과, 상기 제 4과정 수행후 포트B의 입력데이터를 레지스터에 저장하고 포트B를 출력모드로 변환시킨후 레지스터에 저장된 임시 데이터를 포트B,C로 출력하는 제 5과정(ST50)과, 상기 제 5과정수행후 슬립모드인가를 판별하여 슬립모드이면 시간을 체크하여 4분 간격으로 설정온도를 1도씩 낮추는 제 6과정(ST60)과, 상기 슬립모드가 아니면 측정온도가 설정온도보다 낮은가를 판별하여 낮으면 온열 출력 표시등을 점등하고 높으면 온열 출력 표시등을 소등되게하는 제 7과정(ST70)과, 상기 제 7과정 수행후 개폐스위치가 온인가를 판별하여 온이면 음전위가 온인가를 다시 판별하여 온이 아니면 LED를 소등시키고 시간을 클리어시키는 제 8과정(ST80)과, 상기 개폐스위치가 온이면 시간출력인가를 판별하고 시간출력이면 표시기에 표시하는 제 9과정(ST90)과, 상기 시간출력이 아니면 히터가 단선 또는 단락인가를 판별하여 아니면 트라이액이 단락인가를 판별하고 단락이면 표시기에 에러 메시지를 표시하는 제 10과정(ST100)과, 상기 트라이액이 단락이 아니면 포트B가 하이인가를 판별하여 하이이면 (+)반파동안클럭타이머를 계수한후 온열 출력 표시등이 점등되었는가를 판별하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력하는 제 11과정(ST110)과, 상기 포트B가 하이가 아니면 (-)반파동안 클럭타이머를 계수한후 온열 출력 표시등이 점등인가를 판별하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력하는 제 12과정(ST120)과, 상기 온열 출력 표시등이 점등이 아니면 클럭 타이머가 120인가를 판별하여 120이면 클리어 클럭 세컨드 타이머를 +1로 계수한후 제컨드 타이머가 60인가를 판별하고 60이면 클리어 세컨드 미닛 타이머를 +1로 계수하고 메인이 60이면 클리어 메인 시간 타이머를 -1로 계수하는 제 13과정(ST130)과, 상기 클럭 타이머가 120이 아니면 표시등이 점등되있는 가를 판별하고 점등이면 릴레이와 음전위를 온/오프시키는 제 14과정(ST140)과, 상기 표시등이 소등상태이면 설정용 스위치가 눌러져는 가를 판별하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 설정용 스위치가 눌러져 있으면 눌러진 스위치가 시간 설정용 스위치인가를 판별하여 아니면 온도 상승 설정용스위치가 온 인가를 판별하는 제 15과정(ST150)과, 상기 온도 상승 설정용 스위치면 타이머를 업시키고 아니면 온도 하강 설정용 스위치가 온인가를 판별하여 온이면 타이머를 다운시키고 아니면 음전위 스위치가 온인가를 판별하여 온이면 표시등을 점등시키는 제 16과정(ST160)과, 상기 음전위 스위치가 온이 아니면 히터가 온일 때 제 4포토커플러가 오프인가를 판별하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 오프이면 이상 표시등을 점등시키는 제 17과정(ST170)과, 상기 설정용 스위치가 눌러져있지 않으면 측정 온도가 설정 온도보다 높은데도 히터가 온인가를 판별하여 온이면 에러 메시지를 표시기에 표시함과 동시에 경보음을 발생시키고 히터가 온이 아니면 제 1, 제 2온도센서의 합성저항으로 현재온도를 측정하여 레지스터에 저장하는 제 18과정(ST180)과, 상기 측정온도가 5분 이상 제로인가를 판별하여 제로이면 에러 메시지를 표시기에 표시하고 경보음을 발생시키는 제 19과정(ST190)과, 상기 측정온도가 제로가 아니면 전원스위치가 오프인가를 판별하여 오프이면 음전위 출력중인가를 판별하여 아니면 에러 메시지 출력중인가를 판별하는 제 20과정(ST200)과, 상기 전원스위치가 오프가 아니면 시간 설정용 스위치가 눌러졌는 가를 판별하여 눌러졌으면 2초간 설정시간을 표시기에 표시하고 상기 스위치가 눌러져 있지 않으면 측정온도를 표시기에 표시하는 제 21과정(ST210)을 포함하여 이루어진다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 작용효과를 바람직한 실시예를 통해 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 접속기(101)는 도 1의 본기(100)와 도 3의 콘트롤러를 접속 또는 분리하는 장치로서, 1차, 2차 발연선(W1,W2)과 맛사지기용 모터(M), 접지선(W3,W30), 온도센서(TH1∼TH3)등을 콘트롤러로 연결시켜 주는 기능을 수행한다.

발열부 및 온도감지부(102)는 3중 권선으로 1차(W1) 2차(W2)을 히터로 하고3차(W3)를 접지선으로 사용하여 히터의 배선을 W1→W10→W20→W2로 전류가 흐르도록 하여 전류에 의해 형성되는 자계가 상쇠되도록 하여 인체에 나쁜 영향이 미치지않도록 한다. 또한 교류전원의 접지점과 3차(W3)선을 연결하여 G1 발열선에 의해 형성되는 전계를 접지로 흘러주어 전계가 인체에 영향을 주지 못하도록 기능을 수행한다.

또한 맛사지부(103)는 시간 설정에 따라 구동하는모터(M)의 진동으로 맛사지 효과를 제공하거나 취침예약에 의해 잠을 깨워주는 역할을 병행하므로서 음향으로 인해 타인에게 피해를 주지 않도록 기능을 수행한다.

발열체(200)는 심사(E1)에 1차 발열선(W1,W10)을 권선하고, 그 위에 절연 및 감열층(E2)을 입히고, 그 위에 2차 발열선(W2,W20)을 권선하고, 그 위에 절연층(E3)을 입히고, 그 위에 접지선(W3,W30)을 권선하고, 그 위에 절연층(E4)을 입혀서 형성된다.

온도 과승 방지부(300)는 1차발연선(W1)과 2차발연선(W2)이 정상일때는 히터단자(H3)→저항(R23)→4포토커플러(PC4)→히터단자(H2)로 부하전류가 흐르지만 발연선(W1),(W2)이 국부 과열등에 의해 단선되거나 단락되면 히터단자(H3)↔(H2)사이가 영전위가 되어 제 4포토커플러(PC4)에 전류가 흐르지 않게 되고 이를 원침 마이크로프로세서(10)가 감지하여 온도감지부(102)로 발열 및 중지 명령을 하달하므로서 온도 과승을 방지해 주는 기능을 수행한다.

제어부(400)는 원침 마이크로프로세서(10)에 입력한 내부 프로그램에 의해 외부 입력 신호(온도 측정, 온도 설정, 시간 설정, 취침모드 선택 여부, 온도 과승여부, 접지 전극의 극성, 음전위 사용 여부, 맛사지기 사용 여부)를 읽고 판단하여 적절한 출력을 각부로 공급하므로서 항상 쾌적한 상태를 유지토록 하고 이상 상황이 발생되면 이에 적절한 조치를 취하여 항상 안전을 유지토록 하는 기능을 수행한다.

다음 개폐부(500)는 스위치(SW6)의 개폐에 의해 본기(100)사용 여부를 결정하는 기능을 수행한다. 따라서 설정부(600)는 다수개의 설정용 스위치(SW1∼ SW5(SW1은 온도 설정용 스위치, SW2는 시간 설정용 스위치, SW3는 음전위 설정용스위치, SW4는 맛사지기 설정용 스위치, SW5는 취침 설정용 스위치))로 온도, 시간, 음전위, 맛사지기, 취침등을 설정하는 기능을 수행한다. 표시부(700)는 표시기(20)와 LED1∼7(발광소자)로 설정온도, 설정시간, 현재온도, 음전위, 맛사지기, 접지상태, 취침모드 등을 각각 표시한다. 맛사지기 구동부(800)는 원침 마이크로프로세서(10)와 연결된 저항(R19)을 통해 제 5트랜지스터(TR5)→저항(R18)→제 4트랜지스터(TR4)→다이오드(Dl0)→모터단자(M1)로 맛사지기 구동 전류가 흐르도록 그 기능을 수행한다.

접지 제어부(900)는 접지 제어부(1300)에 의해 원침 마이크로프로세서(10)가 읽어들인 데이터에 의해 릴레이(RY1∼RY3)의 개폐 여부를 결정할 출력을 원침 마이크로프로세서(10)의 핀(1,2,3)단자와 연결된 저항(R15∼R17)을 통해 제 1, 제 2트랜지스터(TR1,TR2)와 제 7트랜지스터(TR7)의 구동을 제어하는 기능을 수행한다. 음전위 제어부(1000)는 브릿지 다이오드(BR1)와 콘덴서(C6)에 의해 만들어진 음전위의 개폐는 원침 마이크로프로세서(10)의 음전위 사용 여부를 읽어들여 콘덴서(C6)을 통해 저항(R35)→제 1포토커플러(PC1)→제 6트랜지스터(TR6)→저항(R12)→다이오드(D3)로 출력하게 되고, 이때 릴레이(RY1∼RY3)는 음전위 외의 다른 것과의 연결을 차단하고 음전위만 접지선에 연결하는 기능을 수행한다. 직류전원부(1100)는 교류전원 양단을 연결한 직렬회로(D8→C7→R26→D2)을 통해 A2를 기준점으로 하여 다이오드(D7), 제너다이오드(ZD1), 콘덴서(C4)로 개폐기 및 맛사지기 구등용 직류전원을 생성하고, 전압 안정기(30)를 거쳐 직류 안정화 전원을 생성하고, A1을 기준점으로 하여 D1,ZD2, C5로 트라이액(TA1)구동용 및 접지 감지용 직류전원을 생성하는 기능을 수행한다.

온열 제어부(1200)는 원침 마이크로프로세서(10)에서 설정한 온도와 측정 온도를 비교하여 출력 신호 전류를 콘덴서(C7)제 2포토커플러(PC2)저항(R34)으로 흘려 트라이액(TA1)을 구동시키고 발열선에 전류를 흘려주는 기능을 수행한다. 다음접지 감지부(1300)는 주상 접지점이 A1과 연결될 경우 제 3트랜지스터(TR3)는 오프, 제 8트랜지스터(TR8)는 온이 되고, 주상 접지점이 A2와 연결될 경우 제 3트랜지스터(TR3)는 온, 제 8트랜지스터(TR8)는 오프가 되고, 주상 접지점이 중심 탭에 연결될 경우 제 3트랜지스터(TR3)와 제 8트랜지스터(TR8)가 모두 오프이거나 모두 온이 되도록 저항(R11, R32, R27, R33, R28, R31)으로 전압을 적절히 설정하거나 원침마이크로프로세서(10)로 확실히 감지하는 기능을 수행하고, 또한 접지선이 1의 경우는 A1과, 접지선이 2의 경우는 A2와, 접지선이 3의 경우는 중간점(G1)과 연결되도록 기능을 수행한다. 따라서 교류 전원부(1400)는 초크코일(CH1)과 콘덴서(C9)로 이루어진 노이즈 여과부(4)에 의해 외부의 노이즈를 여과하고 내부의 노이즈를 외부로 공급되지 않도록 그 기능을 수행한다.

상기의 과정을 도 3을 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.

도 3a내지e는 본 발명에 따른 전기장판의 다기능 온도 제어 방법의 흐름도로서, 먼저, 입/출력을 설정(S1)한 상태에서 릴레이가 온이고 센서(S1)와 히터(H1)가 오프(S2) 이면 시간을 약1초간 지연시킨(S3)후 입력 테스트가 0,0(S4)이면 릴레이(RY1)를 온, 릴레이(RY2,RY3)를 오프(S5)시키고, 입력 테스트가 1,0(S6)이면 릴레이(RY1)를 오프, 릴레이(RY2)를 온, 릴레이(RY3)를 오프(S7)시키고, 입력 테스트가 0,1(S8)이면 릴레이(RY1,RY2)를 온, 릴레이(RY2)를 오프(S7)시키고, 입력 테스트가 0,1이 아니면 릴레이(RY1)를 온, 릴레이(RY2,RY3)를 오프(S10)시켜 온도.시간에 대한 초기값을 설정(S11)한다.

상기 초기값 설정후 포트B,C의 데이터를 레지스터에 임시저장(S12)하고 포트B를 입력모드로 변환(S13)시킨다. 이와 동시에 포트B의 입력데이터를 레지스터에 저장(S14)하고 포트B를 출력모드로 변환(S15)시킨후 레지스터에 저장된 임시 데이터를 포트B,C로 출력(S16)한다. 데이터 출력과 동시에 슬립모드인가를 판별(S17)하고 슬립모드이면 시간을 체크하여 약 4분 간격으로 설정온도를 1되씩 낮추고 단 40도 이하에서는 무시(S18)한다. 슬립모드가 아니면 측정온도가 설정온도보다 낮은가를 판별(S19)하여 낮으면 온열 출력 표시등을 점등(S20)하고 높으면 온열 출력 표시등을 소등(S21)한다. 이후 개폐스위치(SW6)가 온 인가를 판별(S22)하고 온이 아니면 음전위가 온 인가를 판별(S23)하여 온이 아니면 LED를 소등하고 시간을 클리어(S24)시킨다. 만일 개폐스위치(SW6)가 온이면 시간 출력인가를 판별(S25)하고 시간 출력이면 시간출력(S26)을 표시기(20)에 표시(S27)하고, 시간출력이 아니면 히터 단선 또는 단락인가를 판별(S28)하여 아니면 트라이액(TA1)이 단락인가를 판별(S29)하고 단락이면 버져(BZ1)를 통해 삐소리(S30)출력함과 동시에 릴레이(RY3)를 온, 히터(H)를 오프(S31)시키고 표시기(20)에 에러 메시지를 표시(S32)한다.

한편, 트라이액(TA1)이 단락이 아니면 포트B가 하이인가를 판별(S34)하여 하이이면 (+)반파동안클럭타이머를 계수(S35)한후 온열 출력 표시등이 점등되있는 가를 판별(S36)하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력(S37)한다. 포트B가 하이가 아니면 (-)반파동안 클럭타이머를 계수(S38)한후 온열 출력 표시등이 점등인가를 판별(S39)하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력(S37)한다. 이에 따라 상기 온열 출력 표시등이 점등이 아니면 클럭 타이머가 120인가를 판별(S41)하여 120이면 클리어 클럭 세컨드 타이머를 +1로 계수(S42)한후 세컨드 타이머가 60인가를 판별(S43)하고 60이면 클리어 세컨드 미닛 타이머를 +1로 계수(S44)하고 메인이 60(S45)이면 클리어 메인 시간 타이머를 -1로 계수(S46)한다. 상기 클럭 타이머가 120이 아니면 표시등이 점등되있는 가를 판별(M9)하고 점등이면 릴레이와 음전위를 온/오프(S50)시키고, 상기 표시등이 소등상태이면 설정용 스위치가 눌러져는 가를 판별(S51)하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 설정용 스위치가 눌러져 있으면 눌러진 스위치가 시간 설정용 스위치인가를 판별(S52)하여 아니면 온도 상승 설정용 스위치가 온 인가를 판별(S53)한다. 상기 온도 상승 설정용 스위치면 타이머를 업시키고 아니면 온도 하강 설정용 스위치가 온인가를 판별(S54)하여 온이면 타이머를 다운시키고 아니면 음전위 스위치가 온인가를 판별(S55)하여 온이면 표시등을 점등(S56)시킨다. 상기 음전위 스위치가 온이 아니면히터가 온일 때 제 4포토커플러가 오프인가를 판별(S57)하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 오프이면 이상 표시등을 점등(S58)시킨다. 상기 설정용 스위치가 눌러져있지 않으면 측정 온도가 설정 온도보다 높은데도 히터가 온인가를 판별(S59)하여 온이면 에러 메시지를 표시기에 표시함과 동시에 경보음을 발생(S60)시키고 히터가 온이 아니면 제 1, 제 2온도센서의 합성저항으로 현재온도를 측정하여 레지스터에 저장(S61)한다. 이와 동시에 상기 측정온도가 5분 이상 제로인가를 판별(S62)하여 제로이면 에러 메시지를 표시기에 표시하고 경보음을 발생(S63)시킨다.

한편, 상기 측정온도가 제로가 아니면 전원스위치가 오프인가를 판별(S64)하여 오프이면 음전위 출력중인가를 판별(S65)하고 아니면 에러 메시지 출력중인가를 판별(S66)한다. 상기 전원스위치가 오프가 아니면 시간 설정용 스위치가 눌러졌는가를 판별(S67)하여 눌러졌으면 2초간 설정시간을 표시기에 표시(S68)하고 상기 스위치가 눌러져 있지 않으면 측정온도를 표시기에 표시(S69)한다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는, 원칩 마이크로프로세서를 이용하여 온도제어, 시간제어, 온도 과승 방지 및 차단, 자동 접지, 음전위 발생, 맛사지기 제어등을 하나의 이동용 콘트롤러를 용이하게 조작하는 것이 가능하다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 본 발명의 전기장판의 다기능 온도 제어방법 및 그 회로에 의하면, 첫째, 다수개의 버턴을 이용하여 온도를 1도씩 올리거나 내릴수 있게 하여 미세 조정이 가능토록하고, 둘째, 취침모드를 이용하여 잠든 후의 온도를 예약된 온도로 서서히 내려 수면에 가장 적합한 온도를 유지하여 에너지의 손실을 막아주고 건강 증진에도 일익을 제공토록하였으며, 셋째, 원칩 마이크로프로세서를 이용하여 정확한 접지의 극성을 판단하여 전계에 의한 유해파를 최소로 줄이고 발열체에 흐르는 전류에 의해 형성되는 자계를 상쇠시켜 자계에 의한 유해파를 극소화시키고, 넷째, 보조기능인 맛사지기를 이용하여 시간을 알러주므로서 소리에 의해 다른사람의 수면을 방해하지 않토록하고, 다섯째, 음전위에 의해 산성화된 체질을 약알카리성으로 변화시켜 건강 체질로 유지시키거나 국부 과열을 감지하여 화재의 가능성을 사전에 방지시키는 효과가 있다는 것이다.

Claims (7)

1. 입/출력을 설정한 상태에서 릴레이가 온 이면 시간을 약1초간 지연시키는 제 1과정과;

   상기 제 1과정수행후 입력 테스트의 결과에 따라 릴레이의 온/오프를 제어하는 제 2과정과;

   상기 릴레이 온/오프시 온도.시간에 대한 초기값을 설정하는 제 3과정과;

   상기 초기값 설정후 포트B,C의 데이터를 레지스터에 임시저장하고 포트B를 입력모드로 변환시키는 제 4과정과;

   상기 제 4과정수행후 포트B의 입력데이터를 레지스터에 저장하고 포트B를 출력모드로 변환시킨후 레지스터에 저장된 임시 데이터를 포트B,C로 출력하는 제 5과정과;

   상기 제 5과정수행후 슬럽모드인가를 판별하여 슬립모드이면 시간을 체크하여 4분 간격으로 설정온도를 1도씩 낮추는 제 6과정과;

   상기 슬럽모드가 아니면 측정온도가 설정온도보다 낮은가를 판별하여 낮으면 온열 출력 표시등을 점등하고 높으면 온열 출력 표시등을 소등되게하는 제 7과정과;

   상기 제 7과정수행후 개폐스위치가 온인가를 판별하여 온이면 음전위가 온인가를 다시 판별하여 온이 아니면 LED를 소등시키고 시간을 클리어시키는 제 8과정과;

   상기 개폐스위치가 온이면 시간출력인가를 판별하고 시간출력이면 표시기에 표시하는 제 9과정과;

   상기 시간출력이 아니면 히터가 단선 또는 단락인가를 판별하여 아니면 트라이액이 단락인가를 판별하고 단락이면 표시기에 에러 메시지를 표시하는 제 10과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 10과정에서 트라이액이 단락이 아니면 포트B가 하이인가를 판별하여 하이이면 (+)반파동안 클럭타이머를 계수한후 온열 출력 표시등이 점등되있는 가를 판별하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력하는 제 11과정과;

   상기 포트B가 하이가 아니면 (-)반파동안 클럭타이머를 계수한후 온열 출력표시등이 점등인가를 판별하고 점등이면 500㎲동안 포트C를 하이로 출력하는 제 12과정과;

   상기 온열 출력 표시등이 점등이 아니면 클럭 타이머가 120인가를 판별하여 120이면 클리어 클럭 세컨드 타이머를 +1로 계수한후 세컨드 타이미가 60인가를 판별하고 60이면 클리어 세컨드 미닛 타이머를 +1로 계수하고 메인이 60이면 클리어메인 시간 타이머를 -1로 계수하는 제 13과정과;

   상기 클럭 타이머가 120이 아니면 표시등이 점등되있는 가를 판별하고 점등이면 릴레이와 음전위를 온/오프시키는 제 14과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 14과정에서 표시등이 소등상태이면 설정용 스위치가 눌러져는 가를 판별하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 설정용 스위치가 눌러져있으면 눌러진 스위치가 시간 설정용 스위치인가를 판별하여 아니면 온도 상승 설정용 스위치가 온 인가를 판별하는 제 15과정과;

   상기 온도 상승 설정용 스위치면 타이머를 업시키고 아니면 온도 하강 설정용 스위치가 온인가를 판별하여 온이면 타이머를 다운시키고 아니면 음전위 스위치가 온인가를 판별하여 온이면 표시등을 점등시키는 제 16과정과;

   상기 음전위 스위치가 온이 아니면 히터가 온일 때 제 4포토커플러가 오프인가를 판별하고 아니면 TEMP단계로 리턴시키고 오프이면 이상 표시등을 점등시키는 제 17과정과;

   상기 설정용 스위치가 눌러져 있지 않으면 측정 온도가 설정 온도보다 높은데도 히터가 온인가를 판별하여 온이면 에러 메시지를 표시기에 표시함과 동시에 경보음을 발생시키고 히터가 온이 아니면 제 1, 제 2온도센서의 합성저항으로 현재온도를 측정하여 레지스터에 저장하는 제 18과정과;

   상기 측정온도가 5분 이상 제로인가를 판별하여 제로이면 에러 메시지를 표시기에 표시하고 경보음을 발생시키는 제 19과정과;

   상기 측정온도가 제로가 아니면 전원스위치가 오프인가를 판별하여 오프이면 음전위 출력중인가를 판별하여 아니면 에러 메시지 출력중인가를 판별하는 제 20과정과;

   상기 전원스위치가 오프가 아니면 시간 설정용 스위치가 눌러졌는 가를 판별하여 눌러졌으면 2초간 설정시간을 표시기에 표시하고 상기 스위치가 눌러져 있지않으면 측정온도를 표시기에 표시하는 제 21과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 방법.
4. 전기장판의 온도 제어를 목적으로 구성한 것에 있어서,

   별도의 가상 접지점 없이 접지선과 직렬 접속되어 정확한 접지의 극성을 감지하기위한 접지감지부와;

   상기 접지감지부로부터 감지된, 접지의 극성을 정확히 제어하여 전계에 의한 유해파를 극소화시키기 위한 접지제어부와;

   상기 접지 전극의 극성과 음전위 사용 여부를 판단하여 그 결과를 각 부로 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기장판의 다기능 온도 제어회로.
5. 제 4항에 있어서, 상기 접지 감지부는,

   주상 접지점이 A1과 A2에 접속시 온 또는 오프되는 제 3, 제 8트랜지스터와, 상기 제 3, 제 8트랜지스터가 모두 오프 또는 온이 되도록 적절한 전압을 설정하는 다수개의 저항을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 회로
6. 제 4항에 있어서, 상기 접지 제어부는,

   원침 마이크로프로세서에서 읽어 들인 데이터에 의해 개폐되는 릴레이와 바이어스 전압을 공급하는 저항과 바이어스 전압에 의해 구동하는 제 1, 제 2트랜지스터 및 제 7트랜지스터를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 회로.
7. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는,

   내부 프로그램에 의해 온도 측정, 온도 설정, 시간 설정, 취침모드선택, 온도 과승방지, 접지 전극의 극성, 음전위 사용 여부 및 맛사지기 사용 여부의 신호를 판단하기 위한 원칩 마이크로프로세서를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 전기장판의 다기능 온도 제어 회로.