KR20050061759A - 비데의 착좌 감지장치 - Google Patents

Abstract

비데의 착좌 감지장치에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 장치는, 교류 전원단속용 스위치들과, 스위치들과 전열선을 각각 연결하는 접속수단들과, 스위치와 접속수단 사이에 설치되며 접지되는 교류 잡음성분 차단 수단들이 포함되는 전원공급부가 구비되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 접지를 통하여 선행하는 스위치의 기생용량을 타고 넘어 오는 교류 전원의 잡음 성분을 제거하고, 접속수단을 이용하여 전열선이 직접 접지되는 것을 방지함으로써 오작동을 방지할 수 있으며, 사용자의 신체 특성에 상관없이 별도의 열전도판을 통하여 접지를 유지하므로 역시 정전용량센서의 오작동이 방지된다.

Description

비데의 착좌 감지장치{Seating status detector of bidet}

본 발명은 비데의 착좌 감지장치에 관한 것으로, 특히 열전도판을 감지전극으로 사용하는 정전용량센서를 이용한 비데의 착좌 감지장치에서 교류 전원의 잡음 성분에 의한 오작동과 사용자의 신체 특성에 따른 오작동을 방지할 수 있는 비데의 착좌 감지장치에 관한 것이다.

통상적으로 비데는 화장실에 설치되어 사용자의 입력설정에 따라 국부적인 세척 동작을 다양한 모드로 수행하는 장치로써 최근의 비데는 전자적으로 제어동작을 행하는 콘트롤러를 내장하고 있다. 또한, 비데에는 사용자가 사용을 할 때에만 설정된 동작을 행할 수 있도록 하기 위하여 착좌 감지센서가 통상적으로 설치되어 있다. 따라서, 감지센서의 센싱에 의해 콘트롤러에서 사용자의 세팅조작에 따라 세척동작의 다양한 모드들을 수행한다. 즉, 분출되는 수압의 세기, 온수의 온도, 온풍온도, 및 비데 시트의 온도 등을 조절할 뿐만 아니라 세척의 시작 및 종료나 온풍의 시작 및 종료 등을 제어하게 된다.

이러한 비데장치의 착좌 감지장치는 센싱 정확성을 가져야 한다. 만약, 센싱이 부정확할 경우 사용자의 사용이 없는 경우 즉, 청소나 아이들의 장난 등에도 온수나 온풍온도의 구동제어 및 갑작스런 용수의 분출 동작 등이 일어날 수 있으므로 취급의 불편성 및 전기 및 용수의 낭비가 초래된다.

따라서, 비데장치의 착좌 감지장치의 센싱의 정확성을 위하여 비데장치의 변좌 하부에 전체적으로 위치되는 열전도판을 감지전극으로 사용하는 정전용량센서가 개발되었다.

도 1은 종래의 열전도판을 감지전극으로 사용하는 정전용량센서를 이용한 비데의 착좌 감지장치를 나타낸 블록구성도이다.

도 1을 참조하면, 전원공급부(10), 비데 변좌의 하부에 설치되는 금속성의 열전도판(20), 정전용량센서(30), 전열선(40), 제어부(50)를 포함하여 이루어진다. 정전용량센서(30)는 열전도판(20)과 연결되어 열전도판(20)과 사용자간에 유기되는 정전용량의 변화를 측정한다. 전열선(40)은 교류 전원공급부(10)로부터 전원을 공급받아 발열하여 발생된 열을 열전도판(20)으로 전도시킨다. 제어부(50)는 정전용량센서의 값을 입력받아 기준 정전용량과 비교하여 착좌상태를 판단하여 비데 콘트롤러(60)로 출력할 뿐만 아니라 정전용량센서의 값을 입력받을 때 전원공급부(10)로부터 전열선(40)으로 공급되는 전원을 단속하도록 단속스위치(70)를 제어한다.

즉, 변좌는 유전물질인 플라스틱으로 이루어져 열전도판과 플라스틱과 사용자간에 커패시터가 형성되게 되며, 정전용량은 변좌의 플라스틱 두께와 사용자의 변좌 접촉면적에 관계되기 때문에 사용자가 변좌에 착좌했을 때 변좌와 접촉되는 면적에 따라 변하는 정전용량을 측정함으로써 목욕시에 물기가 튀거나 청소 등의 기타 작업에 의해 변화되는 정전용량값과 비교할 수 있게 된다.

아와 같이, 비데장치의 변좌 하부에 전체적으로 위치되는 열전도판을 감지전극으로 사용하는 정전용량센서를 채용함으로써 착좌 감지장치의 센싱의 정확성은 향상되었지만, 착좌 감지장치의 전원으로 사용되는 교류 전원의 영향으로 오작동이 발생하고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 교류 전원에 의한 오작동을 방지할 수 있는 비데의 착좌 감지장치를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 비데의 착좌 감지장치는: 교류 전원을 포함하는 전원공급부, 비데 변좌의 하부에 설치되는 금속성의 열전도판, 상기 열전도판과 사용자간에 유기되는 정전용량의 변화를 측정하기 위하여 상기 열전도판과 연결되며 기준 정전용량과 비교하여 착좌상태를 판단하여 출력하는 정전용량센서, 전원을 공급받아 발열하여 상기 열전도판으로 발생된 열을 전도시켜 상기 변좌를 따뜻하게 하기 위한 전열선, 상기 정전용량센서로부터 출력값을 입력받아 착좌상태에서 설정된 동작을 비데가 수행할 수 있도록 비데 콘트롤러에 제어신호를 주며 상기 정전용량센서의 값을 입력받을 때 상기 전원공급부로부터 상기 전열선으로 공급되는 전원을 단속해주는 제어부를 포함하는 비데의 착좌 감지장치에 있어서, 상기 전원공급부는: 상기 교류 전원의 양단에 각각 연결되며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제1 및 제2 스위치와; 상기 제1 스위치와 상기 전열선을 연결하며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제3 스위치 및 상기 제2 스위치와 상기 전열선을 연결하며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제4 스위치와; 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치 사이에 설치되며 접지되는 제1 교류 잡음성분 차단 수단 및 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치 사이에 설치되며 접지되는 제2 교류 잡음성분 차단 수단이 포함되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 전원공급부는: 일단이 상기 교류 전원의 양단에 각각 연결되며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제1 및 제2 스위치와; 상기 교류 전원의 반파가 이용되도록, 상기 제1 스위치와 상기 전열선을 연결하는 제1 정류소자 및 상기 제2 스위치와 상기 전열선을 연결하는 제2 정류소자와; 상기 제1 스위치와 상기 제1 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제1 교류 잡음성분 차단 수단 및 상기 제2 스위치와 상기 제2 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제2 교류 잡음성분 차단 수단이 포함되는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 전원공급부는: 일단이 상기 교류 전원의 양단에 각각 연결되며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제1 및 제2 스위치와; 상기 교류 전원의 반파가 이용되도록, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치와 상기 전열선을 연결하는 브릿지 정류소자와; 상기 제1 스위치 및 상기 브릿지 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제1 교류 잡음성분 차단 수단 및 상기 제2 스위치와 상기 브릿지 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제2 교류 잡음성분 차단 수단이 포함되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 정전용량센서와는 연결되지 않으며 접지되는 별도의 열전도판이 상기 비데 변좌의 하부에 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 일반적인 열전도판을 감지전극으로 사용하는 정전용량센서를 이용한 비데의 착좌 감지장치에 대해서는 종래기술에서 설명하였으므로 반복되는 설명은 생략하고, 본 발명의 특징인 오작동을 방지할 수 있고 제어가 용이한 전원공급부 및 그와 관련된 구성요소에 대해서만 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 회로도이고, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 회로도이며, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 회로도이고, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 개략도이다.

[실시예 1]

도 2의 (1)을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원공급부는 교류 전원(100)과, 제어부(50)의 제어에 의해 스위칭되는 6개의 스위치(211, 212, 213, 214, 215, 216)를 포함하여 이루어진다.

제1 및 제2 스위치(211, 212)의 일단은 교류 전원의 양단에 각각 연결되어 교류 전원의 단속용으로 사용된다. 제3 스위치(213)의 일단은 제1 스위치(211)의 타단과 전기적으로 연결되고 제3 스위치(213)의 타단은 전열선(40)과 전기적으로 연결된다. 제4 스위치(214)의 일단은 제2 스위치(212)의 타단과 전기적으로 연결되고 제4 스위치(214)의 타단은 전열선(40)과 전기적으로 연결된다. 제5 스위치(215)는 교류 잡음성분 차단 수단으로서, 일단은 제1 스위치(211)의 일단 및 제3 스위치(213)의 타단과 전기적으로 연결되고, 제5 스위치(215)의 타단은 접지전극과 연결된다. 제6 스위치(216)는 역시 교류 잡음성분 차단 수단으로서, 일단은 제2 스위치(212)의 일단 및 제4 스위치(214)의 타단과 전기적으로 연결되고, 제6 스위치(216)의 타단은 접지전극과 연결된다.

따라서, 제5 및 제6 스위치(215, 216)에 의하여 제1 및 제2 스위치(211, 212)의 기생용량을 타고 넘어 오는 교류 전원의 잡음 성분이 제거된다. 이와 같이 제5 및 제6 스위치(215, 216)가 작동할 때에는 전열선(40)이 직접 접지되어 변좌(80) 하부에 설치된 열전도판(20)의 기생 용량이 증가하게 되는 데, 이 경우에는 제3 및 제4 스위치(213, 214)를 오프(off)시킴으로써 이를 방지할 수 있다.

도 2의 (2)를 참조하면, 제1 및 제2 스위치(211, 212)로서 TRAIC 소자가 사용되었고, 교류 전원의 잡음 성분이 제거 수단으로서 제5 및 제6 스위치(215, 216) 대신에 저항(217, 218)이 접지전극에 연결되어 있다.

이와 같이, 전자식 스위치인 TRAIC 소자를 사용함으로써 기계식 스위치를 사용하는 경우보다 제어가 용이하고 장시간 사용할 수 있으며, TRAIC 소자는 다른 전자식 스위치에 비하여 두 개의 사이리스터 소자를 게이트 공통으로 하여 역병렬 연결되어 있으므로 양방향 도통이 가능한 장점이 있다. 또한, 교류 전원의 잡음 성분 제거 수단으로서 저항을 사용하면 제어가 필요 없으므로 제어부의 구성이 간단, 용이해지는 장점이 있다.

교류 전원의 단속 수단으로 TRAIC 소자를 사용하고, 교류 전원의 잡음 성분 제거 수단으로서 스위치 또는 저항을 사용하는 것은 후술하는 실시예에서도 그대로 적용되므로 반복되는 설명은 생략하고, 후술하는 실시예들에서는 대표적인 실시예라 할 수 있는 TRAIC 소자와 저항을 사용하는 실시예만을 설명한다.

[실시예 2]

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원공급부를 상술한 제1 실시예에 따른 전원공급부와 비교하면, 제1 실시예에 따른 전원공급부에 사용된 제3 및 제4 스위치(213, 214) 대신에 정류소자(221, 222)를 사용하여 교류 전원의 전파가 아닌 반파만으로 변좌(80) 하부에 설치된 열전도판(20)을 가열하는 특징이 있다. 즉, 직류가 흐르도록, 제1 정류소자(221)를 이용하여 제1 TRAIC 소자(211)와 전열선(40)을 연결하고, 제2 정류소자(222)를 이용하여 제2 TRAIC 소자(212)와 전열선(40)을 연결하였다. 그리고, 접지전극과 연결되는 제1 저항(217)을 제1 TRAIC 소자(211)와 제1 정류소자(221) 사이에 설치하였으며, 접지전극과 연결되는 제2 저항(218)을 제2 TRAIC 소자(212)와 제2 정류소자(222) 사이에 설치하였다.

이와 같이, 스위치가 아닌 정류소자를 사용함으로써 제어부의 제어가 간단, 용이해지고, 전열선이 직접 접지되는 것이 방지된다.

[실시예 3]

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 전원공급부를 상술한 제2 실시예에 따른 전원공급부와 비교하면, 제2 실시예에 따른 전원공급부에 사용된 제1 및 제2 정류소자(221, 222) 대신에 하나의 브릿지 정류소자(230)를 사용하여 교류 전원의 전파를 이용하여 변좌(80) 하부에 설치된 열전도판(20)을 가열하는 특징이 있다. 즉, 전파만 흐르도록, 브릿지 정류소자(230)를 이용하여 제1 TRAIC 소자(211) 및 제2 TRAIC 소자(212)와 전열선(40)을 연결하였다. 그리고, 접지전극과 연결되는 제1 저항(217)을 제1 TRAIC 소자(211)와 브릿지 정류소자(230) 사이에 설치하였으며, 접지전극과 연결되는 제2 저항(218)을 제2 TRAIC 소자(212)와 브릿지 정류소자(230) 사이에 설치하였다.

이와 같이, 브릿지 정류소자를 사용함으로써 교류의 전파를 이용할 수 있어 교류의 방향과는 무관하게 열전도판이 가열되므로 효율이 향상되고, 역시 전열선이 직접 접지되는 것이 방지된다.

[실시예 4]

비데의 착좌 감지장치에 사용되는 정전용량센서의 오작동을 방지하기 위하여 사용자는 신체의 일부를 바닥면 등에 접촉시켜 접지를 유지해주어야 하는 데, 사용자의 키기 작다든지 하는 경우에는 사용자를 통하여 접지가 이루어지지 못하게 된다.

도 5를 참조하면, 이를 방지하기 위하여 상술한 본 발명의 실시예들과 병용하여, 정전용량센서(30)와는 연결되지 않으며 접지전극과 연결되는 별도의 열전도판(300)을 비데 변좌(80)의 하부에 더 설치함으로써 항상 접지 상태를 유지할 수 있도록 하였다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 비데의 착좌 감지장치에 의하면, 접지를 통하여 선행하는 스위치의 기생용량을 타고 넘어 오는 교류 전원의 잡음 성분을 제거하고, 스위치 또는 정류소자를 이용하여 전열선이 직접 접지되는 것을 방지함으로써 오작동을 방지할 수 있다.

또한, 신체의 특성에 상관없이 별도의 열전도판을 통하여 접지를 유지하므로 역시 정전용량센서의 오작동이 방지된다.

본 발명은 상기 실시예들에만 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

도 1은 종래의 열전도판을 감지전극으로 사용하는 정전용량센서를 이용한 비데의 착좌 감지장치를 나타낸 블록구성도;

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 회로도;

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 회로도;

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 회로도; 및

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 비데의 착좌 감지장치를 설명하기 위한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 참조번호의 설명 >

10 : 전원공급부 20 : 열전도판

30 : 정전용량센서 40 : 전열선

50 : 제어부 60 : 비데 콘트롤러

70 단속스위치 80 : 변좌

100 : 교류 전원 211 : 제1 스위치

212 : 제2 스위치 213 : 제3 스위치

214 : 제4 스위치

215, 216, 217, 218 : 교류 잡음성분 차단 수단

221, 222 : 정류소자 230 : 브릿지 정류소자

300 : 별도의 열전도판

Claims (7)

1. 교류 전원을 포함하는 전원공급부, 비데 변좌의 하부에 설치되는 금속성의 열전도판, 상기 열전도판과 사용자간에 유기되는 정전용량의 변화를 측정하기 위하여 상기 열전도판과 연결되며 기준 정전용량과 비교하여 착좌상태를 판단하여 출력하는 정전용량센서, 전원을 공급받아 발열하여 상기 열전도판으로 발생된 열을 전도시켜 상기 변좌를 따뜻하게 하기 위한 전열선, 상기 정전용량센서로부터 출력값을 입력받아 착좌상태에서 설정된 동작을 비데가 수행할 수 있도록 비데 콘트롤러에 제어신호를 주며 상기 정전용량센서의 값을 입력받을 때 상기 전원공급부로부터 상기 전열선으로 공급되는 전원을 단속해주는 제어부를 포함하는 비데의 착좌 감지장치에 있어서,

   상기 전원공급부는: 상기 교류 전원의 양단에 각각 연결되며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제1 및 제2 스위치와; 상기 제1 스위치와 상기 전열선을 연결하며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제3 스위치 및 상기 제2 스위치와 상기 전열선을 연결하며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제4 스위치와; 상기 제1 스위치와 상기 제3 스위치 사이에 설치되며 접지되는 제1 교류 잡음성분 차단 수단 및 상기 제2 스위치와 상기 제4 스위치 사이에 설치되며 접지되는 제2 교류 잡음성분 차단 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 비데의 착좌 감지장치.
2. 교류 전원을 포함하는 전원공급부, 비데 변좌의 하부에 설치되는 금속성의 열전도판, 상기 열전도판과 사용자간에 유기되는 정전용량의 변화를 측정하기 위하여 상기 열전도판과 연결되며 기준 정전용량과 비교하여 착좌상태를 판단하여 출력하는 정전용량센서, 전원을 공급받아 발열하여 상기 열전도판으로 발생된 열을 전도시켜 상기 변좌를 따뜻하게 하기 위한 전열선, 상기 정전용량센서로부터 출력값을 입력받아 착좌상태에서 설정된 동작을 비데가 수행할 수 있도록 비데 콘트롤러에 제어신호를 주며 상기 정전용량센서의 값을 입력받을 때 상기 전원공급부로부터 상기 전열선으로 공급되는 전원을 단속해주는 제어부를 포함하는 비데의 착좌 감지장치에 있어서,

   상기 전원공급부는: 일단이 상기 교류 전원의 양단에 각각 연결되며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제1 및 제2 스위치와; 상기 교류 전원의 반파가 이용되도록, 상기 제1 스위치와 상기 전열선을 연결하는 제1 정류소자 및 상기 제2 스위치와 상기 전열선을 연결하는 제2 정류소자와; 상기 제1 스위치와 상기 제1 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제1 교류 잡음성분 차단 수단 및 상기 제2 스위치와 상기 제2 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제2 교류 잡음성분 차단 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 비데의 착좌 감지장치.
3. 교류 전원을 포함하는 전원공급부, 비데 변좌의 하부에 설치되는 금속성의 열전도판, 상기 열전도판과 사용자간에 유기되는 정전용량의 변화를 측정하기 위하여 상기 열전도판과 연결되며 기준 정전용량과 비교하여 착좌상태를 판단하여 출력하는 정전용량센서, 전원을 공급받아 발열하여 상기 열전도판으로 발생된 열을 전도시켜 상기 변좌를 따뜻하게 하기 위한 전열선, 상기 정전용량센서로부터 출력값을 입력받아 착좌상태에서 설정된 동작을 비데가 수행할 수 있도록 비데 콘트롤러에 제어신호를 주며 상기 정전용량센서의 값을 입력받을 때 상기 전원공급부로부터 상기 전열선으로 공급되는 전원을 단속해주는 제어부를 포함하는 비데의 착좌 감지장치에 있어서,

   상기 전원공급부는: 일단이 상기 교류 전원의 양단에 각각 연결되며 상기 제어부의 제어에 의해 스위칭되는 제1 및 제2 스위치와; 상기 교류 전원의 반파가 이용되도록, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치와 상기 전열선을 연결하는 브릿지 정류소자와; 상기 제1 스위치 및 상기 브릿지 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제1 교류 잡음성분 차단 수단 및 상기 제2 스위치와 상기 브릿지 정류소자 사이에 설치되며 접지되는 제2 교류 잡음성분 차단 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 비데의 착좌 감지장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위치는 TRAIC 소자인 것을 특징으로 하는 비데의 착좌 감지장치.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 교류 잡음성분 차단 수단으로는 스위치가 이용되는 것을 특징으로 하는 비데의 착좌 감지장치.
6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 교류 잡음성분 차단 수단으로는 저항이 이용되는 것을 특징으로 하는 비데의 착좌 감지장치.
7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 정전용량센서와는 연결되지 않으며 접지되는 별도의 열전도판이 상기 비데 변좌의 하부에 더 설치되는 것을 특징으로 하는 비데의 착좌 감지장치.